高中物理选修31第2章学案课件.docx

1、高中物理选修31第2章学案课件2.1电源和电流 学案【自主学习】：1电源是能把电路中的 从正极搬到负极的装置。2导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和 平行。3由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。4把 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流。5电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是 ，符号是 ；公式为 。6电流的分析与计算(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向

2、移动形成的电流方向是相同的，此时中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。7电流的微观表达式的应用在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I=qt计算电流时应引起注意。【例题与习题】例1如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（ ）A、有瞬时电流形成，方向由A到B B、A、B两端的电势不相等C、导体棒内的电场强度不等于零 D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动例2在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上

3、的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？例3如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8的横截面AB，那么在图中标出正、负离子定向移动的方向；电解槽中的电流方向如何？4s内通过横截面AB的电量为多少？ 电解槽中的电流为多大？练习：1一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为V0，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有 ( )A自由电子定向移动的速率为V0B自由电子定向移动的速率为V=I/nesC自

4、由电子定向移动的速率为真空中的光速cD自由电子定向移动的速率为V=I/ne2形成持续电流的条件是( )A.只要有电压加在物体的两端 B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压 D.只要有大量的自由电荷3在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是 （ ）A.导线中的电场强度处处为零 B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行C.导线内各点的电势相等 D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低4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数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体

5、横截面的电荷数越多电流越大5某电解池，如果在1s内共有51018个二价正离子和11019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.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A6有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）AnuSt Bnut C. It/q D. It/Sq7下列叙述正确的是( )A导体中电荷运动就形成电流 B电流是矢量C导体中有电流通过时，导体内部场强不为零 D只有自由电子的定向移动才能形成电流8示波管中，2

6、s内有61013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小()A.4.810-6A B.310-13A C.9.610-6A D.无法确定9我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.610-19C，在整个环中运行的电子数目为51011，设电子的速度是3107 m/s，则环中的电流是：（ ）A10mA B1mA C0.1mA D0.01mA10如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（ ）A导线中有恒定的电流B导线中有短时间的电流C通过导线的电荷量为qD通过导线的电荷量为2q

7、11. 如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为S=0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为 ，通过该横截面积的电流为 。12电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多少?2.2电动势学案及闭合电路欧姆定律练习1关于电动势下列说法正确的是 A电源电动势等于电源正负极之间的电势差B用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值C电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关D电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的

8、能量2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3一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义可以表述为 A外电路断开时，路端电压是 15VB外电路闭合时，1s内它能向整个电路提供15J的化学能C外电路闭合时，1s内它能使15C的电量通过导线的某一截面D外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电量，整个电路就获得15J电能4关于电动势，下列说

9、法中正确的是 A在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向B在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同C电动势的方向是电源内部电势升高的方向D电动势是矢量5图1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E1E2，发生短路时的电流I1 I2B电动势E1=E2，内阻r1r2C电动势E1E2，内阻 r1 r2D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6在图2所示的电路中，电源的内阻不能忽略。已知定值电阻R110，R28。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 A22V B19VC16V D13V7

10、在图3的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为 AA灯和B灯都变亮 BA灯、B灯都变暗CA灯变亮，B灯变暗 DA灯变暗，B灯变亮9如图4所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为 A电流表示数减小，电压表示数增大B电流表示数增大，电压表示数减小C两表示数均增大 D两表示数均减小9电源电动势为E，内阻为r，外电阻为R，则路端电压U随R变化的函数式是U=_。当R增大时，U将_，当R=时，即外电路_，此时U=_。当R减小时，U将_，当R=0时，即外电路_，此时U=_，I=_。10在图5中，E=9V，r= 3，R= 15。当K断开时，UAB=_，UAC=

11、_，VBC=_；当K接通时，UAB=_，UAC=_，UBC=_。11在图6中，E=3.5V，r=1，R1=R2=4，R3=2，则当K1、K2都接通时，R1上消耗的功率与K2接通K1断开时，R1上消耗功率之比为_。12在图7中，R1=R2=R3=1，当K 接通时，电压表读数为1V，K断开时，电压表读数为08V，则电源电动势为_。13如图8电路，已知r=R1=，用P1，P2，Pr，分别表示R1，R2，r上消耗的电功率，则PrP1P2=_。14在图9所示的电路中，若把R的阻值由2增大到6，电流将减为原来的一半，则电源的内阻为_。15如图10所示，R1=R2R3R，电源内阻不计，电流表、电压表均理想。

12、两表的示数分别为03A、2V，则电源电动势为_V，R=_。若将两表的位置互换，则电压表示数为_V，电流表示数为_A。16在图11所示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1，电阻R1=R4=15，R2=R3=3，当S断开时，A、B、D三点的电势分别为_V、_V、_V，S闭合时流过S的电流为_A。17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？18如图12所示的电路中，已知四个电阻的阻值为R11、R22

13、、R33、R44，电源电动势E4V，内阻r02，试求：（1）S闭合，S断开时，通过R1和R2的电流之比I1I2；（2）S和S都闭合时的总电流I。2.3欧姆定律学案【课标转述】本章是3-1模块的第二章,主要是运用欧姆定律等物理规律,围绕着串、并联电路，对电流、电压、电动势等物理量进行分析讨论，【学习目标】1.能举例列举一些利用比值定义的物理量。2.能够说出电阻的定义，能说出欧姆定律中每个物理量的物理意义。2.能够画出伏安特性曲线，能说出什么是线性元件和非线性元件【学习流程】一欧姆定律活动1.根据课本P46，完成下面问题：1电阻是一个只跟导体本身性质 而跟通过的电流 的物理量。它反映了导体对电流的

14、 作用。定义式为 。2欧姆定律的内容是： 。公式为 。3电阻的定义式给我们提供了一种测电阻的方法，即伏安法测电阻。利用它我们可以测一个电阻或一个电学元件的电阻值。试想这种方法有误差吗？4试讨论电流的三个公式I=U/R、I=q/t、I=nqsv的意义。二导体的伏安特性曲线活动1。根据课本完成下列问题。1 欧姆定律是个实验定律，实验表明适用于 导体和 ，对 和 并不适用。2画出的I一U关系图象叫做伏安特性曲线。是一条直线的叫 元件，适用于欧姆定律；不是直线的叫 元件。活动2观察演示实验，把电路图画在下方并试画出小灯泡的伏安特性曲线。【课堂练习】1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

15、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/42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3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6V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_。4一个电阻器，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

16、值是多少？例1两电阻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（ ）A1:3 B3:1 C D 【检测反馈】1下列说法正确的是（ ）由知，一段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由知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟电阻成反比导体的电阻由导体本身性质决定，与通过的电流无关。导体通过的电流越大，导体的电阻就越大2欧姆定律适用于（ ）A电动机电路 B金属导体导电 C电解液导电 D所有电器元件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.0.6A B.1.2A C

17、.0.9A D.1.8A 4如图3所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知（ ）A.导体的电阻是25 B.导体的电阻是0.04C.当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.4AD.当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V5一段导体两端电压是，在分钟内通过导体某横截面的电量为15C，求这段导体的电阻？【拓展提高】1某电阻的两端电压为10V，16s内通过的电荷量为32C，这个电阻的阻值为_，16s内有_ 个自由电子通过它的横截面。如图1所示的图象所对应的两个导体：（1）电阻之比R1：R2_；（2）若两个导体的电流相等（不为零）时电压之比U1：U2为_；（3）若两个导体的电压相等（不

18、为零）时，电流I1：I2之比为_。如图是甲乙两导体的图线，将他们串联接到电压为的电路中，电路中的总电流多大？若将它们并联接到电压为的电路中总电流多大？2.4串联电路和并联电路学案（一）【学习目标】 1、结合欧姆定律等知识分析、掌握串并联电路的电流、电压和电阻关系2、掌握简单的串并联的相关计算问题3、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。【学习重点】熟练掌握串并联电路的特点；电组的串并联的计算【学习难点】表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻【知识准备】1、电势差和电势的关系：。2、恒定电流电路内各处的电荷分布，任何位置的电荷都不可

19、能。3、欧姆定律的表达式：。4、把几个导体依次 相连，接入电路，这样的连接方式叫做 。5、把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做 。【同步导学】1串联电路：把导体依次首尾相连，就组成串联电路。如图1(1)串联电路中各处的电流，即。(2)串联电路的总电压等于_，即_ (3)串联电路的总电阻等于_，即_(4)串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成_比，即_。2并联电路：把几个导体并列地连接起来，就组成并联电路。如图2(1)并联电路各支路两端的电压_，即_。(2)并联电路中总电流等于_，即_(3)并联电路的总电阻的倒数等于_，即_特例：两电阻R1和R2

20、的并联电阻，R=_(4)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成_比例1甲、乙两个电阻的图象如图所示则（）.甲、乙串联后的图象位于图中的区 .甲、乙串联后的图象位于图中的区 .甲、乙并联后的图象位于区内.甲、乙并联后的图象位于区内 3电压表和电流表(1)表头：表头就是一个小量程的电流表G。 从电路角度看，表头就是一个_，同样遵从_，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从_上读出来的。它有三个特征量：内阻_、满偏电流_、满偏电压_，它们之间的关系是_。表头的满偏电压和满偏电流一般都_，测量较大的电压时要_一个电阻；测量较大的电流时要_一个电阻。(2)电流表G改装成电压表 例2、有一个电流表

21、G，内阻Rg=30，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程03V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？ (3)电流表G改装成大量程电流表 例3、有一个电流表G，内阻Rg=30，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程00.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？ 拓展提高1. 如图所示电路，电压保持不变，当开关S断开时，电流表A的示数为0.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为0.9A，则两电阻阻值之比R1：R2为（ ）A1：2 B2：1 C2：3 D3：22. 如右图所示的电路中，电阻R1=10，R2=20，R3=8，电容器电容C=2F，恒压U=12V，要使电容

22、器带有4106C的电荷量，变阻器R的阻值应调为（ ）A8 B16 C20 D40 3. 仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路中的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可按图中甲、乙两种方式接入电路已知R1阻值较大，R2阻值较小，则（）A甲图中R1作粗调用 B甲图中R1作细调用 C乙图中R2作粗调用 D乙图中R2作细调用4. 一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻接成如右图所示的电路今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动要使油滴上升,可采用的办法是（ ）A增大R1 B增大R2 C增大R3 D减小R25 如图右所示，P为一块均匀的半圆形合金片将它按图甲的方式接在A

23、、B之间时，测得它的电阻为R，若将它按图乙的方式接在A、B之间时.这时的电阻应是( )A.R B.2R C.3R D.4R6如下图所示，电路两端的电压保持不变，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是 （ ）AL1变亮，L2和L3皆变暗BL1变亮，L2不能确定，L3变暗CL1变亮，L2变亮，L3也变亮DL1变亮，L2变亮，L3变暗7在下图四个电路中，能利用滑动变阻器较好地完成对灯泡分压作用的是 ()A如图甲电路 B如图乙电路 C如图丙电路 D如图丁电路8关于电压表表，下列说法正确的是（ ）A它是利用串联电路中电阻分压的原理，将电流表串联分压电阻改装成的B如果要将量程扩大n倍

24、，则所串的分压电阻应是电流表内阻的n倍C用同一表头做成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越大D当用电压表测某电路两端电压时，测量值总是大于真实值9. 关于电流表，下列说法正确的是 （ ）A它是利用并联电路中电阻分流的原理，将电流表并联分流电阻改装成的B如果要将量程扩大n倍，则并联的分流电阻应是电流表内阻的倍C电流表的内阻越小，测量值越接近真实值D当电流表测某电路的电流，测量值总是大于真实值10. 两个完全相同的电流表G，分别改装成03V和015V的电压表。则下列说法中正确的是( )A两个电压表串联接入电路后，它们的读数之比是1:1B两个电压表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:5C两个电

25、压表并联接入电路后，它们的读数之比是1:1D两个电压表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:511. 如图所示，电压表V1和V2的内阻分别为3000和1500，R1=R2=500，如果电压U保持不变，S接通压表时，比较电的读数U1和U2的大小（）AU1U2 BU1=U2 CU1U2 D不能确定12如图所示电路，电流表A1和A2为两个相同的毫安表，当电路两端接某一恒定电压的电源时，A1的示数为3mA，A2的示数为2mA现将A2改接在R2所在支路上，如图中虚线所示，再接入原来的恒定电压电源，那么，关于A1与A2的示数情况，以下说法正确的是 ( )AA1示数增大，A2示数增大BA1示数增大，A2

26、示数减小CA1示数增大，A2示数不一定减小DA1示数不一定增大，A2示数也不定增大2.5 焦耳定律 学案课前自主学习一、电功和电功率1电功：电流做功，就是导体中的_对_的静电力在做功，驱动自由电荷做定向移动，其结果是电荷的_减少，而其他形式的能增加电流做的功简称电功计算公式：用W表示电功，计算公式为：_，表示电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电流I、通电时间t三者的乘积国际单位制中的单位是：_，其他单位还有：千瓦时(kWh)，也叫度2电功率：单位时间内电流所做的功叫做_定义式为：P计算公式：_，表示电流在一段电路上做功的功率等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积国际单位制中的单

27、位是：_，其他单位还有：千瓦(kW)二、焦耳定律1焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的_成正比，跟导体的_成正比，这一规律叫做焦耳定律公式表示为：_.2热功率：单位时间内的发热量通常称为热功率，定义式为：P计算公式为：_.3纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的_。4非纯电阻电路：含有_或_的电路称为非纯电阻电路在非纯电阻电路中，电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为_或_。核心知识探究一、电功和电功率问题情境在日常生活中，经常会用到家用小电器，例如电吹风、电熨斗等，它们都会分为几挡，像电吹风可以吹凉风、暖风和热风你知道如何计算它们消耗的电能吗？1电流做功的实质是什么？2设加在一段电路两端的电压为U，流过电路的电流为I，试推导电流做功的表达式要点提炼1电功的计算式：_. 2电功率的计算式：_.二、焦耳定律问题情境随着家用电器的增多，特别是空调，电热器等大功率用电器的使用，引发的火灾事故越来越多据统计很大一部分火灾的事故原因是导线、插座或开关等元件温度升高而导致的电流通过导体为什么会发热，产生的热量与哪些因素有关呢？1什么样的电路是纯电阻电路？2电功和电热相等吗？ 要点提炼1焦耳定律的表达式：_.2电功与电热