高二恒定电流全章教学案Word下载.docx
《高二恒定电流全章教学案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二恒定电流全章教学案Word下载.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
已知质子电荷e=1.60×
10-19C。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2=_______。
2.2电动势
1.电源是通过力做功把的能转化为能的装置。
2.在电源内部使正电荷在电源内部由移至.
二.电动势
1.电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；
2.电动势在数值上等于把1C的正电荷在电源内部从极移送到极所做的功；
电动势E表示为E＝；
单位是，符号是；
电动势由电源中决定，跟电源的体积无关，也跟外电阻无关。
三.电源的内阻
1.电源内部也是由组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的。
2.电池的容量是，通常以或为单位。
例1.下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（ ）
A.同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
B.1号干电池比7号干电池大，但电动势相同
C.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大
D.电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同
例2.下图是两个电池外壳上的说明文字
某型号进口电池
某型号国产电池
RECHARGEABLE
1.2V500mAh
STANDARD
CHARGE
15hat50mA
GNY0.6（KR-AA）
1.2V600mAh
STANDARDCHARGE
15hat60mA
（1）上述进口电池的电动势是______V.
（2）上述国产电池最多可放出______mAh的电荷量,若该电池平均工作电流为0.03A，则最多可使用_____h.
例3.铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）
A.电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能
B.蓄电池两极间的电压为2V
C.蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能
D.蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大
2.3欧姆定律
一.欧姆定律
1.电阻是反映导体对电流的的物理量。
R＝；
电阻的单位为，简称，符号是。
2.欧姆定律内容：
导体中的电流跟导体两端的电压U成，跟导体的电阻R成；
公式I＝。
二.导体的伏安特性曲线
1.纵坐标表示，横坐标表示，这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。
2.在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，按下图的电路图甲进行实验，开关闭合前，调节的滑片，使变阻器的有效电阻为，闭合开关，逐步减小滑动变阻器的有效电阻，通过小灯泡的电流随之，分别记录电流表和的多组数据，直到电流达到它的为止，由于变阻器是串联在电路中的，即使R调到最大，电路中还有一定的电流，因此在描出的伏安特性曲线中缺少的数据，要克服这一点，可按照下图乙进行实验。
3.欧姆定律的适用条件:
除金属外,欧姆定律对也适用,但对和并不适用.
例1.对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是（）
A.由
，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
B.由U=IR，对电阻一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大
C.由
，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比
D.对电阻一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变
例2.如图所示的图象所对应的两个导体:
（1）电阻之比R1:
R2为;
（2）若两个导体中的电流相等时,电压之比U1:
U2为;
（3）若两个导体的电压相等﹙不为零﹚时,电流之比为I1:
I2为.
例3.实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示（ ）
例4.在研究长为L、横截面积为S的均匀导体中电流的流动时,在导体两端加上电压U,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速,而和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动可认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的速率v成正比,其大小可以表示为
（k为恒量）
⑴电场力与阻力相平衡时,电子的速率v为一定值,这一定值为（）
A.
B.
C.
D.
⑵设单位体积内的自由电子数为n,自由电子以一定速率v运动时,该导体中所流过的电流是（）
⑶该导体的电阻是（）
课题:
2.4串联电路与并联电路
一.串联电路与并联电路
1.把几个导体依次相连，接入电路，这样的连接方式叫做。
2.把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做。
3.串联电路与并联电路的特点
电路
电压
电流
电阻
电压（或电流）与电阻的关系
功率
串联电路
并联电路
二.电压表和电流表
1.表头有三个特征量：
电表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug，它们之间的关系是
2.电流表G改装成电压表
Rx=
改装后的总内阻RV=
3.电流表G改装成大量程电流表
Rx=
改装后的总内阻RA=
例1.有三个电阻，其阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω.现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问：
在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少?
例2.如图所示电路，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=4Ω。
求：
（1）如已知流过电阻R1的电流I1=3A，则干路电流多大？
（2）如已知干路电流I=3A，则流过每个电阻的电流多大？
例3.如图所示，小量程电流表G的内阻为25
，满偏电流为2mA，若把它改装成5V、20V的两个量程的电压表，那么R1=
，R2=
。
例4.在图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg=100
满偏电流Ig=1mA，R1=900
，R2=
2S1和S2均断开时，改装所成的表是什么表？
量程为多大？
⑵当S1和S2均闭合时，改装所成的表是什么表？
量程为多
习题课
例题一:
电路的简化
1.如图所示，R1=R2=R3=R4=R；
RL1=RL2=3R。
求外电路总电阻。
2.电路如图所示，R1=R2=R3=R4，在AB两端加电压U，安培表A1和A2的示数都是0.6安，求安培表A3的示数多大？
训练1.在下图的电路中,电源电动势E=3.0V,（内电阻不计）;
电阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=35Ω,电容器的电容C=100ｕF，电容器原来不带电。
求接通电键K后流过R4的总电荷量。
例题二:
滑动变阻器的连接
1.用最大阻值为28Ω的滑动变阻器控制一只“6V，3W”灯泡的发光程度,分别把它们连成限流和分压电路接在9V的恒定电压上,求两种电路中灯泡的电压调节范围（灯丝电阻不随温度改变）.
训练2.如图所示，是将滑线变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，若把变阻器的滑动片P放在变阻器中央，下列判断哪些正确（）
A.空载时输出电压为UAB=UCD/2
B.当接上负载R时，输出电压UAB<
UCD/2
C.负载R越大，UAB越接近UCD/2
D.负载R越小，UAB越接近UCD/2
例题三:
伏安法测电阻
甲图中R外=Rx
乙图中R内=Rx
如图所示,用伏安法测电阻Rx时,MN接在恒定电压上,当S接a点时电压表示数为10V,电流表示数为0.2A;
当S接b点时,电压表示数为12V,电流表示数为0.15A,求:
（1）为了较准确地测定Rx，S应接在哪一点?
（2）求Rx的真实值
2.5焦耳定律
一.电功和电功率
1.电流做功的多少等于转化为其他形式能的数量；
所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对的在做功，电荷的减小，其他形式的能在增加；
公式：
W=;
2.电流在一段电路上做功的功率等于,P=。
3.单位:
1J=
二.焦耳定律和热功率
1.电热则是电流通过导体时，转化为的量度;
2.电热的计算公式:
Q=;
3.热功率的计算公式:
P=;
三.电功和电热
1.在纯电阻电路中：
电流通过用电器以为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。
2.在非纯电阻电路中：
电流通过用电器是以转化为为目的,发热不是目的,而是难以避免的内能损失。
例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.
3.电功和电热的区别
四..串联和并联电路的功率分配
1.串联电路：
①串联电路的总功率等于
②串联电路中各个电阻两端的电功率跟它们的阻值成比
2.并联电路：
①并联电路的总功率等于
②并联电路中通过各个电阻的电功率跟它的阻值成比
例1.如下图所示，已知R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
例2.一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W，问：
⑴电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
⑵电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？
转化为内能的功率是多少？
电动机的效率是多少？
⑶如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？
例3.一台国产XQB30－13型自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据表中提供的数据计算：
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定洗衣、脱水功率
360W
额定洗衣、脱水容量
3kg
整机质量
33kg
外形尺寸（长×
宽×
高）
（542×
550×
920）mm3
（1）这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流强度是多大？
（2）若洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少？
2.6导体的电阻
一.影响导体电阻的因素及它们的测量方法
1.导体的电阻跟它的、、有关.
二.电阻定律
1.电阻定律：
同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成，与它的横截面积成；
导体的电阻与有关。
2.表达式R=，式中ρ是比例系数，它与导体的材料有关，是表征的一个重要的物理量。
3.材料的电阻率往往随温度的变化而，金属的电阻率随温度的升高而，而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作。
例1.关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（ ）
A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻
B．由R＝
可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度
例2.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10cm，bc=5cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A；
若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（）
A.4AB.2AC.
AD.
A
例3.A、B两地相距11km，A地用两根完全相同的导线向B地送电，若两地间某处的树倒了，压在导线上而发生故障。
为了找出故障所在处，在A地给两根导线加上12V的电压，此时在B地测得电压是10V；
在B地给两根导线加上12V的电压，此时在A地测得电压是4V，问：
故障发生在何处？
2.7闭合电路的欧姆定律
一.闭合电路的欧姆定律
1.内、外电路：
、导线组成外电路，是内电路。
在外电路中，沿电流方向电势。
2.闭合电路的电流跟电源电动势成，跟内、外电路的电阻之和成。
这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
3.电动势和电压：
断路时的路端电压电源电动势；
闭合电路中，电动势等于电势降落之和。
E=
二.路端电压与负载的关系
电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：
有：
U=R
⑴外电路的电阻增大时，I，路端电压；
⑵外电路断开时，R=∞，路端电压U=;
⑶外电路短路时，R=0，U=，I=.
三.路端电压与电流的关系
闭合电路欧姆定律可变形为U=，E和r可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线：
⑴路端电压随总电流的增大而
⑵电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中，U—I图象在纵轴上的截距表示
⑶路端电压为零时，即外电路短路时的电流I=
.图线在数值上等于内电阻
例1.在下图中,R1=14Ω，R2=9Ω。
当开关处于1位置时,电流表示为I1=0.2A;
当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势与内电阻.
训练1.在下图中,R1=5Ω，R2=11Ω。
当开关处于1位置时,电流表示为V1=2.5V;
当开关处于位置2时,电流表读数V2=2.75V求电源的电动势与内电阻.
例2.如图所示电路中，电源电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
Ａ.Ａ的示数变大，Ｖ的示数变大Ｂ.Ａ的示数变大，Ｖ的示数变小
组别
I（A）
U（V）
1
0.12
1.37
2
0.20
1.32
3
0.31
1.24
4
0.32
1.18
5
0.50
1.10
6
0.57
1.05
Ｃ.Ａ的示数变小，Ｖ的示数变小Ｄ.Ａ的示数变小，Ｖ的示数变大
例3.某同学用如下图所示的电路测得电压表与电流表的读数记录在下面的表格中:
⑵根据图线得出电池的电动势E=____V,电池的内电阻r=________Ώ。
课题:
2.7闭合电路的欧姆定律习题课
（1）
一..闭合电路中的电功率和电源的效率
1.电源的总功率：
P=
若外电路是纯电阻电路，还有P=
2.电源内部消耗的功率：
P内=
3.电源的输出功率：
P出===
若外电路为纯电阻电路，还有P出=
4.电源的效率：
例1.如图所示,电源的电动势是6V，内电阻是0.5
小电动机M的线圈电阻为0.5
限流电阻R0为3
若电压表的示数为3V,试求：
⑴电源的功率和电源的输出功率
⑵电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率
例2.已知如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是
0～10Ω。
⑴电源的最大输出功率；
⑵R1上消耗的最大功率；
⑶R2上消耗的最大功率。
二.闭合电路中局部电阻的变化而引起的电路的动态变化问题
例3.如图所示的电路中，若将滑动变阻器的滑动触头向b端滑动时，试判断图中八只表的示数将怎样变化（各电表内阻对电路的影响均不考虑）?
三.有关电路计算
例4.如图所示，电源电动势E=9V，内电阻r=1Ω，电阻R2=2Ω，灯A标有“6V、6W”，灯B标有“4V、4W”，试求：
⑴若要使灯B正常发光，R1应该是多大？
⑵此时灯A的实际功率是多大？
例5.在下图的电路中,电源的电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω,电阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω;
电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电,求接通电键K后流过R4的总电荷量.
2.7闭合电路的欧姆定律习题课
（2）
例1.如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。
现有3只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_______W。
例2.如图所示，电源电动势E＝6V,当开关S闭合后,小灯泡L1和L2都不亮.现用一电压表检测故障,已测得Uac＝Uad＝Uae＝6V,Uab＝0,下列判断正确的是（）
A.含L1的ab段电路断路，其他部分无问题
B.含L2的bc段电路断路，其他部分无问题
C.含R的cd段电路断路，其他部分无问题
D.ab段和bc段电路可能都是断路的
例3.电动势为E、内阻为r的电池与固定电阻R0、可变电阻R串联，如图所示，设R0=r，Rab=2r.当变阻器的滑动片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是
A.电池的输出功率（）
B.变阻器消耗的功率
C.固定电阻R0上消耗的功率
D.电池内电阻上消耗的功率
例5.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如右图中的a、b、c所示。
则下列说法中正确的是（）
A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系
B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率
C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,
这三点的纵坐标一定满足关系yA＝yB＋yC
D.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为
1:
2,纵坐标之比一定为1:
升级会员 