高中物理恒定電流

1、恒定電流學案1電源和電流一、電源1定義：能把電子從正極搬運到負極的裝置2作用： (1)維持電路兩端有一定的電勢差(2)使閉合電路中保持持續(xù)的電流二、恒定電流1恒定電場(1)恒定電場：當電路達到穩(wěn)定時，導線中的電場是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場，叫恒定電場(2)特點：任何位置的電荷分布和電場強度都不隨時間變化2恒定電流(1)定義：大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流(2)公式：I或qIt，其中：I表示電流，q表示在時間t內(nèi)通過導體橫截面的電荷量(3)單位：安培，符號A；常用的電流單位還有：毫安(mA)、微安(A)1 A103 mA；1

2、A106 A.一、電源要點提煉1產(chǎn)生電流的條件：導體兩端存在電壓2形成持續(xù)電流條件：導體兩端存在持續(xù)電壓3電源的作用：維持電路兩端始終有一定的電勢差，使電路中保持持續(xù)的電流二、電流表達式I及其方向要點提煉1電流指單位時間內(nèi)通過導體任一橫截面的電荷量，即I，其中q是時間t內(nèi)通過某截面的電荷量2電解液中正、負離子定向移動方向雖然相反，但正、負離子定向移動形成的電流方向是相同的，應用I時，q為正電荷的總電荷量和負電荷總電荷量的絕對值之和3在應用I計算時注意：(1)各個物理量的單位都用國際制單位電流的國際單位安培(A)是國際單位制中七個基本單位之一(2)電量q與時間t要對應4電流的方向：規(guī)定正電荷定向

3、移動的方向為電流的方向，則負電荷定向移動的方向與電流方向相反三、電流的微觀表達式問題設計如圖2所示，AD表示粗細均勻的一段長為l的導體，兩端加一定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為v，設導體的橫截面積為S，導體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q.試證明：導體內(nèi)的電流可表示為InqSv.圖2要點提煉1從微觀上看，電流InqSv，即I決定于導體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)n、每個自由電荷的電荷量q、自由電荷定向移動速率v，導體的橫截面積S.2電流的形成是電子在速率很大的無規(guī)則熱運動上附加一個速率很小的定向移動，電路閉合時，瞬間在系統(tǒng)中形成電場，使導體中所有自由電荷在電場

4、力的作用下共同定向移動，并不是電荷瞬間從電源運動到用電器3三種速率的比較(1)電子定向移動速率：電子在金屬導體中的平均運動速率，也是公式IneSv的v，大小約為105 m/s(2)電流的傳導速率：電流在導體中的傳導速率等于光速，為3×108 m/s.閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以光速建立恒定電場，電路中各處的自由電子幾乎同時定向移動，整個電路也幾乎同時形成了電流(3)電子熱運動速率：電子做無規(guī)則熱運動的速率，大小約為105 m/s.由于熱運動向各個方向運動的機會相等，故此運動不能形成電流一、對電源作用的理解例1現(xiàn)代生活離不開電源，電子表、照相機、移動電話、計算器及許多電子產(chǎn)品，都需要配

5、備各式各樣的電源，關(guān)于電源，以下說法正確的是(B)A電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負極不斷地搬運到正極，從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢差B電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C只要電路中有電源，電路中就一定有電流D電源實質(zhì)上也是一個用電器，也需要外界提供能量二、對電流的理解及計算例2關(guān)于電流的概念，下列說法中正確的是(CD)A導體中有電荷運動就形成電流B電流是一個矢量，其方向就是正電荷定向運動的方向C在國際單位制中，電流是一個基本物理量，其單位安培是基本單位D對于導體，只要其兩端電勢差為零，電流也必為零例3某電解池中，若在2 s內(nèi)各有1.0×1019個二價正離子和2.0×1

6、019個一價負離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是(D)A0 B0.8 AC1.6 A D3.2 A針對訓練一硫酸銅電解槽的橫截面積為2 m2，在0.04 s內(nèi)若相向通過同一橫截面的銅離子和硫酸根離子分別為5.625×1018個和4.735×1018個，則電解槽中的電流是多大？方向如何？答案82.88 A，方向與銅離子定向移動的方向相同1(對電源作用的理解)關(guān)于電源，下列說法中正確的是(D)A電源的作用是使絕緣材料體變成導體B電源是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的裝置C電源是為電路產(chǎn)生并提供自由電荷的裝置D電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2(對電流的理解)關(guān)于電流的方向，下

7、列敘述中正確的是(C)A金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向B在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負離子，電流方向不能確定C不論何種導體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向D電流的方向有時與正電荷定向移動的方向相同，有時與負電荷定向移動的方向相同3(公式I的應用)電路中有一電阻，通過電阻的電流為5 A，當通電5分鐘時，通過電阻橫截面的電子數(shù)為(C)A1 500個B9.375×1019個C9.375×1021個D9.375×1020個4(電流的微觀表達式)導體中電流I的表達式為InqSv，其中S為導體的橫截面積，n為導體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q為每個自由電荷

8、所帶的電荷量，v是(D)A導體運動的速率 B電流傳導的速率C電子熱運動的速率 D自由電荷定向移動的速率學案2電動勢一、電源1非靜電力的作用：把正電荷由從負極搬運到正極，同時在該過程中非靜電力做功，使電荷的電勢能增加2非靜電力特例：在電池中，非靜電力是化學作用，它使化學能轉(zhuǎn)化為電勢能；在發(fā)電機中，非靜電力是電磁作用，它使機械能轉(zhuǎn)化為電勢能3電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置二、電源的重要參數(shù)電動勢和內(nèi)阻1電動勢(1)大小：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1_C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功(2)公式：如果移送電荷q時非靜電力所做的功為W，那么電動勢E表示為E.單位：伏特

9、，符號為V.(3)物理意義：反映電源非靜電力做功本領大小的物理量(4)決定因素：由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，跟外電路無關(guān)2內(nèi)阻：電源內(nèi)部導體的電阻一、電源要點提煉電源的工作原理：在電源內(nèi)部非靜電力做功，使其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能；在電源的外部電路，靜電力做功，把電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能二、電動勢要點提煉1電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1_C正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功2公式：E是電動勢的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無關(guān)，是由電源自身的性質(zhì)決定的，電動勢不同，表示將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領不同，例如：蓄電池的電動勢為2 V，表明在蓄電池內(nèi)移送1 C的電荷量從

10、負極到正極時，可以將2 J的化學能轉(zhuǎn)化為電能3電動勢的方向：電動勢是標量，為研究問題的方便，規(guī)定其方向為電源內(nèi)部電流的方向，即在電源內(nèi)部由電源負極指向正極一、對電動勢的理解例1關(guān)于電動勢E的說法中正確的是()A電動勢E的大小，與非靜電力所做的功W的大小成正比，與移送電荷量q的大小成反比B電動勢E是由電源本身決定的，跟電源的體積和外電路均無關(guān)C電動勢E是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領強弱的物理量D電動勢E的單位與電勢差的單位相同，故兩者在本質(zhì)上相同解析本題考查了電動勢的基本概念，關(guān)鍵要正確地理解電動勢電動勢是一個用比值定義的物理量，這個物理量是與這兩個相比的項沒有關(guān)系，它是由電源本身決定的

11、，是表征其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領強弱的物理量電動勢和電壓盡管單位相同，但本質(zhì)上是不相同的，故選B、C.答案BC針對訓練關(guān)于電動勢，下列說法中正確的是()A在電源內(nèi)部把正電荷從負極移到正極，非靜電力做功，電勢能增加B對于給定的電源，移動正電荷非靜電力做功越多，電動勢就越大C電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負極向正極移動時，單位電荷量做功越多D電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負極移到正極時，移送的電荷量越多答案AC解析電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置，是通過電源內(nèi)部的非靜電力做功來完成的，所以，非靜電力做功，電勢能就增加，因此選項A正確電源的電動勢是反映電源內(nèi)部其他

12、形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能本領的物理量，電動勢在數(shù)值上等于移送單位電荷量的正電荷所做的功，不能說電動勢越大，非靜電力做功越多，也不能說電動勢越大，移送的電荷量越多，所以選項C正確，選項B、D錯誤二、對公式E的理解和應用例2由六節(jié)干電池(每節(jié)的電動勢為1.5 V)串聯(lián)組成的電池組，對一電阻供電電路中的電流為2 A，在10 s內(nèi)電源做功為180 J，則電池組的電動勢為多少？從計算結(jié)果中你能得到什么啟示？答案9 V串聯(lián)電池組的總電動勢等于各電池的電動勢之和三、電源電動勢在生活、生產(chǎn)中的應用例3如圖3所示是兩個電池外殼的說明文字圖中所述進口電池的電動勢是_ V；國產(chǎn)電池最多可放出_ mA·h的電荷

13、量，若電池平均工作電流為0.03 A，則最多可使用_ h圖中還提供了哪些信息：_.圖3答案1.260020充電時間和充電電流等1(對電動勢概念的理解)關(guān)于電壓和電動勢，下列說法正確的是(D)A電動勢就是電源兩極間的電壓B電壓和電動勢單位都是伏特，所以電壓和電動勢是同一物理量的不同叫法C電壓UW/q和電動勢EW/q中的W是一樣的，都是靜電力所做的功D電壓和電動勢有本質(zhì)的區(qū)別，反映的能量轉(zhuǎn)化方向不同2(對電源的理解)關(guān)于電源，下列說法正確的是(C)A當電池用舊之后，電源電動勢減小，內(nèi)阻增大B當電池用舊之后，電源電動勢和內(nèi)阻都不變C當電池用舊之后，電源電動勢基本不變，內(nèi)阻增大D以上說法都不對3(非靜

14、電力及其做功的特點)以下說法中正確的是(D)A電源內(nèi)部和外電路，正電荷都受靜電力作用，所以能不斷定向移動形成電流B靜電力與非靜電力都可以使電荷移動，所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢能減少C在電源內(nèi)部正電荷能從負極到達正極是因為電源內(nèi)部只存在非靜電力而不存在靜電力D靜電力移動電荷做功電勢能減少，非靜電力移動電荷做功電勢能增加4(電池容量的理解)電池容量就是電池放電時輸出的總電荷量，某蓄電池標有“15 A·h”的字樣，則表示(C)A該電池在工作1 h 后達到的電流為15 AB該電池在工作15 h 后達到的電流為15 AC電池以1.5 A 的電流工作，可用10 hD電池以15 A 的電流工作，可

15、用15 h學案3歐姆定律一、歐姆定律1電阻(1)物理意義：反映了導體對電流的阻礙作用(2)定義式：R.(3)單位：歐姆，符號是.(4)換算關(guān)系：1 k103 ，1 M106 .2歐姆定律(1)公式：I.(2)適用條件：歐姆定律對金屬導體和電解質(zhì)溶液適用，但對氣態(tài)導體和半導體元件并不適用二、導體的伏安特性曲線1伏安特性曲線：用縱坐標表示電流I，用橫坐標表示電壓U，這樣畫出的導體的IU圖象叫做導體的伏安特性曲線2圖線形狀(1)直線：線性元件，例如，金屬導體、電解質(zhì)溶液等(2)曲線：非線性元件，例如，氣態(tài)導體、半導體元件等一、歐姆定律要點提煉1I是部分電路歐姆定律的數(shù)學表達式，適用于金屬導電和電解質(zhì)

16、溶液導電，它反映了導體中電流與電壓、電阻的比例關(guān)系2公式R是電阻的定義式，適用于任何電阻的計算，公式給出了量度電阻大小的一種方法而導體的電阻由導體本身的性質(zhì)決定，與外加的電壓和通過的電流大小無關(guān)(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)3在使用I、R兩個公式計算時都要注意I、U、R三個量必須是對應同一導體在同種情況下的物理量二、導體的伏安特性曲線要點提煉1IU曲線上各點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，而UI曲線上各點與原點連線的斜率表示電阻2線性元件的伏安特性曲線是一條直線；歐姆定律適用的元件，如金屬導體、電解液導體3非線性元件：伏安特性曲線是一條曲線，歐姆定律不適用的元件，如氣態(tài)導體(日光燈、霓虹燈管中的氣體

17、)和半導體元件一、歐姆定律的理解和應用例1某電壓表的量程是015 V，一導體兩端電壓為1.6 V時，通過的電流為2 mA.現(xiàn)在若給此導體通以20 mA的電流，能否用這個電壓表測量導體兩端的電壓？答案不能二、導體的伏安特性曲線例2如圖5所示的圖象所對應的兩個導體：圖5(1)電阻R1R2為多少？(2)若兩個導體中的電流相等(不為零)時，兩端的電壓之比U1U2為多少？(3)若兩個導體兩端的電壓相等(不為零)時，電流之比I1I2為多少？答案(1)31(2)31(3)13針對訓練某導體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖6所示，則下列說法中正確的是(AD)圖6A加5 V電壓時，導體的電阻為5 B加11 V電壓

18、時，導體的電阻為1.4 C由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓的減小，導體的電阻不斷減小1電阻的定義式：R.3導體的伏安特性曲線線性元件非線性元件1(公式R的理解)R的物理意義是(CD)A導體的電阻與電壓成正比，與電流成反比B導體的電阻越大，則電流越大C加在導體兩端的電壓越大，則電流越大D導體的電阻等于導體兩端的電壓與通過導體電流的比值2(歐姆定律的理解)根據(jù)歐姆定律，下列判斷正確的是(D)A導體兩端的電壓越大，電阻就越大B導體中的電流越大，電阻就越小C比較幾只電阻IU圖象可知，電流變化相同時，電壓變化較小的圖象是屬于阻值較大的那個電阻的D由I可知，通過一段導體的電

19、流跟加在它兩端的電壓成正比3(導體的UI圖象)有a、b、c、d四個電阻，它們的UI關(guān)系圖象如圖7所示，則電阻最大的是(A)圖7AaBbCcDd4.如圖8所示為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I.圖線上點A的坐標為(U1、I1)，過點A的切線與縱軸交點的縱坐標為I2，小燈泡兩端的電壓為U1時，電阻等于(B)圖8A. B.C.D.學案4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路一、串、并聯(lián)電路1串聯(lián)和并聯(lián)(1)串聯(lián)把幾個導體依次首尾相連，接入電路，這樣的連接方式叫做串聯(lián)(2)并聯(lián)把幾個導體的一端連在一起，另一端也連在一起，然后把這兩端接入電路，這樣的連接方式叫做并聯(lián)2串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流(1)串

20、聯(lián)電路各處的電流相等，即II1I2I3In.(2)并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和，即II1I2I3In.3串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓(1)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和，即UU1U2U3Un.(2)并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等，即UU1U2U3Un.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻(1)串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和，即RR1R2R3Rn.(2)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和，即.二、電壓表和電流表1小量程電流表G(表頭)的三個參數(shù)(1)電流表的內(nèi)阻：電流表G的電阻Rg叫做電流表的內(nèi)阻(2)滿偏電流：指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流Ig叫做滿偏電流(3)滿偏電壓：電

21、流表G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓Ug叫做滿偏電壓2改裝原理(1)電壓表：給表頭串聯(lián)一個電阻(2)電流表：給表頭并聯(lián)一個電阻一、對串聯(lián)電路的理解要點提煉1串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的電阻2幾個相同電阻R串聯(lián)時其總電阻為R總nR，兩個相同電阻串聯(lián)時，總電阻是分電阻的二倍3當一個大電阻和一個小電阻串聯(lián)時，總電阻接近大電阻4串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比，即 I.二、對并聯(lián)電路的理解要點提煉1并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的電阻，且小于其中最小的電阻當一個大電阻和一個小電阻并聯(lián)時，總電阻接近小電阻2幾個相同電阻R并聯(lián)時其總電阻為R總，兩個相同電阻并聯(lián)時，總電阻是分電阻的一

22、半3多個電阻無論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大，總電阻也隨之增大以兩電阻R1、R2為例加以說明串聯(lián)時RR1R2，并聯(lián)時R.可見，當R1或R2增大時，R都隨之增大4并聯(lián)電路中通過各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比，即I1R1I2R2InRnU.三、電壓表和電流表的改裝要點提煉電流表、電壓表的改裝分析見下表項目小量程電流表G改裝成大量程電壓表V小量程電流表G改裝成大量程電流表A電路結(jié)構(gòu)R的作用分壓分流擴大量程的計算UIg(RRg) RRgIgRg(IIg)RRRg電表的總內(nèi)阻RVRgRRA使用并聯(lián)在被測電路中，“”接線柱接電勢較高的一端串聯(lián)在被測支路中，電流從“”接線柱流入一、串聯(lián)電路例1一盞弧光

23、燈的額定電壓是40 V，正常工作時的電流是5 A，如何把它接入電壓恒為220 V的照明線路上，使它正常工作？答案串聯(lián)一個電阻，阻值為36 二、并聯(lián)電路例2如圖2所示的電路中，R12 ，R23 ，R34 .圖2(1)電路的總電阻是多少？(2)若流過電阻R1的電流I13 A，則通過R2、R3的電流分別為多少？干路電流為多少？答案(1) (2)2 A1.5 A6.5 A三、電壓表和電流表的改裝例3有一電流表G，內(nèi)阻Rg10 ，滿偏電流Ig3 mA.(1)要把它改裝成量程為03 V的電壓表，應串聯(lián)一個多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？(2)要把它改裝成量程為00.6 A的電流表，需要并聯(lián)一個多大的

24、電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多大？所以分壓電阻阻值R1 990 改裝后電壓表的內(nèi)阻RVRgR11 000 .所以分流電阻R20.05 改裝后電流表的內(nèi)阻RA0.05 1(并聯(lián)電路的特點)下列說法中正確的是(ABC)A一個電阻和一根無電阻的理想導線并聯(lián)，總電阻為零B并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻C并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻也增大D并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻一定減小2(串聯(lián)電路的應用)電阻R1、R2、R3串聯(lián)在電路中已知R110 、R35 ，R1兩端的電壓為6 V，R2兩端的電壓為12 V，則(ABC)A電路中的電流為0.6 AB電阻R2的阻

25、值為20 C三只電阻兩端的總電壓為21 VD電阻R3兩端的電壓為4 V3(電表的改裝)將分壓電阻串聯(lián)在電流表上，改裝成電壓表，下列說法中正確的是(BD)A接上分壓電阻后，增大了原電流表的滿偏電壓B接上分壓電阻后，電壓按一定比例分配在電流表和分壓電阻上，電流表的滿偏電壓不變C如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則電壓表量程擴大到n倍D通電時，通過電流表和分壓電阻的電流一定相等學案5實驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線學習目標定位 1.會正確選擇實驗器材和實驗電路.2.學會描繪小燈泡的伏安特性曲線并掌握分析圖線的方法1實驗原理用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在I

26、U坐標系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連起來2實驗器材學生電源(4 V6 V直流)或電池組、小燈泡(“4 V0.7 A”或“3.8 V0.3 A”)、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導線若干、鉛筆、坐標紙3在虛線框中畫出測小燈泡伏安特性曲線的電路圖一、電流表的內(nèi)接法和外接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表的分壓電壓表的分流測量值和真實值的比較R測RxRA測量值大于真實值R測測量值小于真實值適用于測量測大(填“大”或“小”)電阻或>測小(填“大”或“小”)電阻或>二、滑動變阻器的兩種接法比較限流式分壓式電路組成變阻器接入電路的特點采用“一上一下”的接法采用“兩下一上

27、”的接法調(diào)壓范圍E(不計電源內(nèi)阻)0E(不計電源內(nèi)阻)適用情況負載電阻的阻值Rx與滑動變阻器的總電阻R相差不多，或R稍大，且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起(1)要求負載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)(2)負載電阻的阻值Rx遠大于滑動變阻器的總電阻R三、實驗過程1實驗步驟(1)根據(jù)小燈泡上所標的額定值，確定電流表、電壓表的量程，按圖1所示的電路圖連接好實物圖(注意開關(guān)應斷開，滑動變阻器與小燈泡并聯(lián)部分電阻為零)圖1(2)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表、電壓表有較小的明顯示數(shù)，記錄一組電壓U和電流I.(3)用同樣的方法測量并記錄幾組U和I，填入下表.次數(shù)12345678電壓U/V

28、電流I/A(4)斷開開關(guān)，整理好器材2數(shù)據(jù)處理(1)在坐標紙上以U為橫軸、I為縱軸建立直角坐標系(2)在坐標紙中描出各組數(shù)據(jù)所對應的點(坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標紙為宜)(3)將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線3實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析(1)結(jié)果：描繪出的小燈泡燈絲的伏安特性曲線不是直線，而是向橫軸彎曲的曲線(2)分析：燈泡燈絲的電阻隨溫度變化而變化曲線向橫軸彎曲，即斜率變小，電阻變大，說明小燈泡燈絲的電阻隨溫度升高而增大4誤差分析(1)系統(tǒng)誤差：由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差(2)測量誤差：測量時讀數(shù)帶來誤差5

29、注意事項(1)因IU圖線是曲線，本實驗要測出多組包括零在內(nèi)的電壓值、電流值，因此滑動變阻器應采用分壓式接法(2)由于小燈泡的電阻較小，故采用電流表外接法(3)畫IU圖線時縱軸、橫軸的標度要適中，使所描繪圖線占據(jù)整個坐標紙為宜，不要畫成折線，應該用平滑的曲線連接，對個別偏離較遠的點應舍去例1有一個小燈泡上標有“4 V2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的IU圖線現(xiàn)有下列器材供選擇：A電壓表(05 V，內(nèi)阻10 k)B電壓表(015 V，內(nèi)阻20 k)C電流表(03 A，內(nèi)阻1 )D電流表(00.6 A，內(nèi)阻0.4 )E滑動變阻器(10 ，2 A)F滑動變阻器(500 ，1 A)G學生電源(

30、直流6 V)、開關(guān)、導線若干(1)實驗時，選用圖2中甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗，請說明理由：_.圖2(2)實驗中所用電壓表應選用_，電流表應選用_，滑動變阻器應選用_(用序號字母表示)(3)把圖3中所示的實驗器材用實線連接成實物電路圖圖3答案(1)描繪小燈泡的IU圖線所測數(shù)據(jù)需從零開始，并要多取幾組數(shù)據(jù)(2)ADE(3)如下圖所示例2某同學在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中得到如下表所示的幾組U和I的數(shù)據(jù)：編號12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1

31、)在圖4中畫出IU圖象圖4(2)從圖象上可以看出，當電壓逐漸增大時，燈絲電阻的變化情況是_(3)這表明小燈泡的電阻隨溫度的升高而_答案(1)見解析圖(2)開始時不變，后來增大(3)增大解析畫出IU圖象如圖所示，曲線開始呈直線狀說明開始時電阻不變，后來逐漸靠近U軸說明電阻增大要測繪一個標有“3 V0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作已選用的器材有：電池組(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 )；電流表(量程為0250 mA，內(nèi)阻約5 )；電壓表(量程為03 V，內(nèi)阻約3 k)；電鍵一個、導線若干(1)實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的_(填字母代號)A滑

32、動變阻器(最大阻值20 ，額定電流1 A)B滑動變阻器(最大阻值1 750 ，額定電流0.3 A)(2)實驗的電路圖應選用下列的圖_(填字母代號)答案(1)A(2)B學案5學生實驗：探究決定導體電阻的因素一、實驗原理1把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R(R)電路原理如圖1所示圖12用毫米刻度尺測出金屬絲的長度l，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，算出橫截面積S(S)3由電阻定律R，得，求出電阻率二、實驗器材螺旋測微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、定值電阻、開關(guān)及導線、被測金屬導線、電池、滑動變阻器三、實驗步驟(1)測直徑：用螺旋測微器在被測金屬絲上三個不同位置各測一次直徑，并記錄圖2(

33、2)連電路：按如圖2所示的電路圖連接實驗電路(3)量長度：用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復測量3次，并記錄(4)求電阻：把滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合開關(guān)S.改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S.(5)拆除實驗電路，整理好實驗器材四、數(shù)據(jù)處理電阻R的數(shù)值可用以下兩種方法確定：(1)計算法：利用每次測量的U、I值分別計算出電阻，再求出電阻的平均值作為測量結(jié)果(2)圖像法：可建立IU坐標系，將測量的U、I值描點作出圖像，利用圖像的斜率來求出電阻值R.五、實驗注

34、意事項(1)因一般金屬絲電阻較小，為了減少實驗的系統(tǒng)誤差，必須選擇電流表外接法；(2)本實驗若用限流式接法，在接通電源之前應將滑動變阻器調(diào)到阻值最大狀態(tài)(3)測量l時應測接入電路的金屬絲的有效長度(即兩接線柱之間的長度)；在金屬絲的3個不同位置上用螺旋測微器測量直徑d.(4)電流不宜過大(電流表用00.6 A量程)，通電時間不宜太長，以免電阻率因溫度升高而變化六、螺旋測微器1構(gòu)造及原理：如圖3所示，它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可動刻度E、旋鈕D，微調(diào)旋鈕D是與測微螺桿F連在一起的，并通過精密螺紋套在B上，精密螺紋的螺距是0.5 mm，即旋鈕D每轉(zhuǎn)一周，測微螺桿F前進或后退0.5 mm

35、，可動刻度分成50等份，每一等份表示0.01_mm.圖32使用方法：當A與F并攏時，可動刻度E的零點恰好跟固定刻度B的零點重合，逆時針旋轉(zhuǎn)旋鈕D，將測微螺桿F旋出，把被測物體放入A、F之間，再順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕D，使A、F正好接觸被測物在使用時，F(xiàn)快要接觸被測物時，要停止使用旋鈕D，改用微調(diào)旋鈕D.3讀數(shù)方法：L固定刻度示數(shù)可動刻度示數(shù)(估讀一位)×分度值注意(1)以毫米為單位時，小數(shù)點后面要有三位有效數(shù)字，特別是最后一位估讀數(shù)字為零時，不能省略(2)在讀數(shù)時注意半毫米刻度線是否已露出例如(如圖4所示)圖4甲圖讀數(shù)為：2 mm32.0×0.01 mm2.320 mm；乙圖讀數(shù)為

36、：13.5 mm37.0×0.01 mm13.870 mm.一、儀器的選擇和電路的設計例1在探究決定導體電阻的因素的實驗中，可供選用的器材如下：待測金屬絲：Rx(阻值約4 ，額定電流約0.5 A)；電壓表：V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k)；電流表：A1(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 )；A2(量程3 A，內(nèi)阻約0.05 )；電源：E1(電源電壓為3 V)；E2(電源電壓為12 V)；滑動變阻器：R(最大阻值約20 )；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導線(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖5所示，讀數(shù)為_mm.圖5(2)若滑動變阻器采用限流式接法，為使測量盡量精確，電流表應選_

37、，電源應選_(均填器材代號)，在虛線框中完成電路原理圖答案(1)1.774(1.7721.776均正確)(2)A1E1見解析圖二、數(shù)據(jù)處理和實物圖的連線例2在探究決定導體電阻的因素的實驗中，金屬絲長約0.8 m，直徑小于 1 mm，電阻在5 左右，實驗步驟如下：(1)用米尺測量金屬絲的長度，測三次，求出平均值l，在金屬絲的不同位置用_測量直徑，求出平均值d.(2)用伏安法測量金屬絲的電阻R.試把圖6中所給的器材連接成測量R的合適的電路圖中電流表的量程為00.6 A，內(nèi)阻接近1 ，電壓表的量程為03 V，內(nèi)阻為幾千歐，電源的電動勢為6 V，滑動變阻器的阻值為020 ，在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑

38、片應處于正確位置圖6(3)用上面測得的金屬絲長度l、直徑d和電阻R，可根據(jù)電阻率的表達式_，算出所測金屬的電阻率答案(1)螺旋測微器(2)見解析圖(3)圖7在“探究決定導體電阻的因素”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖7所示，用米尺測出金屬絲的長度l，金屬絲的電阻大約為5 ，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為_mm.(2)為此取來兩節(jié)新的干電池、開關(guān)和若干導線及下列器材：A電壓表03 V，內(nèi)阻10 kB電壓表015 V，內(nèi)阻50 kC電流表00.6 A，內(nèi)阻0.05 D電流表03 A，內(nèi)阻0.01 E滑動變阻器

39、，010 F滑動變阻器，0100 要求較準確地測出其阻值，電壓表應選_，電流表應選_，滑動變阻器應選_(填序號)實驗中某同學的實物接線如圖8所示，請指出該同學實物接線中的兩處明顯錯誤圖8錯誤1：_錯誤2：_(3)若測得金屬絲的直徑用d表示，電阻用R表示，則該金屬材料的電阻率_.答案(1)0.680(2)ACE導線連接在滑動變阻器的滑片上采用了電流表內(nèi)接法(3)學案6電源的電動勢和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律目標定位 1.理解電源的電動勢及內(nèi)阻的含義.2.理解閉合電路歐姆定律，理解內(nèi)外電路的電勢降落.3.會用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負載的關(guān)系，并能進行電路分析與計算一、電源的電動勢和內(nèi)阻問題設計1

40、如圖1所示，圖(a)中兩導體之間有一定的電勢差，當與小燈泡連在一起后，小燈泡發(fā)光，此過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？隨著兩導體間電勢差的減小，小燈泡亮度如何變化？圖(b)中將蓄電池和小燈泡構(gòu)成閉合電路，小燈泡能持續(xù)發(fā)光，是什么裝置使小燈泡兩端有持續(xù)的電壓？此過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？用什么物理量描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領大小？ 圖1答案兩導體間儲存的電勢能轉(zhuǎn)化為電路的電能，電能轉(zhuǎn)化為光能亮度逐漸減小，直至熄滅是電源提供了持續(xù)的電壓電源把化學能轉(zhuǎn)化為電路的電能，電能又轉(zhuǎn)化為光能用電動勢描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領大小2用電壓表測量一節(jié)干電池兩端電壓，然后把這節(jié)干電池與小燈泡構(gòu)成閉合回路

41、，再測量電池兩端電壓，比較兩次測量結(jié)果，為什么第二次測量的電壓較小？由此能否說明電源內(nèi)部分得一部分電壓，即電源內(nèi)部有電阻？答案電源內(nèi)部有電阻，電路閉合時，內(nèi)電阻分得一部分電壓要點提煉1電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領大小的物理量，它等于電源沒有接入電路時兩極間的電勢差2電源的內(nèi)阻：電源內(nèi)部電路上的電阻叫電源的內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻二、閉合電路歐姆定律問題設計1把電池、開關(guān)、電阻R用導線連接組成閉合電路，仔細分析電路，閉合電路由哪幾部分組成？答案內(nèi)電路：電源；外電路：開關(guān)、導線、電阻2由部分電路歐姆定律知，各部分上電勢降落各為多少？與電動勢有什么關(guān)系？答案在內(nèi)電路上，電流流過內(nèi)阻r，電勢

42、降落UIr；在外電路上，電流流過電阻R，電勢降落UIR.EUUIRIr.要點提煉1當電路中存在著電流時，電源電動勢等于閉合電路總的電勢降落之和，即EUU或EUIr.2閉合電路歐姆定律：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，即I.延伸思考閉合電路歐姆定律的三種表達形式的適用范圍是否相同？答案不相同I和EIRIr只適用于外電路是純電阻的電路EU外U內(nèi)適用于任何電路三、路端電壓與外電阻的關(guān)系問題設計1.在如圖2所示的電路中，電源的電動勢E10 V，內(nèi)電阻r1 ，試求當外電阻分別是3 、4 、7 時所對應的路端電壓通過數(shù)據(jù)計算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？

43、再通過公式論證你的結(jié)論是否正確圖2答案外電壓分別為7.5 V、8 V、8.75 V隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大當外電阻R增大時，由I可知電流I減小，路端電壓UEIr增大2如圖3所示，以電路中的電流為橫軸，路端電壓為縱軸，建立路端電壓U與電流I的UI圖像圖線與縱軸交點的物理意義是什么？圖線與橫軸交點的物理意義是什么？直線斜率絕對值的物理意義又是什么？圖3答案圖線與縱軸的交點表示電源的電動勢；圖線與橫軸的交點表示短路電流；圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，即r|.要點提煉1路端電壓的表達式：UEIr.2路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當外電阻R增大時，由I可知電流I減小，路端電壓UEIr增大(

44、2)當外電阻R減小時，由I可知電流I增大，路端電壓UEIr減小(3)兩種特殊情況：當外電路斷開時，電流I變?yōu)?，UE.這就是說，斷路時的路端電壓等于電源電動勢當電源兩端短路時，外電阻R0，此時I.3.閉合電路的路端電壓與電流的關(guān)系圖像(UI圖像)：由UEIr可知，閉合電路的路端電壓與電流關(guān)系圖像(UI圖像)是一條傾斜直線，如圖4所示， 該直線與縱軸交點的值表示電源電動勢E，與橫軸交點的值表示電源短路時的電流值I0，直線的斜率反映電源內(nèi)阻r的大小在任何情況都有EU外U內(nèi)圖4一、電源電動勢例1下列關(guān)于電動勢的說法正確的是()A電動勢就是電壓，就是內(nèi)、外電壓之和B電動勢不是電壓，但在數(shù)值上等于內(nèi)、外

45、電壓之和C電動勢是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領大小的物理量D電動勢的大小與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān)答案BCD二、閉合電路歐姆定律的應用例2如圖5所示，電源電動勢為6 V，內(nèi)阻為1 ，R15 ，R210 ，滑動變阻器R3阻值變化范圍為010 ，求電路中的總電流的變化范圍圖5答案0.551 A針對訓練圖6如圖6所示，R為電阻箱，電表為理想電壓表當電阻箱讀數(shù)為R12 時，電壓表讀數(shù)為U14 V；當電阻箱讀數(shù)為R25 ，電壓表讀數(shù)為U25 V求：電源的電動勢E和內(nèi)阻r.答案6 V1 例3如圖7所示為某一電源的UI圖線，由圖可知()圖7A電源電動勢為2 VB電源內(nèi)電阻為C電源短路時電流為6 AD電路路

46、端電壓為1 V時，電路中電流為5 A答案AD1(電源的電動勢)關(guān)于電源的電動勢，下列說法正確的是()A電源的內(nèi)阻越大，電動勢越大B電源的電動勢越大，電源所提供的電能就越多C電源接入電路后，其兩端的電壓越大，電源的電動勢也越大D無論電源接入何種電路，其電動勢是不變的答案D2.如圖8所示的電路中，把R由2 改變?yōu)? 時，電流強度減小為原來的一半，則電源的內(nèi)阻應為() 圖8A4 B8 C6 D2 答案D3(路端電壓與負載的關(guān)系)對于電動勢和內(nèi)阻確定的電源的路端電壓，下列說法正確的是(I、U、R分別表示干路電流、路端電壓和外電阻)()AU隨R的增大而減小B當R0時，U0C當電路斷開時，I0，U0D當R

47、增大時，U也會增大答案BD4(電源UI圖像的理解和應用)如圖9所示為閉合電路中兩個不同電源的UI圖像，則下列說法中正確的是()圖9A電動勢E1E2，短路電流I1>I2B電動勢E1E2，內(nèi)阻r1>r2C電動勢E1>E2，內(nèi)阻r1>r2D當工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大答案AD學案7學生實驗：測量電源的電動勢和內(nèi)阻一、“伏安法”測E和r1實驗步驟(1)電流表用00.6 A量程，電壓表用03 V量程，按實驗原理圖連接好電路(2)把滑動變阻器的滑片移到一端，使其阻值最大(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表有明顯的示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1)用同樣的方法測

48、量幾組I、U值(4)斷開開關(guān)，整理好器材(5)處理數(shù)據(jù)，用公式法或作圖法求出電池的電動勢和內(nèi)阻2實驗數(shù)據(jù)的處理(1)求平均值法：由EU1I1r，EU2I2r可解得E，r.可以利用U、I的值多求幾組E、r的值，算出它們的平均值(2)作UI圖像作出電源的UI圖像如圖1所示圖1圖線縱軸截距表示電動勢E，圖線的斜率表示電池的內(nèi)阻r，即r.3注意事項(1)為使電池的路端電壓有明顯變化，應選取內(nèi)阻較大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表(2)實驗中不能將電流調(diào)得過大，且讀數(shù)要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時內(nèi)阻r發(fā)生明顯變化圖2(3)當干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖像時，縱軸單位可取得小一些，

49、且縱軸起點可不從零開始如圖2所示，此時圖線與縱軸交點仍為電池的電動勢E，但圖線與橫軸交點不再是短路電流，內(nèi)阻要在直線上取較遠的兩點用r|求出二、“安阻法”測E和r1實驗原理由EIRIr可知，只要能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個方程，就能解出E、r.2實驗器材電源、開關(guān)、變阻箱、電流表，電路圖如圖3所示圖33數(shù)據(jù)處理(1)公式法由EI1(R1r)和EI2(R2r)可解出E和r.(2)圖像法由EI(Rr)得：RE·r.由此作出R圖像，由斜率和截距可求出E和r.三、“伏阻法”測E和r1實驗原理由EUr知，如果能得到U、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個方程，就能解出E、r.2實驗器材電源、開關(guān)、變阻箱、電壓表，電路圖如圖4所示圖43數(shù)據(jù)處理(1)公式法：由EU1r和EU2r解方程組可求得E和r(2)圖像法：由EUr得：·.作出圖線，由圖像的斜率和截距可求得E和r.一、伏安法測E、r的儀器選擇與數(shù)據(jù)處理例1在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中(1)備有如下器材A干電池1節(jié)B滑動變阻器(020 )C滑動變阻器(01 k)D電壓表(03 V)E電流表(00.6 A)F電流表(03 A)G開關(guān)、導線若干其中滑動變阻器應選_，電流表應選_(只填器材前的序號)(2)為了最大限度的減小實驗誤差，請在虛線框中