第二章恒定电流学案.docx
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第二章恒定电流学案
第一节电源和电流
【学习目标】
1、知道电荷的定向移动形成电流，知道电流的方向的规定
2、知道电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题
【自主学习】
1.电源
电源能把电路中的从正极搬到负极。
2.电流
（1）电流的用电流这个物理量表示。
电流是表示电流的强弱程度的物理量。
（2）通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值定义为电流。
（3）定义公式：
（4）在国际单位制中，电流的单位是，符号是。
（5）规定电荷定向移动的方向为电流的方向
（6）金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。
（7）电流是标量。
【自我检测】
1、关于电流强度正确的是（）
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积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流
C.电流有方向，电流强度是标量
D.电流强度的单位“安培”不是国际单位制
2、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0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是（）
A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A
4、一电子沿圆周顺时针高速转动，周期为10-10s，则等效电流大小为A，方向为＿＿＿方向（填顺时针或逆时针）。
5、干电池是将能转化为能，发电机是将能转化为能，太阳能电池是将能转化为能，铅蓄电池是将能转化为能。
6、某电池电动势为1.5V，如果不考虑它内部的电阻，当把它的两极与150Ω的电阻连在一起时，16秒内有多少库仑的电荷定向移动通过电阻的横截面？
第二节电动势
【学习目标】
1、从能量角度理解电源的作用
2、知道电动势是描述电源特征的物理量，知道电动势的单位
3、了解电源内阻概念，知道电动势和内阻是电源的重要参数
【自主学习】
1.在金属导体中，能够自由移动的电荷是。
电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向的定向移动。
2.在外电路，正电荷由电源极流向电源极。
在电源内部，电源能把来到电源负极的正电荷不断地搬运到电源极。
3.电源是通过把转化为的装置。
在电池中，非静电力是化学力，它把化学能转化为电能。
4.电动势
（1）物理意义：
描述电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领的物理量。
（2）单位：
电动势的单位与相同，是，符号是。
（3）电动势由电源中的性质决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。
5.内阻：
电源内部也是由组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的。
6.容量：
电源的容量是电源放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时（A·h）或毫安小时（mA·h）为单位。
【自我检测】
1.下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（ ）
A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同
C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大
D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同
3.铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）
A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能
B．蓄电池两极间的电压为2V
C．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能
D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大
4.手电筒中装有一节干电池，给小灯泡供电时电流为0.3A，在某次连续工作30s的时间内，通过小灯泡的电荷量是C，电池中有J的化学能转化为电能。
5.关于电源，以下说法正确的是（）
A．1号干电池比5号干电池大，所以电动势也大
B．1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内电阻相同
C．电动势的大小随外电路的电阻增大而增大
D．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关
6.锌汞电池的电动势为1.2V，这表示（）
A．电路中每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能
B．电路中电流为1A时，电池每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能
C．电路中每通过1C电荷量，电源将1.2J的化学能转变成电能
D．锌汞电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大
7.举出五个生活中的常用电池：
、、、、。
第三节欧姆定律
【学习目标】
1.理解欧姆定律，并会用来解决有关问题
2.了解电阻的作用和定义式
3.理解导体的U-I图像和I-U图像伏安特性曲线
【自主学习】
1.电阻
（1）物理意义：
（2）定义：
（3）定义式：
（4）单位：
符号是
（5）R是一个与导体本身性质有关的物理量，取决于导体本身。
不能说电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比。
2.欧姆定律
（1）内容：
导体中的电流跟导体两端的的电压U成，跟导体的电阻成。
（2）表达式：
（3）适用条件：
欧姆定律是在金属导体基础上总结出来的。
实验表明，除金属导体外，欧姆定律对电解液也适用，但对气态导体（如日光灯管中的气体）和某些导电器件（如晶体管）并不适用。
3.导体的伏安特性曲线
（1）在实际应用中，常用纵坐标表示，横坐标表示，这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。
（2）伏安特性曲线是直线的电学元件叫做线性元件，伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。
（3）对线性元件，导体的伏安特性曲线的斜率表示导体电阻的倒数，斜率大的，电阻小；对非线性元件，伏安特性曲线上某一点与原点连线的斜率表示导体电阻的倒数。
【自我检测】
1.关于欧姆定律的适用条件，下列说法正确的是（）
A．欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的，对于其他导体不适用
B．欧姆定律也适用于电解液导电
C．欧姆定律对于气体导电也适用
D．欧姆定律适用于一切导体
2.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1：
R2等于（）
A.1:
3
B.3:
1
C.
D.
3.加在某段导体两端的电压变为原来的
时，导体总的电流就减小0.6A，如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流将变为（）
A.0.6AB.1.2AC.0.9AD.1.8A
4.某电阻的两端电压为10V，30s内通过的电荷量为32C，这个电阻的阻值为Ω，30s内有个自由电子通过它的横截面（电子的电荷为
）。
5.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线。
若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及电流比较，下列说法正确的是（）
A．电阻R1的阻值较大
B．电阻R2的阻值较大
C．电阻R1的电流较大
D．电阻R2的电流较大
6.对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是（）
A.由
，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
B.由U=IR，对电阻一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大
C.由
，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比
D.对电阻一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变
7.导体甲的电阻是导体乙的电阻的4倍，加在导体甲的两端的电压是加在导体乙两端的电压的
，则导体甲与导体乙中的电流之比为（）
A.8:
1B.1:
8C.2:
1D.1:
2
8.在一个电阻两端加12V电压时，通过它的电流为240mA，当通过它的电流是1.8A时，它两端的电压是______V，这个电阻的阻值是______Ω
9.某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20Ω时，其电流为0.3A，电阻增加到30Ω时，其电路中的电流要减小______A，电路两端的电压为______V.
10.某金属导体两端的电压为24V，在30s内有36C的电荷量通过该导体的某个横截面.问:
（1）在30s内有多少自由电子通过该导体的横截面?
（2）电流多大?
（3）该导体的电阻多大?
第四节、串联电路和并联电路
【学习目标】
1.了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联电路的电流和电压特点。
2.掌握电组的串并联的计算。
【自主学习】
一.串联电路：
把几个导体依次首尾相连，接入电路，这样的连接方式叫做串联电路。
如图
1．串联电路的基本特点：
（1）电路中各处的电流，即公式：
（2）电路两端的总电压等于，即公式：
2．串联电路的重要性质：
（1）总电阻公式：
；
（2）电压分配：
二.并联电路：
把几个导体的一端连在一起，另一也连在一起，然后这两端接入电路，这样的连接方式叫做并联。
如图：
1．并联电路的基本特点：
（1）电路中各支路两端的电压，即公式。
（2）电路的总电流等于，即公式。
2．并联电路的重要性质：
（1）总电阻:
；
推论：
①并联总电阻任一支路电阻；②任一支路电阻增大，总电阻；反之，减小。
（2）电流分配：
。
【自我检测】
1、R=U/I的物理意义是（）
A．加在导体两端的电压越大，导体的电阻越大
B．导体中的电流强度越大，导体的电阻越小
C．导体的电阻跟电压成正比，跟电流强度成反比
D．导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流强度之比值
2、某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，下列结论与如图所示图象相符的是（）
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
3、两个用电器，第一个电阻是R，第二个电阻是2R，把它们串联起来接入电路中，如果第一个电阻两端的电压是4伏，那么第二个电阻两端的电压为（）
A．2伏B．8伏C．4伏D．6伏
4、两个完全相同的小灯泡并联在电路中，若加在小灯泡上的电压是7.1V，通过两个小灯泡的总电流是1.42A，则小灯泡的电阻是（）
A．10ΩB．5ΩC．0.5ΩD．0.1Ω
5、两只定值电阻，甲标有“10Ω1A”，乙标有“15Ω0.6A”，
把它们串联起来，两端允许加上的最高电压是（）
A．10伏B．15伏C．19伏D．25伏
6、如图所示，通过灯泡L1、L2中的电流分别为0.2A和0.3，电源电压保持不变，L1的电阻为15Ω，则干路电流为A，电源电压是V，L2的电阻为Ω．
7、现有两个电阻串联在电路中，已知R1:
R2=3:
2，如果电路两端的电压为15V，那么，R1两端的电压将是（）
A．6VB．5VC．9VD．10V
8、如图所示，开关闭合后小灯泡L1两端的电压是3V，L2的电阻是12Ω，电源电压是9V，则L1的电阻是（）
A．6ΩB．9ΩC．12ΩD．24Ω
9、有n个阻值相同的电阻，全部并联与全部串联的总电阻之比是（）
A．
B．
C．
D．
10、已知电阻R1=4Ω，与另一电阻R2并联，其总电阻为2.4Ω，若R1与R2串联，则其总电阻为（）
A．4ΩB．6.4ΩC．10ΩD．6Ω
11、两只电阻并联后的总电阻为R．现将其中任何一只的电阻值增大，则总电阻（）A．大于RB．小于RC．等于RD．无法判断．
12、有两个电阻R1=2Ω，R2=3Ω，若把它们串联接在电路中，总电阻是______Ω，R1和R2两端电压之比U1:
=_______．
13、如图所示，电阻R1标有“6Ω、1A”，R2让标有“3Ω、1.2A”，电流表A1、A2的量程均为0～3A，电压表量程0～15V，在a、b间接入电压可调的直流电源，闭合开关S后，为保证R、1R2均不损坏，则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过（）
A．
B．
C．
D．
14、如图所示，R2是0～50Ω的变阻器，闭合开关后，电压表示数为6V，电流表
的示数是0.5A，电表流A2的示数是2.0．求：
（1）R1的阻值和变阻器接入电路的电阻．
（2）电流表A1的量程是0～0.6A，电表流A2的量程是0～3A．为了使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？
第五节焦耳定律
【学习目标】
1、知道电流做功的实质，知道电流做功对应的能量转化
2、知道焦耳定律，会用焦耳定律推导导体热功率的表达式。
3、会推导电功和电功率的表达式
4、知道在纯电阻电路中，电能全部转化为导体的内能。
5、会计算电路中的电功，电功率，电热和热功率
【自主学习】
1.电功和电功率
（1）所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对的力在做功。
电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。
（2）电功表达式：
（3）电功率表达式：
2.焦耳定律
（1）内容：
电流通过导体产生的热量跟的二次方成正比，跟及通电时间成反比。
（2）表达式：
（3）电热等于产生的内能。
（4）热功率：
3.电功和电热
（1）在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，电功等于电热：
（2）在非纯电阻电路（如电动机）中：
电功大于电热：
（3）在纯电阻电路中，U=IR；在非纯电阻电路中：
【典型例题】
例1：
一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W，问：
（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？
转化为内能的功率是多少？
电动机的效率是多少？
（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？
【自我检测】
1.用电器两端电压220V，这意味着（）
A.1A电流通过用电器时，消耗的电能为220J
B.1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量
C.1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W
D.1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J
2.一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上（灯泡电阻不变），则有（）
A.灯泡的实际功率为50W
B.灯泡的实际功率为25W
C.通过灯泡的电流为额定电流的
D.通过灯泡的电流为额定电流的
3.上图所示电路中，电灯L1、L2都标有“220V，100W”；电灯L3、L4都标有“220V，40W”．将A、B两端接入电源，最暗的灯是（）
A．L1B．L2C．L3D．L4
4.一个直流电动机两端所加电压为U，通过的电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是（）
A．电动机的输出功率为U2／R
B．电动机的发热功率为I2R
C．电动机的输出功率为IU-I2R
D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R
5.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。
求：
（1）电动机正常工作时的输出功率；
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？
（提示：
电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）
第六节导体的电阻
【学习目标】
1、知道用伏安法测量金属丝电阻的电路，会用伏安法测量电阻
2、会用刻度尺测量金属丝的直径，知道所用的方法
3、会通过实验探究导体的电阻与长度，横截面积的关系
4、理解电阻率概念，知道电阻定律
【自主学习】
1.内容：
同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成，与它的横截面积S成；导体的电阻与有关。
2.表达式：
R=。
3.材料的电阻率ρ：
电阻率的大小取决于材料和温度。
各种材料的电阻率一般都随温度的变化而。
金属的电阻率随温度的升高而。
而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作。
【自我检测】
1.根据电阻定律，电阻率
。
对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率（）
A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比
C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料的本身特性决定
2.电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是（）
A.将金属丝拉长至2LB.将金属丝拉长至4L
C.将金属丝对折后拧成一股D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍
3.一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d，电阻为R，如果把它拉成直径为
的均匀细丝，电阻值将变为（）
A．
B．16RC．256RD．
4.滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是（）
A.若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大
B.若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小
C.若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大
D.若将a、b两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值不变
5.有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是
（）
A.灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I2R，电灯变亮
B.灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I2R，电灯变暗
C.灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据
，电灯变亮
D.灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据
，电灯变暗
6.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（）
A.1：
4B.1：
8C.1：
16D.16：
l
7.一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（）
A．R／3B．3RC．R／9D．R
8.已知铜的电阻率小，合金的电阻率大，铂的电阻率随温度有明显变化，锰铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，则在下列空格处填上合适材料:
连接电路的导线用，电炉的电阻丝用，电阻温度计用，标准电阻用
9.两导线长度之比为1∶2，横截面积之比为3∶4，电阻率之比为5∶6，则它们的电阻之比为______。
10.输出电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路，水银柱中通过的电流为0.1A，今将这些水银倒进另一根玻璃管中，管的内径是原来的2倍.重新与该电源组成电路，则流过水银柱的电流为。
11.一根长为0.5m的金属丝，横截面积为3.0mm2，在它两端加上0.15V的电压时，通过金属丝的电流为2.0A，求金属丝的电阻率。
12.A、B两地相距40km，从A到B两条输电线的总电阻为800Ω，若A、B之间某处E两条输电线发生短路，为查明短路地点，在A处接上电源，测得电压表示数为10V，小量程电流表读数为40mA，如图所示，则短路处距A多远？
第七节闭合电路欧姆定律
【学习目标】
1、知道闭合电路（全电路）的构成能识别闭合电路中的内电路，外电路，内电阻，外电阻，内电压，路端电压（外电压）
2、知道闭合电路欧姆定律
3、知道路端电压和内电压之和等于电动势
【自主学习】
1.闭合电路欧姆定律
（1）内容：
（2）表达式：
（3）E=U外+U内
2、路端电压与电流的关系图像
电源的U-I图像是一条直线。
如图所示：
图线与纵轴截距的意义：
纵轴截距表示电源电动势的大小。
图线与横轴截距的意义：
横轴截距表示短路电流。
图像斜率的意义：
斜率的绝对值表示电源内阻的大小。
【自我检测】
1.在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是（）
A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小
D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量
2.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（）
A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2
B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大
3.如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略。
已知定值电阻R1＝10Ω，R2＝8Ω。
当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2V。
则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为（）
A．2．2V
B．1．9V
C．1．6V
D．1．3V
4.在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为（）
A．A灯和B灯都变亮
B．A灯、B灯都变暗
C．A灯变亮，B灯变暗
D．A灯变暗，B灯变亮
5.有“200V40W”灯泡400盏，并联于电源两端，这时路端电压U1=150V，当关掉200盏，则路端电压升为U2=175V试求：
（1）电源电动势，内阻多大？
（2）前后两次每盏灯实际消耗的功率各多大？
（3）若使电灯正常发光还应关掉多少盏灯？
6、在图1中R1=14Ω,R2=9Ω.当开关处于位置1时，
电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时，电流表读
数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r。
第8，9节多用电表
【学习目标】
1、认识指针式多用电表的面板，知道它能测量的电学量
2、了解欧姆表与电流表，电压表刻度盘的区别
3、会对指针式多用电表进行机械调零和电阻挡调零
4、知道多用电表的操作程序与使用要求
5、会用指针式多用电表测量电流，电压和电阻，并正确读数
【自主学习】
1、写出多用电表的结构
2．[实验]练习使用多用电表
（1）多用电表在使用前，一定要观察指针是否指向电流的零刻度。
若有偏差，应调整机械零点；
（2）合理选择电流、电压挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；
（3）测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔；
（4）合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；
（5）换用欧姆档的量程时，一定要重新调整欧姆零点；
（6）要用欧姆档读数时，注意乘以选择开关所指的倍数；
（7）实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
长期不用，应将多用电表中的电池取出。
【强化训练】
1．关于多用电表上的电阻刻度线，下列说法正确的是（）
A．零电阻刻度线与零电流刻度线重合
B．零电阻刻度线与电流表满偏刻度线重合
C．电阻刻度是不均匀的，电阻值越大，刻度线越密
D．电阻刻度是不均匀的，电阻值越小，刻度线越密
2．关于用多用电表欧姆档测电阻的操作，下列说法正确的是（）
A．测量前必须调零，而且每换档后都要重新调零
B．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起
C．待测电阻若是连接在电路中，应当先把它与其它元件断开后再测量
D．使用完毕应当把选择开关旋到OFF档或交流电压最高档
3．调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是（）
A．这个电阻值很小
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