高中物理教案免费下载

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【篇一：高中物理复习全套教案(下)】

第七章恒定电流

知识网络：

第1单元基本概念和定律

一、.电流

条件：1、导体两端有持续的电压 2、有可以自由移动的电荷

金属导体――自由电子电解液――正负离子气体――正负离子、

自由电子

方向：正电荷的定向移动的方向

导体中电流由高电势流向低电势，

电流在电源外部由正极流向负极

二、电流强度——（i 标量）——表示电流的强弱。

通过导体某一截面的电量q跟通过这些电量所用时间的比值，叫电

流－42 2－强度，简称电流。

1、定义式：i?q适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

t

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。

2、电流的微观表达式已知：粒子电量q

导体截面积s

粒子定向移动的速率v 粒子体密度（单位体积的粒子的个数）推导：i?qsvtnq??i?nqsv tt对于金属导体有i=nqvs（n为单位体积内的

自由电子个数，s为导线的横截面积，v

-55为自由电子的定向移动速率，约10m/s，远小于电子热运动的

平均速率10m/s，更小于

三、欧姆定律

1、内容：导体中的电流强度跟导体两端的电压u成正比，跟导体的电阻r成反比

2、公式：i?u r

5、电阻的伏安特性曲线：注意i-u曲线和u-i曲

线的区别。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不再是过原点的直线。

四.电阻定律——导体电阻r跟它的长度l成正比，跟

（2）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。

⑶材料的电阻率与温度有关系：

①金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属

原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于

做标准电阻。

②半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由

电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。

③有些物质当温度接近0 k时，电阻率突然减小到零——这种现象

叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态

转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度tc。我国科学家在

1989年把tc提高到130k。现在科学家正努力做到室温超导。

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，它的电阻仍然照旧存在。

五 .电功和电热

2电功就是电场力做的功，因此是w=uit；由焦耳定律，电热q=irt。其微观解释是：

电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可以认为自由电子只

以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能。

1、电功和电功率

电功：电场力对运动电荷所做的功，也叫做电流所做的功

w?uitp?ui 适用于任何电路

能量转化：把电能转化成其他形式的能

2、电热和热功率（焦耳定律）

电流通过导体时，释放的热量

q?i2rtp?i2r 适用于任何电路

能量转化：电能转化为内能

3、纯电阻电路（一来一去，电能全部转化成内能（电阻、灯泡、电炉、电烙铁））

引：真空中和电阻中电流作功把电能转变为其它形式的能的不同

（动能、内能、机械能、化学能等）

w?q

uit?irt?u?ir

2

2

4、非纯电阻电路（一来多去电能的一部分转化成热能（电动机、电解槽，电感，电容??）

2w＝i r t＋其他形式的能量，即

w?q

uit?i2rt?u?ir

i2r

5、对于电动机

2 ui＝ i r ＋机械p

机械p 输入功率内耗功率输出功率

总功率热功率机械功率

消耗功率损失功率有用功率

【例1】下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的

2电功率p与电压平方u之间的函数关系的是以下哪个图象

2

2

2 o

a.b.c.d.

2 2解：此图象描述p随u变化的规律，由功率表达式知：p?u，u 越大，电阻越大，r

图象上对应点与原点连线的斜率越小。选c。

6、关于用电器的额定值问题

额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压，在这个条件下它消耗的功率就是额定功率，流经它的电流就是它的额定电流。如果用电器在实际使用时，加在其上的实际电压不等于额定电压，它消耗的功率也不再是额定功率，在这种情况下，一般可以认为用电器的电阻与额定状态下的值是相同的，并据此来进行计算。

【例2】某电动机，电压u1=10v时带不动负载，不转动，电流为i1=2a。当电压为u2=36v时能带动负载正常运转，电流为i2=1a。求这时电动机的机械功率是多大？解：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得，r?u1?5?，这个电阻可认i1

热为是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为p电

=u2i2=36w，内部消耗的热功率p

2=i2r=5w，所以机械功率p=31w

由例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小。

【例3】某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，

重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为u=110v，

不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提

升重物时，电路中的电流强度i=5.0a

，求电动机的线圈

3

电阻大小（取g=10m/s）.

2解析：电动机的输入功率p＝ui，电动机的输出功率p1=mgv，电动机发热功率p2=ir

【例4】来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为

800kv的直线加速器加

秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距l和4l的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2=_______。 vv解：按定义，2

i?neni,6.25?1015. tte

由于各处电流相同，设这段长度为

l，其中的质子数为n个，由i?nnelnev1和t?得i?,?n?。而

v2?2as,?v?s,?1?tvlvn2s22?s11

针对练习

1.关于电阻率，下列说法中不正确的是a

a.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好

b.各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大

c.所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零

d.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻

2.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm，bc=5 cm，当将a与b接入电压为u的电路中时，电流强度为1 a，若将c与d 接入电压为u的电路中，则电流为a?

a.4 a

b.2 a

c.11a

d.a 24

3.如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的

导体接在电路中，总电压为u，则.d