高二物理教案 第二章 恒定电流导学案
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成反比态度决定高度，落实产生差距 2
高中物理第二章恒定电流焦耳定律学案新人教选修
2.4 焦耳定律 【学习目标】 1.理解电功的概念,理解电功是指静电力对自由电荷所做的功,知道电功的公式,能应用公式进行有关的计算。 2.理解电功率的概念和公式,会应用公式进行有关的计算。 3.知道电功率和热功率的区别和联系。 4.知道静电力对自由电荷做功的过程是电能转化为其他形式能的过程。 【知识导学】 1.电功和电功率 (1)电流做功的过程实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功,在这个过程中电荷的①电势能 减少,其他形式的能增加,电流做了多少功,就有多少②电能转化为其他形式的能。 (2)电功的计算公式W=Uq=③UIt,电功的单位是④焦耳。 (3)⑤单位时间内电流所做的功叫作电功率,P==⑥UI,电功率的单位是⑦瓦特。 2.焦耳定律 (1)内容:电流通过导体产生的热量跟⑧电流的二次方成正比,跟导体的⑨电阻及通电⑩时间成正比。 (2)热量的表达式Q=I2Rt,热功率公式P=I2R。 (3)只有当电能全部转化为内能时才有“Q=W”。如果电流通过电动机,那么电能除了少部分转化为内能外,多数转化为机械能;如果用电流给电池充电,那么电能除了少部分转化为内能外,多数转化为化学能,这时“Q 高考综合复习恒定电流专题 一、电流和电流强度I 二、电阻R 1、定义式： 2、电阻定律：，ρ为电阻率。 3、测量：伏安法测电阻，欧姆表。 4、超导体 三、闭合电路欧姆定律： 1、U—I关系曲线 2、电源的输出功率、内阻消耗的电功率、电源的总功率P总=Iε P出=IU P内=I2r 当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大。 例题分析： 例1、一个电源的电动势为ε、内阻为r，在外电路上接一个电阻R0和一滑动变阻器R，求①滑动变阻器消耗的最大电功率是多少？②定值电阻R0消耗的最大电功率是多少？ 分析：（1）由前面的知识复习，已知道：若外电路电阻与内电路电阻阻值相等，则外电路消耗的电功率最大。因此，我们可以用等效思想将R0与r看作新电源的内阻（r+R0），新电源的电动 势仍为ε。这样，当R的阻值与内阻（r+R0）相等时，变阻器R消耗的电功率最大，等于。 （2）第2问与第1问的问题看起来相似，但实际上却是完全不同的两个问题。区别就在于第2问涉及的是一个定值电阻消耗的最大电功率问题。由电功率定义知，R0消耗的电功率P=I2R0，可见， I取最大值时，R0消耗的电功率最大，由于，所以R取最小值即R等于零时，定值 电阻消耗的功率最大，等于。 小结：此题两问分别涉及定值电阻与可变电阻消耗的最大电功率问题，处理方法不同。切不可将“外电路电阻与内电阻相等时，外电路消耗的电功率最大”这一结论无条件地、任意的推广。 例2、如图，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与其中电流I的图象。用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率为___________，电源的效率为_____________。 分析：A图线是U—I特性曲线，从A图线上可以获取的信息是：纵轴截距—ε，横轴截距—— 短路电流，所以，知道电源电动势ε=3V，内阻r=0.5Ω。电阻R的阻值可由图线B的斜率得出：R=1Ω。电路见上图。据闭合电路欧姆定律和P R=I2R，可得电源的输出功率为4W，效率 。 小结：A、B两图线分别给出了电路中电源及电阻的信息，应注意利用图象寻找有关信息，另外，也应注意区分两条图线。 例3、在如图所示的电路中，电源的电动势为ε。内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于R 的中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同。若将滑片向左滑动时，三个小灯泡的亮度如何变化？ 高二物理导学案附答案 高二物理导学案精选附答案 2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系 3．了解能量子的概念 【重点难点】1.能量子的概念2.黑体辐射的实验规律 一、预习: 1．⑴我们周围的一切物体都在辐射_________，这种辐射与物体的__________有关，所以叫__________。 ⑵除了这种辐射以外，物体表面还会____________和 ____________外界射来的电磁波，若某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生____________，这种物体就叫 ____________。 2．实验测出了辐射的电磁波的强度按波长的分布情况。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有____________，另一方面，辐射强度的极大值向波长____________的'方向移动。 3．微观世界里的能量是一份一份的，其中不可分的最小值叫 ____________，它的值为_________。 二、预习中的问题: 1．一切物体都在不停的向外辐射电磁波，即热辐射。为什么物体的温度不是一直降低的？ 2．写出定量计算能量子的公式，并说明各符合的物理意义。 3．普朗克认为微观粒子的能量有什么特点？ 三、典型例题： 【例1】以下宏观概念，哪些是“量子化”的() A．木棒的长度B．物体的质量 C．物体的动量D．学生的个数 【例2】对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是() A．温度B．材料C．表面状况D．质量 【例3】黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知() A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加 B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加 C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 【例4】能正确解释黑体辐射实验规律的是() A．能量的连续经典理论 B．普朗克提出的能量量子化理论 C．牛顿提出的能量微粒说 D．以上说法均不正确 【例5】能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10 丸：6．63x10—34—18J，已知可见光的平均波长约为60μm，普朗克常量J·s，则进人人眼的光子数至少为() A．1个B．3个C.30个D．300个 1 导体中的电场和电流 问题探究 导体中没有电场时，导体中自由电荷也在不停地移动，为什么没有形成电流呢?为什么在导体两端加上电源，导体中有了电场后就可形成电流? 当你合上开关时，电灯会立即亮起来；当你打长途电话时，你的声音马上就传到遥远的对方，电流的速度有多大你知道吗? 自学导引 1.电源： (1)带有正负电荷的两个导体，若用一条导线连接，导线中的自由电子在______的作用下定向移动，在导线中形成________电流，两导体的_________很快消失，两导体成为___________. (2)为使连接两导体的导线中有持续的电流，需保持两导体之间维持一定的___________，能提供这种差值的装置叫电源. (3)形成电流的条件： ①导体中有___________； ②导体两端存在电势差，要想形成持续的电流，必须有产生这种差值的_________. 答案：(1)静电力 瞬时 电势差 等势体 (2)电势差 (3)自由电荷 电源 2.导线中的电场： （1）导线中的电场是由___________和导线等电器元件所积累的电荷共同形成的电场的___________，其方向保持和导线___________. （2）由稳定分布的电荷所产生的电场称为___________，这种电场的分布不随___________变化，其性质与___________性质相同. 答案：(1)电源 合电场 平行 (2)恒定电场 时间 静电场 3.电流： (1)定义：通过导体某一横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的___________称为电流，它描述电流的强弱，是___________，但是有___________. (2)电荷的___________移动形成电流，在电场中正、负电荷定向移动的方向不同，电流的方向规定为与___________定向移动的方向相同，与___________的定向移动的方向相反.我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为___________. (3)定义式：___________________.单位：安培，简称安.国际符号A ，它是国际单位制中的七个___________之一. 注意：①国际单位制中有七个基本单位，其中力学有三个：米(m)、千克(kg)、秒(s)；热学有两个：开尔文(K)、摩尔(mol)；电学有一个:安培(A)；光学有一个：坎德拉(发光强度)(cd)(高中不要求). ②在电解质溶液中，正、负离子定向移动的方向__________，但形成的电流的方向是___________的，所以公式I= t q 中的q 是指正、负离子的绝对值___________. 答案：(1)比值 标量 方向 (2)定向 正电荷 负电荷 恒定电流 (3)I= t q 基本单位 相反 相同 之和 4.直流电： （1）电流的___________不随时间而改变的电流(方向不变，但大小可以变化)，称为直流电. （2）恒定电流：电流的___________、___________都不随时间改变的电流. 第一章静电场 第1节电荷及其守恒定律 三种起电方式的区别和联系 摩擦起电感应起电接触起电 产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时带电导体和导体接触时现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种 电荷，且电性与原带电体 “近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷原因 不同物质的原子核对核 外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到 带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示． 电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分． 图1－1－2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗？ “中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程． 2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？ (1)两种表述：①电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的． (2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中 电动势教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。（2）了解电路中（电源外部和内部）自由电荷定向移动过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系。（3）了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。（4）了解电源内电阻和容量。 2、过程与方法 通过本节课教学，使学生了解电池内部能量的转化过程，加强对学生科学素质的培养，。 3、情感、态度与价值观 （1）了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。（2）通过介绍电池对环境的危害，使学生树立起保持环境的意识，并在日常生活中有意识的对电池进行分类处理。 二、教学重点、难点 1、电动势的概念，对电动势的定义式的应用。 2、电池内部能量的转化；电动势概念的理解。 三、教学方法 探究、讲授、讨论、练习 四、教学手段 各种型号的电池，手摇发电机，玩具轨道车，太阳能电池，钟表。 五、教学活动 （一）引入新课 教师：进行课前实验，利用电池及充电后的电容器分别对钟表进行放电，观察现象，并说明两者的区别。 学生思考并回答：电池能够产生持续的电流。电容器只能够产生瞬间的电流。 教师：电流的产生是由于电荷的定向移动造成的，试分析两者电荷移动的区别（以正电荷的移动为例） 学生思考并回答：电容器中正电荷由正极板移动至负极板而发生中和。电源中正电荷由电源正极经外电路到达负极后，再由内电路由负极返回正极。 教师：电源中电荷为何能够持续运动，内部具有怎样的结构？带着问题我们学习一下本节课电动势。 （二）进行新课 1、电容器内部结构 电容器正极板电荷经导线在电场力作用下由正极板运动到负极板，到达负极板后与负电荷发生中和，导致电荷量减少，电流减小。 2、电源内部结构 （1）问：电场的方向是怎样的？ 答：外电路沿着导线由正极到负极。内电路由正极到负极。（2）问：正电荷的移动方向是怎样的？ 第2节 电_动_势 1．电动势与电压的单位都是伏特，但二者意义不同，电 动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小 的物理量，电动势的大小仅取决于电源本身。 2．电动势的定义式为E ＝W q ，电动势和内阻是电源的两 个重要参数。 3．干电池的电动势一般为1.5 V ，不同型号的干电池内 阻不同，容量也不同。 一、电源在电路中的作用 1．非静电力 (1)定义：非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力，这种非静电力做的功，使电荷的电势能增加。 (2)在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。 2．电源 (1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 (2)不同的电源，非静电力做功的本领不同，这是由电源本身性质决定的。 二、电源的电动势和内阻 1．电动势 (1)物理意义：反映电源非静电力做功的本领的大小。 (2)大小：在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。即E ＝W 非q 。 (3)单位：伏特(V)。 (4)大小的决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路也无关。 (5)常用电池的电动势 干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池 1.5 V 2 V 3 V或3.6 V 1.2 V 2．内阻：电源内部导体的电阻。 3．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。 1．自主思考——判一判 (1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加。(√) (2)在电源内部，电荷移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能减少。(×) (3)所有的电源，均是将化学能转化为电能的装置。(×) (4)电动势在数值上等于一秒内非静电力所做的功。(×) (5)电动势相同的电池，内阻也一定相同。(×) (6)容量越大的电池，储存的化学能越多。(×) 2．合作探究——议一议 (1)电源中，非静电力的作用是什么？ 提示：在电源中，非静电力做功，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加，从而把其他形式的能转化为电势能。 (2)对于不同型号的干电池，其电动势一般都为1.5 V，这说明了什么？ 提示：电动势是描述电源属性的物理量，其大小决定于非静电力做功的性质，与电池体积无关，不同型号干电池只是容量不同。 对静电力和非静电力的理解 1．静电力即电场力，是静止带电体之间的作用力，如每一对静止的点电荷之间的静电力均可以用库仑定律去求解。 2．非静电力：除静电力之外，对电荷的运动起促进或阻碍作用的力，常见的有化学力、洛伦兹力、涡旋电场力等。 (1)如图2-2-1所示，在电源外部的电路里，自由电荷在电场力作用下移动，电场力做正功，电势能转化为其他形式的能；在电源内部自由电荷移动的方向与受到的电场力方向相 高三恒定电流导学案（1） 1.一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，电流为0.1 A ，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是 ( ) A ．0.4 A B ．0.8 A C ．1.6 A D ．3.2 A 2.如图4所示，在相距40 km 的A 、B 两地架两条输电线，电阻共为 800 Ω，如果在A 、B 间的某处发生短路，这时接在A 处的电压表示数 为10 V ，电流表示数为40 mA ，求发生短路处距A 处有多远． 答案 12.5 km 3．酒精测试仪的工作原理如图11所示，其中P 是半导体型酒精气体 传感器，该传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度c 成正比，R 0 为定值电阻．以下关于电压表示数的倒数(1U )与酒精气体浓度的倒数(1c )之间关系的图象，正确的是 ( ) 4.．在如图4所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标， 则U 随x 变化的图线应为 ( ) 5．某导体中的电流随其两端电压的变化如图3所示，则下列说法中正 确的是 ( ) A ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 ΩB ．加11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 Ω C ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 6．如图8所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I －R 图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则( ) A ．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小 B ．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小 C ．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳 热少D ．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率少 7某一导体的伏安特性曲线如图6中AB 段(曲线)所示，关于 导体的电阻，以下说法正确的是 ( ) A ． B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 Ω C ．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω D ．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 8.小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线 如图7所示，P 为图线 上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线， 学业水平考试复习 物理 文科班导学案 班级： 姓名： 目录 第一部分：物理必修1、必修2部分 第一章:基础知识 第一课时质点参考系和坐标系、时间和位移 (4) 第二课时运动快慢的描述—速度、实验：用打点计时器测速度 (6) 第三课时速度变化快慢的描述—加速度、 实验：探究小车速度随时间变化的规律 (8) 第四课时匀变速直线运动的速度与时间的关系 (10) 第五课时匀变速直线运动的位移与时间的关系、位移与速度的关系 (11) 第六课时自由落体运动、伽利略对自由落体运动的研究 (12) 第七课时重力基本相互作用 (14) 第八课时弹力 (16) 第九课时摩擦力 (17) 第十课时力的合成与分解、验证平行四边形定则 (18) 第十一课时牛顿第一定律、实验：探究加速度与力、质量的关系 (19) 第十二课时牛顿第二定律、力学单位制、牛顿第三定律 (21) 第十三课时用牛顿运动定律解决问题 (22) 第十四课时曲线运动、质点在平面内的运动、抛体运动的规律 (24) 第十五课时圆周运动、向心加速度 (27) 第十六课时向心力、生活中的圆周运动 (28) 第十七课时行星的运动、太阳与行星间的引力、万有引力定律 (30) 第十八课时万有引力定律的成就、宇宙航行 (31) 第十九课时追寻守恒量、功.......................................................... (33) 第二十课时功率 (34) 第二十一课时重力势能、探究弹性势能的表达式 (35) 第二十二课时探究功与速度变化的关系、动能和动能定理 (36) 第二十三课时机械能守恒定律、验证机械能守恒定律 (37) 第二章：实验题过关 (39) 2020年高二物理电动势同步练习含答案 2.2《电动势》测试 1.关于电源，下列说法中准确的是( ) A.电源可将其他形式的能转化为电能 B.在电源内部其他形式的能转化为电能 C.在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷 D.电源就是产生电荷的装置 解析：选AB.电源是将其他形式的能转化为电能的装置，A对;在电源内部依靠非静电力做功将其他形式的能转化为电能，B对C错;电源能够持续移动电荷，不能产生电荷，D错. 2.图2-2-3 为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法准确的是( ) 图2-2-3 A.该电池的容量为 500 mAh B.该电池的电动势为3.6 V C.该电池在工作1 小时后达到的电流为 500 mA D.若电池以 10 mA的电流工作，可用 50 小时 解析：选ABD.电池上的 3.6 V表示电动势，500 mAh表示电荷容量，能够由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mAh=t×10 mA，得t =50 h，所以A、B、D选项准确. 3.铅蓄电池的电动势为2 V，这表示( ) A.电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转化为电能 B.蓄电池两极间的开路电压为2 V C.蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变成电能 D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大 解析：选ABD.根据电动势的定义和表达式E=Wq，非静电力移动1 C电荷量所做的功W=qE=1×2 J=2 J，由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能，A准确，C错.电源两极的电势差(电压)U=E电能q而E电能=W，所以U=E=Wq=2 V，B准确.电动势是描述电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量，E蓄电池=2 V>E电池=1.5 V，故D准确. 4.下列关于电动势的说法中，准确的有( ) A.电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极做的 功一定越多 B.电源的电动势越大，非静电力将单位正电荷从负极移送到正极 做的功一定越多 C.电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电 量一定越多 D.电源的电动势越大，非静电力移动相同电量转化的电能一定越 多 解析：选BD.非静电力移送电荷做的功W=Eq，电动势越大，将1 C 正电荷从负极移送到正极做的功一定越多，选项A错误，选项B准确.在电源内部，非静电力移送电量为q=It，电动势大的，移送的电量不一定多，选项C错.由W=Eq，电动势越大，非静电力移动相同电量做的功越多，产生的电能也越多，D选项准确. 5.铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 高中物理同步学案人教版第二章恒定电流 一．电源和电流 [要点导学] 1.能把电子从正级搬运到负级的装置是__________。 2.恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积存的电荷共同形成的。尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，因此电荷的分布是稳固的，电场的分布也可不能随时刻变化。这种由稳固分布的电荷所产生的稳固电场称为恒定电场。 3．形成电流的必要条件：(1)要有能自由移动的______。在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的_______，电解液中的________等。(2)导体两端有______，即能产生促使电荷作定向移动的作用力——电场力。电源的作用确实是保持导体两端的电压，从而使电路中有连续的电流。 4．电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时刻的比值叫电流，表达式I=q/t。电流的单位：安〔A〕，1A＝1C/s，常用单位还有毫安〔mA〕、微安(μA)，1A=103mA=106μA。在国际单位制中，电流是一个差不多物理量，其单位安培是差不多单位之一。 5．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向_______。但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。 6．恒定电流：大小和方向都不随时刻变化的电流。 7．电流的微观表达式：I=nqvS。其中，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S 是导体的横截面积。 推导过程如下：如图12－1－1所示，在加有电压的一段粗细平均的导体AD 上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，那么在时刻t内处于相距为vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。由于I=q/t可得：I=qnSvt/t=nqvS [范例精析] 例1某电解池中，假设在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过那个截面的电流是( )． A．O B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 解析：电荷的定向移动形成电流，但〝+〞〝一〞电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电量应是两者绝对值的和。故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，那么在2 s内通过截面的总电量应为： 3 6 【学习目标】 第一节 电流同步导学案 （1 课时） 1. 理解电源、恒定电流的形成过程，会计算电流的大小并灵活运用公式。 2. 通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。 【学习重点】 理解电源的形成过程及电流的产生。 【学习难点】 电源作用的道理 【同步导学】 1. 电源：能把电子从 A 搬运到 B 的装置 P 就是 。 2. （1）导线中的电场 ： (2) 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为 。 3. 恒定电流 （1） 定义： 、 都不随时间变化的电流。 （2） 电流：表示电流强弱程度的物理量。 （3） 单位： 安培，符号（ A ），其他单位：毫安（ mA ）、微安 ( μA)，且 1A=10 (4) 公式： q= It ， I 表示 ， q 表示 。 mA=10μA 变形公式： I=q/t 。求出的是电流在时间 t 内的平均值， 对恒定电流来说， 其瞬时值与平均值相等。 【巩固练习】 1. 关于电流，以下说法正确的是（ ） Ａ．通过截面的电荷量的多少就是电流的大小 Ｂ．电流的方向就是电荷的定向移动方向 Ｃ．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流Ｄ．导体两端没有电压就不能形成电流 [ 答案] Ｄ 2、在国际单位制中，电流的符号是（ ） A ． C/s B ． V/ C ． I/A D ． W/V 3、下列叙述中正确的是（ ） A ．导体中电荷运动就形成电流 B ．国际单位制中电流的单位是安 C ．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的 D．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流强度必定不为零 4、满足下面哪一个条件，就产生电流（） A．有自由电子 B．导体两端有电势差 C．任何物体两端有电压 D．导体两端有恒定电压 5、一段横截面积为0.5cm2 的导体材料中，每秒钟有0.2C 正电荷和0.3C 负电荷相向运动，则电流强度 是（） A．0.2A B ．0.3A C ．05 A D ．10 4 A 6、如图所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n1, 负离子数是n2, 设基元电荷为e, 以下解释中正确的是（） A B A．正离子定向移动形成电流方向从 A 到B, 负离子定向移动形成电流方向从B到A B．溶液内正负离子向相反方向移动, 电流抵消 C.溶液内电流方向从 A 到B，电流强度I=ne/t D.溶液内电流方向从 B 到A，电流强度I=( n 1+ n 2) e/t 7. 某电解池，如果1s 钟内共有 5 1018 个二价正离子和 1.0 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强度是（） A．0A B ．0.8A C. 1.6A D 3.2A 【梳理总结】 【课后反思】 【学习目标】第二节电动势同步导学案 （1 课时） 1. 掌握电动势的概念及表达式。 2. 了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。【学习重点】 电动势的的概念 【学习难点】 高中物理选修3-4 第十一章机械振动 0 11.1 简谐运动 0 11.2 简谐运动的描述 (2) 11.3 简谐运动的回复力和能量 (3) 11.4 单摆 (5) 11.5 外力作用下的振动 (7) 本章章末小结 (8) 第十二章机械波 (9) 12.1 波的形成和传播 (9) 12.2 波的图像 (10) 12.3 波长、频率和波速 (14) 12.4 波的衍射和干涉 (16) 12.5 多普勒效应 (18) 本章章末小结 (20) 第十三章光 (20) 13.1 光的反射和折射 (20) 13.2 实验测定玻璃的折射率 (21) 13.3 全反射 (25) 13.4 光的干涉 (26) 13.5 实验：用双缝干涉测量光的波长 (29) 本章章末小结 (28) 13.6 光的衍射 (29) 13.7 光的偏振 (30) 13.8 光的颜色色散 (31) 13.9 激光 (33) 高二物理组 第十一章机械振动 11.1 简谐运动 1．下列说法中正确的是( ) A．弹簧振子的运动是简谐运动 B．简谐运动就是指弹簧振子的运动 C．简谐运动是匀变速运动 D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种 2．简谐运动是下列哪一种运动( ) A．匀变速运动 B．匀速直线运动 C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动 3．如图，当振子由A向O运动时，下列说法中正确的是( ) A．振子的位移在减小 B．振子的运动方向向左 C．振子的位移方向向左 D．振子的位移大小在增大 4．一质点做简谐运动，如图所示，在0.2s到0.3s时间内质点的运动情况是 A．沿负方向运动，且速度不断增大 B．沿负方向运动，且位移不断增大 C．沿正方向运动，且速度不断增大 D．沿正方向运动，且加速度不断减小 5．如图(a)，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置，如图(b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象．则关于振子的加速度随时间的变化规律．下列四个图象中正确的是 6．下图为质点P在0～4s内的振动图象，下列叙述正确的是( ) A．再过1s，该质点的位移是正向最大 B．再过1s，该质点的速度方向为正向 C．再过1s，该质点的加速度方向为正向 D．再过1s，该质点的速度最大 7.如图所示，是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象(x－t图)．由图可推断，振 动系统( ) A．在t1和t3时刻具有相同的速度 B．在t3和t4时刻具有相同的速度 C．在t4和t6时刻具有相同的位移 D．在t1和t6时刻具有相同的速度 8、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，根据图象中的信息，回答下列问题：质点在第2s末的位移是多少？质点在第2s内的位移是多少？在前4s内的路程是多少？ 1 选修3-1 第二章 2.9 实验：测定电池的电动势和内阻 一、教材分析 “实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第九节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。。 二、教学目标 一、知识与技能 1、理解闭合电路欧姆定律内容 2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。 3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。 4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔 思路，激发兴趣。 二、过程与方法 1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。 2、学会利用图线处理数据的方法。 三、情感态度与价值观 使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。 三、教学重点难点 重点：利用图线处理数据 难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析 四、学情分析 1．知识基础分析： ①掌握了闭合电路欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。 ②掌握了电流表、电压表的使用方法。 2．学习能力分析： ①学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。 ②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。 五、教学方法 实验法，讲解法 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习学案。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 第Ⅱ课时 电路分析?滑动变阻器（包括串联、并联电路分析及故障分 析；滑动变阻器的限流式、分压式连接） 【高考要求】 【见证考题】如图10-2-1所示的电路中，三个电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，它们允许消耗的最大功率分别为10W 、10W 、4W A ．24W B ．16W C ．12W D ．15W 【解析】设干路上电流为I ，则并联的每条支路上电流为I/2，干路上电阻功率为I 2R ，支路上每个电阻功率为I 2R/4，当R 1达最大功率10W 时，R 2、R 3消耗的功率都为2.5W 。所以，此电路能安全工作的总功率为 15W 。故D 正确 【归纳】此题考查串、并联电路的各种关系特别是功率分配关系。考查学生运用所学知识进行综合判断的能力。 【知识链接】 1．电阻的连接。 （1）串联:如图10-2-2所示 电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…+U n 电阻 R ＝R 1＋R 2＋…+R n 电压分配 =21 U U 2 1R R ，=U U n R R n 图10-2-1 图10-2-2 功率分配 =21 P P 2 1R R ，=P P n R R n （2）并联：如图10-2-3所示 电流 I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＝U 2＝…＝U n 电阻 ++=21R 1 R 1R 1…n R 1+ 电流分配 =21I I 1 2R R ，=I I n n R R 功率分配 =21 P P 12R R ，=P P n n R R 2．滑动变阻器的连接方法 （1）限流式：电路如图10-2-4所示。特点：①用电器R 0与滑动变阻器R 串联，另一部分不起作用。②R 0上电压调节范围为E R R R 00 +～E ，电压调节范围较小。 （2）分压式：电路如图 10-2-5所示。①用电器R 0与滑动变阻器R 后再与另一部分串联。②R 0上电压调节范围为0～E ，电压调节可以从0 【重点、难点、疑点剖析】 1、重点是熟练掌握串、并联电路的性质 【例1】有三个电阻，其阻值分别为10Ω、20 Ω、30 Ω。现把它们分别按不同方式连接后(每只电阻都用上)加上相同的直流电压，问： (1)在总电阻上可获得的最大电流与最小电流之比为多少？ (2)对20 Ω电阻来说，在各种可能连接方式中能够使它获得最大功率的，有哪些连接方式？获得最小功率的，有哪些连接方式(只要求画出电路图)。 【解析】设电源电压为U （1） 根据I ＝ R U ∝R 1，当三个电阻串联时，电阻最大，且最大值为R max ＝R 1＋R 2＋R 3＝60Ω，当 图10-2-3 图10-2-4 图10-2-5 《恒定电流》复习学案 ●知识点一：电流 1、电流的形成条件： 2、电流的定义式： 3、电流的微观表达式 4、等效电流 练习1：已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？ 练习2：关于电流，以下说法中正确的是（）。 A. 在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流 B. 电流的方向就是电荷定向移动的方向 C. 电流总是从电势高的一端流向电势低的一端 D. 导体两端没有电压就不能形成电流 练习3：在示波管中，2s内有6.0×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流强度大小为（）。 A. 4.8×10－6A B. 3×10－3A C. 9.6×10－6A D. 无法确定 ●知识点二：电动势 电动势定义： 练习4：：下列关于电动势的说法，正确的是（） A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大。 B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大 D．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大 ●知识点三：欧姆定律 1、欧姆定律内容： 2、欧姆定律的使用条件： 练习5：在截面积为S的粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子电荷量为e，则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为（） A. 0 B. Iρe/S C. IS/ρe D. Ie/ρS 练习6：根据欧姆定律公式I U R =，变形得到R U I =。则下列说法中正确的是（） A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B. 欧姆定律只适用于纯电阻电路 C. 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流强度无关练习7：有四个金属导体，它们的伏安特性曲线如右图所示， 电阻最大的导体是（） A．a B．b C．c D．d ●知识点四：串并联电路、误差分析及电表改装与校对 1、串并联电路的特点 2、内外接的原则及误差分析 3、电表改装的原理及校对电路图 练习8：如图所示，电源电压不变，R 1 ∶R 2 =4∶1。当K 1 断开，K 2闭合时，电流表示数I 1 。当K 1 、K 2 都闭合时，电流表示数为I 2 。 则I 1 与I 2 之比为〔〕 (A)4∶1(B)1∶4(C)3∶4(D)4∶5 练习9：电路如图所示，已知电流表的示数为0.8A，R=5Ω，流 过L 2 的电流为0.3A,求灯L 2 的电阻有多大？ 练习10：如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置。R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（右电流表改装而成）指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少，则 A．油量增加，R增大，油量表指针偏转变小 B．油量增加，R减少，油量表指针偏转变大 C．油量减少，R增大，油量表指针偏转变大 D．油量减少，R减少，油量表指针偏转变小 ●知识点五：焦耳定律 1、焦耳定律内容： 2、电功和电热的区别与联系 （1）区别 电功是指输入某段电路的全部电能，或这段电路上消耗的全部电能：W＝UIt。 电热是指在这段电路上因发热而消耗的电能：Q＝I2Rt。 （2）联系 从能量转化的角度分析，电功与电热的数量关系为：W≥Q，即UIt≥I2Rt。 在纯电阻电路中，如白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等构成的电路，电流做功全部转化为内能，电功等于电热，即W＝Q或UIt＝I2Rt，在计算电功和电热时，可采用公式W＝Q＝UIt＝I2Rt＝ R U2 ·t＝Pt中任一形式进行计算。 在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽，给蓄电池充电、日光灯等，电流做功除了一部分转化为内能外，还有一部分转化为机械能或化学能等，此时有W＞Q ，或 第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生及条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 带电导体和导体接触时 现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电 体“近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥 实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示． 电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分． 图1－1－2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗？ “中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程． 2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？ (1)两种表述：①电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的． (2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的 代数和不变，即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾. 一、电荷基本性质的理解 【例1】 绝缘细线上端固定， 图七 第三节 测量电源的电动势和内电阻 【教学目的】 1、学会应用欧姆定律解决实际问题，知道测量电源电动势和内电阻的原理和常用方法。复习和巩固电压表和电流表的使用。 2、了解实验数据处理的两种常规方法——代数法和图象法；特别是进一步理解和应用图象法处理数据。 【教学重点】 电源电动势和内阻测量的方法和实验数据处理的两种方法 【教学难点】 电源电动势和内阻测量的方法和实验数据处理的两种方法 【教学媒体】 实验器材（分组实验）：电压表、电流表，滑动变阻器，干电池，开关，导线若干 【教学安排】 1. 伏安法测电源的电动势和内阻的基本原理：原理如 图四所示。 （1） 由U=E-Ir 可知，测出几组U 、I 值，作出如图五所示的U —I 图象，图线在U 轴上的截距为 E 。图线的斜率的绝对值为电阻r= 2 12 1I I U U --。 （2） 用伏安法测电池的电动势和内阻的两种变形方法 ①用电阻箱、电流表测定？——实验电路如图六所示： 改变电阻箱的阻值，记录R 与I ，应用? ??+=+=)() (2211r R I E r R I E ,求出 E 、r 。为了准确，可多测几组数据，求E 与r 各自的平均值。 ②用电阻箱、电压表测定——①实验电路如图七所示 改变电阻箱的阻值，记录R 与U ，应用??? ???? +=+=r R U U E r R U U E 22 21 11,求出 E 、r 。多测几组数据分别求出几组E 、r 的值，再利用平均法求出 E 、r ，即为测量值。 2. * 用伏安法测电池的电动势和内阻的误差分析 图六 1图 若采用图八（a ）或（b ）电路，根据闭合电路欧姆定律，由两次测量列方程为 E 测=U 1+I 1r 测 E 测=U 2+I 2r 测 解得：E 测= 1 22 112I I U I U I -- r 测= 1 22 1I I U U -- 若考虑电流表和电压表的内阻， 对图八（a ）电路应用闭合电路欧姆定律有 E=U 1+（I 1+ V R U 1 ）r E=U 2+（I 2+ V R U 2 ）r 式中E 、r 为电源电动势和内阻的真实值。 解得：E= V R U U I I U I U I 2 1122 112)(-- -->E 测 r= V R U U I I U U 2 1122 1)(-- -->r 测 对图八（b ）电路应用闭合电路欧姆定律有 E=U 1+I 1r+I 1R A E=U 2+I 2r+I 2R A 解得：E= 1 22 112I I U I U I --=E 测 r= A R I I U U ---1 22 1北京市高三物理二轮复习 恒定电流专题教学案(一)
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