恒定电流总复习教学案

恒定电流

（一）考纲点击

1.欧姆定律

2.电阻定律

3.电阻的串联、并联

4.电源的电动势和内阻

5.闭合电路欧姆定律

6.电功率、焦耳定律

实验七：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）

实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线

实验九：测定电源的电动势和内电阻

实验十：练习使用多用表

（二）备考指导

本章考查的热点有欧姆定律及伏安特性曲线，电路的串、并联规律及电路动态分析问题，故障问题分析，电学实验及相关电路的设计、数据处理等题型以选择题和实验填空题为主，也有本章知识与电磁感应知识相结合进行的综合考查。复习时注意理清基本概念，熟记各个公式，明确公式的适用条件，加强与实际生活的联系，用物理知识解决实际问题的能力，复习实验时，要注意各实验器材的选取、读数、数据处理方法、误差分析等，测量电阻的实验中，要理解滑动变阻器、电压表、电流表的选取原则及连接方式的选择。

（三）知识体系

（四）夯实基础 要点突破 一.电流

1. 电荷定向移动形成电流。

2. 条件：导体中有 ，导体两端存在 。

3. 定义式：

（1）当正负电荷同时经过同一截面时Q 为正负电荷绝对值之和。

（2）方向：规定 定向移动的方向为电流方向，但电流时标量。

电源内部：电流从 到 ；电源外部：电流从 到 。 4. 微观表达式：

式中的v 为电荷的移动速率，不是电流的传导速度。

例1.电子绕核运动可等效为一环形电流.设氢原子中的电子沿半径为r 的圆形轨道运动，已知电子的质量为m ，电子的电量为e ，则其等效电流的大小等于________.

例2. 有一横截面积为S 的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I 。设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子电量为e ，此时电子定向移动的速度为v ，则在△t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ） A ．nvS △t

B ．nv △t

C ．

e t I ∆ D ．Se

t

I ∆ 二.电阻 电阻定律 欧姆定律

1.电阻R=

R 由导体本身性质决定，与U 、I 无决定性关系。 2.电阻定律：R=

（1）电阻率反映材料导电性能的物理量，由材料本身决定。 （2）电阻率与温度有关

①金属的电阻率随温度的升高而 ②半导体的电阻率随温度的升高而

③超导体：当温度降低到 ，某些材料的电阻率突然变为零成为超导体。

例3.一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是d ，电阻是R ，把它拉制成直径为

10

d

的均匀细丝后，它的电阻变为（ ） A ．10000 R B ．R /10000

C ．100 R

D ．R /100

3.欧姆定律：I=

R

U (1)适用条件：纯电阻电路（金属导体，电解液） （2）伏安特性曲线

①线性元件：其图线为过原点的直线，斜率为一定值k=

R

1 ②非线性元件：其图线为一条曲线，在不同状态时比值不同，但在每个电压下仍然有I

U

R =

,只不过随着U 、I 的改变，R 的值不同。 画出线性元件、非线性元件的伏安特性曲线

例4.两电阻R 1、Ｒ2的电流I 和电压U 的关系如图1所示，可知两电阻R 1∶Ｒ2等于（ ） A.1∶３ B.３∶１ C.１∶3 D.3∶１

例5.如图2所示一个标有“220V 60W “的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V ，在此过程中，电压（U ）和电流（I ）的关系可用图线表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是( )

4.电阻的串并联

（

1）串联：n

21...I I I ==；. (2)

1++=U U U n U ; ...21++=R R R n R ；n P P P P ....21++= （2）并联：n I I I I ....21++=；....21===U U U ;

n

R R R R 1

....11121++=；n 21...P P P P ++= 任意一支路电阻增加，总电阻都增加

U

图1

2 A B C D

图2

例6.三个同样的电阻，额定功率均为10 W ，把其中两个并联再与第三个串联接入电路，则此电路允许消耗的最大电功率为( ) A ．10 W B ．15 W C ．20 W D ．30 W

例7. 如图3所示的电路中，U AB =1V ，R 1=R 2=R 3=10Ω，那么，电压表的示数为________V ，电流表的示数为________A. 若把伏特表换成安培表则示数各为多少？

例8.如图4所示，两个定值电阻R 1、R 2串联后接在电压U 稳定于12V 的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R 1、R 2的电压表接在R 1两端，电压表的示数为8V.如果他把电压表改接在R 2两端，则电压

表的示数将( ) (A)小于4V

(B)等于4V

(C)大于4V 小于8V (D)等于或大于8V

三.电功 电功率 电热 1.电功：UIt U W ==q 2.电功率：UI t

W

P ==

3.焦耳定律：Q=

4.电功与电热关系

（1）纯电阻电路：t R

U Rt I UIt P Q W 2

2

t ===== R

U R I UI P P 2

2

====热

(2)非纯电阻电路(以电动机为例)

UIt W = t 2

R I Q = 机E Q W += Q W > UI P = R I P 2

=热 机热P P P += 热P P >

例9.把六个相同的小灯泡接成如图5甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P 甲和P 乙表示，则下列结论中正确的是(

)

图 3

图4

A ．P 甲＝P 乙

B ．P 甲＝3P 乙

C ．P 乙＝3P 甲

D ．P 乙>3P 甲

例10.如图6所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r =0.6 Ω, R =10 Ω,U =160 V ，电压表的读数为110 V ，求：（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1 h 所产生的热量是多少？ 四.闭合电路欧姆定律

1.电动势：是表征电源把其它形式能转化为 本领的物理量。 （1）电动势等于非静电场力移动单位正电荷在电源内部从负极到正极所做的功，即q

W 非=

ε。

（2）内外U U +=ε

例11. 关于电源电动势，下列说法中正确的是（ ） A ．同一电源接入不同的电路电动势会发生改变

B ．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压

C ．电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关

D ．电源电动势与电势差是一回事 2.闭合电路欧姆定律

（1）内容：闭合电路里的 跟 成正比，跟

成反比,这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。 （2）表达式：r

+=

R I ε

（纯电阻电路） Ir U -=ε（一切电路）

3闭合电路欧姆定律动态分析

（1）↑↓↑U I R ,∞→R 时，ε==U I ,0

图 6 图5

(2) ↓↑↓U I R ,0=R 时，r

ε=

I ，0=U

（3）画出电源的U —I 图线 ①纵轴截距 ②内电阻r=

例12.在图7所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向 b 端移动时（ ）

A ．伏特表 V 和安培表A 的读数都减小

B ．伏特表V 和安培表A 的读数都增大 c ．伏特表V 的读数增大，安培表A 的读数减小

D ．伏特表V 的读数减小，安培表A 的读数增大

例13.如图8甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2

阻值未知，R 3为一滑动变阻器．当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．求：(1)电源的电动势和内阻. (2)定值电阻R 2的阻值．(3)滑动变阻器的最大阻值．

4.闭合电路中的电源输出功率 （1）非纯电阻电路

r 2I P I +=出ε，即r 2

I I P -=ε出

当r

I 2ε

=

时，m P =

r

42

ε

（2）纯电阻电路 r R

r R R r

R R I P 4)()(

2

2

2

2

+-=

+==εε

图7

图8

当R=r 时，r

P m 42

ε=

例14.如图9所示，抛物线C 1、C 2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是( ) A ．电源的电动势为4V B ．电源的内电阻为1Ω

C ．电源输出功率最大值为8W

D ．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16W 5.电源效率

ε

ηU

P P =

=

总

出

(1)当R=r 时，=η （2）当R=0时，=η 6.含电容器电路分析

（1）电路稳定，电容器处为断路

（2）电路稳定，电容器两极板电压为电容器所在支路两端电压 （3）电容器充电：Q 增加，U 增加 电容器放电：Q 减小，U 减小

例15.如图10所示，电源电动势为E ，内电阻为r ，平行板电容器两金属板水平放置，S 闭合后，两板间恰好有一质量为m 、电荷量为q 的油滴处于静止状态，G 为灵敏电流计．以下说法正确的是( ) A ．若滑动变阻器滑动触头向上移动，则油滴仍然静止，G 中有a →b 的电流

B ．若滑动变阻器滑动触头向下移动，则油滴向下加速运动，G 中有b →a 的电流

C ．若滑动变阻器滑动触头向上移动，则油滴向上加速运动，G 中有b →a 的电流

D ．若将S 断开，则油滴仍保持静止状态，G 中无电流 （五）.实验

一、电压表、电流表的改装

图9

图

10

1.灵敏电流表G （1）三个主要参数

①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。

②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。 ③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压，大约零点几伏。 （2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg 注意：电表就是电阻。 2.电压表

（1）电压表的改装

电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug ，电阻R 叫分压电阻。

（2）电压表的内阻：Rv=Rg+R 3.电流表的改装

电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量

程为I 的电流表时，应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig ，电阻R 叫分流电阻。

（2）电流表的内阻：R A =Rg×R/(R+Rg) 4.电流表改装成欧姆表

()g g

g g

g g

U U U I R R U U R R Ug

-==

-=据串联电路的特点得：解得：

R

()g g g g g g g

U I R I I R

I R R I I ==-=-据并联电路的特点得：解得：

I-I

g R

①原理：闭合电路的欧姆定律

②如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R ，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有：

③当两表笔间接入电阻Rx 时，电流表的电流为：

当Rx 改变时，Ix 随着改变，将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx 值，就构成了欧姆表。

④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R 中＝R 内＝R+Rg+r 因Ix 与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。 二、滑动变阻器的两种接法 1.限流接法

如图2所示。

用电器Rx 的电压调节范围： 电路消耗的总功率为：EI 限流接法的选用原则：

①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节， 只在小范围内变化，且待测电阻Rx 与R 接近时。

g g E

I R R r

=

++x g x E

I R R r R =

+++

(0)

x ERx

U E r Rx R

≤≤

=+

②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求时。

③两种方法都满足时优先选用限流接法。 2.分压接法 如图3所示

①Rx 电压调节范围0≤Ux≤E。 ②开关闭合前，P 应在a 端。 分压接法的选用原则：

①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。 ②待测电阻Rx 远大于R ，且要求电压变化范围较大时。

③采用限流接法时，电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx 的额定值或电表量程时。 三、电阻的测量

1.伏安法测电阻 （1）原理：部分电路的欧姆定律。（2）电流表外接法，如图4所示。 误差分析：

产生误差的原因：电压表V 分流。适用于测小阻值电阻，即Rx 远小于Rv 时。

（3）电流表内接法，如图5所示。 误差分析：

V V X V

A V X A V

U R R U R R I R R I I =∠+-测真＝＝

V V A

X A A A

U U U R R R R I I -=+>测真＝＝R

R 待

产生误差的原因：电流表A 分压。 适用于测大阻值电阻，即Rx 远大于R A 时。 （4）内、外接法的选用原则 ①计算临界电阻：

若Rx>R 0，待测电阻为大电阻，用内接法 若Rx

即大电阻，内接法；小电阻，外接法。大内小外。 ②试触法确定内外接法：在不知道R V 、R A 、R X 的大致值时，可用试触法，如图6所示触头分别接触a 、b 两点：若V 变化大，说明A 分压大，应用外接法；若A 变化大说明V 分流大，应用内接法。

例1：某同学欲测一电阻Rx 的阻值（约为300Ω） 可供选择的仪器有：电流表A1，量程10mA;电流表

A 2，量程0.6A;电压表V 1，量程3V;电压表V 2，量程15V ；电源电动势为4.5V 。请同学们按图接好电路，闭合S 1后，把开关S 2拨至a 时，发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处；再把开关S 2拨至b 时，发现其中一个电表的指针偏转几乎不变，另一个电表的指针偏转的角度在满偏的3/4处；该同学在实验中所选电压表的量程为（ ）所选电流表的量程为（ ）Rx 的测量值为（ ）。 2.安安法测电阻

若电流表内阻已知，则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用. （1）如图7所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知A 1的内阻R 1，则可测得A 2的内阻R 2=I 1R 1/I 2.

（2）如图8所示，当两电表的满偏U A2》U A1时，A 1串联一电阻R 1，同样则可测得R 2的内阻R 2=I 1（R 1+R 0)/I 2.

例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材如下：电流表A

1

0R

1

（量程250mA ，内阻r 1=5Ω);标准电流表A 2（量程300mA ，内阻r 2约为5Ω);待测电阻R 1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R 2（最大阻值为10Ω）；电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω）；开关S ，导线若干。

（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并表明代号。 （2）实验中，需要直接测量的物理量是（

用测的量表示待测电阻R 13.伏伏法测电阻

若电压表内阻已知，则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用。

（1）如图9所示，当两电表的满偏电流接近时，如果已知V 1的内阻R 1，则可测得V 2的内阻R 2=U 2R 1/U 1.

（2）如图10所示，当两电表的满偏电流I V2》I V1时，V 1并联一电阻R 0，同样则可测得R 2的内阻为

例3.用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：电源E （电动势约为9V ，有一定内阻）；电压表V1（量程1.5V ，内阻r 1=750Ω);电压表V 2（量程5V ，内阻r 2约为2500Ω);滑动变阻器R （最大阻值为100Ω）；开关S ，导线若干。（2004年全国）

（1）测量中要求电压表的读数不小于量程的1/3，试画出实验中测量电阻Rx 的几种原理图。

（2）若电压表V 1的读数为U 1，V 2的读数为U 2，则用已知量和测的量表示待测电阻Rx 的

阻值的计算公式是：

4.电阻箱或定值电阻当电表用

（1）电阻箱作电压表用，如图11所示：可

2

211

10

U R U U R R =

+

测得电流表A2的内阻R2＝（I1-I2)R/I2

图中电阻箱R可测得电压为（I1-I2)R

（2）电阻箱作电流表用

如图12所示，若已知R及R V,则测得干路电流为：

5.比较法测电阻

如图13所示，测得电阻箱R1的阻值及A1表、A2表的

示数I1、I2，

可得Rx=I2R1/I1.

若考虑电表内阻的影响，则：I1(Rx+R A1)=I2(R1+R A2)

6.替代法测电阻

如图14所示，①S接1，调节R2，读出电流表示数为I；

②S接2，保持R2不变，调节电阻箱R1，使电流表示数也为I。由上可得：R X=R1

该方法的优点是消除了电表内阻对测量结果的影响，缺点是电阻

箱内阻不可以连续调节。

7.半偏法测电阻

（1）半偏法测电流表内阻

方法一：如图15所示，测电流表G的内阻：

①将电阻箱R的电阻调到0；

②闭合S调节R0，使电流表G达到满偏电流I0；

③保持R0不变，调节R使电流表G示数为I0/2；④由上可得R G=R

注意：当R G》R0时，测量误差小，此方法适合测大阻值电流表内阻，且测量值偏大。

U U I=+

方法二：如图16所示测量电流表A 的内阻 ①断开S 2，闭合S 1，调节R 0，使A 表满偏为I 0; ②保持R 0不变，闭合S 2，调节R ，使电流表读数为I 0 ③由上得R A =R

注意：当R 0》R A 时，测量误差小，此方法适合测小阻值电流表内阻，且测量值偏小。

电源电动势宜大一些。 （2）半偏法测电压表内阻

方法一：如图17所示，测电压表V 的内阻：

①闭合S,将电阻箱R 的电阻调到R 1时，测得电压表示数为U 1； ②调节电阻箱阻值为R 2，使电压表V 的示数为U 1/2； 由上可得R V =R 2-2R 1

方法二：如图18所示，测电压表V 的内阻：

①将滑动变阻器的画片P 滑到最右端，电阻箱R 的阻值调到最大； ②闭合S 1、S 2，调节R 0，使电压表示数指到满刻度；

③打开S 2，保持R 0不变，调节R ，使电压表示数指到满刻度的一半； ④由上可得R V =R

8.欧姆表测电阻，如图19所示：

①机械调零 ②选档 ③欧姆调零 ④测电阻Rx. ⑤改换档位 ⑥重新欧姆调零 ⑦测电阻

注意：待测电阻的读数应为表盘读数乘以倍数，指针应指在表

1

E r=0

盘刻度的1/3～2/3的部分，否则需换挡，换挡后需重新欧姆调零。 9.消除电表内阻对测量结果的影响

例4.伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响，不论电表内接还是外借都存在系统误差，为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示，完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx 的表达式。

①先将S 1闭合。 ②将S 2与1闭合，调节R ，读出电压表读数U 1，安培表读数I 1

③———————————————————— ④根据上述测量结果，算出Rx ＝——————— 四．测电源的电动势和内电阻 1.公式法

如果电表是理想的，则电源电动势和内阻可如下推得： 取两组实验数据I 1、I 2、U 1、U 2 ， 则有 E=U 1+I 1r E=U 2+I 2r 整理得 E=

121

221I I I U I U --

(1)

r=1

22

1I I U U --

(2)

①若采用图A ，由于电压表的分流作用，实际情况如下：E=U 1+(I 1+

V R U 1

) r E=U 2+(I 2+

V

R U 2

) r 整理得 E=

V

R U U I I I U I U 1

2121

221-+

--

(3)

r=

V

R U U I I U U 1

2122

1-+

--

(4)

比较（1）、（3）和（2）、（4）可得，利用图A 测得的电源电动势和内电阻都偏小。

②若采用图B ，由于电流表的分压作用，实际情况如下：

E=U 1+I 1(R A +r) E=U 2+I 2(R A +r)

整理得 E=

121

221I I I U I U --

(5)

r=1

22

1I I U U ---R A

(6)

比较（1）、（5）和（2）、（6）可得，利用图B 测得的电源电动势没有误差，是准确的，而测得的内电阻偏大。 2.图象法

测电源电动势和内阻数据处理的另一种方法是图象法。以I 为横坐标，U 为纵坐标，测出几组U 、I 值，画出U-I 图像如下：若电表是理想电表，根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir ，可知在U （I ）函数中，截距即为电源电动势值，斜率的绝对值即为电源内阻r 。

①若采用图A ，则有E=U+(I+

V

R U

) r 整理得 U=

r R R V V +E-I r

R r

R V V +

=

V

R r +

11E-I

r

R r

R V V +

此时U-I 函数中，截距为

V

R r

+

11E ，比真实值E 偏小。斜率的绝对值

r

R r

R V V +为Rv 和r 并联后阻值，比真实值r 偏小。

②若采用图B ，有 E=U+I(R A +r)整理得 U=E-I(R A +r)

此时U(I)函数中截距仍为E 是准确值，斜率的绝对值R A ＋r 为R A 、r 串联后阻值，比真实值r 偏大。 3.等效法

该实验实际数据处理时都是把电表当成理想电表来处理，而我们知道非理想电压表可等效为一个理想电压表并联上电压表电阻Rv ，非理想电流表可等效为一个理想电流表串联上电流表电阻R A ，据此对图A 、图B 电路等效成图甲和图乙，进而再把图甲中R V 与原电源E 组合成一个等效电源E ’，而把图乙中R A 与原电源E 组合成一个等效电源E ”。此时直接由电压表、电流表测得U 、I 而得的电源电动势和内电阻即为等效

电源的电动势和内阻。图甲中测量计算出的等效电动势E ’=

V V R r

R E

+比真实值E 偏小，等效内电阻r ’

＝

V

V

R r rR +比真实值r 偏小。同理图乙中测量计算出

的等效电动势E ”＝E 是准确值，测得的等效内电阻r ”

＝r+R A 比真实值偏大。

通过以上三种方法的分析可得相同结论：由于电压表的分流作用，图A 电路测得的电源电动势和内电阻都偏小，而且由于电压表内阻Rv 一般很大，测得的E 、r 偏差较小；由于电流表的分压作用，图 B 电路测得的电动势是准确的，而内电阻偏大，而电流表内阻一般较小，与电源内阻较接近，故图B 中测得内阻与真实值偏

差较大。所以，当实验要测电源电动势和内阻时，应取图A ，误差小，而且测量值都偏小；若只要测电动势时应取图B ，测量值是准确的。

结论：安培表内接—电动势、内电阻测量值均偏小；安培表外接—电动势测量值准确，内电阻偏大。

高三物理第一轮复习教案 第七章恒定电流

第七章 恒定电流 知识网络： 第1单元 基本概念和定律 一、.电流 条件：1、导体两端有持续的电压 2、有可以自由移动的电荷 金属导体――自由电子 电解液――正负离子 气体――正负离子、自由电 子 方向：正电荷的定向移动的方向 导体中电流由高电势流向低电势， 电流在电源外部由正极流向负极 二、电流强度——（I 标量）——表示电流的强弱。 通过导体某一截面的电量q 跟通过这些电量所用时间的比值，叫电流强度，简称电流。 1、定义式：t q I = 适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 单位：1 C / s = 1 A 1 A ＝ 10 3 mA 1 mA ＝ 10 3 μA 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、电流的微观表达式 已知：粒子电量q 导体截面积s 粒子定向移动的速率v 粒子体密度（单位体积的粒子的个数）n 推导： n q s v I t s v t n q t q I =?== 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。 三、欧姆定律 1、内容：导体中的电流强度跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比 2、公式：R U I = 3、R 电阻，1V / A ＝ 1Ω 1 KΩ ＝ 1000Ω 1 MΩ ＝ 1000KΩ由本身性质决定 4、适用范围：对金属导体和电解液适用，对气体的导电不适用 5、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。 C 22 － SO 42 －

恒定电流一轮复习教案

第一部分 串、并联电路的基本性质 一、串联电路 1、 电路图 2、 电路特点：电流从一个元件流出后才流入另一个元件 3、 电流关系：12I =I =I 干 4、 电压关系：12U =U U +总 5、 电阻关系：12=R R R +总；总电阻大于任意一个参与串联的电阻；任意一个电阻增大，总电阻随之而 增大；参与串联的电阻数目越多，总电阻越大。 6、 分压关系： 11 22 U R U R = 7、 功率关系：12P =P P +总 8、 功率之比： 1 122 P R P R = 二、并联电路 1、 电路图 2、 电路特点：电流从电路中的一个节点流入两个 或多个元件的一端，电流从两个或多个元件的另一端流出后又汇交于电路中的另一个节点 3、 电压关系：12U =U U =总 4、 电流关系：12I =I +I 干 5、 电阻关系： 12 111 R R R =+总；总电阻小于任意一个参与并联的电阻；任意一个电阻增大，总电阻随之而增大；参与并联的电阻数目越多，总电阻越小。 6、 分流关系： 12 21 I R I R = 7、 功率关系：12P =P P +总 8、 功率之比： 1 221 P R P R = 第二部分：欧姆定律 电功与电热 一、部分电路的欧姆定律 1、 电流 1）、 电流的形成：电荷的定向移动

2）、 形成电流的条件：①要有能自由移动的电荷（金属导体中的能自由移动的电荷为自由电子；电解质水溶液中的能自由移动的电荷为正、负离子；等离子体中的能自由移动的电荷为正、负离子。）；②导体两端有电压（在导体中形成匀强电场）；③电路是通路 3）、 电流的大小： （1）、 电流大小的定义：通过导体横截面的电荷量q 与通过这些电荷量所用时间t 的比值叫做电流的大小。 （2）、 定义式： q I t = （3）、 q t -图像的斜率表示电流的大小 （4）、 决定式：I nqsv =，导体中能自由移动的电荷的定向移动速率为v ，约为10-5 m/s ，与电流方向垂直的导体的横截面积为S ，导体单位体积内的自由电荷数为n （n 只与材料有关），每个自由电荷 所带的电荷量为q 4）、 电流的方向： （1）、 物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动的方向相反 （2）、 在电源外部，电流从高电势一端流向低电势一端，即从电源正极流向负极；在电源内部，电流从低电势一端流向高电势一端，即从电源的负极流向正极。 5）、 电流的性质：电流是标量，但可以人为地假定一些方向，比如：顺时针、逆时针、向左、向右等等。 6）、 电流（A ）是七个基本单位之一 7）、 电流的相加、相减采用代数运算的方式：同向电流相加；异向电流相减。 例1、 如图所示，电解池内有2Cucl 的水溶液，在时间t 内通过溶液截面S 的正粒子数为1n ，负离子数为2n ，设元电荷的电量为e ，则通过横截面S 的电流是多少？ 解答：正负离子的定向移动都会形成电流：122n e n e I t += 8）、 电流的分类： （1）、 直流：方向不随时间而改变的电流(i-t 图像在时间轴上方或者下方)；恒定电流：方向和大小都不随时间改变的电流，通常所说的直流常常是指恒定电流。 （2）、 交流：方向随时间改变的电流 9）、 金属导体中的三个速率：金属导体中自由电子定向移动的速率5 10/v m s -=定向；金属导体中自由电子热运动的速率5 10/v m s =热运动，可见，在金属导体中，自由电子只不过在速率巨大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动的速率。金属导体中各处都有自由电子，电路一旦接通，导体中便以光速在各处迅速地建立起电场，在这个电场的作用下，导体中各处的自由电子几乎同时开始做定向移动，整个电路中几乎同时形成了电流，所以形成电流的速率也就是电场的传播速率8 10/v m s =形成电流 例2、 若氢原子的核外电子绕核做半径为r 的匀速圆周运动，则其角速度w=_______；电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流I=__________。（已知电子运动的质量为m ，电荷量为e ，静电力常量用k 表示） 2、 电阻、电阻定律、电阻率 1）、 电阻的定义：导体内部对定向移动电荷的碰撞引起的阻碍叫做电阻， 2）、 电阻的作用：由于定向移动电荷的动能来源于电场力对定向移动电荷做正功而减少的电势能，故

2020届高考物理总复习学案：第八单元 恒定电流 课时2 Word版含答案

第八单元恒定电流 课时2 闭合电路的欧姆定律 1.电动势 (1)非静电力 ①定义:非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力,这种非静电力做的功,使电荷的电势能增加。 ②非静电力实质:在化学电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能。 (2)电动势 ①定义:非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫作电源的电动势。 ②公式: E= 。 ③电动势是电池的重要参数,电动势取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质,跟电池的大小无关。 I=I 1+I 2+I 3 = + + === === 3.电流表、电压表的改装 (1)小量程电流表 (表头) 主要部分:永久磁铁和可转动线圈。 (2)改装原理:小量程的电流表改装成大量程的电流表应并联一小电阻;小量程的电流表改装成大量程的电压表应串联一大电阻。

(3)改装方法:如果改装后电流表量程扩大n倍,则并联一个阻值为的电阻;如果改装后电压表量程扩大n倍,则串联一个阻值为(n-1)R g的电阻。 4.闭合电路欧姆定律 (1)描述闭合电路的基本物理量 ①内阻:内电路的电阻,也叫电源的内阻。 ②内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。 ③外电阻:外电路的总电阻。 ④外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。 (2)闭合电路的欧姆定律 ①内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。 ②表达式:I=,其中R为整个外电路的等效电阻。 ③适用条件:外电路为纯电阻的闭合回路。 (3)路端电压与负载的关系:U=E-Ir。 1.(2018宁夏西吉一中期末)扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。图示为“iRobot”扫地机器人,已知其电池容量为2000 mAh,额定工作电压为15 V,额定功率为30 W,则下列说法正确的是()。 A.扫地机器人的电阻是10 Ω B.题中“mAh”是能量的单位 C.扫地机器人正常工作时的电流是2 A D. 4 h C 2.(2019衡水中学开学考试)如图所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,移动滑片C时,电路的总电阻发生变化,以下情况正确的是()。 A.C向左滑动,总电阻变小 B.C向右滑动,总电阻变小 C.C滑动到最左端时,总电阻为R0 D,总电阻为零 A 3.(2018山西大同联考)(多选)如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是()。

高考物理一轮复习恒定电流教案

恒定电流 一．基本公式 1. I= t q (定义) I=nesv(微观) I=R u R=I u (定义) 电阻定律：R=S L ρ(决定) 2.部分电路欧姆定律：I U R = ?U=IR ?R U I = 闭合电路欧姆定律：I = εR r + 3.路端电压： U = ε －I r= IR 输出功率： P 出 = I ε－I 2 r = I R 2 4.电源热功率： P I r r =2 电源效率： η= P P 出总 = U ε =R R+r 5.电功： W ＝QU ＝UIt ＝I 2 Rt ＝U 2 t/R 电功率P=＝W/t =UI ＝U 2 /R ＝I 2 R 电热：Q ＝I 2 Rt 6.对于纯电阻电路： W=IUt=I Rt U R t 2 2= P=IU =R U R I 22 = 7.对于非纯电阻电路： W=IUt >I Rt 2 P=IU >I r 2 E=I(R+r)=u 外+u 内=u 外+Ir P 电源=uIt= +E 其它 P 电源=IE=I U +I 2 Rt 单位：J ev=1.9×10-19J 度=kwh=3.6×106 J 1u=931.5Mev 二．电路中串并联的特点和规律应相当熟悉 2、记住结论：①并联电路的总电阻小于任何一条支路的电阻；②当电路中的任何一个电阻的阻值增大时，电 路的总电阻增大，反之则减小。 3、电路简化原则和方法 ①原则：a 、无电流的支路除去；b 、电势相等的各点合并；c 、理想导线可任意长短；d 、理想电流表电阻为零，理想电压表电阻为无穷大；e 、电压稳定时电容器可认为断路 ②方法：a 、电流分支法：先将各节点用字母标上，判定各支路元件的电流方向（若无电流可假设在总电路两端加上电压后判定），按电流流向，自左向右将各元件，结点，分支逐一画出，加工整理即可；b 、等势点排列法：标出节点字母，判断出各结点电势的高低（电路无电压时可先假设在总电路两端加上电压），将各节点按电势高低自左向右排列，再将各节点间的支路画出，然后加工整理即可。注意以上两种方法应结合使用。 4、滑动变阻器的几种连接方式 a 、限流连接：如图，变阻器与负载元件串联，电路中总电压为U ，此时负载Rx 的电压调节范围红为 U R R UR p x x ~+，其中Rp 起分压作用，一般称为限流电阻，滑线变阻器的连接称为限流连接。 b 、分压连接：如图，变阻器一部分与负载并联，当滑片滑动时，两部分电阻丝的长度发生变化，对应电

人教版高中物理选修3-1第二章-恒定电流精品教案(整套)

人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流精品教案(整套) 一．电源和电流 [要点导学] 1.能把电子从正级搬运到负级的装置是__________。 2.恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。 3．形成电流的必要条件：(1)要有能自由移动的______。在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的_______，电解液中的________等。(2)导体两端有______，即能产生驱使电荷作定向移动的作用力——电场力。电源的作用就是保持导体两端的电压，从而使电路中有持续的电流。 ； 4．电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式 I=q/t。电流的单位：安（A），1A＝1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(μA)，1A=103mA=106μA。在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。 5．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向_______。但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。 6．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。 7．电流的微观表达式：I=nqvS。其中，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积。 推导过程如下：如图12－1－1所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。由于I=q/t可得：I=qnSvt/t=nqvS

高二物理教案恒定电流--“电功和电功率_焦耳定律（5篇范例）

高二物理教案恒定电流--“电功和电功率_焦耳定律（5篇范 例） 第一篇：高二物理教案恒定电流--“电功和电功率_焦耳定律电功和电功率焦耳定律 【教学结构】 一、电功 电功，电功率、电热是本章书的重要概念，也是学生学习的难点，教学过程中必须给以足够的重视。 1.复习电场力做功：W=Uq，U为电场中两点间电势差，在电路中即为导体两端电压，q为电量，电路中为流过导体截面电量。 2.电功：电流做的功简称电功。导体两端加上电压，导体内建立电场，在电场力作用下自由电子定向移动，形成电流，电场力做功，又说成电流做功。 W=UIt，电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。 3.电流做功，把电能转化为其它形式的能 (1)电流通过纯电阻（电灯，电炉子等）电路做功，把电能转化为内能。(2)电流通过电解液做功，把电能转化为化学能。 (3)电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能。 二、电功率 1.定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率，用p表示电功率则 p W=UIt，p的单位：瓦特W，U：伏特V I：安培A。 2.物理意义：电功率表示电流做功的快慢，亦为单位时间电流做的功。灯越亮电功率越大。 3.额定电压：用电器安全正常工作的最大电压。日常照明灯泡额定电均为220V，机床上用的灯泡额定电压为36V。 额定功率：用电器安全正常工作的最大功率。照明灯泡上标有

220V 60W，60W即为额定电功率。额定电功率是根据用电器自身结构而决定的。 4.注意区别额定功率和实际功率。 实验：把“220V 30W”和“220V 100W”的灯泡并联在220V 电路上和串联后接入220V电路上，观察灯泡发光情况，并接在220V 电路上时，两个灯的电压都是额定电压，电功率均为额定功率，100W的灯比30W的灯亮很多，串联后接在220V电路上，观察到的现象是两个灯都不如并联时亮，且30W灯比100W灯亮，由此可知：①两个灯的电功率都不是额定功率，都小于额定功率，应称为实际消耗功率，②额定功率大的灯实际消耗功率不一定大，应由灯两端实际电压和流过灯的实际电流决定。 三、焦耳定律 1.定义：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比 即：Q=I2Rt 单位：Q：焦耳J I：安培A R：欧姆Ω t秒s 2.纯电阻电路电路中只含有纯电阻元件，电动W=UIt=Q U2t ∵U=IR∴Q=I2Rt=R，注意：此关系只适用纯电阻电路。 电流通过纯电阻电路做功，把电能转化为内能，而产生热量，电功又称为电热。 3.含有电动机的电路，不是纯电阻电路。电功W=UIt 电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，绝大部分转化为机械能。 电动机线圈有电阻R，电流通过而产生热，Q=I2Rt不等于UIt，而只是UIt的一部分。原因是对于非纯电阻U≠IR且U>IR。 转化为机械能部分：UIt－I2Rt=转化的机械能即电动机输出的机械能。 实际需要更多的是：发热功率：I2R 转化为机械能功率UI－I2R，

2019-2020年高二物理恒定电流全章教案集

2019-2020年高二物理恒定电流全章教案集 [本章概述] 关于部分电路的知识初中已学过，本章在初中的基础上加以充实和提高。闭合电路是新知识，要求学生切实掌握。 本章可分为四个单元： 第一单元第一节至第四节讲述欧姆定律、电阻定律、电阻率，介绍半导体和超导现象。 第二单元第五节讲述电功和电功率。 第三单元第六节讲述闭合电路欧姆定律。 第四单元第七节讲述电流表和电压表以及电阻的测量。 §14.1 欧姆定律 一、[素质教育目标] （一）知识教学点 1.理解产生电流的条件． 2.理解电流的概念和定义式I＝q／t，并能进行有关计算． 3.了解直流电和恒定电流的概念． 4.知道公式I＝nqvS，但不要求用此公式进行计算． 5.熟练掌握欧姆定律及其表达式I＝U／R，明确欧姆定律的适用范围，能用欧姆定律解决有关电路问题． 6.知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件． 7.知道电阻的定义及定义式R＝U／I （二）能力训练点 1.培养学生应用欧姆定律分析、处理实际问题的能力． 2.培养学生重视实验、设计实验、根据实验分析、归纳物理规律的能力． 3.培养学生用公式法和图像法相结合的解决问题的能力． （三）德育渗透点 1.分析电流的产生有其内因和外因，引导学生研究自然科学时要坚持辩证唯物主义观点． 2.欧姆定律由实验演绎得出，培养学生动手能力，培养学生严谨治学、务实求真的科学态度． 3.处理实验数据有列表法和图像法．而图像法直观形象，渗透数学思维，要培养学生尊重实验结果，尊重客观规律． 二、[重点、难点、疑点及解决办法] 1.重点：正确理解欧姆定律并能解决实际问题． 2.难点：电流概念的理解；电阻的伏安曲线． 3.疑点：对电阻定义式R＝U／I，有同学误解为电阻由电压和电流决定． 4.解决办法 （1）在教师指导下学生参与演示实验，记录、分析数据，归纳结论，从感性到理性来认识、理解欧姆定律． （2）利用电化教学手段，突破难点． （3）对定义性公式和决定性公式要加以区别． 三、[课时安排]1课时 四、[教具学具准备] 小灯泡、学生电源、伏特表、安培表、待测电阻（约10－30Ω若干只）、滑动变阻器、晶体二极管、电键、导线若干． 五、[学生活动设计] 1.设问、举例，让学生积极参与，在复习初中知识基础上学习新知识．

【高中物理】恒定电流教案讲义资料

恒定电流 一、基础知识 1.电路的基本概念和规律 （1）电流：I=q t ，单位时间流过的电荷量；I=nqSv ，n 是单位体积电荷数、q 是每个电荷带电量、S 是导体横截面积、v 是自由点和定向移动速率。 （2）电阻：R=ρl S ，导体的电阻与长度成正比，与横截面成反比。 （3）部分电路欧姆定律：I=U R 。 （4）电功、电功率、焦耳定律：W=qU=UIt ，P=W t =UI ，Q=I 2Rt 。 （5）串、并联电路：串联：U=U 1+U 2+U 3、I=I 1=I 2=I 3、R=R 1+R 2+R 3 ；并联U=U 1=U 2=U 3、I=I 1+I 2+I 3、 1R =1R 1+1R 2+1R 3 。 2.闭合电路欧姆定律 （1）表达式：电流： ；电动势：E=IR+Ir=U+U r 。适用于外电路是纯电阻的电路。 （2）路端电压：U=E-Ir=IR=ER R+r =E 1+r R ，可以看出，路端电压随外电阻增大而增大。 （3）功率：P 总=IE=IU+IU r =P 出+P 内 。 （4）电源输出功率:P 出＝E 2R （R ＋r ）2＝E 2 （R －r ）2R ＋4r 即当R ＝r 时，分母最小，即电源输出功率最大。 3.电阻的测量 （1）方法：内接伏安法、外接伏安法、安安法、伏伏法、电阻箱当电表法、比较法、替代法。

二、常规题型 例1.关于电流，下列说法正确的是( B ) A ．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流 形成持续电流条件：电压、闭合回路 B ．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的 C ．单位时间内通过导体横截面单位面积的电荷量越多，电流就越大 没有“单位面积” D ．电流的方向与电荷定向移动的方向相同 与正电荷定向移动方向相同 练习1.下列关于电流的说法中，正确的是( D ) A ．金属导体中，电流的传导速率就是自由电子定向移动的速率 B ．导体两端电势差增大时，电流增大，电流的传导速率也增大 C ．电路接通后，自由电子由电源出发只要经过一个极短的时间就能到达用电器 D ．通电金属导体中，电流的传导速率比自由电子的定向移动速率大得多 电流在金属导体中的传导速率等于光速，而金属导体中自由电子的定向移动速率比光速小得多 练习2.(多选)横截面积为S 的导线中通有电流I ，已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是( AC ) A ．nSvΔt B ．nvΔt C ．IΔt e D ．IΔt Se 电子速度为v ，Δt 时间内电子移动的距离为v Δt ，电子通过的导线的体积为SvΔt ，电子数为nSvΔt ，A 对。 Δt 时间内流过的电荷总量为I Δt ，电子数为IΔt e ，C 对。 练习3. (多选)将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A ，在铝导线上取一个截面B ，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( AD ) A ．电流相等 B ．电流不相等 C ．自由电子定向移动的速率相等 D ．自由电子定向移动的速率不相等 电子数相等，电荷量就相等，根据I ＝q t ，电流相等，A 对。根据I=nSqv ，S B ＞S A ，所以v B ＜v A ，D 对。

高二物理教案恒定电流--“电功和电功律(第2课时)

电功和电功律（第2课时） 一、本节知识目标 1. 知道串、并联电路的基本特点，能正确应用电流、电压关系来确定电阻、功率的关系。 2. 能对电路的连接方式加以识别，并能对一些简单的电路做出等效或简化的处理。 3. 理解对电路分析的基本思路，掌握分析电路的一般方法。 二、难点讨论 1. 串联和并联电路（以两只电阻为例） （1）电阻的串联 ① 基本特点 1）电路中的各处电流相等：I =I 1=I 2 2）总电压等于分电压之和：U =U 1=U 2 ② 重要推论 1）总电阻等于多分电阻之和：R =R 1+R 2 由U =U 1+U 2，两边都除以I 得 I U =I U 1+I U 2=2 2 11I U I U 。根据欧姆定律可得到R =R 1+R 2。 2）电压按跟电阻成正比分配： R U =11R U =2 2 R U 由欧姆定律改写I =I 1=I 2得： R U =11R U =2 2 R U =I 3）功律功率按跟电阻成正比分配： R P =11R P =2 2 R P 。 由P =UI =I 2R 、I =I 1=I 2得：： R P =11R P =2 2R P =I 2 4）总功率等于各电阻功率之和：P =P 1+P 2 由，两边都乘以电流I 得：UI =U 1I +U 2I =U 1I 1+U 2I 1=P 1+P 2。 （2）电阻的并联 ① 基本特点 1）各电阻两端的电压相等：U =U 1=U 2 2）总电流等于各支路电流之和：I =I 1+I 2 ② 重要推论（让学生自己推出结论） 1）总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和： R 1=11R +2 1R 。 2）电流按跟电阻成反比分配：IR =I 1R 1=I 2R 2 3）功率按跟电阻成反比分配：PR =P 1R 1+P 2R 2 4）总功率等于各支路功率之和：P =P 1+P 2 2. 电路的识别与简化 在并联中必有节点，可用节点电流法（流入与流出的总电流必相等）来分析。在串联

物理一轮复习第8章恒定电流实验9描绘小电珠的伏安特性曲线教案

实验九描绘小电珠的伏安特性曲线 1．实验目的 (1)描绘小电珠的伏安特性曲线。 （2)分析伏安特性曲线的变化规律. 2．实验原理 （1)测多组小电珠的U、I的值，并描绘出I.U图象. （2）由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系. 3．实验器材 小电珠“3.8 V,0。3 A”、电压表“0～3 V～15 V"、电流表“0～0。 6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。 4．实验步骤 （1）设计电路图：画出电路图（如图甲所示)。 甲乙 (2)连接实物图：将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路。

（3)测量与记录 移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中. 5．数据处理 （1)在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴，建立直角坐标系. (2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点。 (3）将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小电珠的伏安特性曲线。 6．误差分析 (1）由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接,由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值。 （2）测量时读数带来误差。 (3)在坐标纸上描点、作图带来误差. 7．注意事项 (1）电流表外接法:本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法. (2）滑动变阻器应采用分压式连接：本实验要作出I.U图象，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采

用分压接法. （3)保护元件安全：为保护元件不被烧毁，闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为0的一端，使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化。加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压。 教材原型实验 1．某同学想要描绘标有“3.8 V0。3 A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求实验尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有： 电压表V，量程0~5 V，内阻约5 kΩ 电流表A1，量程0～500 mA，内阻约0。5 Ω 电流表A2，量程0～100 mA，内阻约4 Ω 滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流2。0 A 滑动变阻器R2，最大阻值100 Ω，额定电流1。0 A 直流电源E，电动势约6 V，内阻可忽略不计 （1)上述器材中，电流表应选________，滑动变阻器应选________(填写所选器材的字母符号）。 (2）该同学正确选择仪器后连接了如图所示的电路，为保证

高三物理教案第八章 恒定电流

第八章 恒定电流 一、基本概念 1.电流 电流的定义式：t q I = ，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 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。 2.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= ⑴ρ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）。单位是Ω m 。 ⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。 ⑶材料的电阻率与温度有关系： ①金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。 ②半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。 ③有些物质当温度接近0 K 时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。现在科学家们正努力做到室温超导。 3.欧姆定律 R U I =（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 I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示： 解：灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，。U 越大I-U 曲线上对应点于原A 。 A. B. C. D.

2021届高考物理一轮复习第九章恒定电流第39讲电路的基本概念和规律二教学案新人教版

第39讲 电路的基本概念和规律(二) 基础命题点 串、并联电路 闭合电路欧姆定律 一、串、并联电路 1．规律对比 串联 并联 电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝01I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝02U 1＝U 2＝…＝U n 电阻 R ＝R 1＋R 2＋…＋R n 1R ＝031R 1＋1R 2＋…＋1R n 2．几个常用的推论 (1)串联电路的总电阻04大于其中任一部分电路的总电阻。串联电阻增多时，总电阻增大。 (2)并联电路的总电阻05小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻。并联支路增多时，总电阻减小。 (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是06等于各个电阻耗电功率之和。 (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻07变大。 二、闭合电路欧姆定律 1．内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成08正比，跟内、外电路的电阻之和成09反比。 2．公式⎩⎨ ⎧ I ＝10E R ＋r 只适用于纯电阻电路E ＝U 外 ＋11U 内 适用于任何电路 3．路端电压与电流的关系 (1)关系式：U 12E －Ir 。 其中I ＝ E R ＋r ，当R 增大时，13增大。 (2)电源的U ­I 图象：由U ＝E －Ir 14减小；

U ­I 图象如图所示。图线的斜率的绝对值为电源的15内阻r 。 ①当电路断路即I ＝0时，纵轴的截距为16电动势E 。 ②当电源短路即路端电压U ＝0时，横轴的截距为短路电流I m ＝17E r 。 1．[教材母题] (人教版选修3－1 P 63·T 3)许多人造卫星都用太阳能电池供电。太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时的电压是600 μV，短路电流是30 μA。求这块电池板的内阻。 [变式子题] 卫星在太空中可以利用太阳能电池板供电。若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA ，将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( ) A ．0.10 V B ．0.20 V C ．0.30 V D ．0.40 V 答案 D 解析 电源没有接入外电路时，路端电压值等于电源电动势，所以电动势E ＝800 mV 。 由闭合电路欧姆定律得，短路电流I 短＝E r ，所以电源内阻r ＝E I 短＝800×10－3 40×10－3 Ω＝20 Ω。该 电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中的电流I ＝ E R ＋r ＝800 20＋20 mA ＝20 mA ，所以路端电压U ＝IR ＝20×20 mV＝400 mV ＝0.40 V ，故D 正确。 2.如图所示电路中，r 是电源的内阻，R 1和R 2是外电路中的电阻，如果用P r 、P 1和P 2分别表示电阻r 、R 1和R 2上所消耗的功率，当R 1＝R 2＝r 时，P r ∶P 1∶P 2等于( ) A ．1∶1∶1 B ．2∶1∶1 C ．1∶4∶4 D ．4∶1∶1

(新课标)高考物理总复习 第八章 恒定电流教案-人教版高三全册物理教案

第八章 恒定电流 考 纲 要 求 考 情 分 析 欧姆定律 Ⅱ 1.命题规律 近几年高考对本章内容主要以选择题的形式考查电路的基本概念和规律、闭合电路的欧姆定律等知识，实验部分则以基本仪器使用和实验设计为主，题型以填空题的形式出现。 2.考查热点 预计本章命题的重点仍将是基本概念和规律、闭合电路欧姆定律的理解和应用，实验则考查基本仪器的使用、实验原理的理解、实验数据的处理等知识。 电阻定律 Ⅰ 电阻的串联、并联 Ⅰ 电源的电动势和内阻 Ⅱ 闭合电路的欧姆定律 Ⅱ 电功率、焦耳定律 Ⅰ 实验八：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线 实验十：测定电源的电动势和内阻 实验十一：练习使用多用电表 第42课时 电阻定律、欧姆定律(双基落实课) [命题者说] 本课时是电路的基础知识，包括电流的概念、欧姆定律、电阻定律、电路的串并联等内容。高考虽然很少针对本课时的知识点单独命题，但是掌握好本部分内容，对分析闭合电路问题、电学实验问题有至关重要的作用。 一、电流的三个表达式 公式 适用范围 字母含义 公式含义 定义式 I ＝q t 一切 电路 q 为时间t 内通过导体横截 面的电荷量 I 与q 、t 无关，I 与q t 的值相等 微观式 I ＝nqSv 一切 电路 n 为导体单位体积内自由电 荷数 q 为每个自由电荷的电荷量 S 为导体横截面积 v 为电荷定向移动速率 微观量n 、q 、S 、 v 决定I 的大小 决定式 I ＝U R 金属、 电解液 U 为导体两端的电压 R 为导体本身的电阻 I ∝U I ∝1 R

[小题练通] 1．(2017·重庆模拟)某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6 C 的正离子和9 C 的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是( ) A ．0.25 A 顺流而下 B ．0.05 A 顺流而下 C ．0.25 A 逆流而上 D ．0.05 A 逆流而上 解析：选D 在1 min 内通过横截面的总电荷量应为q ＝6 C －9 C ＝－3 C ，所以电流I ＝|q | t ＝0.05 A ，方向与河水的流动方向相反，即电流的方向为逆流而上，D 正确。 2．(2015·安徽高考)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m 、 电荷量为e 。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为 v ，则金属棒内的电场强度大小为( ) A.mv 22eL B.mv 2Sn e C ．ρnev D.ρev SL 解析：选C 由电流定义可知：I ＝q t ＝ nvtSe t ＝neSv ， 由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neSv ·ρL S ＝ρneLv ， 又E ＝U L ，故E ＝ρnev ，选项C 正确。 若正负离子移动方向相反，则通过横截面的总电荷量是两种离子电荷量绝对值之和，若正负离子向着同一个方向流动，则通过横截面的总电荷量等于正负离子的电荷量的代数和。 二、电阻定律 1.电阻定律 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。 表达式为：R ＝ρl S 。 2．电阻率 (1)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。

高考物理总复习 第七章 恒定电流 实验八 测量电源电动势和内电阻教案

实验八测量电源电动势和内电阻 注意事项 1.可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。 2.电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大。因此，实验中不要将I调得过大，读数要快，每次读完立即 断电。 3.计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值，再求平均值。 4.合理选择标度：为使图线分布空间大，如图1所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横 轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用r＝E I短确定，应根据r＝⎪⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ΔU ΔI 确定。 图1 误差分析 1.用图象法求E和r时作图不准确。 2.由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。 本实验中测量结果是：E测

从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为___________________________ ____________________________________________________________________。 解析 (1)由实验装置图可知，电流表使用0.6 A 量程，所以读数为0.44 A ； (2)描点画图，如图所示，根据U ＝－Ir ＋E 可得电动势为E ＝1.60 V ；图线的斜率绝对值等于内阻r ＝1.22 Ω；(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。 答案 (1)0.44 (2)U －I 图象见解析图 1.60(1.58～1.62都算对) 1.22(1.18～1.26都算对) (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大 热点二 数据处理与分析 【例2】 (2019·苏北四市第一次调研测试)测定一节干电池的电动势和内阻，电路如图3甲所示，MN 为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R 0＝ 1.0 Ω，调节滑片P ，记录电压表示数U 、电流表示数I 及对应的PN 长度x ，绘制了U －I 图象如图乙所示。 图3 (1)由图乙求得电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω。 (2)实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值________其真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。 (3)根据实验数据可绘出U I －x 图象，如图丙所示。图象斜率为k ，电阻丝横截面积为S ，可求得电阻丝的电阻率ρ＝________，电表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响。 解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知U ＝E －I (r ＋R 0)，图乙中的图象与纵坐标间的交点表示电动势，故E ＝1.49 V ；图象的斜率的绝对值表示内电阻，则r ＋R 0＝1.49－1.200.20Ω，解得r ＝1.45 Ω－1.0 Ω＝0.45 Ω。 (2)由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U －I 图象如图所示， 由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。 (3)根据欧姆定律可知，电阻R ＝U I ＝ ρL S ，则可知k ＝ρ S ，解得ρ＝kS ；若考虑电表内阻，则图象的斜率不变，所以得出的电阻率没有影响。 答案 (1) 1.49 0.45 (2)小于 (3)kS 没有

2021高考物理一轮复习 第8章 恒定电流 第1讲 电流 电阻 电功及电功率教案

2021高考物理一轮复习第8章恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率教案 年级： 姓名：

第1讲 电流 电阻 电功及电功率 知识点一 电流 欧姆定律 1．电流 (1)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 ＝q t ，公式中q 是通过导体横截面的电荷量。 ②微观表达式：I ＝nqSv ，n 是单位体积内的自由电荷数，q 是每个电荷的电荷量，S 是导体的横截面积，v 是自由电荷定向移动的速率。 ③决定式：I ＝U R ，U 是导体两端的电压，R 是导体本身的电阻。 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 ＝U R 。 (3)适用条件：适用于纯电阻电路，如金属和电解液导电。 知识点二 电阻 电阻定律 1．电阻 (1)定义式：R ＝U I 。 (2)物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。 2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，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 ＝ρl S 。 3．电阻率 (1)计算式：ρ＝R S l 。

(2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量。 (3)电阻率与温度的关系： ①金属：电阻率随温度升高而增大。 ②一些合金：电阻率几乎不受温度变化的影响。 知识点三电阻的串联、并联 1．串联、并联的特点 串联电路并联电路电路图 基本特点 电压U＝U1＋U2＋U3U＝U1＝U2＝U3 电流I＝I1＝I2＝I3I＝I1＋I2＋I3 总电阻R总＝R1＋R2＋R3 1 R总 ＝ 1 R1 ＋ 1 R2 ＋ 1 R3功率分配 P1 R1 ＝ P2 R2 ＝…＝ P n R n P1R1＝P2R2＝…＝P n R n (1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻增 大。 (2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路增多时，总电阻减小。 (3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。 (4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。 知识点四电功率焦耳定律 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。

恒定电流全章教学案

第二章、恒定电流 第一节、导体中的电场和电流〔1课时 一、教学目标 〔一知识与技能 1．让学生明确电源在直流电路中的作用,理解导线中的恒定电场的建立 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流 3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。 〔二过程与方法 通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理 解。 〔三情感态度与价值观 通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识,勇 于探究与日常生活有关的物理学问题。 三、重点与难点： 重点：理解电源的形成过程及电流的产生。 难点：电源作用的道理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。 四、教学过程 〔一先对本章的知识体系及意图作简要的概述 〔二新课讲述----第一节、导体中的电场和电流 1．电源： 先分析课本图2。1-1 说明该装置只能产生瞬间电流〔从电势差入手 [问题]如何使电路中有持续电流？〔让学生回答—电源 类比：〔把电源的作用与抽水机进行类比如图2—1,水池A、B 的水面有一定的高度差,若在A、B之间用一细管连起来,则水在重力 的作用下定向运动,从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快 消失,在这种情况下,水管中只可能有一个瞬时水流。 教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢? 让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机,将水池B 中的水抽到水池A中,这样可保持A、B之间的高度差,从而使水管中有源源不断的水流。 归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。〔从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置 2．导线中的电场： 结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。 导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果,其一是电源正、负极产生的电场,可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集,从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场,该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场,直到使导线中该方向合场强为零,而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行,自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的,故称恒定电场。 通过"思考与讨论"让学生区分静电平衡和动态平衡。 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。 3．电流〔标量 〔1概念：电荷的定向移动形成电流。