考纲解读-恒定电流(韩玉香)

1、 新课标考纲解读之恒定电流 金堂竹篙中学韩玉香 通过对新课标考纲的认真阅读理解，以及2014届成都市分科会的感悟，我对恒定电流这一章的复习有如下想法：一分析数据1恒定电流章节新旧考纲分析 内 容旧要求新要求考点说明 复习要求的把握欧姆定律不要求解反电动势的问题。 把6个级要求的考点降为2个。但被删除的“电流、电阻、电阻率与温度的关系、半导体及其应用、超导及其应用”等考点，实际上已涵盖在对应的考点中。应特别注意新考纲中两项降低要求和两项要求的考点。电阻定律、电阻的串联、并联I电源的电动势和内阻I闭合电路的欧姆定律电功率、焦耳定律I22014届成都市分科会历年一诊数据07年08年安培力通过三力合力

2、判断运动状态平抛运动电动机问题非纯电阻位移与速度平方图像带电粒子在磁场中的偏转含容电路的动态平衡竖直方向橡皮条问题等量电荷的场强分布天体中的变轨问题速度能量实验：测重力加速度实验：千分尺读数、平抛频闪照片实验：半偏法改表实验：测电阻率选表09年10年电源的内部特征超重失重的力学问题斜面上的滑块问题运动学中的V-T图像含容电路的动态分析平衡弹簧的瞬时问题、渐变和突变运动学中的S-T和V-T图像电场中的运动、能量电场中的偏转和类平抛电动机问题天体运动滑块平板车运动问题实验：千分尺读数、平抛频闪照片实验：纸带问题实验：伏安法测电流表的内阻、画电路图实验：测电表内阻、画电路图11年12年天体运动基本概

3、念（质点、惯性、单位制、平行板电容器）小般过河速度分解天体运动弹簧的瞬时问题、渐变和突变不等量电荷的电场加速电场与偏转电场斜面上滑的受力分析等量同种电荷中的能量与力学问题恒定电路图分析运动学中的V-T图像，机车起动含弹簧的碰撞问题实验：平抛频闪照片实验：验证机械能守恒、纸带实验：半偏法、电阻箱读数、作图实验：测电动势和内阻通过以上数据分析，恒定电流这一章的重点题型是含容电路的动态分析，电动机问题和实验。所以对恒定电流这一章主要分以下两大板块复习二分板块复习板块一：通过对题型含容电路的动态分析，电动机问题的解读，复习考点电阻定律、电阻的串联、并联，闭合电路的欧姆定律和电功率、焦耳定律。教学设计：

4、考点一电功、电热、电功率和热功率1电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度计算电功时用公式WIUt，计算电热时用公式QI2Rt.2从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是WQ、UItI2Rt.(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有WQ.计算时可任选一公式：WQPtI2RtUItt.(2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W>Q.电功只能用公式WUIt来计算，焦耳热只能用公式QI2Rt来计算对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用例1电阻R和电动机M串联接到电

5、路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有 ()AU1<U2，Q1Q2 BU1U2，Q1Q2 CW1W2，Q1>Q2 DW1<W2，Q1<Q2解析电动机是非纯电阻，其两端电压U2>IRU1，B错；电流做的功W1IU1t，W2IU2t，因此W1<W2，C错；电流产生的热量由QI2Rt可判断Q1Q2，A对，D错例2一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物

6、体时，通过它的电流是0.2 A在30 s内可使该物体被匀速提升3 m若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻解析(1)电动机的输入功率 P入UI3×0.2 W0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率 P机Fv4× W0.4 W.根据能量关系P入P机PQ，得热功率PQP入P机(0.60.4) W0.2 W.所产生的热量 QPQt0.2×30 J6 J.(3)根据焦耳定律QI2Rt，得线圈的电阻R 5 考点二电路动态变化的分析1电路动态分析的方法(1)程序法：电路结构的变

7、化R的变化U端的变化固定支路.(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论(3)判定总电阻变化情况的规律当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与灯泡并联，另一段R串与并联部分串联A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致例在如图所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时()A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电流表示数变大

8、 C电压表示数变大，电流表示数变大D电压表示数变小，电流表示数变小解析R3的滑动触头向下滑动，所以R3接入电路的阻值变大，导致并联电路的阻值变大，电路的总电阻变大，干路电流变小；并联电路的电阻变大，则并联电路的分压增大，即R2、R4串联电路的电压变大，所以流过这一支路的电流变大，由于干路电流变小，所以电流表的示数变小；因为R2、R4串联电路的电压变大，使得R2两端分压变大，电压表示数变大，本题答案为A.练习在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P()向下移动时，则AA灯变亮、B灯变亮、C灯变亮BA灯变亮、B灯变亮、C灯变暗CA灯变亮、B灯变暗、C灯变暗DA灯变亮、B灯变暗、C灯变亮 答案D考点三含

9、有电容器电路的分析方法 1电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上2电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压3在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和例如图所示的电路中，电源的电动势E6 V，内阻r1 ，电阻R

10、13 ，R26 ，电容器的电容C3.6 F，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开(1)合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？(2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？解析(1)设开关S1闭合，S2断开时，电容器两端的电压为U1，干路电流为I1，根据闭合电路欧姆定律有I11.5 AU1I1R14.5 V合上开关S2后，电容器两端电压为U2，干路电流为I2.根据闭合电路欧姆定律有I22 AU2I24 V所以电容器上电荷量减少了：Q(U2U1)C1.8×106 C(2)合上S2后，电容器上的电荷量为QQCU21.44&#

11、215;105 C再断开S1后，R1和R2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量与阻值成反比故流过电阻R1的电荷量为：Q1Q9.6×106 C.练习如图所示，两个相同的平行板电容器C1、C2用导线相连，开始都不带电现将开关S闭合给两个电容器充电，待充电完毕后，电容器C1两板间有一带电微粒恰好处于平衡状态 再将开关S断开，把电容器C2两板稍错开一些(两板间距离保持不变)，重新平衡后，下列判断正确的是()A电容器C1两板间电压减小B电容器C2两板间电压增大C带电微粒将加速上升D电容器C1所带电荷量增大 答案BCD （二）实验复习设计：引入：基本电路测量电路控制电路，抓住电学实验的根本伏安

12、法，结合考纲要求：注重在主干知识体系中从整体上全面考查实验能力。 仍坚持了试题的设计来源于课本上的实验（演示与考纲实验各一个），但又有所创新的原则。 考查和设问的层次比较丰富, 有梯度，与新课程倡导的理念较吻合。 仍强调了对实验原理方法、数据分析处理、误差分析的考查。考点一 设计性实验的答题思路与方法1明确实验目的审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路2广泛联系、寻找原型、确定实验原理3根据实验原理与实验器材，迁移实验方法，确定实验方案4 . 实验器材，仪表和变阻器的选择5实验电路的选择(1)测量电路的选择(2)控制电路的选择：控制电路即滑动

13、变阻器在电路中的连接，常有两种不同的形式，图1甲为限流式，图乙为分压式在具体实验中，滑动变阻器是采用分压式还是限流式，可按以下标准进行判断：负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器总电阻R，需用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，需用分压式电路负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不多，并且电压、电流表示数变化不要求从零起调，可采用限流式两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法消耗的的总功率较小例在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A直流电源(电动势约为5 V，内阻可不

14、计)B直流电流表(量程03 A，内阻约为0.1 )C直流电流表(量程0600 mA，内阻约为5 )D直流电压表(量程015 V，内阻约为15 k)E直流电压表(量程05 V，内阻约为10 k)F滑动变阻器(最大阻值10 ，允许通过的最大电流为2 A)G滑动变阻器(最大阻值1 k，允许通过的最大电流为0.5 A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据(1)实验中电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(均用序号字母表示)(2)请按要求将图2中所示的器材连成实验电路图2 (3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图3所示现把实验中使用的小灯泡接到如图4所示的电路中，

15、其中电源电动势E6 V，内阻r1 ，定值电阻R9 ，此时灯泡的实际功率为_W(结果保留两位有效数字)图3图4解析(1)由灯泡标识(5 V,2.5 W)知，I0.5 A，因此电流表选C，电压表选E.由于电路接成分压式，滑动变阻器选F.(2)如图所示(3)把定值电阻作为电源的内阻，则该电源短路时的电流为Imax0.6 A，在题图中的UI图中，作出此电源的UI图线如图中虚线所示两图线交点即表示该灯泡的实际工作点由图知U2.2 V，I0.38 A，所以PUI2.2×0.38 W0.84 W.讲解第三问的同时复习考点二两种UI图线的比较与应用1电源的伏安特性曲线是一条斜率为负值的直线，反映的是

16、电源的特征：纵轴上的截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻2电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线，斜率表示电阻的大小3上述两个曲线在同一坐标系中的交点表示电源的工作状态例如图所示为两电源的UI图象，则下列说法正确的是()A电源的电动势和内阻均比电源大B当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等C当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电源的输出功率大解析图线在U坐标轴上的截距等于电源电动势，图线的斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A对；作外接电阻R的UI曲线分别交电源、的伏安特性曲线于S1、S2两点，电源的工作点横、纵坐标的乘积IU为电源的输出功率，由

17、图可知，无论外接多大电阻，两工作点S1、S2横、纵坐标的乘积都不可能相等，且电源的输出功率总比电源的输出功率大，故B错，D对；电源的效率，因为电源内阻不同则电源效率不同，C错答案AD练习如图12所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有()AR接到a电源上，电源的效率较高图12BR接到b电源上，电源的输出功率较大CR接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低DR接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高 答案C考点三 电阻测量方法荟萃1伏安法：电路

18、图特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻应用内接法测量)2安安法若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用(1)如图21甲所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知的内阻R1，则可测得的内阻R2.(2)如图乙所示，当两电表的满偏电压UA2UA1时，串联一定值电阻R0后，同样可测得的电阻R2.图213伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用(1)如图22甲所示，两电表的满偏电流接近时，若已知的内阻R1，则可测出的内阻R2R1.(2)如图乙所示，两电表的满偏电流IV1IV2时，并联一定值电阻R0后，同样可得的内阻R2.图224比较法测电阻如图

19、23所示，测得电阻箱R1的阻值及表、表的示数I1、I2，可得Rx.图23如果考虑电表内阻的影响，则I1(RxRA1)I2(R1RA2)5半偏法测电流表内阻电路图如图24所示图24步骤：a断开S2，闭合S1，调节R0，使表满偏为I0；b保持R0不变，闭合S2，调节R，使表读数为；c由上可得RAR.特别提醒当R0RA时，测量误差小，此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻，且阻值的测量值偏小；电源电动势应选大些的，这样表满偏时R0才足够大，闭合S2时总电流变化才足够小，误差才小.例1实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图18所示供选择的仪器如下：图18待

20、测电流表G1(05 mA，内阻约300 )；电流表G2(010 mA，内阻约100 )；定值电阻R1(300 )；定值电阻R2(10 )；滑动变阻器R3(01 000 )；滑动变阻器R4(020 )；干电池(1.5 V)；电键S及导线若干(1)定值电阻应选_，滑动变阻器应选_(在空格内填写序号)(2)用线条在图19中把实物图补充连接完整图19(3)补全实验步骤：按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑动触头移至最_端(填“左”或“右”)；闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2；以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图20所示图20(4)根据I2I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_解析(1)根据所给电路图知，定值电阻应与G1并联，再与G2串联，由于R210 ，与G1、G2内阻相差太多，因此不选R2，而选用R1300 ；同