高中物理-选修3-1第二章《恒定电流》导学手册

选修3-1第2章恒流第1节电源和电流一、释疑导学1.什么是电源？电源的功能是什么？2.产生电流的条件是什么？如何定义电流强度？3.如何推导电流强度的微观表达式。第二，典型例子例1如图所示，验电器A带负电，验电器B不带电。当用导体棒连接A和B时，下列说法是错误的()有瞬时电流，方向从a到b。b、a和b两端的电势不相等。导体棒中的电场强度不等于零d、导体棒中的自由电荷在电场力的作用下定向移动关于当前，以下陈述是正确的()A.穿过导体横截面的电荷量越大，电流就越大B.电子运动速度越大，电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电荷越多，导体中的电流就越大。D.电流是矢量，因为电流有方向。例3对于电解池，如果51018个二价正离子和1.01019个一价负离子在1秒内通过某一部分，通过该部分的电流为()A.0A B.0.8A C.1.6A D.3.2A例4如果金属导体的横截面积为S，每单位体积的自由电子数为N，自由电子的定向运动速度为V，则在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为_ _ _ _ _ _；如果电子的电量为E，则通过某一截面积的电量在时间T内为_ _ _ _ _ _ _；如果电流I在导体中，电子的定向运动速率是_ _ _ _ _ _。三。变体的扩展例5氢原子核外只有一个电子。假设电子在离原子核一定距离的圆周轨道上做匀速圆周运动。众所周知，电子的电荷是电子，运动速度是电子。电子绕原子核运动的等效电流是多少？四.反馈整合1.如果金属导体满足以下任何条件，它将产生恒定电流： ()A.导体带有可以自由移动的电荷；b .导体间的电位差；C.将导体置于电场中；导体上有一个恒定的电压。2.关于当前，下列哪一项陈述是正确的()A.导线中自由电子的定向运动速率等于电流的传导速率金属丝中电子运动的速度越高，金属丝中的电流就越大。电流是一个矢量，它的方向是正电荷移动的方向在国际单位制中，电流是一个基本的物理量，它的单位“安培”是基本单位3.有一根横截面积为S的铜线，通过它的电流强度为I。假设每单位体积的铜线中有N个自由电子，电子的电量为E。此时，电子的定向运动速度为V。在t时间内，通过铜线横截面积的自由电子数可表示为()a . NVt . b . NVtC.D.It/se东部4.在显像管的电子枪中，从热金属线连续发射的电子进入电压为U的加速电场，其初始速度设置为零，加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。假设电子的电荷量是e，质量是m，一个小的长l电子束中的电子数是()A.B.C.D.5.在下面关于电流的陈述中，正确的一个是()在金属导体中，电流传播速率是自由电子定向迁移的速率当温度升高时，金属导体中自由电子的热运动加速，电流也增加电路接通后，电子从电源开始，只有在很短的时间后才能到达电器。在带电金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向运动的组合运动6.银线的横截面积为S=4mm2，并且施加了I=2A电流。如果每个银原子能提供一个自由电子，则每单位长度银线的自由电子数的计算公式为n=，计算结果为n=_个电子/米。已知银密度=10.5103千克/米3，摩尔质量M=108g克/摩尔，Av7.在电解池中，如果51018个二价正离子和11019个一价负离子分别在4秒内以相反方向通过面积为0.1m2的横截面，则在4秒内通过该横截面的电荷量为_ _C；通过这一横截面的电流是安培。8.来自质子源(初始速度为零)的质子被加速电压为800千伏的线性加速器加速，形成电流为1mA的薄圆柱形质子流。已知质子电荷e=1.6010-19C。每秒击中目标的质子数是_ _ _ _ _ _ _ _。如图所示，假设质子源和靶之间分布的加速电场是均匀的，在质子束中，在与质子源相隔l和4L的两个位置处，获得两个长度相等的极短质子流，其中质子数分别为n1和n2，n1: N2=_ _ _ _。第二节电动势一、释疑导学1.什么是非静电力？非静电力在电源中起什么作用？2.电动势是如何定义的？它的物理意义是什么？电动势和电势差(电压)有区别吗？试着从工作和能量转换的角度来理解它们的差异。第二，典型例子例1下面关于电力电动势的说法是正确的()电源是一种通过静电力将其他形式的能量转换成电能的装置在电源内部，电子从高电位移动到低电位c、电源的电动势反映了电源内部非静电力的供电能力电动势E可以表示为E=W/q，由此可以看出，电源中的非静电力越多，电动势就越大。例2下面关于电动势的陈述是正确的()A.电动势e的单位与电势和电势差的单位相同，二者都是v干电池和铅电池的电动势不同如果同一个电源连接到不同的电路，电源的电动势也会改变。电动势可以用电压表近似测量。例3。手电筒里的两节干电池已经用了很长时间了。灯泡只发出微弱的光。取出它们，用电压表测量电压。电压非常接近3V。然后用它们作为台式电子钟的电源。电子钟可以正常工作。以下陈述是正确的()A.这两块干电池的电动势大大降低了。B.这两个干电池的内阻大大增加。这个电子钟的额定电压必须低于手电筒小灯泡的额定电压。D.当电子钟正常工作时，电流必须小于手电筒小灯泡的电流。三。变体的扩展实施例4课外活动组将锌和铜片插入番茄中，并用电压表测量铜片和锌片之间的电压为0.30伏。然后将10个这样的番茄电池串联起来形成电池组(当N个相同的电池串联起来时，总电动势为nE，内阻为nr)。电池组连接到一个额定电压为1.5V、额定功率为1 W的小灯泡上。小灯泡不发光，小灯泡两端的电压测量为0.2V。不同的学生解释了这一现象，摘录如下：(1)番茄电池组的电动势大于已经烧坏的小灯泡的额定电压(2)番茄电池组不能供电(3)番茄电池组提供的电力太小(4)番茄电池组的内阻远大于小灯正确的是()A.乙丙丁四.反馈整合1.以下关于电动势的陈述是正确的()a .电源的电动势等于电源正极和负极之间的电位差用电压表直接测量电源两极得到的电压值实际上略小于电源电动势的精确值电源的电动势总是等于内部和外部电路上的电压之和，所以它的值与外部电路的组成有关。D.电源的电动势总是等于能量提供者3.关于电动势，下列说法是正确的()A.在电源内部，从负极到正极的方向是电动势的方向在闭合电路中，电动势的方向与内部电路中电流的方向相同。电动势的方向是电源内部电势上升的方向。D.电动势是矢量。4.铅蓄电池的电动势为2V，表示()A.每有1C的电流通过电路，电源就将2J的化学能转换成电能蓄电池两极之间的电压为2V碳蓄电池能在1秒内将2J化学能转化为电能电池将化学能转化为电能的能力大于干电池(电动势为1.5V)5.下面几个关于能量转换的常见电池是正确的()A.太阳能电池是将热能转化为电能的装置。铅蓄电池是将化学能转化为电能的装置C.光伏电池是将光能转化为电能的装置。手摇发动机将机械能转化为电能6.一台发电机以0.5A的电流向外传输，在1分钟内将180焦耳的机械能转化为电能，发电机的电动势是()交流6V B.360V C.120V直流12V7.如图所示是两个电池外壳的说明文字。上述进口电池的电动势为v。国产电池最多可释放毫安时的电量。如果电池的平均工作电流为0.03安培，则可以使用最大量的h。8.由几个串联的干电池组成的电池组向电阻器供电。电路中的电流是2A，电源在180焦耳的10秒内工作(1)电源的电动势是多少？(2)电池组由几个串联的干电池组成。9.对于电动势为1.2V的计算器电池，如果在电路中传输2C功率需要1.2s时间，则(1)电源转换成电能的其他形式的能量有多少焦耳？(2)什么是非静电力做功？第三节欧姆定律一、释疑导学1.欧姆定律的适用条件是什么？2.线性元素和非线性元素的区别是什么？第二，典型例子例1下面的陈述是正确的()A.根据I=U/R，流经导体的电流与施加在导体上的电压成正比，与导体的电阻成反比根据I=U/R，导体的电阻与施加在导体上的电压成正比，与流过导体的电流成反比欧姆定律适用于金属导体传导、电解质传导和电离气体传导欧姆定律只适用于纯电阻电路例2如图所示，两根导线()对应于图中的线1和线2A.R1=3R2B.R2=2R1当两个导体中的电流相等(不为零)时的电压比D.当两根导线的电压相等时，电流比I1:I2=3:1实施例3标记为“220伏，60瓦”的白炽灯泡被施加有从0到220伏逐渐增加的电压U。在该过程中，电压U和电流I之间的关系可以用图表来表示。下面给出的四个图表肯定不符合实际情况()例4如图所示，R1=R2=R3=R，不计算电源的内阻，电流表和电压表是理想的。当两个表的数量分别为0.3A和2V时，电源的电动势为=_ _ _ _ v和r=_ _ _ _。如果两个表的位置互换，电压代表_ _ _ _ _ _伏，电流代表_ _ _ _ _ _安三。变体的扩展实施例5实验室中的大量实验表明，由金属氧化物制成的棒中的电流I遵循I=kU3的规则，其中U代表棒两端的电势差，k=0.02A/V3。现在，当棒与一个符合欧姆定律的电阻串联，并与两端电压为6.0V的电源相连后，当电路中的电流为0.16安培时，串联电阻的电阻值是多少？四.反馈整合1.对于欧姆定律，正确理解是()从I=U/R可以看出，导体中的电流与施加在其上的电压成正比，与电阻成反比从R=U/I，t开始C.I1=(U-U2)/R1D.I1=(U-U2)/R23.在彩色电视中，为了克服地磁场对显像管的影响，有一个自动消磁电路。如图a所示，每当电视打开时，消磁线圈l需要流过大电流。然后l中的电流逐渐衰减。当电视机正常工作时，l中的电流几乎为零。这个过程称为自动消磁。实现自动消磁的关键是电路中的电阻r，它是一个热敏电阻。它的热敏特性控制电路中电流的变化(线圈对电流的阻断作用可以忽略不计)。该热敏电阻的伏安特性曲线应为4.图中显示了两个电阻R1和R2的电流和电压。可以看出，两个电阻的R1: R2之比等于()a1:3 B1:C3:1d:15.众所周知，白炽灯灯丝的导电率随着温度的升高而降低，然后将白炽灯未通电时的灯丝电阻R1与白炽灯正常发光时的灯丝电阻R2进行比较，这是正确的()A.rl r2 b. rl r2 c. r1=r2 d .无法判断6.如图所示，四个导电器件的伏安特性曲线符合欧姆定律()7.仪器的内部电路如图所示，其中M是一个大质量的金属块。左右两端分别连接有金属丝制成的弹簧，弹簧套在光滑的水平细杆上。甲、乙、丙金属板之间的间隙很小(乙固定在金属块上)。当金属块处于平衡状态时，两个弹簧都处于原始的长状态。如果仪器固定在汽车上，下列说法是正确的()A.当汽车加速时，a灯亮了。B.当汽车加速时，b灯亮着。当汽车刹车时，b灯亮着当汽车刹车时，