恆定電流
一、 學習目標（學習開始請明確本單元學習目標）
1.理解歐姆定律、電阻定律、焦耳定律的內容，並會利用它們進行相關的計算與判斷
2.會用導體的伏安特性曲線i－u圖象及u－i圖象解決有關問題.
3.能計算非純電阻電路中的電功、電功率、電熱．
4．熟練掌握串、併聯電路的特點，並能分析、計算
5..理解閉合電路歐姆定律，並能進行電路的動態分析和計算
6. 能根據實際需求選擇電路選擇接法，能應用伏安法測電阻。能描繪小燈泡的伏安特性曲線，能測金屬絲的電阻率。
7. 能根據串、併聯電路規律進行電表改裝。
8．能根據閉合電路歐姆定律測電源的電動勢和內阻，能正確使用多用電表測電流、電壓和電阻。
二、學習活動：
課前複習學案
一. 電流:
1.導體中的電流是在形成的。
2．電流強度的定義式i
3．電流強度的微觀表示式i
4. 與電流有關的三種速率的比較:
5．形成電流的條件
6．導體中有電流流過時，導體內的電子做運動。
7.電流的方向是電流是（ ）（填」向量」、」標量」）
二.電阻：
1.電流流經導體時，電子在電場力的推動下在無規則熱運動的基礎上定向運動時就形成了導體的電阻。
2.電阻的定義式是電阻的決定式是
3.電阻率的大小由和決定。它反映材料（ ）的好壞。
①金屬的電阻率隨溫度的公升高而（ ）；②半導體的電阻率隨溫度的公升高而有些物質當溫度接近0 k時，電阻率突然減小到零——這種現象叫（ ）現象，能夠發生超導現象的物體叫超導體。材料由正常狀態轉變為超導狀態的溫度叫超導材料的轉變溫度。
4.歐姆定律得表示式是適用範圍:適用於導電，對於不適用。
5. 伏安特性曲線:通過導體中的跟加在其兩端的的關係圖。把切線斜率作為元件該狀態下的電阻是錯誤的.
三.電功和電功率:
1.電流流過導體時做的功就是的功.電流做的功可以度量能量的變化。
2.電功的計算公式是可以在任意電路中計算電功。
3.電功率表示計算公式是可以在任意電路中計算電功率。
四.電熱和熱功率：
1.電熱是電流流過導體時產生的熱量。計算公式是可以在任意電路中計算電熱。
2.熱功率表示電流流過導體時產生的熱量的快慢。計算公式是可以在任意電路中計算熱功率。
3.在純電阻電路中，電功和電熱電功率和熱功率在非純電阻電路中，電功和電熱電功率和熱功率在非純電阻電路中u〉ir。
(1)對純電阻用電器：電功wt。
(2)對非純電阻用電器：電功只能是w＝iut。
(3) 對純電阻用電器：電功率p＝p熱＝iu＝i2r＝[來對非純電阻用電器：電功率只能是p＝____。
五. 串聯電路和併聯電路
1．串聯電路的特點(如圖所示)
功率分配[', 'altimg': '', 'w': '36', 'h':
'43', 'eqmath': ' \\f(p1,r1)'}]＝[', 'altimg': '', 'w':
'35', 'h': '43', 'eqmath': ' \\f(p2,r2t':
'latex', 'orirawdata': ' \\frac', 'altimg': '', 'w':
'36', 'h': '43', 'eqmath': ' \\f(pn,rn)'}]＝i2。
電壓分配u1：u2
2．併聯電路的特點(如圖所示)
功率分配：p1∶p2∶…∶pn＝[', 'altimg': '', 'w':
'51', 'h': '17', 'eqmath': '\\s(, \\)f(1,r1)'}]∶[', 'altimg':
'', 'w': '35', 'h': '43', 'eqmath':
' \\f(1,r2t': 'latex', 'orirawdata': ' \\frac', 'altimg':
'', 'w': '36', 'h': '43', 'eqmath':
' \\f(1,rn)'}]。電流分配i1：i2
六.閉合電路歐姆定律：
1.電流流經內電路時，對電路中各物理量的解釋：在電源內部電流的方向正電荷是靠從電源的負極運動到電源正極的，這個過程是能轉化成能的過程，同時由於電源內部有電阻，又有能轉化成能，所以電源的總功率為電源的輸出功率是內部消耗的功率是三個功率的關係是電流流經內電路時，電勢公升高了e，同時由於電源有內阻，又降低了（ ），所以路端電壓與電動勢和內電壓的關係是
2.閉合電路歐姆定律得表示式：外電路為純電阻電路時外電路為非純電阻電路時
3.畫出路端電壓隨閉合電路總電流變化的圖象和路端電壓隨外電路總電阻變化的圖象。
4. 關於電源的功率:
(1)電源的總功率：p總＝ei＝iu外＋iu內＝p出＋p內．
若外電路是純電阻電路，則有p總＝i2(r＋r)＝[{}}e^_{}\\\\ r+r\\end', 'altimg': '', 'w': '41', 'h':
'90', 'eqmath': '\\s(,\\s( \\f(,))e\\s(2,),r＋r)'}].
(2)電源內部消耗的功率：p內＝i2r＝u內i＝p總－p出．
(3)電源的輸出功率：p出＝ui＝ei－i2r＝p總－p內．
若外電路是純電阻電路，則有
p出＝i2r＝[{}}e^_{}r\\\\ (r+r)^_{}\\end', 'altimg': '', 'w': '69', 'h':
'98', 'eqmath': '\\s(,\\s( \\f(,))e\\s(2,)r,\uf028r＋r\uf029\\s(2t': 'latex', 'orirawdata':
' \\frac_{}}_{}}+4r}', 'altimg': '', 'w': '111', 'h':
'92', 'eqmath': ' \\f(e\\s(2,),\\f(\uf028r－r\uf029\\s(2,),r)＋4r)'}].
由上式可以看出
(1)當r＝r時，電源的輸出功率最大為pm＝[_{}}', 'altimg': '', 'w': '32', 'h':
'54', 'eqmath': ' \\f(e\\s(2,),4r)'}].
(2)當r>r時，隨著r的增大輸出功率越來越小．
(3)當r(4)當p出(5)p出與r的關係如圖所示．
(4)電源的效率
η＝[_}_}', 'altimg': '', 'w': '37', 'h':
'58', 'eqmath': ' \\f(p\\s(,出),p\\s(,總))'}]×100%＝[', 'altimg': '', 'w':
'24', 'h': '43', 'eqmath': ' \\f(u,e)'}]×100%＝[', 'altimg':
'', 'w': '49', 'h': '43', 'eqmath':
' \\f(r,r＋r)'}]×100%
＝[}', 'altimg': '', 'w': '53', 'h': '66', 'eqmath': ' \\f(1,1＋\\f(r,r))'}]×100%
因此r越大，η越大；當r＝r，電源有最大輸出功率時，效率僅為50%.
η－r圖象如圖5所示．
5.遷移應用：
（1）已知電子的電荷量為e，質量為m，氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為r的勻速圓周運動，則電子運動形成的等效電流大小為
(2) 如圖所示，當開關s斷開時，電壓表示數為3v，當開關s閉合時，電壓表示數為1.8v，則外電阻r與電源內阻r之比為( )
a．5∶3b．3∶5
c．2∶3d．3∶2
(3) 如圖所示為兩個獨立電路a和b的路端電壓與其總電流i的關係圖線，則( )
a．路端電壓都為u1時，它們的外電阻相等
b．電流都是i1時，兩電源內電壓相等
c．電路a的電動勢大於電路b的電動勢
d．a中電源的內阻大於b中電源的內阻
(4) 用電流錶和電壓表測量電阻rx的阻值．如圖1所示，分別將圖(a)和(b)兩種測量電路連線到電路中，按照(a)圖時，電流表示數為4.60ma，電壓表示數為2.50v；按照(b)圖時，電流表示數為5.
00ma，電壓表示數為2.30v，比較這兩次結果，正確的是( )
a．電阻的真實值更接近543ω，且大於543ω
b．電阻的真實值更接近543ω，且小於543ω
c．電阻的真實值更接近460ω，且大於460ω
d．電阻的真實值更接近460ω，且小於460ω
課上學案
第一講:電流與電路
一.任務:
1.推導電流強度的微觀表示式i=nesv.
2.如圖甲所示為一測量電解液電阻率的玻璃容器，p、q為電極，設a＝1m，b＝0.2m，c＝0.
1m，當裡面注滿某電解液，且p、q加上電壓後，其u－i圖象如圖乙所示，當u＝10v時，求電解液的電阻率ρ.
3. 如圖所示，a為電解槽，m為電動機，n為電爐子，恆定電壓u＝12v，電解槽內阻ra＝2ω，當k1閉合，k2、k3斷開時，示數6a；當k2閉合，k1、k3斷開時，示數5a，且電動機輸出功率為35w；當k3閉合，k1、k2斷開時，示數為4a．求：
(1)電爐子的電阻及發熱功率；
(2)電動機的內阻；
(3)在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率．
二. 歸納總結:
1.從微觀的角度解釋電流、電阻、電功及電路中能量的轉化。
2.本單元中有哪些物理量是通過比值法定義的？比較它們的定義式和決定式。
三.遷移應用：
1.有一橫截面積為s的銅導線，流經其中的電流為i，設每單位體積的導線中有n個自由電子，每個自由電子的電荷量為q，此時電子定向移動的速率為v，則在δt時間內，通過導體橫截面的自由電子數目可表示為( )
2023年高考一輪複習精華版恆定電流
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