人教版高中物理選修3-1第二章恒定電流精品教案(整套)

1、人教版高中物理選修3-1第二章 恒定電流精品教案（整套）電源和電流要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)1. 能把電子從正級搬運(yùn)到負(fù)級的裝置是。2恒定電場：導(dǎo)線內(nèi)的電場是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成 的。盡管導(dǎo)線中的電荷在運(yùn)動(dòng)，但有的流走，另外的又來補(bǔ)充，所以電荷的分布是 穩(wěn)定的，電場的分布也不會隨時(shí)間變化。這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場 稱為恒定電場。3形成電流的必要條件：（1）要有能自由移動(dòng)的 。在導(dǎo)體中存在著大量的能自由移動(dòng)的電荷，如金屬導(dǎo)體中的 ，電解液中的等。（2）導(dǎo)體兩端有，即能產(chǎn)生驅(qū)使電荷作定向移動(dòng)的作用力一一電場力。電源的作用就是保持導(dǎo)體兩端的電壓，從而使電路中有持續(xù)的電流。4電流的定義

2、：通過導(dǎo)體橫截面的電量跟所用時(shí)間的比值叫電流，表達(dá)式 匸q/t。電流的單位：安（A），1A = 1C/S,常用單位還有毫安（mA）、微安（卩A）， 1A=103mA=106卩A。在國際單位制中，電流是一個(gè)基本物理量，其單位安培是基 本單位之一。5. 電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉Ｔ诮饘賹?dǎo)體中，電流方向與電子定向移動(dòng)的方向 。但電流是標(biāo)量，電流的方向表示的是電流的流向，電流的疊加是求代數(shù)和，而不是矢量和。6. 恒定電流：大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流。7. 電流的微觀表達(dá)式：匸nqvS。其中，n是導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q是每個(gè)自由電荷的電量，v是導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定

3、向移動(dòng)的速率，S是導(dǎo)體的橫截面積。AG匚Df I 1K圖 12-1-1推導(dǎo)過程如下：如圖12- 1- 1所示，在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體 AD上 選取截面B和C,設(shè)導(dǎo)體的截面積為S,導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為 n,每 個(gè)電荷的電量為q,電荷的定向移動(dòng)速率為v,則在時(shí)間t內(nèi)處于相距為vt的兩截 面B、C間的所有自由電荷將通過截面 C。由于I=q/t可得：l=qnSvt/t=nqvS范例精析例1某電解池中，若在2 s內(nèi)各有1.0 X1019個(gè)二價(jià)正離子和2.0 X 1019個(gè)一價(jià)負(fù)離 子通過某截面，那么通過這個(gè)截面的電流是 （）A . O B . 0.8 A C . 1.6 A D . 3

4、.2 A解析：電荷的定向移動(dòng)形成電流，但“ +” “一 ”電荷同時(shí)向相反方向定向移動(dòng) 時(shí)，通過某截面的電量應(yīng)是兩者絕對值的和。故由題意可知，電流由正、負(fù)離子定向運(yùn)動(dòng)形成，則在2s內(nèi)通過截面的總電量應(yīng)為：19191919q=1.6 X 10 X 2X 1.0 X 10 C+1.6X 10 X 1X 2.0 X 10 C=6.4G根據(jù)電流的定義式得：I=q/t= 6.4/2=3.2A拓展：電流的大小等于單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量，而正電荷的定向移 動(dòng)形成電流與負(fù)電荷定向移動(dòng)形成電流是等效的。只不過負(fù)電荷定向移動(dòng)形成電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反而已。例2電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流。若

5、氫原子中的電子以速率v在半徑為r的軌道上運(yùn)動(dòng)，用e表示電子的電荷量，則其等效電流等于多少？解析：假想電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌跡就是一個(gè)環(huán)形導(dǎo)體，在運(yùn)動(dòng)的軌跡上任取一截 面，則在一個(gè)周期內(nèi)只有一個(gè)電子通過這個(gè)截面，由于電子電荷量題目已經(jīng)給出， 只要求出電子運(yùn)動(dòng)的周期，就可以根據(jù)電流的定義求解。根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的知識可知， 電子運(yùn)動(dòng)的周期為T=2n r/v因此所求電流為I=e/T=ev/2 n r拓展：本題用到前面所學(xué)有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本知識，還用到一種等效的思維方 法。由于沒有直觀經(jīng)驗(yàn)，對于不少學(xué)生來說，采用這個(gè)思維方法是有一定難度的， 因此本題作為一種類型，希望學(xué)生通過練習(xí)積累這種解題思路，在今后解決類似問

6、題時(shí)可以采用相近的思維方法。例如：一電子沿一圓周順時(shí)針方向高速運(yùn)動(dòng)，周期為10_ 10s，則等效電流大小為A,電流方向是（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）。答案：1.6 X 10- 9，逆時(shí)針例3有一橫截面積為s的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為I;設(shè)每單位體積的導(dǎo) 線中有n個(gè)自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動(dòng)速率為 V，在 t時(shí)間 內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A. nvs t B. nv t C. I t /e D. I t /se解析：因?yàn)镮=q/A t，所以q=l t自由電子數(shù)目為：N=q= I t尼，則選項(xiàng)C正確。又因?yàn)殡娏鲝?qiáng)度的微觀表達(dá)式為I=nevs,所以自由電子數(shù)目為

7、N=q/e= I t /e =nevsA t/e=nvs t 則選項(xiàng)A正確。拓展：本題主要考查電流強(qiáng)度的定義式和微觀表達(dá)式的應(yīng)用計(jì)算。求解此題的 關(guān)鍵是對電流的本質(zhì)要有深刻的認(rèn)識， 依據(jù)電流強(qiáng)度的宏觀和微觀表達(dá)式， 靈活運(yùn) 用解題。能力訓(xùn)練1. 1 毫安= , 1 微安=。1X10-3 1X10-62. 把規(guī)定為電流的方向，在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電子定向移動(dòng)的方向 。在電解質(zhì)溶液中，電流的方向與正離子定向移動(dòng)的方向, 與負(fù)離子定向移動(dòng)的方向。正電荷定向移動(dòng)的方向；相反；相同；相反3. 關(guān)于電源的作用,下列說法正確的是（BCD）A. 電源的作用是能為電流提供自由電子B. 電源的作用是使導(dǎo)體

8、中形成電場C. 電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電壓D. 電源的作用是使自由電荷定向移動(dòng)起來4. 下列敘述正確的是（BDA .導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流B. 電流的國際單位是安培C. 因?yàn)殡娏鲝?qiáng)度有方向，所以電流強(qiáng)度是矢量D. 導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)不為零5. 關(guān)于電流的方向，下列說法正確的是（CA .在金屬導(dǎo)體中，電流的方向是自由電子定向移動(dòng)的方向B. 在電解液中，電流的方向?yàn)樨?fù)離子定向移動(dòng)的方向C. 無論在何種導(dǎo)體中，電流的方向都與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反D. 在電解液中，由于是正負(fù)電荷定向移動(dòng)形成的電流，所以電流有兩個(gè)方向6. 關(guān)于電流的說法正確的是（BDA .根據(jù)I=q/t可知，

9、I與q成正比B. 如果在任何相等時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積的電量相等，則導(dǎo)體中的電流是 恒定電流C. 電流強(qiáng)度是一個(gè)標(biāo)量，其方向是沒有意義的D. 電流強(qiáng)度的單位“安培”是國際單位制中的基本單位7. 以下對導(dǎo)體中的電場理解正確的是（ABD ）A .導(dǎo)體內(nèi)的電場在穩(wěn)定時(shí)是和導(dǎo)線平行的B. 導(dǎo)體內(nèi)的電場由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成C. 導(dǎo)線中電場始終隨時(shí)間而變化D. 導(dǎo)體內(nèi)的電場是一種動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定8. 通過一根金屬導(dǎo)線的電流為16mA .則10s內(nèi)通過這根導(dǎo)線橫截面的自由電 子數(shù)為（B ）17181920A. 1.0X 10B. 1.0X 10 C. 1.0X 10D. 1.0X 109.

10、在某次閃電中，持續(xù)時(shí)間為0.005 s所形成的平均電流為6.0X 104A，若閃電 過程中產(chǎn)生的電荷以0.5A的電流通過電燈，試求可供電燈照明的時(shí)間。6X10310. 銀導(dǎo)線的橫截面積S=4mm2，通以I=2A的電流，若每個(gè)銀原子可以提供一 個(gè)自由電子，試推導(dǎo)銀導(dǎo)線單位長度上的自由電子數(shù)的計(jì)算公式，并計(jì)算結(jié)果.（已知 銀的密度 p10.5X 103kg/m3,摩爾質(zhì)量M=108g/mol,阿伏伽德羅常數(shù) Na=6.02X 1023mol-1,計(jì)算結(jié)果取1位小數(shù)）23pNSM，2X1023二. 電動(dòng)勢要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)1. 電源：從能的轉(zhuǎn)化角度來看，電源是通過非靜電力做功把其它 形式能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。

11、2. 電源的電動(dòng)勢：各種電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng) 是不同的，這種本領(lǐng)可用電源電動(dòng)勢來描述，電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非 靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移到正極所做的功。3 .電源電動(dòng)勢的定義式：如果移送電荷 q時(shí)靜電力所做的功為 W, 那么電動(dòng)勢E表示為E = W/q。式中W、q的單位是焦耳（J）、庫侖（C）; 電動(dòng)勢E的單位是伏特（V）。對某個(gè)電源來說 Wq是個(gè)定值（流過電 量kq，電源提供電能kW），對不同的電源來說，流過相同的電量時(shí)， 電源提供的電勢能越多（即Wq越大），則電源轉(zhuǎn)化能的本領(lǐng)大，也就 是電源電動(dòng)勢大。一節(jié)干電池的電動(dòng)勢為 1.5V，其物理意義是電路中 流過電量為1C

12、時(shí)，干電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能的量是 1.5J.4. 電源電動(dòng)勢的大小等于沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。電動(dòng)勢的大小可以用內(nèi)阻極大的伏特表粗略測出。5. 電動(dòng)勢的符號是E,國際單位是伏特；是一個(gè)標(biāo)量，但有方向， 在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。6. 電源內(nèi)阻：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，所以也有電阻，這個(gè) 電阻叫電源內(nèi)阻。對同一種電池來說，體積越大，電池的容量越大， 其內(nèi)阻越小。電池的內(nèi)阻在使用過程中變化很大。范例精析例1:有一電流表零刻度在表盤中央，已知電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出時(shí)，電流表指針向右偏，現(xiàn)將該電流表接入如圖12 2 1所示電路，合上開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏，試判斷電源的正、負(fù)極

13、解析：可根據(jù)電流的方向來判斷電源的正負(fù)極，在電源外部電流從電流從正極流向負(fù)極，由于電流表的指針向左偏，說明電流表中的電流是從負(fù)接線柱流向正接線柱，也就是說，在電源的外部電流從b流向a,所以電源的b是正極，a是負(fù)極。拓展：解題關(guān)鍵是根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向來判斷電流的方向, 實(shí)際上是要求學(xué)生理解電流方向與電源正負(fù)極間（電勢高低）的關(guān)系， 從而靈活動(dòng)用。例2：關(guān)于電源的電動(dòng)勢，下面說法正確的是（）A .電動(dòng)勢是表征電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量B .電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電路中通過1C電量時(shí)電源提供的能量 C.電源的電動(dòng)勢跟電源的體積有關(guān)，跟外電路有關(guān)D .電動(dòng)勢有方向，因此電動(dòng)勢是矢量解析

14、：由電動(dòng)勢的物理意義可知，電動(dòng)勢是表征電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí) 其兩極間的電壓，也等于電路中通過1C電量時(shí)所提供的能量；電動(dòng)勢 由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的大小無關(guān)，跟外電路也無關(guān)； 電動(dòng)勢雖然有方向，但電動(dòng)勢是標(biāo)量。正確答案是：AB拓展：理解電動(dòng)勢的概念，知道電動(dòng)勢的含義是正確解題關(guān)鍵。能力訓(xùn)練1. 用干電池與電阻串聯(lián)組成閉合電路，電路中的能量轉(zhuǎn)換情況是：在干電池的內(nèi)部，非靜電力移送電荷做功，能轉(zhuǎn)化為已正電荷從電源的正極經(jīng)外電路、內(nèi)電路再到電源正極繞 行一周，電場力做功， E轉(zhuǎn)化為 bo化學(xué)，電，電，熱2. 下列關(guān)于電源電動(dòng)勢的說法正

15、確的是（ACD）A .電源電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓B .電源內(nèi)，電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，其電動(dòng)勢也越大C.電動(dòng)勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量D .電源的內(nèi)阻和其它電阻一樣都對電流起阻礙作用3. 下列說法正確的是（CD）A. 從能量的觀點(diǎn)來看，電源是把電勢能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的裝 置B .電源電動(dòng)勢的大小，等于非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極 送到正極所做的功的大小C.電動(dòng)勢是標(biāo)量D .電動(dòng)勢的大小可以用內(nèi)阻很大的伏特表粗略測出4. 鉛蓄電池的電動(dòng)勢為2V，這表示（ACD ）A .電路通過1庫侖電量，電源把2焦耳的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B .電池內(nèi)電壓是

16、2VC.電源沒有接入電路時(shí)，其兩極間的電壓是 2VD .把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池大5. 沿閉合電路移動(dòng)單位電荷繞行一周，其所需能量決定于（D ）A .電流B .外電路的電阻C.內(nèi)外電路的電阻D .電源電動(dòng)勢6. 臺發(fā)電機(jī)用1A的電流向外輸電，在1分鐘內(nèi)將180焦耳的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是多少？180V7. 鉛蓄電池給某電學(xué)元件供電時(shí)，電流為 0.5A，在某次接通開頭的10s時(shí)間內(nèi)，鉛蓄電池中有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？10J三. 歐姆定律要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)1. 電阻：表征導(dǎo)體對電流阻礙作用的物理量。符號常用 R表示， 電阻的單位：歐姆，簡稱歐，符號是 Q, 1Q= 1V/A,常用單

17、位還有千 歐（kQ）和兆歐（MQ ） , 1MQ =103kQ=106Q。2. 歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流 I跟導(dǎo)體,跟導(dǎo)體中的 公式表示：I二。歐姆定律的適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，對氣體導(dǎo)電不適用。3. 導(dǎo)體的伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流I隨導(dǎo)體兩端的電壓U變化的圖線，叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線，如圖12 - 3- 1所示。圖線斜率的物理意義：斜率的倒數(shù)表示電阻，即 tan =I/U=1/R4. 測量小燈泡伏安特性曲線的電路選擇: 由于小燈泡的電阻較小，為減小誤差，可采用安培表外接法，教師要 引導(dǎo)學(xué)生討論，選安培表外接法還是內(nèi)接法？為什么選外接法？讓學(xué) 生學(xué)到的知識、方法在新情景中運(yùn)用，提

18、高學(xué)生運(yùn)用知識解決問題的 能力。本實(shí)驗(yàn)教材中滑動(dòng)變阻器采用限流接法，電阻R串聯(lián)在電路中，即使把R的值調(diào)到最大，電路中還有一定的電流，因此實(shí)驗(yàn)繪出的伏 安特性曲線缺少坐標(biāo)原點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)。若要求小燈泡的電壓變化范圍較大（從零開始逐漸增大到接近額定 電壓），則滑動(dòng)變阻器可采用分壓接法。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，讓 學(xué)生知道電壓如何變化，并知道接通電路前，滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)放在何處。滑動(dòng)變阻器采用分壓接法的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖12 3 2所示。5. 實(shí)驗(yàn)電路的連接：這是學(xué)生進(jìn)入高中第一次做恒定電流實(shí)驗(yàn)，在連接電路上要給予學(xué) 生適當(dāng)?shù)膸椭＝泳€順序?yàn)椤跋却蟛ⅰ?。電表量程選擇的原則是：使測量值不超過量程的情況下，指針盡

19、量 偏轉(zhuǎn)至3/4量程處。電路接好后合上電鍵前要檢查滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置，使開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小燈泡兩端的電壓為最小6. 數(shù)據(jù)的收集與處理合上電鍵后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)，改變小燈泡兩端的電壓, 每改變一次，讀出電壓值和相應(yīng)的電流值?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù) 的表格。U/VI/A在坐標(biāo)紙上，將表格中的數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)法畫出U-I圖線圖 12-3-3 U 圖 12-3-4范例精析例1.電路中有一段導(dǎo)體，給它加上3V的電壓時(shí)，通過它的電流為2mA 可知這段導(dǎo)體的電阻為 Q;如果給它加上2V的電壓，則通過它的電流為mA如果在它兩端不加電壓，它的電阻為 Q。解析：導(dǎo)體中的電流隨電壓的變化而變化，但對于一確

20、定的電阻而言，其電阻不隨電壓的變化而變化，也與導(dǎo)體中有無電流無關(guān)。由歐姆定律 匸U/R得：R=U/I=3/(2 X 1=1500(御導(dǎo)體的電阻不隨所加的電壓變化而變化，并與是否通電無關(guān)，所以當(dāng)U=2V時(shí),匸U/R=3/1500=1.33 X lt(A)=1.33A。在不加電壓時(shí)，電阻仍為 1500 Q拓展：對于歐姆定律 匸U/R我們可以說：電流與電壓成正比，與電 阻成反比；但根據(jù)歐姆定律的公式變形 R=U/I ,我們就不能說：電阻與電 壓成正比，與電流成反比。因?yàn)殡娮枋敲枋鰧?dǎo)體阻礙電流本領(lǐng)大小的 物理量，與導(dǎo)體中有無電流無關(guān)。至于電阻的大小與哪些因素有關(guān)， 通過今后的學(xué)習(xí)，我們可以知道是由導(dǎo)體

21、的本身以及溫度來決定。另 外，在掌握物理學(xué)公式時(shí)，不能僅僅從數(shù)學(xué)角度去理解，還要注意理 解一些物理量本身的、物理學(xué)的內(nèi)在含義。例2：關(guān)于電流和電阻，下列說法中正確的是()A .電流的方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)方向相同B .金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí)，由于自由電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，所以電流增大C. 由R=U/I可知，I 一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻 R與U成正比，U與I成反 比D. 對給定的電阻，比值U/I是一個(gè)定值，反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì) 答案：D例3.兩電阻Ri、R2的I-U圖線如圖12-3-3所示，由圖可知兩電 阻的大小之比Ri： R2 =。當(dāng)通過兩個(gè)電阻的電流相等時(shí)，兩個(gè)電阻兩端的電壓之比 Ui：U2=。當(dāng)加

22、在兩個(gè)電阻上的電壓相等時(shí)，通過它們的電流之比h：l2=。解析：由于電阻R=U/I=1/tan Q所以在I-U圖線中，兩個(gè)電阻的比 值即等于圖線與水平軸夾角正切值的倒數(shù)之比，知道了電阻之比，再 根據(jù)歐姆定律即可求出電流相同時(shí)的電壓之比和電壓相同時(shí)的電流之在I-U圖線中，兩個(gè)電阻的比值等于圖線與水平軸夾角的正切值 的倒數(shù)之比，所以有R1:R2=ta n30:ta n60=1:3根據(jù)歐姆定律可知，當(dāng)通過兩個(gè)電阻的電流相等時(shí)，兩個(gè)電阻兩端 的電壓與它們的電阻成正比，所以有U1:U2=R-1:R2=1:3同樣根據(jù)歐姆定律可知，當(dāng)加在兩個(gè)電阻上的電壓相等時(shí)， 通過它 們的電流與電阻成反比，所以有I 1：l

23、 2 = R-2：Rl=3：1拓展：用圖象反映物理規(guī)律，是物理學(xué)中常用的方法，也是考察的 重點(diǎn)之一。本題要求學(xué)生理解I-U圖象的物理含義，知道I-U圖象不 僅能反映電流隨電壓變化的關(guān)系，還要能知道，其斜率的倒數(shù)即為該 導(dǎo)體的電阻。在觀察物理函數(shù)圖象時(shí)一定要注意坐標(biāo)，不能憑記憶來 回答。如果圖象是 U-I圖象，其圖線的斜率就等于導(dǎo)體的電阻。如圖 12- 3-4所示是表示兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線，導(dǎo)體1和導(dǎo)體2的電阻那個(gè)大？答案:RlR2 能力訓(xùn)練1. 歐姆定律適用于（BC ）A.電動(dòng)機(jī)電路B. 金屬導(dǎo)體導(dǎo)電C.電解液導(dǎo)電D. 所有電器元件2. 如圖1235所示，a、b兩直線分別是用電器 A和B的伏

24、安特性曲線，則下列說法正確的是（AC圖 1236圖 1237圖 123SA .通過用電器的電流與用電器兩端的電壓成正比B .用電器中的電流、兩端的電壓和用電器的電阻不符合歐姆定律C.用電器A的電阻值比B大D .用電器A的電阻值比B小3. 用電器A的電阻是用電器B的電阻的2倍,加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半,那么通過A、B的電流IA和IB的關(guān)系是A . Ia=2I bB.IA=I BC. Ia=Ib/2D. Ia=Ib/44. 小燈泡的伏安特性曲線如圖12 36中的AB段（曲線）所示,由圖可知，燈絲的電阻因溫度的影響改變了Q.10105. 如果人體的最小電阻是800Q,已知通過人體的電流為

25、50mA寸,就會引起呼吸器官麻痹，不能自主擺脫電源，試求安全電壓。10小于40V6. 標(biāo)有“ 6.3V 0.3A ”的小燈泡，其電阻為多少？若將此燈泡接到4.2V的電源上時(shí)，通過燈泡的電流強(qiáng)度為多少？21 Q 0.2A7. 普通電話用的是炭精話筒，里面碳粒的電阻能在 45 Q55 Q的 范圍里變化，當(dāng)加上6V的電壓時(shí)，電路中的電流變化范圍是多少？0.11A 0.133A8. 一個(gè)電阻器，當(dāng)它兩端的電壓增加0.2V時(shí)，通過電阻器的電流 增加2mA則該電阻器的阻值是多少？100Q9. 為研究小燈泡的伏安曲線的特性，選用小燈泡額定值為“ 3.0V,0.4A”，實(shí)驗(yàn)中有儀器：安培表、伏特表、電鍵、導(dǎo)線

26、若干外；還需(1) 根據(jù)所學(xué)的知識，通過查資料、與同學(xué)討論思考后回答下列問題：實(shí)驗(yàn)中用兩電表測量小燈泡兩端的電壓和流過小燈泡的電流時(shí)，電路怎樣連接才能使測得燈泡的電阻誤差較小 ？為什么？(2) 為使加在小燈泡的電壓從零開始，能在較大的范圍調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用怎樣連接？在方框內(nèi)畫出相關(guān)的電路圖(3) 請根據(jù)你畫的電路圖，把圖12 3 7中的實(shí)驗(yàn)器材連成符合要 求的實(shí)驗(yàn)電路。(4) 為使讀數(shù)誤差盡可能小，電壓表的量程應(yīng)選用 檔，電流表的量程應(yīng)選用檔，為保證實(shí)驗(yàn)安全，測量范圍不能超過V和A開始做實(shí)驗(yàn)閉合S前，應(yīng)把P移到。(5) 若實(shí)驗(yàn)中測得某一小燈泡的電流強(qiáng)度和電壓之值如下表，請?jiān)趫D123 8中畫

27、出U-I圖線，該小燈泡的電阻有何特征？并從中分析其 主要原因。I/A0.100.200.260.300.360.400.440.480.520.56L/V0.050.140.210.300.480.701.021.481.962.50電源，滑動(dòng)變阻器(1) 安培表量程選擇0s0.6A,伏特表量程選Os3V,安培表采用外 接法。(2) 采用分壓電路，電路圖如圖所示。(3) 實(shí)物圖如下圖所示。(4) Os 3V, Os 0.6A,3V 0.4A D（5）圖略，燈絲電阻隨兩端電壓的增大而增大四. 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)1 .串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)：（1）電路中各處的電流相等，即Il=l2=, =ln

28、；（ 2） 電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，即U = U什U2+,+Un2. 串聯(lián)電路的重要性質(zhì)：（1）總電阻：R=R計(jì)R2+,+Rn； （2）電壓分配：Ul/Rl=U2/R2二,，=Un/Rn。3. 并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)：（1 ）電路中各支路兩端的電壓相等，即Ul = U2=,=Un。（ 2）電路的總電流等于各支路電流之和，即I=l1 + l2+,In。1 1 1 1一.+ -+- *|-4.并聯(lián)電路的重要性質(zhì)：（1）總電阻：；推論：并聯(lián)總電阻小于任一支路電阻；任一支路電阻增大，總電阻增大；反之，減小。 （2）電 流分配：l1R1 = l2R2=, InRn=U。5.稍復(fù)雜電路的等

29、效化簡方法：（1）電路化簡時(shí)的原則：無電流的支路化簡時(shí)可去除；等電勢的各點(diǎn)化 簡時(shí)可合并；理想導(dǎo)線可任意長短；理想電流表可認(rèn)為短路，理想電壓表可認(rèn) 為斷路。（2）常用等效化簡方法：電流分支法：a先將各結(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)出；b判斷各結(jié)點(diǎn)元件的電流方向；c按電流流向，自左向右將元件、結(jié)點(diǎn)、分支逐一畫出；d 將畫出的等效圖加工整理。等勢點(diǎn)排列法： a先將各結(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)；b判斷各結(jié) 點(diǎn)電勢高低；c將各結(jié)點(diǎn)按電勢高低自左向右排列，再將各結(jié)點(diǎn)間的支路畫出； d 將畫出的等效圖加工整理。(3) 含有電容器的直流電路的分析方法：電路穩(wěn)定時(shí)，電容器是斷路的，其兩端電壓等于所并聯(lián)的電路兩端的電壓；電路的電流、電壓變化時(shí)

30、，將會引起電容器的充(放)電；如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低， 電容器將通過與它并接的電路放電。6電壓表是由小量程的電流表串聯(lián)一定的分壓電阻所組成。為了計(jì)算分壓電 阻，需要測定電流表的兩個(gè)基本參數(shù)，即 和。7 用串聯(lián)分壓的原理來改裝電壓表，擴(kuò)大量程。串聯(lián)的電阻大小根據(jù)所分擔(dān) 的電壓來計(jì)算即R串=(U-lgRg) /lg。8. 改裝電壓表根據(jù)lg、Rg和要求改裝后電壓表的量程 U,計(jì)算串聯(lián)電阻：R串=(U-lgRg) / lg， 選擇電阻箱上的阻值為R串，把電流表和該電阻箱串聯(lián)，就做成了量程為U的電壓 表。此時(shí)電流表的刻度就是電壓表的刻度了，滿偏電流 lg代表電壓U，刻度是均

31、 勻的?？紤]到學(xué)生用電阻箱最大阻值只有9999Q，用J0415型微安表宜改裝成為量 程2V,用J0409型電流表宜改裝成量程3V。9. 與標(biāo)準(zhǔn)電壓表校對將改裝后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對時(shí)的電路如圖124 1所示，應(yīng)注意:(1) 改裝后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)表并聯(lián)；(2) 滑動(dòng)變阻器連接成分壓式，以便于將改裝后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表從0到 滿刻度逐一進(jìn)行校對。(3) 算出改裝電壓表滿刻度的誤差，其數(shù)值等于改裝表的滿偏讀數(shù)值U/跟標(biāo) 準(zhǔn)電壓表上的讀數(shù)值U之差與標(biāo)準(zhǔn)電壓表讀數(shù)之比，即百分誤差為：I U-U l/U X 100%。當(dāng)改裝表的最大指示值不準(zhǔn)時(shí)，調(diào)它的分壓電阻R1來校準(zhǔn)。假如另外的點(diǎn)仍不 準(zhǔn)，這

32、是電流表G或電壓表V的線性不良造成的。范例精析例1如圖12 4 2所示，A、B兩端電壓不變，將變阻器 R2的滑動(dòng)端P向左移 動(dòng)，B、C間的等效電阻將 電阻Ri上的電壓將 燈泡L會。解析：在L和R2的并聯(lián)電路中，變阻器滑動(dòng)端 P向左移動(dòng)，變阻器的使用電 阻變小，即并聯(lián)電路某一支路電阻變小，總電阻變小，故B、C間的等效電阻變小。L和R2并聯(lián)再和Ri串聯(lián)的電路中，由于 A、B兩端電壓不變，Ri不變，Rbc變 小，所以Ri分得的電壓變大，Rbc分得的電壓變小，燈泡L變暗?；蛘呃肦總減 小，l = U/R增大，所以Uac=IRi增大，Ucb減小。用極限法分析：設(shè)P滑到R2的最左端，則R2的使用電阻為零

33、，L被短路，立 即可得出：BC間電阻為零，燈泡L不發(fā)光，Ri上的電壓等于總電壓。拓展：應(yīng)熟記并聯(lián)電路中某一電阻變化而引起總電阻變化的關(guān)系；對于有滑動(dòng)變阻器的電路，若滑動(dòng)變阻器的阻值是單一變化的（只變大或只變?。?，則利用極限法分析較簡捷。SJ 1243 口44圏 12-4-5例2：如圖i2 4 3所示，設(shè)Ri=R2=R3=R4=R，求電鍵K閉合和開啟時(shí)，A、B 兩端電阻之比。解析：用分支法簡化電路：由A經(jīng)Ri為第一支路到B，（原則上最簡便直觀）； 由A取第二支路經(jīng)R2經(jīng)C到B;由A取第三支路經(jīng)R3到D再經(jīng)R4到B； CD間接 有K，如圖i2 4 4所示。K閉合：R4短路，相當(dāng)于Ri、R2、R3并

34、聯(lián)，故Rab=R/31 1 1 1y =+ + K開啟：相當(dāng)于R3、R4串聯(lián)后再和Ri、R2并聯(lián)，故:-;R/ab=2R/5，所以 Rab : R/ab=5 : 6拓展：由于Ri、R2、R3、R4四個(gè)電阻間的串、并聯(lián)關(guān)系不明顯，因此要對原 來的電路圖進(jìn)行簡化，例題解析給出的解法是采用電流分支簡化法，另外還可以采 用等勢點(diǎn)排列法：假定電流從 A流入，從B流出，貝U A點(diǎn)電勢最高，B點(diǎn)電勢最 低，且B、C兩點(diǎn)等勢；若K閉合，由B、C、D三點(diǎn)是等勢點(diǎn)，貝U R4被短路；相 當(dāng)于Ri、R2、R3并聯(lián)。若K開啟，相當(dāng)于R3、R4串聯(lián)后再和Ri、R2并聯(lián)，這樣就 容易求解。簡化電路時(shí)，若能將電流分支法和等

35、勢點(diǎn)排列法結(jié)合使用，效果更好。例3:如圖12 4 5所示，M、N兩點(diǎn)間電壓為18V，Ri=6Q，R2=3 Q，Ci=6卩F， C2=3卩F;當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓Uab為 ，當(dāng)K閉合時(shí)，電容器Ci的電量變化了 。解析：直流電不能通過Ci、C2,所以當(dāng)電鍵K開啟時(shí)，全電路無電流，B、C 等勢，A、 D 等勢，Uab=Ucd=18V，此時(shí)電容 Ci的帶電量 Qi=CiUac=CiUdc=6X10-6X18=1.08X10?4 (庫)。當(dāng)電鍵 K 閉合時(shí)，電路 Ri、R2 導(dǎo)通，相當(dāng)于Ri、R2串聯(lián)，Ci、C2分別和R-i、R2并聯(lián)，所以Ci電壓等于Ri上兩 端電壓，U/bc=RiU/(

36、Ri+R2)=6X i8/(6+3)=i2 (伏)電容器 Ci帶電量 Q/i=CiU/ab=6X 10-6X 12=0.72X 10-4(庫)電容器 Ci上電量變化： Q=Q/i-Qi=0.72X 10-4-1.08X 10?4=-0.36X 10-4 (庫)負(fù)號表示電量減小。拓展：求解電路中電容器的帶電量關(guān)鍵在于求出電容兩端的電壓。例4： 一個(gè)分壓電阻為Ri串聯(lián)到電壓表上，使電壓表的量程擴(kuò)大為原來的n倍， 另一個(gè)分壓電阻R-2串聯(lián)到同一電壓表上，量程擴(kuò)大到原來的m倍，如果把這兩個(gè) 電阻并聯(lián)之后再串聯(lián)到電壓表上，此時(shí)電壓表的量程擴(kuò)大了幾倍？解析：設(shè)原電壓表的內(nèi)阻為Rv，原來的量程為U，滿偏電流

37、為I，則有：U=IRv串聯(lián)上分壓電阻 R時(shí)，有：I (R+R) =nU串聯(lián)上分壓電阻F2時(shí)，有：I (F2+FV) =mURi、R并聯(lián)后再串聯(lián)到電壓表上時(shí)，有：lRiR2/(Ri+R2)+Rv=kU把 I=U/Rv代入得：Ri= (n-1 ) R R= (m-1) R RiR2/(Ri+R2)=(k-1)Rv 由以上方程可解得：k=(m n-1)/(m+n-2)拓展:本題主要考查電壓表的改裝，涉及的知識點(diǎn)是串聯(lián)電阻的分壓原理。解 題過程中要弄清楚電壓表量程的擴(kuò)大與串聯(lián)電阻之間的內(nèi)在聯(lián)系。圖 12-4-6圖 12-4-7圖 12-48例5:實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如實(shí)物圖1246所示，有：電池E,電動(dòng)勢

38、約10V, 內(nèi)阻約1Q;電流表Ai，量程10A,內(nèi)阻ri約為0.2 Q;電流表 A2,量程300mA內(nèi) 阻匸約為5Q;電流表A,量程250mA內(nèi)阻3約為5Q ;電阻箱Ri,最大阻值999.9 Q , 阻值最小改變量為0.1 Q ;滑線變阻器R2,最大阻值100Q ;開關(guān)S;導(dǎo)線若干。要求用圖1247所示的電路測定圖中電流表 A的內(nèi)阻。(1) 在所給的三個(gè)電流表中，哪幾個(gè)可用此電路精確測出其內(nèi)阻？(2) 在可測的電流表中任選一個(gè)作為測量對象，在實(shí)物圖上連成測量電路。(3) 你要讀出的物理量是 用這些物理量表示待測內(nèi)阻的計(jì)算公式是 。解析：本題可以用半偏法測電流表的內(nèi)阻，將待測的電流表與電阻箱并聯(lián)

39、，另一 個(gè)電流表接在總電路里，保持總電流不變，使電阻箱里分掉一半電流，則待測電流表 的內(nèi)阻與電阻箱的阻值相等.由于電流表A1量程太大，其余表中顯示的電流在 A1表 中無法顯示,只能測A2、A3表的內(nèi)阻。本題的正確答案是：(1) A2和 A3;(2) 電路連接如圖1248所示(3) 調(diào)節(jié)R1，當(dāng)A3中的電流是A2中的一半時(shí)，A3的內(nèi)阻r3=R1;或者直接讀出兩電流表的電流12、13以及R1，則匕=(I2-I3) R1/I3。拓展:本題是一道綜合性試題，涉及的知識有電表的選擇、實(shí)物圖的連接、測 量電表內(nèi)阻的方法等。本題測量電表內(nèi)阻的方法是“半偏法”測電阻的變通應(yīng)用， 利用A3和 R1兩端電壓相等的

40、規(guī)律，由通過兩者的電流大小得到A3的電阻大小。能力訓(xùn)練1把“ 1.5V , 0.3A”的電珠接到6V電源上，為使正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè) Q的電阻。152.電阻R1=60Q,它和電阻R2串聯(lián)后，R2上的電壓是總電壓的2/3,那么，如 果已知總電壓為18V , R2阻值為Q ,兩端電壓為V ,電流為Ao 120； 12； 0.13實(shí)驗(yàn)室常用的電壓表是由小量程電流表，再 一電阻而組成，這是應(yīng)用了勺原理制成的，這樣做既擴(kuò)大了表的量程，同時(shí)使整個(gè)電壓表的內(nèi)阻使得測量時(shí)對電路的影響減小。串；電阻分壓；增大 .Q的電阻，改裝后的電流表測量電0.2mA處,則被測電流的大小是 .并;一個(gè)4. 現(xiàn)有一個(gè)靈敏電流計(jì)，

41、它的滿偏電流為lg=1mA,內(nèi)阻Rg=200Q ,若要將它改裝 成量程為5A的電流表,應(yīng)_ 流時(shí),指針指在表盤上原來，它的滿偏電流為Ig=5mA,內(nèi)阻Rg=500 Q ,若要將它改裝一個(gè)Q的電阻,改裝后的電壓表測量電.串；0.04 Q 1A壓時(shí)，指針指在表盤上原來0.5mA處，則被測電壓的大小是 2500 Q;6.A.B.C.D.7.5. 現(xiàn)有一個(gè)靈敏電流計(jì) 成量程為15V的電壓表，應(yīng)一1.5V下列說法正確的是（ABC）一個(gè)電阻和一根無電阻的理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻并聯(lián)電路任一支路的電阻增大（其它支路不變），則總電阻也增大 并聯(lián)電路任一支路的電阻增大（其

42、它支路不變），則總電阻一定減小如圖12 4 9所示，A、B間的電壓是30V，改變滑動(dòng)變阻器觸頭的位置，可以改變CD間的電壓，Ucd的變化范圍是（C ）A. 010V B . 020V C. 1020V D . 2030V8 .如圖12 410所示，當(dāng)ab端接入100V電壓時(shí)，cd兩端為20V;當(dāng)cd兩 端接入100V時(shí)，ab兩端電壓為50V，則R1 : R2 : R3之比是（A ）A. 4 ： 1 ： 2B. 2 : 1 ： 1 C. 3 : 2 : 1D .以上都不對J：工圖 1249圖 12410JJ圖 124 11A、B為分壓器的ABC）9. 如圖12 411所示是將滑動(dòng)變阻器作分壓器用的電路， 輸出端，若把變阻器的滑動(dòng)片放在變阻器中央，下列判斷正確的是（A .空載時(shí)輸出電壓為 Uab=Ucd/2B. 當(dāng)接上負(fù)載 R時(shí)，輸出電壓 UabvUcd/2C. 負(fù)載R越大，Uab