高二理科物理（學(xué)案） 選修3-1 第二章 恒定電流

江蘇省丹陽(yáng)高級(jí)中學(xué)高二理科物理（學(xué)案）選修3—1第二章恒定電流第25頁(yè)§1電源和電流學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解電源的形成過(guò)程。2.掌握恒定電場(chǎng)的形成過(guò)程。3.理解恒定電流的形成過(guò)程，掌握計(jì)算電流的大小并靈活運(yùn)用公式。4.掌握電流的微觀表達(dá)式。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：對(duì)恒定電流的理解電流的作用及導(dǎo)體中電場(chǎng)的產(chǎn)生學(xué)習(xí)內(nèi)容一、電源1、定義：電源是不斷把負(fù)電荷從極搬運(yùn)到極從而維持正、負(fù)極之間存在一定的裝置。2、作用：（1）維持電路的兩端有一定的。（2）使電路中保持電流。二、恒定電流1.恒定電場(chǎng)（1）形成：當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)線中的電場(chǎng)是由、等電路元件所積累的電荷共同形成的。（2）定義：由電路中穩(wěn)定分布的所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)。（3）特點(diǎn)：任何位置的和都不隨時(shí)間發(fā)生變化。其基本性質(zhì)和靜電場(chǎng)相同。2.恒定電流(1)形成:由于恒定電場(chǎng)的作用,導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速度,但運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子碰撞從而，因此自由電荷定向移動(dòng)的不隨時(shí)間變化.(2)定義：和都不隨變化的電流（3）電流①定義：電荷的形成電流，其強(qiáng)弱程度用電流這個(gè)物理量表示。②公式：I=③單位：國(guó)際單位是，符號(hào)是，1mA＝A，1μA＝A。④方向：規(guī)定定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉?4)電流的微觀表達(dá)式如圖所示，AD表示粗細(xì)均勻的一段長(zhǎng)為的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為，導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為例題1.關(guān)于電流的概念，下列說(shuō)法中正確的是（）A.導(dǎo)體中有電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流B.電流是一個(gè)矢量，其方向就是正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向C.在國(guó)際單位制，電流是一個(gè)基本物理量，其單位安培是基本單位D.對(duì)于導(dǎo)體，只要其兩端電勢(shì)差為零，電流也必為零例題2.如圖所示，在NaCl溶液中，正、負(fù)電荷定向移動(dòng)，方向如圖所示，若測(cè)得2s內(nèi)有個(gè)和通過(guò)溶液內(nèi)部的橫截面M，溶液中的電流方向如何？電流有多大？例題3.銅的原子量為m，密度為，每摩爾銅原子有n個(gè)自由電子，今有一根橫截面為S的銅導(dǎo)線，當(dāng)通過(guò)的電流為Ｉ時(shí)，電子平均定向移動(dòng)的速率為多少？§2電動(dòng)勢(shì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握電動(dòng)勢(shì)的概念及表達(dá)式。2.了解電池內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。3.了解生活中的電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：對(duì)電動(dòng)勢(shì)的概念的理解學(xué)習(xí)內(nèi)容1、電源：(1)定義：電源是通過(guò)做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為的裝置。(2)注:：非靜電力的種類：在蓄電池中，非靜電力是化學(xué)作用，它使能轉(zhuǎn)化為能。在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它使能轉(zhuǎn)化為能。2、電動(dòng)勢(shì)：(1)物理意義：反映電源力做功的本領(lǐng)的大小(2)大?。涸跀?shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功，即E＝．單位：（3）大小的決定因素：由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無(wú)關(guān)，跟外電路也無(wú)關(guān)(4)常用電池的電動(dòng)勢(shì)干電池鉛蓄電池鋰電池鋅汞電池1.5V2V3V或3.6V1.2V3．電源內(nèi)阻：電源內(nèi)部導(dǎo)體的電阻（電池的容量:電池放電時(shí)能輸出的總電荷量．其單位是A·h或mA·h）4．電動(dòng)勢(shì)和電壓的區(qū)別與聯(lián)系電壓U電動(dòng)勢(shì)E物理意義電場(chǎng)力做功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)，表征電場(chǎng)的性質(zhì)非靜電力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，表征電源的性質(zhì)定義式U＝eq\f(W,q)，W為電場(chǎng)力做的功E＝eq\f(W,q)，W為非靜電力做的功單位伏特(V)伏特(V)聯(lián)系電動(dòng)勢(shì)等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓值例1.關(guān)于電動(dòng)勢(shì)下列說(shuō)法中正確的是（）A．在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移動(dòng)正極，非靜電力做功，電能增加B．對(duì)于給定的電源，移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)就越大C．電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極向正極移送單位電荷量做功越多D．電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極向正極移送電荷量越多例2．對(duì)電動(dòng)勢(shì)的定義式E=Ｗ/q的理解正確的是()A．E與W成正比B．E與q成反比C．E的大小與W、q無(wú)關(guān)D．W表示非靜電力做功§3歐姆定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握歐姆定律及其適用范圍，并能用來(lái)解決有關(guān)電路的問(wèn)題。2、知道導(dǎo)體的伏安特性和Ｉ－Ｕ?qǐng)D象，知道線性元件和非線性元件。3、通過(guò)對(duì)歐姆定律的理解和掌握，解決有關(guān)電路的生活中的問(wèn)題，提高對(duì)定律的靈活運(yùn)用程度。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：歐姆定律及其適用范圍線性元件和非線性元件學(xué)習(xí)內(nèi)容一、歐姆定律：1、電阻：（1）電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流的作用的大?。?）定義式：R=（3）單位：（符號(hào)）（4）由導(dǎo)體本身決定，R與U、I無(wú)關(guān)，但可以通過(guò)U、I計(jì)算出導(dǎo)體的電阻R的大小2、歐姆定律（1）內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成，跟導(dǎo)體的電阻成。（2）表達(dá)式：（3）適用范圍：對(duì)適用和適用，但對(duì)氣態(tài)導(dǎo)體(如日光燈霓虹燈管中的氣體)和半導(dǎo)體元件不適用.二、導(dǎo)體的伏安特性曲線：1.用縱坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)表示的I—U圖象(2)形狀①過(guò)原點(diǎn)的直線對(duì)應(yīng)元件叫元件②過(guò)原點(diǎn)的曲線對(duì)應(yīng)元件叫元件．(3)意義：能直觀地反映出導(dǎo)體中的電壓和電流的關(guān)系。三.I＝eq\f(U,R)和R＝eq\f(U,I)比較比較項(xiàng)目I＝eq\f(U,R)R＝eq\f(U,I)意義歐姆定律的表達(dá)形式電阻的定義式前后物理量的關(guān)系I與U成正比，與R成反比R是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，不隨U、I的改變而改變適用條件適用于金屬導(dǎo)體、電解液等適用于計(jì)算一切導(dǎo)體的電阻例：加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，導(dǎo)體中電流減小了0.4A，如果所加電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則導(dǎo)體中的電流多大？§4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的連接方式，掌握串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)。2.掌握電阻的串并聯(lián)的計(jì)算。3.知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：串、并聯(lián)電路的規(guī)律關(guān)系電流表改裝學(xué)習(xí)內(nèi)容一、串、并聯(lián)電路1．串聯(lián)電路（1）電路中各處電流相等，即I＝＝.（2）總電壓等于各部分電路電壓之和，即U＝.（3）總電阻等于各部分電路電阻之和，即R＝總電阻與各部分電阻大小關(guān)系：（4）串聯(lián)電阻有作用，電阻越大，越。（5）電路的總功率P總=2．并聯(lián)電路(1)各電阻兩端的電壓相等，即U＝.(2)總電流等于各支路電流之和，即I＝.(3)總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和，即eq\f(1,R)＝或R=.總電阻與各部分電阻大小關(guān)系：（4）并聯(lián)電阻有作用，電阻越大，越。（5）電路的總功率P總=二、電壓表和電流表的改裝電流表(表頭)G的三個(gè)重要參數(shù)是、、，這三個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系符合歐姆定律，即1．電流表G改裝成電壓表利用串聯(lián)電路的原理，將電流表G一只適當(dāng)阻值的電阻R，就可以改裝成一定量程的電壓表V，若改裝后的量程為U，則分壓電阻R＝.2．電流表G改裝成量程較大的電流表利用并聯(lián)電路的原理，將電流表G一只適當(dāng)阻值的電阻R，就可以改裝成一定量程的電流表A，若改裝后的量程為I，則分流電阻R＝.例1.如圖所示的電路中，R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω.(1)求電路中的總電阻．(2)當(dāng)加在電路兩端的電壓U＝42V時(shí)，通過(guò)每個(gè)電阻的電流是多少？例2.一個(gè)T型電路如圖所示，電路中的電阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω.另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．則()A．當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40ΩB．當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40ΩC．當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80VD．當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80V例3、有3個(gè)電阻分別標(biāo)有“1004Ｗ”，“1258Ｗ”，“90100Ｗ”,若將它們串聯(lián)起來(lái)，則允許通過(guò)的最大電流是A，若將3個(gè)電阻并聯(lián)，則允許加在它們兩端的最大電壓應(yīng)是V例4.兩個(gè)定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓U＝12V的直流電源上，且大小不變．把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表并聯(lián)在R1兩端(如圖所示)，電壓表的示數(shù)為8V，如果把此電壓表改接在R2兩端，則電壓表的示數(shù)將()A．小于4VB．等于4VC．大于4V小于8VD．等于或大于8V例5．有一只滿偏電流Ig＝5mA，內(nèi)阻Rg＝400Ω的電流表G.若把它改裝成量程為10V的電壓表，應(yīng)________聯(lián)一個(gè)______Ω的分壓電阻，該電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω；若把它改裝成量程為3A的電流表，應(yīng)________聯(lián)一個(gè)________Ω的分流電阻，該電流表的內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω伏安法測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器的兩種接法一、伏安法測(cè)電阻1、原理2、內(nèi)接、外接法內(nèi)接法外接法電路誤差分析誤差來(lái)源：R測(cè)R真誤差來(lái)源：R測(cè)R真選擇例1．用電流表和電壓表測(cè)量電阻Rx的阻值．如圖所示，分別將圖(a)和(b)兩種測(cè)量電路連接到電路中，按照(a)圖時(shí)，電流表示數(shù)為3mA，電壓表示數(shù)為3V；按照(b)圖時(shí)，電流表示數(shù)為2.9mA，電壓表示數(shù)為4V，比較這兩次結(jié)果，測(cè)電阻的真實(shí)值更接近Ω，且（大于還是小于）這個(gè)數(shù)值例2．如圖所示，滑動(dòng)變阻器R1的最大值是200Ω，R2＝300Ω，A、B兩端電壓UAB＝8V.(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？(2)當(dāng)S閉合時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍又是多少？二、滑動(dòng)變阻器的兩種接法1、兩種接法電路圖2.選用兩種接法的原則優(yōu)先采用接法，因?yàn)榭偰芎妮^小，在以下三種情況下必須采用分壓式：（1）若采用限流法，電路中的最小電流已接近或大于電表的量程。（2）變阻器的總電阻負(fù)載電阻的阻值。（3）要求負(fù)載上電壓或電流從開(kāi)始連續(xù)可調(diào)。例3.用伏安法測(cè)一電阻（阻值約為100Ω），器材如下：電流表（0-40mA，內(nèi)阻約為50Ω），電壓表（0-3V，內(nèi)阻約為5KΩ），電源電壓恒為4V，滑動(dòng)變阻器（0—10Ω、1A），開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。畫(huà)出測(cè)量的電路圖，并在實(shí)物圖中連線。三、電表的選擇、滑動(dòng)變阻器的選擇1、電表2、滑動(dòng)變阻器§5焦耳定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解電功和電功率的概念和公式并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。2.了解焦耳定律3.知道電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：焦耳定律電功與電熱的關(guān)系學(xué)習(xí)內(nèi)容一、電功和電功率1．電流做功實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的在做功，電流做功的多少等于電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的數(shù)量．2．電功W＝3．電功率P電＝二、焦耳定律1．內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量(電熱)跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。2．電熱Q＝焦耳定律是電流熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律．3．熱功率P熱＝三、電功與電熱的關(guān)系1.純電阻電路：電路中只有電阻元件（例如電阻、電爐絲、白熾燈等）。電路中的電能全部轉(zhuǎn)化為（內(nèi)能）電功電熱，即WQ.2.非純電阻電路：電路中有非純電阻元件（例電動(dòng)機(jī)、電解槽等）。電路中的電能除一部分轉(zhuǎn)化為（內(nèi)能）外，其他部分轉(zhuǎn)化為能、能等電功電熱，即WQ.例1.關(guān)于四個(gè)公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝eq\f(U2,R)；④P＝eq\f(W,t)，下列敘述正確的是()A．公式①④適用于任何電路的電功率的計(jì)算B．公式②適用于任何電路的電熱功率的計(jì)算C．公式①②③適用于任何電路電功率的計(jì)算D．以上均不正確例2.下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說(shuō)法中正確的是()A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻電路C．在非純電阻電路中，UI>I2RD．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路例3.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過(guò)相同的電流，在相同時(shí)間內(nèi)()A．電爐放熱與電動(dòng)機(jī)放熱相等B．電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓C．電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D．電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率例4、規(guī)格為“220V36W”的排氣扇，線圈電阻為40Ω，求(1)接上220V的電壓后，排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率(2)如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，求電動(dòng)機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率例5.如圖所示，有一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)，內(nèi)阻RM＝0.6Ω，R＝10Ω，U＝160V，電壓表的讀數(shù)為110V．則：(1)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少？(2)輸入到電動(dòng)機(jī)的電功率是多少？(3)電動(dòng)機(jī)工作1h所產(chǎn)生的熱量是多少？例6.某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，如圖所示，重物的質(zhì)量m=50kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U=110V，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度I=5.0A，求電動(dòng)機(jī)的線圈電阻大小（取g=10m/s2）?！?導(dǎo)體的電阻學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握電阻定律，并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。2.理解電阻率的概念，知道電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量。3.理解電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，其大小取決于材料本身。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：電阻定律電阻率學(xué)習(xí)內(nèi)容一、影響導(dǎo)體電阻的因素1．探究與導(dǎo)體電阻有關(guān)的因素(1)電阻絲橫截面積的測(cè)量：把電阻絲緊密地纏繞在一個(gè)圓柱形物體上(如鉛筆)，用刻度尺測(cè)出多匝電阻絲的寬度L，數(shù)出圈數(shù)n，根據(jù)d＝eq\f(L,n)，計(jì)算出電阻絲的直徑，由S＝πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))eq\s\up12(2)，計(jì)算出電阻絲的橫截面積．(2)電阻絲長(zhǎng)度的測(cè)量:把電阻絲拉直，用刻度尺量出它的長(zhǎng)度．(3)電阻的測(cè)量：伏安法．2．實(shí)驗(yàn)探究項(xiàng)目?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄繉?dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)方法法在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素中，b、c、d與a分別有因素不同實(shí)驗(yàn)原理串聯(lián)電阻a、b、c、d的相同，電壓與導(dǎo)體的電阻成正比，測(cè)量出它們的電壓就可知道電阻之比，從而分析出影響導(dǎo)體電阻大小的有關(guān)因素3.邏輯推理(1)導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系(2)導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系.二、導(dǎo)體的電阻定律1、電阻定律:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與____________成正比，與它的____________成反比，導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2、公式:R=l表示導(dǎo)體沿電流方向的長(zhǎng)度，S表示垂直于電流方向的橫截面積，ρ是電阻率，表示材料的導(dǎo)電性能．3．電阻率(1)物理意義：反映了材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越小，表示這種材料的導(dǎo)電性能越好．(2)計(jì)算式：ρ＝(3)決定因素①影響電阻率的主要因素是導(dǎo)體的材料．②電阻率還與有關(guān)a．金屬的電阻率隨溫度的升高而．利用這一特點(diǎn)可用于制造b．有些合金(如錳銅合金、鎳銅合金)的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來(lái)制作．例1.一根阻值為R的均勻電阻絲，在下列哪些情況中其阻值仍為R(設(shè)溫度不變)()A．當(dāng)長(zhǎng)度不變時(shí)，橫截面積增大一倍時(shí)B．當(dāng)橫截面積不變，長(zhǎng)度增加一倍時(shí)C．長(zhǎng)度和橫截面積都縮小一倍時(shí)D．當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積都擴(kuò)大一倍時(shí)例2.關(guān)于電阻率的正確說(shuō)法是()A．電阻率ρ與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S有關(guān)B．電阻率表征了材料的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)C．電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定很大D．有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來(lái)制成電阻溫度計(jì)例3.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻的拉長(zhǎng)到原來(lái)的兩倍，把另一根導(dǎo)線對(duì)折后絞合起來(lái)，則它們的電阻之比為多少？例4.如圖所示，P是一個(gè)表面鑲有很薄電熱膜的長(zhǎng)陶瓷管，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，鍍膜的厚度為d，管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N.現(xiàn)把它接入電路中，測(cè)得它兩端電壓為U，通過(guò)它的電流為I，則金屬膜的電阻為多少？鍍膜材料電阻率為多少？§7閉合電路的歐姆定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解閉合電路的歐姆定律及其公式，知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和．2.理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來(lái)分析、計(jì)算有關(guān)問(wèn)題．3.掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點(diǎn)．知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓．4.熟練應(yīng)用閉合電路的歐姆定律解決有關(guān)的電路問(wèn)題學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律路端電壓與負(fù)載的關(guān)系應(yīng)用閉合電路的歐姆定律解決有關(guān)的電路問(wèn)題學(xué)習(xí)內(nèi)容一、閉合電路歐姆定律1．內(nèi)、外電路(1)概念：內(nèi)電路是電源內(nèi)部電路，外電路是電源外部電路．(2)特點(diǎn)：外電路中電流由電源極流向極，沿電流方向電勢(shì)；內(nèi)電路中電流由電源極流向極。(3)閉合電路的電勢(shì)高低變化圖2．閉合電路的能量轉(zhuǎn)化非靜電力做功等于內(nèi)、外電路電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的總和，即：3．閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容:閉合電路的電流跟成正比，跟成反比。(2)公式:適用范圍：4.電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電壓、外電壓三者之間的關(guān)系E=注:①用電壓表接在電源兩極間測(cè)得的電壓是指②當(dāng)電源沒(méi)有接入電路時(shí),EU外,即電源電動(dòng)勢(shì)等于沒(méi)有接入電路時(shí)的路端電壓.例1、下列說(shuō)法正確的（）A、電源一定時(shí)，路端電壓與外電阻成正比B、電源兩極間的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)C、若路端電壓等于零，則電源電動(dòng)勢(shì)也等于零D、電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和例2、一太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開(kāi)路電壓為800mV，短路電流為40mA，若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是多少？例3、電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，“8V，16W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)M繞線的電阻R0＝1Ω，求：流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1、U外==注：當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，R=，I=0，U外E，此為直接測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的依據(jù)。當(dāng)外電路短路時(shí)，R=0，I=（稱為短路電流），U外=2、路端電壓U外與外電阻R之間的關(guān)系①當(dāng)外電阻R增大時(shí)，②當(dāng)外電阻R減小時(shí)，。3、路端電壓與電流的關(guān)系圖象（的U--I圖象）關(guān)系式：注：圖象中橫軸上截距的值為短路電流等于I短=縱軸的截距等于直線的等于電源的內(nèi)阻三、關(guān)于閉合電路的功率問(wèn)題1、電源的總功率）PE=2、電源的輸出功率P出=3、電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)=4、電源的效率：=5、輸出功率隨外電阻變化的圖線：例4、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸減小的過(guò)程中，下面說(shuō)法中正確的是（）A．電源的路端電壓一定逐漸變小B．電源的輸出功率一定逐漸變小C．電源內(nèi)部消耗的功率一定逐漸變大D．電源的供電效率一定逐漸變小例5、已知如圖，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的變化范圍是0~10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。例6、如圖所示，圖線a是某一蓄電池組的伏安特性曲線，圖線b是一只某種型號(hào)的定值電阻的伏安特性曲線．若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.0Ω，則這只定值電阻的阻值為_(kāi)_____Ω?，F(xiàn)有4只這種規(guī)格的定值電阻，可任意選取其中的若干只進(jìn)行組合，作為該蓄電池組的外電路，則所組成的這些外電路中，輸出功率最大時(shí)是_______W。例7、如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線C為一個(gè)電阻R的兩端電壓與電流關(guān)系的圖象。將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上，那么（）A．R接到a電源上，電源的效率較高B．R接到b電源上，電源的輸出功率較大C．R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低D．R接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高閉合電路動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題例8、在如圖所示的電路中當(dāng)滑動(dòng)觸頭P由左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，下列物理量如何變化？（1）電路的總電阻（2）電路的總電流（3）燈泡L的亮度（4）R1中的電流（5）ab兩端的電壓例9、在如圖所示電路中，當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)頭P向b端移動(dòng)時(shí)（）A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小例10、如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2，下列說(shuō)法中正確的是（）V2V1L1L2V2V1L1L2L3PB.小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1>ΔU2§8多用電表的原理學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解并掌握歐姆表和多用表的原理。2.學(xué)會(huì)用多用電表測(cè)量電阻、電壓、電流。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：歐姆表和多用表的原理用多用電表測(cè)量電阻學(xué)習(xí)內(nèi)容一、歐姆表1、歐姆表:把電流表改裝成測(cè)量導(dǎo)體的,并能直接讀出其數(shù)值的儀器。2．內(nèi)部構(gòu)造：由電源、表頭、可變電阻三部分組成3、工作原理（）先使AB短接，調(diào)節(jié)R，使電流表滿偏I(xiàn)g＝。當(dāng)紅、黑表筆接入被測(cè)電阻Rx時(shí)，通過(guò)表頭G的電流I＝，Rx=改變Rx，電流I隨著改變，每個(gè)Rx值都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值，在刻度盤(pán)上直接標(biāo)出與I值對(duì)應(yīng)的Rx值，就可以從刻度盤(pán)上直接讀出被測(cè)電阻的阻值。歐姆表指針偏轉(zhuǎn)越大，待測(cè)電阻Rx越。歐姆表的“0”歐位置在電表的最端由于Rx與電流I不成正比，歐姆表表盤(pán)的刻度。4．歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)＝．5．中值電阻：當(dāng)外加電阻Rx時(shí)，此時(shí)電表指針在刻度盤(pán)的中央，該電阻叫中值電阻．R中＝二、多用電表1、多量程多用電表簡(jiǎn)化電路（1）選擇開(kāi)頭S接時(shí)，可當(dāng)作表，其中接時(shí)量程大（2）選擇開(kāi)頭S接時(shí)，可當(dāng)作表，其中接時(shí)量程大（3）選擇開(kāi)頭S接時(shí)，可當(dāng)作表。2、多用電表的外形圖（1）外形構(gòu)造：上半部分為表盤(pán)，下半部分是選擇開(kāi)關(guān)，周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域及量程。選擇開(kāi)關(guān)和測(cè)量線路相配合，可測(cè)量交流電流和直流電流、交流電壓和直流電壓及電阻等。（2）使用方法將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到，再將紅黑表筆串聯(lián)接入電路，多用電表內(nèi)的電流表電路就被接通．將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到，再將紅黑表筆并聯(lián)接入電路，多用電表內(nèi)的電壓表電路就被接通．將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到，再將拆分出來(lái)的電阻與紅黑表筆相連，多用電表內(nèi)的歐姆表電路就被接通．使用前：先檢查多用電表的指針是否指到零刻度處（在表盤(pán)的最端），若沒(méi)有，用螺絲刀調(diào)整的“”，使指針指到零刻度。（又稱為調(diào)零）使用完后:應(yīng)該將選擇開(kāi)頭撥到“”位置、或三、多用電表測(cè)電阻的方法1.使用多用電表測(cè)電阻的步驟(1)機(jī)械調(diào)零(2)選擋：估計(jì)待測(cè)電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)，選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋，使表針落在刻度盤(pán)的區(qū)域。(3)歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆，調(diào)整旋鈕，使指針指在表盤(pán)刻度處．(4)測(cè)量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測(cè)電阻的兩端接觸，表針示數(shù)乘以即為待測(cè)電阻阻值．(5)測(cè)另一電阻時(shí)重復(fù)(2)(3)(4)．(6)實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋．2．測(cè)電阻時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題(1)選擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零．(2)換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．(3)被測(cè)電阻要與電源、其他元件分離，不能用手接觸表筆的金屬桿．(4)被測(cè)電阻阻值等于指針示數(shù)乘以倍率．(5)使用后，要將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋．(6)若長(zhǎng)期不用，應(yīng)把電池取出．【特別提醒】(1)使用多用電表測(cè)電流、電壓、電阻，電流都是從表筆流入，從表筆流出．(2)使用多用電表測(cè)電阻時(shí)，合理選擇量程，使指針盡可能指在中間刻度線附近。例：圖為歐姆表的原理示意圖．其中，電流表的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω，調(diào)零電阻最大值R＝50kΩ，串聯(lián)的定值電阻R0＝50Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V．當(dāng)電流是滿偏電流的二分之一時(shí)，用它測(cè)得的電阻Rx是多少？§9練習(xí)使用多用電表學(xué)習(xí)目標(biāo)1、會(huì)使用多用電表測(cè)電壓、電流及電阻2、會(huì)用多用電表測(cè)二極管的正、反向電阻3、會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：使用多用電表測(cè)電阻探索黑箱中的電學(xué)元件學(xué)習(xí)內(nèi)容一、測(cè)電流、電壓和電阻測(cè)量時(shí)紅表筆插入“”測(cè)試筆插孔，黑表筆插入“”測(cè)試筆插孔，并通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)接入與待測(cè)量相應(yīng)的測(cè)量端．測(cè)電壓時(shí)紅表筆接觸點(diǎn)的電勢(shì)比黑表筆；測(cè)電流時(shí)，電流應(yīng)該從表筆流入電表；測(cè)電阻時(shí)，電流應(yīng)該從表筆流入電表。二、測(cè)二極管的正、反向電阻（二極管的電路符號(hào)）1、二極管具有單向?qū)щ娦噪娏鲝亩O管正極流入（加正向電壓）電阻較，從二極管正極流出（加反向電壓）電阻較。歐姆表中電流的方向：從黑表筆流出，經(jīng)過(guò)待測(cè)電阻，從紅表筆流入。2、測(cè)正向電阻將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆表的“×10”擋，短接紅、黑表筆，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，使指針指向歐姆表刻度的零位置。黑表筆接二極管極、紅表筆接二極管極，讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值，乘以倍率，即為正向電阻值。3、測(cè)反向電阻將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆表的“×1000”擋，短接紅、黑表筆，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，使指針指向歐姆表刻度的零位置。黑表筆接二極管極、紅表筆接二極管極，讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值，乘以倍率，即為反向電阻值。實(shí)驗(yàn)完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)置于“”擋或擋。三、電流表和電壓的讀數(shù)先明確電表的量程，以明確最小分度為多少。如果最小分度為1、0.1、0.01，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到“1”的下一位。如果最小分度為2、0.2、0.02，5、0.5、0.05，讀數(shù)時(shí)就讀到“5”的這位。例1：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測(cè)量值．接0~3V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)______V．接0~3A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_____