高中物理同步学案人教版第二章恒定电流
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。
高中物理第二章恒定电流第七节闭合电路欧姆定律学案新人教选修
第七节闭合电路欧姆定律（2）【学习目标】1．掌握电路动态分析的方法和技巧；2．理解闭合电路中能量的转化。
【导析探究】导析一：动态电路的分析例1.如图所示的电路中，在滑动变阻器的滑片P向a端滑动过程中，两表的示数情况为( ) A．电压表示数增大，电流表示数减小B．电压表示数减小，电流表示数增大C．两电表示数都增大D．两电表示数都减小例2. 如图所示电路，当变阻器滑动触头向下滑动时，请讨论电路中各电流表、电压表的示数的变化情况，其中：电流表A1的读数将电流表A2的读数将电流表A3的读数将电压表V1的读数将电压表V2的读数将电压表V3的读数将导析二：电源的输出功率与电源的效率1．电源的总功率2．电源的输出功率3．电源内部损耗的电功率4．电源的效率5．根据闭合电路的欧姆定律分析：一个电源对外电路负载电阻R供电，电源电动势为E，内阻为r，要让负载电阻R获得尽可能大的电压，R和r的大小关系为；要使R中的电流尽可能大，R和r的大小关系为；要使R消耗的功率尽可能大，R和r的大小关系为。
例3.如图所示的电路中，R1和R2是定值电阻，在滑动变阻器R的滑动片P从下端a逐渐滑到上端b的过程中，电阻R 1上消耗的电功率（）A．一定是逐渐减小B．有可能逐渐减小C．有可能先变小后变大D．一定是先变小后变大例4.如图所示，电源的电动势是6V，内电阻是0.5Ω,小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R0为3Ω，若电压表的示数为3V，试求：⑴电源的功率和电源的输出功率⑵电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率例5.如图a 所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100Ω，R 2的阻值未知， R 3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U 随电流I 的变化图线如图b 所示，其中图线上的A 、B 两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。
求：⑴电源的电动势和内电阻；⑵定值电阻R 2的阻值；⑶滑动变阻器R 3的最大值；⑷上述过程中R 1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。
高中物理第二章恒定电流第一节电源和电流学案新人教选修
第一节 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【新知预习】1.电源 ①电源的形成：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 的电荷所产生的 的电场，称为恒定电场。
②形成：导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷共同形成的，其场强沿 的方向。
电荷的分布是稳定的，电场的分布也 。
3.恒定电流①恒定电流： 和 都不变的电流，称为恒定电流。
②电流a.物理意义：表示电流的 的物理量；b.I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量，它们之间的关系式为：。
电流的单位为 ，简称 ，符号是 ，常用的电流单位还有 和 。
c.电流的方向性：规定正电荷定向流动的方向为电流的方向，与负电荷定向流动的方向相反。
电流虽然有方向，但是是标量。
【导析探究】导析一：形成电流的条件①导体中有自由移动的电荷 ②导体两端有电压例1.形成持续电流的条件是（ ）A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷例2.如图所示验电器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（ ）A ．有瞬时电流形成，方向由A 到BB ．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导析二：电流的定义例3.已知电子的电荷量为e ，质量为m ，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少?导析三：电流的微观表达式例4.有一横截面积为S 的铜导线,通过的电流强度为I 设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为q 此时电子的定向移动速率为v 在△t 时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）A.t nvS ∆B. t nv ∆C.q t I /∆D.Sq t I /∆例5.如图所示的电解槽中，如果在4s 内各有8c 的正、负电荷通过面积为0.8m2的横截面AB ，那么：（1）在图中标出正、负离子定向移动的方向；（2）电解槽中的电流方向如何？（3）4s 内通过横截面AB 的电量为多少？（4）电解槽中的电流为多大？【当堂检测】1.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qD. 通过导线的电荷量为2q2.以下说法正确的是（ ）A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越大电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大3.某电解池，如果在1s 内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m 2的某截面，那么通过这个截面的电流是（ ）A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A4.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为（ ） A.Q B.π2Q C.πω2Q D.πωQ 2高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理第二章恒定电流闭合电路欧姆定律知识导航学案新人教选修
7 闭合电路欧姆定律课标解读1.知道电源电动势等于电源没接入外电路时两极间的电压.2.知道电源电动势等于接通外电路时内、外电路电势降落之和.3.理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决有关的电路问题.4.理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图象表达,并能用来分析、解决有关问题.5.理解闭合电路的功率表达,知道闭合电路欧姆定律是能量转化与守恒的一种表现形式. 课前思考1.大家几乎都注意过这种现象,傍晚用电量是每一天的高峰时段,灯光较暗,而夜深人静时,你若打开灯的话,灯光特别亮;又如在家用电器使用中,如夏季打开空调后,你会发现灯泡会变暗,而关掉空调后灯又会马上亮起来.这是为什么呢? 答案：当电路中接入较多的用电器时,由于这些用电器是并联的,其总电阻会变小,干路中的电流就会很大,干路上就会有较大的电压降,造成你自己的用电器两端的电压变低,所以灯泡的亮度也就变暗了.2.用电高峰时段,灯变得不亮了,大家都在用同样的方法来解决问题,换一个功率更大的灯泡,灯会变得更亮一些吗? 答案：功率越大的灯泡其电阻越小,并联后的总电阻会更小,干路上损失的电压会更大,不光解决不了问题,灯反而变得更暗了.3.有些人为了节约,会把新旧电池混合使用,这样真的会节约吗?答案：不能.因为旧电池的内电阻比新电池的大得多,将新旧电池串联起来混用的话,旧电池上的内电阻会消耗较大的电能,使新的电池消耗得更快.所以说这种做法不节约. 自主研学1.闭合电路:只有用导线把电源、用电器连成一个________电路,电路中才有电流,用电器、电线组成________电路,电源内部是________电路.在外电路中,正电荷在________的作用下由正极移动到负极,在电源中________把正电荷从负极移到正极.电流方向:在外电路上从________极到________极,在电源内部从________极到________极.2.电路中电势高低的判断:正电荷在静电力作用下从电势高的位置向电势低的位置移动,规定了正电荷移动的方向作为电流的方向,所以在电路中,沿电流方向经过电阻电势________.3.内电压和外电压:内电路:电源内部的电路,其电阻为内电阻,内电阻所降落的电压称为________;外电路:电源外部的电路,其两端电压称为________或________电压.电动势与内、外电压的关系可表示成:________,该式适用于任何闭合电路.4.闭合电路欧姆定律:闭合电路里的电流,跟电源的_______成正比,跟内、外电路的________之和成反比,公式表示:I=rR E+,该式只适用于纯电阻电路. 5.路端电压与外电阻的关系:消耗电能的元件常常称为负载,负载变化时,电路中的电流就会变化,路端电压也随之变化.根据U=IR=rR E +R=Rr E+1,谈论下面几种情况:(1)当R 增大时,U_________; (2)当R 减小时,U_________;(3)当r=0时,U 不随_________的变化而变化,这种电源称为理想电源; (4)当R=0时,这种情况叫_________,I=rE,由于电源内阻一般很小,电路中的电流会很大,会导致烧毁电源甚至引起火灾,绝对不允许将电源正负极用导线直接连在一起; (5)当R →∞时,这种情况叫_________,路端电压等于电动势.图2-7-16.图2-7-1为电源的U-I 图象,U 轴上的截距等于_________,I 轴上的截距等于_________,斜率表示电源的_________. 三点剖析一、对闭合电路欧姆定律的理解要注意 1.几种表达式 由I=rR E+可得E=IR+Ir 或E=U+Ir,式中U 称为外电压(路端电压),Ir 称为内电压.上述表明,电源的电动势等于外电压和内电压之和.2.从能量转化和守恒的角度对闭合电路分析如下:(1)电源功率(也叫总功率或电源消耗的功率):P 总=EI.电源内部损耗的功率:P 内=U 内I=I 2r.电源的输出功率(或叫外电路消耗的功率):P 外=U 外I.闭合电路中功率分配:P 总=P 外+P 内.即EI=U 外I+I 2r,可见电源提供的电能,一部分消耗在内阻上,其余部分输出到外电路中.值得我们注意的是,若外电路是纯电阻电路,部分欧姆定律适用:P=I 2R=U 外2/R,电源的输出功率P 外=U 外I=I 2R=U 外2/R,同样能量守恒的方程也就有:EI=U 外I+I 2r 或EI=I 2R+I 2r,或EI=U 外2/R+I 2r.若外电路是非纯电阻电路,能量守恒方程只有:EI=IU 外+I 2r. (2)电源的效率: η=rR REI UI P P +==总出. (3)电源的输出功率与外电阻的关系.电源的输出功率为P 出=UI=r Rr R E r R RE 4)()(2222+-=+. 由上式可知①当R=r 时,电源的输出功率最大,P m =rE 42.②当R ＞r 时,随着R 的增大输出功率减小. ③当R ＜r 时,随着R 的减小输出功率减小. ④P 出与R 的关系如图2-7-2所示.图2-7-2二、路端电压与负载的关系在分析路端电压U 随外电阻R 的变化关系时,首先要明确哪些量是不变的(电源电动势E 和内阻r 一般不变),哪些量是变化的,谁是自变量(外电阻R),谁是因变量(电流I,内电压U 内,外电压U 外等).其次,还要注意推理的逻辑顺序,并通过公式变形来帮助分析和说理.讨论内容可归纳如下:根据I=rRE+,U内=Ir,E=U外+U内E、r(一定)外电路电阻R⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===↓↑→↑→↓→===∞→↑↓→↓→↑→)(0,,0)(,0,0,短路断路外外内外内外内UrEIRUUIREUUIRUUIR三、闭合电路的动态分析1.闭合电路的动态分析的具体步骤大体如下:(1)判断动态源及动态源总电阻的变化,进而判断闭合电路总电阻的变化情况.(2)依据I=E/(R+r),判断闭合电路干路电流的变化情况.(3)依据U=E-Ir,判断外电路电压(路端电压)的变化情况.(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化.2.闭合电路的动态分析的常用方法(1)任一电阻增大(减小),则电路的总电阻增大(减小).(2)任一电阻增大(减小),则该电阻两端的电压一定会增大(减小),而通过该电阻的电流会减小(增大).(3)求差法有时会遇到判断某一并联支路上电流的变化,当此支路的电阻变大(或变小)时,而支路两端的电压也变大(或变小),应用部分电路欧姆定律I=RU就无法判断该支路电流怎样变化,这时,应判断出干路上及其他并联支路中的电流,然后利用干路上的电流等于各支路电流之和进行判断.精题精讲图2-7-3例1 如图2-7-3所示的电路中,当可变电阻R的阻值增大时( )A.U AB增大B.U AB减小C.I R增大D.I R减小思路解析可变电阻R增大→AB并联部分的电阻增大→整个外电路总电阻增大→电路的总电流减小→内电路上电压(U内=Ir)和电阻R1上的电压(U1=IR1)都减小→AB并联部分的电压增大(U AB=E-Ir-IR1)→通过电阻R2的电流增大(I2=2RUAB)→通过可变电阻R的电流减小(IR=I-I2),故AD正确.答案：AD绿色通道当电路中某一部分电阻变化时,整个电路各处的电压、电流都会受到影响.分析时,应抓住全电路中电源电动势和内阻不变的特点,从总电流的变化顺次推理.如果只从孤立的局部电路考虑,当R增大时,U AB也增大,将无法判断通过R的电流变化情况.图2-7-4例2 如图2-7-4所示电路:已知电源电动势E=6.3 V,内电阻r=0.5 Ω,固定电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω.R3是阻值为5 Ω的滑动变阻器,按下电键K,调节滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范围.思路解析当滑动头接变阻器右端,外电阻最小,电流最大,依闭合电路欧姆定律:I=ARRRRRRrE10825.03.6)(321321⨯+=+++⨯+=3 A当滑动头接变阻器左、右电阻比是2∶3的点时,外电阻最大,电流最小I′=ARrE5.25.03.6+=+=2.1 A电源中电流变化范围是:［2.1 A,3 A］.答案：［2.1 A,3 A］绿色通道滑动变阻器的接法中,已经有类似的讨论.在这里主要是加深滑动变阻器的改变对电路的影响,提高分析电路和简化电路的能力.例3 有两只电压表和量程已知,内阻不知,另有一干电池,内阻不能忽略.用这两只电压表、电键和一些导线能通过测量计算出这个电池的电动势(已知电动势不超过电压表量程).(1)画出测量用的电路图；(2)导出计算电动势的式子.思路解析图2-7-5(1)电路图如图2-7-5所示.(2)设电压表内阻分别为R1和R2,电源电动势为E、内阻为r,则:由图甲有U1=11RrRE+①E=I1(R1+r) ②由图乙有U1′+U2=ErRRRR+++2121③E=I2(R1+R2+r) ④由①—④式得E='-1121UUUU其中U1和U1′为电压表两次测得的读数.答案：(1)如图2-7-5所示 (2)E='-1121UUUU黑色陷阱本题中的电压表不是理想的,在电路中要把它们作为电阻对待.图2-7-6例4 如图2-7-6所示,电源的电动势为2 V,内阻为0.5 Ω,R 0为2 Ω,变阻器的阻值变化范围是0—10 Ω.求:(1)变阻器阻值是多大时R 0消耗的功率最大?(2)变阻器阻值是多大时变阻器消耗的功率最大,其最大功率为多少? 思路解析(1)根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流I=rR R E++0,R 0消耗的电功率为P 0=I 2R 0=202)(r R R E ++·R 0=2)5.2(8+R W 当R=0时,R 0消耗的功率最大(2)滑动变阻器R 消耗的电功率P=I 2R=(r R R E ++0)2·R=202)(r R R R E ++=)(4)(0202r R Rr R R E +++-当R =RrR +0即R=R 0+r=2.5 Ω时R 消耗的功率最大,且P m =)(402r R E +=0.4 W.答案：(1)0 (2)R=2.5 Ω时 P m =0.4 W绿色通道极值问题在物理习题中经常出现,求解的一般方法是先找出物理量间的函数关系,然后利用数学上求极值的方法来解决问题.本题第(2)问若将(R 0+r)视为等效电源的内阻,便转化为求等效电源的最大输出功率,这样,当R=R 0+r 时,R 消耗的功率就最大.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理第二章恒定电流恒定电流学案新人教选修
2.11 《恒定电流》【学习目标】1.知道电源、电流、电动势的概念,掌握电阻定律、焦耳定律。
2.会用串、并联电路的电压、电流及功率的分配规律分析电路并进行相关的计算。
3.理解欧姆定律、闭合电路的欧姆定律,并能熟练运用。
4.通过实验探究决定导线电阻的因素,会使用多用电表, 通过实验测量电源的电动势和内阻。
5.通过实验观察门电路的基本作用,初步了解逻辑电路的基本原理及其在自动控制中的应用。
【三“点”探究】主题1:从微观角度认识电流(1)如果已知某导线的横截面积为S,单位体积内自由电子数(即自由电子“密度”)为n,你能否得出通过该导线的电流I与导线内自由电子定向移动速率v之间的关系?(2)请从微观角度解释电动机和电源工作时也会发热的现象。
主题2:闭合电路的欧姆定律(1)闭合电路的欧姆定律总是成立的吗?如果电路不是纯电阻电路,公式E=U+Ir是否依然成立?为什么?(2)同一个灯泡的灯丝电阻是一定的吗?图示中1是某电池的U-I图象,2是某小灯泡的U-I图象,如果把此灯泡单独接在此电池上,怎样根据图象求出此时灯泡的实际功率呢?主题3:电学实验(1)图甲、乙是两种伏安法测电阻的电路图,图丙、丁是两种测电池电动势和内阻的电路,请简单分析各种测量方法中引起系统误差的主要因素。
(2)选择电学测量仪表要遵循什么样的原则?要测量一个电动势大约只有0.2 V的水果电池的电动势和内阻,显然实验室中一般的电压表无法适用,如果给你两只规格分别为I1g=3 mA、r1=100 Ω及I2g=100 mA、r2=1 Ω的电流表、,你能否设计一个测量电路?【拓展提升】拓展一、含电动机的电路分析论述: 电功W=UIt是指电路元件工作时消耗的电能,不同的元件将消耗的电能转化为内能、机械能、化学能等不同形式的能量,其中产生的内能可以用Q=I2Rt来计算。
对于电热元件来说W=Q,对于电动机来说,没有转动时W=Q,转动时W>Q。
1.抽油烟机是现代厨卫不可缺少的用具,下表是某家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表。
高中物理第二章恒定电流闭合电路欧姆定律学案新人教选修
2.7 闭合电路欧姆定律【学习目标】1. 能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式.2. 理解路端电压与负载的关系和功率表达式.3. 应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题一、闭合电路的欧姆定律1.内、外电路(1) 概念：内电路是电源内部电路，外电路是电源外部电路．(2) 特点：外电路中电流由电源______流向_____，沿电流方向电势_____，内电路中电流由电源_____流向_____，沿电流方向电势_____。
2．闭合电路的欧姆定律(1) 内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成______，跟内、外电路的电阻之和成______。
(2) 公式：I＝ER＋r①或E＝________ ②或E＝_____＋______。
③(3) 适用条件：①、②适用于外电路为________电路，③适用于一切电路。
二、路端电压与负载的关系1. 路端电压与电流的关系（1）路端电压的表达式，U＝________．U－I图象是一条斜向下的直线，如图所示（2）图象中U轴截距E表示电源的（3）I轴截距I0等于。
（4）图线斜率的绝对值表示电源的即2．路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R增大时，电流I减小，路端电压______．(2)当外电阻R减小时，电流I增大，路端电压______．(3)两个特例：外电路断开时，R→∞，I＝___，U＝____．据此特点可测电源电动势．外电路短路时，R＝0，I＝____，U＝____，据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因．答案：一、1.正极负极降低负极正极升高 2.正比，反比， U+IR，U+Ir 纯电阻电路二、1. E-Ir，电动势，短路电流，内阻，r=IE短2.增大，减小，趋近于零， E,Er，0知识点一对闭合电路的欧姆定律的理解1．闭合电路的欧姆定律的表达形式表达式物理意义适用条件I＝ER＋r电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比纯电阻电路E＝I(R＋r) ①E＝U外＋Ir ②E＝U外＋U内③电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和①式适用于纯电阻电路；②③式普遍适用EIt＝I2Rt＋I2rt④W＝W外＋W内⑤电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和④式适用于纯电阻电路，⑤式普遍适用2.路端电压与负载的关系的分析(1) 对纯电阻电路U外＝IR＝E－Ir＝E－ER＋r·r【名师点睛】①断路：R＝∞，Ir＝0，U外＝E，此为直接测量电动势的依据。
高中物理 第二章 恒定电流 3 欧姆定律学案 新人教版必修2
3 欧姆定律[学科素养与目标要求]物理观念：1.进一步体会比值定义法，理解电阻的定义.2.掌握欧姆定律，知道什么是线性元件和非线性元件.科学探究：能进行分组分层自主合作实验，经历探究过程，综合信息得出通过电阻的电流和两端电压的关系，体会利用I －U 图象处理、分析实验数据.科学思维：1.通过对比思维找出线性元件和非线性元件的区别.2.能根据I －U 图象或U －I 图象求导体的电阻.一、欧姆定律1.电阻：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比. (1)定义式：R ＝UI.(2)单位：欧姆(Ω)，常用的单位还有千欧(k Ω)、兆欧(M Ω)，且1 Ω＝10－3k Ω＝10－6M Ω. (3)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小.2.欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比. (1)表达式：I ＝U R.(2)适用范围：适用于金属导电、电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对气体导电、半导体导电不适用. 二、导体的伏安特性曲线1.伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I ，用横坐标表示电压U ，这样画出的导体的I －U 图象叫做导体的伏安特性曲线.2.线性元件和非线性元件：(1)线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液. (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件.如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件.1.判断下列说法的正误.(1)由R ＝UI知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定.( × )(2)导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关.( √ )(3)对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值.( √ ) (4)线性元件的电流与电压成正比.( √ )(5)电阻的I －U 图象和U －I 图象为直线时，两种图象的斜率均表示电阻的倒数.( × ) 2.如图1是某导体的伏安特性曲线，由图可知，此导体的电阻是 Ω.图1答案 25一、欧姆定律的理解和应用现有两个导体A 和B ，利用如图2所示的电路分别测量A 和B 的电压和电流，测得的实验数据见下表.图2(1)在坐标系中，用纵轴表示电压U 、用横轴表示电流I ，分别将A 和B 的数据在图3坐标系中描点，并作出U －I 图线.图3(2)对导体A (或导体B )来说，电流与它两端的电压有什么关系？U 与I 的比值怎样？ (3)对导体A 、B ，在电压U 相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？ 答案 (1)U －I 图线如图所示(2)对导体A (或导体B )，电流与它两端的电压成正比，导体A 或导体B 的电压与电流的比值是个定值，但两者的比值不相等.(3)电压相同时，B 的电流小，说明B 对电流的阻碍作用大.1.I ＝UR是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I 与电压U 成正比，与电阻R 成反比，常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路).2.R ＝U I是电阻的定义式，比值表示一段导体对电流的阻碍作用.对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关.因此，不能说电阻与电压成正比，与电流成反比.例1 若加在某金属导体两端的电压变为原来的35时，导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流是多大？ 答案 2 A解析 由欧姆定律得：R ＝U 0I 0，电压变化后有：R ＝3U 05I 0－0.4 A ，解得I 0＝1 A.电压加倍后同理可得R ＝U 0I 0＝2U 0I 2，所以I 2＝2I 0＝2 A.1.欧姆定律I ＝UR仅适用于金属导电及电解液导电.2.对R ＝U I ，R 与U 、I 无关，导体电阻R 一定时，U 和I 成正比，R ＝ΔUΔI.针对训练 (多选)下列判断正确的是( )A.由I ＝U R 知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比B.由I ＝U R 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比C.由R ＝U I可知，I 一定时，导体的电阻R 与U 成正比，U 一定时，导体的电阻R 与I 成反比 D.对给定的导体，在温度没有显著变化时，比值U I是个定值，反映了导体本身的性质 答案 ABD二、导体的伏安特性曲线研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以用图象法.分析图4中甲、乙两电学元件的I －U 图象，我们可以得出两元件的电流和电压有怎样的关系？图4答案 甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与电压成正比.1.I －U 图象与U －I 图象的区别(1)坐标轴的意义不同：I －U 图象中，横坐标表示电压U 、纵坐标表示电流I ；U －I 图象中，横坐标表示电流I ，纵坐标表示电压U .(2)图线斜率的意义不同：I －U 图象中，斜率表示电阻的倒数，U －I 图象中，斜率表示电阻，如图5所示，在图甲中R 2＜R 1，图乙中R 2＞R 1.图52.I －U 图象是曲线时，导体某状态的电阻R P ＝U PI P，即电阻等于图线上点P (U P ，I P )与坐标原点(0,0)连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数，如图6所示.图6例2 (多选)如图7所示是某一导体的I －U 图象，图中α＝45°，下列说法正确的是( )图7A.通过电阻的电流与其两端的电压成正比B.此导体的电阻R ＝2 ΩC.I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，所以R ＝1tan 45°＝1.0 ΩD.在R 两端加6.0 V 电压时，每秒通过导体横截面的电荷量是3.0 C 答案 ABD解析 由于导体的I －U 图象是一条过原点的倾斜直线，故通过电阻的电流与其两端的电压成正比，选项A 正确；I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，即k ＝I U ＝1R ，故R ＝U I ＝105Ω＝2 Ω，不能利用R ＝1tan 45°求电阻，选项B 正确，C 错误；在R 两端加6.0 V 电压时，每秒通过导体截面的电荷量q ＝It ＝U R t ＝6.02×1 C＝3.0 C ，选项D 正确. 例3 (多选)如图8所示为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知( )图8A.该导体的电阻随电压的升高而增大B.该导体的电阻随电压的升高而减小C.导体两端电压为2 V 时，电阻为0.5 ΩD.导体两端电压为2 V 时，电阻为1 Ω 答案 AD解析 该导体的I －U 图象为曲线，但根据R ＝U I知，某点与原点(0,0)连线的斜率的倒数表示电阻，故可知U ＝2 V 时，R ＝22Ω＝1 Ω，且导体电阻随电压升高而增大，故A 、D 正确.1.(对欧姆定律的理解)根据欧姆定律，下列判断正确的是( ) A.导体两端的电压为零，电阻即为零 B.导体中的电流越大，电阻就越小 C.当电压增大2倍时，电阻增大2倍D.由I ＝U R可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 答案 D解析 导体的电阻由导体本身的性质决定，公式R ＝U I 只提供了测定电阻的方法，R 与U I只是在数值上相等，当我们不给导体两端加电压时，导体的电阻仍存在，因此不能说导体的电阻与加在它两端的电压成正比，与导体中的电流成反比，A 、B 、C 错误.2.(对伏安特性曲线的理解) (多选)甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在同一个坐标系中，如图9所示，则( )图9A.甲的电阻是乙的电阻的13B.把两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的电流的两倍C.欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压应是加在甲两端电压的3倍D.甲的电阻是乙的电阻的2倍 答案 AC3.(对伏安特性曲线的理解)如图10所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I .图线上点A 的坐标为(U 1，I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2，小灯泡两端的电压为U 1时，电阻等于( )图10A.I 1U 1 B.U 1I 1 C.U 1I 2D.U 1I 1－I 2答案 B解析 由电阻的定义式R ＝U I 可知，B 正确，其他选项错误.要特别注意R ≠ΔUΔI.4.(欧姆定律的应用)某金属导体两端所加电压为8 V 时，10 s 内通过某一横截面的电荷量为0.16 C ，求： (1)导体的电阻；(2)若导体两端电压为10 V ，求通过导体的电流. 答案 (1)500 Ω (2)0.02 A解析 (1)电压U 1＝8 V,10 s 内通过的电荷量Q ＝0.16 C ，则电流I 1＝Q t ＝0.1610A ＝0.016 A ，电阻R ＝U 1I 1＝80.016Ω＝500 Ω.(2)若导体两端电压为U 2＝10 V ，则电流I 2＝U 2R ＝10500A ＝0.02 A.一、选择题考点一 欧姆定律的理解与应用1.根据欧姆定律，下列判断正确的是( ) A.导体两端的电压越大，导体的电阻越大B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数C.电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D.虽然电解质溶液短时间内导电的U －I 图线是一条直线，但欧姆定律并不适用 答案 C解析 导体的电阻与电压无关，A 错误；对气体，欧姆定律不适用，即U I≠常数，B 错误；由U ＝IR 知电流每经过一个电阻要产生一定的电势降落，欧姆定律适用于电解质溶液导电，C 正确，D 错误.2.(多选)由欧姆定律I ＝U R 导出U ＝IR 和R ＝U I，下列叙述中正确的是( ) A.由R ＝U I知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定B.导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C.对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值D.电流相同时，电阻越大，其两端电压越大 答案 BCD3.已知用电器A 的电阻是用电器B 的电阻的2倍，加在A 上的电压是加在B 上的电压的一半，那么通过A 和B 的电流I A 和I B 的关系是( ) A.I A ＝2I B B.I A ＝I B 2C.I A ＝I BD.I A ＝I B4答案 D解析 由I ＝U R 得，I A ∶I B ＝U A R A ∶U B R B ＝U A R B ∶U B R A ＝1∶4，即I A ＝14I B ，故选D.4.在电阻为4 Ω的导体中通以恒定电流，5 min 内通过导体横截面的电荷量是45 C ，这时加在导体两端的电压是( ) A.60 V B.6 V C.0.6 V D.3.6 V答案 C解析 通过导体的电流为I ＝q t ＝455×60A ＝0.15 A ，根据欧姆定律得，加在导体两端的电压是U ＝IR ＝0.15×4 V＝0.6 V ，故选C.5.(多选)将阻值恒为R 的电阻接在电压为U 的电源两端，则描述其电压U 、电阻R 及流过R 的电流I 间的关系图象中正确的是( )答案 CD解析 电阻的阻值R 不随U 、I 的变化而改变，但电流I 与电压U 成正比，C 、D 正确.考点二 伏安特性曲线的理解与应用6.如图1为给出的几种电学元件的电流与电压关系图象，下列说法正确的是( )图1A.这四个图象都是伏安特性曲线B.这四种电学元件都是线性元件C.①②是线性元件，③④是非线性元件D.这四个图象中，直线的斜率都表示元件的电阻 答案 C解析 伏安特性曲线是以I 为纵轴、U 为横轴的，A 错误；线性元件的I －U 图象是必须过原点的直线，所以只有①②是线性元件，③④不是线性元件，B 错误，C 正确；在U －I 图象中，过原点的直线的斜率才是导体的电阻，D 错误.7.(多选)如图2所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知，下列说法正确的是( )图2A.导体的电阻是25 ΩB.导体的电阻是0.04 ΩC.当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD.当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V 答案 ACD解析 由题图可知，导体的电阻：R ＝U I ＝50.2Ω＝25 Ω， 当电压U 1＝10 V 时，电流I 1＝U 1R ＝1025A ＝0.4 A ， 当电流I 2＝0.1 A 时，电压U 2＝I 2R ＝0.1×25 V＝2.5 V ，故选A 、C 、D. 8.有四个金属导体，它们的U －I 图象如图3所示，电阻最大的导体是( )图3A.aB.bC.cD.d答案 D9.(2018·山东济宁市高一下期末)如图4所示，曲线MN 为某白炽灯的一段伏安特性曲线，当白炽灯两端的电压由30 V 升高到60 V 时，其灯丝的电阻增加了( )图4A.10 ΩB.20 ΩC.30 ΩD.40 Ω 答案 A解析 当电压为30 V 时，R 1＝301 Ω＝30 Ω当电压为60 V 时，R 2＝601.5Ω＝40 Ω电阻增加了40 Ω－30 Ω＝10 Ω，选项A 正确.10.某导体中的电流随其两端电压的变化关系如图5所示，则下列说法中正确的是( )图5A.加5 V 电压时，导体的电阻大于5 ΩB.加11 V 电压时，导体的电阻可能为1.4 ΩC.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 答案 D解析 对某些电学元件，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的U I值仍表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体在加5 V 电压时，U I＝5 Ω，所以此时电阻为5 Ω；当电压增大时，U I值增大，即电阻增大，综合判断可知A 、B 、C 项错误，D 项正确.11.某同学在研究三种导电元件的伏安特性曲线时，他根据实验中所测得的数据，分别绘制了I －U 图线如图6甲、乙、丙所示.下列说法正确的是( )图6A.图甲的元件可以作为标准电阻使用B.图乙的元件的电阻随电压升高而减小C.图丙的元件的电阻随电压升高而增大D.以上说法均不正确答案 A解析 题图甲元件的电阻不变，可作标准电阻使用，题图乙元件的电阻随电压升高而增大，题图丙元件的电阻随电压的升高而减小，故选A.12.(多选)如图7所示为A 、B 两电阻的U －I 图线，则关于两电阻的描述正确的是( )图7A.电阻A 的阻值随电流的增大而增大，电阻B 的阻值不变B.在两图线交点处，电阻A 的阻值等于电阻B 的阻值C.在两图线交点处，电阻A 的阻值大于电阻B 的阻值D.在两图线交点处，电阻A 的阻值小于电阻B 的阻值答案 AB二、非选择题13.加在某导体上的电压变为原来的3倍时，导体中的电流增加了0.9 A ，如果所加电压变为原来的12时，导体中的电流变为多少？ 答案 0.225 A解析 设导体电阻为R ，导体上原来的电压为U 0，原来通过的电流为I 0，则当电压变为原来的3倍时，由欧姆定律得：I 0＝U 0R ，I 0＋0.9 A ＝3U 0R由以上两式解得：U 0R＝0.45 A. 当电压为12U 0时，I ＝U 02R ＝12×0.45 A＝0.225 A.。
高中物理第二章恒定电流欧姆定律学案设计新人教选修
3 欧姆定律学习目标1.进一步体会用比值定义物理量的方法,知道什么是电阻以及电阻的单位.2.理解并掌握欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题.3.通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握用分压电路改变电压的基本技能.4.知道伏安特性曲线、线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.自主探究一、探究导体中的电流规律对同一导体,电流跟导体两端的电压的关系是.二、实验准备(1)实验器材:、、、、、和导线若干.(2)实验原理:.合作探究一、实验探究1.电路图如图所示.2.数据记录:3.实验结论:.二、新课学习1.电阻(1)定义:.(2)定义式:.(3)单位:.(4)物理意义:.2.欧姆定律(1)内容:.(2)表达式:.(3)单位:.(4)适用条件:.3.导体的伏安特性曲线:4.线性元件与非线性元件的区别:.三、实例探究若加在某导体两端的电压变为原来的,导体中的电流减小了0.4 A,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?四、巩固练习一金属导体,两端加上U1=10 V的电压时电流I1=0.5 A,两端加上U2=30 V的电压时导体中电流I2多大?若导体两端不加电压,则导体的电阻多大?课堂检测1.根据欧姆定律,下列说法中正确的是()A.从关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B.从关系式R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.从关系式I=可知,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D.从关系式R=可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值2.鸟落在110 KV的高压输电线上,虽然通电的高压线是祼露的电线,但鸟仍然安然无恙,这是因为()A.鸟有耐高压的天性B.鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电C.鸟两脚间的电压几乎为零D.鸟体电阻极大,所以无电流通过3.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知错误的是()A.导体的电阻是25 ΩB.导体的电阻是0.04 ΩC.当导体两端的电压是10 V时,通过导体的电流是0.4 AD.当通过导体的电流是0.1 A时,导体两端的电压是2.5 V4.某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得到如下一组U和I的数据,数据如下表:(1)在图中画出I-U图线.(2)从图线上可以看出,当小灯泡的电功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是.(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而.。
高中物理第二章恒定电流电阻定律知识导学案新人教选修
6 电阻定律问题探究收音机的音量调节、音响混频控制台上可滑动的声音控制系统、一些台灯的亮度调节都要用到电位器.你知道电位器是根据什么原理制造的吗?关于电阻你了解多少?导体的电阻由哪些因素来决定?这节就来探究这些问题.自学导引一、电阻定律的探究1.实验探究（1）实验目的：探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系.（2）实验方法：____________________________.（3）实验原理：串联电路中电压与电阻成正比.（4）实验结果：_________________________________________________________________.答案：控制变量法 电阻之比等于长度之比，等于横截面积之比的倒数.长度、横截面积相同，材料不同的导体电阻不同2.逻辑推理探究（1）分析导体的电阻和它的长度的关系;（2）研究导体电阻与它的横截面积的关系;（3）实验探究导体电阻与材料的关系.3.结论：________________________________________________________________________. 答案：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟材料有关.二、电阻定律1.内容：在温度一定的情况下，导体的电阻跟它的长度成________，跟它的横截面积成_____________. 答案：正比 反比2.公式：______________，式中ρ为导体材料的电阻率，l 是导体长度，S 是导体的横截面积. 答案：R=ρSl 3.适用条件：____________________________________.答案：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液4.注意：电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压和通过的电流无关，______________只是定义式，____________是决定式.类似于E=q F 是定义式，E 与F 、q 无关.E=k 2r Q 是点电荷产生的场强的决定式和计算式，由Q 及r 决定.答案：R=I U R=ρSl 三、电阻率1.意义：导体的电阻率ρ是导体材料本身的属性，是反映材料的性能的物理量.答案：导电2.定义式：_______________________________________________.答案：ρ=lRS 3.国际单位：___________________，符号____________________.答案：欧姆·米 Ω·m4.注意：①电阻率是材料本身的属性，反映材料对电流阻碍能力的强弱.②同种材料的电阻率ρ随温度的变化而___________，金属材料的电阻率ρ随温度的升高而____________，这就是金属的电阻随温度升高而增大的原因所在.____________就是利用金属的电阻随温度的变化而制成的.有些合金的电阻率几乎不随温度变化，常用来制作_____________.当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫做_____________，处于这种状态的导体叫做_____________.答案：变化 升高 电阻温度计 标准电阻 超导现象 超导体疑难剖析一、电阻与电阻率1.电阻、电阻率是不同的两个物理概念，不能混淆.电阻反映的是导体本身导电性能的物理量，它与导体的几何形状有关；而电阻率是反映材料本身导电性能的物理量，它与材料制成什么样的导体无关，只由导体材料和温度决定.不能根据ρ=lRS ，错误地认为电阻率跟导体的横截面积S 成正比，跟导体长度l 成反比.2.某种材料的电阻率大，不能说它对电流的阻碍作用一定大.这是因为：电阻率大的材料制成的电阻可以是一个小电阻，这完全可由电阻的l 、S 决定.如果该材料制成的电阻，当S 很大，l 很小，则它的电阻就很小，它对电流的阻碍作用可以很小.3.纯金属的电阻率ρ很小，比较短的金属导线，其电阻一般不予考虑.合金的ρ较大，灯泡的灯丝、电炉的电阻丝并不很长，但它们的电阻都较大.对于同种材料，在同一温度下，ρ是一个恒量,但ρ与温度有关系，金属导体的ρ随温度的升高而增大，例如灯丝电阻随温度的变化是比较明显的，但在高中阶段如不强调，一般不考虑温度的影响.有些金属合金如锰铜ρ几乎与温度无关，而半导体的电阻率不随温度的升高而增大，反随温度的升高而减小.4.本节较易出错的地方是讨论导体形状变化而引起电阻变化的问题，在这个过程中我们需要注意的是不管导线如何形变，它的总体积是不变的，这是问题的隐含条件，也是解题的关键.具体地说：①当我们把一根导线均匀地拉长为原来的n 倍时，那么它的横截面积将变成原来的n l ，由电阻定律可知，它的电阻将变成原来的n 2倍.②当我们使导线的直径变为原来的n 倍时，其横截面积将变为原来的n 2倍.又由于它的体积不变，所以它的长度会变成原来的2n l ，由电阻定律可知它的电阻将会变成原来的4n l . 【例1】两根完全相同的金属导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为_______________.思路分析：本题考查电阻定律的应用.解析：由电阻定律设金属导线原来的电阻为R=ρSl 拉长后l 1=4l ，因为总体积V=lS 保持不变，所以截面积S 1=S ／4所以：R 1=ρ11S l =ρ4/4S l =16R 对折后l 2=l ／2，截面积S 2=2S所以：R 1=ρ22S l =ρS l 22/=4R 则后来两导线的电阻之比：R 1∶R 2=64∶1.答案：64∶1温馨提示：某一导体形状改变后，讨论其电阻变化要抓住要点:①电阻率不变;②总体积不变，由V=lS 可知l 和S 成反比例变化.在ρ、l 、S 都确认后，应用电阻定律R=ρSl 来判断. 【例2】一个标有“220 V 60 W ”的白炽灯泡，加上的电压U 由0逐渐增大到220 V ，在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示，在图2-6-1所示的四个图线中，符合实际的是（ ）图2-6-1思路分析：本题考查电阻率随温度变化的关系.白炽灯泡的灯丝是钨丝，电阻率随温度的升高而增大.所以当灯丝的温度随电压的逐渐增大而升高时，灯丝的电阻会逐渐增大.解析：在U-I 图象中R=I U =tan θ，由于电压增大时灯丝温度明显升高，所以灯丝电阻增大，即图象的斜率应当增大.又由于电阻率随温度升高而单调增大，所以斜率应当单调增大.可判断A 、C 、D 图肯定不符合实际，从而只能选B.答案:B温馨提示：在应用电阻定律分析问题时，一般不考虑温度的变化，认为电阻率不变.但当题目明确提示或暗示温度变化使电阻率有明显变化时，则要依据电阻率随温度变化的关系，结合电阻定律、欧姆定律分析判断.二、欧姆定律与电阻定律1.由欧姆定律导出的R=IU ，是电阻的定义式，公式表明可由电路的工作状态来计算电阻的大小，但电阻大小与加在它上面的电压和通过它的电流均无关. 2.电阻定律R=ρSl ，是电阻的决定式，公式表明电阻的大小由导体本身的因素决定，其中电阻率反映了材料的导电性能.同种材料导体的电阻随导体长度和横截面积的变化而变化.【例3】如图2-6-2所示，一圈粗细均匀的导线长1 200 m ，在两端点A 、B 间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5 A.如剪去BC 段，在A 、C 两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6 A ，则剪去的BC 段为多长？图2-6-2思路分析：由于电压恒定，根据欧姆定律可算出导线AB 和AC 段的电阻比，再根据电阻定律算出长度比，即得剪去的导线长度.解析：设整个导线AB 的电阻为R 1，其中AC 段的电阻为R 2，根据欧姆定律：U=I 1R 1=I 2R 2所以656.05.02112===I I R R .再由电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC 段导线长：l 2=12R R l 1=65×1 200 m=1 000 m.由此可知，剪去的导线BC 段的长度为：l x =l 1-l 2=200 m.答案：200 m温馨提示：对于这一类问题，由于导线的电阻、电阻率及横截面积均未知，故直接应用两定律很难求解.考虑到应用比例和比值关系，消去未知量，题目就迎刃而解了.【例4】A 、B 两地相距40 km ，从A 到B 两条输电线的总电阻为800 Ω，若A 、B 之间的某处E 两条线路发生短路，为查明短路地点，在A 处接上电源，测得电压表示数为10 V ，电流表示数为40 mA.求短路处距A 多远?思路分析：本题的关键是根据题意画出电路图，根据电路图，利用欧姆定律和电阻定律来解决问题. 解析：根据题意画出电路如图2-6-3所示，A 、B 两地相距l 1=40 km.原输电线总长2l 1=80 km ，电阻R 1=800 Ω.图2-6-3设短路处E 距A 端为l 2，A 、E 间输电线电阻R 2=3104010-⨯=I U Ω=250 Ω 由R=ρSl ,得212122l l R R = 所以l 2=12R R l 1=800250×40 km=12.5 km 即短路处距A 端12.5 km.答案:12.5 km温馨提示：当两输电线发生短路时，一般是两导线搭接了，在搭接处无搭接电阻；若是两输电线在某处发生漏电情况，则漏电处有漏电电阻.【例5】超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1987年我国科学家制成了临界温度为90 K 的高温超导材料.(热力学温度T 与摄氏温度t 的关系是T=t+273 K)（1）上述临界温度对应的摄氏温度为（ ）A.100 ℃B.-100 ℃C.-183 ℃D.183 ℃（2）利用超导材料零电阻性质，可实现无损耗输电.现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V.如果临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）A.1 kWB.1.6×103 kWC.1.6 kWD.10 kW思路分析：(1)据热力学温度与摄氏温度的关系T=t+273 K ，易得t=(90-273) ℃=-183 ℃.（2）普通输电线上的电流I=80010403⨯=U P A=50 A P 损=I 2R=502×0.4 W=1 000 W=1 kW.答案：（1）C （2）A温馨提示：超导是物理学的一个热点和前沿问题，超导研究从实验室走向实用是建立在发现高温超导材料基础上的.目前超导转变温度约为90 K.寻找转变温度更高的超导材料和发展超导的应用技术是超导研究的两个重要方向.超导材料的最大优点是能传输大电流和减少输电线路上电能的损耗，即原先电流流过输电线将有一部分电能转变为内能，而通过超导输电线就不再有这一部分损耗，因而我们在解这一部分题时，只要把电流通过普通输电线的损耗计算出来也就知道利用超导导线节约的电功率了.拓展迁移1.一根长L=2 m 、横截面积S=1.6×10-3 m 2的铜棒，两端电势差为U=5.0×10-2 V ，铜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m ，铜内自由电子体密度为n=8.5×1029 m -3，求：（1）铜棒的电阻；（2）通过铜棒的电流；（3）铜棒内的电场强度；（4）自由电子定向移动的速率.思路分析：根据题给的已知条件，由电阻定律可求导体的电阻，应用欧姆定律可解电流，已知导体棒两端电压和棒长，视导体内电场为匀强电场，有E=LU .而自由电子的定向移动速率必须结合电流的微观表达式计算.解析：（1）由电阻定律R=ρS l =1.75×10-8×3106.12-⨯Ω=2.19×10-5 Ω. （2）I=521019.2100.5--⨯⨯=R U A=2.28×103 A. （3）E=2100.52-⨯=L U V/m=2.5×10-2 V/m. （4）由I=neSv 得v=319293106.1106.1105.81028.2--⨯⨯⨯⨯⨯⨯=neS I m/s=1.05×10-5 m/s. 答案:(1)2.19×10-5 Ω (2)2.28×103 A(3)2.5×10-2 V/m (4)1.05×10-5m/s思维启示：这是一个涉及到电场和电路的综合题目，它可以使我们对电流、场强、电子定向移动速率有一个量的概念.2.如图2-6-4所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镀膜的厚度为d ，管两端有导电金属箍M 、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I ，则金属膜的电阻为____________,镀膜材料电阻率的计算式为ρ=______________.图2-6-4思路分析：第一问求电阻，可直接应用欧姆定律求得；解第二问必须应用到电阻定律R=ρSl ，怎样确定l 与S 是解题的关键.试想将膜层展开，如图所示，则膜层等效为一电阻，其长为L ，横截面积为管的周长×厚度d ，再将电阻的定义式与决定式联立，便可求出ρ.解析：由欧姆定律可得R=I U 由电阻定律R=ρSl 可得：R=ρDd L d D L πρπ=•22,则Dd L I U πρ=,ρ=IL Dd U π. 答案:I U ILDd U π 思维启示：要注意应用展开法将实际生活中抽象的实物转化成简单的物理模型，从而使题目得以解决.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．下列说法中正确的是（ ）A ．原子核发生一次β衰变，该原子外层就一定失去一个电子B ．核泄漏事故污染物13755Cs 能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为1371375556Cs Ba+x →可以判断x为质子C ．若氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应D ．质子、中子、α粒子的质量分别是123,,m m m ，质子和中子结合成一个a 粒子，释放的能量是1223(22)m c m m +-2．如图甲所示，一滑块从固定斜面上匀速下滑，用t 表示下落时间、s 表示下滑位移、E k 表示滑块的动能、Ep 表示滑块势能、E 表示滑块机械能，取斜面底为零势面，乙图中物理量关系正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．3．叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m ，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：A．上方球与下方3个球间均没有弹力B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力C．水平地面对下方三个球的支持力均为43mgD．水平地面对下方三个球的摩擦力均为43mgμ4．如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块(A A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为1μ，A与地面间的动摩擦因数为2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为()A．121μμB．12121μμμμ-C．12121μμμμ+D．12122μμμμ+5．如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是（）A ．电流表A 的示数变小，电压表V 的示数变大B ．小灯泡L 变亮C ．电容器C 上电荷量减少D ．电源的总功率变大6．如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为2m 和m 的A B 、两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A B 、不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是（ ）A ．两滑块的动量大小之比:2:1AB p p =B ．两滑块的速度大小之比A B v v :2:1=C ．两滑块的动能之比12::kA kB E E =D ．弹簧对两滑块做功之比:1:1A B W W =7．可看作质点的甲、乙两汽车沿着两条平行车道直线行驶，在甲车匀速路过A 处的同时，乙车从此处由静止匀加速启动，从某时刻开始计时，两车运动的v t -图象如图所示，0t 时刻在B 处甲，乙两车相遇。
新高中物理第二章恒定电流第1讲电源和电流学案新人教版选修3.doc
新高中物理第二章恒定电流第1讲电源和电流学案新人教版选修3[目标定位] 1。
了解电流的形成条件，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、方向规定，会用公式q＝It分析相关问题。
3。
从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系．一、电源恒定电场1．电源(1)电源是不断地把电子从正极搬运到负极从而维持正、负极之间一定电势差的装置．(2)作用电源的作用是移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，从而保持电路中有持续电流．电源P在内部能把电子从正极A搬运到负极B，如图1所示．图12．恒定电场(1)形成：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．(2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化．例1 将一些电学元件用导线连接在某电源的两端，下列描述正确的是( ) A．电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差B．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷C．导体中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．导体中的电场是由电源的电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而形成的解析电源将负电荷从负极搬到正极，维持正、负极间有一定的电势差，A正确，B错误；导体中的电场是电源电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而成的，C错误，D正确．答案AD二、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．物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量．电流是表示电流强弱程度的物理量．3．定义式：I＝。
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．4．单位：安培，符号：A。
其他单位：毫安(mA)、微安(μA)。
1A＝103mA＝106μA。
5．方向：电流是标量，但有方向．导体内正电荷定向移动的方向为电流方向，即电流方向与负电荷定向移动的方向相反．深度思考判断下列说法是否正确，并说明理由．(1)电流有方向，所以说电流是矢量．(2)由于I＝，所以说I与q成正比，与t成反比．答案(1)不正确，电流的计算遵循代数运算法则，所以是标量．(2)I ＝是电流的定义式，电流与q无正比关系，与t无反比关系．例2 在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图2所示．如果测得2s内分别有1。
高中物理第二章恒定电流电源和电流学案新人教选修
§2、1电源和电流班级：第组姓名：【学习目标】1. 了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中恒定电场。
2. 理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流。
3. 经历金属体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。
重点：理解电流的定义，并有效地运用它解决相关问题。
难点：金属体内自由电子定向移动速率的推导过程【完成目标】目标一：电源1．分别带正、负电荷的A、B两个导体，若用导线R连接，导线R中可能存在一个________电流．若要保持持续的电流，A、B间需维持着一定________．能使A、B间维持一定的电势差的装置称为________．2．由稳定分布的________所产生的稳定的________，称为恒定电场．静电场中的电势、电势差及其与电场强度的关系等在恒定电场中________适用．3．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。
例1：下列关于电源的说法正确的是( )A．电源是将其他形式的能转化为电能的装置B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极例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目标二：恒定电流4．形成电流的条件(1)电路中存在；________(2)电路两端存在持续的．5．电流的方向：规定________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________；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向________，与负离子定向移动方向________．(2)恒定电流：________和________都不随时间变化的电流．6．电流⑴概念：电荷的定向移动形成电流。
高中物理第二章恒定电流电源和电流学案设计新人教选修
1 电源和电流学习目标1.了解电源的形成过程.2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程.自主探究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电荷在导线内共同形成的,导线内的电场保持和平行.3.由分布的电荷所产生的稳定的电场,称为恒定电场.4.把、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;规定定向移动的方向为电流的方向;电流的单位是,符号是;公式为.合作探究【提出问题】问题1:电流形成的条件是什么?问题2:导体中产生电流的条件是什么?问题3:如何使电路中有持续电流?【要点提炼】一、电源1.要使电路中保持持续的电流,电路两端之间要有一定的.2.电源的作用:维持电路两端始终有一定的,使电路中保持.二、恒定电场问题:在有电源的电路中,导线内部的电场强度有什么特点呢?【要点提炼】1.由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,称为.2.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,在恒定电场中.【合作探究】问题:在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用,而发生定向运动,从而形成电流,恒定电场中的电流有什么特点呢?三、恒定电流问题:1.什么样的电流被称为恒定电流?2.我们用什么物理量来描述电流的强弱程度?【巩固练习1】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.电流方向与正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向.3.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为.结论:电流等于通过导体横截面的与通过这些所用的比值.4.某电解槽横截面积为0.5 m2,若10 s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为1 C,则电解液中的电流为.在电解液中,电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值的.【例题】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线,通过的电流I=1 A.已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C.求铜导线中自由电子定向移动的速率.【合作探究】问题:你认为计算出的电子定向运动速率与我们的生活经验是否相符?怎样解释?【巩固练习2】1.下列叙述中正确的有( )A.导体中电荷运动就形成电流B.电流的单位是安C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.对于导体,如果两端电势差不为零,则电流一定不为零2.关于电流,下列说法正确的是( )A.根据I=qt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,是标量D.电流的单位“安培”不是国际单位制单位3.某电解质溶液,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流是多大?课堂检测一、选择题1.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出电能C.电源的作用就是能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2.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则( )A.v1最大B.v2最大C.v3最大D.无法确定3.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为( )A.4.8×10-6 AB.3×10-13 AC.9.6×10-6 AD.3×10-6 A4.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.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是通过甲导体电流的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体中的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.某正负电子对撞机的储存环是长为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.5.0×1011B.5.0×1019C.1.0×1013D.1.0×1036.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速率为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.C.qvSD.7.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是( )A.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→B,电流I=D.溶液内电流方向A→B,电流I=8.来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速,形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d,质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场,质子到达靶时的速度为v,则质子源与靶间的质子数为( )A. B. C. D.9.铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,现有一根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子定向移动的平均速率为( )A.光速cB.C.D.二、计算题10.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少?11.导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m,平均要多少时间?12.已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．采用一稳压交流电源给如图所示电路供电，R1、R2、R3 是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的匝数比为2：1，开关断开时电路消耗的总功率为P，则开关闭合时电路消耗的总功率为（）A．P B．32PC．53PD．95P2．如图甲所示，梯形硬导线框abcd固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系，t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。
高中物理第二章恒定电流第1节电源和电流教学案新人教版选修3-1(new)
第1节电源和电流1．电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持续电流。
2．电流的大小为I＝错误!，方向规定为正电荷定向移动的方向.负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
3．恒定电流是指大小和方向都不随时间变化的电流。
一、电源1．概念在电路中把在电场力作用下移动到导体A的电子搬运到导体B的装置。
图2。
1。
12．作用（1）在导体A、B两端维持一定的电势差。
（2)使电路中保持持续的电流。
二、恒定电流1．恒定电场（1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场.(2）形成：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.（3)特点：导线内的电场线与导线平行，电荷的分布是稳定的,导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。
（4)恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，因此其基本性质与静电场相同，在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系,在恒定电场中同样适用.2．电流(1）概念：电荷的定向移动形成电流。
(2)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。
(3)符号及单位：电流用符号I表示，单位是安培,符号为A。
常用单位还有毫安(mA)和微安（μA），1 A＝103mA＝106μA。
(4）表达式:I＝qt（q是在时间t内通过导体某一横截面上的电荷量）。
(5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
3．恒定电流（1)概念：大小、方向都不随时间变化的电流.(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变.1．自主思考——判一判（1）电路中有电流时，电场的分布就会随时间不断地变化.(×）(2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。
(√)（3）恒定电场的电场强度不变化，一定是匀强电场。
（×)(4)电流既有大小，又有方向，是矢量。
（×）（5）电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。
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高中物理同步学案人教版第二章恒定电流一．电源和电流[要点导学]1.能把电子从正级搬运到负级的装置是__________。
2.恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积存的电荷共同形成的。
尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，因此电荷的分布是稳固的，电场的分布也可不能随时刻变化。
这种由稳固分布的电荷所产生的稳固电场称为恒定电场。
3．形成电流的必要条件：(1)要有能自由移动的______。
在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的_______，电解液中的________等。
(2)导体两端有______，即能产生促使电荷作定向移动的作用力——电场力。
电源的作用确实是保持导体两端的电压，从而使电路中有连续的电流。
4．电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时刻的比值叫电流，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。
在国际单位制中，电流是一个差不多物理量，其单位安培是差不多单位之一。
5．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向_______。
但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。
6．恒定电流：大小和方向都不随时刻变化的电流。
7．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。
推导过程如下：如图12－1－1所示，在加有电压的一段粗细平均的导体AD 上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，那么在时刻t内处于相距为vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。
由于I=q/t可得：I=qnSvt/t=nqvS[范例精析]例1某电解池中，假设在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，那么通过那个截面的电流是( )．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，那么在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。
依照电流的定义式得：I=q/t=6.4/2=3.2A拓展：电流的大小等于单位时刻内通过导体横截面的电量，而正电荷的定向移动形成电流与负电荷定向移动形成电流是等效的。
只只是负电荷定向移动形成电流的方向与负电荷定向移动的方向相反而已。
例2电子的绕核运动可等效为环形电流。
假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，那么其等效电流等于多少？解析：假想电子绕核运动的轨迹确实是一个环形导体，在运动的轨迹上任取一截面，那么在一个周期内只有一个电子通过那个截面，由于电子电荷量题目差不多给出，只要求出电子运动的周期，就能够依照电流的定义求解。
依照圆周运动的知识可知，电子运动的周期为T=2πr/v,因此所求电流为I=e/T=ev/2πr.拓展：此题用到前面所学有关圆周运动的差不多知识，还用到一种等效的思维方法。
由于没有直观体会，关于许多学生来讲，采纳那个思维方法是有一定难度的，因此此题作为一种类型，期望学生通过练习积存这种解题思路，在今后解决类似咨询题时能够采纳相近的思维方法。
例如：一电子沿一圆周顺时针方向高速运动，周期为10－10s，那么等效电流大小为——————A,电流方向是——————————〔填〝顺时针〞或〝逆时针〞〕。
[答案：1.6×10- 9，逆时针]例3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 时刻内，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，因此q=I·Δt自由电子数目为：N=q/e= IΔt /e，那么选项C正确。
又因为电流强度的微观表达式为I=nev·s，因此自由电子数目为N=q/e= IΔt /e =nevsΔt/e=nvs Δt那么选项A正确。
拓展：此题要紧考查电流强度的定义式和微观表达式的应用运算。
求解此题的关键是对电流的本质要有深刻的认识，依据电流强度的宏观和微观表达式，灵活运用解题。
[能力训练]1．1毫安=__________安，1微安=__________安。
1×10-31×10-62．把规定为电流的方向，在金属导体中，电流方向与自由电子定向移动的方向。
在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向,与负离子定向移动的方向。
正电荷定向移动的方向；相反；相同；相反3．关于电源的作用,以下讲法正确的选项是 (BCD)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4．以下表达正确的选项是〔BD〕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，因此电流强度是矢量D．导体中有电流通过时，导体内部场强不为零5．关于电流的方向，以下讲法正确的选项是〔C〕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．不管在何种导体中，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，由因此正负电荷定向移动形成的电流，因此电流有两个方向6．关于电流的讲法正确的选项是〔BD〕A．依照I=q/t可知，I与q成正比B．假如在任何相等时刻内通过导体横截面积的电量相等，那么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〞是国际单位制中的差不多单位7．以下对导体中的电场明白得正确的选项是〔ABD〕A．导体内的电场在稳固时是和导线平行的B．导体内的电场由电源、导线等电路元件所积存的电荷共同形成C．导线中电场始终随时刻而变化D．导体内的电场是一种动态的稳固8．通过一根金属导线的电流为16mA．那么10s内通过这根导线横截面的自由电子数为〔B〕A．1.0×1017B．1.0×1018C．1.0×1019D．1.0×1020 9．在某次闪电中，连续时刻为0.005 s所形成的平均电流为6.0×104A，假设闪电过程中产生的电荷以0.5A的电流通过电灯，试求可供电灯照明的时刻。
6×10310.银导线的横截面积S=4mm2，通以I=2A的电流，假设每个银原子能够提供一个自由电子，试推导银导线单位长度上的自由电子数的运算公式,并运算结果.(银的密度ρ=10.5×103kg/m3,摩尔质量M=108g/mol,阿伏伽德罗常数N A=6.02×1023mol-1,运算结果取1位小数)ρN A S/M，2×1023二．电动势[要点导学]1．电源：从能的转化角度来看，电源是通过非静电力做功把其它形式能转化为电势能的装置。
2．电源的电动势：各种电源把其它形式的能转化为电势能的本领是不同的，这种本领可用电源电动势来描述，电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功。
3．电源电动势的定义式：假如移送电荷q时静电力所做的功为W，那么电动势E表示为E＝W/q。
式中W、q的单位是焦耳〔J〕、库仑〔C〕；电动势E的单位是伏特〔V〕。
对某个电源来讲W/q是个定值〔流过电量kq，电源提供电能kW〕，对不同的电源来讲，流过相同的电量时，电源提供的电势能越多〔即W/q越大〕，那么电源转化能的本领大，也确实是电源电动势大。
一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义是电路中流过电量为1C时，干电池将化学能转化为电势能的量是1.5J.4．电源电动势的大小等于没有接入电路时两极间的电压。
电动势的大小能够用内阻极大的伏特表粗略测出。
5．电动势的符号是E，国际单位是伏特；是一个标量，但有方向，在电源内部由负极指向正极。
6．电源内阻：电源内部也是由导体组成的，因此也有电阻，那个电阻叫电源内阻。
对同一种电池来讲，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专门大。
[范例精析]例1：有一电流表零刻度在表盘中央，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，发觉电流表指针向左偏，试判定电源的正、负极。
解析：可依照电流的方一直判定电源的正负极，在电源外部电流从电流从正极流向负极，由于电流表的指针向左偏，讲明电流表中的电流是从负接线柱流向正接线柱，也确实是讲，在电源的外部电流从b流向a，因此电源的b是正极，a是负极。
拓展：解题关键是依照电流表指针的偏转方一直判定电流的方向，实际上是要求学生明白得电流方向与电源正负极间〔电势高低〕的关系，从而灵活动用。
例2：关于电源的电动势，下面讲法正确的选项是〔〕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，因此电动势是矢量解析：由电动势的物理意义可知，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，它在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压，也等于电路中通过1C电量时所提供的能量；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的大小无关，跟外电路也无关；电动势尽管有方向，但电动势是标量。
正确答案是：AB拓展：明白得电动势的概念，明白电动势的含义是正确解题关键。
[能力训练]1．用干电池与电阻串联组成闭合电路，电路中的能量转换情形是：在干电池的内部，非静电力移送电荷做功，_________能转化为________能，正电荷从电源的正极经外电路、内电路再到电源正极绕行一周，电场力做功，________能转化为________能。
化学，电，电，热2．以下关于电源电动势的讲法正确的选项是〔ACD〕A．电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压B．电源内，电源把其它形式的能转化为电能越多，其电动势也越大C．电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量D．电源的内阻和其它电阻一样都对电流起阻碍作用3．以下讲法正确的选项是〔CD〕A．从能量的观点来看，电源是把电势能转化为其它形式的能的装置B．电源电动势的大小，等于非静电力在电源内部把正电荷从负极送到正极所做的功的大小C．电动势是标量D．电动势的大小能够用内阻专门大的伏特表粗略测出4．铅蓄电池的电动势为2V，这表示〔ACD〕A．电路通过1库仑电量，电源把2焦耳的化学能转化为电能B．电池内电压是2VC．电源没有接入电路时，其两极间的电压是2VD．把化学能转化为电能的本领比一节干电池大5．沿闭合电路移动单位电荷绕行一周，其所需能量决定于〔D〕A．电流B．外电路的电阻C．内外电路的电阻D．电源电动势6．一台发电机用1A的电流向外输电，在1分钟内将180焦耳的机械能转化为电能，那么发电机的电动势是多少？180V7．铅蓄电池给某电学元件供电时，电流为0.5A，在某次接通开头的10s时刻内，铅蓄电池中有多少化学能转化为电能？10J三．欧姆定律[要点导学]1．电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量。