高中物理选修3-1恒定电流全套导学案学案

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选修3-1-第二章恒定电流导学案全章完整学案(绝对经典)汇编

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，理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定3，了解金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程。

【重点难点】重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，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。

【预习】：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，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：（1）导体中有自由移动的电荷。

（2）导体两端有电压。

【展示】：1．电流：电荷的形成电流，I=Q/T，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

在电解液导电时，是正、负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q/t计算电流强度时q为正、负电荷电量的代数和。

电流的微观表达式：I=nqvS电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式I=q/t。

电流的单位：安（A），1A＝1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(μA)，1A=103mA=106μA。

新课标人教版选修3-1第二章恒定电流第二节电动势导学案

监利县第一中学导学案物理3-1 编制：王卫明审核：罗鹏飞包级领导：班级小组姓名评价：C DA B第一节电源和电流第二节电动势【学习目标】1.知道电源在电路中的作用；2.理解电流的定义式tqI，会推导电流的微观表达式； 3.理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。

【重点、难点】1.会运用电流的定义式、微观表达式解决问题；2.电动势概念的理解，对电动势的定义式的应用。

【合作探究】探究一：电源的作用1．如图所示，分别带正、负电荷的A 、B 两个导体球，如果用一条导线R 将它们连接起来，那么：导线中是否能形成持续的电流？为什么？2．根据下面两幅图片的对比，谈谈你对“电源”的理解。

探究二：电流的强弱程度1．电流（I ）是描述电流的强弱程度的物理量。

物理学把通过导体横截面的电荷量q 跟通过这些电荷量所用的时间t 的比值称为电流。

用I 表示电流，电流的定义式是什么？电流的单位是什么？电路中电流的方向是如何规定的？2．如图所示，AD 表示粗细均匀的一段导体L ，导体的横截面积为S ，设两端加一定的电压后，导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v ，导体每单位体积内的自由电子数目为n ，每个自由电子的电荷量为-e ，求：导体中的电流I 大小。

-------ADl=tv【针对训练1】用干电池给小灯泡供电，电路如图。

请分析：（1）电路中自由电子的运动方向_________________________ （2）电路中电流的方向 _________________________（3）如果I =1.6A ，那么1分钟内流过灯泡的电子数目是__________________探究三：电路中能量转化的关系情景：虽然金属导体中是自由电子定向移动而导电，但为讨论方便，我们按正电荷移动的说法进行分析，如图所示。

1．电源外部，正电荷的移动方向是怎样的？电场力做正功还是负功？电势能变大还是变小？2．电源内部，正电荷的移动方向是怎样的？电场力做正功还是负功？电势能变大还是变小？3．电源内部，正电荷若只受电场力，能自发的回到正极吗？请分析正电荷是如何回到正极的？4．简述：干电池、发电机内部的能量是怎样转化的？探究四：电动势的物理意义、定义式情景：已知某蓄电池将+1C 的电荷从负极“搬运”到正极，非静电力做功是12J ，那么： 1. 这一过程中有多少化学能转化成了电势能？2. 若规定负极的电势为0，那么+1C 的电荷在正极的电势能是多少？正极的电势是多少？3．该蓄电池的电动势是多少？湖北省监利县第一中学物理导学案2014年10月4.电动势的定义式：__________________ 单位：___________5.内阻的概念：_____________________________________________________________【针对训练2】电源电动势的大小反映的是() A．电源把电势能转化成其他形式的能的本领的大小B．电源把其他形式的能转化为电势能的本领的大小C．电源单位时间内传送电荷量的多少D．电流做功的快慢【针对训练3】如图所示，电动势为3V的电池组给小灯泡供电，已知电路中的电流是1.6A，问：一分钟内有多少化学能转化为电能？【学以致用】1．关于电流的方向，下列叙述中正确的是( ) A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同2．关于电动势，下列说法中正确的是 ( ) A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做正功，电势能增加B．对于给定的电源，非静电力移送正电荷做功越多，电动势就越大C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送做功越多D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送电荷量越多3.单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于()A．电源的电动势B．通过电源的电流C．路端电压的大小D．内、外电阻之和4．如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是() A．该电池的容量为500 mA·hB．该电池的电动势为3.6 VC．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时5．氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。

高中物理第二章恒定电流第1节电源和电流学案新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理学

第1节电源和电流1．理解电源的作用． 2．理解恒定电场的形成过程． 3．理解恒定电流的概念，会用公式q ＝It 分析相关问题． 4．知道电流形成的微观实质．一、电源1．定义：能把电子从正极搬运到负极的装置． 2．作用(1)维持电路两端有一定的电势差． (2)使闭合电路中保持持续的电流．二、恒定电流 1．恒定电场(1)恒定电场：当电路达到稳定时，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．这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫恒定电场．(2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化． 2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．(2)公式：I ＝q t或q ＝It ，其中：I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量．(3)单位：安培，简称安，符号A ；常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)． 1 A ＝103mA ；1 A ＝106μA．判一判 (1)有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流除电路中有电源外，电路还必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来．( )(2)电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而使电源两极之间有稳定的电势差，电路中形成持续的电流．( )(3)金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子．( )(4)导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，电场线与导线表面垂直．( )(5)公式I ＝qt中，q 是通过导体横截面的电荷量，当导体中有正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流时，公式中的q 应为通过导体横截面的正、负两种电荷电荷量的绝对值之和．( )提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√想一想电流的方向一定是电荷的定向移动方向吗？方向不变的电流一定是恒定电流吗？提示：不一定．电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反．恒定电流是指大小和方向都不变的电流，方向不变、大小改变的电流不是恒定电流．做一做如图所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )A ．vqB ．q vC ．vqSD ．qv S提示：选A ．经过时间t ，通过右端横截面的电荷量Q ＝qvt ，根据I ＝Q t得I ＝vq ，A 正确．对电流的理解1．电流的形成(1)形成原因：电荷的定向移动． (2)形成条件：导体两端有电压．(3)电路中产生持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合．2．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．3．电流的大小(1)定义式：I ＝qt．用该式计算出的电流是时间t 内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等．(2)两点说明①电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I ＝q t求电流时，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．②q ＝It 是I ＝q t的变形，是求电荷量的重要公式．4．电流是标量：电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量，而是标量．命题视角1 对电流定义的理解(多选)关于电流的概念，下列说法中正确的是( ) A ．导体中有电荷运动就形成电流B ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向C ．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位D ．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零[解析] 导体中有大量的自由电子，总在不停地做无规则运动，没有定向运动，在一段时间t 内，通过导体某一截面的电荷是双向的，其数值又是相等的，电流为零，故A 错误；电流是一个标量，因为其运算不符合矢量运算规则，为了便于研究电流，人们规定正电荷定向运动的方向为电流的正方向，以区别于负电荷的定向运动，故B 错误；在国际单位制中，共有七个基本量，电流是其中之一，故C 正确；对于导体，其两端电势差为零时，导体内无电场，电子不能定向运动，故电流为零，D 正确．[答案] CD命题视角2 定义式I ＝q t的应用(2018·重庆校级期中)如图所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下解释中正确的是( )A ．当n 1＝n 2时电流强度为零B ．当n 1>n 2时，电流方向从A →B ，电流强度为I ＝（n 1－n 2）e tC ．当n 1<n 2时，电流方向从B →A ，电流强度为I ＝（n 2－n 1）etD ．溶液内电流方向A →B ，电流强度I ＝（n 1＋n 2）e t[解析] 正电荷定向移动方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，A 、B 错误；有正、负电荷反向经过同一截面时，I ＝qt公式中q 应是正、负电荷电荷量绝对值之和，故I ＝n 1e ＋n 2et，电流方向由A 指向B ，与正、负电荷的数量无关，C 错误，D 正确． [答案] D不同导体中电流的计算方法(1)金属导体：自由电荷只有自由电子，运用I ＝q t计算时，q 是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量．(2)电解液：自由电荷是正、负离子，运用I ＝q t计算时，q 应是同一时间内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和．(3)电离状态的气体：自由电荷既有正、负离子，也有自由电子，利用公式I ＝q t求气体导电电流时，q 应是三种带电粒子通过横截面的电荷量的绝对值之和．(4)环形电流：有些电流，并不是导体内电荷的定向移动形成的，如电子绕核运动，经电场加速的粒子流、带电体的运动等，可以通过等效方法用I ＝q t求解等效电流．【题组突破】1．下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法正确的是( ) A ．导线内部的电场就是电源所形成的电场B ．在静电平衡时，导线内部的场强为零，而导线外部的场强不为零，所以导线内部的电场不是稳定的C ．因为导线处于电源的电场中，所以导线内部的场强处处为零D ．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的解析：选D ．导线内部的电场是电源和导线积累电荷所形成的两部分电场的矢量和，稳定后不同于静电平衡(内部场强处处为零)，而是场强大小恒定，方向与导线切线一致，是一种动态的平衡，故A 、B 、C 错，D 对．2．某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( )A ．0B ．2ne tC ．3ne tD ．4ne t解析：选D ．由题意可知，在时间t 内通过某横截面的电荷量为n ·2e ＋2n ·e ＝4ne ，故根据电流的定义可知探测器电路中的电流为I ＝q t ＝4net，故选项D 正确．电流的微观解释1．建立“柱体微元”模型：如图所示，AD 表示粗细均匀的一段导体l ，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q ．2．理论推导：AD 导体中的自由电荷总数：N ＝nlS ．总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq ．所有这些电荷都通过横截面D 所需要的时间：t ＝lv ．根据公式q ＝It 可得：导体AD 中的电流：I ＝Q t＝nlSql /v＝nqSv ． 3．影响因素：从微观上看，电流取决于导体单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小和导体的横截面积．4．结论：从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关．5．两个公式的比较I ＝q tI ＝nqSv公式性质定义式决定式电流的意义时间t 内的平均电流某时刻的瞬时电流描述的角度大量电荷定向移动的宏观表现形成电流的微观实质联系由I ＝q t可导出I ＝nqSv 【题组过关】1．(多选)有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ；设单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为e ，此电子的定向移动速率为v ，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为( )A ．nvS ΔtB ．nv ΔtC ．I ΔteD ．I ΔtSe解析：选AC ．因为I ＝q Δt ，所以q ＝I ·Δt ，自由电子数目为N ＝q e ＝I Δte，C 正确，D错误；又因为电流的微观表达式为I ＝nevS ，所以自由电子数目为N ＝q e ＝I Δt e ＝nevS Δte＝nvS Δt ，A 正确，B 错误．2．(2018·广东佛山一中高二月考)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( )A ．I ΔleS m 2eU B ．I Δle m 2eU C ．I eSm 2eUD ．IS Δlem 2eU解析：选B ．设电子刚射出电场时速度为v ，长为Δl 的电子束内的电子数为n ，则eU ＝12mv 2 ①I ＝ne Δt ②Δt ＝Δl v③由①②③式解得n ＝I Δle m2eU，故B 正确．[随堂检测]1．现代生活离不开电源，电子表、照相机、移动电话、计算器及许多电子产品，都需要配备各式各样的电源．以下关于电源的说法正确的是( )A ．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B ．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能C ．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D ．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量解析：选B ．电源的作用是维持正、负极之间有一定的电势差，这需要电源不断地将其内部的负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集．外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动；在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变，故A 错误．从能量转化的角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能，故B 正确．若要电路中有电流，不仅需要有电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C 错误．电源是对电路提供能量的装置，故D 错误．2．(多选)如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面 A ，在铝导线上取一个截面B ，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( )A ．电流相等B ．电流不相等C ．自由电子定向移动的速率相等D ．自由电子定向移动的速率不相等解析：选AD ．由电流定义知I ＝q t ＝net，A 正确，B 错误．由电流的微观表达式I ＝nSqv 知，I 、n 、q 均相等，因为S A <S B ，所以v A >v B ，C 错误，D 正确．3．(高考上海卷)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其束流强度为1．2×10－5A ，则在1 s 内发射的重离子个数为(e ＝1．6×10－19C)( )A ．3．0×1012B ．1．5×1013C ．7．5×1013D ．3．75×1014答案：B4．已知铜导线中的电流为1 A ，铜导线的横截面积为1 mm 2，求：(1)在1 s 内，有多少个电子通过铜导线的横截面？(电子电荷量e ＝1．6×10－19C)(2)自由电子的平均移动速率多大？(设铜导线中每立方米含有8．5×1028个自由电子) 解析：(1)1 s 内通过铜导线横截面的电荷量为q ＝It ＝1 C ．所以1 s 内通过铜导线横截面的电子个数N ＝q e ＝11．6×10－19(个)＝6．25×1018(个)．(2)由电流的微观表达式I ＝nqSv 得自由电子的平均移动速率v ＝I nqS＝18．5×1028×1．6×10－19×1×10－6 m/s ≈7．35×10－5m/s ．答案：(1)6．25×1018个 (2)7．35×10－5m/s[课时作业] [学生用书P129(单独成册)]一、单项选择题1．关于电流的说法中正确的是( ) A ．根据I ＝q t，可知I 与q 成正比B ．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C ．电流有方向，电流是矢量D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位解析：选D ．依据电流的定义式可知，电流与q 、t 皆无关，选项A 错误；虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以选项B 、C 错误；选项D 正确．2．金属导体内电流增强，是因为( ) A ．导体内单位体积的自由电子数增多 B ．导体内自由电子定向移动的速率增大 C ．导体内电场的传播速率增大 D ．导体内自由电子的热运动速率增大解析：选B ．对于确定的金属导体，单位体积内的自由电子数是一定的，而且导体内电场的传播速率也是一定的，所以A 、C 错误；导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大，使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大，B 正确；导体内自由电子的热运动与电流的大小无直接关系，D 错误．3．一段粗细均匀的铜导线的横截面积是S ，导线单位长度内的自由电子数为n ，铜导线内的自由电子所带的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导线中通过的电流为I ．则下列说法中正确的是( )A ．自由电子定向移动的速率为v 0B ．自由电子定向移动的速率为v ＝I neSC ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD ．自由电子定向移动的速率为v ＝I ne解析：选D ．v 0为电子做无规则热运动的速率，非定向移动速率，故A 错误．对于电流微观表达式I ＝nqSv ，式中n 为单位体积内的自由电子数，而本题中n 为单位长度内的自由电子数，t 时间内通过导线某一横截面的自由电子数为nvt ，电荷量Q ＝nvte ，所以电流I ＝Q t ＝nev ，所以v ＝I ne，故B 、C 错误，D 正确．4．电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A ，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为( )A ．1 500个B ．9．375×1019个 C ．9．375×1021个 D ．9．375×1020个解析：选C ．q ＝It ，n ＝q e ＝It e＝9．375×1021个． 5．如图所示的电解池，在1 s 的时间内，共有3 C 的正离子和3 C 的负离子通过截面xy ，则这个电路中的电流是( )A ．0 AB ．1．5 AC ．3 AD ．6 A解析：选D ．电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，故它们产生同向的电流，由公式I ＝q t 得，电路中的电流I ＝3＋31A ＝6 A ，故D 正确．6．(2018·重庆市万州二中高二期中)北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中电子以光速的110流动而形成10 mA 的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c ＝3×108m s ，电子电荷量e ＝1．6×10－19C)( )A ．5×1010B ．5×1011C ．1×102D ．1×104解析：选B ．电子运动一周所需要的时间：t ＝240110×3×108 s ＝8×10－6s在圆形轨道上任取一横截面，则在t 时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有电子的电量为：q ＝It ＝10×10－3×8×10－6 C ＝8×10－8 C环中具有电子数N ＝q e ＝8×10－81．6×10－19个＝5×1011个．7．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动速率为( )A ．光速cB ．I neS C ．IρneSmD ．mIneSρ解析：选D ．假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS 中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtSρm，所以电量q ＝vtSρne m ，I ＝q t ＝vSρne m ，于是得：v ＝ImneSρ．二、多项选择题8．关于电流的方向，下列说法中正确的是 ( )A ．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B ．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C ．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D ．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反解析：选AD ．在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A 正确，B 错误；电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C 错误，D 正确．9．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( )A ．粗的地方电流大，细的地方电流小B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C ．各处的电流大小相同D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大解析：选CD ．同一根导线上的电流相等，故C 对；由I ＝nqSv 可得v ＝I nqS ，故D 对． 10．(2018·福建宁德一中高二检测)半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应满足( )A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B ．若电荷量Q 不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小解析：选AB ．截取圆环的任一截面S ，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间 T 内，通过这个截面的电荷量为Q ，则有：I ＝q t ＝Q T ，又 T ＝2πω，所以I ＝Qω2π．分析各选项可知本题选A 、B ．三、非选择题11．如图所示，在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图中所示，若测得2 s 内分别有1．0×1018个Na ＋和Cl －通过溶液内部的横截面M ，溶液中的电流方向如何？电流为多大？解析：NaCl 溶液导电是靠自由移动的Na ＋和Cl －，它们在电场力作用下向相反方向运动．因为电流方向为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na ＋定向移动的方向相同，即由A 流向B ．Na ＋和Cl －都是一价离子，每个离子的电荷量为e ＝1．6×10－19 C ，NaCl 溶液导电时，Na ＋由A 向B 定向移动，Cl －由B 向A 定向移动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过横截面M 的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有I ＝q t ＝|q 1|＋|q 2|t＝ 1．0×1018×1．6×10－19＋1．0×1018×1．6×10－192 A ＝0．16 A ．答案：由A 流向B 0．16 A12．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？解析：通过的电荷量为：q ＝It ＝4×10－6×24×3 600 C ≈0．35 C通过的电子个数为：N ＝q e ＝0．351．6×10－19个≈2．19×1018个．答案：0．35 C 2．19×1018个。

新人教版高中物理选修3-1恒定电流教案

[高二物理复习教案(共2课时)]第十四章恒定电流知识结构重点和难点一、部分电路欧姆定律1．部分电路欧姆定律的内容导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．公式表示为：RU I =2．欧姆定律是实验定律本定律通过探索性实验得到电流I 和电压U 之间的关系，其关系也可以用I -U 图像表示出来〔如图1〕．对于给定的金属导体，比值I U /为一恒定值，对于不同的导体，比值I U /反映对电流的阻碍作用，所以把比值I U /定义为导体的电阻R ．3．几个公式的含义公式RU I =是欧姆定律，公式IR U =习惯上也称为欧姆定律．而公式I U R =是电阻的定义式，它说明了一种量度电阻的方法，绝不可以错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比〞，或认为“既然电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量，所以导体中没有电流时导体就不存在电阻〞．一定要明确公式的物理意义，不能不讲条件地说量与量之间的关系．4．会应用欧姆定律分析和解决问题欧姆定律是解决电路问题的基础．用部分电路欧姆定律解决问题无非牵涉U 、I 、R 三个量之间的关系，解决问题时，第一要注意三个量之间的对应关系，这三个量一定属于同一段纯电阻电路，且这段电路中一定不含有电动势；第二要注意研究问题的过程中哪个量不变，另外两个量谁随谁变，怎么变，找不到不变量，就无法确定电路中各量如何变化．5．知道欧姆定律的适用X 围欧姆定律是在金属导电的实验基础上总结出来的，对于电解液导电也适用，但对于气体导电和半导体导电就不适用了．二、电阻定律导体的电阻是由它本身的性质决定的．金属导体的电阻由它本身的长度l 、横截面积S 、所用材料和温度决定．在温度一定时，金属导体的电阻跟它的长度l 成正比，跟它的横截面积S 成反比，用公式表示为：这就是电阻定律，式中ρ叫做导体的电阻率，由导体的材料决定．注意：1．物质的电阻率与温度有关，实验说明，温度越高，金属的电阻率就越大，因此，金属导体的电阻随温度的升高而增大．例如，白炽灯泡点亮时的灯丝电阻比不通电时要大很多倍，因为灯泡点亮后，灯丝温度升高，电阻率增大，电阻也随之增大．2．导体的电阻由式IU R 定义，也可以利用其测量，但并不是由U 和I 决定的，而是由电阻定律决定的，即导体本身的性质决定的．三、电功、电热、电功率1．为了更清楚地看出各概念之间区别与联系，列表如下：2．电功和电热不相等的原因由前面的表格，我们看到，只有在纯电阻电路中才有电功等于电热，而一般情况电路中电功和电热不相等．这是因为，我们使用用电器，相当多的情况是需要其提供其它形式的能量．如电动机，消耗电能是需要让其提供机械能，如果电功等于电热，即消耗的电能全部转化为电动机线圈电阻的内能，电动机就不可能转起来，就无从提供机械能了．因而一般的电路中电功一定大于电热，从而为电路提供除内能之外的其它能量．但无论什么电路，原那么上一定要有一部分电能转化为内能，因为任何电路原那么上都存在电阻．所以电路中的能量关系为：其它E Q W +=，只有在纯电阻电路中W = Q ．3．额定电压与实际电压、额定功率与实际功率额定电压指用电器正常工作时的电压，这时用电器消耗的功率为额定功率．但有时加在用电器上的电压不等于额定电压，这时用电器不能正常工作，这时加在用电器上的电压就称之为实际电压，这时用电器消耗的功率为实际功率．要注意，在一些问题中“额定〞和“实际〞往往不相等．四、闭合电路欧姆定律1．意义：描述了包括电源在内的全电路中，电流强度I 与电动势E 、全电路中内电阻r 与外电阻R 之间的关系．公式为：rR E I +=常用的表达式还有：E=IR+Ir=U+U ＇U=E-Ir2．电动势与路端电压的比较：3．路端电压U 随外电阻R 变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身的性质决定的，不随外电路电阻的变化而变化，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而变化的．rR E I +=① U=E-Ir ②当外电路断路时，E U I R =⇒→⇒∞→0当外电路短路时，00=⇒=⇒=U rE I R 路端电压随电流变化的图线〔U -I 图线〕如图2所示．由U=E-Ir 可知，图线纵轴截距等于电源电动势E ，假设坐标原点为〔0，0〕，那么横轴截距为短路电流，图线斜率的绝对值等于电源的内电阻，即r IU =∆∆．在解决路端电压随外电阻的变化问题时，由于E 、r 不变，先由①式判断外电阻R 变化时电流I 如何变化，再由②式判断I 变化时路端电压U 如何变化，因为在①、②式中除E 和r 都还分别有两个变量，①式中是外电阻R 和电流I ，②式中是电流I 和路端电压U ，这样可以讨论一个量随另外一个量的变化．有的同学试图用公式IR U =来讨论路端电压随外电阻的变化问题，但由于当外电阻R 发生变化时电流I 也发生变化，因此无法讨论路端电压U 的变化情况．如外电阻R 增大时，电流I 减小，其乘积的变化无从判断．4．闭合电路中的几种电功率由于在闭合电路中内、外电路中的电流都相等，因此由E=U+U ＇可以得到IE=IU+IU ＇或t U I IUt IEt '+=式中IEt 是电源将其它形式的能转化成的电能，IUt 是电源输出的电能，即外电路消耗的电能，t U I '是电源内电阻上消耗的电能，等于rt I 2，即内电阻上产生的热．与之相对应，IE 是电源的总功率，IU 是电源输出的电功率， U I '是内电阻上的焦耳热功率．一定要从能量转化和守恒的观点理解这几个功率的意义．五、伏安法测电阻伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定律〔IU R =〕，测量电路可以有电流表外接和电流表内接两种方法，如图3甲、乙两图．由于电压表和电流表内阻的存在，两种测量电路都存在着系统误差．甲图中电流I 甲的测量值大于通过电阻R x 上的电流，因此计算出的电阻值R 甲小于电阻R x 的值．乙图中电压U 乙的测量值大于加在电阻R x 上的电压，因此计算出的电阻值R 乙大于电阻R x 的值．为了减小测量误差，可先将待测电阻R x 的粗略值与电压表和电流表的内阻值加以比较，当R x << R V 时，0≈V x R R x Vx x x V x V R R R R R R R R R ≈+=+=1甲，宜采用电流表外接法测量．当R x >> R A 时，x x A R R R R ≈+=乙，宜采用电流表内接法测量．例题精选[例1]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〔考虑灯丝的电阻随温度的变化而变化〕：分析：随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，于是温度升高，电阻率也将随之增大，所以电阻增大，I-U 曲线的斜率减小，选A 。

高中物理《恒定电流》教案2 新人教版选修3-1

第15单元：恒定电流【教学结构】一、欧姆定律：R U I =，必须注意：U 为加在电阻两端的电压。

I 为流过电阻中的电流强度。

电压：就是导体两端的电势差，在导体中存在电场，在电场作用下电荷定向移动形成电流。

电压单位：伏特（V ）U=10V ，表示导体中通过1库仓电量电场力要做10焦的功，即电流要做10焦的功。

电流强度：表示电流强弱的物理量。

定义为t q I =，即单位时间通过导体横截面电量单位：安培A ，毫安mA ，微安A μ。

电阻：导体对电流阻碍作用，单位欧姆Ω，千欧K Ω，兆欧M Ω，1M Ω=106Ω二、电阻定律：sl ρR =，在温度不变时，导线电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。

电阻率：ρ表示材料导电性能的物理量。

单位Ωm ，实用单位Ω(mm)2/m ，金属材料电阻率随温度计高而增大。

温度降低到绝对零度材料电阻率降低到零，这种现象称超导现象。

一般情况下，不考虑温度对电阻影响，一定要认真审题按题意处理温度对电阻影响。

三、电功，电功率W=UIt ，电流通过用电器做功，把电能化为其它形式的能，对于纯电阻电路，R U I =，t RU W 2=，W=I 2Rt ，电流通过导产生的热量Q =I 2Rt ，称为焦耳定律。

电路中包含电动机，电解槽等用电器时，即非纯电阻电路，W ≠I 2Rt ，t R U W 2≠。

电路中电功不等于电热，电能还转化为其它形式能。

四、串、并联电路1. 串联电路的基本特点，如图2所示，(1)I =I 1=I 2，(2)R =R 1+R 2，(3)U =U 1+U 2，(4)2121R R U U =，(5)2121R R P P = 2.并联电路的基本特点：如图3所示，(1)I =I 1+I 2，(2)21R 1R 1R 1+=，(3)U=U 1=U 2， (4)1221R R I I =，(5)1221R R P P =，应注意：并联电阻的总值小于任意一个电阻，并联电阻越多总电阻越小，但不是并联电阻越大总电阻越小，两个电阻并联，其中一个电阻增大，并联总电阻应是增大而不是减小。

2019-2020年高中物理《恒定电流》教案6 新人教版选修3-1

2019-2020年高中物理《恒定电流》教案6 新人教版选修3-1知识要点：一、电场：1、了解电荷间的相互作用，会计算真空中两个点电荷之间的作用力：2、了解电场的概念，理解电场强度和电场线的概念，掌握电场强度的定义式及单位：，单位：3、了解电势差的概念：，单位：。

会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移到另一点电场力做的功：。

4、理解电容器的电容的概念，掌握电容的定义式：，单位：。

了解常用电容器。

5、了解静电的危害和应用。

二、恒定电流：1、了解产生电流的条件，掌握电流强度的概念。

2、掌握电阻和电阻率的概念，掌握欧姆定律和电阻定律：3、掌握电功和电功率的概念，掌握焦耳定律。

4、理解串联和并联电路的特点，掌握串联电路和并联电路中电阻、电压、电流和功率分配的关系，会解简单的混联电路问题。

5、了解电动势的概念，掌握闭合电路的欧姆定律：。

会用其分析、解答同种电池的串联问题。

6、会用伏安法和多用表测量电阻。

1、电路分析：这里所说的电路分析是指电路中各用电器的连接方式的分析和电路中电表的示数分析。

（1）在进行电路计算时，首先要对电路结构进行分析，搞清楚组成电路的各元件之间的连接关系，基本方法是：先对电路作电势分析，把电路中的各个结点编号取各，电势相同的点用相同符号，再把原电路图改画，从最简单清楚的电路开始，由电源正极出发，把各个元件及结点符号顺序画出，回到电源负极，并把处理过的元件及时划掉，逐步把所有元件画在代表不同电势的符号之间。

例：如图的所示电路中，电阻R1=6Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，R4=12Ω，求外电路的总电阻。

分析：先将各结点标出符号，R4R2右端与电源正极等电势，用相同符号a，其它结点用b、c……改画电路时，先把最容易看清的部分R1，R3画出如图（1）；R2是连在结点a与b之间，再将R2画出，如图（2）；最后一个元件R4是连在a与c之间，再将R4画在电路中，如图（3），这样全部元件都处理完了。

高中物理恒定电流学案新人教版选修31

第二章恒定电流章末总结学案（人教版选修3-1）一、电路的分析和计算1．认清外电路上各元件的串、并联关系，必要时需画出等效电路图帮忙分析．要特别注意电流表和电压表所对应的电路．2．闭合电路的动态分析问题闭合电路中由于局部电阻转变(或开关的通断)引发各部份电压、电流(或灯泡明暗)发生转变的问题分析的大体步骤是：(1)认清电路，明确各部份电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；(2)由局部电阻转变判断总电阻的转变；(3)由I＝ER＋r判断总电流的转变；(4)据U＝E－Ir判断路端电压的转变；(5)由欧姆定律及串并联电路的规律判断各部份电路电压及电流的转变．3．闭合电路中的功率(1)各部份功率关系分析由EIt＝I2Rt＋I2rt知，EI＝I2R＋I2r其中EI为电源的总功率，I2r为电源内电路消耗功率，I2R为外电路消耗功率，也是电源的输出功率．.1.例1电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图1所b端时，下列说法正确的是( ) A．电压表和电流表读数都增大B．电压表和电流表读数都减小C．电压表读数增大，电流表读数减小D．电压表读数减小，电流表读数增大变式训练1如图2所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态，当变阻器R0的滑动端向左移动时，带电粒子将( ) A．向上运动B．向下运动C．静止不动D．不能肯定运动状态的转变图1 图2例2电路图如图3甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流转变的关系图3为15 Ω，定值电阻R0＝3 Ω.(1)当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？(2)当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？变式训练2如图4所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电路中，电源的内阻r＝1 Ω，电炉的电阻R1＝19 Ω，电动机绕线的电阻R2＝2 Ω，当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25 W；当S闭合时，干路中的电流I＝12.6 A．求：(1)电源的电动势E； (2)S闭合后电动机的机械功率．二、电路故障的分析方式电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象，检查故障的大体方式有两种．1．仪器检测法(1)断点故障的判断：用电压表与电源并联，如有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点．(2)短路故障的判断：用电压表与电源并联，如有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该电路被短路，若电压表示数不为零，则该电路没有被短路或不完全被短路．2．假设法已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部份，然后假设某部份电路发生故障，运用欧姆定律进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部份电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部份电路．用此方式，直到找出全数可例3 某同窗按图5所示电路连接实物，闭合开发现灯泡不亮．他将高内阻的电压表并联在A、C之间时，电压表的读数为U，当并联在A、B之间时，电压表的读数也为U，当并联在B、C之间时，电压表的读数为0，则故障可能是( )A．AB段断路B．BC段断路C．AB段短路D．无法判定图5 图6变式训练3用电压表检查图6电路中的故障，测得U ad＝V，U cd＝0 V，U ab＝V，则此故障可能是( )A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路.2.三、实验1．掌握实验问题的大体方式，如电流表的内、外接法，滑动变阻器的限流、分压接法等．2．电路设计：(1)设计原则：①安全性；②准确性；③方便性；④经济性．(2)设计思路题干的条件和要求及器材―→确定实验原理―→确定需测量的物理量―→制定实验方案例4 在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻R x约为5 Ω.实验A．电压表(量程3 V，内阻约为15 kΩ) B．电压表(量程15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表(量程3 A，内阻约为Ω) D．电流表(量程600 mA，内阻约为1 Ω) E．滑动变阻器R1(0～10 Ω，0.6 A) F．滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A) G．电池E(电动势为3 V，内阻约为Ω) H．开关S，导线若干(1)为了提高实验精准度，减小实验误差，应选用的实验器材有_________．(填相应英文字母符号)(2)为了减小实验误差，应选用图7中________(填“(a)”、“(b)”或““(c)”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图8用导线连接起来．图7 图8 变式训练4小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同窗为研究这一现象，通过I(A)U(V)阻器(阻值范围0～10 Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干．(2)在图9中画出小灯泡的U－I图象．(3)若一电池的电动势是V，内阻是Ω.问：将本题中的灯泡接在该电池两头，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解进程；若需作图，可直接画在第(2)问的图中)【即学即练】1．电源电动势和内阻都维持必然，在外电路的电阻逐渐减小的进程中，下列说法正确的是( )A．电源的路端电压必然逐渐减小B．电源的路端电压必然逐渐增大C．电路中的电流必然逐渐减小D．电路中的电流可能逐渐减小.3.3．如图11所示是实物连接图和电路图．当酒精灯点燃后你将看到的现象是( ) A．电流表读数增大B．电流表读数减小C．灯泡变暗D．灯泡变亮4．一根粗细均匀的导线，当其两头电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两头所加的电压变成( )B．U C．2U D．4U5. 如图12所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器，开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )A．灯泡L将变暗B．灯泡L将变亮C．电容器C的电荷量将减小D．电容器C的电荷量将增大图12 图13 图146．如图13所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻，以下说法中正确的是( )A．当R2＝R1＋r时，R2取得最大功率B．当R1＝R2＋r时，R1取得最大功率C．当R2＝0时，R1上取得最大功率D．当R2＝0时，电源的输出功率最大7．有一只电熨斗，内部电路如图14甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高”、“中”、“低”、“关”四个挡，每一个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式，下列判断正确的是( )A．a方式为“高”挡B．b方式为“低”挡C．c方式为“关”挡D．d方式为“中”挡8.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l.用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R x.(1)请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ＝______(用上述测量量的字母表示)．(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数别离如图15所示，则金属丝长度的测量值为l＝________ cm，金属丝直径的测量值为d＝________ mm.图15。

选修3-1_第二章恒定电流导学案全章完整学案(绝对经典)

【重点难点】重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，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。

【预习】：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。

c.表达式：I=__________________d.产生稳定电流的条件：（1）导体中有自由移动的电荷。

（2）导体两端有电压。

【展示】：1．电流：电荷的形成电流，I=Q/T，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

在电解液导电时，是正、负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q/t计算电流强度时q为正、负电荷电量的代数和。

电流的微观表达式：I=nqvS电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式I=q/t。

电流的单位：安（A），1A＝1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(μA)，1A=103mA=106μA。

高中物理选修3-1恒定电流全套导学案学案

第一节电流同步导学案（1课时）【学习目标】1.理解电源、恒定电流的形成过程，会计算电流的大小并灵活运用公式。

2.通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

【学习重点】理解电源的形成过程及电流的产生。

【学习难点】电源作用的道理【同步导学】1.电源：能把电子从A搬运到B的装置P就是。

2.（1）导线中的电场：(2)恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为。

3.恒定电流（1）定义：、都不随时间变化的电流。

（2）电流：表示电流强弱程度的物理量。

（3）单位：安培，符号（A），其他单位：毫安（mA）、微安(μA)，且1A=103 mA=106μA(4)公式：q= It， I表示，q表示。

变形公式：I=q/t。

求出的是电流在时间t内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相等。

【巩固练习】1.关于电流，以下说法正确的是（）Ａ．通过截面的电荷量的多少就是电流的大小Ｂ．电流的方向就是电荷的定向移动方向Ｃ．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流Ｄ．导体两端没有电压就不能形成电流 [答案] Ｄ2、在国际单位制中，电流的符号是（）A． C/s B． V/ C． I/A D． W/V3、下列叙述中正确的是（）A．导体中电荷运动就形成电流B．国际单位制中电流的单位是安C．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的D．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流强度必定不为零4、满足下面哪一个条件，就产生电流（）A．有自由电子B．导体两端有电势差C．任何物体两端有电压D．导体两端有恒定电压5、一段横截面积为0.5cm2的导体材料中，每秒钟有0.2C正电荷和0.3C负电荷相向运动，则电流强度是（）A．0.2A B．0.3A C ．05 A D． 104 A6、如图所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设基元电荷为e,以下解释中正确的是Array（）A．正离子定向移动形成电流方向从A 到B,负离子定向移动形成电流方向从B到AB．溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C．溶液内电流方向从A到B，电流强度I=ne/tD．溶液内电流方向从B到A，电流强度I=( n1+ n2)e/t7．某电解池，如果1s钟内共有5⨯1018个二价正离子和1.0⨯1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流强度是（）A．0A B．0.8A C. 1.6A D 3.2A【梳理总结】【课后反思】第二节电动势同步导学案（1课时）【学习目标】1.掌握电动势的概念及表达式。

人教版物理选修3-1恒定电流导学案

第二章、恒定电流 2.1、导体中的电场和电流知识点:1．电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．电流（标量）（1）形成原因：电荷的定向移动形成电流。

（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。

（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。

定义式：tQ I（4）电流的微观表示：I=nqSv （如何推导？）（5）单位：安培（A ），1 A =103mA = 106µA2.2、电动势知识点:1．电源（更深层的含义）（1）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

（2）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。

【注意】在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。

2．电动势（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W 与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势。

（2）定义式：E=W/q （3）单位：伏（V ）（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。

电动势越大，电路中每通过1C 电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

【注意】① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。

③电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

2.1、导体中的电场和电流1、在两个导体间加一个装置P ，如图所示，它能源源不断地把经导线流到A 的电子取走，补充给B ，使A 、B 始终保持一定数量的正、负电荷，A 、B 周围空间始终存在一定的__ ____，A 、B 之间始终保持一定的____ __．这样电路就始终保持持续的___ _____，这种搬运电荷的装置P 就是________．2、由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为____________．3、在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，所以它的基本性质与________相同．在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中________．4、关于电流的概念，下列说法正确的是( ) A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B ．电子定向移动的速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导体某横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．电流的传导速率越大，电流越大5、导体中电流I 的表达式为I ＝nqSv ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体每单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是( ) A ．导体运动的速率 B ．电流传导速率 C ．自由电荷定向移动的速率 D ．电子热运动速率6、如图，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒每米的电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )A ．vq B.q v C ．qvS D.qvS7、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( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A 8、如图所示，电解池内只含有一种CuCl2电解质的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的铜离子数是n ，设基元电荷为e ，试分析电解液中电流的方向和大小怎样？9、如图所示，一个半径为r 的细橡胶圆环，均匀地带上负电荷Q ，当它以角速度ω绕中心轴线逆时针匀速转动时，环中等效电流的大小为( )A ．Q B.Q 2π C.Q ω2πD.2Q ωπ10、截面积为S 的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是( )A ．nSv ΔtB ．nv Δt C.I Δt e D.I ΔtSe2.2、电动势1、在电源内要使正电荷向正极移动，就一定要有________力作用于电荷才行．在这个过程中，电源使电荷的电势能________．2、在电池中，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．从能量转化的角度看，电源是通过__________力做功把__________能转化为________能的装置．3、电动势由电源中__________的特性决定，跟电源的体积__________，也跟外电路________．电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的________.4、一节干电池的电动势为1.5 V ，说明电池内非静电力每移动1 C 的电荷做功是________ J ，其电势能______(填“增加”或“减少”)，是________能转化为________能的过程．5、下列关于电源的说法中，正确的是( ) A ．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B ．电动势表示电源将单位正电荷从负极移动到正极时非静电力所做的功C ．电源的电动势与外电路有关D ．在电源内从负极到正极电势升高E ．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量F ．电动势在数值上等于电路中通过1 C 的电荷量时电源提供的能量G ．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路也有关6、下列关于电源的说法中正确的是( )A ．在外电路和电源内部，正电荷都受到静电力的作用，所以能不断地定向移动形成电流B ．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C ．在电源内部，正电荷能从负极移动到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D ．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加E ．在电源内部把正电荷从负极移动到正极，非静电力做功，电势能增加F ．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送所做的功越多7、下列关于电流的说法中，正确的是( ) A ．电流大，通过导体横截面的电荷量必定多 B ．如果在任意相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流不变C ．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位8、铅蓄电池的电动势为2 V ，这表示( )A ．电路中每通过1 C 的电荷量，电源就把2 J 的化学能转化为电能B ．铅蓄电池两极间的电压为2 VC ．铅蓄电池在1 s 内将2 J 的化学能转化为电能D ．铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池(电动势为1.5 V)的大2.3、欧姆定律知识点: 1、欧姆定律（1）导体的电阻①定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。

高中物理选修3-1恒定电流教案

第二章恒定电流第10节实验：测定电池的电动势和内阻【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【教学三维目标】（一）知识与技能1.知道测定电源的电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系.2.掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法.3.学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.（二）过程与方法尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法.（三）情感态度与价值观1.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精神.2.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.【教学重点难点】重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析【教学方法】实验、讲解、探究、讨论、分析【教学过程】【复习引入】【问题】闭合电路的欧姆定律内容？表达式？【回答】闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律，表达式：E=U+Ir【问题】现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？新课教学10 实验：测定电池的电动势和内阻一、实验原理【展示】方法一、伏安法测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir得，用电压表路端电压U、电流表测电路中电流I , 改变滑动变阻器滑片的位置，测出两组U 和I 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律E=IR+Ir 得，用电流表测出电路中的电流，调节电阻箱的旋钮，改变电路中的电阻，测出几组R 和I 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律r RU U E +=得，用电压表测出电阻箱两端的电压，调节电阻箱的旋钮，改变电路中的电阻，测出两组R 和U 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.【过渡】根据以上原理均可测得电源电动势E , 内电阻r ，以伏安法为例，具体测量二、实验方法实验目的：伏安法测电源电动势E , 内电阻r实验原理：E=U+Ir实验器材：被测电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线、坐标纸.电路图实验步骤：（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好.（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端.（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值.（4）断开电键，整理好器材.（5）数据处理：在坐标纸上作U －I 图，求出E 、r.注意事项1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选大些(选用已使用过一段时间的干电池)；2．在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 和I 的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时老化现象严重，使得E 和r 明显变化．3．测出不少于6组I 、U 数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I 、U 数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E 、r 值再求平均．4．干电池内阻较小时，U 的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图 (甲)所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，如图 (乙)所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点，用r ＝IU ∆∆ ，计算出电池的内阻r .三、数据处理实验数据的处理是本实验中的一个难点.原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题.图线的纵坐标是路端电压U ，横坐标是电流I ，实验中至少得到5组以上实验数据，画在图上拟合出一条直线.要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度.将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势E .横轴截距点（路端电压U =0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流rE . 说明：①两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的.②由于r 一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小.为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，这时图线在纵轴上的截距仍为电源电动势,而图线在横轴上的截距不再是短路电流，电源内阻r 由IU ∆∆求得，计算r 时选取直线上相距较远的两点求得.【拓展】作U —I 图象的几个原则：（1）适当选择横坐标、纵坐标的单位的比例和坐标起点.坐标的起点不一定通过零点，图线在坐标系中应尽可能占有较大的空间，不要使图线偏于一边或一角.标度能反映读数的准确程度，坐标的最小分格至少与实验数据中最后一位准确数字相当.(2)描绘图线时，应尽可能使实验数据点通过或均匀地分布在光滑图线的两侧.对于个别离图线较远的点，误差很大，应舍弃.误差分析【问题】选用电路图时，有甲乙两种电路图，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？（甲图）1、误差来源：电压表的分流2、测量值与真实值比较：设电动势为E ′，内电阻为r ′；E ′＝r R U I U V)(111++′ E ′＝r R U I U V )(222++′ 解得：）＋（）＝＋）（－－＝（VV 211221R r 1R r 1I I U I U I '''E E ）＋（）＝＋（－－＝VV 2112R r 1r R r 1I I U U r ''' 由此可知测量值E 、r 均比真实值偏小，但r ′＜＜R V ，故误差很小。

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第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流（1课时）一、教学目标（一）知识与技能1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量--- 电流3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

（二）过程与方法通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。

（三）情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

三、重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，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。

四、教学过程（一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述（二）新课讲述----第一节、导体中的电场和电流1．电源：先分析课本图2。

1-1说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）【问题】如何使电路中有持续电流（让学生回答—电源）类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图 2— 1，水池A、B 的水面有一定的高度差，若在 A、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池 A 运动到水池B。

A、 B 之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。

教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池 B中的水抽到水池 A 中，这样可保持A、 B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。

归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．导线中的电场：结合课本图2。

1-4 分析导线中的电场的分布情况。

导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。

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8 电容器的电容（午练）1．对电容C ＝QU ，以下说法正确的是( )A ．电容器带电荷量越大，电容就越大B ．对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C ．可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比D ．如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容 2．电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是( )A ．电容器的电容表示其储存电荷的能力B ．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C ．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D ．电容的常用单位有μF 和pF,1 μF ＝103 pF 3．一平行板电容器，极板间距离为d ，正对面积为S ，充以电荷量Q 后，两极板间电压为U ，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是( )A ．将电压变为U /2B ．将带电荷量变为2QC ．将极板正对面积变为2SD ．将两极间充满介电常数为2的电介质 4．有一只电容器的规格是“1.5 μF,9 V ”，那么( )A ．这只电容器上的电荷量不能超过1.5×10－5 C B ．这只电容器上的电荷量不能超过1.35×10－5 C C ．这只电容器的额定电压为9 V D ．这只电容器的击穿电压为9 V5．如图1－8－14的电路中C 是平行板电容器，在K 先接触1后又扳到2，这时将平行板的板间距离拉大一点，下列说法正确的是( )A ．平行板电容器两板的电势差不变B ．平行板电容器两板的电势差变小C ．平行板电容器两板的电势差增大D ．平行板电容器两板间的电场强度不变6．如图1－8－15所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法中正确的是( )A ．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体B ．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大C ．如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高D ．如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高7．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图1－8－16所示)．设两极板正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )A ．保持S 不变，增大d ，则θ变大B ．保持S 不变，增大d ，则θ变小C ．保持d 不变，减小S ，则θ变小D ．保持d 不变，减小S ，则θ不变8．有两个平行板电容器，它们的电容之比为5∶4，它们的带电荷量之比为5∶1，两极板间距离之比为4∶3，则两极板间电压之比和电场强度之比分别为( )A ．4∶1 1∶3B ．1∶4 3∶1C ．4∶1 3∶1D ．4∶1 4∶39．传感器是一种采集信息的重要器件，如图1－8－17所示的是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F 作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是( )A ．若F 向上压膜片电极，电路中有从a 到b 的电流B ．若F 向上压膜片电极，电路中有从b 到a 的电流C ．若F 向上压膜片电极，电路中不会出现电流D ．若电流表有示数，则说明压力F 发生变化E ．若电流表有示数，则说明压力F 不发生变化10．如图1－8－18所示，一平行板电容器接在U ＝12 V 的直流电源上，电容C＝3.0×10－10F ，两极板间距离d ＝1.20×10－3 m ，取g ＝10 m/s 2，求：(1)该电容器所带电荷量．(2)若板间有一带电微粒，其质量为m ＝2.0×10－3 kg ，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？图1－8－15图1－8－17图1－8－18第九节带电粒子在电场中的运动每节一练（晚练）一、选择题1．关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是()A．一定是匀变速运动B．不可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动2．电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍能使电子穿过该电场．则电子穿越平行板间的电场所需时间()A．随电压的增大而减小B．随电压的增大而增大C．与电压的增大无关D．不能判定是否与电压增大有关3.（多选）如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()A．它们通过加速电场所需的时间相等B．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C．它们通过加速电场过程中速度的增量相等D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等4．图甲为示波管的原理图．如果在电极YY′之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是图A、B、C、D中的()5.如图所示，两金属板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出．现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的()A．2倍B．4倍 C.12 D.146．如图所示，在平行板电容器A、B两板上加上如图所示的交变电压，开始时B板电势比A板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设A、B两板间的距离足够大，则下述说法中正确的是()A．电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性来回运动B．电子一直向A板运动C．电子一直向B板运动D．电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性来回运动7．（多选）平行板电容器两板间有匀强电场，其中有一个带电液滴处于静止，如图所示．当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动()A．将电容器的上极板稍稍下移B．将电容器的下极板稍稍下移C．将S断开，并把电容器的上极板稍稍下移D．将S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动8. （多选）如图所示，一电子枪发射出的电子(初速度很小，可视为零)进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)()A．增大偏转电压U B．减小加速电压U0C．增大偏转电场的极板间距离d D．将发射电子改成发射负离子9．一个动能为E k的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2E k，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为() A．8E k B．5E k C．4.25E k D．4E k二、非选择题10.在如图所示的示波器的电容器中，电子以初速度v0沿着垂直场强的方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OA＝AB＝BC，再过点A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点，求AM∶BN∶CP和电子途经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比．11.如图所示，两个板长均为L的平板电极，平行正对放置，距离为d，极板之间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的．一个α粒子(42He)从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板边缘．已知质子电荷量为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：(1)极板间的电场强度E. (2)α粒子的初速度v0.12.示波器的示意图如图1－9－21，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场．电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上．设加速电压U1＝1640 V，偏转极板长l＝4 m，金属板间距d＝1 cm，当电子加速后从两金属板的中央沿板平行方向进入偏转电场．求：(1)偏转电压U2为多大时，电子束的偏移量最大？(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离L＝20 cm，则电子束最大偏转距离为多少？第2节电动势1．在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功越多，电荷的增加得就越多；非静电力做的功越少，则电荷的增加得就越少．物理学中用表明电源的这种特性．2．电动势在数值上等于非静电力把在电源内从负极移送到正极所做的功．3．在电源内部非静电力移送电荷与被移送电荷的的比值，叫做电源的电动势．它的单位是，用V表示．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的无关，跟路无关．4．蓄电池的电动势是2 V，说明电池内非静电力每移动1 C的正电荷做功_J，其电势能(填“增加”或“减小”)，是能转化为能的过程．5．关于电源与电路，下列说法正确的是()A．外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流也由电源正极流向负极B．外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流由电源负极流向正极C．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功D．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷做正功【概念规律练】知识点一电动势的概念1．关于电动势，下列说法中正确的是()A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，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，电动势就越大C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多2．关于电源的电动势，下列说法正确的是()A．在某电池的电路中每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0.5 VB．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多C．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大D．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的知识点二电动势E＝Wq的理解和计算3．有关电压与电动势的说法中正确的是()A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势是电源两极间的电压C．电动势公式E＝Wq中W与电压U＝Wq中的W是一样的，都是电场力做的功D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量4．由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组，对一电阻供电．电路中的电流为2 A，在10 s内电源做功为180 J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？知识点三内外电路中的能量转化5．铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A．试求两个电路都工作20 s时间，电源所消耗的化学能分别为______和________，________把化学能转化为电能的本领更大．6．将电动势为3.0 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V．当电路中有6 C的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能．【方法技巧练】实际问题中有关电动势问题的分析方法7．电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h”的字样，则表示()A．该电池在工作1 h 后达到的电流为15 AB．该电池在工作15 h 后达到的电流为15 AC．电池以1.5 A 的电流工作，可用10 hD．电池以15 A 的电流工作，可用15 h8．如图1所示的是两个电池外壳的说明文字．图中所述进口电池的电动势是____ V；所述国产电池最多可放出________ mAh的电荷量，若电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用______ h．图中还提供了哪些信息：________________________________________________________________________.图11．关于电源，下列说法中正确的是()A．当电池用旧之后，电源的电动势减小，内阻增大B．当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变C．当电池用旧之后，电动势基本不变，内阻增大D．以上说法都不对2．关于电源电动势，下面说法不正确的是()A．电源两极间电压总等于电动势B．电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大C ．电路接通后，电源的电压小于它的电动势D ．电动势只由电源性质决定，与外电路无关 3．关于电源的说法正确的是( )A ．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场B ．在电源外部电路中，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C ．在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D ．在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能 4．关于电动势E ，下列说法中正确的是( )A ．电动势E 的大小，与非静电力做的功W 的大小成正比，与移送电荷量q 的大小成反比B ．电动势E 是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C ．电动势E 的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样D ．电动势E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量5. 如图2所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2 V ，这表示()图2A ．电路通过1 C 的电荷量，电源把1.2 J 其他形式的能转化为电能B ．电源在每秒内把1.2 J 其他形式的能转化为电能C ．该电源比电动势为1.5 V 的干电池做功少D ．该电源与电动势为1.5 V 的干电池相比，通过1 C 电荷量时其他形式的能转化为电能的量少6．以下有关电动势的说法中正确的是( )A ．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B ．电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压C ．非静电力做的功越多，电动势就越大D ．E ＝Wq 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的7．一台发电机用0.5 A 电流向外输电，在1 min 内将180 J 的机械能转化为电能，则发电机的电动势为( )A ．6 VB ．360 VC ．120 VD ．12 V8．随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额．如图3所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是()图3A ．4.2 V 14.58 mAB ．4.2 V 700 mAC ．3.7 V 14.58 mAD ．3.7 V 700 mA 9．某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池，当它正常工作时，工作电流为0.3 A ．某同学在使用该MP3时，若他用了10 s ，则这段时间内电池将多少化学能转化为电能？10．铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件，它的主要功能是把太阳能电池板发的电能及时储存在电瓶内，以供用电设备使用．某太阳能电池板给一电动势为15 V 的铅蓄电池充电时的电流为4 A ，充电10小时充满．该铅蓄电池储存了多少电能？3 欧姆定律基础巩固1.如图2－3－15鸟儿落在110 kV 的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露导线，但鸟儿仍然安然无恙，这是因为 ( )A ．鸟有耐高压的本领B ．鸟脚是干燥的，所以鸟的身体不导电C ．鸟两脚间的电压几乎为零D ．鸟身体的电阻极大，所以无电流通过2．已知两个导体的电阻之比R 1∶R 2＝2∶1，那么( )A ．若两导体两端电压相等，则I 1∶I 2＝2∶1B ．若两导体两端电压相等，则I 1∶I 2＝1∶2C ．若导体中电流相等，则U 1∶U 2＝2∶1D ．若导体中电流相等，则U 1∶U 2＝1∶23.一个阻值为R 的电阻两端加上电压后，通过导体截面的电荷量q 与通电时间t 的图象如图2－3－16所示．此图线的斜率等于( ) A ．UB ．RC.URD.R U4．今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1∶2.则甲、乙两个电阻阻值的比值为( ) A ．1∶2B ．1∶3C ．1∶4D ．1∶55．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低．加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高，已知一只灯泡两端的电压为1 V 时，通过灯泡的电流为0.5 A ，灯泡两端的电压为3 V 时，通过灯泡的电流是1 A ，则灯泡两端电压为2 V 时，通过灯泡的电流可能是( )A ．0.5 AB ．0.6 AC ．0.8 AD ．1 A知能提升6．白炽灯接在220 V 电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从0 V 逐渐增大到220 V ，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1 V 电压而引起的电流变化量是相同的D ．每增加1 V 电压而引起的电流变化量是减小的7．在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡L 、量程恰当的电流表A 和电压表V 、直流电源E 、滑动变阻器R 、电键S 等，要求灯泡两端电压从0 V 开始变化．(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”)．(2)某同学已连接如图2－3－17所示的电路，在连接最后一根导线的c 端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．图2－3－17A ．______________________________________________________________B ．______________________________________________________________8．某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如图 2－3－18所示，则下列说法中正确图2－3－15图2－3－16的是()A．加5 V的电压时，导体的电阻约是5 ΩB．加11 V的电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小图2－3－18D．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小9．现要测定一个额定电压约4 V，额定电流约为0.5 A的小灯泡正常发光时的电阻，电压表应该选择________，电流表应选择________，电路连接时应采用________(选填“电流表内接法”或“电流表外接法”)．A．V1量程4.5 V，内阻约4×103ΩB．V2量程10 V，内阻约8×103ΩC．A1量程3 A，内阻约0.4 ΩD．A2量程0.6 A，内阻约2 Ω10．一根长为L＝2 m，横截面积S＝1.6×10－3 m2的铜棒，两端电势差为U＝5.0×10－2 V，铜棒的电阻R＝2.19×10－5Ω，铜内自由电子密度为n＝8.5×1029 m－3.求：(1)通过铜棒的电流．(2)铜棒内的电场强度．(3)自由电子定向移动的速率．第4节串联电路和并联电路【概念规律练】知识点一串并联电路的特点1．电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则()A．电路中的电流为0.6 AB．电阻R2的阻值为20 ΩC．三只电阻两端的总电压为21 VD．电阻R3两端的电压为4 V2．已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为()A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．2∶3∶6 D．6∶3∶23. 如图1所示电路，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω.(1)如已知流过电阻R1的电流I1＝3 A，则干路电流多大？(2)如果已知干路电流I＝3 A，流过每个电阻的电流多大？知识点二电压表、电流表的改装4．把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是()A．改装的原理是串联电阻有分压作用B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了C．改装后原电流表自身的电阻也增大了D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变5．有一个量程为0.5 A的电流表，与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A的电流，电流表的示数为0.4 A，若将该电流表的量程扩大为5 A，则应________联一个阻值为________ Ω的电阻．知识点三串并联电路特点的综合应用6. 如图2所示的电路中，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω.(1)求电路中的总电阻．(2)当加在电路两端的电压U＝42 V时，通过每个电阻的电流是多少？7．一个T型电路如图3所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则()A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V【方法技巧练】一、用伏安法测电阻8．用电流表和电压表测量电阻R x的阻值．如图4所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V；按照(b)图时，电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果，正确的是()图4A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 ΩB．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 ΩC．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 ΩD．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω二、滑动变阻器的两种接法9. 如图5所示，滑动变阻器R1的最大值是200 Ω，R2＝R3＝300 Ω，A、B两端电压U AB＝8 V.图5(1)当开关S断开时，移动滑动片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？(2)当S闭合时，移动滑动片P，R2两端可获得的电压变化范围又是多少？方法总结1．滑动变阻器两种接法的比较接法项目限流式分压式电路组成变阻器接入电路特点连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱(图中变阻器Pa部分短路不起作用)连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈的两端接线柱(图中变阻器Pa、Pb都起作用，即从变阻器上分出一部分电压加到待测电阻上) 调压范围ER xR x＋R～E(不计电源内阻)0～E(不计电源内阻)2.选用两种接法的原则(1)负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R，须用分压式电路；(2)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，须用分压式电路；(3)负载电阻的阻值R 0小于变阻器总电阻R 或相差不多，且电压电流变化不要求从零调起时，可采用限流接法；(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总能耗较小．1．下列说法中正确的是( )A ．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零B ．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C ．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大D ．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小2．电流表的内阻是R g ＝200 Ω，满刻度电流值是I g ＝500 μA ，现欲把这电流表改装成量程为1.0 V 的电压表，正确的方法是( )A ．应串联一个0.1 Ω的电阻B ．应并联一个0.1 Ω的电阻C ．应串联一个1 800 Ω的电阻D ．应并联一个1 800 Ω的电阻3. 如图6所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10 V 和0.1 A ，电流表的内阻为0.2 Ω，那么有关待测电阻R x 的下列说法正确的是()图6A ．R x 的测量值比真实值大B ．R x 的测量值比真实值小C ．R x 的真实值为99.8 ΩD ．R x 的真实值为100.2 Ω4．电流表G 的内阻为R g ，用它测量电压时，量程为U ；用它改装成大量程的电流表的内阻是R A ，量程为I ，这几个量的关系是( )A ．R A >R g U I >R gB ．R A >R g >UIC ．R A <R g U I <R gD ．R A <R g ＝UI5．一个电流表的刻度盘的每1小格代表1 μA ，内阻为R g .如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n μA ，则( )A ．给它串联一个电阻，阻值为nR gB ．给它串联一个电阻，阻值为(n －1)R gC ．给它并联一个电阻，阻值为R gnD ．给它并联一个电阻，阻值为R gn －16. 如图7所示，电路两端的电压U 保持不变，电阻R 1、R 2、R 3消耗的电功率一样大，则电阻之比R 1∶R 2∶R 3是()图7A ．1∶1∶1B ．4∶1∶1C ．1∶4∶4D ．1∶2∶27．在图8中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R 的电路图，下列说法不正确的是()图8A ．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B ．甲中R 测>R 真，乙中R 测<R 真C ．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R ≪R V ，故此法测较小电阻好D ．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R ≫R A ，故此法测较大电阻好8. 如图9示电路，○G 是电流表，R 1、R 2是两个可变电阻，调节可变电阻R 1，可以改变电流表○G 的示数．当MN 间的电压为6 V 时，电流表的指针刚好偏转到最大刻度．将MN 间的电压改为5 V 时，若要电流表○G 的指针仍偏转到最大刻度，下列方法中可行的是()图9A ．保持R 1不变，增大R 2B ．增大R 1，减少R 2C ．减少R 1，增大R 2D ．保持R 2不变，减少R 19．R 1＝10 Ω，R 2＝20 Ω，R 1允许通过的最大电流为1.5 A ，R 2两端允许加的最大电压为10 V ，若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是( )A ．45 VB ．5 VC ．25 VD ．15 V10．已知电流表的内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝3 mA ，要把它改装成量程是6 V 的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A 的电流表，应并联多大的电阻？第5节焦耳定律【概念规律练】知识点一电功、电功率的计算1．关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2R ；③P ＝U 2R ；④P ＝Wt ，下列叙述正确的是( ) A ．公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B ．公式②适用于任何电路的电热功率的计算 C ．公式①②③适用于任何电路电功率的计算D ．以上均不正确2．一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端的电压U 变化的关系图象如图1(a)所示，将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源上，如图(b)所示，三个用电器消耗的电功率均为P .现将它们连接成如图(c)所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别为P D 、P 1、P 2，它们之间的大小关系为( )图1A ．P 1＝4P 2B ．P D ＝P /9C ．P 1<4P 2D ．P D >P 2 知识点二焦耳定律3．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2R t 只适用于纯电阻电路 C ．在非纯电阻电路中，UI >I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路4. 如图2所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻R M ＝0.6 Ω，R ＝10 Ω，U ＝160 V ，电压表的读数为110 V ．则：图2(1)通过电动机的电流是多少？(2)输入到电动机的电功率是多少？(3)电动机工作1 h 所产生的热量是多少？答案 (1)5 A (2)550 W (3)5.4×104 J 【方法技巧练】一、纯电阻电路中电功和电功率的计算方法5. 有四盏灯，接入如图3所示的电路中，L 1和L 2都标有“200 V 100 W ”字样，L 3和L 4都标有“220 V 40 W ”字样，把电路接通后，最暗的灯是哪一盏？最亮的灯是哪一盏？图36．额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的电灯两盏，若接在电压是220 V 的电路上，两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个( )二、纯电阻电路与非纯电阻电路中能量转化问题的分析7．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( )A ．电炉放热与电动机放热相等B ．电炉两端电压小于电动机两端电压C ．电炉两端电压等于电动机两端电压D ．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率8．有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A ；若把电动机接入2 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A ．则：(1)电动机正常工作时的输出功率为多大？(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？1．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V 40 W ”的灯泡，下列说法正确的是( ) A ．接在110 V 的电路中时的功率为20 W B ．接在110 V 的电路中时的功率为10 W。

粤教版高中物理选修3-1第二章恒定电流导学案

第一节决定导线电阻的因素（1课时）学习目标 1、理解和掌握电阻定律及电阻率2、了解超导的特点、应用学习过程一、预习指导（书本P36---P39）超导现象：当金属导体的温度下降到临界温度时，其电阻突然变为的现象。

这样的导体叫做。

二、课堂导学：※ 学习探究书本P36页中介绍物理上一种重要的研究方法------变量控制法，来研究电阻与长度、横截面积和材料间的关系。

请认真阅读并分析下列问题。

（1）表2-1-1的设计：控制相同，改变导线的，研究电阻的变化。

表中对同一长度，为什么要测三次，再取平均值？（2）表2-1-2的设计：控制相同，改变导线的，研究电阻的变化。

（3）表2-1-2的设计：控制相同，改变导线的，研究电阻的变化（4）这个实验存在误差的可能原因有 ※ 动手试试1、已知一导体电阻为R ，现将其拉长为原来的4倍，则其电阻变为（），若将它切成四段再并在一起，则电阻为（）A 、4RB 、R /4C 、 R /16D 、16R 2、下列说法正确的是（）A 、由公式R=U/I 知，电阻与电压成正比，与电流成反比。

B 、由公式SlR ρ=知，电阻成长度成正比，与横截面成反比。

C 、对某一固定的导体，电阻大小与电压和电流无关。

电阻作用：对电流起作用，电阻越大，对电流阻碍作用越电阻R 大小：与导体的、和有关。

电阻定律内容：导体的电阻与成正比，与成反比。

表达式： R= 。

其中ρ叫做，反映材料的性能要点： ρ越大，导电性能越。

对金属导体，温度升高，ρ将。

D 、金属导体的电阻随温度升高，而增大。

3、关于电阻率的正确说法是（） A 、电阻率与导体的长度以及横截面积有关 B 、电阻率由导体的材料决定，且与温度有关 C 、电阻率大的导体，电阻一定大D 、有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响，可用来制造电阻温度计三、总结提升： 1、电阻定律 2、超导现象课后作业1、一粗细均匀的导线长1200m ，在两端A 和B 间加上恒定电压时，测得导线中的电流为0.5A.现剪去BC 段,在A 和C 间加相同的电压时,通过导线的电流变为0.6A,则剪去的BC 段多长?2、见下列滑动变阴器图，则下列说法正确的是（）A 、滑线变阻器有四个接头，C 和D 相当于同一接头，而P 为滑片不能接线。

廊坊八中高二年级物理选修3-1恒定电流导学案

廊坊八中高二年级物理导学案
第周第节编制人：郑光久课题选修 3-1 导学案类型三案合一
第二章第一节电源和电流
1、通过对预习案的学习，掌握恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量——电流;以及微观表达式 I nqSv （重点）
探究案（20 分钟、小组讨论，教师点评）
温馨提示：学生研究探讨，充下被加速，且形成的电流强度为 I 的平均电流，若打在荧光屏上的高速电分发表自己的观子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为 m，电荷量为 e，进入加速电场之前点。在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压 U 的作业的速度不计，则在 t 秒内打在荧光屏上的电子数为多少？小组探究2：（5 分钟展示、点评）如图验电器 A 带负电，验电器 B 不带电，用导体棒连接 A、B 的瞬间，下列叙述中错误的是（温馨提示：导体中的电流是怎样形成的？） A、有瞬时电流形成，方向由 A 到 B B、A、B 两端的电势不相等 C、导体棒内的电场强度不等于零 D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动思路点拨： (1)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时 I 温馨提示：学生研究探讨，充分发表自己的观点。小组探究 1：（6 分钟展示、点评）
C 类：（小组探究）(4 分钟展示点评) 如图所示，a、b 两导体板组成一电容器，电容为 C，带电荷量为 q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（） A.导线中有恒定的电流 B.导线中有短时间的电流 C.通过导线的电荷量为 q D. 通过导线的电荷量为 2q
思路点拨：恒定电流与电场的综合
人教版高中物理选修 3-1 第二章恒定电流导学案

高中物理选修3-1恒定电流全套导学案学案

选修3-1-第二章恒定电流导学案全章完整学案(绝对经典)汇编

新课标人教版选修3-1第二章恒定电流第二节 电动势导学案

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