《第七章 恒定电流1 学生用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第七章 恒定电流1 学生用（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、216第七章 恒定电流新课标要求1内容标准（1）观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。（2）初步了解多用电表的原理。通过实际操作学会使用多用电表。例 1 以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。例 2 以多用电表为测量工具，判断二极管的正、负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。（3）通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。（4）知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。（5）测量电源的电动势和内阻。（6）知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、生产中的应用。例 3 观察常见电热器的结构，知道其使用要点。（7）通过实验，观察门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基
2、本原理以及在自动控制中的应用。（8）初步了解集成电路的作用。关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况。2活动建议（1）分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的 IU 特性曲线，对比它们导电性能的特点。（2）用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控-声控开关。（3）收集新型电热器的资料，了解其发热原理。（4）制作简单的门电路。（5）利用集成块制作简单的实用装置第一单元 部分电路（教师版）考点解读 典型例题知识要点一、电流1定义：电荷的定向移动形成电流此处的“电荷”指自由电子、正离子和负离子电荷有三种速率：电子热运动速率、电荷定向运动速率和电流的传导速率电路中由电源、导线等电路元件共同形成导线内的电场
3、，电流的形成依靠电荷定向的运动 2电流的方向 规定和正电荷定向移动的方向一致 ，和负电荷定向移动的方向相反3电流的定义式： I=q/t， （不能说正比于q， 反比于 t） ，其中 q 是时间 t 内通过导体某横截面的电量对于电解液导电和气体导电，通过某一横截面的电量应为正、负离子电量的绝对值之和.在国际单位中电流的单位是安培 (A） ，是国际单位制中七个基本单位之一，1A=103mA=10 64电流的微观表达式： I=nqsv (n 为单位体积内自由电荷数， q 为单个自由电荷电量， s为导线横截面积， v 为自由电荷 自由电荷定向运动的速率 ，(约为 10 -5m/s)，上式中 n 若为单位
4、长度的自由电荷数，则 I= nqv 【例 1】如图 7-1-1 所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为 U ，则 ( ) 图 7-1-1A通过两棒的电流强度不相等B两棒的自由电子定向移动的平均速率不同 C两棒内的电场强度不同，细棒内场强 E 大于粗棒内部场强 ED细棒的电压 U 大于粗棒的电压 U【例 2】在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在高压 U 作用下被加速，形成电流强度为 I 的平均电流，设电子质量为 m ，电量为 e，如果打在荧光屏上的高速电子全部被屏吸收问：（1）在 t 内打到荧光屏上的电子数为多少？（2）荧光屏受到的平均作用力为多大？217（例 1、
5、例 2 针对练习 1、2）二、电阻1定义：导体两端的电压和通过它的电流的比值 2定义式： R=U/I3单位：欧姆，国际符号 4对电阻的理解：金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的，自由电子在定向移动中要跟金属离子频繁碰撞，这种碰撞阻碍了电子的定向移动，从而不断地把定向移动的动能传给离子，使离子的热运动加剧，使电能转化为内能，导体的温度升高，电阻就是表示这种阻碍作用的物理量5注意：对给定的导体，它的电阻是一定的，由其本身的性质决定因此，不管导体两端有无电压，大小如何，电阻是一定的；不管导体内是否有电流流过，电流大小如何，电阻是一定的（例 3）三、电阻定律1内容： 在一定温度下，导体的电阻跟导
6、体本身的长度成正比，跟导体的横截面积成反比 2公式： ， 为材料的电阻率，SLR单位为欧姆米（ m ） ，与材料种类和温度有关3对电阻定律的理解：（1）只适用于金属导体（但其它任何材料都有对应的电阻率） （2）因为 随温度而变化，故计算出的是某一特定温度下的电阻（3）该式是电阻大小的决定式， R=U/I 是电阻的定义式4金属的电阻率随温度升高而有所增加；半导体的电阻率随温度的升高或杂质浓度的增大而急剧减少；某些合金的电阻率几乎不受温度的影响5超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时，电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导现象，发生超导现象的物体叫超导体，材料由正常状态转变为超导状态的
7、温度叫做转变温度 TC，各种材料的超导转变温度TC各不相同，一般都较低6探究金属丝的电阻与其影响因素的定量关系原理：把金属丝接入电路中，用电压表测金属丝两端的 电压 ，用电流表测金属丝中的 电流 ，利用欧姆定律 R=U/I 得到金属丝的电阻 R用米尺量得金属丝的 长度 ，用 螺旋测微器 测金属的 直径 ，求得其面积S= 2)(d方案一：控制变量法（1）把材料、横截面积相同，但长度不同的金属丝先后接入电路中，探究金属丝电阻和长度的关系 RL （2）把材料、长度相同，横截面积不同的【例 3】当电阻两端的电压变为原来的 时，21流过电阻的电流减少 0.5A，则当电阻两端电压增为原来的 2 倍时，流过
8、电阻的电流多大？【例 4】某同学做三种导电元件的导电性质实验，根据所测数据分别绘制了三种元件的 I U 图像，图 7-1-2 a、 b、 c 示 ,则下列判断正确的是 （ ） 图 7-1-2图 7-1-1图 7-1-1A只有 b 正确B a 、 c 图曲线肯定是误差太大C a 、 c 不遵从欧姆定律，肯定是不可能的 D a、 b 、 c 三图像都可能正确，并不一定有较大的误差218金属丝先后接入电路中，探究金属丝电阻和横截面积的关系 R S1（3）把长度、横截面积相同，但不同材料的金属丝先后接入电路中，探究金属丝电阻和材料的关系 R 方案二：逻辑推理法根据电阻的串并联知识进行逻辑推理导体电阻的
9、关系，然后通过实验探究电阻与导体长度面积和材料的关系（例 4 针对练习 3、4 ）四、部分电路欧姆定律1内容： 通过某段电路的电流跟导体两端的电压成正北，跟导体本身的电阻成反比 2公式： I=U/R3用图像表示： IU 图像中，是过原点的一条直线，直线的斜率 k=I/U=1/R；在 UI 图像中，也是过原点的一条直线，直线的斜率k=U/I=R 4适用条件：适用于金属导电和电解液导电 ，不适用气体导电 其实质是只适用于电流的热效应（例 5 针对练习 5 ）五、串、并联电路的特点1串联电路（1）电流关系： nII21（2）电压关系： UU（3）电阻关系： RR（4）功率关系： U1/U2=R1/R
10、2=P1/P2 即两个串联的电阻分电压、功率与各分电阻的值成正比2并联电路（1）电流关系： nIII321（2）电压关系： U（3）电阻关系： nRR121（4）功率关系： I1/I2= P1/P2=R2/R1 即两个并联的电阻分电流、功率与各分电阻的值成反比3分电阻和总电阻的关系当电键接通或断开，改变电路结构，或者移动滑动变阻器滑键，改变某一部分电阻时，总电阻的变化规律满足：（1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路中总电阻一定 增大（或减小） ；（2）若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻 增大 ；若电键的通断使并联支路增多时，总电阻 减小 ；（3）如果 R1+R2=恒量，则 R
11、1=R2时并联的电阻 最大 ；且 R1、 R2差别越大总电阻 越小 如图 7-1-3 所示，由 R1、 R2和 R 组成双臂环路当 AR1P 支路和 AR2P 支路总阻值相等时，【例 5】( 2000 春季高考） A 、 B 两地间铺有通讯电缆，长为 L ，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆在一次事故中经检查断定电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接人一个电阻检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：（1）令 B 端双线断开，在 A 处测出双线两端间的电阻 R （2） A 端的双线断开，在 B 处测出双线两端的电阻 R ； （3
12、）在 A 端的双线间加一已知电压 U ，在 B 端间用内阻很大的电压表测量出两线间电压 U 试由以上测量结果确定损坏处的位置219RAB最大；当 P 滑到某端，使某一支路阻值最小时， RAB最小R1BAR2PR图 7-1-3（例 6 针对练习 6）六、电功和电功率1电功：实际是电场力做功，是电能转化成其它形式能（如热、磁、机械、光）的过程适用于一切电路UItqW适用于纯电阻电路R/22焦耳定律：电流通过直流电阻为 R 的导体时， t 时间内导体上产生的热量，即电热Q=I2Rt3电功和电热：当电流通过一段纯电阻电路时，电能全部转化为内能，电功等于电热 W=Q即 UIt=I2Rt 当电流通过一段非
13、纯电阻电路（电动机、电解槽、蓄电池等）时，电能的一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，故电功 W=UIt 大于电热 Q=I2Rt，其 它ERtIUt24电功率：P=W/t=UI 适用于一切电路P=I2R=U2/R 适用于电热5额定电压与实际电压、额定功率与实际功率（1）额定电压指用电器正常工作时的电压，这时用电器消耗的功率为额定功率但有时加在用电器上的电压不等于额定电压，用电器不能正常工作，这时加在用电器上的电压就称之为实际电压，用电器消耗的功率为实际功率要注意，在一些问题中“额定”和“实际”往往不相等 （2）用电器接入电路时的约定：纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不
14、变；用电器的实际功率超过额定功率时，可认为它将被烧毁；没有注明额定的用电器接入电路时，认为其工作的物理量均小于其额定值，能安全使用（3）纯电阻电路中，几个电阻串联阻值大的功率大，并联时阻值小的功率大（例 7 、例 8 针对练习 7） 疑难探究七、等效法处理混联电路稍复杂混联电路的等效化简方法1电路化简原则（1）无电流的支路化简时可去除；（2）等电势的各点化简时可合并； （3）理想导线可任意长短；（4）理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路； （5）电压稳定时电容器认为断路 【例 6】两个用电器的额定电压都是 6V ，额定电流分别是 0.1A 和 0.3A （1）把这两个用电器并联后接在电压
15、为 8V 的电路中，要使它们正常工作，应附加多大电阻怎样连接，功率至少需多大？（2）如果把它们串联后接在 12V 的电路上，要使它们正常工作应该怎样做？【例 7】有一用电器的铭牌上标明额定电压为 100V , 额定功率因字迹不清而无法辨认，但该用电器有显示是否处于正常工作状态的装置，现将该用电器与一阻值为（ O 100 )的滑动变阻器连接后，接在输出电压为 220V 的电源两端 （1）为使用电器安全正常地工作，应采用怎样的接法？试说明理由并画出电路图 （2）在正确连接的电路中，当用电器正常工作时通过电源的电流为 2.4A 试求用电器消耗的电功率与整个电路消耗的电功率之比【例 8】微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上 0.3V 电压时，通过的电流为 0.3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为 2.0V 时，电流为 0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？2202常用等效化简方法（1）电流分支法： a先将各结点用字母标上； b判定各支路元件的电流方向（或可能方向） ；c按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出；d加工整理 （2）等势点排列法： a将各结合点用字母标出； b判定
