【高中物理】恒定电流教案讲义解读.doc

恒定电流 一、基础知识 1.电路的基本概念和规律 （1）电流：I= ，单位时间流过的电荷量；I=nqSv ，n是单位体积电荷数、q是每个电荷带电量、S是导体横截面积、v是自由点和定向移动速率。 （2）电阻：R=ρ ，导体的电阻与长度成正比，与横截面成反比。 （3）部分电路欧姆定律：I= 。 （4）电功、电功率、焦耳定律：W=qU=UIt ，P==UI ，Q=I2Rt 。 （5）串、并联电路：串联：U=U1+U2+U3、I=I1=I2=I3、R=R1+R2+R3 ；并联U=U1=U2=U3、I=I1+I2+I3、 =++。 2.闭合电路欧姆定律 （1）表达式：电流：I = ；电动势：E=IR+Ir=U+Ur 。适用于外电路是纯电阻的电路。 （2）路端电压：U=E-Ir=IR== ，可以看出，路端电压随外电阻增大而增大。 （3）功率：P总=IE=IU+IUr=P出+P内 。 （4）电源输出功率P出＝＝ 即当R＝r时，分母最小，即电源输出功率最大。 A．nSvΔtB．nvΔtC．D．SvΔt，电子数为nSvΔt，A对。Δt时间内流过的电荷总量为IΔt，电子数为，C对。 练习3. (多选)将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( AD ) A．电流相等 B．电流不相等 C．自由电子定向移动的速率相等 D．自由电子定向移动的速率不相等 电子数相等，电荷量就相等，根据I＝A．当n1＝n2时，电流大小为零 B．当n1n2时，电源外部电流方向由A指向B，电流I＝ C．当n1n2时，电源内部电流方向由B指向A，电流I＝ D．电源外部电流方向由A指向B，电流I＝ 因为电解液中的电流是正、负离子同时向相反方向移动形成的，二者由于定向移动形成的电流方向相同，故应相加，所以I＝，电源外部电流方向由A指向B，D正确。 （3）内电压U2＝E－U1＝3V－2.4V＝0.6V ∴W2＝U2q＝0.6×6J＝3.6J内电路中共有3.6J电能转化为其他形式的能。 练习3.在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，求每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量( C ) A．0.24J　　B．0.25J　　C．0.26J　 D．0.28J 电池每秒钟产生的电能W=EI=0.6×0.1=0.06J，W光×0.23=W，∴W光=0.06÷0.23=0.26J 练习4.于电压与电动势的说法中正确的是(A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 B．电动势就是电池两极的电压 C．电动势式E＝中的W与电压U＝中的W是一样的，都是电场力做的功 D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 R== ，解得I=1A ，所以=2A 练习1. 如图所示的图象所对应的两个导体： (1)电阻关系R1：R2为________； (2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1：U2为________； (3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1：I2为________。 （1）R= ,R1==2Ω,R2==Ω，所以R1：R2为3：1 （2）U=IR,电流相等，U1：U2= R1：R2=3：1 （3）I=，电压相等，I1：I2= R2：R1=1：3 练习2. 下图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物连线图，已知小灯泡额定电压为2.5V。 (1)完成下列实验步骤： ①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，________； ②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，________； ③断开开关，……。 根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。 (2)画出与实物电路相对应的电路图。 ①“使它靠近左端接线桩”在分压电路中为了保护灯泡所在支路， 开关闭合前，滑动变阻器与灯泡所在支路并联部分的电阻应为零， 因此滑片应靠近左端。 ②“增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数， 直至电压达到额定电压.”必须测得多组数据并且灯泡两端电压不能超过额定电压。 练习3. 以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是( C ) A．这四个图象都是伏安特性曲线 伏安特性曲线的纵轴是I，横轴是U B．这四种电学元件都是线性元件 线性元件电压为0的时候电流也为0，并且是直线 C．①②是线性元件，③④是非线性元件 D．这四个图象中，直线的斜率都表示元件的电阻 U-I图像中，过原点的直线斜率才表示电阻 例4.由4个电阻连接成的混联电路如下图