2019-2020年高中物理《電流和電源》教案6 新人教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理《電流和電源》教案6 新人教版選修3-1 知 識 結(jié) 構(gòu) 　 重點和難點 一、部分電路歐姆定律 　　1．部分電路歐姆定律的內(nèi)容是什么？寫出公式。 　　 　　2．幾個公式的含義 　　公式是歐姆定律，公式習(xí)慣上也稱為歐姆定律．而公式是電阻的定義式，它表明了一種量度電阻的方法，絕不可以錯誤地認(rèn)為“電阻跟電壓成正比，跟電流成反比”，或認(rèn)為“既然電阻是表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用的物理量，所以導(dǎo)體中沒有電流時導(dǎo)體就不存在電阻”．一定要明確公式的物理意義，不能不講條件地說量與量之間的關(guān)系． 　　3．會應(yīng)用歐姆定律分析和解決問題 　　歐姆定律是解決電路問題的基礎(chǔ)．用部分電路歐姆定律解決問題無非牽涉U、I、R三個量之間的關(guān)系，解決問題時，第一要注意三個量之間的對應(yīng)關(guān)系，這三個量一定屬于同一段純電阻電路，且這段電路中一定不含有電動勢；第二要注意研究問題的過程中哪個量不變，另外兩個量誰隨誰變，怎么變，找不到不變量，就無法確定電路中各量如何變化． 　　4．知道歐姆定律的適用范圍 　　歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的實驗基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對于電解液導(dǎo)電也適用，但對于氣體導(dǎo)電和半導(dǎo)體導(dǎo)電就不適用了． 　　二、電阻定律 電阻定律的內(nèi)容是什么？ 用公式表示為： 　　 　　注意： 　　1．物質(zhì)的電阻率與溫度有關(guān)，實驗表明，溫度越高，金屬的電阻率就越大，因此，金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大．例如，白熾燈泡點亮?xí)r的燈絲電阻比不通電時要大很多倍，因為燈泡點亮后，燈絲溫度升高，電阻率增大，電阻也隨之增大． 　　2．導(dǎo)體的電阻由式定義，也可以利用其測量，但并不是由U和I決定的，而是由電阻定律決定的，即導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的． 　　三、電功、電熱、電功率 　為了更清楚地看出各概念之間區(qū)別與聯(lián)系，列表如下： 　　 　　 　　　　四、閉合電路歐姆定律 　　1．意義： 　　描述了包括電源在內(nèi)的全電路中，電流強(qiáng)度I與電動勢E、全電路中內(nèi)電阻r與外電阻R之間的關(guān)系． 公式為： 常用的表達(dá)式還有： 　　　　2．電動勢與路端電壓的比較：　　 　　3．路端電壓U隨外電阻R變化的討論 　　電源的電動勢和內(nèi)電阻是由電源本身的性質(zhì)決定的，不隨外電路電阻的變化而變化，而電流、路端電壓是隨著外電路電阻的變化而變化的． ① U=E-Ir ② 　 當(dāng)外電路斷路時， 當(dāng)外電路短路時， 路端電壓隨電流變化的圖線（U-I圖線）如圖2所示． 　　由U=E-Ir可知，圖線縱軸截距等于電源電動勢E，若坐標(biāo)原點為（0，0），則橫軸截距為短路電流，圖線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)電阻，即． 　　在解決路端電壓隨外電阻的變化問題時，由于E、r不變，先由①式判斷外電阻R變化時電流I如何變化，再由②式判斷I變化時路端電壓U如何變化，因為在①、②式中除E和r都還分別有兩個變量，①式中是外電阻R和電流I，②式中是電流I和路端電壓U，這樣可以討論一個量隨另外一個量的變化．有的同學(xué)試圖用公式來討論路端電壓隨外電阻的變化問題，但由于當(dāng)外電阻R發(fā)生變化時電流I也發(fā)生變化，因此無法討論路端電壓U的變化情況．如外電阻R增大時，電流I減小，其乘積的變化無從判斷． 　　4． 閉合電路中的幾種電功率 由于在閉合電路中內(nèi)、外電路中的電流都相等，因此由E=U+U＇可以得到 IE=IU+IU＇ 或 式中IEt是電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成的電能，IUt是電源輸出的電能，即外電路消耗的電能，是電源內(nèi)電阻上消耗的電能，等于，即內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱．與之相對應(yīng)，IE是電源的總功率，IU是電源輸出的電功率， 是內(nèi)電阻上的焦耳熱功率．一定要從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點理解這幾個功率的意義． 　　五、伏安法測電阻 　　伏安法測電阻的原理 ，測量電路可以有電流表 和電流表 兩種方法，試畫出這兩種接法的電路圖。 這兩種接法均存在系統(tǒng)誤差，誤差情況分別是： 。 這兩種接法選擇的依據(jù)是什么？ 例 題 精 選 【例1】實驗室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個圖象 來表示（考慮燈絲的電阻隨溫度的變化而變化）： 分析： 【例2】某一電動機(jī)，當(dāng)電壓U1=10V時帶不動負(fù)載，因此不轉(zhuǎn)動，這時電流為I1=2A。當(dāng)電壓為U2=36V時能帶動負(fù)載正常運轉(zhuǎn)，這時電流為I2=1A。求這時電動機(jī)的機(jī)械功率是多大？ 分析： 【例3】　已知如圖，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，則接入電路后這三只電阻的實際功率之比為_________。 分析： 【例4】如圖所示電路中，電阻R1=8Ω。當(dāng)電鍵K斷開時，電壓表的示數(shù)為5.7V，電流表的示數(shù)為0.75A，電源總功率是9W；當(dāng)電鍵K閉合時，電壓表的示數(shù)為4V。若電鍵斷開和閉合時電源內(nèi)部損耗的電功率之比是9：16。求電源的電動勢和電阻R2、R3。 解析：