高二物理选修3-1第二章恒定电流(59页).doc
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1、-高二物理选修3-1第二章恒定电流-第 122 页2.1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.能记住电流的定义、电流的单位、方向的规定重点难点1.能记住电源的形成过程及电流的产生 2.能区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念自主学习1.电源 (1)电流的形成: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:由稳定分布的_所产生的稳定的电场(2)形成: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,其场强沿_的方向,
2、虽然这些电荷在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布不随时间变化3 恒定电流(1)恒定电流:大小和方向都_的电流(2)电流a. 物理意义:表示电流的强弱的物理量b. 定义:通过导体横截面的_和_的比值。c. 表达式:I=_d. 产生稳定电流的条件:导体中有自由移动的电荷 导体两端有电压合作探究例1 某电解池中,若在2 s内各有1.01019个二价正离子和2.01019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( ) AO B0.8 A C1.6 A D3.2 A例2 电子的绕核运动可等效为环形电流。若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
3、电子的电荷量,则其等效电流等于多少?拓展】(选作)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t时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为( )Anvs t Bnvt CIt /e D It /se达标测评1(单选)关于导线中的电场,下列说法中正确的是( ) A导线中的电场可以与导线相交 B导线内的电场E是由电源电场和导线侧面堆积电荷形成的电场叠加的结果 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2(单选)对于金属导体,还必须满足哪一个条件,才能在导体中产生恒定的
4、电流( ) A有可以自由移动的电荷; B导体两端有电压; C导体两端有方向不变的电压;D导体两端有方向不变,且大小恒定的电压。3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 4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,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
5、中的基本单位5以下对导体中的电场理解正确的是( )A导体内的电场在稳定时是和导线平行的B导体内的电场由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成C导线中电场始终随时间而变化D导体内的电场是一种动态的稳定6通过一根金属导线的电流为16mA则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为( ) A1.01017 B1.01018 C1.01019 D1.01020纠错反思2.2电动势学习目标1.知道电源是将其它形式的能转化为电能的装置 2.能区分静电力与非静电力做功与能量转化的关系 3.能记住电源电动势的基本含义和它的定义式重点难点1.理解静电力做功与非静电力的存在 2.对电动势的理解自主学习1.非静电力
6、(1)定义:非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力,这种非静电力做的功,使电荷的电势能_.(2)在电池中,非静电力是_作用,它使_能转化为_能;在发电机中,非静电力的作用是_作用,它使_转化为_能。2.电源 (1)定义:通过非静电力做功把其它形式的能转化为_的装置。(2)特点:不同的电源,两极间的电压不同,这是由_决定的3电动势 (1)物理意义:反映电源把_转化为_本领的物理量 (2)大小:在数值上等于非静电力把1C的_在电源内部从负极移送到正极所做的功。即E=_. (3)大小决定因数:由电源中_的特性决定,跟电源的体积及外电路无关。4电源的内阻:电
7、源_的电阻。同步导学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:如果移送电荷q时静电力所做的功为W,那么电动势E表示为EW/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)。对某个电源来说W/q是个定值(流过电量kq,电源提供电能kW),对不同的电源来说,流过相同的电量时,电源提供的电势能越多(即W/q越大),则电源转化能的本领大,也就是电源电动
8、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。电动势的大小可以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,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。合作探究例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1221所示电路,合上开关
9、,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,因此电动势是矢量达标测评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况是: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。2下列关于电源电动势的说法正确的是( )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
10、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下列说法正确的是( )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电动势的大小可以用内阻很大的伏特表粗略测出4铅蓄电池的电动势为2V,这表示( )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( )A电流 B
11、外电路的电阻C内外电路的电阻 D电源电动势纠错反思2.3欧姆定律学习目标1.能记住电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定2.学生会运用理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题3.能根据导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件重点难点1.分压式电路的连接及优缺点2.对U-I图像中各类信息的判断自主学习1电阻: 物理量。符号常用R表示,电阻的单位: ,简称欧,符号是,11V/A,常用单位还有千欧(k)和兆欧(M),1M=103k=106。2 欧姆定律的内容:导体中的电流I 跟导体_,跟导体中的_。公式表示:I=_。欧姆定律的适用范围: 。3导体的伏安特性曲线:导体中的电流I随
12、导体两端的电压U变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线,如图1231所示。图线斜率的物理意义:斜率的倒数表示电阻,即tan= 。4.测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择:5数据的收集与处理合上电键后,移动滑动变阻器的滑动触点,改变小灯泡两端的电压,每改变一次,读出电压值和相应的电流值。可以引导学生设计记录数据的表格。在坐标纸上,将表格中的数据,用描点法画出U-I图线。U/V I/A 合作探究与展示提升例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_;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_。例2:关于电流和电阻,下列
13、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例3.两电阻R1、R2 的I-U图线如图1233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_。【思考】根据12-3-4所示是表示两个导体的伏安特性曲线,导体1 和导体2 的电阻那个大?达标测评1.欧姆定律适用于 ( )A.电动机
14、电路 B.金属导体导电C.电解液导电 D.所有电器元件2如图所示,a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线,则下列说法正确的是( )A通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比B用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律C用电器A的电阻值比B大D用电器A的电阻值比B小 3.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、B的电流IA和IB的关系是( ) AIA=2IB B.IA=IB C.IA=IB/2 D. IA=IB/44小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了_. 5.标有“6.3V 0.
15、3A”的小灯泡,其电阻为多少?若将此灯泡接到4.2V的电源上时,通过灯泡的电流强度为多少?6.一个电阻器,当它两端的电压增加0.2V时,通过电阻器的电流增加2mA,则该电阻器的阻值是多少?7为研究小灯泡的伏安曲线的特性,选用小灯泡额定值为“3.0 V,0.4 A”,实验中有仪器:安培表、伏特表、电键、导线若干外;还需要 _、_。 (1)根据所学的知识,通过查资料、与同学讨论思考后回答下列问题: 实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时,电路怎样连接才能使测得灯泡的电阻误差较小?为什么? (2)为使加在小灯泡的电压从零开始,能在较大的范围调节,滑动变阻器应采用怎样连接?在方框内画出
16、相关的电路图。 (3)请根据你画的电路图,把图中的实验器材连成符合要求的实验电路。 (4)为使读数误差尽可能小,电压表的量程应选用_档,电流表的量程应选用_档,为保证实验安全,测量范围不能超过_V和_A,开始做实验闭合S前,应把P移到_端。I/A0.100.200.260.300.360.400.440.480.520.56U/V0.050.140.210.300.480.701.021.481.962.50 (5)若实验中测得某一小灯泡的电流强度和电压之值如下表,请在图1238中画出U-I图线,该小灯泡的电阻有何特征?并从中分析其主要原因。纠错反思2.4串联电路和并联电路(1)学习目标1.能
17、记住串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系,2.会运用其解决有关问题。重点难点串、并联电路的规律及其应用。自主学习1串联电路的基本特点:(1)电路中各处的电流相等,即 ; 2 串联电路的重要性质:(1)总电阻: ;(2)电压分配: 3.并联电路的基本特点:(1)电路中各支路两端的电压相等,即 。(2)电路的总电流等于各支路电流之和,即 4并联电路的重要性质:(1)总电阻: ;推论: ;(2)电流分配: 。5稍复杂电路的等效化简方法:(1)电路化简时的原则:无电流的支路化简时可去除;等电势的各点化简时可合并;理想导线可任意长短;理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路。(2)常用等效化简方
18、法: 电流分支法:a. 先将各结点用字母标出;b.判断各结点元件的电流方向;c.按电流流向,自左向右将元件、结点、分支逐一画出;d.将画出的等效图加工整理。 等势点排列法:a.先将各结点用字母标;b.判断各结点电势高低;c.将各结点按电势高低自左向右排列,再将各结点间的支路画出;d.将画出的等效图加工整理。(3)含有电容器的直流电路的分析方法: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;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。 合作探究与展示提升例1:如图所示,设R1=R2=R
19、3=R4=R,求电键K闭合和开启时,A、B两端电阻之比。例2:如图所示,M、N两点间电压为18V,R1=6,R2=3,C1=6F,C2=3F;当电键K断开时,A、B两点间的电压UAB为_伏,当K闭合时,电容器C1的电量变化了_库。达标测评1把“1.5V,0.3A”的电珠接到6V电源上,为使正常发光,需串联一个_的电阻。2电阻R1=60,它和电阻R2串联后,R2上的电压是总电压的2/3,那么,如果已知总电压为18V,R2阻值为_,两端电压为_V,电流为_A。3如图所示,A、B间的电压是30V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,UCD的变化范围是( )A010V B020V C102
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