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12011届高三物理教学案（20）§7.1电流电阻电动势编者：潘大昌审阅：戚师德班级学号姓名【基础知识】一、电流1．形成电流的条件：(1)存在电荷；(2)导体两端有。2．电流(1)定义：电荷定向移动时，在内通过导体任一横截面的电荷量。(2)表达式：I＝(如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q应是两种电荷量之)(3)方向：定向移动的方向。(4)微观表达式：I＝。n是单位体积内，q是每个电荷的，S是导体的，v是自由电荷定向移动的。二、电阻、电阻率1．电阻(1)定义式：R＝。(2)决定式：R＝(电阻定律)。2．电阻率(1)物理意义：反映材料导电性能好坏的物理量。是导体材料本身的属性，与导体长度l、横截面积S。(2)电阻率和温度的关系：电阻率与温度有关。金属的电阻率随温度的升高而，半导体材料的电阻率随温度的升高而。当温度降低到绝对零度附近时，某种材料的电阻率突然减小为零，这种现象叫做。三、电动势1．电源：通过做功把其他形式的能转化为电势能的装置。2．电动势(1)定义：非静电力在电源内把正电荷从移送到所做的功跟的比值。(2)公式：(3)方向：在电源内部由。(4)大小：①等于外电路断开时两端的电压。②等于非静电力把1C的正电荷在电源内从移送到所做的功。【典型例题】【例1】如下图是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B接高压电源的负极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜能除mkg，计算高压电源的电流强度I，电子电量设为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t。2【例2】如下图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10V时，求电解液的电阻率ρ是多少？【例3】将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V，当电路中有6C的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能。【随堂练习】1．关于导体的电阻，下列说法正确的是()A．导体的电阻仅由导体两端的电压决定B．导体的电阻在一定温度下仅由长度和横截面积决定C．导体的电阻在一定温度下由导体的长度、粗细及材料决定D．导体的电阻与导体所通电流的大小有关2．如上图所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()A．vqB..qvC．qvSD.qvS3．关于电阻率的说法正确的是()A．电阻率与导体的长度有关B．电阻率与导体的材料有关C．电阻率与导体的形状有关D．电阻率与导体的横截面积有关4．下列关于电源的说法，正确的是()A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B．电动势就是电源两端的电压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5．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，设钻孔的形状为圆柱体，半径为10cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U＝100V，I＝100mA。求该钻孔的深度。32011届高三物理教学案（21）§7.2欧姆定律电功及电功率编者：潘大昌审阅：戚师德班级学号姓名【基础知识】一、部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成，跟它的电阻R成。(2)公式：I＝。(3)适用条件：适用于和电解液导电，适用于纯电阻电路。(4)导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴表示，画出的I－U关系图线。①线性元件：伏安特性曲线是的电学元件，适用于欧姆定律。②非线性元件：伏安特性曲线为的电学元件，(适用、不适用)于欧姆定律。二、电功、电功率、电热1．电功(1)定义：电路中移动电荷做的功。(2)公式：W＝qU＝(适用于任何电路)。(3)实质：转化成其他形式能的过程。2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的。(2)公式：P＝W/t＝(适用于任何电路)。3．电热：电流流过导体产生的热量。由定律来计算，。4．热功率：单位时间内的发热量，表达式为：P＝＝。【典型例题】【例1】通过某一金属氧化物制成的导体棒P中的电流遵循I＝KU3的规律，其中K＝0.02A/V3，现将该棒P与一个遵从欧姆定律的电阻器Q串联在一起后，接在一个两端电压为6.0V的电源上，则电路中的电流为0.16A，所串联的电阻器Q的阻值是多少？【例2】在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后()A．通过L1的电流为通过L2的电流的2倍B．L1的电阻为7.5ΩC．L1消耗的电功率为0.75WD．L2消耗的电功率为0.375W【例3】有一个小型直流电动机，把它接入电压为U1＝0.2V的电路中时，电机不转，测得流过电动机的电流是I1＝0.4A；若把电动机接入U2＝2.0V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0A．求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？4【例4】下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则()A.电动机的输入功率为576WB．电动机的内电阻为4ΩC．该车获得的牵引力为104ND．该车受到的阻力为63N【随堂练习】1．实验室用的小灯泡的伏安特性曲线图象可能的是()2．有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”。现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量()A．日光灯最多B．电烙铁最多C．电风扇最多D．一样多3．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为()A．I2RB．U2RC．UID．UI－I2R4．标有“8V、6.4W”和“8V、20W”字样的a、b两只灯泡连接在如右图所示的电路中，C点接地。如果将电路中a、b两灯的位置互换，则()A．B点电势提高B．B点电势降低C．两灯的亮度不改变D．a灯变暗，b灯变亮5．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡上标有“6V,12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω。若灯泡恰能正常发光，以下说法正确的是()A．电动机的输入功率为12WB．电动机的输出功率为12WC．电动机的热功率为2.0WD．整个电路消耗的电功率为22W6.如右图所示，是一种测定风作用力的仪器原理图，P为金属球，悬挂在一细长金属丝下面，O是悬点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好接触。无风时，金属丝与电阻丝在C点接触，此时A示数为I0；有风时金属丝将偏转一角度，角θ与风力大小有关，设风力方向水平向左，OC＝h，CD＝L，金属球质量为m，电阻丝单位长度的阻值为k，电源内电阻和金属丝电阻不计，金属丝偏角为θ时，A的示数为I′，此时风力为F，试写出：(1)F与θ的关系式。(2)F与I′的关系式。自重40(kg)额定电压48(V)载重75(kg)额定电流12(A)最大行驶速度20(km/h)额定输出功率350(W)52011届高三物理教学案（22）§7.3电路的基本规律及其应用编者：潘大昌审阅：戚师德班级学号姓名【学习目标】1.掌握闭合电路欧姆定律,能够应用闭合电路欧姆定律解决简单的闭合电路问题2..能够识别闭合电路中各种电功率，并能用相关物理量表达出来3能分析和计算含有电容器的直流闭合电路问题4.掌握电表的改装问题【自主学习】一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路（1）组成：（2）内外电压的关系：2．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成，跟内、外电路的电阻之和成。(2)公式：、、。3．路端电压与外电阻的关系（定性说明如下）：。4．路端电压跟电流的关系（请用图表示在下面）二、电阻的串、并联1．串联电路(1)两个基本特点：(2)三个重要性质：2．并联电路(1)两个基本特点：(2)三个重要性质：三、电源的功率和电源的效率：1．电源的总功率：2．电源的内部损耗功率：3．电源的输出功率：4．电源的效率：当R=r时，电源输出功率最大为，效率为；当Rr和Rr时，电源有可能输出相同的功率四、电表的改装1．表头(G)(1)原理：当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带动指针一起转动，电流越大，指针偏转角度。可以证明电流正比于偏转角度，可以根据指针的偏转角度来判断电流的大小，表盘刻度均匀。(2)三个参数：表头内阻Rg，满偏电流Ig，满偏电压Ug，它们之间的关系式是Ug＝。2．电压表的改装原理：在表头的基础上一个电阻，电阻的作用是。3．电流表的改装原理：在表头的基础上一个电阻，电阻的作用是画图处：6【典型例题】【例1】电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是()A．电压表和电流表读数都增大B．电压表和电流表读数都减小C．电压表读数增大，电流表读数减小D．电压表读数减小，电流表读数增大【例2】如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，求：(1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？(2)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电源的输出功率最大？(3)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大？【例3】如下图所示电路，E＝10V，R1＝4Ω，R2＝6Ω，电池内阻不计，C1＝C2＝30μF。先闭合开关S，待电路稳定后再断开S，求断开S后通过电阻R1的电量。【例4】如图所示电路中，R1=R2=R3=10Ω，S断开时，伏特表示数为16V，S闭合时，伏特表示数为10V．若伏特表可视为理想的，求：(1)电源电动势和内阻各为多大？(2)闭合S前后R1消耗的功率分别多大？【例5】如图所示是双量程电流表电路图，当使用a、b两端点时量程为1A，使用a、c两端点时量程为0.1A，已知表头内阻为200Ω，满偏电流为2mA，求电阻R1和电阻R2的阻值．*【例6】现有一直流电压表，量程为1V，内阻为1000Ω。现将一阻值在6000～7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程。为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流稳压电源(电动势E为6～7V，内阻可忽略不计)，一阻值R2＝2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线。(1)为达到上述目的，将对应的图连成一个完整的实验电路图。(2)连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90V；当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为0.70V，由此可以计算出改装后电压表的量程为________V，稳压电源提供的电压为________V。R1R2SEr1RG2Rabc72011届高三物理教学案（23）§7.4测定金属的电阻率编者：潘大昌审阅：戚师德班级学号姓名【自主学习】一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。2．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。二、实验原理三、要点辨析1．螺旋测微器的构造原理及读数(1)螺旋测微器的构造：(2)螺旋测微器的原理测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退mm，而可动刻度H上的刻度为等份，每转动一小格，P前进或后退mm。即螺旋测微器的精确度为mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。(3)读数：如图所示，最后的读数为：mm。2．游标卡尺(1)构造