2022年高中物理《恒定电流》教案6 新人教版选修3-1

2022年高中物理恒定电流教案6 新人教版选修3-1知识要点：一、电场：1、了解电荷间的相互作用，会计算真空中两个点电荷之间的作用力：2、了解电场的概念，理解电场强度和电场线的概念，掌握电场强度的定义式及单位：，单位：3、了解电势差的概念：，单位：。会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移到另一点电场力做的功：。4、理解电容器的电容的概念，掌握电容的定义式：，单位：。了解常用电容器。5、了解静电的危害和应用。二、恒定电流：1、了解产生电流的条件，掌握电流强度的概念。2、掌握电阻和电阻率的概念，掌握欧姆定律和电阻定律：3、掌握电功和电功率的概念，掌握焦耳定律。4、理解串联和并联电路的特点，掌握串联电路和并联电路中电阻、电压、电流和功率分配的关系，会解简单的混联电路问题。5、了解电动势的概念，掌握闭合电路的欧姆定律：。会用其分析、解答同种电池的串联问题。6、会用伏安法和多用表测量电阻。1、电路分析：这里所说的电路分析是指电路中各用电器的连接方式的分析和电路中电表的示数分析。（1）在进行电路计算时，首先要对电路结构进行分析，搞清楚组成电路的各元件之间的连接关系，基本方法是：先对电路作电势分析，把电路中的各个结点编号取各，电势相同的点用相同符号，再把原电路图改画，从最简单清楚的电路开始，由电源正极出发，把各个元件及结点符号顺序画出，回到电源负极，并把处理过的元件及时划掉，逐步把所有元件画在代表不同电势的符号之间。例：如图的所示电路中，电阻R1=6W，R2=3W，R3=2W，R4=12W，求外电路的总电阻。分析：先将各结点标出符号，R4R2右端与电源正极等电势，用相同符号a，其它结点用b、c改画电路时，先把最容易看清的部分R1，R3画出如图（1）；R2是连在结点a与b之间，再将R2画出，如图（2）；最后一个元件R4是连在a与c之间，再将R4画在电路中，如图（3），这样全部元件都处理完了。图（3）为最后电路标准图。根据串联、并联电阻的计算方法求总电阻：（2）电路中电表的示数分析接在电路中的电压表和电流表的示数不是作为已知量给出，就是作为末知量待求，无论哪种情况必须弄清电压表测的是哪两点的电压，电流表测的是通过哪些元件的电流。例：在右图中电池组的电动势为3V，内阻为0.6W，R1=R2=R3=R4=4W，求电压表与电流表的示数。分析：当电路中元件连接比较复杂，同时又有电表时，应先把电表摘去，弄清各元件的连接方式再分析各电表所测的物理量。“摘表”的原则是电流表短路，电压表断路，如图（1）所示。然后改画出各元件连接标准图，搞清R1、R2、R3、R4的连接方式，如图（2）。最后把电流表、电压表放回原处，由于各电阻的连接方式已清楚，可以较容易地画出电流的走向，找出流过电流表的是哪些电流。如图（3）所示可知，通过电流表的电流是通过R2的电流I2与通过R3的电流I3。而电压表量的是路端电压。解：R1与R2并联电阻R12与R4串联电阻R串电路总电阻总电流：路端电压：串联电路中电流通过R2的电流通过电流表的电流答：电压表示数2.4V电流表示数0.8A电功与电热：2、 根据电流做功与电热的关系可将电路分为纯电阻电路与非纯电阻电路，在纯电阻电路中电流所做的功全部转化为内能，电功等于电热，即W=Q，在非纯电阻电路和中，电流所做的功部分转化为电热，另一部分转化为其它形式的能量如机械能、化学能等，则。 部分电路欧姆定律 定律：一段电路中的电流I 跟加在这段电路两端的电压U成正比，跟这段电 路的电阻R成反比。即 I= 电流I：单位时间通过导体横截面的电量定义式：I=微观表达式：I=nesv 电压U：移动单位电荷电场力所做的功U= 电阻R：导体对流的阻碍作用定义式：R=决定式：R= ：电阻率与温度有关 电路的串联和并联 串联：I1=I2=I3=In U=U1+U2+Un R=R1+R2+Rn U1:U2:Un=R1:R2:Rn P1:P2:Pn=R1:R2:Rn 并联： I=I1+I2+I3+In U=U1=U2=Un I1:I2:In= P1:P2:Pn=部分电路及闭合电路欧姆定律都是适用于纯电阻电路的，而在非纯电阻电路中UIR，这些在解题时要特别注意。 例：如图所示电路中，电源电动势，内阻不计。电阻，电动机的内阻R0=1.6W，电压表示数为80V，电动机正常工作，求电动机输出的机械功率。分析：电动机为非纯电阻用电器，电功机工作时所消耗的电功率只能用P=UI求，所消耗的热功率为P热=I2R。输出的机械功率P机=PP热解：通过R的电流为电动机的电功率电动机的热功率电动机的机械功率答：电动机输出的机械功率为210W。3、用闭合电路欧姆定律分析电路变化。当电源内阻不能忽略，外电路中某电阻发生变化、由此引起各部分电流、电压的变化时，用闭合电路欧姆定阻进行分析的一般思路是：（1）在分析外电路总电阻变化的基础上，判断总电流和路端电压的变化。（2）在分析各部分电压电流变化时，对于固定电阻上电压和电流的变化，要用欧姆定律分析判断，对于变化电阻（或一段阻值变化的电路）上电压和电流的变化，可辅助用“各部分电压之和等于路端电压”或“各支路电流之和等于总电流”来分析判断。例：如图所示电路中，电源内阻不能忽略，当滑片P向下移动时，电路中各电表示数如何变化？分析与解答：首先将题中的电路图画成标准电路图（如右下图所示）。当变阻器滑片“向下”移动，也就是在标准图中向右移动时，变阻器的阻值R变小，外电路的总电阻R外变小，电路中的总电流，I变大，路端电压，U端变小，以上是整个电路总体变化。下面分析电路中某些起局部变化情况：R1与R2是固定电阻，又在干路上，由，可知，R1与R2两端电压，U1与U2变大，电压表测的是U2，所以电压表示数变大。电压表测的是a、b两点间的电压，Uab=U端U1，由前面分析U端变小，U1变大，则Uab变小，所以电压表示数变小。电流表测的是变阻器通过的电流，电路中变阻器与R3并联。R3两端电压，U3=U端U1U2，因U端变小，U1、U2变大，所以U3变小，通过R3的电流，则变小，设通过变阻器的电流为IR，前面曾分析过总电流I变大，I3变小，所以IR变大，电流表示数变大。答：电压表示数变大，电压表示数变小，电流表示数变大。R1 a R2 A P R3