第二章 恒定电流 导学案

1、导体中的电场和电流【学习目标】1、明确电源在电路中的作用，理解导线中恒定电场的建立和恒定电流的形成过程。

2、知道电流的定义式和单位，并会计算电流的大小，掌握电流的微观表达式。

【重点难点】恒定电流的形成、电流的概念和计算、电流的微观表达式的推导【学法指导】认真阅读课文，仔细体会，从而理解学习目标第一点；在几种具体情形中深入理解计算电流的方法；自行推导电流的微观表达式，并准确把握表达式中各字母的物理意义。

【自主预习】1、电源是能把电路中的 从正极搬到负极的装置。

2、导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的 在导线内共同形成的电场，导线内的电场线保持和 平行。

3、由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4、 、 都不随时间变化的电流，称为恒定电流。

5、电流的 程度用电流这个物理量表示：通过导体 的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式 。

电流的单位： ，1A ＝1C /s ，常用单位还有毫安（mA ）、微安(μA )，1A= mA= μA 。

【自主探究】1、形成电流的必要条件：(1)要有能自由移动的______。

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 ，从而使电路中有持续的电流。

2、物理学中，规定 定向移动的方向为电流的方向（填“正电荷”或“负电荷”）；金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向 ，电解液中正、负离子定向移动的方向 ，但正、负离子定向移动形成的电流方向是 的，此时tq I 中，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之 （填“和”或“差”）。

电流是 （填“标量”或“矢量”），电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求 ，而不是 （填“代数和”或“矢量和”）。

3、试推导电流的微观表达式：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。

【问题集中】2、电动势【学习目标】1.知道电源的作用和什么是“非静电力”。

2.掌握电动势的概念及表达式。

3.了解电池内部能量的转化过程，了解生活中的电池。

【重点难点】电动势的概念，对电动势的定义式的应用。

电池内部能量的转化；电动势概念的理解。

【学法指导】认真阅读教材；用类比方法理解“电动势”。

【自主预习】1、电源：(1)定义：电源是通过做功把其他形式的能转化为的装置。

(2)注:：非静电力的种类：在蓄电池中，非静电力是化学作用，它使能转化为能。

在发电机中，非静电力是电磁作用，它使能转化为能。

2、电动势：(1)定义：。

(2)公式：(3)单位： ( )(4)物理意义：反映电源把本领的大小，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。

(5)电动势由的特性决定，跟电源的无关，也跟无关。

3、电源内阻：电源的内阻。

内阻和电动势同为电源的重要参数。

【自主探究】1、课下阅读课本第44页阅读材料《生活中的电池》2、课下阅读课本第45页“做一做”，各学习小组对常用可充电电池进行调查，形成书面材料，同学之间进行交流。

【问题集中】3、欧姆定律【学习目标】1、掌握欧姆定律及其适用范围，并能用来解决有关电路的问题。

2、知道导体的伏安特性和I －U 图象，知道线性元件和非线性元件。

3、知道电阻的定义式，理解电阻的大小与电压和电流无关。

【重点难点】欧姆定律的理解及应用。

【学法指导】1、复习初中所学欧姆定律知识。

2、明确探究一段电路中I 、U 、R 关系的思路和方法。

3、体会图象的描绘及通过斜率等获取图像信息的方法。

【自主预习】一、【知识回忆】1、电路中电流的大小可以用_______测量;电路两端电压的大小可以用________测量;电路中电流的大小可以用________来改变.2、使用滑动变阻器注意的问题: (1)使用滑动变阻器之前，要弄清楚它的最大电阻值和允许通过的最大电流值．使用时不得超过允许通过的 ．(2) 正确连入电路．注意不要接成固定电阻（如：把电路两端分别接到 、 ）或接成短路（如：把电路两端分别接到 、 ）．(3)滑动变阻器接入电路之前，一般应把滑动片P 移到连入电阻值 的地方，以保护电源和电表．二、【新课预习】1、欧姆定律：（1）内容：（2）表达式：（3）区别：用欧姆定律时，由RU I =可得两个变形公式：R =I U 和U=IR ,它们所反映的物理意义是不同的。

R U I =表示导体中的电流跟加在导体两端的电压成 比，跟导体的电阻成 比。

R=IU 表示导体两端电压与导体中电流的比值为一个常数，反映了导体对电流的 作用，也是用电学方法测量导体电阻的依据。

U=IR 表示在已知导体中的电流和导体的电阻时，可以计算导体两端的 。

（4）注：欧姆定律只适用于 ，或由若干 构成的一段电路。

从能量转化的角度看，电流通过时，电能只转化成热能的用电器或电路是 电路。

对电解质溶液也适 D C B A P2、电阻：（1）定义：（2）定义式：（3）单位：（）（4）注：电阻是反映导体对电流阻碍作用的大小。

由导体本身决定，R与U、I关，但可以通过U、I计算出导体的电阻R的大小3、导体的伏安特性曲线：(1)在实际应用中，常用纵坐标表示电流I、横坐标表示U，这样画出的I –U图象叫做导体的。

伏安特性曲线能直观地反映出导体中的电压和电流的关系。

(2)金属导体的伏安特性曲线是一条直线,直线的斜率为金属导体的 .具有这种特性的电学元件叫做元件,通常也叫纯电阻元件,欧姆定律适用于该类型电学元件.对欧姆定律不适用的导体和元件,伏安特性曲线不是直线,这种元件叫做元件,通常也叫非纯电阻元件.【自主探究】为改变被测电阻两端的电压（或被测电阻中的电流强度），常用滑动变阻器与电源的连接有哪些不同的接法？（画出电路图）【问题集中】4、串联电路和并联电路【学习目标】1、掌握串并联电路中电压、电流、电阻的关系。

2、知道滑动变阻器连入电路的作用。

3、理解有关电表改装的计算。

【重点难点】串并联电路中电压、电流、电阻的关系，滑动变阻器，电表改装【学法指导】认真阅读课文，深入理解并自行推导串并联电路中电压、电流、电阻的关系；抓住课本例题，熟练掌握电表改装的基本思路。

【自主预习】1、串联电路各处的电流________ ，并联电路的总电流等于_________ 。

2、串联电路两端的总电压等于_______ ，并联电路的总电压与各支路的电压____ 。

3、串联电路的总电阻等于_________ ，并联电路总电阻的倒数____________ 。

4、小量成的电流表要改装成量程较大的电压表示需___ 联一个电阻，要改装成一个量程较大的电流表需___ 联一个电阻。

5、电流表G的电阻R g叫电流表的，指针偏转到最大刻度时的电流I g叫做___ ，此时加在它两端的电压U g叫做有欧姆定律可知U g=_____ 。

【自主探究】1、串联电路和并联电路中的分配关系（1）串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成，阻值越大的电阻，两端分得的电压就。

（2）并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成，电阻越小的支路，通过的电流。

2、若已知电流表G的内阻R g，满偏电流为I g，则将其改装成量程为I=nI g的电流表，需一个电阻R= R g，此时电流表的内阻为R A= R g；电流表G的满偏电压为U g=_____ ，则将其改装成量程为U=nU g的电压表，需一个电阻R= R g，此时电压表的内阻为R V= R g。

3、用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R1，如果采用乙电路，测量值为R2 ，那么R1、R2与真实值R之间满足关系（）A．R1＞R＞R2B．R＞R1＞R2C．R1＜R＜R2D．R＜R1＜R2【问题集中】5、焦耳定律导学案【学习目标】理解电功和电功率的概念和公式并能进行有关的计算；了解焦耳定律；知道电场力对自由电荷做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程【重点难点】重点：电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。

难点：电功率和热功率的区别和联系。

【学法指导】复习功、功率相关知识；明确电功、电热的定义；理解电功率和热功率的区别和联系【自主预习】1、电功(1)在电路各导体的自由电荷在______作用下发生______而形成电流，此过程中电场力对自由电荷做功。

在一段电路中电场力所做的功，就是我们常说的电流做功，简称电功。

(2)公式:Ｗ=(3)单位: ( )，常用单位：千瓦时（kW.h）1kW.h=3.6 106J2、电功率(1)定义: ________________________(2)公式:(3)单位: (Ｗ) １kＷ=1000Ｗ(4)用电器的额定功率和实际功率用电器的是用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压时（或通以额定电流）时消耗的电功率。

用电器的是用电器的实际工作时消耗的电功率。

为了使用电器不被烧毁，要求实际功率其额定功率。

3、焦耳定律(1)内容: ______________________________________________________(2)公式:(3)注：焦耳定律是电流热效应的实验规律：凡是要计算电热都应首选焦耳定律。

【自主探究】电功和电热的区别和联系①在纯电阻电路中，如白炽灯、电炉丝等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W Q IUt I2Rt Pt,可用其中的任一形式进行计算②在非纯电阻电路中，如含有电动机的电路中，电能转变为内能和机械能，即IUt I2Rt E机；在含有电解槽的电路中，电能转化为内能和化学能，即IUt I2Rt E化，所以在非纯电阻电路中W Q即IUt I2Rt。

【问题集中】6、电阻定律【学习目标】1、通过设计和操作实验，学会应用控制变量法来进行研究的方法。

2、理解电阻定律，写出表达式。

3、知道述电阻率的意义，知道金属导体、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】电阻定律的得出：实验电路的设计，过程、结论、电阻率的概念【自主预习】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.各种材料的电阻率 都随温度的变化而 ，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 。

【自主探究】1. 控制变量法：2.比较I U R =与S L R ρ=【问题集中】7、闭合电路的欧姆定律【学习目标】1、理解闭合电路欧姆定律及其表达式，并能熟练地用来解决有关的电路问题；2、理解路端电压与负载的关系。