恒定电流复习

1、第二章恒定电流2.1导体中的电场和电流一、电源一、电源导体中的自由电荷在电场力的作用下发生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定向移动形成电流. (瞬时电流瞬时电流) 1、电流的形成、电流的形成2 2、持续电流的形成、持续电流的形成倘若在倘若在A,BA,B之间连接一个装置之间连接一个装置P,P,作用是不断地把电子从作用是不断地把电子从A A搬运到搬运到B B，使，使ABAB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。装置P电源-+A A+_B B_P P-电源电源1.1.能把自由电子从正极搬到负极的装置能把自由电子从正极搬到负极的装置.

2、.2.2.作用作用: :保持导体两端的电势差保持导体两端的电势差( (电压电压),),使电路有持续的电流使电路有持续的电流. . 小结小结:形成电流的条件形成电流的条件 （1 1）存在自由电荷）存在自由电荷 金属导体金属导体自由电子自由电子 电解液电解液正、负离子正、负离子（2 2）导体两端存在电压）导体两端存在电压 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，当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，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流形成电流 电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电

3、流有持续的电流 我们在上一章中曾经得出结论我们在上一章中曾经得出结论: :在静电平衡时在静电平衡时, ,导体内部的场强为导体内部的场强为零零, ,导体上任意两点之间的电势差导体上任意两点之间的电势差为零为零( (等势体等势体).).这与我们现在的说这与我们现在的说法有矛盾吗法有矛盾吗? ?为什么为什么? ?思考题思考题 导线内的电场，是由电导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也分布

4、是稳定的，电场的分布也稳定。稳定。-恒定电场恒定电场、恒定电流、恒定电流电流：电流：1、 定义：定义： 用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱 2、 公式：公式：Itq 4 、 方向：正电荷定向移动的方向方向：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。金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 可得可得tqI 3、 单位：安培单位：安培 A 其他单位其他单位 mA A（1）电流为标量，电流虽有方向但是标量）电流为标量，电流虽有方向但是标量（2）电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、）电解液中正负离子定

5、向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时q为正为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 例例1 某电解池，如果在某电解池，如果在1s中内共有中内共有5.01018个二价正离个二价正离子和子和5.01018个一价负电子通过某横截面，那么通过个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？这个横截面的电流强度是多大？答案：答案：1.6A四、电流的微观表达式 一段粗细均匀的导体长为一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率

6、为荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为设导体的横截面积为s，导体每，导体每单位体积内的自由电荷数为单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为，每个自由电荷量为q。-AB总电量总电量电荷总数电荷总数nqSvnlSql/v vNqtQIl/v v思考题思考题 如果认为电子的定向运动速率就如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？经验是否相符？怎样解释？ 电子定向移动的速率约电子定向移动的速率约10 10 -5-5 m/s m/s， 电子热运动的平均速率电子热运动的平均速率10 10 5 5 m/s m/s， 电场的传播速率

7、电场的传播速率3 310 10 8 8 m/s. m/s. 三种速度的区别三种速度的区别（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即 受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言）受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言）（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为10-2 -10-3m的数量级。的数量级。（对每个电子而言）（对每个电子而言）（3）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与 温度有关，通常

8、情况为每秒几百米。温度有关，通常情况为每秒几百米。1、形成电流的条件：、形成电流的条件： （1）存在自由电荷（）存在自由电荷（2）导体两端存在电压）导体两端存在电压2、电源的作用：提供持续的电压、电源的作用：提供持续的电压3、导线中的电场、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行导线内的电场线保持和导线平行. (恒定电场恒定电场)4、恒定电流、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流大小方向都不随时间变化的电流.5、电流、电流:表示电流的强弱程度的物理量表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式）定义式 I=q / t （2）金属导体中电流的计算式）金属导体中电流的计算式小结小结nqsvI n

9、 n 为单位体积内自由电荷数目，为单位体积内自由电荷数目，S S 为导体横截面积，为导体横截面积，v v为电荷定向移动速率为电荷定向移动速率,q,q为每个自由电荷的电量为每个自由电荷的电量二、电动势二、电动势1、定义：电动势在数值上等于非静电力把、定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的正的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。WE=q2、定义式：、定义式：3、单位：、单位： V 1V=1J/C4、物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电、物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。能本领的大小。二、电动势二、电动势5、电动势有电源中非静电力的

10、特性决定，跟、电动势有电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。电源的体积无关，也跟外电路无关。7、电源的另一重要参数、电源的另一重要参数内阻。内阻。6、电动势是标量、电动势是标量A. 在电源内部把正电荷从负极移到极，非静电力做功，在电源内部把正电荷从负极移到极，非静电力做功，电能增加电能增加B. 对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多，对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多，电动势就越大电动势就越大C. 电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多移送单位电荷量做功越多D. 电动势越大，说明非

11、静电力在电源内部把正电荷从负电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多极移送到正极的电荷量越多1、关于电动势，下列说法正确的是（、关于电动势，下列说法正确的是（ ）课堂训练课堂训练A、电路中每通过、电路中每通过1C的电量，电源把的电量，电源把2J的化学能的化学能转变为电能转变为电能B、 蓄电池两极间的电压为蓄电池两极间的电压为2VC、 蓄电池在蓄电池在1s内将内将2J的化学能转变成电能的化学能转变成电能D、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为池（电动势为1.5V）强）强2、铅蓄电池的电动势为、铅蓄电池的电动势

12、为2V，这表示（，这表示（ ）课堂训练课堂训练2.3欧姆定律在导体的两端加上电压，导体在导体的两端加上电压，导体中才有电流中才有电流. 导体中的电流跟导体两端的电导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？压有什么关系呢？分压电路：分压电路：(控制电路控制电路) 可以提供从零开始连续变化的电压可以提供从零开始连续变化的电压实验电路实验电路ESRAAV测量电路测量电路: : 测导体测导体A A的的电流、电压电流、电压 导体两端的电压与通过导体的电流导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。大小的比值。3 3、公式：、公式：4 4、单位：、单位：2 2、物理意义：、物理意义：1、定义：定义：兆欧（兆

13、欧（ M M ）千欧（千欧（ k k ）国际单位制中国际单位制中 欧姆（欧姆（）反映了导体对电流的阻碍作用反映了导体对电流的阻碍作用IUR IU一、电一、电 阻阻（R R只与导体本身性质有关）只与导体本身性质有关）二、欧姆定律二、欧姆定律内容：导体中的电流内容：导体中的电流I I跟导体两端的跟导体两端的电压电压U U成正比，跟导体的电阻成反比成正比，跟导体的电阻成反比 RUI 3 3、适用条件：、适用条件：金属导电和电解液导电金属导电和电解液导电2 2、公式、公式三、导体的伏安特性三、导体的伏安特性1 1伏安特性曲线：导体中的电流伏安特性曲线：导体中的电流I I随导随导体两端的电压体两端的电压

14、U U变化的图线，叫做导变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线体的伏安特性曲线 图线斜率的物理图线斜率的物理意义是什么？意义是什么？电阻的倒数电阻的倒数OIUAB 2 2线性元件和非线性元件线性元件和非线性元件符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做性的电学元件叫做线性元件线性元件；不符合欧姆定律的导体和器件，电流不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线, ,这种电学元件叫做这种电学元件叫做非线性元件非线性元件OIU

15、D. D. 从从 可知，导体两端的电压为零时，可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零导体的电阻也为零RUI/IUR/IRU IUR/1 1、对于欧姆定律，理解正确的是（、对于欧姆定律，理解正确的是（ ）A. A. 从从 可知，导体中的电流跟加在它可知，导体中的电流跟加在它 两端的电压成正比，跟它的电阻成反比两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B. B. 从从 可知，导体的电阻跟导体两端可知，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的电压成正比，跟导体中的电流成反比C. C. 从从 可知，导体两端的电压随电阻可知，导体两端的电压随电阻 的增大而增大的增大而增大练习练习:OIU

16、abcd2.某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点,得到了图中a、b、c、d四个点.请比较这四个电阻值的大小.RaRbRcRdIUR 3 3、图为两个导体的伏安特性曲线，求、图为两个导体的伏安特性曲线，求（1 1）R R1 1：R R2 2（2 2）两电阻串联在电路中，导体两端的电压比）两电阻串联在电路中，导体两端的电压比 U U1 1：U U2 2（3 3）若并联在电路中，电流之比）若并联在电路中，电流之比I I1 1：I I2 2R1R2（1 1）: : （2 2）: : （3 3）: :2.4串联电路和并联电路01230123串联电路：串

17、联电路：并联电路：并联电路：(1) I0=I1=I2=I3总结：串联电路各处的电流相等总结：串联电路各处的电流相等.(1).I0=I1+I2+I3总结：并联电路的总电流等于各支路电流之和总结：并联电路的总电流等于各支路电流之和.0123串联电路：串联电路：01U1012U2123U32因此：因此：231201UUU30另一方面另一方面：3003U所以所以：231201UUU03U总结：串联电路两端的总电压等于各部分电压之和总结：串联电路两端的总电压等于各部分电压之和.0123并联电路并联电路各支路两端电压相同。各支路两端电压相同。UR1R2U1U2URR = R1 + R2 + 电电 阻阻 的

18、的 串串 联联2121RRUUR1R2I1I2URU电电 阻阻 的的 并并 联：联：21111RRR1221RRII试证明：试证明：（1）n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的 n分之一；分之一；（2）若干个电阻并联，总电阻一定小于其中最小的）若干个电阻并联，总电阻一定小于其中最小的电阻；电阻；（3）并联的支路越多，总电阻越小；）并联的支路越多，总电阻越小；（4）并联支路有一个电阻变大，总电阻变大。）并联支路有一个电阻变大，总电阻变大。三个阻值都是三个阻值都是1212 的电阻，它们任意连接，组的电阻，它们任意连接，组成电路，总电阻值可能为成电路，总电阻值可能

19、为( )( ) A.4 A.4 B.24B.24 C.8 C.8 D.18D.18 课堂练习：课堂练习：ACDACDU1UR2R1求：电阻求：电阻R1两端的电压两端的电压U1？1211UIRRUIRRUcdUabcd当当ab之间的电压为之间的电压为U为，为，c、d之间的电压为多少？之间的电压为多少？电压表和电流表的改装电压表和电流表的改装一、表头一、表头（G G） 几个重要参量几个重要参量 满偏电流：满偏电流： 表头指针偏转到最大刻度时表头指针偏转到最大刻度时的电流。的电流。 “I“Ig g”内阻：内阻： 表头线圈的电阻。表头线圈的电阻。 “R“Rg g”满偏电压：满偏电压： 表头指针偏转到最

20、大刻度时的两端所加的电压。表头指针偏转到最大刻度时的两端所加的电压。 U Ug g=I=Ig gRRg ggRgIG GU Ug g=I=Ig gRRg g二、把表头二、把表头G G改装成电压表改装成电压表V V 如下图所示，有一个表头如下图所示，有一个表头G G，其内阻为，其内阻为RgRg，满，满偏电流为偏电流为IgIg。 gRgIG GU UU Ug gRU UR RU-UU-Ug g1.1.方法：方法：串联分压电阻串联分压电阻R R 2.2.原理原理: :利用串联电阻的分压作用利用串联电阻的分压作用 3.3.分压电阻分压电阻R: R: RRIUR ggIUU gggIRIU ggRIU3

21、.3.分压电阻分压电阻: : ggRIUR4.4.电压表的内阻：电压表的内阻： gVIUR gVRRR:或5.5.标度：标度： RU UR RgRgIG GU Ug gU-UU-Ug gU UU Uv vVRgI把原电流值扩大（把原电流值扩大（Rg+RRg+R）倍）倍 U=IU=Ig g（R Rg g+R+R） 有一表头有一表头G G，内阻，内阻Rg=10 Rg=10 ，满偏电，满偏电流流Ig=3 mAIg=3 mA，把它改装成量程，把它改装成量程U=3 VU=3 V的电压表，要的电压表，要串联一个多大的电阻串联一个多大的电阻R R？ 强化练习：强化练习：gRgIG GU Ug gU UR R

22、U-UU-Ug gU URRRIUR ggIUU gggIRIU ggRIU解：解：1010333)(990 三、把表头三、把表头G G改装成电流表改装成电流表A A 如下图所示，有如下图所示，有一个表头一个表头G G，其内，其内阻为阻为RgRg，满偏电，满偏电流为流为IgIg。 gRgIG GIRRIgII 1.1.方法：方法：并联分流电阻并联分流电阻R R 2.2.原理原理: :利用并联电阻的分流作用利用并联电阻的分流作用 3.3.分流电阻分流电阻R: R: gRn 11RRIUR gggIIRIggRII11)(gIIn 如下图所示，有如下图所示，有一个表头一个表头G G，其内，其内阻为

23、阻为RgRg，满偏电，满偏电流为流为IgIg。 gRgIG GIRRIgII 4.4.电流表的内阻：电流表的内阻： 5.5.标度：标度： IRIRggAgRn1ggRRRRU UA AARI把原电流值扩大把原电流值扩大 倍倍 RRRg强化练习：强化练习： 有一表头有一表头G G，内阻，内阻Rg=25 Rg=25 ，满偏电流，满偏电流Ig=3 mAIg=3 mA，把它改装成量程为，把它改装成量程为0.6 A0.6 A的电流表，要的电流表，要并联一个多大的电阻并联一个多大的电阻R R？改装后电流表的内阻？改装后电流表的内阻R RA A为为多大？多大？ gRgIG GIRRIgII 解解: :ggg

24、IIRIRRIUR 331036 . 025103)(126. 06 . 0251033IRIRggA)(125. 0ggARRRRR2.5焦耳定律2.5焦耳定律什么是电流的热效应？什么是电流的热效应？ 导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。自由电子在电场力的作用下会定向移动而做功，电场力做的功常常自由电子在电场力的作用下会定向移动而做功，电场力做的功常常说成是电流所做的功，简称说成是电流所做的功，简称“电功电功”；而不同导体在相同电压作用；而不同导体在相同电压作用下电场力做功的快慢程度又是不同的，为了比较电场力做功的快慢，下电场力做功的快慢程度又是不同的，为了比较电场

25、力做功的快慢，我们引入了我们引入了“电功率电功率”的概念；同时电流通过导体是会发热的，我的概念；同时电流通过导体是会发热的，我们把它叫们把它叫“电热电热”。那么以上这些物理量之间有何关系呢？下面我。那么以上这些物理量之间有何关系呢？下面我们在复习初中学过内容的基础上进一步来明确这些问题。们在复习初中学过内容的基础上进一步来明确这些问题。v1 1、电功：电场力（或电流）所做的功。、电功：电场力（或电流）所做的功。（1 1）定义式：）定义式：W=qU=UItW=qU=UIt（2 2）单位：焦耳（）单位：焦耳（J J）、千瓦时（）、千瓦时（kwhkwh）。）。1kwh=3.61kwh=3.61010

26、6 6J Jv2 2、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。（1 1）定义式：）定义式：P=W/t=UIP=W/t=UI（2 2）单位：瓦特（）单位：瓦特（WW）。）。RtIQ2v4 4、电功与电热：、电功与电热： （1 1）在纯电阻电路中，电功等于电热：）在纯电阻电路中，电功等于电热：W=QW=Q。v即电能全部转化为内能：即电能全部转化为内能：UIt=IUIt=I2 2RtU=IRRtU=IR，也即欧姆定律成，也即欧姆定律成立。此时有：立。此时有： UIt=IUIt=I2 2Rt=Rt=（U U2 2/R/R）t t（2 2）在非纯电阻电路中，电功大于

27、电热：）在非纯电阻电路中，电功大于电热：WWQ Q。v即电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化即电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化学能等其它形式的能量：学能等其它形式的能量： UIt=IUIt=I2 2Rt+ERt+E其它其它I I2 2RtURtUIRIR，也，也即欧姆定律不成立。即欧姆定律不成立。SVUIR电功 UItW 电功率 UItWP热功率 RItQP2焦耳热 RtIQ2例题：例题：RIP2RUP2UIP tWP UItWPRUI 练习巩固练习巩固2.6电阻定律 与长度有关与长度有关与横截面积有与横截面积有关关与材料有关与材料有关结论：导体的电阻和导体的长

28、度、结论：导体的电阻和导体的长度、横截面积、材料有关。横截面积、材料有关。一、实验探究：一、实验探究：1、明确目的：、明确目的： 探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系。间的关系。2、实验方法：、实验方法：控制变量法。控制变量法。3、实验控制：、实验控制：（1）电阻、长度、横截面积的测量、测定方法：）电阻、长度、横截面积的测量、测定方法：横截面积：绕制线圈先算直径。横截面积：绕制线圈先算直径。长度：直接测量。长度：直接测量。电阻：伏安法。电阻：伏安法。（2）器材选择：（电源，电键，电表，）器材选择：（电源，电键，电表，导线，待测电阻）导线，待测电阻

29、）材料、长度一定：材料、长度一定：AB材料、横截面积材料、横截面积一定：一定：CA长度、横截面长度、横截面积一定：积一定：AD（3）实验电路：）实验电路：结论：导体的电阻跟长度成正比，跟横结论：导体的电阻跟长度成正比，跟横截面积成反比，还跟材料有关。截面积成反比，还跟材料有关。二、逻辑推理探究：二、逻辑推理探究：1、分析导体电阻与它的长度的关系。、分析导体电阻与它的长度的关系。2、分析导体电阻与它的横截面积的关、分析导体电阻与它的横截面积的关系。系。3、实验探究导体电阻与材料的关系。、实验探究导体电阻与材料的关系。三、电阻定律：三、电阻定律：1、表达式：、表达式：slR2、适用条件：温度一定，

30、粗细均匀的金属、适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解质溶液。导体，或浓度均匀的电解质溶液。3、电阻率：、电阻率：（1）、物理意义：反映导体导电性能的物）、物理意义：反映导体导电性能的物理量。理量。（2）计算表达式：）计算表达式：lRS（3）电阻率与温度的关系）电阻率与温度的关系：金属电阻率随温度升高而增大。应用：电阻金属电阻率随温度升高而增大。应用：电阻温度计。温度计。半导体的电阻率随温度的升高而减小。应用：半导体的电阻率随温度的升高而减小。应用：热敏电阻，光敏电阻。热敏电阻，光敏电阻。部分合金如锰铜、镍铜电阻率几乎不受温度部分合金如锰铜、镍铜电阻率几乎不受温度的影响。应用

31、：标准电阻。的影响。应用：标准电阻。超导体：某些材料当温度降低到一定温度时，超导体：某些材料当温度降低到一定温度时，电阻率为零。电阻率为零。1、金属铂的电阻值对温度的高低非常、金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感敏感”，图中可能表示金属铂，图中可能表示金属铂电阻的图线的是：电阻的图线的是： 2、相距、相距40km的的A、B两地架两条输电线，两地架两条输电线，电阻共为电阻共为800，如果在，如果在A、B间的某处发生间的某处发生短路，这时接在短路，这时接在A处的电压表示数为处的电压表示数为10V，电，电流表的示数为流表的示数为40mA，求发生短路处距，求发生短路处距A处有处有多远？如图多远？如图2

32、所示。所示。3、如图所示，、如图所示，P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为陶瓷管，其长度为L，直径为，直径为D，镀膜的夺取度为，镀膜的夺取度为d 。管两端有导电金属箍管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中，测。现把它接入电路中，测得它两端电压为得它两端电压为U，通过它的电流为，通过它的电流为I。则金属膜的电。则金属膜的电阻为阻为_ ，镀膜材料的电阻率，镀膜材料的电阻率=_ 。 IUILdDU2.7闭合电路欧姆定律教学目标教学目标 v（一）知识与技能（一）知识与技能v1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落

33、之和。v2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。v3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。v4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。v5、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。v（二）过程与方法（二）过程与方法v1、通过演示路端电压与负载的关系实验，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。v2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。v（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观v通过本节

34、课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。 v重点重点v1、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。v2、路端电压与负载的关系v难点难点v路端电压与负载的关系 v教具：教具：v 滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑 1 1、欧姆定律表达式、欧姆定律表达式I I=U/R纯电阻电路2、此公式的适用条件、此公式的适用条件3、电源的作用、电源的作用保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流思考闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律各各种种电电池池实验研究实验研究V外电路外电路内电路内电路内电路内电路几个概念几个概念R:外阻外阻r:内阻内阻

35、外电阻外电阻内电阻内电阻EU外外U内内IE=U外外+U内内 例例1、在如图所示的电路中，电源的电动势为、在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V,内阻内阻0.12，外电路的电阻为，外电路的电阻为1.38，求，求电路中的电流和路端电压电路中的电流和路端电压。由闭合电路欧姆定律由闭合电路欧姆定律 ArREI112. 038. 15 . 1路端电压为路端电压为U=IR=1.38VU=IR=1.38V解解: :RE,r1、电源的电动势为、电源的电动势为2V，外电阻为，外电阻为9时，时，路端电压为路端电压为1.8V，求电源的内电阻？，求电源的内电阻？ ARUI2 . 098 . 1解解:电路中电流为电

36、路中电流为内阻为内阻为 12 . 08 . 12IUEIUr内内RE,r 2、把两节、把两节“电动势是电动势是1.5V,内阻是内阻是1”的干电的干电池串联池串联,给标有给标有“2.4V,0.3A” 的灯泡供电时的灯泡供电时,通通过灯泡的电流是过灯泡的电流是A,灯泡两端的电压灯泡两端的电压 是是V,灯泡消耗的功率是灯泡消耗的功率是WArREI3 . 01285 . 1222 解解:灯泡的灯泡的电阻电阻 R=U/I=2.4/0.3=8R=U/I=2.4/0.3=8通过灯泡的电流通过灯泡的电流VIRU4 . 283 . 0WUIP72. 03 . 04 . 2灯泡两端电压灯泡两端电压灯泡消耗的电功率

37、灯泡消耗的电功率0.30.722.4移动滑动变阻器的滑移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和动片，观察电流表和电压表的示数如何电压表的示数如何 变变化？化？实验研究实验研究 例例2.2.许多人造卫星都用太阳能电池供电。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。某电太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板的开路电压是池板的开路电压是600V600V，短路电流是，短路电流是30A30A。求这块电池板的内阻。求这块电池板的内阻。VE6106短路电流短路电流I=E/r,I=E/r,由此可求内阻由此可求内阻r:r:解解: :开路电压的大小等于电源电动势开路电压的大小等于电源电动势, ,即

38、即2010301060066IEr 3. 3.一太阳能电池板一太阳能电池板, ,测得它的开路电压为测得它的开路电压为800mV,800mV,短路电流为短路电流为40mA,40mA,若将该电池板与一若将该电池板与一阻值为阻值为2020的电阻器连成一闭合电路的电阻器连成一闭合电路, ,则它则它的路端电压是的路端电压是 ( )( ) A A 、 0.10V B0.10V B、0.20V 0.20V C C、0.30V D0.30V D、0.40V0.40VmArE40解:E=800mV=0.8V,VRrREIRU40. 02020208 . 0由得r=20,所以:D4用图用图5 5所示电路，测定电池

39、组的电动势和内电阻，所示电路，测定电池组的电动势和内电阻，定值电阻定值电阻R=7.0R=7.0。在电键。在电键S S未接通时，电压表的未接通时，电压表的读数是读数是6.0V6.0V；电键；电键S S接通后，电压表的读数变为接通后，电压表的读数变为5.6V5.6V。那么电池组的电动势和内电阻分别等于。那么电池组的电动势和内电阻分别等于（ ） A A6.0V 0.5 B6.0V 0.5 B6.0V 1.256.0V 1.25 C C5.6V 1.25 D5.6V 1.25 D5.6V 0.55.6V 0.5 A解解:开路电压就是电源电动势开路电压就是电源电动势,E=6.0V内阻和外阻是串联关系流过

40、的电流相同内阻和外阻是串联关系流过的电流相同则有则有rrURU4 . 076 . 5内内外外r=0.55 5、如图所示是某电源的伏安特性曲线、如图所示是某电源的伏安特性曲线, ,则下列则下列结论正确的是结论正确的是( )( )A.A.电源的电动势为电源的电动势为6.0V6.0VB.B.电源的内阻为电源的内阻为1212C.C.电流为电流为0.2A0.2A时的外电阻是时的外电阻是28.428.4D.D.电源的短路电流为电源的短路电流为0.5A0.5A6.000.2 0.4U/VI/AABD)(182 . 0122 . 06)(125 . 06IURIEr外外 6 6如图如图6 6所示，直线所示，直

41、线A A为电源的路端电压为电源的路端电压U U与电流与电流I I的关系图线，直线的关系图线，直线B B是电阻是电阻R R的两端电压的两端电压U U与电流与电流I I的关系图线，用该电源与电阻的关系图线，用该电源与电阻R R组成闭合电路，组成闭合电路，电源的输出功率和电阻电源的输出功率和电阻R R分别是（分别是（ ） A A4W4W；1 B1 B4W4W；2 C2 C2W2W；1 1 D D2W2W；22 解：由解：由B B的图线可以求出的图线可以求出B B的电阻为的电阻为R=1R=1由由A A与纵轴交点，可以看出电源电动势与纵轴交点，可以看出电源电动势为为E=3 VE=3 V与横轴交点，表示短

42、路电流与横轴交点，表示短路电流I=E/r=6,I=E/r=6,即即r=0.5r=0.5ArREI25.013电源的输出功率为电源的输出功率为P=UI=2P=UI=22=4W2=4WA 例例3 3、如图所示的电路中、如图所示的电路中, ,电源的电动势电源的电动势E E和内电阻和内电阻r r恒定不变恒定不变, ,电灯电灯L L恰能正常发光恰能正常发光. .如果变阻器的滑片向如果变阻器的滑片向b b端滑动端滑动, ,则则( )( ) A. A.电灯电灯L L更亮更亮, ,安培表的示数减小安培表的示数减小 B.B.电灯电灯L L更亮更亮, ,安培表的示数增大安培表的示数增大 C.C.电灯电灯L L变暗

43、变暗, ,安培表的示数减小安培表的示数减小 D.D.电灯电灯L L变暗变暗, ,安培表的示数增大安培表的示数增大AAabR1R28 8、如图所示的电路中、如图所示的电路中, ,电池的电动势为电池的电动势为E,E,内阻为内阻为r,Rr,R1 1和和R R2 2是两个定值电阻是两个定值电阻, ,当可变电阻当可变电阻R R的滑片向的滑片向a a点移动时点移动时, ,通通过过R R1 1的电流和的电流和I I1 1和通过和通过R R2 2的电流的电流I I2 2将发出的变化是将发出的变化是( )( )A. I I1 1变大变大, I I2变小变小 B. I I1变大变大,I I2变大变大C. I I1

44、 1变小变小, I I2变大变大 D. I I1变小变小, I I2 2变小变小CR1I I1 1I I2 2R2Rab9.如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向b移动时：移动时：( )A A、伏特表、伏特表V V的读数增大，安培表的读数增大，安培表A A的读数减少的读数减少B B、伏特表、伏特表V V的读数增大，安培表的读数增大，安培表A A的读数增大的读数增大C C、伏特表、伏特表V V的读数减少，安培表的读数减少，安培表A A的读数减少的读数减少D D、伏特表、伏特表V V的读数减少，安培表的读数减少，安培表A A的读数增大的读数增大A2.8多用电表教学目标

45、教学目标v（一）知识与技能（一）知识与技能v理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。v（二）过程与方法（二）过程与方法v动手操作，学会用多用电表测量小灯泡的电压、电流、及二极管的正、反向电阻。v（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观v培养学生探索、发现，勇于创新的精神。v教学重点：教学重点：欧姆表和多用电表的制作原理。v教学难点：教学难点：理解欧姆表和多用电表的制作原理。v教学方法：教学方法：探究、讲授、讨论、练习v教学手段教学手段v投影仪、多用电表（指针式、数字式）、小灯泡、电池、电键、导线（若干）、二极管一、复习回顾一、复习回顾1. 1.如何把电流表改装成电压表如何把电流表改装成电

46、压表? ?2.2.如何把电流表改装成量程较大的如何把电流表改装成量程较大的电流表电流表? ?3.3.能否把电流表改装成直接测量电能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表阻的欧姆表? ?例例1. 1.如图电源的电动势如图电源的电动势E=1.5V,E=1.5V,内阻内阻r=0.5,r=0.5,电流表满偏电流表满偏电流电流I Ig g=10 mA,=10 mA,电流表电阻电流表电阻7.5,A7.5,A、B B为接线柱为接线柱. .(1)(1)用导线把用导线把A A、B B直接连起来直接连起来, ,此时应把可变电阻此时应把可变电阻R R1 1调节为调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流多少才能使电流表恰

47、好达到满偏电流(2)(2)调到满偏后保持调到满偏后保持R R1 1的值不变的值不变, ,在在A A、B B间接一个间接一个150150的的电阻电阻R R2 2, ,电流表指针指着多少刻度的位置电流表指针指着多少刻度的位置? ?(3)(3)如果把任意电阻如果把任意电阻R R接在接在A A、B B间间, ,电流表读数电流表读数I I与与R R的值有的值有什么关系什么关系? ?R1ABEr导线导线电阻电阻R21.5VR=-150I142 5mA一、欧姆表一、欧姆表1基本构造：欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和红、黑表笔组成，如图所示，就电路部分而言，在欧姆表内部是电流表、电池、调零电阻三者

48、串联而成，在欧姆表外部，接上被测电阻后，与欧姆表内部电路一起组成闭合电路 欧姆表法是直接测量电阻的一种方法，用多用电表的欧姆欧姆表法是直接测量电阻的一种方法，用多用电表的欧姆挡直接进行测量挡直接进行测量0 02、欧姆表测电阻的原理、欧姆表测电阻的原理:I=ER+R0+r+Rg+Rx 根据闭合电路欧姆定律，利根据闭合电路欧姆定律，利用电流随外电阻用电流随外电阻Rx的变化而制的变化而制成的。成的。 3、欧姆表盘的刻度的刻度方法、欧姆表盘的刻度的刻度方法:原理： 闭合电路欧姆定律（1）刻度：短接、调节调零电阻R使电流表G 的指针满偏。即有RGErIgRggI= ERg+ r + R“0”R + r

49、+ R是电阻挡的内阻g断路、电流表G中无电流，表的指针不偏转，指针位置“”接入电阻R 时，电流表G中的电流 X ERg+ r + RRX+I=RGErIgRg改变R ，电流I随之改变，R 与I一一对应。表头刻度I“R”XXX（2）中值电阻R =EIg中R + r + Rg=注意注意：(1) 欧姆表的刻度与其它表刻欧姆表的刻度与其它表刻度相反度相反 且刻度不均匀且刻度不均匀（2）欧姆表每次测电阻）欧姆表每次测电阻 前需调零。前需调零。不能带电测量。不能带电测量。（3）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用

50、来粗测电阻。阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。表原理ERg+ r + RIg=ERg+ r + RRx+Ix=I=004.表盘结构表盘结构欧姆表盘的刻度是均匀的吗？欧姆表盘的刻度是均匀的吗？因为因为I 与与Rx 之间的关系不是线性系，所以欧姆表盘的刻度之间的关系不是线性系，所以欧姆表盘的刻度 不均匀不均匀ER+R0+r+Rg+RxI =5、欧姆表的使用: 一般常用的欧姆表是多用电表中的一个功能欧姆表的使用要点是： （1）根据被测电阻的大致值，将选择开关旋转到欧姆挡相应的倍率上 欧姆档的倍率表示测量值跟指针指示值的倍数关系例如用“10”档测某电阻时，指示值为15，则表示被测电阻值是15

51、10150（）选取档位的根据是以测量时指针尽可能达半偏为宜（2）调零；红、黑表笔短接，调节调零旋钮（调节调零电阻的值）使指针指向最右方0处（3）测量：将被测电阻跨接在红、黑表笔间注意：不要用手接触电阻的两引线若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡但每次换档后必须重新调零 每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电测量。测量。（4）读数：测量值表盘指针示数倍率（5）测量完毕，将选择开关旋转到空档或交流高压档，拨出表笔，长期不用应取出电池表读数表读数122 1.50k 返回返回6.万用表欧姆挡测电阻的优缺点万用表欧姆挡测电阻的优缺点: 优点：测量

52、方便优点：测量方便 缺点：若电池用久缺点：若电池用久了，电动势与内了，电动势与内阻会变化，产生阻会变化，产生误差较大，只能误差较大，只能粗略测量电阻粗略测量电阻RxR_GEr+问题问题: :电压表电流表和欧姆表都有一个表头电压表电流表和欧姆表都有一个表头能不能让它们共用一个表头制成一个多用电能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢表呢? ?AABAABR1AABR2二、认识多用电表二、认识多用电表EE问题问题1. 1.开关开关S S调到调到1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6个位置时电表分别个位置时电表分别测的是什么测的是什么? ?2.2.在测量电流和电压时在测量电流和电压时两个位

53、置中哪个位置的两个位置中哪个位置的量程比较大量程比较大? ?AB1234561 1、2 2为电流表为电流表3 3、4 4为欧姆表，为欧姆表，5 5、6 6为电压表为电压表 电流：电流：1 1大大 电压：电压：6 6大大二、认识多用电表二、认识多用电表指针式多用电表指针式多用电表数字式多用电表数字式多用电表问题问题2:2:多用电表可以有哪些用途多用电表可以有哪些用途? ?问题问题3:3:怎样从多用电表上读出电流、电压、电阻的值怎样从多用电表上读出电流、电压、电阻的值? ?问题问题1: 1:参照图请说一说指针式多用电表的基本构造参照图请说一说指针式多用电表的基本构造? ?1.电压的测量电压的测量:

54、(1)将电压表并联在待测电路两侧将电压表并联在待测电路两侧,(2)红表笔接高电势红表笔接高电势,黑表笔接低电势黑表笔接低电势(3)先看清满量程是多大先看清满量程是多大,再判断每一个小格是再判断每一个小格是多少多少?不要超出电表量程不要超出电表量程.(4)读数时一定要正视表针读数时一定要正视表针.(5)2.电流的测量电流的测量:(1)将电流表串联在待测电路中将电流表串联在待测电路中(2)让电流从红表笔流入让电流从红表笔流入,从黑表笔流出从黑表笔流出(3)先看清满量程是多大先看清满量程是多大,再判断每一个小格是再判断每一个小格是多少多少?不要超出电表量程不要超出电表量程.(4)读数时一定要正视表针

55、读数时一定要正视表针.三三.判断二极管的质量和极性判断二极管的质量和极性用万用电表的欧姆挡用万用电表的欧姆挡,挡位开关调到挡位开关调到R*100或或R*1K位置位置.且红表笔接电源的负极且红表笔接电源的负极,黑表笔接黑表笔接电源的正极电源的正极.二极管正向时导通二极管正向时导通,电阻约为几百欧姆电阻约为几百欧姆,反向是反向是截止截止,电阻约为几百千欧电阻约为几百千欧.正向电阻越小越正向电阻越小越好好,(不能为零不能为零),反向电阻越大越好反向电阻越大越好,(不能无限大不能无限大)四四.查找电源故障查找电源故障:1.电压法电压法2.电流法电流法3.电阻法电阻法四、实验四、实验1. 1.怎样用多用

56、电表测量小怎样用多用电表测量小灯泡的电压灯泡的电压? ?测量中应注测量中应注意什么？意什么？2.2.怎样用多用电表测量通怎样用多用电表测量通过小灯泡的电流过小灯泡的电流? ?测量中应测量中应注意什么？注意什么？3.3.怎样用多用电表测量二怎样用多用电表测量二极管的正反向电阻极管的正反向电阻? ?测量中测量中应注意什么？应注意什么？五、讨论五、讨论1. 1.在使用多用电表时还有哪些问题是要注意的？在使用多用电表时还有哪些问题是要注意的？2.2.两位同学用过电表后开关的位置分别如图所示，两位同学用过电表后开关的位置分别如图所示，哪位同学的习惯好些？为什么？哪位同学的习惯好些？为什么？2.9实验：测

57、定电池的电动势和内阻教学目标教学目标v一、知识与技能一、知识与技能v1、理解闭合电路欧姆定律内容v2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。v3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。v4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。v二、过程与方法二、过程与方法v 1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。 v 2、学会利用图线处理数据的方法。v三、情感态度与价值观三、情感态度与价值观v使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的

58、精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。v教学重点教学重点 v利用图线处理数据v教学难点教学难点v如何利用图线得到结论以及实验误差的分析v教学工具教学工具v电池，电压表，电流表，滑线变阻器，开关，导线v教学方法教学方法v实验法，讲解法实验原理实验原理rIUErIUE22112112211221IIUUrIIUIUIE1 1、伏安法：、伏安法：E=U+IrE=U+Ir2 2、电流表法：、电流表法：E=IE=I（R+rR+r）3 3、电压表法、电压表法：rRUUE伏安法电路和器材的选择伏安法电路和器材的选择rr测EE测EE测1 1、电路选择及误差分析、电路选择及

59、误差分析AVS甲RAVS乙R甲图：甲图：乙图：乙图：实验时采用甲图所示电路误差较小实验时采用甲图所示电路误差较小误差来源于电压表的分流作用误差来源于电压表的分流作用误差来源于电流表的分压作用误差来源于电流表的分压作用ArrRr测 仪器选择：仪器选择：安培表：安培表：00.6A00.6A伏特表伏特表: :03V03V滑动变阻器滑动变阻器: :选用阻值较小的选用阻值较小的, ,最大阻值最大阻值10201020 实验步骤实验步骤1 1：按原理图连接实物图：按原理图连接实物图AVS甲R2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大3 3、闭合电键，调节变阻器，使电流表的、闭合

60、电键，调节变阻器，使电流表的读数有明显示数，记录一组电流表和电读数有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录压表的示数，用同样的方法测量并记录几组几组U U，I I值。值。4 4、断开电键，整理好器材、断开电键，整理好器材数据处理数据处理方法一：公式法方法一：公式法改变改变R R的阻值，从电流表和电压表中读取两组的阻值，从电流表和电压表中读取两组I I、U U的值，代入方程组联立求解，多测量几次的值，代入方程组联立求解，多测量几次I I、U U的值，的值，算出算出E E、r r取平均值取平均值. . rIUErIUE22112112211221IIUUrIIUIUIEE EI I