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 tQI
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 NMvtSn
……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 =NMvtSe
……
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。
qWE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”。
第八章 恒定电流
第1讲 电流 电阻 电功及电功率
一、欧姆定律
1．电流
(1)定义：自由电荷的定向移动形成电流．
(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向．
(3)三个公式
①定义式：I＝qt；
②微观式：I＝neSv；其中n为导体中单位体积内自由电荷的个数，e为每个自由电荷的电荷量，S为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速率．
③I＝UR．
2．欧姆定律
(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．
(2)公式：I＝UR．
(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路．
二、电阻定律
1．电阻
(1)定义式：R＝UI．
(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R越大，阻碍作用越大．
2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．
(2)表达式：R＝ρlS．
3．电阻率
(1)计算式：ρ＝RSl．
(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．
(3)电阻率与温度的关系
金属：电阻率随温度升高而增大；
半导体：电阻率随温度升高而减小．
一些合金：几乎不受温度的影响．
三、电功率、焦耳定律
1．电功
(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功．
(2)公式：W＝qU＝IUt．
(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程．
2．电功率
(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢．
(2)公式：P＝Wt＝IU．
3．焦耳定律
(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量． (2)计算式：Q＝I2Rt．
4．热功率
(1)定义：单位时间内的发热量．
(2)表达式：P＝Qt＝I2R．
思考判断
(1)规定正电荷定向移动方向为电流方向，所以，电流是矢量．( )
(2)根据I＝qt，可知I与q成正比．( )
(3)电流I随时间t变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量．( )
恒定电流（A）
、选择题（每小题5分，共50分•在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确
1 •关于电流的下列说法中，正确的是 （ ）
A •电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电量越多
B .在相同时间内，通过导体截面的电量越多，导体中的电流就越大
C .通电时间越长，电流越大
D •导体中通过一定的电量所用时间越短，电流越大
2 •关于电动势，下列说法正确的是 （ ）
A .电源两极间的电压等于电源电动势
B •电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
C .电源电动势的数值等于内、外电压之和
D .电源电动势与外电路的组成无关
3•根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有 （ ）
A .导体两端的电压越大，电阻就越大
B •导体中的电流越大，电阻就越小
C •比较几只电阻的I — U图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值 较大的那个电阻的
D•由I =U可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 R
2 U 2
4 •关于三个公式：① P =UI，②P =1 R③P ，下列叙述正确的是 （ ）
R
A •公式①适用于任何电路的电热功率
B •公式②适用于任何电路的电热功率
C •公式①、②、③适用于任何电路电功率
D .上述说法都不正确
5. 鸟儿落在110 kV的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露电线， 但鸟儿仍然安然无恙。 .) 这是因为
A .鸟有耐高压的天性
C •鸟两脚间的电压几乎为零
6. 如图是一个电路的一部分，其中 Ri=5 Q ,
表测得的电流为（ ）
A . 0.2 A，方向向右
B . 0.15A，方向向左
C . 0.2 A，方向向左
D . 0.3A，方向间右 （ ）
B •鸟脚是干燥的，所以鸟体不导电
D.鸟体电阻极大，所以无电流通过
R2=1 Q , R3=3 Q , Ii=0.2A , l2=0.1A，那么电流
M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属
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＝UI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。
