第二章恒定电流
第二章恒定电流知识点总结
第二章《恒定电流》知识点总结一、电流1、电流形成得条件:电荷得定向移动。
规定正电荷定向移动得方向为电流得方向。
2、电流强度I①定义式: 单位:安培(A)②微观表达式: 其中:n为自由电荷得体密度;q为自由电荷得电量;S为导体得横截面积;v为自由电荷定向移动得速度。
二、电源1、电源得作用:①电源相当于搬运工,把负电荷从电源正极搬到电源负极,使正极积累正电荷,负极积累负电荷;②电源使导体两端存在一定得电势差(电压);③电源使电路中有持续电流。
2、电动势E①物理意义:电动势就是描述电源把其她形式得能转化为电能本领得物理量。
②定义式:单位:伏特(V),其大小就是由电源本身决定得。
③电动势E与电势差U得区别:电动势,非静电力做功,其她形式得能转化为电能;电势差,电场力做功,电势能转化为其她形式得能。
做多少功,就转化了多少能量。
三、欧姆定律1、电阻R①物理意义:导体对电流得阻碍作用。
②定义式: 单位:欧姆(Ω),其大小就是由导体本身决定得。
③决定式:,其中ρ为电阻率,反映材料得导电性能得物理量。
金属导体得电阻率随着温度得升高而增大;合金得电阻率随着温度得变化而变化不明显;半导体得电阻率随着温度得升高而减小。
2、欧姆定律注意:这就是一个实验规律,I、U、R三者之间并无决定关系。
3、伏安特性曲线I-U图像:图像越靠近U轴,导体得电阻越大。
①线性元件:I-U图像就是过原点O得直线。
如R1,R2等,并且R1<R2。
②非线性元件:I-U图像不就是过原点O得直线。
如A、B等四、串并联电路得特点P=P1+P2+P31、串联电路①定义:用电器首尾相连得电路。
②串联电路得特点;;;2、并联电路P=P1+P2+P3①定义:用电器并排相连得电路。
②并联电路得特点;;;五、焦耳定律1、电功W与电功率P电功,单位:焦耳(J);电功率,单位:瓦特(W)2、电热Q电热,单位:焦耳(J);热功率,单位:瓦特(W)其中:以上四式适用于任何电路,r为用电器得内阻。
人教版 物理选修3-1 第二章 恒定电流
第三节 欧姆定律（部分电路）
U 1、电阻的定义式： R = 、电阻的定义式： I
U
R1
R2
2、导体的伏安特性曲线 、 图象） （I—U图象） 图象 线性元件； 线性元件； 非线性元件。 非线性元件。 o
I I0
R1
I
R2
图象上任一点都满足欧姆定律： 图象上任一点都满足欧姆定律：
o
U0
U
U0 R0 = I0
第七节 闭合电路欧姆定律
P 出 外电阻的关系 （1）电源输出功率与外电阻的关系 ）电源输出功率与外电阻 Pm E 2R 2
7、电源的输出功率 、
P − R 图象
P = UI = I R = 出
2
E = (R − r )2 + 4r R
(R + r)
2
o
r
R
E2 当R=r 时，电源的输出功率最大为 Pm = 4r R × 100% = 50% 此时， 此时，电源的工作效率为 η = R+r
第七节 闭合电路欧姆定律
8、电路分析 、 （3）电路故障分析 ） ①短路
A
V
I ≠ 0，U = 0
②断路
I
V
I = 0，U ≠ 0
A
I
第八节 多用电表的原理
1、欧姆表 、 （1）结构 ） 欧姆表由电流表 、电池、 欧姆表由电流表G、电池、 电流表 调零电阻R，刻度盘和 调零电阻 ，刻度盘和红、 黑表笔组成。 黑表笔组成。 （2）原理 闭合电路欧姆定律 ） E E Ig = = R + Rg + r R内 欧姆表的内阻 R内 = R + Rg + r Rx与Ix一一对应！ 一一对应！
恒定电流公式.doc
微观式：I =nevs (n 是单位体积电子个数) 决定式：I =—R决定式：电阻定律： R = P 忑W mQ=罕=">"热=;= i 2r 第二章恒定电流公式1、 电流强度定义式：1= J t2、 电阻：定义式：R =—电阻率P ：只与导体材料性质和温度有关， 3、(1)串联电路①&处的电流强度相等：I1-I ： .. ... ③电路的总电阻：R=R 】-Rb ……电压分配也=冬° - R u U 2 R 2 1R 】 + R? (2)并联电路 '①各支路电压相等：U-Uj-U ：-……-u n ③电路的总电阻：! = !+;+……R & & L与导体横截面积和长度无关。
单位：。
-②分压原理：也=生=……=臭火]R 2 R n④电路总电压：U=U1+U?+……-U处功率分配 A =A P 、= R\ P P 2 R 2 R | + /?2②分流原理：I 】R 】・g ……-InRc ④电路中的总电流：1-11*1：*……-k两个电阻并联 R= R'X 并联的总电阻比任何一个分电阻小R] + Rc 并联电路电流分配4 =冬，R? / 并联电路功率分配 旦=&, p= LL R[R[ + R )P-y R[/?| + Rc无论串联电路还是并联电路，电路的总功率等于各用电器功率之和，即： 巳H+E+……+尺4、欧姆定律：(1)部分电路欧姆定律：1 =— 变形：U=IRRE(2)闭合电路欧姆定律：1= ------R + rw5、电功和电功率： 电功：W=pt=TUt 焦耳定律(电热)Q 二I~Rt 电功率 P= —WU纯电阻电路：w^P t=iut^/2/?r = —Rp=¥=/u 『=?=&=%非纯电阻电路：W=IUt=pt >Q= 12RtU 〉路她电压与外电阻R 的关系、'5=品〈夕卜电路为4屯电阻龟路〉 r+ —Re 2r夕卜龟路为纯龟阻电路日寸:P* = 2 = T 2R = 7 -------------------- 一 --- ------ -------*（穴+了 （穴一厂）■ 4】电流表：大倍数团合电路欧蜡走律〈2〉路米电压与电流的关系：U —E — Ir 〈普适式） 电源的忌功主 < 电源消耗的功牵〉P a-IE 龟源的输出功率〈夕卜电路消耗的功率〉P«-IV 龟源内部损桂的功率：P «-Pr 由能量守恒有：IE-IU4-PrR由上式可以看出'当夕卜电PH 等于电源内郃电PH <R-r>时.电海输出功辛最大'其最大 5俞出功率为宅3 X 电源的效率：电源的5俞出功率与电源功率之比》即I… ■T *V = -^xioo% =——X 1OO% = — X1OO%BIEE* R*E并联一个较小电阻R/n = -------了二 R对宣屯电阻电路' 电源的效率为〃= —— xlOO%> =厂（衣+r ）R X1OO<^ =R^T―-—xlOO%表头改装成装成 扩压表、电流表；使用多用电表联一个较大电阻R oUo-k<£/人=、R = R =白匕=1 RR&I : At总电阻：简 单与ri待tfap o o o o 1 o 1 o o 111・4&YB4$r 八 tt:JBp o o o o 1 1 1 o 1 111.4P<§>-4。
第二章 恒定电流
二、电动势
3、单位：伏特 V 1V=1J/C 4、特点：电动势由电源中非静电力的特 性决定，跟电源的体积、形状无关，与 是否联入电路及外电路的情况无关。 5、标量
6、内阻：电源内部也是由导体组成的， 也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源 的另一重要参数
电动势与电压的区别
电动势：W表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或 其它形式能）， E表示移动单位正电荷消耗化学能（或其 它形式能） 反映电源把其它形式能转化为电能的本领。 电压：W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消 耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能。 反映把电势能转化为其它形式能的本领。 电动势表征电源的性质， 电势差表征电场的性质。
生活中的电池
干电池
太阳电池
锂电池
锌汞电池
ห้องสมุดไป่ตู้
铅蓄电池
四. 欧姆定律
1. 内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它 的电阻成反比． U 2. 表达式：
I
注意： ①式子中的三个量 I、U 、R 必须对应着同一个研究 对象 ②大量实验表明，欧姆定律适用于金属导体、电解液 路且只适用于纯电阻电路。(对气态导体、半导体等不 适用)
第二章 恒定电流
第一节 电源和电流 第二节 电动势 第三节 欧姆定律
导线R中电流是瞬时的
装置P能源源不断地把经导线流 到A中的电子取走还给B，使A、B 始终保持一定数量的正负电荷(A、 B之间有电势差)
使电路中保持持续的电流
一.电源
能把负电荷从正极搬至负极的装置
作用：保持导体两端的电势差(电压),使电路有持 续的电流.
一、电源的作用
从能量的角度看电源 也是通过非静电力做功 把其他形式的能转化为 电能的装置。
恒定电流相关知识点
第二章恒定电流§1、基本概念和定律一、电流、电阻和电阻定律1．电流：电荷的定向移动形成电流．（1）形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差．（2）电流强度：通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。
①I=Q/t；假设导体单位体积内有n个电子，电子定向移动的速率为V，则I=neSv；假若导体单位长度有N个电子，则I＝Nev．②表示电流的强弱，是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．③单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA2．电阻、电阻定律（1）电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.(2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R＝ρL/S(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响．①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻.②单位是:Ω·m.3．半导体与超导体(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10－5Ω·m ～106Ω·m(2)半导体的应用:①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化.②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.（3）超导体①超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象.②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度③应用:超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R 成反比。
I=U/R2、适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件．3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I ～U 或U ～I 图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的.注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I 认为电阻R 随电压大而大，随电流大而小．②I 、U 、R 必须是对应关系．即I 是过电阻的电流，U 是电阻两端的电压．三、电功、电功率1．电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功W ＝UIt ，电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程.2．电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI3．焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时，在 t 时间内的热量Q=I 2Rt ． 纯电阻电路中W ＝UIt=U 2t/R=I 2Rt ，P=UI=U 2/R=I 2R非纯电阻电路W ＝UIt ，P=UI4．电功率与热功率之间的关系纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率． 纯电阻电路：电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等．非纯电阻电路：电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一部分转化成内能． 规律方法1．电功、电功率的计算(1)用电器正常工作的条件：①用电器两端的实际电压等于其额定电压.②用电器中的实际电流等于其额定电流．③用电器的实际电功率等于其额定功率．由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件．灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．(2)用电器接入电路时：①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变．②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.§2、 串并联电路一、串联电路①电路中各处电流相同．I=I 1=I 2=I 3=……②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2+U 3……③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R 1＋R 2＋…＋R n ④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即1212n n U U U I R R R === ⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即21212n n P P P I R R R === 二、并联电路①并联电路中各支路两端的电压相同．U=U 1=U 2=U 3……②并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和I=I 1＋I 2＋I 3=……③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。
闭合电路欧姆定律
三、路端电压跟负载旳关系
s
路端电压：U E Ir A R
R为负载：能够变化。
EVr
R增大
I减小 动态变化
内电压U内=Ir减小 外电压U外=E-Ir增大
外电压减小
内电压增大
R减小 I增大
11
例1：如图所示电路，当滑动变阻器 旳滑片P向上移动时，判断电路中旳 电压表、电流表旳示数怎样变化?已 知各电表都为理想电表。
19
五、电源旳外特征曲线(U-I图象)
（1）图象旳函数体现：U E Ir
（2）图象旳物理意义：
①在纵轴上旳截距表达电
源旳电动势E。
②在横轴上旳截距表达电 源旳短路电流：I短=E/r。 ③图象斜率旳绝对值表达 电源旳内阻，内阻越大， 图线倾斜得越厉害。
E
B U E Ir
A
α E/r
rA＞rB 20
内电路与外电路中 旳总电流是相同旳。
+-
+
3
3、电路中旳电势变化情况
(1)在外电路中，沿电流方向电势降 低。
a
+-
d
c
b
(2)在内电路中，一方面，
存在内阻，沿电流方向电势降低；另一
方面，沿电流方向存在电势“跃升”。
4
思索与讨论：
1、若外电路中旳用电器都是纯电阻R，在时
间t内外电路中有多少电能转化为内能？
(2)第一种情况下旳电源旳 总功率，电源旳输出功率， 以及电源旳热功率和电源 旳效率？
18
2、如图R为电阻箱，V为理想电压表，当电 阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V ；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数 为U2=5V，求： (1)电源旳电动势E和内阻r？ (2)当电阻箱R读数为多 少时，电源旳输出功率最 大?最大值Pm为多少?
高二物理选修3-1第二章恒定电流
第二章、恒定电流知识点一、导体中的电场和电流1. 导线中的电场⑴形成因素：是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
⑵方向：导线与电源连通后，导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。
⑶性质：导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。
恒定电场：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。
尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。
2. 电流⑴导体形成电流的条件：①要有自由电荷②导体两端形成电压。
⑵电流定义：通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。
公式：⑶电流是标量但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向（或与负电荷定向移动的方向相反）。
单位：A， 1A=103 mA=106μA恒定电流：大小方向不随时间的变化而变化的电流.我们生活中能使电器正常的电流就是恒定电流；⑷电流微观表达式:I=nqvs，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷电荷量，s是导体的横截面积，v是自由电荷的定向移动速率。
（适用于金属导体）说明：导体中三种速率（定向移动速率非常小约10-5m/s，无规律的热运动速率较大约105 m/s，电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮）例1．某电解池中，若在 2 s内各有×1019个二价正离子和×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．O B． A C． A D． A解析：电荷的定向移动形成电流，但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电量应是两者绝对值的和。
故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在 2 s 内通过截面的总电量应为：q=×10-19×2××1019C+×10-19×1××1019C=。
第二章 恒定电流场1
ε =∫
正极
负极
r r E e ⋅ dL = U + r I
r电源内阻
二、媒质分界面上的边界条件 1）一般边界条件
D2n − D1n = σ f E2t = E1t J2n − J1n = 0
2）折射定理 静电场中：线性、各向同性介质中，如果分界面上 σ f = 0 tgα 1 ε 1 则D、E满足 tgα = ε 2 2 恒定电流场中：线性、各向同性媒质中，E、J、D 满足 3）分界面上的自由电荷
0 = 0 ⋅ 有限值
J 2 n − J 1n = 0
导体表面电场不同于静电场；导体表面不是等位面，导 体也不是等位体。
A）良导体（γ1有限）与理想介质（ γ2 =0）
γ2=0 γ1 E2 或 n J1 t
v σf J ˆ ˆ E2 = n+ t
ε2
γ1
B）理想导体（ γ1=∞ ）与理想介质（ γ2 =0）
U
(
)
d
E 2t = E1t = 0.035V/m
I
（2）考虑切向电场很小，仍认为导线是等位体，采用静电场方 法计算。又因为导线半径a=6.9mm<<d=500mm 所以电轴和线轴重合。 τ d d −a τ r2 τ ≈ ln U= ln ϕ( p) = ln πε0 πε0 a a 2πε 0 r1
电 流 元
v dl dq ˆ0) ˆ 0 ) = d q (v d z d l (v K dS' = dt d td z
在空气中电荷运动形成的运流电流
v v v v J = ρ + v + + ρ − v − ≠ (ρ+ + ρ− )v
在金属导体中电子运动形成的“自由”电流
2024-2025版高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律教案新人教版选修3-1
教学方法/手段/资源：
-讲授法：教师通过详细讲解，帮助学生理解闭合电路的欧姆定律知识点。
-实践活动法：教师设计实践活动，让学生在实践中掌握闭合电路的欧姆定律技能。
-合作学习法：学生通过小组讨论等活动，培养团队合作意识和沟通能力。
作用与目的：
-学生可以尝试阅读一些与电路设计相关的书籍，如《电子电路基础》、《电路设计与仿真》等，提升自己的电路设计能力。
-学生可以参与一些在线的科学讨论组，与其他学生或专业人士交流关于闭合电路的欧姆定律的问题，互相学习和进步。
-学生可以利用课余时间，自己设计一些简单的电路实验，如制作一个简单的串联电路或并联电路，观察电流和电压的变化，验证欧姆定律。
-帮助学生深入理解闭合电路的欧姆定律知识点，掌握相关技能。
-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动：
-布置作业：教师根据闭合电路的欧姆定律课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
-提供拓展资源：教师提供与闭合电路的欧姆定律课题相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。
3.实验法：教师将引导学生参与实验，通过测量电路中的电流、电压、电阻等物理量，让学生亲身感受电流、电压、电阻之间的关系，从而加深对闭合电路的欧姆定律的理解。
教学手段：
1.多媒体设备：教师将利用多媒体设备，如PPT、视频等，展示电路图、实验现象等，让学生更直观的理解闭合电路的欧姆定律，提高学生的学习兴趣。
教师活动：
-发布预习任务：教师通过在线平台或班级微信群，发布预习资料，如PPT、视频、文档等，明确预习目标和要求。
焦耳定律
非纯电阻电路:→Q 内能+其它形式的能
W其
＞
电功：W= UIt
电功率：P = UI
I2Rt 电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
例1：把标有“220V，100W”的灯泡接到 220V的电路中，通过灯丝的电流I和实际功 率各有多大？
解：灯泡的电阻R=U2/P=2202/100Ω=484Ω 灯泡接220V时，通过灯丝的电流 I=U/R=220/484A=0.45A 实际功率P=UI=220×220/484W=100W
第二章 恒定电流
§2.5
焦耳定律
一、电功
1、定义：电场力（或电流）所做的功.
电流做功实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的 电场力做功
2、表达式：W=qU=UIt
3、单位：焦耳（J）、千瓦时（kwh） 1kwh=3.6×106J
二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功. 表示电流做功的快慢 2、表达式:
P电=UI′=2.42×103W
P热=P电=2.42×103W
练习1：对计算任何用电器的电功率都适用的公式 是( CD )
A. P=I2R B. P=U2/R C. P=UI D. P=W/t 练习2：对计算任何用电器的热功率都适用的公式 是 ( AD ) A. P=I2R B. P=U2/R C. P=UI D. P=Q/t 练习3：加在某台电动机上的电压是U，电动机消 耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动 机线圈上消耗的热功率为( C ) A． P B．U2/r C．P2r/U2 D．P-P2r/U2
P =W/t=UI
3、单位：瓦（W） 千瓦（kW） 1kW＝103W 额定功率：用电器在额定电压下工作的功率. 实际功率：用电器在实际电压下工作的功率. 输入功率：用电器输入端的电压与输入电流之积. 输出功率：用电器输出端的电压与输出电流之积.
物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结
定义式：E= W q
W：非静电力做的功 q ：电荷量 2、物理意义：反映电源非静电力做功本领的大小。
（把其他形式的能转化为电能本领的大小）
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2.3 欧姆定律
一、电阻：
1、定义式： R U I
(取决于导体本身， 与U、I无关)
2、决定式： R ρ l s
二、欧姆定律：
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2.5 焦耳定律 Q＝I2Rt
电功和电热： 1）纯电阻电路中：
W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R 2）非纯电阻电路中： W＝UIt 大于I2Rt＝Q； P电＝UI 大于P热＝Q／t＝I2R P电＝P热＋P其它
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2.6 导体的电阻
1、电阻定律:
内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长 度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电 阻与构成它的材料有关.
r
内电路消 耗的电能
精品PPT
三、电源的输出功率与效率
1、推导：由E= U外+ U内
得：EI= U外I+ U内I
即：P总= P外+ P内
r
电源提供的 电源的输出
电功率EI
功率U外I
∴ P出= P总- P内
电源内部的 发热功率I2r
精品PPT
2、电源最大输出功率（纯电阻电路）
P出 UI
I 2R
E2R (R r)2
E
r+Rg+ R1+R
R=
E I
-(r+
R1+Rg)
R= 1.5V -150Ω I
每一个电流值都对应一个电阻值，将电流刻度换成电阻
刻度，即将电流表改装成欧精品姆PPT表，就可直接测电阻了。
高中物理选修3-1电学实验专题
高中物理选修3-1电学实验专题第二章恒定电流（电学实验）本章主要研究内容：1、恒定电流——电流电动势闭合电路的欧姆定律电功率2、电学实验常用仪器介绍3、实验一测定金属的电阻率4、实验二描述小电珠的伏安特性曲线5、实验三测定电源的电动势和内阻6、实验四练使用多用电表7、实验五电表内阻的测量8、实验六传感器的简单使用一、恒定电流1.电源1)、电源的作用：提供持续的电压2)、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压3)、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
2.电流强度：I＝q单位时间内通过导体横截面积的电荷量｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的t电量(C），t:时间(s）｝（1）电荷的定向移动形成电流。
2）电流有方向，但它是标量。
划定：导体内正电荷定向挪动的偏向为电流偏向。
3）金属导体中电流的计算式：I=nqSvn为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率。
3.电动势和内阻4.闭合电路欧姆定律：I＝E或E＝Ir+ IR（纯电阻电路）；r RE＝U内U外E＝U外I r；（普通适用）I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.部分电路欧姆定律：I＝3.电阻定律：R＝ρUI:导体电流强度(A)，U:导体两头电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝RL2｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m)｝S5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:工夫(s)，P:电功率(W)｝26.焦耳定律：Q＝IRt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路和非纯电阻电路8.电源总动率P总IE；电源输出功率P出IU；电源效率η＝P出P总I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)。
U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联：串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)10.伏安法测电阻1）、电压表和电流表的接法2）、滑动变阻器的两种接法：注：（1)单位换算：1A＝10mA＝10μA；1kV＝10V＝10mV；1MΩ＝10kΩ＝10Ω2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。
第二章、 恒定电流
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。
第二章 恒定电流 第1、2节
第二章恒定电流第1节电源和电流1．电源的作用是使电路两端维持一定的电势差，从而使电路中保持持续的电流．2．导线中的电场是沿导线切线方向的恒定电场，在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用．3．形成电流的条件(1)电路中存在自由电荷；(2)电路两端存在持续的电势差．4．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向．(1)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反．(2)恒定电流：方向和大小都不随时间变化的电流．5．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为nS v t；若电子的电荷量为e，那么在时间t内，通过某一横截面积的电荷量为enS v t；若导体中的电流为I，则电子定向移动的速率为IenS.6．下列说法中正确的是()A．导体中只要电荷运动就形成电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在答案 B解析自由电荷定向移动才形成电流，故选项A错误．形成电流的条件是导体两端保持有一定的电势差，且必须是导体，故选项D错误．电流有方向，但它是标量，故选项C错误．正确选项为B.7．以下说法中正确的是()A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的C．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了答案BC解析自由电子在电场力作用下才定向移动，定向移动时热运动也同时进行．【概念规律练】知识点一导线中的电场1．导线中恒定电场的建立过程：在电源正、负极之间接入导线后，________使得导体中的电荷积累，从而产生________，合电场逐渐趋于与导线________，当不再有新的(更多)电荷积累，最后合电场与导线处处________，且不再变化，导线中电荷沿电场(导线)移动形成________，运动电荷的分布不随时间改变，形成一种________平衡，这两种电荷形成的合电场叫________．答案电源的静电场附加电场平行平行恒定电流动态恒定电场解析导线中的电场是两部分电场共同贡献的结果．首先电源电场使电子沿导线移动，并向导线某一侧聚集，从而产生附加电场．当两个电场达到动态平衡时，导线内只存在和导线平行的电场线，即形成恒定电场．2．关于导线中的电场，下列说法正确的是()A．导线内的电场线可以与导线相交B．导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积的电荷形成的电场E′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答案 B解析 导线内的电场线与导线是平行的，故A 错；导线中的电场是电源电场和导线侧面的堆积电荷形成的电场叠加而成的，故B 对；导线内电场不为零，不是静电平衡状态，导线中的电场是恒定电场，并非静电场的一种，故C 、D 错．知识点二 电流3．关于电流的方向，下列描述正确的是( )A ．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B ．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C ．在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向D ．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流答案 AC解析 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故A 对，B 错；金属导体中定向移动的是自由电子，电子带负电，故电子运动的方向与电流的方向相反，C 对；在电解液中，正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，但有电流，电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值，D 错．点评 (1) 导体内电荷的无规则运动与电荷的定向移动不是一回事，导体两端存在电势差时，导体内的电荷才会定向移动，但电荷的无规则运动是不需要条件的．(2)电流是描述电流强弱的物理量，它有方向，但是个标量．4．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横截面，那么通过这个截面的电流是( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A答案 D解析 电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和．故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2 s 内通过某横截面的总电荷量应为q ＝1.6×10－19×2×1.0×1019 C ＋1.6×10－19×1×2.0×1019 C ＝6.4 C由电流的定义式知：I ＝q t ＝6.42A ＝3.2 A 点评 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，正电荷定向移动形成的电流与负电荷定向移动形成的电流是等效的，只不过负电荷定向移动形成的电流的方向与负电荷定向移动的方向相反而已．知识点三 电流的微观表达式5．导体中电流I 的表达式为I ＝nqS v ，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 ．电流传导的速率C ．电子热运动的速率D ．自由电荷定向移动的速率答案 D解析 从微观上看，电流决定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、定向移动速率，还与导体的横截面积有关，故选D.电荷的定向移动形成电流，这个定向移动的速率就是电流微观表达式I ＝nqS v 中的v .6．有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量为q ，此时电子定向移动的速率为v ，则在Δt 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A ．n v S ΔtB ．n v Δt C.I Δt q D.I Δt Sq答案 AC解析 此题考查对电流公式I ＝q /t 的理解及电流的微观表达式I ＝nq v S 的理解．在Δt 时间内，以速度v 移动的电子在铜导线中经过的长度为v Δt ，由于铜导线的横截面积为S ，则在Δt 时间内，电子经过的导线体积为v ΔtS .又由于单位体积的导线中有n 个自由电子，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为n v S Δt ，故A 正确．由于流经导线的电流为I ，则在Δt 时间内，流经导线的电荷量为I Δt ，而电子的电荷量为q ，则Δt 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为I Δt q，故C 也正确． 点评 电流的微观表达式I ＝nqS v ，S 为导体的横截面积，v 为导体中自由电荷沿导体定向移动的速率，n 为导体单位体积内的自由电荷数，从微观看，电流决定于导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速度，还与导体的横截面积有关．【方法技巧练】用等效法求解电流7．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判断正确的是( )A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则等效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，则等效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，等效电流将变大D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小答案 AB解析截取圆环的任一横截面S ，如右图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T 内，通过这个横截面的电荷量为Q ，则有I ＝q t ＝Q T又T ＝2πω，所以I ＝Qω2π由上式可知，选项A 、B 正确．8．电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v 在半径为r 的轨道上运动，用e 表示电子的电荷量，则其等效电流为多大？答案 v e 2πr解析 等效电流为电子沿圆周持续运动时产生的．每经一个周期，通过圆周某点的电荷量为e .电子运动的周期T ＝2πr /v ，由I ＝q /t 得I ＝e /T ＝ve /(2πr )．方法点拨 电荷的运动可以等效为电流，计算中可以选取一定时间(一般选一个周期)，此时间内通过截面的电荷量与时间的比值即为等效电流．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答案 D解析 依据电流的定义式可知，电流与q 、t 皆无关，显然选项A 是错误的．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 也是错误的．电流是标量，故选项C 也不对．2．下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是( )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，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部的电场不是稳定的C ．因为导体处于电源的电场中，所以导体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，导体内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的答案 D解析 导线内部的电场是电源和导线堆积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．3．关于电源的作用，下列说法正确的是( )A ．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B ．电源的作用是能直接释放电能C ．电源的作用就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D ．电源的作用就是使自由电荷运动起来答案 BC解析 电源的作用是能直接释放电能，就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，选项B 、C 正确．4．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 ．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板答案 AD解析 在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源的内部，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．电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板．5．关于电流，下列说法中正确的是( )A ．通过导体截面的电荷量越多，电流越大B ．电子运动速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量答案 C解析 由I ＝q t知q 大，I 不一定大，还要看t 的大小，故A 错．由I ＝nqS v 知，电子运动的速率v 大，电流不一定大，电流还与n 、S 有关，另外电子无规则热运动速度很大，不能形成电流，故B 错．单位时间通过导线横截面的电荷量越多，电流越大，C 对．电流虽有方向但不是矢量，因合成遵循代数法则，故D 错．6．计数器因射线照射，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 个电子到达阳极，则计数器中的电流为( )A ．0B ．2ne /tC ．3ne /tD ．4ne /t答案 D解析 I ＝q t ＝2ne ＋2ne t ＝4ne t，故选D. 7．北京正负离子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中的电流为10 mA 时，若电子的速率为十分之一光速．则在整个环中运行的电子数目为( )A ．5×1011 个B ．5×1019 个C ．1.0×1013 个D ．1.0×103 个答案 A解析 由公式I ＝q t ，q ＝Ne ，t ＝L v 得I ＝N v e 240， N ＝240I v e＝5×1011个． 8．有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是( )A ．甲、乙两导体的电流相同B ．乙导体的电流是甲导体的两倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等答案 B9．示波管中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为( )A ．9.6×10－6 AB ．3×10－13 AC ．4.8×10－6 AD ．3×10－6 A答案 C10．如图1所示，电解池内有一价离子的电解液，时间t 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( )图1A ．正离子定向移动形成电流方向从A →B ，负离子定向移动形成电流方向从B →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I ＝n 1e tD ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝(n 1＋n 2)e t答案 D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，有正、负电荷反向经过同一截面时，I ＝q t公式中q 应该是正、负电荷 电荷量绝对值之和．故I ＝n 1e ＋n 2e t，电流方向由A 指向B ，故选项D 正确． 11．一电子沿一圆周顺时针高速转动，周期为10－10 s ，则等效电流为________ A ，方向为________方向(填“顺时针”或者“逆时针”)．答案 1.6×10－9 逆时针解析 电流方向的规定是正电荷移动的方向，与负电荷移动的方向相反．根据电流的定义I ＝q t＝1.6×10－19 C 10－10 s＝1.6×10－9 A. 12．在某次闪电中，持续时间为0.5 s ，所形成的平均电流为6.0×104 A ，若闪电过程中电荷以0.5 A 的电流通过电灯，试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少？答案 6×104 s解析 该次闪电过程中产生的电荷量为q ＝I 1t 1＝6.0×104×0.5 C ＝3×104 C ，若流过电灯，可供照明的时间t 2＝q I 2＝3×1040.5 s ＝6×104 s 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，电荷的电势能增加得就越多；非静电力做的功越少，则电荷的电势能增加得就越少．物理学中用电动势表明电源的这种特性．2．电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷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做的功W 与被移送电荷的电荷量q 的比值，叫做电源的电动势．它的单位是伏特，用V 表示．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关．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2_J ，其电势能增加(填“增加”或“减小”)，是化学能转化为电能的过程．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答案 BD解析 电路中电流是由正电荷的定向移动形成的，外电路中，正电荷在导线中电场的作用下，从高电势端向低电势端运动，即从电源正极向电源负极运动，此过程电场力对电荷做正功．根据稳定电流的闭合性和电荷守恒定律，在内电路中，正电荷只能从电源负极向正极运动，即电流从电源负极流向正极，此过程中，电荷运动方向与电场力的方向相反，电场力对电荷做负功. 要使正电荷从电源负极移向电源正极，必须有除电场力以外的非静电力做功，使其他形式的能转化为电荷的电势能，所以B 、D 正确．【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答案 AC解析 电源是将其他形式的能转化为电能的装置，在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能就增加，因此选项A 正确．电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，电动势在数值上等于移送单位正电荷做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，所以选项C 正确．点评 电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，在数值上等于把单位正电荷从电源负极移送到正极时，非静电力所做的功．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，其电动势是不变的答案 D解析 由电动势的定义可知，当通过单位电荷时转化的电能为2 J ，即电源的电动势为2 V ，故A 错误；电源所能提供的电能与电动势无关，它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的，故B 错误；电源的电动势与外电路无关，故C 错误．知识点二 电动势E ＝W q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 ＝W q 中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他形式的能转化为电能本领强弱的物理量答案 D解析 电压与电动势是两个不同的概念，其中电动势公式E ＝W q中W 是非静电力做的功，而电压U ＝W q中W 则是电场力做的功，电动势的大小等于电路内、外电压之和． 点评 电动势E ＝W q.W 表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能(或其他形式的能)，E 表示移动单位正电荷消耗的化学能(或其他形式的能)，反映电源把其他形式的能转化为电能的本领．电势差U ＝W q.W 表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电势能，U 表示移动单位正电荷消耗的电势能，反映把电势能转化为其他形式能的本领．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？答案 9 V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和解析 由E ＝W q及q ＝It 得 E ＝W It ＝1802×10V ＝9 V ＝1.5×6 V 故可得出，串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和．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．答案 4 J 6 J 铅蓄电池解析 对于铅蓄电池的电路，20 s 时间内通过的电荷量为q 1＝I 1t ＝2 C ，对于干电池的电路，20 s 时间内通过的电荷量为q 2＝I 2t ＝4 C.由电动势的定义式E ＝W q得电源消耗的化学能分别为W 1＝q 1E 1＝4 J ，W 2＝q 2E 2＝6 J. 因为E 1>E 2，故铅蓄电池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．答案 (1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J解析 由电动势的定义可知，在电源内部非静电力每移送1 C 电荷，有3 J 其他形式的能转化为电能．也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在电路中，静电力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．(1)W ＝Eq ＝3×6 J ＝18 J ，电源中共有18 J 其他形式的能转化为电能．(2)W 1＝U 1q ＝2.4×6 J ＝14.4 J ，外电路中共有14.4 J 电能转化为其他形式的能．(3)内电压U 2＝E －U 1＝3 V －2.4 V ＝0.6 V ，所以W 2＝U 2q ＝0.6×6 J ＝3.6 J ，内电路中共有3.6 J 电能转化为其他形式的能．也可由能量守恒求出：W 2＝W －W 1＝3.6 J.点评 非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能转化为其他形式的能，不能只认为静电力只在外电路做功．因电源有内阻，在内电路上部分电能转化为内能，这要通过静电力做功来实现转化．【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 h答案 C解析 此字样在很多充电电池上都有标注，它表示电池的蓄存电荷量的情况，通过它我们可以知道电池在一定的放电电流下使用的时间，放电电流为1.5 A 时，15 A·h ＝1.5 A ×10 h ，故C 项正确8．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1答案 1.2 600 20 充电时间及充电电流等 解析 进口电池的电动势是1.2 V ，国产电池最多可放出600 mAh 的电荷量．由t ＝600 mAh 0.03 A ×103＝20 h 知最多可使用20 h ．图中还提供了充电时间及充电电流等．方法总结 电池的参数有电动势、内阻，还有电池的容量等．当电源放电时，满足q ＝It .另外对于电池的铭牌，要从上面获得相关的信息，如电动势、电池容量等．1．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 ．以上说法都不对答案 C解析 电池用旧之后，电动势不变，但是内电阻变的很大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，与外电路无关答案 A3．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答案 BCD解析 无论电源内部还是外部电场都是由正极指向负极，故A 错．在外部电路中，负电荷靠电场力由负极流向正极，而内部电路中，正电荷由负极流向正极，因电场力与移动方向相反，故必有非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极，在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能，故B 、C 、D 正确．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答案 BD解析 电源的电动势只与电源本身性质有关，与电源的体积和外电路无关，尽管E ＝W q，但E 与W 和q 无关，A 错，B 对；由电动势以及电压的物理意义可知C 错，D 对．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 答案 AD6．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 ＝W q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 答案 D解析 电动势与电压的单位虽然相同，但它不是电源两极间的电压，二者不是一个概念．E ＝W q，E 与W 及q 无关．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 V。
最新第二章恒定电流知识点总结
第二章《恒定电流》知识点总结一、电流1、电流形成的条件：电荷的定向移动。
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
2、电流强度I①定义式：tqI = 单位：安培（A ）②微观表达式：nqSv I = 其中：n 为自由电荷的体密度；q 为自由电荷的电量；S 为导体的横截面积；v 为自由电荷定向移动的速度。
二、电源1、电源的作用：①电源相当于搬运工，把负电荷从电源正极搬到电源负极，使正极积累正电荷，负极积累负电荷； ②电源使导体两端存在一定的电势差（电压）； ③电源使电路中有持续电流。
2、电动势E ①物理意义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
②定义式：qW E 非=单位：伏特（V ），其大小是由电源本身决定的。
③电动势E 与电势差U 的区别： 电动势qW E 非=，非静电力做功，其他形式的能转化为电能；电势差qWU =，电场力做功，电势能转化为其他形式的能。
做多少功，就转化了多少能量。
三、欧姆定律 1、电阻R①物理意义：导体对电流的阻碍作用。
②定义式：I UR = 单位：欧姆（Ω），其大小是由导体本身决定的。
③决定式：SlR ρ=，其中ρ为电阻率，反映材料的导电性能的物理量。
金属导体的电阻率随着温度的升高而增大；合金的电阻率随着温度的变化而变化不明显；半导体的电阻率随着温度的升高而减小。
2、欧姆定律RUI =注意：这是一个实验规律，I 、U 、R 三者之间并无决定关系。
3、伏安特性曲线I-U 图像：图像越靠近U 轴，导体的电阻越大。
①线性元件：I-U 图像是过原点O 的直线。
如R 1，R 2等，并且R 1<R 2。
②非线性元件：I-U 图像不是过原点O 的直线。
如A 、B 等四、串并联电路的特点P=P 1+P 2+P 31、串联电路①定义：用电器首尾相连的电路。
②串联电路的特点321II I I ===；321U U U U ++=；321R R R R ++=；321321::::R R R U U U =2、并联电路P=P 1+P 2+P 3①定义：用电器并排相连的电路。
高二物理选修3-1第二章《恒定电流》复习提纲
高二物理选修3－1第二章《恒定电流》复习提纲一． 知识要点（一）导体中的电场和电流、电动势1.导体中的电场和电流(1)电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
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)导线中的电场：当导线内的电场达到动态平衡状态时，导线内的电场线保持与导线平行。
（3）电流定义式：tQ I = 2．电动势定义：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（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。
（二）部分电路欧姆定律，电路的连接，电功、电功率、电热，电阻定律1．部分电路欧姆定律定义式 R =U/I导体的伏安特性曲线：常用纵坐标表示电流I 、横坐标表示电压U ，而画出的I —U 图象。
2．电路的连接串联电路与并联电路的特点3．电表改装和扩程：主要根据“当流过电流计的电流达到满偏电流是改装或扩程后的电表也达到了它的量程值”这一点进行计算。
4．电功、电功率、电热（1）电功公式：W =UIt（2） 电功率公式：P =UI（3） 电热（焦耳定律）公式：Q =I 2Rt5. 电阻定律（1）电阻定律:公式 sL R ρ= （2）ρ——材料的电阻率，跟材料和温度有关；各种材料的电阻率一般随温度的变化而变化；对金属，温度升高，ρ增大。
（三）闭合电路的欧姆定律1．闭合电路欧姆定律的三种表达式：E = IR + Ir ，E = U 内+ U 外，以及I = E/（R+r ）2.路端电压与负载变化的关系根据I=E/（R+r ）, U 内=Ir ，E=U 内+U 外,当E 、r 一定时：↑↓⇒↓⇒↑⇒U U I R 内外电路电阻E U U I R ===∞→外内,0,0,(断路)↓↑⇒↑⇒↓⇒U U I R 内外电路电阻0,,/0====外内U E U r E ，I R (短路)3．多用电表欧姆表基本构造：由电流表、调零电阻、电池、红黑表笔组成。
高中物理选修3-1笔记 恒定电流
第二章恒定电流2.1电源和电流一、电源1.定义：能把电子从A搬运到B的装置2.作用：能使电路中维持持续的电流3.种类：干电池、蓄电池、发电机二、恒定电场1.定义：闭合回路中电源两极上带的电荷和导线和其他电学元件上堆积的电荷共同激发而形成的电场。
这种由稳定分布的电荷所产生的电场，称为恒定电场。
2.特点：1）基本性质与静电场相同，但不是静电场，是动态平衡。
2）电场线处处沿着导体的方向。
三、恒定电流1.定义：大小、方向都不随时间变化的电流。
2.定义式：q表示时间t内通过导体某横截面的电荷量单位：安培，简称安，符号A。
3.方向1）规定正电荷定向移动的方向为电流方向2）在电源外部电路，电流从正极流向负极3）在电源内部电路，电流从负极流向正极4.测量仪器：电流表5.电流分类1）交变电流：方向随时间作周期性变化的电流2）直流电流：方向不随时间变化的电流3）恒定电流：方向和大小都不随时间变化的电流4）脉动电流：强弱随时间变化的直流电流6.电流的微观式：n单位体积电荷数；s导体横截面积；l导体长度，e单位电荷量，v电荷定向移动速率7.电流的决定式（欧姆定律）四、补充：三个速度电荷定向移动：10-5m/s，极小，电流成因热运动：105~106m/s，电阻成因场传播：3×108m/s，即电流的传播速率注意：电荷定向移动速率不是电流的传播速率2.2电动势一、电源的作用1.电源能维持电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极。
2.电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电势能的装置。
3.干电池1）非静电力：化学作用2）化学能→电势能4.发电机1）非静电力：电磁作用2）机械能→电势能二、电动势1.定义：非静电力把电荷从电源负极送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫做电源的电动势。
1）等于电源没有接入电路时两级间的电压2）等于短路时的路端电压3）等于电路内、外电压之和4）等于将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力做的功2.公式：电源从负极到正极移送电荷q时非静电力所做的功为W单位：伏特（V）3.物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。
物理选修3-1第二章恒定电流
2.1电源和电流
文水中学 卢五一
在一个雷鸣电闪的夜晚，一道亮光划破 夜空，当我们震撼于大自然力量的同时你 是否知道------闪电其实是发生在正负云团 之间的一次瞬时电流； 手电筒的亮光虽然暗淡了许多，但是其 中的电流却是连续的，在漆黑的夜晚可以 照亮我们回家的路 怎样才可以产生持续的稳定的电流呢？
例题 2 有一条横截面积S=1mm2的铜 导线，通过的电流I=1A。已知铜的密 度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量 M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数 NA=6.62 × 1023mol-1，电子的电量e=1.6 × 10-19C。求铜导线中自由电子定 向移动的速率。
4.电流方向沿正电荷定向移动的方向
例题1:某电解池，如果在1s中内共有 5.0×1018个二价正离子和5.0×1018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？ 答案1.6A
电解液中正负离子定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 q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值 之和。
例题3、北京正负电子对撞机的储存环是周 长为240米的近似圆环的轨道，当环中的电 子以光速十分之一的速度而流动形成的电 流是10ma时，环中运行的电子数目是多少？ （已知c=3x108米/秒，电子的电量 e=1.6x10-19c）
小结:
1、形成电流的条件： （1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压 2、电源的作用：提供持续的电压 3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行. (恒定电场) 4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t （2）金属导体中电流的计算式
高二物理选修3-1第二章《恒定电流》考点复习资料
高二物理选修3-1第二章《恒定电流》考点复习资料考点一基本概念与定律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=nqvS2．欧姆定律：导体中的电流I跟成正比，跟成反比。
I=R/U（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）3. 电阻定律：在温度不变时，导体的电阻跟它的成正比，跟它的成反比。
表达式：R=ρ?特殊提醒一、电流的方向性：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向运动方向与电流方向相反。
二、公式R＝是电阻的定义式，而R=ρ是电阻的决定式R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U＝0，它的电阻仍旧照旧存在。
考点二电功和电热的区别1、电功：在导体两端加上，导体内就建立了，导体中的自由电荷在的作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷做功，我们说电流做了功，简称电功。
表达式：。
2、电功率：电流所做的功跟完成这些功的比值。
表达式：。
3、焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟、和成正比。
表达式：纯电阻用电器：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。
非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
?特殊提醒：在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt= t是通用的，没有区别，同理P=UI=I2R= 也无区别，在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其它形式的能；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt，这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其它+Q，电功就只能用W=UIt计算，电热就只能用Q=I2Rt计算。
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A
R1
C1 R2
R3
C2
B
三、理想电表与非理想电表
①中学阶段，一般情况下电压表与电 流表都看成是理想表，即电压表内阻 无穷大，电流表内阻为0，这时表的 接入对电路没有影响。
②当题目明显告诉或暗示要考虑表的 接入对电路的影响时，把电压表、电 流表理解为能显示电压、电流的电阻。
例6.两个定值电阻Rl、R2串联后接在输出电 压U稳定于12V的直流电源上。有人把一个内 阻不是远大于R1、R2的电压表接在Rl两端，如 图所示，则电压表的示数为8V．如果他把此电 压表改接在R2的两端，则电压表的示数将
例2、如图所示，R1∶R2∶R3＝1∶2∶3．当 AB两端加上某一电压后，则流过三个电阻的
电流之比为I1：I2：I3＝
。
R3
R1
R2
答案：6：3：2
练习：四个电阻R1、R2 、R3、R4如图所示 连接,若R1=R2=R3=R4=2Ω,且R1两端的电压为4V, 求:
(1)电路的总电阻.(2)电阻R2两端的电压
第二章 恒定电流 2.4.5电路的连接
一、电路连接关系的识别
1、节点电流法
①对于纯电阻电路外部电路电流从高 电势流向低电势处。
②对于任一节点流入的电流等于流出 的电流。
沿电流方向电势降低IR； 逆着电流方向电势升高IR。
例1、如图所示电路中已知I＝3A，I1＝2A，
R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3＝30Ω，则通过电流
a
④电压表V1的内阻小于V2的内阻 R'
以上判断正确的是（ A ）
U
R
V
A．①③
B.②④
C. ①④
D.②③
b
A．小于4V B．等于4V C．大于4V，小于8伏 D．大于或等于8V
例7．现有经过精确校准的电压表V1和V2，当
分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压
时，如图所示，读数依次为12.7V和12.3V，则：
①a、b间的实际电压略大于12.7V
②a、b间的实际电压略小于12.3V
③电压表V1的内阻大于V2的内阻
( AC)D
A.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=84V
B.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=140V
C.若UCD=104V,A、B端短路,则通过R1的电流为0.6A
D.若UCD=104V,A、B端短路,则通过R3的电流为0.4A
R2
C
R1
AB
R3
R1 A
R2
C
R3
R4
R5
B
D
R4
R总=1.2Ω U2=6V
R1
b
R4 d
a R2
R3 c
R3
R1
c R4
b
d
a
R2
例3、如图所示四个相同灯泡接在电路中，比 较它们的亮度，正确的说法是（ ）
(A)L4最亮 (B)L3最亮 (C)L1和L2同样亮 (D)L3和L4同样亮
答案：AC
一、电路连接关系的识别
3、电路元件的处理技巧
①理想电流表的内阻可看成零，理想 电压表的内阻可看成无穷大．故电流表可 先用导线替代，电压表可先看成断路。
表的电流方向及大小分别为 （
）
(A)电流方向向左
(B)电流方向向右
(C)电流大小为0.5A
(D)电流大小为1.5A
答案：BC
一、电路连接关系的识别
2、电势逐点降低法
①在判断时，首先将节点标号，导线上 各点可认为等势，故一根导线两端应标上 相同的节点号；
②判断各节点的电势高低Biblioteka 自左至右排 列；③元件归位．
R5 D
二、含电容器的直流电路
①在求解电路中的电流电压时：电 容器所在支路可看成断路。
②与电容器串联的电阻可视为导线。
③电容器两端的电压等于与它并联的 电阻（或电路）两端的电压。
例5、一平行板电容器C,极板是水平放置的, 它和三个可变电阻及电源连接成如图所示的电路, 今有一质量为m的带电液滴悬浮在两极板之间静
②当电路处于稳定状态时，电容器相 当于断路，故含电容器的一段电路上无电 流；
③若电阻上没有电流流过时，该电阻 相当于导线。
练习：如图所示，R1∶R2∶R3＝1∶2∶3．当
AB两端加上某一电压后，则三个电流表示数I1：
I2：I3＝
。
答案：11：5：9
例4、如图所示电路,当ab两端接入100V电 压时,cd两端为20V,当cd两端接入100V电压
止不动,要想使液滴上升可采用的办法是( CD )
A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R2
R1
R2
C
R3
练习：如图所示R1=6Ω, R2=3Ω R3=4Ω,A、 B两点电压UAB=12V,C1、C2的电容分别为2μF和 1μF,则它们带电荷量分别为 1.44X10-5C
和 4.8X10-6C .
时,ab两端电压为50V,则R1:R2:R3为( A )
A.4:2:1
B.2:1:1 C.3:2:1
a
c
R1
R3
R2
b
R1
R3
d
D.以上都不对
40V
a
c
R1 100V
R1 b
R2 20V d
40V
a 50V b
25V
R3 R2
R3
25V
c 100V
d
练习：如图所示电路中, R1=20Ω, R2=40Ω, R3=60Ω, R4=20Ω, R5=40Ω,则下列说法正确的是