2019-2020年高中物理《電流和電源》教案7 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7 新人教版選修3-1 一、考綱要求 1.產(chǎn)生持續(xù)電流的條件,電流強(qiáng)度。 B 2.歐姆定律,電阻和電阻定律。 B 3.電阻的串、并聯(lián)、串聯(lián)電路的分壓作用、并聯(lián)電路的分流作用。 B 4.電功、電功率、串、并聯(lián)電路的功率分配,焦耳定律。 B 5.電源的電動勢和內(nèi)電阻。閉合電路的歐姆定律,路端電壓。 B 6.同種電池的串聯(lián)。 A 7.電流、電壓和電阻的測量:安培表、伏特表和歐姆表的使用、伏安法測電阻。 B 說明:要求會解簡單的混聯(lián)電路問題,不要求解含有電流和電動勢方向相反的電路及有關(guān)電 橋問題。 二、知識結(jié)構(gòu) 1.部分電路、電功率、電阻的連接 2.閉合電路歐姆定律、電阻的測量 3.直流電路的分析和計(jì)算。 三、知識點(diǎn)、能力點(diǎn)提示 1.在電解液導(dǎo)電時,是正負(fù)離子向相反方向定向移動形成電流,在用公式I=q/t計(jì)算電流強(qiáng) 度時應(yīng)引起注意。 2.公式R=是電阻的定義式,而R=ρ是電阻的決定式R與U成正比或R與I成反比的說法是錯誤的,導(dǎo)體的電阻大小由長度、截面積及材料決定,一旦導(dǎo)體給定,即使它兩端的電壓U=0,它的電阻仍然照舊存在。 3.電功和電熱的區(qū)別: (1)純電阻用電器:電流通過用電器以發(fā)熱為目的,例如電爐、電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、 白熾燈泡等。 (2)非純電阻用電器:電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能為目的,發(fā)熱不是目 的,而是不可避免的熱能損失,例如電動機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等。 在純電阻電路中,電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功等于電熱,即W=UIt=I2Rt=t是通用的,沒有區(qū)別,同理P=UI=I2R=也無區(qū)別,在非純電阻電路中,電路消耗的電能,即W=UIt分為兩部分,一大部分轉(zhuǎn)化為其它形式的能;另一小部分不 可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=I2Rt,這里W=UIt不再等于Q=I2Rt,應(yīng)該是W=E其它+Q,電 功就只能用W=UIt計(jì)算,電熱就只能用Q=I2Rt計(jì)算。 4.關(guān)于用電器的額定值問題 額定電壓是指用電器在正常工作的條件下應(yīng)加的電壓,在這個條件下它消耗的功率就是額定 功率,流經(jīng)它的電流就是它的額定電流。 如果用電器在實(shí)際使用時,加在其上的實(shí)際電壓不等于額定電壓,它消耗的功率也不再是額定功率,在這種情況下,一般可以認(rèn)為用電器的電阻與額定狀態(tài)下的值是相同的,并據(jù)此來進(jìn)行計(jì)算。 5.電源輸出功率和效率的討論 電源的輸出功率為P出=I2R=R==當(dāng)R=r時,P出有最大值即Pm==,P出與外電阻R的這種函數(shù)關(guān)系可用圖(1)的圖像定性地表示,由圖像還可知,對應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個不同的 外電阻R1和R2,由圖像還可知,當(dāng)R<r時,若R增加,則P出增大;當(dāng)R>r時,若R增大,則P出減小,值得注意的是,上面的結(jié)論都是在電源的電動勢ε和內(nèi)阻r不變的情況下適用,例如圖(2)電路中ε=3v,r=0.5Ω,Ro=1.5Ω,變阻器的最大阻值R=10Ω,在R=?時,R消耗的功率才最大,這種情況可以把Ro歸入內(nèi)電阻,即當(dāng)R=r+Ro=2Ω 時,R消耗功率最大,為Pm===W;于是在求R=?時,Ro消耗的功率才最大,有同學(xué)又套用了上述 的方法,把R歸為內(nèi)阻,調(diào)節(jié)R內(nèi)阻R+r=Ro,這樣套用是錯誤的。此時應(yīng)該用另一種思考 方法求解:因?yàn)镽o是定值電阻,由P=I2Ro知,只要電流最大,P就最大,所以當(dāng)把R調(diào)到零時,Ro上有最大功率,P′m=Ro=1.5=W,由上述分析可知,在研究電阻上消耗的最大功率時,應(yīng)注意區(qū)分“可變與定值”這兩種情況,兩種情況中求解的5思路和方法是不相同的。 電源的效率η===,所以當(dāng)R增大時,效率η提高,當(dāng)R=r,電源有 最大輸出功率時,效率僅為50%,效率并不高。 6.認(rèn)識電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),是打開電路之門的鑰匙,對復(fù)雜且不規(guī)則的電路,應(yīng)先將其改變成 等效的規(guī)則電路,以識別電路的連接方式,因題目中所給電表一般可視為理想電表,故在識 別改變時可把電壓表視為開路,電流表視為短路,然后通過找電路中的等勢點(diǎn)或電流的各分 支點(diǎn),確定各評分的連接關(guān)系。 7.注意理想化電表與非理想化電表的區(qū)別,在大多數(shù)情況下,電壓表和電流表都被視為理想的,即電壓表內(nèi)阻無窮大,電流表內(nèi)阻為零,此時電表對電路是沒有影響的,但是在某些題目中電表并不是理想的,這時的電表既是一個測量儀表,又是連接在電路中的一個電阻。電流表讀數(shù)給出了通過該內(nèi)阻RA的電流強(qiáng)度,電壓表讀數(shù)給出了內(nèi)阻RV兩端的電壓。 8.對含有電容器的電路計(jì)算應(yīng)給予充分重視,解決這類問題,要認(rèn)清電容器與誰并聯(lián),電容器的極板間電壓等于電路中哪兩點(diǎn)間的電壓;當(dāng)電路變化時,極板間電壓怎樣變化,帶電量如何變化,是充電還是放電,充放電電流通過的是哪個回路。 四、能力訓(xùn)練 1.在示波管中電子槍兩秒內(nèi)發(fā)射了61013個電子,則示波管中電流強(qiáng)度的大小為:( ) A.4.810-6A B.310-13A C.9.610-6A D.310-6A (知識點(diǎn):考查電流強(qiáng)度 能力培養(yǎng):理解能力、分析計(jì)算能力。) 2.在截面積為S的粗細(xì)均勻銅導(dǎo)體中流過恒定電流I,銅的電阻率為ρ,電子電量為e,則電子在銅導(dǎo)體中運(yùn)行時受到的電場作用力為:( ) A.O B.Iρe/S C.IS/ρe D.Ie/ρS (知識點(diǎn):電阻定律〓能力培養(yǎng):理解能力、綜合分析能力。) 3.金屬鈉的電阻值對溫度的高低非?!懊舾小保聢D中U—I圖中可能表示金屬鈉電阻的u —I圖線是:( ) (知識點(diǎn):電阻率〓〓能力培養(yǎng):分析能力) 4.如右圖所示為兩條電阻絲的U—I圖線,甲、乙圖線分別與橫坐標(biāo)軸類角為α、β當(dāng)兩條電阻絲加以相同的電壓時,其功率之比P甲∶P乙 A.tgα∶tgβ B.tgβ∶tgα C.tg2α∶tg2β D.tg2β∶tg2α (知識點(diǎn):U—I圖像〓能力培養(yǎng):理解能力,計(jì)算能力。) 6.如下圖所示,變阻器的總電阻是10Ω,連線電阻不計(jì),則當(dāng)它的滑動片向右移動時,在 A、B間能獲得的最小電阻值為 ,最大電阻為 。 (知識點(diǎn):部分電路歐姆定律〓能力培養(yǎng):綜合分析能力。) 7.如右圖是一提升重物用的直流電動機(jī)工作時的電路圖電動機(jī)內(nèi)阻為0.6Ω,R=10Ω,直 流電壓U=160V,伏特表示數(shù)為110V,則通過電動機(jī)的電流強(qiáng)度為 A ,輸入電動機(jī)的電功率為 W,電動機(jī)工作1h,所產(chǎn)生的熱量為 J。 (知識點(diǎn):部分電路歐姆定律電功。能力培養(yǎng):理解能力、分析能力。) 8.如下圖所示 (1)若電阻R1、R2、R3消耗的電功率相等,則R1∶R2∶R3= ; (2)若電阻R1=R2=R3,則它們在同樣的時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2∶Q3 = 。 知識點(diǎn):混聯(lián)電路功率分配、電功。能力培養(yǎng):綜合分析能力。 9.一個電爐中有甲、乙兩條電阻絲,在電源電壓恒定的情況下要煮同一壺水,若單獨(dú)使用電 阻絲甲通電使水煮沸需要時間為t1,若單獨(dú)使用電阻絲乙通電煮水至沸需要時間為t2, 將兩條電阻絲串聯(lián)起來,通電煮水至沸需時間t3,則t1、t2與t3關(guān)系怎樣?若將兩 條電阻絲并聯(lián)起來通電煮水至沸需時間為t4,則t1、t2與t4關(guān)系怎樣? (知識點(diǎn):電功 能力培養(yǎng):理解能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識計(jì)算分析能力。) 10.在彩色電視機(jī)的顯像管中,從電子槍射擊的電子在2104V的高壓下被加速,形成1mA 的平均電流,求 (1)每秒鐘轟擊熒光屏的電子數(shù)目; (2)電子轟擊熒光屏所消耗的功率是多少? (3)1h顯像管耗電多少度? (知識點(diǎn):電流強(qiáng)度、電功。能力培養(yǎng):計(jì)算分析能力。) 11.將四個電動勢均為1.5V,內(nèi)阻均勻0.25Ω的電池串聯(lián)起來對外供電,要使新電池組輸出 功率為8W,則輸出電流可為: A.2A B.1.5A C.4A D.2.5A (知識點(diǎn):閉合電路歐姆定律、電功率。能力培養(yǎng):理解能力、綜合分析能力。) 12.如右圖所示,電源電動勢為ε,內(nèi)阻為γ,合上開關(guān)后各電燈恰能正常發(fā)光,如果某 一時刻電燈L1的燈絲燒斷,則: ( ) A.L3變亮,L2、L4變暗 B.L2、L3變亮,L4變暗 C.L4變亮,L2、L3變暗 D.L3<L4變亮,L2變暗 (知識點(diǎn):閉便電路歐姆定律、電功率。能力培養(yǎng):綜合分析能力。) 13.如右圖所示,電源電動勢為ε內(nèi)阻不計(jì),其中R1=R,R2=R3=2R,R4=6R,則電勢( )A.UA=ε/3,UB=ε/4 B.UA=2ε/3,UB=3ε/4 C.UA=-2ε/3,UB=-3ε/4 D.UA=-ε/3,UB=-ε/4 (知識點(diǎn):電勢降 能力培養(yǎng):分析計(jì)算能力。) 14.如圖所示,直線A和B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,設(shè)兩個電源 的內(nèi)阻分別為ra和rb,若將一定值電阻Ro分別接到a、b兩電源上,通過Ro的電流分 別為Ia和Ib,則:( ) A.ra=rb,Ia=Ib B.ra>rb,Ia>Ib C.ra>rb,Ia=Ib D.ra>rb,Ia<Ib (知識點(diǎn):閉合電路歐姆定律。能力培養(yǎng):分析計(jì)算能力。) 15.如圖所示,電阻R1=4Ω,R2=6Ω,電源內(nèi)阻r=0.6Ω,如果電路消耗的總功 率為40W,電源輸出功率為37.6W,則電源電動勢和R3的阻值分別為多大? (知識點(diǎn):閉合電路歐姆定律、混合電路。能力培養(yǎng):理解能力、分析能力、計(jì)算能力。) 16.為了測量未知電阻Rx的值,使用內(nèi)阻為xxΩ的電壓表和內(nèi)阻為4Ω的電流表,但誤將 電壓表串聯(lián),電流表并聯(lián)如下圖(a)所示,此時電壓表的讀數(shù)為2V,電流表的讀數(shù)1.5A, ,則Rx的阻值為多大?當(dāng)正確連接如(b)圖所示時,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為多大? (知識點(diǎn):伏安法測電阻電路分析。能力培養(yǎng):理解能力、分析比較能力。) 17.如圖所示,電路中所有電阻的阻值都相同,則在電鍵S斷開與閉合時,AB間電阻之 比為( ) A.4∶1 B.1∶1 C.5∶6 D.6∶5 (知識點(diǎn):電路分析。能力培養(yǎng):分析能力。) 18.兩只燈泡A和B額定電壓都是110V,A的額定功率為60W,B的額定功率為100W,為了把它們 接在220V電路上都能正常發(fā)光,并要電路中消耗的電功率最小,應(yīng)采用下面的哪種接法:( 如圖) (知識點(diǎn):電功率。能力培養(yǎng):分析能力、計(jì)算能力。) 19.如圖所示電路中的A、B兩燈都發(fā)光,若將Ro的滑動片向下滑動,則以下的敘述 中正確的是:( ) A.A燈變暗,B燈變亮,R消耗的功率變大; B.B燈變暗,A燈變亮,R消耗的功率變大; C.A、B燈都變暗,R消耗功率變大; D.A、B燈都變亮,R消耗的功率變小。 (知識點(diǎn):電源的輸出功率與外電阻變化的關(guān)系。能力培養(yǎng):分析能力。) 20.一平行板電容器C,極板是水平放置的,它和三個可變電阻及電源聯(lián)接成如圖所示 的電路,今有一質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在兩極板之間靜止不動,要使油滴向上運(yùn)動,可采 用的辦法是電源內(nèi)阻不計(jì):( ) A.增大R1; B.增大R2; C.增大R3; D.減小R4. (知識點(diǎn):電容、電壓的分配與電阻的關(guān)系。能力培養(yǎng):分析能力。) 21.如圖電路中:若①、②是電壓表,則讀數(shù)分別為________V和________V;如果① 、②是電流表,則讀數(shù)分別為________A和________A。 (知識點(diǎn):電流表、電壓表內(nèi)阻對電路的影響。能力培養(yǎng):分析計(jì)算能力。) 第21題圖 第22題圖 22.如圖所示,U=12V,C=50μF,則電容器C的上極板帶______電荷,電容器兩極 板間電壓是______V,電容器所帶電量是______C。 (知識點(diǎn):電容、電勢降。能力培養(yǎng):綜合分析能力。) 23.如圖電路中,已知I=3A,I1=2A,R1=10Ω,R2=5Ω,R3=30Ω,則 通過電流表?的電流強(qiáng)度為______A,方向 ______。 (知識點(diǎn):串并聯(lián)電路中電流與各支路的關(guān)系。能力培養(yǎng):理解能力、分析能力。) 24.如圖所示,電源電動勢ε=6.3V,內(nèi)電阻r=0.5Ω,固定電阻R1=2Ω,R2 =3Ω,R3是阻值為5Ω的滑動變阻器,閉合電鍵K,調(diào)節(jié)變阻器的觸點(diǎn),求通過電源的 電流范圍。 (知識點(diǎn):電源的輸出電流與外電阻的關(guān)系。) 25.如圖所示,u=10V,電阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,電容器的電容C1 =4μF,C2=1μF。求: (1)當(dāng)K閉合時間足夠長時,C1和C2所帶的電量各是多少? (2)然后把K斷開,K斷開后通過R2的電量是多少? (知識點(diǎn):電容、電勢降。) 能力訓(xùn)練參考答案:略- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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