考綱解讀-恒定電流(韓玉香)

1、 新課標(biāo)考綱解讀之恒定電流 金堂竹篙中學(xué)韓玉香 通過(guò)對(duì)新課標(biāo)考綱的認(rèn)真閱讀理解，以及2014屆成都市分科會(huì)的感悟，我對(duì)恒定電流這一章的復(fù)習(xí)有如下想法：一分析數(shù)據(jù)1恒定電流章節(jié)新舊考綱分析 內(nèi) 容舊要求新要求考點(diǎn)說(shuō)明 復(fù)習(xí)要求的把握歐姆定律不要求解反電動(dòng)勢(shì)的問(wèn)題。 把6個(gè)級(jí)要求的考點(diǎn)降為2個(gè)。但被刪除的“電流、電阻、電阻率與溫度的關(guān)系、半導(dǎo)體及其應(yīng)用、超導(dǎo)及其應(yīng)用”等考點(diǎn)，實(shí)際上已涵蓋在對(duì)應(yīng)的考點(diǎn)中。應(yīng)特別注意新考綱中兩項(xiàng)降低要求和兩項(xiàng)要求的考點(diǎn)。電阻定律、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)I電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻I閉合電路的歐姆定律電功率、焦耳定律I22014屆成都市分科會(huì)歷年一診數(shù)據(jù)07年08年安培力通過(guò)三力合力

2、判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)平拋運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)問(wèn)題非純電阻位移與速度平方圖像帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)含容電路的動(dòng)態(tài)平衡豎直方向橡皮條問(wèn)題等量電荷的場(chǎng)強(qiáng)分布天體中的變軌問(wèn)題速度能量實(shí)驗(yàn)：測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)：千分尺讀數(shù)、平拋頻閃照片實(shí)驗(yàn)：半偏法改表實(shí)驗(yàn)：測(cè)電阻率選表09年10年電源的內(nèi)部特征超重失重的力學(xué)問(wèn)題斜面上的滑塊問(wèn)題運(yùn)動(dòng)學(xué)中的V-T圖像含容電路的動(dòng)態(tài)分析平衡彈簧的瞬時(shí)問(wèn)題、漸變和突變運(yùn)動(dòng)學(xué)中的S-T和V-T圖像電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、能量電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)和類平拋電動(dòng)機(jī)問(wèn)題天體運(yùn)動(dòng)滑塊平板車運(yùn)動(dòng)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)：千分尺讀數(shù)、平拋頻閃照片實(shí)驗(yàn)：紙帶問(wèn)題實(shí)驗(yàn)：伏安法測(cè)電流表的內(nèi)阻、畫(huà)電路圖實(shí)驗(yàn)：測(cè)電表內(nèi)阻、畫(huà)電路圖11年12年天體運(yùn)動(dòng)基本概

3、念（質(zhì)點(diǎn)、慣性、單位制、平行板電容器）小般過(guò)河速度分解天體運(yùn)動(dòng)彈簧的瞬時(shí)問(wèn)題、漸變和突變不等量電荷的電場(chǎng)加速電場(chǎng)與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)斜面上滑的受力分析等量同種電荷中的能量與力學(xué)問(wèn)題恒定電路圖分析運(yùn)動(dòng)學(xué)中的V-T圖像，機(jī)車起動(dòng)含彈簧的碰撞問(wèn)題實(shí)驗(yàn)：平拋頻閃照片實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒、紙帶實(shí)驗(yàn)：半偏法、電阻箱讀數(shù)、作圖實(shí)驗(yàn)：測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析，恒定電流這一章的重點(diǎn)題型是含容電路的動(dòng)態(tài)分析，電動(dòng)機(jī)問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)。所以對(duì)恒定電流這一章主要分以下兩大板塊復(fù)習(xí)二分板塊復(fù)習(xí)板塊一：通過(guò)對(duì)題型含容電路的動(dòng)態(tài)分析，電動(dòng)機(jī)問(wèn)題的解讀，復(fù)習(xí)考點(diǎn)電阻定律、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)，閉合電路的歐姆定律和電功率、焦耳定律。教學(xué)設(shè)計(jì)：

4、考點(diǎn)一電功、電熱、電功率和熱功率1電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的量度，電熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度計(jì)算電功時(shí)用公式WIUt，計(jì)算電熱時(shí)用公式QI2Rt.2從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看，電功和焦耳熱之間的數(shù)量關(guān)系是WQ、UItI2Rt.(1)純電阻電路：如電爐等構(gòu)成的電路，電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)有WQ.計(jì)算時(shí)可任選一公式：WQPtI2RtUItt.(2)非純電阻電路：如含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路，電流做功除將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等，此時(shí)有W>Q.電功只能用公式WUIt來(lái)計(jì)算，焦耳熱只能用公式QI2Rt來(lái)計(jì)算對(duì)于非純電阻電路，歐姆定律不再適用例1電阻R和電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接到電

5、路中，如圖所示，已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻值相等，電鍵接通后，電動(dòng)機(jī)正常工作，設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)M兩端的電壓分別為U1和U2，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，電流通過(guò)電阻R做功為W1，產(chǎn)生熱量為Q1，電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功為W2，產(chǎn)生熱量為Q2，則有 ()AU1<U2，Q1Q2 BU1U2，Q1Q2 CW1W2，Q1>Q2 DW1<W2，Q1<Q2解析電動(dòng)機(jī)是非純電阻，其兩端電壓U2>IRU1，B錯(cuò)；電流做的功W1IU1t，W2IU2t，因此W1<W2，C錯(cuò)；電流產(chǎn)生的熱量由QI2Rt可判斷Q1Q2，A對(duì)，D錯(cuò)例2一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3 V電壓下工作，用此電動(dòng)機(jī)提升所受重力為4 N的物

6、體時(shí)，通過(guò)它的電流是0.2 A在30 s內(nèi)可使該物體被勻速提升3 m若不計(jì)除電動(dòng)機(jī)線圈生熱之外的能量損失，求：(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率；(2)在提升重物的30 s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量；(3)線圈的電阻解析(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率 P入U(xiǎn)I3×0.2 W0.6 W.(2)電動(dòng)機(jī)提升重物的機(jī)械功率 P機(jī)Fv4× W0.4 W.根據(jù)能量關(guān)系P入P機(jī)PQ，得熱功率PQP入P機(jī)(0.60.4) W0.2 W.所產(chǎn)生的熱量 QPQt0.2×30 J6 J.(3)根據(jù)焦耳定律QI2Rt，得線圈的電阻R 5 考點(diǎn)二電路動(dòng)態(tài)變化的分析1電路動(dòng)態(tài)分析的方法(1)程序法：電路結(jié)構(gòu)的變

7、化R的變化U端的變化固定支路.(2)極限法：即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論(3)判定總電阻變化情況的規(guī)律當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小)若開(kāi)關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開(kāi)關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小如圖所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與燈泡并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致例在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)()A電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大

8、 C電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小解析R3的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)，所以R3接入電路的阻值變大，導(dǎo)致并聯(lián)電路的阻值變大，電路的總電阻變大，干路電流變小；并聯(lián)電路的電阻變大，則并聯(lián)電路的分壓增大，即R2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，所以流過(guò)這一支路的電流變大，由于干路電流變小，所以電流表的示數(shù)變??；因?yàn)镽2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，使得R2兩端分壓變大，電壓表示數(shù)變大，本題答案為A.練習(xí)在如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P()向下移動(dòng)時(shí)，則AA燈變亮、B燈變亮、C燈變亮BA燈變亮、B燈變亮、C燈變暗CA燈變亮、B燈變暗、C燈變暗DA燈變亮、B燈變暗、C燈變亮 答案D考點(diǎn)三含

9、有電容器電路的分析方法 1電路的簡(jiǎn)化：不分析電容器的充、放電過(guò)程時(shí)，把電容器所處的電路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上2電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒(méi)有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用，與電容器串聯(lián)的電阻視為等勢(shì)體電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓3在計(jì)算電容器的帶電荷量變化時(shí)，如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差；如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和例如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E6 V，內(nèi)阻r1 ，電阻R

10、13 ，R26 ，電容器的電容C3.6 F，二極管D具有單向?qū)щ娦?，開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)(1)合上S2，待電路穩(wěn)定以后，求電容器上電荷量變化了多少？(2)合上S2，待電路穩(wěn)定以后再斷開(kāi)S1，求斷開(kāi)S1后流過(guò)R1的電荷量是多少？解析(1)設(shè)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電容器兩端的電壓為U1，干路電流為I1，根據(jù)閉合電路歐姆定律有I11.5 AU1I1R14.5 V合上開(kāi)關(guān)S2后，電容器兩端電壓為U2，干路電流為I2.根據(jù)閉合電路歐姆定律有I22 AU2I24 V所以電容器上電荷量減少了：Q(U2U1)C1.8×106 C(2)合上S2后，電容器上的電荷量為QQCU21.44&#

11、215;105 C再斷開(kāi)S1后，R1和R2的電流與阻值成反比，故流過(guò)電阻的電荷量與阻值成反比故流過(guò)電阻R1的電荷量為：Q1Q9.6×106 C.練習(xí)如圖所示，兩個(gè)相同的平行板電容器C1、C2用導(dǎo)線相連，開(kāi)始都不帶電現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S閉合給兩個(gè)電容器充電，待充電完畢后，電容器C1兩板間有一帶電微粒恰好處于平衡狀態(tài) 再將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，把電容器C2兩板稍錯(cuò)開(kāi)一些(兩板間距離保持不變)，重新平衡后，下列判斷正確的是()A電容器C1兩板間電壓減小B電容器C2兩板間電壓增大C帶電微粒將加速上升D電容器C1所帶電荷量增大 答案BCD （二）實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)：引入：基本電路測(cè)量電路控制電路，抓住電學(xué)實(shí)驗(yàn)的根本伏安

12、法，結(jié)合考綱要求：注重在主干知識(shí)體系中從整體上全面考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?仍堅(jiān)持了試題的設(shè)計(jì)來(lái)源于課本上的實(shí)驗(yàn)（演示與考綱實(shí)驗(yàn)各一個(gè)），但又有所創(chuàng)新的原則。 考查和設(shè)問(wèn)的層次比較豐富, 有梯度，與新課程倡導(dǎo)的理念較吻合。 仍強(qiáng)調(diào)了對(duì)實(shí)驗(yàn)原理方法、數(shù)據(jù)分析處理、誤差分析的考查?？键c(diǎn)一 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的答題思路與方法1明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶忣}時(shí)要看清題目要求測(cè)定什么物理量，驗(yàn)證、探究什么物理規(guī)律，或者要求設(shè)計(jì)達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)的電路2廣泛聯(lián)系、尋找原型、確定實(shí)驗(yàn)原理3根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材，遷移實(shí)驗(yàn)方法，確定實(shí)驗(yàn)方案4 . 實(shí)驗(yàn)器材，儀表和變阻器的選擇5實(shí)驗(yàn)電路的選擇(1)測(cè)量電路的選擇(2)控制電路的選擇：控制電路即滑動(dòng)

13、變阻器在電路中的連接，常有兩種不同的形式，圖1甲為限流式，圖乙為分壓式在具體實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器是采用分壓式還是限流式，可按以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷：負(fù)載電阻的阻值Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器總電阻R，需用分壓式電路要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開(kāi)始連續(xù)可調(diào)，需用分壓式電路負(fù)載電阻的阻值Rx小于滑動(dòng)變阻器的總電阻R或相差不多，并且電壓、電流表示數(shù)變化不要求從零起調(diào)，可采用限流式兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖魇浇臃ㄏ牡牡目偣β瘦^小例在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5 V,2.5 W”的小燈泡、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有：A直流電源(電動(dòng)勢(shì)約為5 V，內(nèi)阻可不

14、計(jì))B直流電流表(量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 )C直流電流表(量程0600 mA，內(nèi)阻約為5 )D直流電壓表(量程015 V，內(nèi)阻約為15 k)E直流電壓表(量程05 V，內(nèi)阻約為10 k)F滑動(dòng)變阻器(最大阻值10 ，允許通過(guò)的最大電流為2 A)G滑動(dòng)變阻器(最大阻值1 k，允許通過(guò)的最大電流為0.5 A)實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù)(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_，電壓表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(均用序號(hào)字母表示)(2)請(qǐng)按要求將圖2中所示的器材連成實(shí)驗(yàn)電路圖2 (3)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接到如圖4所示的電路中，

15、其中電源電動(dòng)勢(shì)E6 V，內(nèi)阻r1 ，定值電阻R9 ，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖3圖4解析(1)由燈泡標(biāo)識(shí)(5 V,2.5 W)知，I0.5 A，因此電流表選C，電壓表選E.由于電路接成分壓式，滑動(dòng)變阻器選F.(2)如圖所示(3)把定值電阻作為電源的內(nèi)阻，則該電源短路時(shí)的電流為Imax0.6 A，在題圖中的UI圖中，作出此電源的UI圖線如圖中虛線所示兩圖線交點(diǎn)即表示該燈泡的實(shí)際工作點(diǎn)由圖知U2.2 V，I0.38 A，所以PUI2.2×0.38 W0.84 W.講解第三問(wèn)的同時(shí)復(fù)習(xí)考點(diǎn)二兩種UI圖線的比較與應(yīng)用1電源的伏安特性曲線是一條斜率為負(fù)值的直線，反映的是

16、電源的特征：縱軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻2電阻的伏安特性曲線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，斜率表示電阻的大小3上述兩個(gè)曲線在同一坐標(biāo)系中的交點(diǎn)表示電源的工作狀態(tài)例如圖所示為兩電源的UI圖象，則下列說(shuō)法正確的是()A電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均比電源大B當(dāng)外接相同的電阻時(shí)，兩電源的輸出功率可能相等C當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的效率可能相等D不論外接多大的相同電阻，電源的輸出功率總比電源的輸出功率大解析圖線在U坐標(biāo)軸上的截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，圖線的斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻，因此A對(duì)；作外接電阻R的UI曲線分別交電源、的伏安特性曲線于S1、S2兩點(diǎn)，電源的工作點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)的乘積IU為電源的輸出功率，由

17、圖可知，無(wú)論外接多大電阻，兩工作點(diǎn)S1、S2橫、縱坐標(biāo)的乘積都不可能相等，且電源的輸出功率總比電源的輸出功率大，故B錯(cuò)，D對(duì)；電源的效率，因?yàn)殡娫磧?nèi)阻不同則電源效率不同，C錯(cuò)答案AD練習(xí)如圖12所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線C為一個(gè)電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖象如果將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上，那么有()AR接到a電源上，電源的效率較高圖12BR接到b電源上，電源的輸出功率較大CR接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低DR接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高 答案C考點(diǎn)三 電阻測(cè)量方法薈萃1伏安法：電路

18、圖特點(diǎn)：大內(nèi)小外(內(nèi)接法測(cè)量值偏大，測(cè)大電阻應(yīng)用內(nèi)接法測(cè)量)2安安法若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表以及定值電阻來(lái)使用(1)如圖21甲所示，當(dāng)兩電表所能測(cè)得的最大電壓接近時(shí)，如果已知的內(nèi)阻R1，則可測(cè)得的內(nèi)阻R2.(2)如圖乙所示，當(dāng)兩電表的滿偏電壓UA2UA1時(shí)，串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可測(cè)得的電阻R2.圖213伏伏法若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表和定值電阻來(lái)使用(1)如圖22甲所示，兩電表的滿偏電流接近時(shí)，若已知的內(nèi)阻R1，則可測(cè)出的內(nèi)阻R2R1.(2)如圖乙所示，兩電表的滿偏電流IV1IV2時(shí)，并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得的內(nèi)阻R2.圖224比較法測(cè)電阻如圖

19、23所示，測(cè)得電阻箱R1的阻值及表、表的示數(shù)I1、I2，可得Rx.圖23如果考慮電表內(nèi)阻的影響，則I1(RxRA1)I2(R1RA2)5半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻電路圖如圖24所示圖24步驟：a斷開(kāi)S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R0，使表滿偏為I0；b保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R，使表讀數(shù)為；c由上可得RAR.特別提醒當(dāng)R0RA時(shí)，測(cè)量誤差小，此方法比較適合測(cè)小阻值的電流表的內(nèi)阻，且阻值的測(cè)量值偏?。浑娫措妱?dòng)勢(shì)應(yīng)選大些的，這樣表滿偏時(shí)R0才足夠大，閉合S2時(shí)總電流變化才足夠小，誤差才小.例1實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)測(cè)量實(shí)際電流表G1的內(nèi)阻r1的電路如圖18所示供選擇的儀器如下：圖18待

20、測(cè)電流表G1(05 mA，內(nèi)阻約300 )；電流表G2(010 mA，內(nèi)阻約100 )；定值電阻R1(300 )；定值電阻R2(10 )；滑動(dòng)變阻器R3(01 000 )；滑動(dòng)變阻器R4(020 )；干電池(1.5 V)；電鍵S及導(dǎo)線若干(1)定值電阻應(yīng)選_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(在空格內(nèi)填寫(xiě)序號(hào))(2)用線條在圖19中把實(shí)物圖補(bǔ)充連接完整圖19(3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：按電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移至最_端(填“左”或“右”)；閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2；以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖20所示圖20(4)根據(jù)I2I1圖線的斜率k及定值電阻，寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式_解析(1)根據(jù)所給電路圖知，定值電阻應(yīng)與G1并聯(lián)，再與G2串聯(lián)，由于R210 ，與G1、G2內(nèi)阻相差太多，因此不選R2，而選用R1300 ；同