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1、物理选修3-1第二章恒定电流2.1电源和电流学习目标1.知道电源的作用和导体中的恒定电场2.能记住电流的定义、电流的单位、方向的规定重点难点1.能记住电源的形成过程及电流的产生 2.能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自主学习1.电源 (1)电流的形成:导体中的_在静电力作用下发生 _移动形成电流。 (2)电源的作用:a.维持电路两端有一定的_b.在闭合电路中,使导线中的自由电子发生_从而形成_的电流。2恒定电场 (1)定义:由稳定分布的_所产生的稳定的电场(2)形成:导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,其场强沿 _的方向

2、,虽然这些电荷在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布不随时间变化3 恒定电流(1)恒定电流:大小和方向都_的电流(2)电流a. 物理意义:表示电流的强弱的物理量b. 定义:通过导体横截面的_和_的比值。c. 表达式:I=_d. 产生稳定电流的条件:导体中有自由移动的电荷 导体两端有电压合作探究例1 某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( ) AO B0.8 A C1.6 A D3.2 A例2 电子的绕核运动可等效为环形电流。若氢原子中的电子以速率v在半径为

3、r的轨道上运动,用e 表示电子的电荷量,则其等效电流等于多少?拓展】(选作)例3 有一横截面积为s的铜导线,流经其中的电流强度为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电量为e,此电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为( )Anvs t Bnv·t CIt /e D It /se达标测评1(单选)关于导线中的电场,下列说法中正确的是( ) A导线中的电场可以与导线相交 B导线内的电场E是由电源电场和导线侧面堆积电荷形成的电场叠加的结果 C导线侧面堆积电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态D导线中的电场是静电场的一种2(单选)对于金属导体,还必须

4、满足哪一个条件,才能在导体中产生恒定的电流( ) A有可以自由移动的电荷;        B导体两端有电压; C导体两端有方向不变的电压;   D导体两端有方向不变,且大小恒定的电压。3关于电流的方向,下列说法正确的是( )A在金属导体中,电流的方向是自由电子定向移动的方向B在电解液中,电流的方向为负离子定向移动的方向C无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D在电解液中,由于是正负电荷定向移动形成的电流,所以电流有两个方向 4关于电流的说法正确的是( )A根据I=q/t可知,I

5、与q成正比B如果在任何相等时间内通过导体横截面积的电量相等,导体中的电流是恒定电流C电流强度是一个标量,其方向是没有意义的D电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位5以下对导体中的电场理解正确的是( )A导体内的电场在稳定时是和导线平行的B导体内的电场由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成C导线中电场始终随时间而变化D导体内的电场是一种动态的稳定6通过一根金属导线的电流为16mA则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为( ) A1.0×1017 B1.0×1018 C1.0×1019 D1.0×1020纠错反思2.2电动势学习目标1.知道电源

6、是将其它形式的能转化为电能的装置 2.能区分静电力与非静电力做功与能量转化的关系 3.能记住电源电动势的基本含义和它的定义式重点难点1.理解静电力做功与非静电力的存在 2.对电动势的理解自主学习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_.(2)在电池中,非静电力是_作用,它使_能转化为_能;在发电机中,非静电力的作用是_作用,它使_转化为_能。2.电源 (1)定义:通过非静电力做功把其它形式的能转化为_的装置。(2)特点:不同的电源,两极间的电压不同,这是由_决定的3电动势 (1)物理意义:反

7、映电源把_转化为_本领的物理量 (2)大小:在数值上等于非静电力把1C的_在电源内部从负极移送到正极所做的功。即E=_. (3)大小决定因数:由电源中_的特性决定,跟电源的体积及外电路无关。4电源的内阻:电源_的电阻。同步导学1电源:从能的转化角度来看,电源是通过非静电力做功把其它形式能转化为电势能的装置。2电源的电动势:各种电源把其它形式的能转化为电势能的本领是不同的,这种本领可用电源电动势来描述,电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功。3电源电动势的定义式:如果移送电荷q时静电力所做的功为W,那么电动势E表示为EW/q。式中W、q的单位是焦耳(J)、库仑(C

8、);电动势E的单位是伏特(V)。对某个电源来说W/q是个定值(流过电量kq,电源提供电能kW),对不同的电源来说,流过相同的电量时,电源提供的电势能越多(即W/q越大),则电源转化能的本领大,也就是电源电动势大。一节干电池的电动势为1.5V,其物理意义是电路中流过电量为1C时,干电池将化学能转化为电势能的量是1.5J.4电源电动势的大小等于没有接入电路时两极间的电压。电动势的大小可以用内阻极大的伏特表粗略测出。5电动势的符号是E,国际单位是伏特;是一个标量,但有方向,在电源内部由负极指向正极。6电源内阻:电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫电源内阻。对同一种电池来说,体积越大,电

9、池的容量越大,其内阻越小。电池的内阻在使用过程中变化很大。合作探究例1:有一电流表零刻度在表盘中央,已知电流从正接线柱流入,从负接线柱流出时,电流表指针向右偏,现将该电流表接入如图1221所示电路,合上开关,发现电流表指针向左偏,试判断电源的正、负极。 例2:关于电源的电动势,下面说法正确的是( )A电动势是表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量B电动势在数值上等于电路中通过1C电量时电源提供的能量C电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关D电动势有方向,因此电动势是矢量达标测评1用干电池与电阻串联组成闭合电路,电路中的能量转换情况是:在干电池的内部,非静电力移送电荷做功,_能转化为_

10、能,正电荷从电源的正极经外电路、内电路再到电源正极绕行一周,电场力做功,_能转化为_能。2下列关于电源电动势的说法正确的是( )A电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压B电源内,电源把其它形式的能转化为电能越多,其电动势也越大C电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量D电源的内阻和其它电阻一样都对电流起阻碍作用3下列说法正确的是( )A从能量的观点来看,电源是把电势能转化为其它形式的能的装置B电源电动势的大小,等于非静电力在电源内部把正电荷从负极送到正极所做的功的大小C电动势是标量D电动势的大小可以用内阻很大的伏特表粗略测出4铅蓄电池的电动势为2V,这表示( )A电路通过

11、1库仑电量,电源把2焦耳的化学能转化为电能B电池内电压是2VC电源没有接入电路时,其两极间的电压是2VD把化学能转化为电能的本领比一节干电池大5沿闭合电路移动单位电荷绕行一周,其所需能量决定于( )A电流 B外电路的电阻C内外电路的电阻 D电源电动势纠错反思2.3欧姆定律学习目标1.能记住电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定2.学生会运用理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题3.能根据导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件重点难点1.分压式电路的连接及优缺点2.对U-I图像中各类信息的判断自主学习1电阻: 物理量。符号常用R表示,电阻的单位: ,简称欧,符号是,11

12、V/A,常用单位还有千欧(k)和兆欧(M),1M=103k=106。2 欧姆定律的内容:导体中的电流I 跟导体_,跟导体中的_。公式表示:I=_。欧姆定律的适用范围: 。3导体的伏安特性曲线:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线,如图1231所示。图线斜率的物理意义:斜率的倒数表示电阻,即tan= 。4.测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择:5数据的收集与处理合上电键后,移动滑动变阻器的滑动触点,改变小灯泡两端的电压,每改变一次,读出电压值和相应的电流值。可以引导学生设计记录数据的表格。在坐标纸上,将表格中的数据,用描点法画出U-I图线。U/V I/A 合作探究与展示

13、提升例1.电路中有一段导体,给它加上3V的电压时,通过它的电流为2mA,可知这段导体的电阻为_;如果给它加上2V的电压,则通过它的电流为_ mA;如果在它两端不加电压,它的电阻为_。例2:关于电流和电阻,下列说法中正确的是( )A电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大C由R=U/I可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U与I成反比D对给定的电阻,比值U/I是一个定值,反映导体本身的一种性质例3.两电阻R1、R2 的I-U图线如图1233所示,由图可知两电阻的大小之比R1:R2_。当通过两个电阻的电流相等时,两个电阻两端的电压之比U

14、1:U2_。当加在两个电阻上的电压相等时,通过它们的电流之比I1:I2_。【思考】根据12-3-4所示是表示两个导体的伏安特性曲线,导体1 和导体2 的电阻那个大?达标测评1.欧姆定律适用于 ( )A.电动机电路 B.金属导体导电C.电解液导电 D.所有电器元件2如图所示,a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线,则下列说法正确的是( )A通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比B用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律C用电器A的电阻值比B大D用电器A的电阻值比B小 3.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流IA和I

15、B的关系是( ) AIA=2IB B.IA=IB C.IA=IB/2 D. IA=IB/44小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了_. 5.标有“6.3V 0.3A”的小灯泡,其电阻为多少?若将此灯泡接到4.2V的电源上时,通过灯泡的电流强度为多少?6.一个电阻器,当它两端的电压增加0.2V时,通过电阻器的电流增加2mA,则该电阻器的阻值是多少?7为研究小灯泡的伏安曲线的特性,选用小灯泡额定值为“3.0 V,0.4 A”,实验中有仪器:安培表、伏特表、电键、导线若干外;还需要 _、_。 (1)根据所学的知识,通过查资料、与同学讨论思考后回答下列问

16、题: 实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时,电路怎样连接才能使测得灯泡的电阻误差较小?为什么? (2)为使加在小灯泡的电压从零开始,能在较大的范围调节,滑动变阻器应采用怎样连接?在方框内画出相关的电路图。 (3)请根据你画的电路图,把图中的实验器材连成符合要求的实验电路。 (4)为使读数误差尽可能小,电压表的量程应选用_档,电流表的量程应选用_档,为保证实验安全,测量范围不能超过_V和_A,开始做实验闭合S前,应把P移到_端。I/A0.100.200.260.300.360.400.440.480.520.56U/V0.050.140.210.300.480.701.021.

17、481.962.50 (5)若实验中测得某一小灯泡的电流强度和电压之值如下表,请在图1238中画出U-I图线,该小灯泡的电阻有何特征?并从中分析其主要原因。纠错反思2.4串联电路和并联电路(1)学习目标1.能记住串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系,2.会运用其解决有关问题。重点难点串、并联电路的规律及其应用。自主学习1串联电路的基本特点:(1)电路中各处的电流相等,即 ; 2 串联电路的重要性质:(1)总电阻: ;(2)电压分配: 3.并联电路的基本特点:(1)电路中各支路两端的电压相等,即 。(2)电路的总电流等于各支路电流之和,即 4并联电路的重要性质:(1)总电阻: ;推论: ;

18、 。(2)电流分配: 。5稍复杂电路的等效化简方法:(1)电路化简时的原则:无电流的支路化简时可去除;等电势的各点化简时可合并;理想导线可任意长短;理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路。(2)常用等效化简方法: 电流分支法:a. 先将各结点用字母标出;b.判断各结点元件的电流方向;c.按电流流向,自左向右将元件、结点、分支逐一画出;d.将画出的等效图加工整理。 等势点排列法:a.先将各结点用字母标;b.判断各结点电势高低;c.将各结点按电势高低自左向右排列,再将各结点间的支路画出;d.将画出的等效图加工整理。(3)含有电容器的直流电路的分析方法:电路稳定时,电容器是断路的,其两端电压等于

19、所并联的电路两端的电压;电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电;如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它并接的电路放电。 合作探究与展示提升例1:如图所示,设R1=R2=R3=R4=R,求电键K闭合和开启时,A、B两端电阻之比。例2:如图所示,M、N两点间电压为18V,R1=6,R2=3,C1=6F,C2=3F;当电键K断开时,A、B两点间的电压UAB为_伏,当K闭合时,电容器C1的电量变化了_库。 达标测评1把“1.5V,0.3A”的电珠接到6V电源上,为使正常发光,需串联一个_的电阻。2电阻R1=60,它和电阻R2串联后,R2上的电压是总电压的2/3

20、,那么,如果已知总电压为18V,R2阻值为_,两端电压为_V,电流为_A。3如图所示,A、B间的电压是30V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,UCD的变化范围是( )A010V B020V C1020V D2030V4如图所示,当ab端接入100V电压时,cd两端为20V;当cd两端接入100V时,ab两端电压为50V,则R1R2R3之比是( )A412 B211 C321 D以上都不对5如图中AB之间的总电阻为:甲图RAB=_;乙图K断开时RAB=_,K闭合时R/AB=_;丙图K断开时RAB=_,K闭合时R/AB=_。6如图所示,R1 =12k,R2 =8k,R3 =20k,

21、R4 =600,当电位器滑动触头C凋到最上端和最下端时,AB间的总电阻分别是_和_,AB间最大电阻值为_。纠错反思2.4串联电路和并联电路(2)学习目标会利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理重点难点电表的改装。自主学习1.电流表的扩程是由小量程的电流表 联一定的分流电阻所组成。2.电流表的扩程原理: 。 即 3.串联定值电阻的阻值R= 4.电压表是由小量程的电流表 联一定的分压电阻所组成。5. 电表的改装原理: 。 即 6.并联定值电阻的阻值R=小结:7.与标准电压表校对将改装后的电压表与标准电压表进行校对时的电路如图所示,应注意:(1)改装后的电压表与标准表并联;(2)滑动变阻器连接成分

22、压式,以便于将改装后的电压表与标准电压表从0到满刻度逐一进行校对。(3)算出改装电压表满刻度的误差,其数值等于改装表的满偏读数值U/跟标准电压表上的读数值U之差与标准电压表读数之比,即百分误差为:U-U/U×100。当改装表的最大指示值不准时,调它的分压电阻R1来校准。假如另外的点仍不准,这是电流表G或电压表V的线性不良造成的。合作探究与展示提升例1:一个分压电阻为R1串联到电压表上,使电压表的量程扩大为原来的n倍,另一个分压电阻R­2串联到同一电压表上,量程扩大到原来的m倍,如果把这两个电阻并联之后再串联到电压表上,此时电压表的量程扩大了几倍? 例2.课本P51例1、2达

23、标测评1实验室常用的电压表是由小量程电流表,再_联一电阻而组成,这是应用了_的原理制成的,这样做既扩大了表的量程,同时使整个电压表的内阻_,使得测量时对电路的影响减小。2.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200,若要将它改装成量程为5A的电流表,应_一个_的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是_.3.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=5mA,内阻Rg=500,若要将它改装成量程为15V的电压表,应_一个_的电阻,改装后的电压表测量电压时,指针指在表盘上原来0.5mA处,则被测电压的大小是_.4.将量程为100A,内阻

24、为500的电流表改装成量程为10mA的电流表,并用一个标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准。改装和校准所用的器材如图所示。(1)将电流表与电阻箱应并联组成改装表,电阻箱应取多大的阻值?(2)在实物图上连线,使之成为改装表校准电路。(要求通过电流表的电流从0连续调到10mA,为防止电流过大损坏电表,串联上一个固定阻值的保护电阻)5.某同学完成了电压表的改装后,将改装后的电压表和标准电压表并联,然后接入电路进行测量,发现改装表的示数总比标准表的示数小,为了校准改装表,应( ) A.增大改装表的串联电阻 B.减小改装表的串联电阻 C.用一个电阻与标准表串联 D.用螺丝刀调整改装表的调零螺丝6

25、改装电流表之前,必须知道电流表的两个参数:一是满偏电流Ig,二是电流表的内阻Rg.如图所示是测定电流表内阻的实验电路,电流表的内阻约在100左右,满偏电流为500A,用干电池做电源.实验过程中,先断开S2,合上S1,调节R,使电流表G指针满偏.然后保持R不变,合上S2,调节R,使电流表指针偏转到满刻度的一半时,可以认为流过R的电流也等于Ig/2,由此得Rg=R,读出R即得Rg.(1)实验室中配有的可变电阻为: A.电阻箱,阻值范围010 B.电阻箱,阻值范围09999 C.电位器,阻值范围0200 D.电位器,阻值范围020k在上述配有的可变电阻中,电路图中的R应选用_,R应选用_.(2)如果

26、按正确的步骤测得的R为100,要把这个电流表改装成量程为0.6A的电流表,则应并联的分流电阻是_. (3)任何测量都会有误差.试分析:用上述方法测电流表内阻的测量值比真实值偏大还是偏小?_,根据电流表的测量值数据改装成的电流表在测量时,其读数比实际电流偏大还是偏小_.(4)在测定电流表内阻的实验中认为“流过R的电流也等于Ig/2”的条件是_. R>>R(5)为了减小测定电流表内阻的实验误差下列做法可行的是 ( ) A. R选用更大阻值的电位器 B.R选用阻值较小的电位器 C.选择电动势大的电源 D.选择电动势小的电源纠错反思2.5焦耳定律学习目标1.能记住电功、电功率的概念,公式的

27、物理意义。了解实际功率和额定功率。2. 会区分电功和电热的关系。3. 知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。重点难点能区别并掌握电功和电热的计算。自主学习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 力在做功,电荷的 减小,其他形式的能在增加;公式:W= ,P= 。2.电流通过用电器时把 能全部转化为 能,这样的电路叫做纯电阻电路。3.焦耳定律和热功率(1)电热则是电流通过导体时,电能转化为内能的量度.(2)电热的计算式Q= ,可以计算任何电路中电流I 通过电阻R时在t时间内产生的热量(电热);热功率的计算式P= ,4.电功和

28、电热区别和联系(1)在纯电阻电路中:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅,电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为内能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.(2)在非纯电阻电路中:电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是难以避免的内能损失。例如电动机、电风扇、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能,即W=UIt分为两部分,一大部分转化为其他形式的能(例如电流通过电动机,电动机转动,电能转化为机械能);另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2R t(电枢的电阻生热).这里W=UIt不再等于Q=I2Rt,应该是W=E其

29、他Q.(3)电功和电热是两个不同的物理量,只有在纯电阻电路中,电功才等于电热,W=Q=UIt=I 2R t=;在非纯电阻电路中,电功大于电热,W>Q,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用。合作与探究与展示提升例1 一台电风扇,内阻为20 ,接上220 V电压后,消耗功率66 W,问:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?(2)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?(3)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? 补充练习:某一用直流电

30、动机提升重物的装置如上图所示,重物质量m=50kg,电源提供恒定电压U=110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.90ms的恒定速度向上提升重物时,电路中电流强度I=5A,求电动机线圈电阻R(g=10ms2)。(4)【思考】为什么在非纯电阻电路中UIR?达标测评1. 用电器两端电压220V,这意味着()A.1A电流通过用电器时,消耗的电能为220JB.1C正电荷通过用电器时,产生220J的热量C.1A电流通过用电器时,电流的发热功率为220WD.1C正电荷从电势高端移到电势低端时,电场力做功220J2. 一灯泡标有“220V,100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化),则有

31、()A.灯泡的实际功率为50W B.灯泡的实际功率为25WC.通过灯泡的电流为额定电流的D.通过灯泡的电流为额定电流的3.下图电路中,电灯L1、L2都标有“220V,100W”;电灯L3、L4都标有“220V,40W”将A、B两端接入电源,最暗的灯是 ( )AL1 BL2 CL3 DL44.把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里,调节滑动变阻器,使两灯都正常发光,两电路中消耗的总功率分别为和,可以断定()A.B.C.=D.无法确定5.一个直流电动机所加电压为U,电流为 I,线圈内阻为 R,当它工作时,下述说法中错误的是 ( )A电动机的输出功率为U2RB电动机的发热功率为I2RC电动机的

32、输出功率为IU-I2R D电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R6.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A。求:(1)电动机正常工作时的输出功率 ; (2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?(提示:电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)8微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3 的电压时,通过的电流为0.3 A,此时电动机不转,当加在电动机两端的电压为2.0 时,电流为0. A,这时电动机正常工作,则吸尘器的效率为多少?纠错反思2.6焦耳定律学习目标

33、1.能叙述电阻定律,写出表达式。 2.能叙述电阻率的意义,能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律,了解电阻率和温度有关。重点难点1.对电阻定律的理解。2.电阻率的物理意义自主学习1.导体的电阻是导体本身的一种 ,它是由导体 决定的,导体的电阻跟它的 有关;跟它的 有关;跟它的 有关。2.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。表达式R= ,式中是比例系数,它与导体的材料有关,是表征 的一个重要的物理量。3.各种材料的电阻率往往都随 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 。4.

34、比较与合作探究与展示提升例1 如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm,bc=5 cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1 A;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为( )A.4 A B.2 A C. A D. A例2 某用电器离供电电源距离为L,线路上的电流为I,若要求线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为,该输电线的横截面积最小值是( )A.L/R B.2LI/U C.U/LI D.2UL/I达标测评1.根据电阻定律,电阻率对于温度一定的某种金属来说,它的电阻率( )A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料的本身特

35、性决定2.电路中有一段金属丝长为L,电阻为R,要使电阻变为4R,下列可行的方法是( )A.将金属丝拉长至2LB.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍3.一段粗细均匀的镍铬合金丝,横截面的直径为d,电阻为R,如果把它拉成直径为的均匀细丝,电阻值将变为( )A B16R C256R D 4.滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是()A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值增大B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值减小C.若将b、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值增大D.若

36、将a、b两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值不变5.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同的电压,则在同一时间内通过它们的电荷量之比为( )A.1:4B.1:8C.1:16D.16:l6.白炽灯接在220V电源上能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压逐渐增大到220V,则下列说法正确的是()A.电流将逐渐变大B.电流将逐渐变小C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的D每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的7. 两导线长度之比为12,横截面积之比为34,电阻率之比为56,则它们的电阻之比为_。8.

37、 A、B两地相距40km,从A到B两条输电线的总电阻为800,若A、B之间某处E两条输电线发生短路,为查明短路地点,在A处接上电源,测得电压表示数为10V,小量程电流表读数为40mA,如图所示,则短路处距A多远?纠错反思2.7闭合电路的欧姆定律(1)学习目标1.能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式2.理解和应用闭合电路欧姆定律.3.讨论路端电压与负载的关系重点难点1. 闭合电路欧姆定律两种形式的使用条件2. 路端电压随负载的变化规律自主学习 一闭合电路1.闭合电路的结构:用导线把电源、用电器连成闭合电路.外电路: 内电路: 2.闭合电路中的电流在内、外电路中电流是怎样的?在外电路中,电流方向由

38、流向 ,沿电流方向电 。在内电路中,即在电源内部,通过非静电力做功使正电荷由 移到 ,所以电流方向为 流向 。内电路与外电路中的电流强度 。3.闭合电路中的电势(1)路端电压是否总等于电动势? (2)路端电压是否会随外电路的改变而改变? 在电源(干电池)的正负极附近存在着化学反应层,反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处,在这两个反应层中,沿电流方向电势 。在正负极之间,电源的内阻中有电流,沿电流方向电势 . 闭合电路中的电势(1)在外电路中,沿电流方向电势 。(2)在内电路中,一方面,存在内阻,沿电流方向电势 ;另一方面,沿电流方向存在电势“跃升”。部分电路欧姆定律的内容

39、是什么?: 闭合电路中的电流I与哪些因素有关呢?讨论1. 合上开关,在时间t内,电路中有电流的同时伴随能量的转化,整个电路中电能转化为什么能?各是多少?2.电路中的电能又是什么能转化来的?在电源内部是如何实现的?3.若外电路中的用电器都是纯电阻R,在时间t内,外电路中有多少电能转化为内能? 4.内电路也有电阻r,当电流通过内电路时,也有一部分电能转化为内能是多少? 5.电流流经电源时,在时间t内非静电力做多少功? 二 闭合电路欧姆定律1. 内容: 2.公式: 或 3.适用条件: 合作探究和展示提升例1.如图所示电路,电源电动势为1.5V,内阻为0.12 ,外电路的电阻为1.38 ,求电路中的电

40、流和路端电压。例2.电动势为2V的电源跟一个阻值R=9的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,求电源的内电阻. 例3.在如图所示的电路中,R1=14.0,R2=9.0,当开关S扳到位置1时,电流表的示数为I1=0.20A;当开关S扳到位置2时,电流表的示数为I2=0.30A,求电流的电动势和内电阻.如果没有电流表,只有电压表,如何设计实验测量电源的内阻和电动势?三路端电压U与负载R的关系路端电压U与外电阻R的关系式:两个特例:(1)电源内阻为0式,I= ,U外 = (2)外电路断路时,电流,外电压,内电压为多大?R时,I= ,Ir= ,U外= (3)外电路短路时,电流,外电压,内电压为

41、多大?R=0,I= (称为短路电流),U外= 四路端电压U随电流I变化的图象(1)图象的函数表达 UEIr(2)图象的物理意义 在纵轴上的截距表示 在横轴上的截距表示电源的短路电流I短 图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害例4.如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象,由图象可知,该电源的电动势为 V,内阻为 例5.有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定( ) A.图象交点所示状态,两电路的外电阻相等 B.E1>E2,r1>r2C.图象交点所示状态,两

42、电路的电阻相等 D.E1>E2,r1<r2达标测评1关于电动势,下面的说法正确的是:( )A. 电源的电动势等于电源没有接入电路时,两极间的电压,所以当电源接入电路时,电动势将发生改变。B. 闭合电路时,并联在电源两端的电压表的示数就是电源的电动势C. 电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的 大小的物理量D. 在闭合电路中,电源的电动势等于内,外电路上电压之和。2如图,R0.8当开关S断开时电压表的读数为1.5V;当开关S闭合时电压表的读数为1.2V则该电源的电动势和内电阻分别为多少?3如图,R1=14,R2=9,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A;当开关

43、处于位置2时,电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r. 4一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV ,短路电流为40mA,若将该电池与一阻值为20的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是多少?5如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线,用该电源与电阻R组成闭合电路, 电源的输出功率和电阻R分别是( )A4W;1 B4W;2 C2W;1 D2W;26如图所示,在同一坐标系中画出a、b、c三个电源的U一I图象,其中a 和c的图象平行,下列说法中正确的是 ( )A Ea<Eb,ra=rb B Eb=Ec,rc>rb

44、C Ea<Ec,ra=rc D Eb<Ec,rb=rc纠错反思2.7闭合电路的欧姆定律(2)学习目标1.掌握电源的几种功率2.会运用不同条件下电源的最大输出功率重点难点电源的最大输出功率自主学习1.闭合电路的功率(1)电源提供的功率(电源的总功率) (2)电源的输出功率(外电路得到的功率) (3)电源内阻上的热功率 (4)闭合电路中的能量转化 2.电源的效率电源的效率 ;对纯电阻电路,电源的效率为: 结论:电源的效率随外电阻的增大而 合作探究与展示提升例1.如图所示的电路中,电源的电动势E=10V,内阻r=0.5,电动机的电阻R0=1.0,电阻R1=1.5.电动机正常工作时,电压表

45、的示数U1=3.0V,求:(1)电源的总功率? (2)电动机消耗的电功率?将电能转化为机械能的功率?(3)电源的输出功率?例2.如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象,用该电源与电阻R组成闭合电路,电源的输出功率和电源的效率分别为多少?三. 电源最大输出功率P=IU=I2R 当R=r时,PM = 电源的功率最大时,其效率只有 合作探究和展示提升例3.电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐减小的过程中,下面说法中正确的是( ) A电源的路端电压一定逐渐变小 B电源的输出功率一定逐渐变小C电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D电源的供电效率一定逐渐变小例4.如图所示的

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