部分電路歐姆定律教案

1、龍文教育學(xué)科教師輔導(dǎo)講義學(xué)員編號： 年 級：高二 課時數(shù)：學(xué)員姓名： 輔導(dǎo)科目：物理 課 題電場授課時間： 備課時間： 教學(xué)目標(biāo)重點、難點1、混連電路；2、電路圖的簡化；3、電路計算；考點及考試要求教學(xué)內(nèi)容一、復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容二、問題導(dǎo)入：金屬里面也有自由電荷，電荷也在無規(guī)則運動，為什么沒有電流？（引入電流概念以及電流的基本特點）我們用什么樣的方法來形象地描述導(dǎo)體對電流的阻礙？（引入電阻）如何定量地描繪電阻的特性呢？（引入歐姆定律）三、新課概念一、電流1定義：電荷的定向移動形成電流此處的“電荷”指自由電子、正離子和負(fù)離子電荷有三種速率：電子熱運動速率、電荷定向運動速率和電流的傳導(dǎo)速率電路中由電源

2、、導(dǎo)線等電路元件共同形成導(dǎo)線內(nèi)的電場，電流的形成依靠電荷定向的運動 2電流的方向 規(guī)定和正電荷定向移動的方向一致 ，和負(fù)電荷定向移動的方向相反3電流的定義式：I=q/t，（不能說正比于q，反比于t），其中q是時間t內(nèi)通過導(dǎo)體某橫截面的電量對于電解液導(dǎo)電和氣體導(dǎo)電，通過某一橫截面的電量應(yīng)為正、負(fù)離子電量的絕對值之和.在國際單位中電流的單位是安培(A），是國際單位制中七個基本單位之一，1A=103mA=10 64電流的微觀表達(dá)式：I=nqsv (n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)，q為單個自由電荷電量，s為導(dǎo)線橫截面積，v為自由電荷定向運動的速率 ，(約為10 -5m/s)，上式中n若為單位長度的自由電荷數(shù)

3、，則I=nqv二、電阻1定義：導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的電流的比值 - 2 - / 202定義式：R=U/I3單位：歐姆，國際符號4對電阻的理解：金屬導(dǎo)體中的電流是自由電子的定向移動形成的，自由電子在定向移動中要跟金屬離子頻繁碰撞，這種碰撞阻礙了電子的定向移動，從而不斷地把定向移動的動能傳給離子，使離子的熱運動加劇，使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)體的溫度升高，電阻就是表示這種阻礙作用的物理量5注意：對給定的導(dǎo)體，它的電阻是一定的，由其本身的性質(zhì)決定因此，不管導(dǎo)體兩端有無電壓，大小如何，電阻是一定的；不管導(dǎo)體內(nèi)是否有電流流過，電流大小如何，電阻是一定的三、電阻定律1內(nèi)容： 在一定溫度下，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體本身

4、的長度成正比，跟導(dǎo)體的橫截面積成反比 2公式：，為材料的電阻率，單位為歐姆米（m），與材料種類和溫度有關(guān)3對電阻定律的理解：（1）只適用于金屬導(dǎo)體（但其它任何材料都有對應(yīng)的電阻率）（2）因為隨溫度而變化，故計算出的是某一特定溫度下的電阻（3）該式是電阻大小的決定式，R=U/I是電阻的定義式4金屬的電阻率隨溫度升高而有所增加；半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高或雜質(zhì)濃度的增大而急劇減少；某些合金的電阻率幾乎不受溫度的影響5超導(dǎo)體：有些物體在溫度降低到絕對零度附近時，電阻會突然減小到無法測量的程度，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體，材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫做轉(zhuǎn)變溫度TC，各種材料

5、的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度TC各不相同，一般都較低6探究金屬絲的電阻與其影響因素的定量關(guān)系原理：把金屬絲接入電路中，用電壓表測金屬絲兩端的電壓，用電流表測金屬絲中的電流，利用R=U/I得到金屬絲的電阻R用米尺量得金屬絲的長度，用螺旋測微器測金屬的直徑，求得其面積S=方案一：控制變量法方案二：邏輯推理法根據(jù)電阻的串并聯(lián)知識進(jìn)行邏輯推理導(dǎo)體電阻的關(guān)系，然后通過實驗探究電阻與導(dǎo)體長度面積和材料的關(guān)系四、部分電路歐姆定律1內(nèi)容：通過某段電路的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正北，跟導(dǎo)體本身的電阻成反比 2公式：I=U/R3用圖像表示：IU圖像中，是過原點的一條直線，直線的斜率k=I/U=1/R；在UI圖像中，也是過原點的一

6、條直線，直線的斜率k=U/I=R4適用條件：適用于金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，不適用氣體導(dǎo)電其實質(zhì)是只適用于電流的熱效應(yīng)五、串、并聯(lián)電路的特點1串聯(lián)電路（1）電流關(guān)系：（2）電壓關(guān)系：（3）電阻關(guān)系：（4）功率關(guān)系：U1/U2=R1/R2=P1/P2 即兩個串聯(lián)的電阻分電壓、功率與各分電阻的值成正比2并聯(lián)電路R1BAR2PR（1）電流關(guān)系：（2）電壓關(guān)系：（3）電阻關(guān)系：（4）功率關(guān)系：I1/I2= P1/P2=R2/R1 即兩個并聯(lián)的電阻分電流、功率與各分電阻的值成反比3分電阻和總電阻的關(guān)系當(dāng)電鍵接通或斷開，改變電路結(jié)構(gòu)，或者移動滑動變阻器滑鍵，改變某一部分電阻時，總電阻的變化規(guī)律滿足：（1）當(dāng)外

7、電路的任何一個電阻增大（或減?。r，電路中總電阻一定增大（或減?。唬?）若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多時，總電阻增大 ；若電鍵的通斷使并聯(lián)支路增多時，總電阻減??；（3）如果R1+R2=恒量，則R1=R2時并聯(lián)的電阻最大；且R1、R2差別越大總電阻越小如圖所示，由R1、R2和R組成雙臂環(huán)路當(dāng)AR1P支路和AR2P支路總阻值相等時，RAB最大；當(dāng)P滑到某端，使某一支路阻值最小時，RAB最小 六、電功和電功率1電功：實際是電場力做功，是電能轉(zhuǎn)化成其它形式能（如熱、磁、機械、光）的過程 適用于一切電路 適用于純電阻電路2焦耳定律：電流通過直流電阻為R的導(dǎo)體時，t時間內(nèi)導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量，即電熱Q=I2

8、Rt3電功和電熱：當(dāng)電流通過一段純電阻電路時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱W=Q即UIt=I2Rt當(dāng)電流通過一段非純電阻電路（電動機、電解槽、蓄電池等）時，電能的一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故電功W=UIt 大于電熱Q=I2Rt，4電功率：P=W/t=UI 適用于一切電路 P=I2R=U2/R 適用于電熱5額定電壓與實際電壓、額定功率與實際功率（1）額定電壓指用電器正常工作時的電壓，這時用電器消耗的功率為額定功率但有時加在用電器上的電壓不等于額定電壓，用電器不能正常工作，這時加在用電器上的電壓就稱之為實際電壓，用電器消耗的功率為實際功率要注意，在一些問題中“額定”和“實際

9、”往往不相等 （2）用電器接入電路時的約定：純電阻用電器接入電路中，若無特別說明，應(yīng)認(rèn)為其電阻不變；用電器的實際功率超過額定功率時，可認(rèn)為它將被燒毀；沒有注明額定的用電器接入電路時，認(rèn)為其工作的物理量均小于其額定值，能安全使用（3）純電阻電路中，幾個電阻串聯(lián)阻值大的功率大，并聯(lián)時阻值小的功率大七、等效法處理混聯(lián)電路稍復(fù)雜混聯(lián)電路的等效化簡方法1電路化簡原則（1）無電流的支路化簡時可去除；（2）等電勢的各點化簡時可合并； （3）理想導(dǎo)線可任意長短；（4）理想電流表可認(rèn)為短路，理想電壓表可認(rèn)為斷路； （5）電壓穩(wěn)定時電容器認(rèn)為斷路 2常用等效化簡方法（1）電流分支法： a先將各結(jié)點用字母標(biāo)上； b

10、判定各支路元件的電流方向（或可能方向）；c按電流流向，自左到右將各元件、結(jié)點、分支逐一畫出；d加工整理 （2）等勢點排列法： a將各結(jié)合點用字母標(biāo)出； b判定各結(jié)點電勢的高低；c將各結(jié)點電勢高低自左到右排列，再將各結(jié)點之間支路畫出；d加工整理八、電路故障的分析方法電路故障是指電路不能正常工作故障的種類很多，但主要是因斷路或短路所造成的故障，可用電壓表或電流表進(jìn)行檢查也可用假設(shè)法，已知電路發(fā)生某種故障可將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分發(fā)生故障，運用電流定律進(jìn)行正向推理，再與題述現(xiàn)象進(jìn)行比較，得出結(jié)論圖1圖2九、分壓電路和限流電路1分壓電路圖1、限流電路圖2 調(diào)節(jié)范圍：（1）分壓電路：

11、電壓；電流，均與 RO 無關(guān)（2） 限流電路：電壓；電流 ，均與 RO 有關(guān) 例題例一有一橫截面積為S的鋁導(dǎo)線，當(dāng)有電壓加在該導(dǎo)線上時，導(dǎo)線中的電流強度為I。設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子電量為e，此時電子定向移動的速度為v，則在t時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（ ） AnvStBnvtC D若上題中單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子改為單位長度的導(dǎo)線中有n個自由電子，則正確的答案為（ ）例二一個標(biāo)有“220V 60W“的白熾燈泡，加上的電壓由零逐漸增大到220V，在此過程中，電壓（U）和電流（I）的關(guān)系可用圖線表示，題中給出的四個圖線中，肯定不符合實際的是( )UI0AS

12、IU0BSU0CSIU0DSI圖2-4 例三1如圖2-17所示，A、B兩點接在恒壓電源上，內(nèi)阻不可忽略的電流表并聯(lián)，示數(shù)分別為2A和3A.若將兩只電流表串聯(lián)起來接入電路中，兩只電流表的示數(shù)均為4A，那么電路不接入電流表時，流過R的電流是_A. 2如圖2-18所示，兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在電壓U穩(wěn)定于12V的直流電源上，有人把一個內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1兩端，電壓表的示數(shù)為8V.如果他把電壓表改接在R2兩端，則電壓表的示數(shù)將( ). (A)小于4V(B)等于4V(C)大于4V小于8V(D)等于或大于8V3 .如圖2-19所示電路中，已知I=3A，I1=2A，R1=10，R

13、2=5，R3=30，則通過電流表的電流方向為向_，電流的大小為_A. 圖2-19圖2-18圖2-17例四圖2-2614如圖2-26所示為某一用直流電動機提升重物的裝置，重物的質(zhì)量m=50kg，電源的電動勢=110V.不計電源電阻及各處的摩擦，當(dāng)電動機以v=0.9ms的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流I=5A，試求電動機線圈的電阻. 練習(xí)一、導(dǎo)體中的電場和電流1下列敘述中，產(chǎn)生電流的條件是 （ ）A有自由電子 B導(dǎo)體兩端存在電勢差C任何物體兩端存在電壓 D導(dǎo)體兩端有恒定電壓2下列說法中正確的有 （ ）A導(dǎo)體中電荷運動就形成了電流B電流強度的單位是安培C電流強度有方向，它是一個矢量D一切導(dǎo)體，

14、只要其兩端電勢差為零，則電流強度就為零3對電流概念的正確理解是 （ ）A通過導(dǎo)體的橫截面的電量越多，電流越大B導(dǎo)體的橫截面越大，電流越大C單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量越大，電流越大D導(dǎo)體中的自由電荷越多，電流越大4下列關(guān)于電流的說法中，正確的是 （ ）A金屬導(dǎo)體中，電流的傳播速率就是自由電子定向移動的速率B溫度升高時，金屬導(dǎo)體中自由電子熱運動加快，電流也就加大C電路接通后，電子就由電源出發(fā)，只要經(jīng)過一個極短的時間就能達(dá)到用電器 D通電的金屬導(dǎo)體中，自由電子的運動是熱運動和定向移動的合運動，電流的傳播速率等于光速二、歐姆定律1歐姆定律不適用于 （ ）A金屬導(dǎo)電B電解液導(dǎo)電C稀薄氣體導(dǎo)電D氣體導(dǎo)

15、電2根據(jù)歐姆定律，下列說法正確的是（ ）A從R=U/I可知，導(dǎo)體的電阻跟加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比B從R=U/I可知，對于某一確定的導(dǎo)體，通過的電流越大，說明導(dǎo)體兩端的電壓越大C從I=U/R可知，導(dǎo)體中的電流跟兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比D從R=U/I可知，對于某一確定的導(dǎo)體，所加電壓跟通過導(dǎo)體的電流之比是個恒量3.兩電阻R1、2的電流I和電壓U的關(guān)系如圖2-2所示，可知兩電阻R12等于A.1 B. C. D.4有a、b、c、d四個電阻，它們的UI關(guān)系如圖2-3所示，則圖中電阻最大的是（ ）UI0圖2-3aSbScSdSAa Bb CcDdUI0圖2-2R1R230

16、06005下列說法中正確的是（ ）A通過導(dǎo)體的電流越大，則導(dǎo)體的電阻越小B當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓變化時，導(dǎo)體中的電流也發(fā)生變化，但電壓和電流的比值對這段導(dǎo)體來說等于恒量C通過導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比D導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟通過導(dǎo)體的電流成反比tq0圖2-56一個阻值為R的電阻兩端加上電壓U后，通過電阻橫截面的電量q隨時間t變化的圖象如圖2-5所示，此圖象的斜率可表示為（ ）AU BR C D三、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路1三個阻值都為12的電阻,它們?nèi)我膺B接、組合，總電阻可能為( )A4 B24 C8 D362下列說法正確是( )A一個電阻和一根無電阻的理想導(dǎo)線并

17、聯(lián)總電阻為零B并聯(lián)電路任一支路電阻都大于電路的總電阻C并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其它支路不變) 總電阻也增大D并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其它支路不變) 總電阻一定減少3三個電阻之比為R1:R2:R3=1:2:5，將這三個電阻并聯(lián)，則通過這三支路的電流強度I1:I2:I3之比為( )A1:2:5 B5:2:1 C10:5:2 D2:5:104如圖2-8所示,4只電阻串聯(lián)于某電路中.已測出UAC=9V， UBD=6V， R2=R4則UAE為（ ）A3V B7.5V C15V D無法確定ABP×圖2-95如圖2-9所示,A B間電壓恒為U,當(dāng)滑動變阻器的滑片P逐漸向A端移動的過程中燈泡上的

18、電壓數(shù)值是（ ）A一直為U B一直為0 C逐漸增大到U D逐漸增大到0 ABCDER1R2R3R4圖2-8R1R2R3圖2-106一電流表的滿偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻為200。要把它改裝成一個量程為0.5A的電流表，則應(yīng)在電流表上（ ）A并聯(lián)一個200的電阻 B并聯(lián)一個0.4的電阻C串聯(lián)一個0.4的電阻 D串聯(lián)一個200的電阻7如圖2-10所示，R1=8、R2=2、R3=3.2通以電流,各個電阻電壓之比 U1:U2:U3=_，各電阻電流強度之比I1:I2:I3=_ 。8如圖2-11所示,盒內(nèi)有一些導(dǎo)線和四個阻值相同的電阻組成的電路, 盒外有A、B、C、D四個接線柱,已知兩接線柱間阻值有以下關(guān)系

19、：RAB=2RAC RCD=2RAB RAC=RBD ,試在盒內(nèi)畫出電路圖.S1R1R2R3S2AB圖2-129如圖2-12所示，求下列幾中情況下A、B間的等效電阻。AS1 S2均斷開 BS1合上 S2斷開ABCD圖2-11CS1斷開 S2合上 DS1 S2均合上10將一只阻值為幾千歐的電阻R1和一只阻值為千分之幾歐的電阻R2串聯(lián)起來，則總電阻( ) A很接近R1而略大于R1B很接近R1而略小于R1C很接近R2而略大于R2D很接近R2而略小于R211將一只阻值為幾千歐的電阻R1和一只阻值為千分之幾歐的電阻R2并聯(lián)起來，則總電阻( ) A很接近R1而略大于R1B很接近R1而略小于R1C很接近R2

20、而略大于R2D很接近R2而略小于R212把“1.5V 0.3A”的電珠接到6V的電源上,為使正常發(fā)光,需要串聯(lián)一只_的電阻。13電阻R1=60和R2串聯(lián)后，R2上的電壓是總電壓的2/3，已知總電壓為18V，則R2=_ _ R2兩端電壓_ _V 。圖2-1314如圖2-13所示的電路中，UAB=1V，R1=R2=R3=10，那么，電壓表的示數(shù)為_V，電流表的示數(shù)為_A. 15如圖2-14所示，已知四個電阻阻值完全相同均為R，電壓U已知，求干路中的總電流。 16如圖2-15所示，電路由8個不同電阻構(gòu)成，已知R1=12，其余未知，測得A、B間總阻為4，若R1變?yōu)?，則A、B間電阻變?yōu)槎啻螅?7如圖2

21、-16所示電路，電源電壓恒定不變?yōu)?V，四只電阻的阻值都為3。求：（1）總電阻。ACDBR1 R2R3R4圖2-14U（2）R4兩端的電壓。R1R2R3R4S圖2-16R1R2R3R4R8R5R6R7AB圖2-15四、焦耳定律1.通過電阻R的電流強度為I時，在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若電阻為2R，電流強度為I/2時，則在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為（ ）A4Q B2Q C Q/2 D Q/42.下列求解電熱的公式中,對所有電路均適用的是（ ）AQ=UItBQ=I2Rt CQ=tDW=Pt3一臺電動機的輸出功率是10kW，這表明該電動機工作時( ). A每秒消耗10kw電能B每秒對外做10kw功C每秒消

22、耗10kJ電能 D每秒對外做10kJ功4.電動機的電樞阻值為R，電動機正常工作時，兩端的電壓為U，通過的電流為I，工作時間為t，下列說法中正確的是( ).A電動機消耗的電能為UItB電動機消耗的電能為I2RtC電動機線圈產(chǎn)生的熱量為I2RtD電動機線圈產(chǎn)生的熱量為U2t/R5一臺電動機的電阻為4，在220V的額定電壓下運行時，發(fā)熱消耗的電功率為400W.若電動機工作5min，則電流做功_J. 6一個用電器上標(biāo)有“2k，20W”，允許加在這個用電器兩端的最大電壓為_V，這個用電器允許通過的最大電流為_A.當(dāng)這個用電器兩端加上20V電壓時，它實際消耗電流功率為_W. 7三個標(biāo)有"100，

23、4W”、“12.5，8W”、“90，10W"字樣的電阻，當(dāng)它們串聯(lián)時允許加的最大總電壓是_V，并聯(lián)時允許通過的最大總電流是_A. 8.一臺電動機額定電壓為220 V，線圈電阻R=0.5 ,電動機正常工作時通過電動機線圈的電流為4 A，電動機正常工作10 min，求（1）消耗的電能.（2）產(chǎn)生的熱量.（3）輸出的機械能.9.把家用電爐的電熱絲剪去一小段后，繼續(xù)使用，則在同樣的時間內(nèi)（ ）A.由Q=I2Rt可知，電爐的發(fā)熱量減少 B.由Q=UIt可知，電爐的發(fā)熱量不變C.由Q=可知，電爐的發(fā)熱量增加 D.無法確定圖2-2210如圖2-22所示，電阻R1=20，電動機的繞組R2=10.當(dāng)電

24、鍵S斷開時，電流表的示數(shù)是0.5A，當(dāng)電鍵S閉合后，電動機轉(zhuǎn)動起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率應(yīng)是( ). AI=1.5AB I1.5A CP=15W DP15W 圖2-2311.如圖2-23所示電路中，各燈額定電壓和額定功率分別是:A燈“10V，10W"，B燈"60V，60W”，c燈"40V，40W"，D燈"30V，30W".在a、b兩端加上電壓后，四個燈都能發(fā)光.比較各燈消耗功率的大小，正確的是( ). APBPDPAPC BPBPAPDPC CPBPDPCPADPAPCPDPB12.兩只額定電壓均為11

25、0V的燈泡A和B，額定功率分別為100W和40W，為了使它們接到220V電源上能正常發(fā)光，同時電路消耗的電功率最小，如圖2-24所示電路中最合理的是圖( ). 圖2-24圖2-2513如圖2-25所示，有一提升重物用的直流電動機，內(nèi)阻r=0.6 , R=10 ,U=160 V，電壓表的讀數(shù)為110 V，求：（1）通過電動機的電流是多少？（2）輸入到電動機的電功率是多少？（3）在電動機中發(fā)熱的功率是多少？（4）電動機工作1 h所產(chǎn)生的熱量是多少？五、電阻定律1有關(guān)電阻率的敘述中錯誤的是( ). A當(dāng)溫度極低時超導(dǎo)材料的電阻率會突然減小到零B用的導(dǎo)線是由電阻率較小的鋁、銅材料做成的C材料的電阻率取

26、決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長度D材料的電阻率會隨溫度的變化而變化2一根粗細(xì)均勻的電阻絲截成長度相等的三段，再將它們并聯(lián)起來，測得阻值為3，則此電阻絲原來的阻值為（ ）A9B8C27 D33一只“220 V 100 W”的燈泡工作時電阻為484，拿一只同樣的燈泡來測量它不工作時的電阻，下列說法中正確的是A小于484B大于484C等于484 D無法確定4一段粗細(xì)均勻的鎳鉻絲，橫截面的直徑是d，電阻是R，把它拉制成直徑為的均勻細(xì)絲后，它的電阻變?yōu)椋?）A10000 R BR/10000C100 R DR/100V短路AAB圖2-295在相距40 km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800 ，如果在A、B間的某處發(fā)生短路，這時接在A處的電壓表示數(shù)為10 V，電流表的示數(shù)為40 mA，求發(fā)生短路處距A處有多遠(yuǎn)？如圖2-29所示.圖2-306如圖2-30所示，A、B、C、D是滑線變阻器的四個接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接人電