恒定电流教学设计

恒定电流教学设计

第七章恒定电流考纲要览考向预测本章为历年高考考点分布的重点区域之一，历年考题中均有体现，特别是规定的学生实验，不论是实验知识的检查，还是器材连接、数据处理、误差分析等，每年试题中都有所涉及，考的既具体又灵活，稳恒电路分析，也是高考试题的计算题常考内容之一．本章内容在高考中主要考查电路的计算，包括电阻的计算，串并联电阻的计算，电功、电热的计算，闭合电路欧姆定律的计算；电压、电流、电阻的测量．其中电路分析——包括含容电路分析、电路变化、动态问题分析，电功、电功率分配问题分析以及设计型实验题，都是考查中出现几率最大的部分，要重点加以掌握．设计型实验题也是一种考查趋势，该种题型不仅要求对于本章规定实验的原理能够深入理解，还要求具有灵活的思路，能熟练的将所学知识运用于新的情景，解决新的问题．更考查了学生的研究方法、掌握情况及创新思维能力的强弱．所以对于该种问题的复习要引起足够的重视．基础知识回顾1．电流电流的形成：电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压，导线中的自由电子就在电场力的作用下，从电势低处向电势高处定向移动，移动的方向与导体中的电流方向相反．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，导线内的电场线保持和导线平行．电流的宏观表达式：I=q/t，适用于任何电

荷的定向移动形成的电流．注意：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计算电流强度时应引起注意．电流的微观表达式：n为单位体积内的自由电荷个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率）．物理意义：表示电源把其它形式的能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．定义：在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值，叫电源的电动势，用E表示．定义式为：E=W/q．注意：①电动势的大小由电源中非静电力的特性决定，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．电源的几个重要参数①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关．②内阻:电源内部的电阻．2．电动势是：A·h，mA·h.注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小．3．部分电路欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比．公式I?UR体导电．图像图7-1-1注意I-U曲线和U-I 曲线的区别：对于电阻一定的导体，图中两图都是过原点的直线，I-U图像的斜率表示--------，U-I图像的斜率表示------．还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻

的伏安特性曲线是一条曲线．一．对公式I＝q/t和I=nqvS 的理解I=q/t是电流强度的定义式，电流的方向规定为与电路中正电荷定向移动的方向相同；负电荷形成的电流，其方向与负电荷定向移动的方向相反；如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q应是两种电荷电荷量绝对值之和，电流方向仍同正离子定向移动方向相同．I=nqvS是电流的微观表达式，电流强度是标量，但习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向，电流的方向实际上反映的是电势的高低．图7-1-2A．当n1=n2时，电流强度为零B．当n1>n2时，电流方向从A→B，电流强度I=e/tC．当n1RBB．灯泡在状态A 时的电阻等于曲线在该点斜率的倒数C．灯泡在状态A时的电阻等于连线OA的斜率D．该实验说明，对于灯丝材料——钨，欧姆定律不能适用课后创新演练1．对于金属导体，还必须满足下列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．导体内存在电场D．导体两端加有恒定的电压2．关于电流，下列说法中正确的是A．通过导线截面的电量越多，电流越大B．电子运动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量3．某种导体材料的I—U图象如图7-1-7所示，图象上A点与原点连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角．关于图7-1-7导体的下列说法正确的是A．导体的电

功率随电压U的增大而增大B．导体的电阻随电压U的增大而增大C．在A点，导体的电阻为tanαD．在A点，导体的电阻为tanβ4.下列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．电动势就是电源两极间的电压C．电动势公式E＝W/q中的W与电压U＝W/q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它形式的能转化为电能本领强弱的物理量 5.若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大?也不相同.本题可以有三种解法，现列其一：依题意和欧姆定律得：R?U0/I3U0/50?I，所以I0＝A0?又因为R?U02U0I?I，所以I2?2I0?A6.在电解液导电时，若在5s内分别有5C的正离子和5C的负离子通过电解槽中与电流方向垂直的截面，电路中电流是多少？若5s 内有5C的正负离子分别在阴极和阳极放电，电路中的电流是多少？在电解质溶液中，电流等于同一截面上正负电荷迁移电荷量绝对值之和与所用时间t之比，所以I=/t=2A．电解质溶液中各种离子质量、电荷量都可能不同，它们在电场中所受电场力的大小、加速度的大小、速度的大小也各不相同，在同一时间内通过电解液某一截面的正负离子数可能不同，特别是在阳极附近的正离子可以认为刚被加速，速度为零，而负离子的速度却被加速至最大，所以在阳极附过的横

截面上，在5s内只有5C的负电荷通过，故电流I=Q/t=1A．7.试研究长度为l、横截面积为S，单位体积自由电子数为n 的均匀导体中电流的流动在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子受匀强电场作用而加速．而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv．电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的ekUlB．eUlkC．elUkD．ekU设自由电子在导体中以一定速率v运动时，该导体中所流过的电流是___________．该导体电阻的大小为___________．据题意可得kv=eE，其中E=U/l，因此v=eU/lk．选顶B正确．据电流微观表达式I=neSv，可得I=neSUlk2，UI?lkneS2再由欧姆定律可知R=．图7-1-88.如图7-1-8所示是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B 接高压电源的负极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了，已知每千第2课时串、并联电路焦耳定律基础知识回顾1．串、并联电路串联电路的特征如下：①I=I1=I2=I3=…②U=U1+U2+U3+…③R=R1+R2+R3+…④U1R1P1R1其方法有：1．分支法；2．等势法．2．电功与电热电功：电流所做的功，计算公式为．，考虑到纯电阻电路中有U=IR，所以