2019-2020年高中物理《电流和电源》教案9 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理电流和电源教案9 新人教版选修3-1一、教法建议抛砖引玉到了1800年，人们才开始在实验室中获得稳定而持续的电流；之后，科学家们从研究静电现象跃进到研究动电现象，加速了科学的发展，使电磁学的研究兴起了决定性的高潮。1780年意大利解剖学教授伽伐尼（Luigi Aloisio Calvani，1737-1798）解剖了一只青蛙后，随手放在桌上。他的助手偶然将解剖刀触碰了青蛙腿上的神经，顿时青蛙的4条腿猛烈的发生痉挛，同时放在一旁的感应起电机跳出了一个大火花。伽伐尼重新做这个实验，并多方面的加以研究，之后他总结出动物本身内部存在“动物电”，只有用一种以上的金属与之接触，这种电就能被激发出来。伽伐尼这一发现惊动了当时欧洲的学术界。当时，意大利的自然哲学教授伏打（Count Alessandro Volta，1745-1827年）对此也大加称赞。他说：伽伐尼的发现在物理学和化学史上，是足以称得上划时代的伟大发现之一。但是伏打对上述现象的本质持有不同的看法，他不同意伽伐尼关于“动物电”的观点。1792年伏打先从实验上证明伽伐尼电本质上是两种不同金属与湿的运动体联接在一起而引起的，蛙腿只是起到验电器的作用。伏打在随后3年中，经过潜心研究创制出伏打电池。他对电池的原理的解释是用不同的两种导体，如锌片或铜片做电极，放在导电的盐水或碱水中，就做成由于化学反应可以产生持续电流的电池。随后，他又制成了产生更强电流的伏打电堆。伏打电堆的发明，使人们第一次获得了稳定而持续的电流。这是一个伟大的科学成果，伏打的成就深得当时社会各界的赞赏。当时法国皇帝拿破仑在巴黎召见了伏打，观看了他的实验表演，并授予他一枚特制的金质奖章。指点迷津学生在学样本章知识中，一般是在用电流表测电流时，对电流表的读数会感到困难。建议用模拟电表表盘的数具进行反复的训练。另外，学生对判断电路连接情况方面，也常常会感到困难。解决的办法是教给学生用“电流法”来分析电路。这种方法在学法指要的例题中做了较为详细的介绍，可以参考，并引导学生对这种方法进行学习，达到熟练的程度。二、海海导航思维基础本章主要的知识内容有：电流强度及其单位，电流表和用电流表测电流。本章的重点是电流表和用电流表测电流。做下列一组填空题。1.电流的大小有 表示，电流强度等于 内通过民体横截面的 。2.导体中的电流是0.6安，它表示 。3.在1分钟内通过某导体截面积的电量是36库，通过灯丝的电流是 安，合 毫安，合 微安。4.测量电流的仪表叫 表，电流表要 联在电路中；必须使电流从 接线柱流进电流表，从 接线柱流出电流表；被测电流不能超过电流表的 ；绝对不允许不经过用电器把电流表 。5.如图5-1所示是一个连入电路中的电流表的示意图，指针所指示的是 安。 图5-16.有甲、乙两根导线，1分钟通过甲导线的电量是12库，1秒种通过乙导线的电量是0.2库，那么甲、乙两根导线中的电流相比较，甲导线的电流 乙导线中的电流。（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案1.电流强度 1秒 电量 2. 1秒内通过这个导体的电量是 0.6库 3. 0.6 600 6105 4.电流 串 正 负 量程 直接接到电源的两极上 5. 0.26 6.等于学法指要电流的大小用电流强度表示。电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量。若以I表示电流强度（简称电流），Q表示电量，t表示时间，则电流I的单位是安培，简称安，符号是A。如果在1秒钟内通过导体横截面的电量是1库，导体中的电流就是1安。例题1 关于电流强度的说法中正确的是（ ）（A）电流强度是表示电荷流动快慢的物理量（B）电流强度是表示通过导体横截面电荷多少的物理量（C）电流强度是表示通过导体电流强弱的物理量（D）每秒钟通过导体横截面的电量叫电流强度，简称为电流分析：依据电流强度的定义和物理定义，可知选项（D）和选项（C）两种说法是正确的。答：此题应选（C）和（D）。例题2 30秒内通过导体横截面的电流是18库，则通过导体的电流为 安。分析：通过导体的电流答：此题应填0.6。例题3 一用电器的额定电压是2.5伏，正常工作时，通过它的电泫是0.25安，在1分钟内通过它的电量 库。分析：由电流强度的定义式：可知，用电器中1分钟内通过导体横截面的电量Q=It=0.25安60秒=15库答：此题应填15。例题4 若通过导线的电流强度为1安，则1分钟里通过导线横截面的电量为 库。通过导线横面的电子 为个。（电子电量=1.610-19库）分析：通过导红横截面积的电量Q=It=1安60秒=60库通过导红横截面的电子数答：此题应填60,3.751020。例题5 在1分钟内通过电热器的电量是48库。电热器是利用了电流的 效应。电热器中的电流强度是 毫安，又合 微安。分析：电热器是利用了电流的热效应。通过电热器的电流强度。因为电流的单位毫安（mA）和微安（A）与安（A）之间的关系是1安=1000毫安1毫安=1000微安所以 I=8.0102毫安 =8.0105微安答：此题应填热、8.0102，8.0105。测定电流强度要用电流表。每个电流表都有一定的测量范围，即量程。学校实验室里常用的电流表有3个接线柱，两个量程。在读取数据之前，要先确认你使用电流表的量程，然后根据量程确认每个大格和每个小格所表示的电流值。要学会正确使用电流表的规则：（1）电流表要串联在电路中；（2）“+”、“-”接线柱的接法要正确；（3）被测电流不要超过电流表的量程；（4）绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。用电流表研究串联电路和并联电路中的电流关系。理论和实验都证明：串联电路中各处电流相等；并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。例题6 试读出图5-2中电流表的示数分析：使用的电流表的量程为3安，表盘上每大格表示1安，每小格表示0.1安。因此，电流表的示数为2.3安。答：电流表示数为2.3安。 图5-2 图5-3例题7 试读出图5-3中电流表的示数。分析：所选用的量程是0.6安，表盘上每一大格表示0.2安，每一小格表示0.02安。因此，电流表的示数是0.26安。答：电流表示数为0.26安。例题8 把较大的电灯与较小的电灯串联后接入电路中，如果通过较小电灯的电流是1安，那么通过两盏电灯的电流就会相等。答：此题应选（C）。例题9 如图5-4所示，当S断开时，A1的示数与A2的示数相同；当S闭合时（ ）（A）A1与A2的示数仍然相同（B）A2的示数是A1的示数的2倍（C）A1的示数为0，A2的示数变大（D）A1的示数不变，A2的示数变大分析：当S断开时，L1与L2两灯组成串离电路。串联电路中各处电流相等，所以电流表A1与A2示数相同。当开关S闭合时，开关把灯L2局部短路，灯L2与电流表A1中没有电流通过，A1示数为0。而这时电源电压全部加在灯L1上，通过灯L1的电流增大，电流表A2的示数增大。答：此题应选（C）。 图5-4 图5-5例题10 如图5-5所示，电流表A1示数为I1，A2的示数为I2，A3的示数为I3，若电灯L1、L2、L3相同，则（ ）（A）I1=I2=I3 （B）I3=I1+I2（C）I3I2I1 （D）I3I2=I1分析：电灯L1、L2、L3组成并联电路。并联干路中的电流等于各支路中的电流之和。电流表A1的示数I1是电灯L1中通过的电流。电流表A2的示数I2应等于电灯L1与L2中的电流之和，即I2I1。电流表A3的示数I3应等于电灯L1、L2、L3中的电流之和，即I3I2。故选项（C）是正确答案之一。另外，电流表A3的示数I3应等于I2再加上电灯L3中的电流，若烟L3与L1是相同的，即L3中的电流亦等于I1，则I3=I1+I2的等式成立。所以（B）也是答案之一。答：此题应选（B）、（C）例题11 在图5-6中，电路里开关S1始终闭合，下列关于电流表的作用的说法，错误的是（）（A）当S2闭合、S3打开时，电流表A测量的是通过灯L3的电流（B）当S3闭合，S2打开时，电流表A测量的是通过灯L2的电流（C）当S2、S3都打开时，电流表A测量的是通过每一盏灯的电流（D）当S2、S3都闭合时，电流表A测量的是通过灯L1的电流分析：首先要注意到本题要选出错误的说法当S2闭合、S3打开时，灯L1、L2被开关S2局部短路，灯L1、L2中没有电流通过，这时电流表A测量的是通过灯L3的电流。（A）的说法是正确的。当S3闭合、S2打开时，电流表A测量的是灯L1里的电流，因为这时灯L2、L3被开关S3局部短路。因此，（B）的说法是错误的。当S2、S3都打开时，灯L1、L2、L3组成了串联电路，叫流表A测量的是通过每一盏灯的电流。所以，（C）的说法是正确的。当S2、S3都闭合时，灯L1、L2、L3组成了并联电路，通过电流表A的电流等于通过这盏烟的电流之和，而不仅仅是通过灯L1的电流。所以，（D）中的说法也是错误的。答：此题应选（B）、（D）。 图5-6 图5-7例题12 如图5-7所示，灯L1和L2是 联的，闭合开关S，电流表A1的示数是1.2安，电流表A2的示数是0.4安，则通过灯的电流是 安，通过灯L2的电流是 安。电汉表A1测量的是 电流。分析：用“电流法”判断这个电路的连接情况。设想电流从电源正极流出，经过电流表A1到达a点，在a点分成两条支路，左边一条支路要经过灯L1，右边一条要经过电流表A2和灯L2，这两条支路在b点又汇合在一起，向上经开关S电流又回到电源的极负。因此，可断定灯L1和L2是并联的。通过上面对电路的分析，可知电流表A1测的电流是干路电流I=1.2安，电流表A2测的是灯L2中的电流I2=0.4安。若设通过灯L1的电流为I1，则根据并联电路干路中电流等于各支路中电流之和的道理，有I=I1+I2I1=I-I2所以=1.2安-0.4安=0.8安答：此题应填并，0.8，0.4，干路。例题13 50秒通过甲灯的电量是100库，通过乙灯的电量是150库，则通过甲、乙两灯中的电流之比是（ ）（A）4:3 （B）2:1 （C）3:2 （D）3:4分析：设甲灯中的电流为I1，在t1=50秒的时间内，流过甲灯的电量Q1=100库，故再设乙灯中的电流为I2，在t2=100秒的时间内，流过乙灯的电量Q2=150库，故按题意求甲、乙两灯电流之比答：此题应选（A）。例题14 电流表指针静止时的位置如图5-8所示，则下面说法正确的是（ ）（A）使用00.6安量程时，表的示数应是0.27安（B）使用00.6安量程时，表的示数应是0.34安（C）使用03安量程时，表的示数应是1.7安（D）使用03安量程时，表的示数应是0.27安分析：若使用0.6安量程，表盘上的每一大格表示0.2安，每小格表示0.02安。由指针的位置可知表的示数应是0.34安。若使用3安量程，表盘上每一大格表示1安，每一小格表示0.1安。由指针的位置可知表的示数为1.7安。答：此题应选（B）、（C）。 图5-8例题15 电流表是用来测量电路中的 ，使用时应将电流表和被测电路 联，让电流从电流表的 接线柱流入，从 接线柱流出。被测电流 电流表的量程，绝对不允许不经过 而将电流表直接连到电源的两极上。分析：按正确使用电流表的规则填写即可。应注意学校实验室里常用的电流表有两种，它的量程是 0.6安和3安。但是一种电流表是，两个量程共用一个“+”接线柱，其中标着“0.6”、“3”的为负接线柱；另一种电流表是，两个量程共用一个“-”接线柱，其中标着“0.6”、“3”的为正接线柱。连接电路时，不可不注意。答：此题应填电流，串“+”，“-”，不要超过，用电器。思维体操逆向思维的概念是由英国哲学家卡尔波普儿最先提出。他认为就事物的发展程序而言，若已经知道了结果或结论来分析产生这一结果的原因和条件，就是逆向思维。逆向思维是创造思维的一个重要方面。做下面一道例题可以培养你的逆向思维能力。例题 一个电路是由一个电源（电源电压不变）、两个开关S1和S2，3个相同的灯L1、L2和L3以及若干导线连接而成。已知若开关S1、S2都打开时，灯L1、L2、L3串联发光；若开关S1、S2都闭合时，灯L1、L2、L3并联发光。试画出这一电路的电路图。参考答案电路如图5-9所示。 图5-9三、智能显示心中有数在历年的各级各类考试中，涉及本章的知识内容有电流表和用电流表测电流。例题 在图5-10所示电路中，若测量通过灯泡L1的电流，应把电流表串联接在电路中的（ ）（A）a处 （B）b处 （C）c处 （D）d处分析：若测量通过灯泡L1的电流，应把电流表串联接在电路中的b处。答：此题应选（B）。 图5-10动脑动手一、填空题1.电流强度是反映电流的 物理量。 内通过异体横截面的 叫做电流强度。可用公式表示为 。2.一个电炉在工作时，通过电炉丝的电流是3安，若电炉工作时间为10分，则通过电炉丝的电量是 库。3.当导体中通过的电流是2安时，若通过导体横截面的电量为60库，那么通过导体的通电时间 分。4.已知10生物学内有1库的电是通过甲导体，则通过甲导体的电流强度是 安；又知10分钟内有1800库的电量通过乙导体，则通过乙导体的电流强度是 安。通过甲、乙两导体的电流强度的比为 。5.电路中形成持续电流的两个条件是 和 。6.完成下列单位换算：1库/秒= A= mA600A= mA= A7.电流通过电灯泡时，灯丝变热而发光，这是电流的 效应。8.电流强度是2安，安的物理意义是 。9.用电流表测量图5-11所示电路中，A、B、C各处的电流强度分别是IA、IB、IC，这几个电流这间的关系 是。10.用电流表测量图5-12所示电路中，A、B、C各处的电流分别是IA、IB、IC，这们之间的关系是 。 图5-11 图5-12二、选择题1.下列关于电流的说法正确的是（ ）（A）导体的自由电荷越多，它产生的电流越大（B）通过导体横截面的电流越多，导体中的电流越大（C）在一定时间内，通过异体横截面的电量越多，则导体中的电流越大（D）粗导线中的电流一定比细导线中的电流大2. 2分钟内通过导体横截面的电量为0.6库，则通过导体的电流是（ ）（A）0.3安 （B）5毫安 （C）1.2安 （D）72安3.在某电路中串联10个小灯泡，测得电路某处的电流是（ ）（A）0.1安 （B）0.1毫升 （C）10毫升 （D）1000毫升4.如图5-13所示电路，电流表A1的示数是3安，电流表A的示数是5安，则灯L2中通过的电流是（ ）（A）7安 （B）2安 （C）5安 （D）8安 图5-13参考答案一、填空题1.强弱 1秒钟 电量I=Q/t 2. 1800 3. 0.5 4. 0.1 3 1:3 5.有电源 通路 6. 1 1000 0.6 610-4 7.热 8. 1秒钟内通过导本横截面2库电量 9. IA=IB=IC 10. IC=IA=IB二、选择题1.（C） 2.（B） 3.（A） 4.（B）创新园地做下面的题目可以试一试你逆向思维的能力如何。有一电路，电路中除电源外，还用导线连接两盏电灯L1、L2和3个开关S1、S2、S3。当闭合S1、断开S2和S3时，两灯串联同时发光；当闭合S2、S3、断开S1时，两灯并联同时发光。试画出该电路的电路图。参考答案根据题意车出该电路的电路图如图5-14所示。 图5-14四、同步题库A组 一、填空题1.电流的大小用 表示，电流强度等于 内通过导体横截面的 。如果在 通过导体 ，导体中的电流就是1安。2.通过某灯泡的电流是0.3安，它与晶体管收音机工作时的电流（10100毫安）比较， 电流大。3.导体中的电泫是0.7安，它表示 。4.在1分钟时间内通过导体某截面的电量是36库，通过灯丝的电流是 安，合 毫安，合 微安。5.测量电流的仪表叫 表，电流表要 联在电路中；必须使电流从 接线柱流进电流表，从 接线柱流出电流表；被测电流不能超过电流表的 ；绝对不允许不经过用电器把电流表 。6.如图5-15所示，设电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3试问。（1）如果I1=0.2安，则I2= 毫安，I3= 微安；（2）如果I2=50毫安，则I1= 微安，I3= 安；（3）如果I3=800微安，则I=2 安，I1= 毫安。7.如图5-16所示，电流表A和A1的示数分别是5安和3安，则电流表A2的示数是 安。 图5-15 图5-16 图5-17二、选择题1.图5-17是一连入电路中的电流表示意图，指针所指的是（ ）（A）1.2安 （B）0.22安 （C）1.4安 （D）0.24安2.有甲、乙两根导线，1分钟内通过甲导线的电量是12库；1秒时间内通过乙导线的电量是0.2库，那么（ ）（A）通过甲导线的电流大于乙导线的电流（B）通过乙导线的电流大于甲导线的电流（C）通过甲、乙两导线的电流相等（D）通过甲、乙导线中的电流无法确定3.如图5-18所示电路中，用电流表测灯L2的电流，正确的接法是（ ） 图5-184.在甲、乙两根导线中分别通过500库的电量和200库的电量，则（ ）（A）甲导线中的电流大 （B）乙导线中的电流大（C）两根导线中的电流相等 （D）条件不足，无法判断电流的大小三、作图、实验题1. 按图5-19(a)的电路图连接图（b）中的电路元件。 图5-192. 请根据图5-20所示的电路在方框内画电路图。 图5-203.有两盏灯、一块电流表、一个电源、一个开关、导线若干。请设计一个电路：要求两盏灯并联，开关控制整个电路的通断，电流表测干路中的电流，并画出电路图。B组1. 1分钟内通过导体横截面的电量是6库，则通过导体中的电流是（ ）（A）0.1安 （B）6安 （C）10安 （D）360安2.关于电流强度，以下说法正确的是（ ）（A）通过导本横截面的电流越大，电流强度越大（B）通过导体横截面的电量越大，电流强度越大（C）电流强度是表示通过导体电流强弱的物理量（D）电流强度的单位是库仑3.关于电压，以下说法正确的是（ ）（A）电压的大小用电流表测量（B）一节干电池的电压是2伏（C）对人体的安全电压是36伏（D）电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因4.如图5-21所示，正确的电路图是（ ） 图5-215.如图5-22所示，当开关S闭后，电流表A1的示数是0.4安，A2的示数是0.5安，则（ ）（A）电流表A的示数是0.4安（B）电流表A的示数是0.5安（C）灯L1两端的电压小于灯L2两端的电压（D）灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压 图2-22 6.在某电路中串联10个小灯泡，测得电路某处的电流是100毫安，则通过每个小灯泡的电流是（ ）（A）0.1安 （B）0.1毫安（C）10毫安 （D）1 000毫安7.电流表的指针静止时的位置如图5-23所示，则（ ）（A）使用00.6安量程时，表的读数应是0.27安（B）使用00.6安量程时，表的读数应是0.34安（C）使用03安量程时，表的读数应是1.7安（D）使用03安量程时，表的读数应是0.27安 图5-23 图5-248.电压表的指针静止时的位置如图5-24所示，则（ ）（A）使用03伏量程时，表的读数应是1.3伏（B）使用03伏量程时，表的读数应是5.3伏（C）使用015伏量程量时，表的读数应是6.5伏（D）使用015伏量程量时，表的读数应是0.8伏9.如图5-25所示，当开关S闭合时，下列说法正确的是（ ）（A）甲是电流表，它测量的是通过灯L1的电流（B）乙是电压表，它测量的是灯L1两端的电压（C）丙是电流表，它测量的是通过灯L1和L2的电流（D）甲和丁是电流表，它们都可以测量通过灯L1和L2的电流 图5-2510. 50秒内通过甲灯的电量是100库，100秒内通过乙灯的电量为150库，则通过甲、乙两灯中的电流之比是（ ）（A）4:3 （B）2:1 （C） 3:2 （D）3:4三、填空题1.电流强度是反映电流的 物理量。2. 内通过导体横截面的 叫做电流强度，可用公式表示为 。3.一个电炉在工作时通过电炉丝的电流强度是3安，若电炉工作时间为10分钟，则通过电炉丝的电量是 库。4.已知10秒内有1库的电量通过甲导体，则通过甲导体的电流强度是 安；1分内有1800库的电量通过乙导体，则通过乙导体的电流强度是 安。通过甲、乙两导体的电流强度的比为 。5.电压是使 发生 形成 的原因。一节干电池的电压是 伏。6.电路中形成持续电流的两个必要条件是 和 。7.完成下列单位换算：1库/秒= A= mA600A= A= A36V= kV= mV10kV= V8.通过小灯泡灯丝的电流是0.2安，它表示 。9.电流是用来测量电路中的 ，使用时应将电流表和被测电路 ，让电流从电流表的 接线柱流入，从 接线柱流出。被测电流 电流表的量程，绝对不允许不经过 而将电流表直接连到电源的两极上。10.电压表是用来测量电路两端的 ，使用时应将电压表 在被测电路的两端。11.如图5-26所示，灯L1和灯L2是 联的。闭合开关S，电压表测的是 两端的电压，若电源电压是8伏，电压表的示数是3伏，则灯L1两端的电压是 伏，灯L2两端的电压是 伏。 图5-26 图5-2712.如图5-27所示，L1和L2是 联的，闭合开关S，电流表A1的读数是1.2安，电流表A2的读数是0.4安，则通过灯L1的电流是 安，通过灯L2的电流是 安。电流表A1测的是 电流。三、作图、实验题1.如图5-28所示的电路中，通过各点电流的关系是：Ia Ib Ic IdIe If Ig Ih两点间的电压关系是：Uad Uab Ubc IcdUeh Uef Ugh2 据图5-29所示电路图，在圈甲、乙、丙中填入电流表或电压表，并标出表的“+”、“-”接线柱。 图5-28 图5-293. 已知通过小灯泡的电流I=0.46安，请在图5-30中标出指针的位置及所使用的接线柱。 图5-304.根据图5-31所给出的实验器材，按要求连电路：（1）灯L1和L2并联，开关S控制整个电路（2）用电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯L2的电流（3）用电压表A1测电路两端的电压（4）根据上述要求连接实物图，并在方框内画出相应的电路图 图5-314. 根据图5-32所示电路图，连接实物图图5-32参考答案一、填空题1.电流强度 1秒 电量 1秒 横截面的电量是1库 2.灯泡沫塑料 3.1秒内通过这个导体的电量是0.7库 4. 0.6 600 6105 5.电流 串 正 负 量程 直接接到电源的两极上 6.（1）200 2105 （2）5104 0.05 （3）0.810-3 0.8 7.2二、选择题1.（D） 2.（C） 3.（D） 4.（D）三、作图、实验题（略）B组一、选择题1.（A） 2.（C） 3.（D） 4.（D） 5.（D） 6.（A） 7.（B） 8.（A）（C） 9.（D）10.（A）二、填空题（略）三、作图、实验题（略）