高二物理选修3-1第二章恒定电流
最新人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》本章要览
第二章 恒定电流
本章要览
“恒定电流”是高中物理教学的重点章节之一，欧姆定律是本章的基础.从知识内容上来看，它包括:用部分电路和闭合电路欧姆定律解决串、并联电路中的电流、电压、电功率的问题，含有电容器的直流电路问题，含有非理想电表的问题，分析有故障的电路问题，以及实验中测电阻、测电源电动势和内阻等问题，并介绍了简单的逻辑电路.从能力要求来看，要求学生会简化复杂电路和综合分析电路，会用数学知识解决物理中的实际问题，如分析图象、选取实验器材、连接实验电路图和进行误差分析等.
在本章的学习中要讲究分析、解决问题的方法，比如充分利用定量动态分析、等效法的运用、模型的转化、非电学量和电学量的转化，以及极限法、赋值法等，这些都是学好本章所必须采用的方法.还要注意能量的转化与守恒问题在直流电路中的应用：（1）在纯电阻电路中，电路消耗的电能完全转化为热能；（2）在非纯电阻电路中，例如电路中接有电动机、蓄电池等，电能大部分就要转化为机械能输出对外做功，或转化为化学能储存在蓄电池中.另外，恒定电流中有不少物理量是用其他物理量的比值来定义的，如I=
t Q 、R=I U 等，这些式子叫做定义式，而I=nqvS 、R=ρ
S
l 等是这些物理量的决定式，因而学习这一章时，要特别注意定义式与决定式的区别.。
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！
高二物理 选修3-1 第二、三章恒定电流和磁场
高二物理3-1恒定电流知识回顾以及磁场知识学习第2章恒定电流1.电流强度：I＝q/t2.欧姆定律：I＝U/R ，适用于金属导电和电解液导电3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR，也可以是E＝U内+U外5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI6.焦耳定律：Q＝I2Rt7. 纯电阻电路中:由于I＝U/R，W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R非纯电阻电路中：W≥Q8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P输出＝IU，η＝P输出/P总9.电路的串、并和混联特点10.了解电表改装的原理（电流变改装为电流表、电流变改装为电压表）11.伏安法测电阻①电流表内接法：电压表示数：U＝U R+U ARx的测量值＝U/I＝(U R+U A )/I R＝Rx+R A>Rx真选用电路条件Rx>>R A [或Rx>(R A R V)1/2]②电流表外接法：电流表示数：I＝I R+I VRx的测量值＝U/I＝U R/(I R+I V)＝R V Rx/(R V+Rx)<Rx真选用电路条件Rx<<R V [或Rx<(R A R V)1/2]12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法限流接法，电压调节范围小，电路简单，功耗小，便于调节电压，选择条件Rp>Rx分压接法，电压调节范围大，电路复杂，功耗较大，便于调节电压，选择条件Rp<Rx 注意：1)单位换算：1A＝103mA＝106μA；1kV＝103V＝106mA；1MΩ＝103kΩ＝106Ω2)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；3)串联总电阻大于任何一个分电阻，并联总电阻小于任何一个分电阻；4)当电源有内阻时，外电路电阻增大时，总电流减小，路端电压增大；5)当外电路电阻等于电源电阻时，电源输出功率最大，此时的输出功率为E2/(4r)；上节回顾1、根据欧姆定律 I=U/R ，下列哪种说法是正确的（ ） A ．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小 B ．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大 C ．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比 D ．导体两端的电压越大，这段导体中电流就越大2、两电阻R1、Ｒ2的电流I 和电压U 的关系如图1所示， 可知两电阻R1∶Ｒ2等于 A.1∶３ B.３∶１ C.１∶3D.3∶１3、一个标有“220V 60W “的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V ，在此过程中，电压（U ）和电流（I ）的关系可用图线表示， 题中给出的四个图线中，符合实际的是( )4、在电阻两端加50 V 的电压，该电阻10秒内有20C 的电量通过横截面，则该电阻的阻值为 Ω5、一段导体两端电压是4 Ｖ，在2 min 内通过导体某一横截面积的电量是15 C ，那么这段导体的电阻应是 Ω.6、将A 、B 两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（ ） A 、若A 灯中的电流比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮 B 、若A 灯两端的电压比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮 C 、若电流对A 灯做的功比B 灯多，则A 灯一定比B 灯亮 D 、若A 灯消耗的电功率比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮7、一电流表的满偏电流Ig=1mA ，内阻为200Ω．要把它改装成一个量程为0.5A 的电流表，则应在电流表上（ ）UI图1R 1R 2300600 UI 0A SIUB SUC SIUD SI图2A、并联一个0.4欧姆的电阻B、并联一个200欧姆电阻C、串联一个0.4欧姆的电阻D、串联一个200欧姆电阻8、一电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为500Ω．要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（）A、串联一个10K欧姆B、并联一个10K欧姆C、串联一个9.5K欧姆D、并联一个9.5K欧姆9、在下列用电器中，那些属于纯电阻用电器：（）A、电扇和电吹风B、白炽灯、电烙铁和电热毯C、洗衣机和电冰箱D、电解槽10、若A灯标有“220V 60W”，B灯标有“220V 100W”，把两灯接入电路中，下列说法中正确的是（）A、当通过两灯的电流相等时，A灯比B灯亮B、当通过两灯的电流相等时，B灯比A灯亮C、当加在两灯的电压相等时，A灯比B灯亮D、当加在两灯的电压相等时，B灯比A灯亮11、在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是（）A、在任何电路中，电功UIt=I2RtB、在任何电路中，电功为UIt，电热为I2RtC、在纯电阻电路中，UIt=I2RtD、在非纯电阻电路中，UIt≥I2Rt12、用伏安法测电阻有电流表外接法与电流表内接法两种方法。
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105m/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．O B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 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=1.6×10-19×2×1.0×1019C+1.6×10-19×1×2.0×1019C=6.4C。
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 I2．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 2Rt 5. 电阻定律（1）电阻定律:公式sL R（2）——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，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：UU IR内外电路电阻E U U I R外内,0,0,(断路) UU IR内外电路电阻0,,/0外内U E U r E ，ＩR (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。
物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结
电源提供的电功率EI
电源的输出功率U外I
电源内部的 发热功率I2r
∴ P出= P总- P内
2、电源最大输出功率（纯电阻电路）
0
P
r
Pm
R1
R2
若PR1= PR2 ，则r2=R1R2
3、电源的效率：
电源的效率随外电阻的增大而增大 判断：电源的输出功率最大时，电源的效率最大。 （错，因为当R=r时，电源输出功率最大，此时电源效率只有50％）
(2)调到满偏后保持R1的值（142Ω）不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?
E
I=
r+ Rg+R1+R2
I =5mA=Ig/2
R2
1
R2
Rg
r+Rg+R1=150Ω
中值电阻
r内=
R2=150Ω
150Ω
例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱.
(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系.
(2)这个装置能测得的最大加速度是多少?
BD
下图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的( ) A
某一电动机,当电压U1=10V时带不动负载,因此不转动,这时电流为I1=2A.当电压为U2=36V时能带动负载正常运转,这时电流为I2=1A.求这时电动机的机械功率是多大?
一、闭合电路的欧姆定律： 内容：闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比。
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结概括
选修3-1知识点第二章恒定电流2.1电源和电流一、电源1、电流：电荷的定向移动形成电流。
条件：①存在自由电荷，如金属内的自由电子液体中的正负离子。
②导体两端始终存在电压，导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。
2、电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置。
作用：保持导体两端的电势差(电压)，使导体中有持续的电流。
3、类型：①发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。
②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬运到负极。
二、恒定电流（恒定电场：电场强度和大小都不变。
）1、定义：大小、方向都不随时间变化的电流。
用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱。
2、电流公式：qtI t Iq 3、单位:国际单位安培(A)，常用单位：毫安（mA ）、微安（μA ）4、方向：正电荷定向移动的方向。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
注意：电流是标量。
2.2电动势一、电动势1、常见的两种非静电力：化学作用，电磁作用。
在外电路，正电荷由电源正极流向负极。
电源之所以能维持外电路中稳定的电流，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送往正极。
非静电力使正电荷在电源内部由负极移至正极。
在非静电力做功下，电源把正电荷从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加。
电源是一种能把电子从一个地方搬运到另一个地方的装置。
2、电动势：描述电源非静电力做功能力的强弱。
3、定义：电源内部非静电力移送电荷q 所做的功W 与q 的比值，q wE 定义式，不成比例关系。
4、电动势由非静电力的特性决定，跟电源体积无关，也跟外电路无关。
5、内阻r ：电源也是由导体组成的，所以也有电阻。
6、电源重要参数：电源电动势E ，电源容量，电源内阻r 。
2.3欧姆定律一、电阻1、定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
2、物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。
3、公式：I UR 定义式不成比例关系。
物理人教选修3-1本章小结第二章 恒定电流 含解析 精品
知识建构
答案：①I=t q ②E=q
W ③R=I U ④W=UIt ⑤P=UI ⑥Q=I 2Rt ⑦P 热=I 2R ⑧相等 ⑨正比 ⑩倒数 ○11反比 ○12R=ρ
S l ○13I=R U ○14I=r R E ○15Q=I 2Rt ○16P=EI ○17P 出=UI ○18P 内=I 2r ○19串联 ○20并联 ○21部分电路欧姆定律 ○22小于 ○23大于 ○
24闭合电路欧姆定律 ○25公式法 ○26图象法 实践探究
课题:自动控温电饭锅的构造及原理.
探究内容:
（1）自动控温电饭锅的构造.
（2）自动控温电饭锅的工作原理.
（3）自制一个自动控温的加热器.
探究方法:（1）有条件的学校可组织学生到自动控温电饭锅厂参观、学习，让工人师傅讲解自动控温电饭锅的构造，边看边学；也可组织学生到就近自动控温电饭锅修理点让工人师傅讲解自动控温电饭锅的构造，边看边学；最好是让学生动手拆卸废旧自动控温电饭锅，观察
其构造.
（2）自由结合，分组讨论，就自动控温电饭锅的说明书所附的原理图，结合所学的本章知识，研究其原理.
（3）自己设计、制作，老师可帮助完善.让学生充分体会探究学习、积极参与的无限乐趣. 答案提示:就自动控温电饭锅原理图（见7“自我检测”14题）分析自动控温原理.。
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。
高中物理选修3-1课件第二章《恒定电流》(共37张)
第二章 恒定电流
(2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容 器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相 等
栏目 导引
第二章 恒定电流
例2
(2012·福 建 师 大 附 中 高 二 检
测)在如图所示的电路中，当滑动
变阻器的滑动片向下移动时，关
于电灯L的亮度及电容器C所带电
荷量Q的变化判断正确的是( )
栏目
导引
第二章 恒定电流
项目
电功
电热
电功与 纯电阻电路 一般电路中电流通过导
电热的 中，U＝IR，体时，不仅发热，而且还
联系与 区别
UIt＝I2Rt＝ U2 Rt
能做功等．在一般电路中
电功大于电热，即 W>Q， UIt>I2Rt
电功率 纯电阻电路 非纯电阻电路中 UI>I2R，
与热功 中，P＝UI
第二章 恒定电流
物理选修3-1
恒定电流复习
栏目 导引
第二章 恒定电流
专题归纳整合
专题1 纯电阻电路与非纯电阻电路
1．电功与电热比较表
项目
电功
电热
电功与 电热的 本质
电功实质是电场力 移动电荷做的功， W＝Uq＝UIt
电热是由于电流的 热效应，电流通过 导体发热，Q＝ I2Rt
说明：电功也叫电流所做的功
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功
率是多少？
(2)电动机输入功率和输出功率各 栏目 导引
第二章 恒定电流
【精讲精析】 首先要知道输入功率是电机 消耗的总功率，而输出功率是机械功率．消 耗的电能转化为机械能和内能两部分，由能 量守恒定律可求解． (1)根据焦耳定律，热功率P热＝I2r＝12×1 W＝ 1 W. (2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压 的乘积 P入＝IU＝1×5 W＝5 W 输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率 P出＝P入－P热＝5 W－1 W＝4 W.
人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》综合课件(417页)
电容器放电时两极板上的电荷量也随之减少，极板 间的电压也很快降低，而我们日常生活中常见的干电池、 碱性电池、铅蓄电池、纽扣式氧化银电池等却能够连续放 电很长时间，那么电池为什么能长时间放电而两端的电压 却能保持不变？电池上的那些铭牌又有什么含义呢？ [答案] 电池在放电过程中通过非静电力做功将其他 形式的能转化为电势能，从而维持电池两端的电压不变却 能长时间持续放电．电池上的铭牌标有电池的工作要求和 注意事项，其中电动势、内阻和容量是最重要的三个参 数．
2
电动势 │ 三维目标
3．情感、态度与价值观 (1)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 的物理问题． (2)通过对物理学史的了解，使学生感受到人文情 怀． (3)通过对电池种类的了解，使物理贴近学生生活、 联系社会实际．
(4)通过实验和探索，促进学生积极参与、勤于思考， 提高学生的科学素养．
2
电动势 │ 重点难点 重点难点
[重点] 1．理解电源的形成过程及电流的产生． 2．了解电源电动势和内阻． [难点] 1．会灵活运用公式计算电流的大小． 2．电动势和非静电力这两个概念的引入．
3．如何了解电源内部还有内阻．
2
电动势 │ 教学建议 教学建议
恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场 的基础知识是学习恒定电流的基础和保证，学生参与了静 电场的学习，对电场研究有了一定认识，但是静电场的电 势能、静电力做功，又让学生觉得知识有些凌乱．因此， 建议课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动 思考，师生共同总结(最好是教师先听学生的总结，再加 以点评)的方法．这样既能发散学生的思维，调动学生的 积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧 感．
高中物理选修3-1 恒定电流知识点
第二章恒定电流一、电源和电流1、电流产生的条件：导体中存在持续电流的条件：是保持导体两端的电势差。
2电流的方向正电荷定向移动的方向为电流的方向。
说明：电流有方向但电流强度不是矢量。
二、电动势1．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）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．电源（池）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（r）:电源内部的电阻。
③容量：电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是：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。
三、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。
②公式：R=U/I（定义式）说明：A、对于给定导体，R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的关系，R只跟导体本身的性质有关B、这个式子（定义）给出了测量电阻的方法——伏安法。
2、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。
②公式：I=U/R四、串联电路和并联电路1、串联电路①电路中各处的电流强度相等。
I=I1=I2=I3=…②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…③串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。
R=R1+R2+R3+…④电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R2、并联电路①并联电路中各支路两端的电压相等。
人教版高中物理选修3-1课件第2章恒定电流2.1
第二章 恒定电流
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要点探究区
达标检测区
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恒定电流
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第二章 恒定电流
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物理 选修3-1
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电源 1．电荷的移动与电流的形成 如图所示，A、B 分别带正、负电荷，如果在它们之间连 接一条导线 R，导线 R 中自由电子会在静电力的作用下定向移 动，电子移动方向为_A_→__B___(选填“A→B”或“B→A”)，导 线中瞬间电流方向为__B_→__A___(选填“A→B”或“B→A”)．
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
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解析： 电荷量 q＝It，单位体积内的电子数已知，只要求
出 Δt 时间内有多少体积的电子通过截面，即可求出电子数．
(1)根据电流的定义式，可知在 Δt 内通过导线截面的电荷
量 q＝IΔt.
所以在这段时间内通过的自由电子数为 N＝q/e＝IΔt/e.
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人教版高二物理选修3-1第二章《恒定电流》考点——电流表改装【答案】
电流表改装1、表头：小量程电流表，在电路图中用 G 表示。
2、表头三个参数：（1）电流表的内阻：电流表G 的电阻g R 叫做电流表的内阻。
（2）满偏电流：指针偏转到最大刻度时的电流g I 。
（3）满偏电压：电流表G 通过满偏电流时，加在它两端的电压g U 。
一、表头改装大量程的电压表（1）措施：给表头串联一个电阻，使其分压（2）改装电路图：（3）串联电阻的阻值 根据欧姆定律R U I =得gg g g g I R I U I U U R -=-= （4）改装后电压表的总内阻：【例题】 有一电流表G ，内阻Rg ＝10 Ω，满偏电流Ig ＝3 mA.要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？由题意知电流表G 的满偏电压U g ＝I g R g ＝0.03 Vgv R R R +=改装成量程为0～3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压U R＝U－U g＝2.97 V所以分压电阻阻值R＝U gI g＝2.970.003Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V＝R g＋R＝1 000 Ω.【针对习题】一只电流表的满偏电流I g＝2 mA，内阻R g＝500 Ω，把它改装成量程为0～3 V 的电压表，下列说法中正确的是()A.需串联一个1 500 Ω的电阻B.需串联一个1 000 Ω的电阻C.需并联一个1 000 Ω的电阻D.改装后，电压表的内阻为1 000 Ω二、表头改装大量程的电流表（1）措施：给表头串联一个电阻，使其分压（2）改装电路图：（4）并联电阻阻值：I g R g＝(I－I g)RR ＝I g I －I g R g（5）改装后电流表的总内阻：R A ＝RR g R ＋R g【例题】有一电流表G ，内阻Rg ＝10 Ω，满偏电流Ig ＝3 mA ，要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？ 改装成量程为0～0.6 A 的电流表，当达到满偏时，分流电阻R 2的分流I R ＝I －I g ＝0.597 A所以分流电阻R 2＝U g I R ≈0.05 Ω 改装后电流表的内阻R A ＝R g R 2R g ＋R 2≈0.05 Ω 【针对习题】1、一个电流表的内阻R A 为0.18 Ω，最大量程为10 A ，刻度盘分为100个刻度。
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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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=。
根据电流的定义式得：I=q/t=2=例2．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Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（）A．nvs Δt B．nv·Δt C．IΔt /e D． IΔt /se解析：因为I=q/Δt，所以q=I·Δt自由电子数目为：N=q/e= IΔt /e，则选项C正确。
又因为电流强度的微观表达式为I=nev·s，所以自由电子数目为 N=q/e= IΔt /e =nevsΔt/e=nvs Δt 则选项A正确。
例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流提供自由电子B.电源的作用是使导体中形成电场C.电源的作用是能够保持导体两端的电压D.电源的作用是使自由电荷定向移动起来（BCD）例4．下列叙述正确的是（）A．导体中电荷运动就形成电流B．电流的国际单位是安培C．因为电流强度有方向，所以电流强度是矢量D．导体中有电流通过时，导体内部场强不为零（BD）例5．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（C）例题6．关于电流的说法正确的是（）A．根据I=q/t可知，I与q成正比B．如果在任何相等时间内通过导体横截面积的电量相等，则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（BD）二、电动势1. 物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小的物理量，它由电源本身的性质决定。
（比如一节干电池电压是，不管接什么样的电路他的电压都是，干电池是将化学能转换为电能，电能在导线中形成电场！）2. 大小（在数值上等于）①在电源内部把1C的正电荷在从负极送到正极非静电力所做的功。
②电源没有接入电路时两极间的电压。
③在闭合电路中内外电势降落之和。
3. 电动势的符号是E，国际单位是伏特；是一个标量，但有方向（），电动势的方向在电源内部由负极指向正极。
4．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。
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12—2—1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（AB）例3．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（D）三、电阻、电阻率1. 电阻定律：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料及温度有关，电阻的定义式：（注意与表达式公式R=U/ I区别，后者是用来计算，前者是用来决定电阻的大小的）。
如果以上信息确定，那么电阻的大小是不变的。
2. 电阻率：上式中的比例系数ρ（单位是Ωm），它与导体的材料温度有关，是表征材料导电性质的一个重要的物理量。
常温下（25-26C°）材料电阻率(Ω m) (1)银× 10-8 (2)铜× 10-8(3)金×10-8 (4)铝× 10-8 (5钨× 10-8 (6)铁× 10-8有些金属导体的电阻率随温度的升高而变大可以做电阻温度计用，半导体的电阻率随温度的升高而减小，有些合金的电阻率不受温度影响。
3.电阻的测量：（1）伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）（a）电流表内接法由于电流表的分压作用，电阻的测量值比真实值偏大，适合测量大电阻（b）电流表外接法由于电压表流的分流作用，电阻的测量值比真实值偏小适合测量小电阻经验总结：四、伏安特性曲线：1. 定义：导体的电流随电压变化的关系曲线叫做伏安特性曲线。
如图所示2. 意义：斜率的倒数表示电阻。
3. 对于金属、电解液在不考虑温度的影响时其伏安特性曲线是过原点的倾斜的直线，这样的导体叫线性导体，否则为非线性导体。
五、欧姆定律1. 内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。
2. 公式：R=U/ I电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量。
符号常用R表示，电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω，1Ω＝1V/A，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。
3. 适用条件：适用与金属导电和电解液导电，对气体导体和半导体元件并不适用。
4. 导体的伏安特性曲线：用横坐标表示测的导体两端的电压为U，纵坐标表示导体流过的电流I，画出的I-U关系图线。
如图12－3－1所示。
图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即tanα=I/U=1/R⑴线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。
⑵非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件，不适用于欧姆定律。
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______Ω；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______Ω。
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 D例3.两电阻R1、R2 的I-U图线如图12－3－3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U1: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＝______。
例4．.两电阻R1、R2 的U-I图线如图12－3－4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U1: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＝______。
对比例题三和例题四的区别例4．小灯泡的伏安特性曲线如图12—3—6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________Ω.六、串联电路和并联电路1．串联电路的基本特点：（1）电路中各处的电流相等，即I1=I2=,,=In；（2）电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，即U=U1+U2+,,+Un 串联电路的重要性质：（1）总电阻：R=R1+R2+,,+Rn；（2）电压分配：U1/R1=U2/R2=,,=Un/Rn。
2．并联电路的基本特点：（1）电路中各支路两端的电压相等，即U1=U2=,,=Un。
（2）电路的总电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+,,In。
并联电路的重要性质：（1）总电阻:；推论：①并联总电阻小于任一支路电阻；②任一支路电阻增大，总电阻增大；反之，减小。
（2）电流分配：I1R1=I2R2=,,InRn=U。
3．含有电容器的直流电路的分析方法：①电路稳定时，电容器是断路的，其两端电压等于所并联的电路两端的电压；（可以看作是没有电流，有电压，即为一个电压表！）②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。
（电容器通直流阻交流）4．电流表改装成电压表：电压表是由小量程的电流表串联一定的分压电阻所组成。
为了计算分压电阻，需要测定电流表的两个基本参数，即__额定电流__和___内阻______。
如何使电压表量程增大：用串联一个电阻分压的原理来改装小电压表，扩大量程。
串联的电阻大小根据所分担的电压来计算即R串=（U-IgRg）/Ig。
电流表改装电压表：电压表两端串联一个大电阻5.电流表改装成电流表并联一个分流电阻R电流表改装电流表：并联一个小电阻。
思考：电流表不能够并联吗为什么这里的电表G是G，而不是A，为什么这里可以并联例1如图12—4—2所示，A、B两端电压不变，将变阻器R2的滑动端P向左移动，B、C间的等效电阻将_________，电阻R1上的电压将_________，灯泡L会_________。