高二物理教案恒定电流--“部分电路欧姆定律、电阻定律、电功和电功率

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1、第一节、部分电路欧姆定律、电阻定律、电功和电功率一、基础知识1、形成电流的条件：（1）、存在自由电子；（2）、存在电势差（导体两端存在电势差）2、电流强度：（1）、电流强度是通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值（2）、公式：，1A=1C/s（3）、金属导体中电流强度计算的微观表达式：I=nesv，其中n为导体单位体积中的电子数，e为电子电量，s为导体截面面积，v为电子定向移动平均速率。（4）、电流强度虽有大小也有方向，但它属于标量。特别注意：不能错误理解为单位时间、单位横截面积上通过的电量。因此在求电流强度时还除以它的横截面积，这是错误的。

2、3、欧姆定律（1）、公式：，注意式中U、R、I三者的对应关系，即它们必须是同一段电路中的三个物理量，不能张冠李戴。I0UI0U图一图二R小R小R大R大（2）、伏安特性曲线：如图一，为I----U图象，其斜率的倒数为R，即R=；如图二，为U----I图象，其斜率为R，即R=k；（3）、尤其注意不能用斜线的倾角的正切或余切值表示电阻的阻值！（4）、公式适用条件：适用于金属导电和电解液导电，对气体电离后导电和晶体二极管、晶体三极管导电不适用4、电阻定律（1）、内容：在温度不变时，导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比（2）、表达式：(3)、对的理解

3、：①表示导体材料的电阻率，由导体材料本身决定；②与温度有关，有些材料（如金属）的电阻率随温度的升高而增大，有些材料（如绝缘体、半导体）的电阻率随温度的升高而减小，也有些材料（如锰铜、康铜）的电阻率几乎不受温度的影响。8（4）、超导现象简介：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减少到零的现象。所谓超导，其实是指其电阻值几乎为零的导体，其电阻阻值数量级为10-5Ω。5、电功（1）、定义：电流通过用电器所做的功（2）、计算公式：W=qU=UIt（适用于一切电路），如果是纯电阻电路，可以写成W=I2Rt=5、电功率（1）、定义：单位时间内电流通过用

4、电器所做的功（2）、计算公式：P=（适用于一切电路），如果是纯电阻电路，可以写成P=I2R=，功率单位是W。(3)、用电器的额定功率是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率；而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率6、焦耳定律（1）、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟时间成正比（2）、计算公式：Q=I2Rt二、典型例题例1：电子绕核运动可等效成一环形电流，氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电量，则其等效电流强度等于多少？分析与解答：在电子运动的轨道上取一截面，经过一个周

5、期，才有一个电子通过这个截面，所以，由电流强度的定义得：I=e/T，而T=2πr/v，所以其等效电流强度为I=ev/2πr小结：可见，由I=q/t知求I值的关键是找出在某一截面经t时间所通过的电量e。例2：用某种金属制成粗细均匀的导线，通以一定大小的恒定电流，过一段时间后，导线升高的温度（）A、跟导线的长度成正比B、跟导线的长度成反比C、跟导线的横截面积成正比D、跟导线的横截面积平方成反比分析与解答：利用电流通过电阻产生的电热使导线的温度升高，由能量守恒建立关系式求解。金属导线的电阻为，通电后产生的电热为Q=I2Rt=，设金属导体升高的温度ΔT，由热学

6、知识可知导体吸热为Q`=cmΔT=cρLSΔT,电流产生的全部热量均被导线吸收，即=cρLSΔT，解得ΔT=，正确答案为D8小结：很多同学没有把导体的电阻和质量与导体的长度及横截面积联系起来，而认为与导体的长度成反比，从而误选B，这是没有经过数学推导而想当然的结果。例3：微型吸尘器的直流电动机内阻一定，把它接入0．2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流强度是0．4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率。（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？分析与解答：（

7、1）、电动机的输出功率就是电动机的机械功率，它等于电动机的总功率减去电动机内阻消耗的热功率。当电机不转时，它可以看成纯电阻电路，由题意可知电机内阻r=U1/I1=0.2/0.4=0.5Ω，故当电机正常工作时，其内阻上消耗的热功率为Pr=I22r=12×0.5=0.5W，电机的总功率P=U2I2=2W，所以电机输出的功率为P出=P-Pr=1.5W。（2）、当正常工作的电机转子被卡住后，加在电机两端的电压仍是2V，但流过电机的电流不再是1A，这时，电动机内阻的热功率P热=U22/r=8W三、课堂训练1、电阻Ｒ1、Ｒ2并联在电路中，R１和R２电流和两端电压关

8、系如图所示，设两电阻消耗的功率分别为Ｐ1、Ｐ2，则：Ａ．Ｒ1＜Ｒ2、Ｐ1＞Ｐ２Ｂ．Ｒ1＜Ｒ2、