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第二章 恒定电流第1节 导体中的电场和电流图 2.1-4导线与电源连通后，导线内很快形成了沿导线切线方向的恒定电场情感态度价值观方面的考虑：质疑的习惯P42本书用q = It ，而非t Q I P42【例题1】 有一条横截面积S ＝1 mm2的铜导线，通过的电流I ＝1 A 。
已知铜的密度ρ＝ 8.9×103 kg/m3，铜的摩尔质量M ＝6.4×10－2 kg/mol ，阿佛加德罗常数N ＝6.62×1023 mol －1，电子的电量e ＝－1.6×10－19 C 。
求铜导线中自由电子定向运动的速率。
解 ……图2.1-5导线左端的自由电子经过时间t 到达右端取一段导线（图2.1-5），自由电子从它的左端定向移动到右端所用的时间记为t ，则这段导线的长度为vt 、体积为vtS 、质量为ρvtS 。
这段导线中的原子数为NM vtS n ρ=……这段导线中的自由电子数目与铜原子的数目相等，也等于n 。
由于时间t 内这些电子全部通过右端横截面，因此通过横截面的电荷量是 q = ne =N M vtSρ e……研究宏观量与微观量的联系时，这是极常用的一种方法。
例：2006年广东省的一道高考题（2）风力发电是一种环保的电能获取方式。
设计每台风力发电机的功率为40 kW 。
实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29 kg/m3，当地水平风速约为10 m/s 。
问风力发电机的叶片长度为多少才能满足设计要求？ 原教材也有涉及，但放在“思考与讨论”里了，而且没有深入分析。
第2节 电动势原教材没有明确地说什么是电动势。
本书的考虑：强调科学思想――做功与能量变化的关系。
“非静电力”是什么？用摩擦起电“制造”宏观电源的例子。
q W E =的定义不要求学生复述。
P44生活中的电池。
电池的“容量”――如“1400 mA • h ”、“记忆效应”。
第3节 欧姆定律P46第一个小标题“欧姆定律”，演示、定律、单位，可以不讲，简单复习。
第二章 恒定电流知识建构专题应用专题一 电阻的测量1．伏安法原理是欧姆定律。
用电流表与电压表测出电阻的电流和电压，根据R ＝U I即可求得电阻。
2．替代法将待测电压表或电流表看成是一个电阻，与另一个电流表串联，同时使用一个单刀双掷开关，将开关接到一个电阻箱。
使待测电表与电阻箱先后与另一电流表串联。
调节电阻箱使两次电流表示数不变，则电阻箱的读数应等于电表的内阻。
此法对电流表、电压表均可。
电路如图所示。
3．半偏法电路如图所示，测电压表内阻时，用图甲；测电流表内阻用图乙。
主要步骤：(1)将电阻箱调零，移动滑动变阻器使电表满偏，不再移动其触头。
(2)调节电阻箱，使电表示数变为原来的一半，则电阻箱示数等于电表的内阻。
4．多用电表法(粗测)选用多用电表的欧姆挡直接测量即可。
【例1】一阻值约为30 kΩ的电阻R，欲用伏安法较准确地测出它的阻值，备选器材有：A．电源(E＝16 V，r＝2 Ω)B．电源(E＝3 V，r＝0.5 Ω)C．电压表(量程0～15 V，内阻50 kΩ)D．电压表(量程0～3 V，内阻10 kΩ)E．电流表(量程0～500 μA，内阻500 Ω)F．电流表(量程0～1 mA，内阻250 Ω)G．滑动变阻器(阻值0～200 Ω)H．开关一只，导线若干(1)从上面器材中选出合适的器材________(用字母表示)。
(2)画出实验电路图。
专题二闭合电路的功率问题(1)用电器的目的不同：纯电阻用电器是以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电烙铁、白炽灯泡等，它们的电功等于电热；非纯电阻用电器是以转化为热能以外的其他形式的能为目的，发热只是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、日光灯等，它们的电功大于电热，即W＝Q＋E。
(2)电源输出功率的特点。
①外电路电阻越接近内阻，输出功率越大。
②可变电阻越接近包括内阻及其他电阻的总和，它消耗的功率越大。
(3)非纯电阻电路问题。
分清不同情况下的电能转化的方向，然后确定计算的公式，理顺热功率、输出功率、电功率、效率几个物理量之间的关系。
第二章恒定电流知识要点：一、电场：1、了解电荷间的相互作用，会计算真空中两个点电荷之间的作用力：F k q q r=122·2、了解电场的概念，理解电场强度和电场线的概念，掌握电场强度的定义式及单位：EFq=，单位：N C/3、了解电势差的概念：UWq=，单位：11V J C=。
会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移到另一点电场力做的功：W Uq=。
4、理解电容器的电容的概念，掌握电容的定义式：CQU=，单位：11F C V=。
了解常用电容器。
5、了解静电的危害和应用。
二、恒定电流：1、了解产生电流的条件，掌握电流强度的概念。
2、掌握电阻和电阻率的概念，掌握欧姆定律和电阻定律：RLS =ρ3、掌握电功和电功率的概念，掌握焦耳定律。
4、理解串联和并联电路的特点，掌握串联电路和并联电路中电阻、电压、电流和功率分配的关系，会解简单的混联电路问题。
5、了解电动势的概念，掌握闭合电路的欧姆定律：IR r=+ε。
会用其分析、解答同种电池的串联问题。
6、会用伏安法和多用表测量电阻。
1、电路分析：这里所说的电路分析是指电路中各用电器的连接方式的分析和电路中电表的示数分析。
（1）在进行电路计算时，首先要对电路结构进行分析，搞清楚组成电路的各元件之间的连接关系，基本方法是：先对电路作电势分析，把电路中的各个结点编号取各，电势相同的点用相同符号，再把原电路图改画，从最简单清楚的电路开始，由电源正极出发，把各个元件及结点符号顺序画出，回到电源负极，并把处理过的元件及时划掉，逐步把所有元件画在代表不同电势的符号之间。
例：如图的所示电路中，电阻R1=6Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，R4=12Ω，求外电路的总电阻。
分析：先将各结点标出符号，R4R2右端与电源正极等电势，用相同符号a ，其它结点用b 、c ……改画电路时，先把最容易看清的部分R1，R3画出如图（1）；R2是连在结点a 与b 之间，再将R2画出，如图（2）；最后一个元件R4是连在a 与c 之间，再将R4画在电路中，如图（3），这样全部元件都处理完了。
选修3-1知识点第二章恒定电流2.1电源和电流一、电源1、电流：电荷的定向移动形成电流。
条件：①存在自由电荷，如金属内的自由电子液体中的正负离子。
②导体两端始终存在电压，导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。
2、电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置。
作用：保持导体两端的电势差(电压)，使导体中有持续的电流。
3、类型：①发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。
②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬运到负极。
二、恒定电流（恒定电场：电场强度和大小都不变。
）1、定义：大小、方向都不随时间变化的电流。
用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱。
2、电流公式：qtI t Iq 3、单位:国际单位安培(A)，常用单位：毫安（mA ）、微安（μA ）4、方向：正电荷定向移动的方向。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
注意：电流是标量。
2.2电动势一、电动势1、常见的两种非静电力：化学作用，电磁作用。
在外电路，正电荷由电源正极流向负极。
电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地送往正极。
非静电力使正电荷在电源内部由负极移至正极。
在非静电力做功下，电源把正电荷从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加。
电源是一种能把电子从一个地方搬运到另一个地方的装置。
2、电动势：描述电源非静电力做功能力的强弱。
3、定义：电源内部非静电力移送电荷q 所做的功W 与q 的比值，q wE 定义式，不成比例关系。
4、电动势由非静电力的特性决定，跟电源体积无关，也跟外电路无关。
5、内阻r ：电源也是由导体组成的，所以也有电阻。
6、电源重要参数：电源电动势E ，电源容量，电源内阻r 。
2.3欧姆定律一、电阻1、定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
2、物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。
3、公式：I UR 定义式不成比例关系。
第二章恒定电流教学目标：1．理解电流的概念2．掌握部分电路欧姆定律，理解导体的伏安特性曲线3．理解电阻和电阻定律4．知道电阻率与温度的关系本讲重点：1．欧姆定律2．电阻定律本讲难点：欧姆定律和电阻定律的应用考点点拨：1．电流2．欧姆定律3．电阻定律4．导体的伏安特性曲线第一课时一、考点扫描（一）知识整合1．电流：（1）电荷的移动形成电流，电流的方向规定为。
负电荷的定向移动方向与电流方向（2）定义：。
（3）公式：单位有：换算关系是：2．电阻：（1）定义：（2）公式：R= （3）单位：符号表示：3．电阻率ρ：反映材料的性能物理量，国际单位：符号：4．欧姆定律：（1）内容：导体中的电流I跟导体两端电压U成比，跟它的电阻成__ 比。
（2）公式：I= （3）适用范围：5．电阻定律：（1）内容：在温度一定的情况下，导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。
（2）公式：R= 式中的ρ为导体的电阻率（3）注意R是导体本身属性：跟导体两端电压和通过电流_______。
（二）重难点阐释 1．电流对于金属导体有I=nqvS （n 为单位体积内的自由电子个数，S 为导线的横截面积，v 为自由电子的定向移动速率，约10 -5m/s ，远小于电子热运动的平均速率105m/s ，更小于电场的传播速率3×108m/s ），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。
注意：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I=q ／t 计算电流强度时应引起注意。
2．欧姆定律R UI =（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。
电阻的伏安特性曲线：注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。
还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
3．电阻定律导体的电阻R 跟它的长度l 成正比，跟它的横截面积S 成反比。
s l R ρ=（1）ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。
人教版选修3-1第二章恒定电流学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．灯泡中的灯丝断了，将灯丝搭接起来再用，则以下判断正确的是（_______） A ．比原来更亮B ．比原来更暗C ．搭接起来的地方容易断，其他地方不易断D ．搭接起来的地方不容易断，其他地方容易烧断2．一个表头并联一个电阻R 就改装成了一个大量程的电流表。
把改装后的电表和一个标准电流表串联后去测量电流，发现标准电表的读数为1A ，改装电表的读数为0.9A 。
为了使改装表准确，下列说法正确的是（ ）A ．在R 上并联一个大电阻B ．在R 上串联一个小电阻C ．将R 的阻值稍微变大D ．将R 的阻值稍微变小3．在图所示的电路中，通过电阻R 1的电流I 1是 ( )A ．11U I R =B ．111U I R =C ．1112U I R R =+D ．212U I R = 4．在图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1、R 3为定值电阻，R 2为滑动变阻器，C 为电容器。
将滑动变阻器的滑动触头P 置于位置a ，闭合开关S ，电路稳定时理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，理想电流表A 的示数为I 。
当滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑到b 且电路再次稳定时，理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1′、U 2′，理想电流表A 的示数为I′。
则以下判断中正确的是A ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，电容器的带电量减小B ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，通过R 3的电流方向由右向左C ．U 1＞U 1′，U 2＞U 2′，I ＞I′D ．22U U I I -'-'＝R 1＋r 5．额定电压均为220V 的白炽灯L 1和L 2的U －I 特性曲线如图甲所示，现将和L 2完全相同的L 3与L 1和L 2一起按如图乙所示电路接入220V 电路中，则下列说法正确的是（ ）A ．L 2的额定功率约为99WB ．L 2的实际功率约为17WC ．L 2的实际功率比L 3的实际功率小17WD ．L 2的实际功率比L 3的实际功率小82W6．如图所示，闭合电键S 电压表的示数为U ，电流表的示数为I ，现向左调节滑动变阻器R 的触头P ，电压表V 的示数改变量的绝对值为△U ，电流表的示数改变量的绝对值为△l ，则下列说法正确的是（ ）A ．U I 变大B ．U I∆∆变大 C ．电阻R 1的功率变大D ．电源的总功率变大二、单选题 7．物理学发展史群星璀璨，伽利略、牛顿、法拉第等许多物理学家为物理学的发展做出了巨大贡献，以下说法正确的是（ ）A ．伽利略理想斜面实验证明运动不需要力来维持，牛顿用扭秤实验测得万有引力常量B ．法拉第提出“场”的概念，并发现了电流的磁效应C ．库仑研究了静止点电荷之间的相互作用的规律，并测定了静电力常量D ．焦耳研究了电流生热的相关规律，牛顿在前人的基础上总结出了牛顿三定律8．形成持续电流的条件是()A．只要有电压加在物体的两端B．必须保持导体两端有电压C．只在导体两端瞬时加电压D．只要有大量的自由电荷9．关于实验器材，下列说法正确的是（）A．游标卡尺可以测杯子的深度B．电容相同的电容器，其储存的电量必相同C．打点计时器只能接低压交流电源D．定值电阻的阻值与其两端电压成正比，与其通过的电流成反比10．如图所示电路中，电源的电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况是（）A．电流表示数一直减小，电压表示数一直增大B．电流表示数一直增大，电压表示数一直减小C．电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大D．电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小11．如图所示的长方体是用电阻率为ρ的均匀金属制成的，长度为2L，其横截面为正方形，边长为L，若将它的a、b端接入电路时的电阻为R，则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是（）A．R B．R/4 C．R/2 D．4R12．如图所示，开关K原来是闭合的，当R1、R2的滑片处于图中所示的位置时，悬在平行板电容器的带电尘埃P刚好处于静止状态．要使尘埃加速向下运动的方法是( )A ．把R 1的滑片向上移动B ．把R 2的滑片向上移动C ．把R 2的滑片向下移动D ．断开开关K13．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
第二章 恒定电流★教学目标：1．知识目标通过例题的讲解，使学生对本章的基本概念和基本规律有进一步地理解，并能熟练应用本章知识分析解决物理问题。
2．能力目标在熟练掌握基本概念、基本规律的基础上，能够分析和解决一些实际问题。
3．物理方法教育目标通过复习，培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力，学习一定的研究问题的科学方法。
★复习重点：物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用★教学方法：复习提问，讲练结合，学案导学★教具投影片（或小黑板），学案★教学过程一、复习回顾基础知识（投影复习提纲，可以印发提纲，要求学生课下预习完成）（一）基本概念：1、电流：（1）电荷的 定向 移动形成电流，电流的方向规定为 正电荷的移动方向 。
负电荷的定向移动方向与电流方向 相反（2）定义： 通过导体横截面积的电量q 跟通过这些电荷量所用的时间t 的比值称为电流。
（3）公式： I=q/t 单位有： A ，mA ，μA 换算关系是： 1A=103mA=106μA2、电动势（E ）：（1）物理意义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
（2）定义：将电荷量为q 的电荷从电源的一极移动到另一极，非静电力所作的功W 与电荷量q 的比值，叫做电源的电动势。
（3）公式：q WE ，单位：V （4）电源的电动势等于电源没有接入电路时 电源两极间的电压3、电阻：（1）定义： 导体对电流的阻碍作用（2）公式：R= U/I （3）单位： 欧姆 符号表示： Ω4、电阻率ρ反映材料的性能物理量，国际单位：欧姆米 符号： Ω5、电功：（1）定义：在电路中，导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷所做的功叫电功。
（2）公式：W= UIt 单位： 焦耳 符号： J6、电功率：（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫做电功率。
（2）公式：P= UI 单位： 瓦特 符号： W7、电源的功率和效率：（1）功率：①电源的功率（电源的总功率）PE= EI ②电源的输出功率P 出= UI ③电源内部消耗的功率Pr= I2r（2）电源的效率：r R R E U EI UI P P E +====η（最后一个等号只适用于纯电阻电路）（二）基本规律：8、欧姆定律：（1）内容：导体中的电流I 跟导体两端电压U 成 正 比，跟它的电阻成 反 比。
