高中物理 全章恒定电流（复习课）教案 人教版二册

1、全章恒定电流（复习课）知 识 结 构重点和难点一、部分电路欧姆定律1部分电路欧姆定律的内容导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比公式表示为：2欧姆定律是实验定律本定律通过探索性实验得到电流I和电压U之间的关系，其关系也可以用I-U图像表示出来（如图1）对于给定的金属导体，比值为一恒定值，对于不同的导体，比值反映对电流的阻碍作用，所以把比值定义为导体的电阻R3几个公式的含义公式是欧姆定律，公式习惯上也称为欧姆定律而公式是电阻的定义式，它表明了一种量度电阻的方法，绝不可以错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”，或认为“既然电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量，所以导体中没有

2、电流时导体就不存在电阻”一定要明确公式的物理意义，不能不讲条件地说量与量之间的关系4会应用欧姆定律分析和解决问题欧姆定律是解决电路问题的基础用部分电路欧姆定律解决问题无非牵涉U、I、R三个量之间的关系，解决问题时，第一要注意三个量之间的对应关系，这三个量一定属于同一段纯电阻电路，且这段电路中一定不含有电动势；第二要注意研究问题的过程中哪个量不变，另外两个量谁随谁变，怎么变，找不到不变量，就无法确定电路中各量如何变化5知道欧姆定律的适用范围欧姆定律是在金属导电的实验基础上总结出来的，对于电解液导电也适用，但对于气体导电和半导体导电就不适用了二、电阻定律导体的电阻是由它本身的性质决定的金属导体的电

3、阻由它本身的长度l、横截面积S、所用材料和温度决定在温度一定时，金属导体的电阻跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，用公式表示为：这就是电阻定律，式中叫做导体的电阻率，由导体的材料决定注意：1物质的电阻率与温度有关，实验表明，温度越高，金属的电阻率就越大，因此，金属导体的电阻随温度的升高而增大例如，白炽灯泡点亮时的灯丝电阻比不通电时要大很多倍，因为灯泡点亮后，灯丝温度升高，电阻率增大，电阻也随之增大2导体的电阻由式定义，也可以利用其测量，但并不是由U和I决定的，而是由电阻定律决定的，即导体本身的性质决定的三、电功、电热、电功率1为了更清楚地看出各概念之间区别与联系，列表如下：电功W电热Q

4、电功率P物理意义电流通过电路时，即在电场力的作用下电荷定向移动所做的功电流通过导体电阻时所产生的热表征电流做功快慢的物理量，即电流的功与做功所用时间之比能量转化情况消耗的电能转化为其它形式的能（如机械能、内能、化学能等）消耗的电能只转化为电能表达式任何电路WqU=IUtQ=I2Rt（焦耳定律）PUI纯电阻电路WQUItI2RtP2电功和电热不相等的原因由前面的表格，我们看到，只有在纯电阻电路中才有电功等于电热，而一般情况电路中电功和电热不相等这是因为，我们使用用电器，相当多的情况是需要其提供其它形式的能量如电动机，消耗电能是需要让其提供机械能，如果电功等于电热，即消耗的电能全部转化为电动机线圈

5、电阻的内能，电动机就不可能转起来，就无从提供机械能了因而一般的电路中电功一定大于电热，从而为电路提供除内能之外的其它能量但无论什么电路，原则上一定要有一部分电能转化为内能，因为任何电路原则上都存在电阻所以电路中的能量关系为：，只有在纯电阻电路中W = Q3额定电压与实际电压、额定功率与实际功率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，这时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，这时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”往往不相等四、闭合电路欧姆定律1意义：描述了包括电源在内的全电路中，电

6、流强度I与电动势E、全电路中内电阻r与外电阻R之间的关系公式为：常用的表达式还有：E=IR+Ir=U+UU=E-Ir2电动势与路端电压的比较：电动势E路端电压U物理意义反映电源内部非静电力把其它形式的能转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化成为其它形式能的情况定义式EW为电源的非电力把正电荷从电源内由负极移动到正极所的功UW为电场力把正电荷从电源外部由正极移动负极所做的功量度式EIRIr=UUIR测量运用闭合电路欧姆定律间接测量用电压表直接测量决定因素只与电源性质有关与电源和电路中的用电器有关特殊情况当电源断路时路端电压U等于电动势E3路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻

7、是由电源本身的性质决定的，不随外电路电阻的变化而变化，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而变化的 U=E-Ir 当外电路断路时，当外电路短路时，路端电压随电流变化的图线（U-I图线）如图2所示由U=E-Ir可知，图线纵轴截距等于电源电动势E，若坐标原点为（0，0），则横轴截距为短路电流，图线斜率的绝对值等于电源的内电阻，即在解决路端电压随外电阻的变化问题时，由于E、r不变，先由式判断外电阻R变化时电流I如何变化，再由式判断I变化时路端电压U如何变化，因为在、式中除E和r都还分别有两个变量，式中是外电阻R和电流I，式中是电流I和路端电压U，这样可以讨论一个量随另外一个量的变化有的同学试图用公

8、式来讨论路端电压随外电阻的变化问题，但由于当外电阻R发生变化时电流I也发生变化，因此无法讨论路端电压U的变化情况如外电阻R增大时，电流I减小，其乘积的变化无从判断4 闭合电路中的几种电功率由于在闭合电路中内、外电路中的电流都相等，因此由E=U+U可以得到：IE=IU+IU 或 式中IEt是电源将其它形式的能转化成的电能，IUt是电源输出的电能，即外电路消耗的电能，是电源内电阻上消耗的电能，等于，即内电阻上产生的热与之相对应，IE是电源的总功率，IU是电源输出的电功率， 是内电阻上的焦耳热功率一定要从能量转化和守恒的观点理解这几个功率的意义五、伏安法测电阻伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定律（

9、），测量电路可以有电流表外接和电流表内接两种方法，如图3甲、乙两图由于电压表和电流表内阻的存在，两种测量电路都存在着系统误差甲图中电流I甲的测量值大于通过电阻Rx上的电流，因此计算出的电阻值R甲小于电阻Rx的值乙图中电压U乙的测量值大于加在电阻Rx上的电压，因此计算出的电阻值R乙大于电阻Rx的值为了减小测量误差，可先将待测电阻Rx的粗略值与电压表和电流表的内阻值加以比较，当Rx RA 时，宜采用电流表内接法测量例 题 精 选【例1】实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示（考虑灯丝的电阻随温度的变化而变化）：分析：随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，于是温度升高，

10、电阻率也将随之增大，所以电阻增大，I-U曲线的斜率减小，选A。【例2】某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？分析：电动机不转时为纯电阻由欧姆定律得，这个电阻是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为P电=U2I2=36W，内部消耗的热功率P热=5W，所以机械功率P=31W 由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏，正常运转时电流反而较小。【例3】已知如图，R1=6，R2=3，R3=4，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_。分析：利用电流之比：I1I2I3=123 利用电压之比：U1U2U3=112 在此基础上利用P=UI，得P1P2P3=126【例4】如图所示电路中，电阻R1=8。当电键K断开时，电压表的示数为5.7V，电流表的示数为0.75A，电源总功率是9W；当电键K闭合时，电压表的示数为4V。若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9：16。求电源的电动势和电阻R2、R3。解析：K断开时，电流表示数是通过电源的电流值，设为I10.75A，则电源电动势=P总/I112V电压表V1示数是R3、R4两