1、電場(chǎng)、恒定電流、磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)匯總(附經(jīng)典例題解析)全國(guó)通用（一）磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)匯總磁場(chǎng)磁場(chǎng)是一種客觀物質(zhì)，存在于磁體和運(yùn)動(dòng)電荷（或電流）周圍。磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度）的方向規(guī)定為磁場(chǎng)中小磁針N極的受力方向（磁感線的切線方向）。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體、運(yùn)動(dòng)電荷（或電流）有力的作用。磁感線磁感線是徦想的，用來對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行直觀描述的曲線，它并不是客觀存在的。磁感線是閉合曲線磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。任何兩條磁感線都不會(huì)相交，也不能相切。安培定則是用來確定電流方向與磁場(chǎng)方向關(guān)系的法則彎曲的四指代表安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，即磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣

2、，都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。幾種常見磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)：無磁極，非勻強(qiáng)，距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱通電螺線管的磁場(chǎng)：管外磁感線分布與條形磁鐵類似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。地磁場(chǎng)（與條形磁鐵磁場(chǎng)類似）地磁場(chǎng)N極在地球南極附近，S極在地球北極附近。地磁場(chǎng)B的水平分量總是從地球南極指向北極，而豎直分量南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感強(qiáng)度相等，且方向水平向北。假如地磁場(chǎng)是由地球表面所帶電荷產(chǎn)生，則地球表面所帶電荷為負(fù)電荷（根據(jù)安培定則、地磁場(chǎng)的方向與地球自轉(zhuǎn)方向判斷）。磁感應(yīng)強(qiáng)度：定義式（定義B時(shí)，）B為矢量，方向與磁場(chǎng)方向相同，并不是在該處電流的受力方向

3、，運(yùn)算時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則。磁通量定義一：=BS，S是與磁場(chǎng)方向垂直的面積，即=B，如果平面與磁場(chǎng)方向不垂直，應(yīng)把面積投影到與磁場(chǎng)垂直的方向上，求出投影面積定義二：表示穿過某一面積磁感線條數(shù)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，正、負(fù)號(hào)不代表方向，僅代表磁感線穿入或穿出。當(dāng)一個(gè)面有兩個(gè)方向的磁感線穿過時(shí)，磁通量的計(jì)算應(yīng)算“純收入”，即=-（為正向磁感線條數(shù)，為反向磁感線條數(shù)。）安培力大小公式sin（為B與I夾角）通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力最大通電導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向時(shí)，安培力B對(duì)放入的通電導(dǎo)線來說是外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度式中的L為導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向的有效長(zhǎng)度。例如，半徑為r的半圓形導(dǎo)線與磁場(chǎng)B垂直放置，導(dǎo)線

4、的的等效長(zhǎng)度為2r，安培力。安培力的方向方向由左手定則來判斷。安培力總是垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I所決定的平面，但B、I不一定要垂直。物體在安培力作用下運(yùn)動(dòng)方向的判定方法電流元分析法把整段電流等效分成很多電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力的方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向，注意一般取對(duì)稱的電流元分析。例題如圖所示，兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導(dǎo)線M和N，通有同向等值電流；沿紙面與直導(dǎo)線M、N等距放置的另一根可自由移動(dòng)的通電導(dǎo)線ab，則通電導(dǎo)線ab在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的情況是A.沿紙面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.沿紙面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.a端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里 D.a端轉(zhuǎn)

5、向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外等效分析法環(huán)形電流可以等效為小磁針（或條形磁鐵），條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流，通電螺線管可等效為多個(gè)環(huán)形電流或條形磁鐵。利用結(jié)論法兩電流相互平行時(shí)無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥。兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且方向相同的趨勢(shì)。例題如圖所示, 在水平放置的光滑絕緣桿ab上, 掛有兩個(gè)相同的金屬環(huán)M和N當(dāng)兩環(huán)均通以圖示的相同方向的電流時(shí)，分析下列說法中，哪種說法正確 A兩環(huán)靜止不動(dòng) B兩環(huán)互相靠近C兩環(huán)互相遠(yuǎn)離 D兩環(huán)同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)特殊位置分析法根據(jù)通電導(dǎo)體在特殊位置所受安培力的方向，判斷其運(yùn)動(dòng)方向，然后推廣到一般位置。通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)重力場(chǎng)中的平衡與加速運(yùn)動(dòng)問題

6、解題思路：與力學(xué)平衡與加速運(yùn)動(dòng)問題完全相同，對(duì)物體進(jìn)行正確、全面的受力分析是解題關(guān)鍵，同時(shí)要注意受力分析時(shí)，先將立體圖轉(zhuǎn)換為平面圖。分析通電導(dǎo)體在平行導(dǎo)軌上受力的題目，主要應(yīng)用：閉合電路歐姆定律、安培力公式、物體平衡條件等知識(shí)。洛倫茲力的大小當(dāng)電荷速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，洛倫茲力的大小當(dāng)時(shí)，即磁場(chǎng)對(duì)靜止的電荷無作用力，磁場(chǎng)只對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力，這與電場(chǎng)對(duì)其中的靜止電荷或運(yùn)動(dòng)電荷總有電場(chǎng)力的作用是不同的。當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向相同或相反，即與平行時(shí)，。當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向夾角為時(shí)，洛倫茲力的大小 sin注意：以上公式中的v應(yīng)理解為電荷相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度。會(huì)推導(dǎo)洛倫茲力的公式。洛倫茲力的

7、方向用左手定則來判斷：讓磁感線穿過手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向（或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向的反方向），大拇指指向就是洛倫茲力的方向。無論與是否垂直，洛倫茲力總是同時(shí)垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向。例題 陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些微觀粒子是若在如圖所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，陰極射線將(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏轉(zhuǎn)洛倫茲力的特點(diǎn)洛倫茲力的方向總與粒子運(yùn)動(dòng)的方向垂直，洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小，故洛倫茲力永不做功。安培力和洛倫茲力的關(guān)系安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀實(shí)質(zhì)。方向都由左手定則判斷。洛倫茲力不做功，安培

8、力可以做功。MNabcde洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，洛倫茲力不做功，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律可得：，所以，粒子運(yùn)動(dòng)的周期例題 如圖，MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并穿過金屬板，虛線表示其運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖知：A、粒子帶負(fù)電B、粒子運(yùn)動(dòng)方向是abcdeC、粒子運(yùn)動(dòng)方向是edcbaD、粒子在上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長(zhǎng)帶電粒子在相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度選擇器作用：可以把具有某一特定速度的粒子選擇出來。粒子受力特點(diǎn)：同時(shí)受相反方向的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力作用。粒子勻速通過速度選擇器的條件：電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡：，即速度大小只有滿足的

9、粒子才能沿直線勻速通過。速度選擇器對(duì)正、負(fù)電荷均適用, 帶電粒子能否勻速通過電、磁場(chǎng)與粒子所帶電荷量、電性、粒子的質(zhì)量無關(guān)，僅取決于粒子的速度（不是速率）。若或，粒子都將偏離直線運(yùn)動(dòng)。粒子若從右側(cè)射入，則不可能勻速通過電磁場(chǎng)，這說明速度選擇器不僅對(duì)速度大小有選擇，而且對(duì)速度方向也有選擇。vABvRK磁流體發(fā)電機(jī)作用：可以把等離子體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。原理：高速的等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，而從整體來說呈中性）噴射入磁場(chǎng)，在洛倫茲力作用下分別聚集在A板和B板，于是在板間形成電場(chǎng)，當(dāng)板間電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力等于電荷所受洛倫茲力，兩板間形成一定的電勢(shì)差，合上開關(guān)K后，就

10、能對(duì)負(fù)載供電。磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)：，推導(dǎo)：當(dāng)外電路斷開時(shí)，電源電動(dòng)勢(shì)等于路端電壓帶電粒子初速度為零：帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)。例題設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（如圖所示），已知一粒子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，忽略重力，則下列說法正確的是（ ）A這粒子必帶正電BA和B點(diǎn)位于同一高度C粒子在C點(diǎn)時(shí)速度最大D粒子到達(dá)B點(diǎn)后將沿原曲線返回BACB1dUOB2E帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)三個(gè)問題圓心的確定：圓心一定在與速度方向垂直的直線上，根據(jù)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的速度方向做出垂線，交點(diǎn)即為圓心。半徑的計(jì)算：一

11、般是利用幾何知識(shí)解直角三角形。帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定：利用圓心角和弦切角的關(guān)系或四邊形內(nèi)角和等于360度或速度的偏向角（帶電粒子射出磁場(chǎng)的速度方向與射入磁場(chǎng)的速度方向之間的夾角）等于圓弧軌道所對(duì)的圓心角，再由公式求運(yùn)動(dòng)時(shí)間。質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀主要用于分析同位素，測(cè)定其質(zhì)量、荷質(zhì)比.下圖為一種常見的質(zhì)譜儀，由粒子源、加速電場(chǎng)(U)、速度選擇器(E、B1)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(B2)組成.若測(cè)得粒子在回旋中的軌道直徑為d，求粒子的荷質(zhì)比.()例題 如圖15-6所示為質(zhì)譜儀測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖速度選擇器（也稱圖15-6SB2P1P2P3P4B1濾速器）中場(chǎng)強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方

12、向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外在S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是 （ ）A甲乙丙丁 B甲丁乙丙C丙丁乙甲 D甲乙丁丙回旋加速器工作原理磁場(chǎng)的作用：帶電粒子以某一速度垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)后，并在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期和速率、半徑均無關(guān)（），帶電粒子每次進(jìn)入D形盒都運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間（半個(gè)周期）后平行電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)中加速。交流電壓：為了保證每次帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)均被加速，使之能量不斷提高，要在狹縫處加一個(gè)周期與帶電粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)周期相同的交變電壓。帶

13、電粒子的最終能量當(dāng)帶電粒子的速度最大時(shí)，其運(yùn)動(dòng)半徑也最大，由，得。若D形盒的半徑為R，則帶電粒子的最終動(dòng)能注意： 帶電粒子的最終能量與加速電壓無關(guān)，只與磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒半徑有關(guān)。帶電粒子在電場(chǎng)中加速時(shí)間可忽略不計(jì)，兩D形盒間電勢(shì)差正、負(fù)變化的周期應(yīng)和粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同。abcvv圖11-4-11帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)）中的運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子所受合力為零時(shí)，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)。洛倫茲力為零（即與平行時(shí)），重力與電場(chǎng)力平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)洛倫茲力與速度垂直且與重力和電場(chǎng)力的合力平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。例題如圖11-4-11所示，在真空中，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方

14、向垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷，已知a靜止，b向右勻速運(yùn)動(dòng)，c向左勻速運(yùn)動(dòng)，比較它們的質(zhì)量應(yīng)有（ Aa油滴質(zhì)量最大Bb油滴質(zhì)量最大Cc油滴質(zhì)量最大Da、b、c質(zhì)量一樣當(dāng)帶電粒子所受合力充當(dāng)向心力，帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由于通常情況下，重力和電場(chǎng)力為恒力，故不能充當(dāng)向心力，所以一般情況下是重力恰好與電場(chǎng)力平衡，洛倫茲力充當(dāng)向心力。如果受的合力不為零，但方向與速度在同一直線上，粒子將做勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng)（受重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力和彈力）；如果有桿或面束縛，做變加速直線運(yùn)動(dòng)（受重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力、彈力和摩擦力）例題如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑三角形絕緣槽，與水平面的夾角分別為

15、和（），加垂直于紙面向里的磁場(chǎng)分別將質(zhì)量相等、帶等量正、負(fù)電荷的小球 a、b依次從兩斜圖11-4-5面的頂端由靜止釋放，關(guān)于兩球在槽上運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（ ）A在槽上，a、b兩球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且 B在槽上，a、b兩球都做變加速運(yùn)動(dòng)，但總有Ca、b兩球沿直線運(yùn)動(dòng)的最大位移是 Da、b兩球沿槽運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為和，則洛倫茲力多解問題帶電粒子電性不確定形成多解問題受洛倫茲力作用的帶電粒子，可能帶正電，也可能帶負(fù)電，在相同的初速度下，正負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡不同，導(dǎo)致形成多解。磁場(chǎng)方向不確定形成多解臨界狀態(tài)不唯一形成多解帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場(chǎng)時(shí)，由于粒子運(yùn)動(dòng)軌跡是圓弧形，它可能穿過去，也

16、可能轉(zhuǎn)過1800從磁場(chǎng)的這邊反向飛出，于是形成多解。運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性形成多解帶電粒子在部分是電場(chǎng)，部分是磁場(chǎng)的空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往運(yùn)動(dòng)具有重復(fù)性，形成多解。帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的極值問題，注意下列結(jié)論剛好穿出磁場(chǎng)邊界的條件是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡和邊界相切當(dāng)速度一定時(shí)，弧長(zhǎng)（或弦長(zhǎng)）越長(zhǎng)，圓心角越大，則帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)當(dāng)速度大小變化時(shí)，圓心角越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)。安培力瞬時(shí)作用問題當(dāng)有電流通過導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線中必有電荷的定向移動(dòng)，若只是在瞬間通過電流，由于時(shí)間極短，電流強(qiáng)度沒法測(cè)量，但是我們可以用“間接法”測(cè)量瞬間流過導(dǎo)體截面的電量，即利用動(dòng)量定理和其它的規(guī)律或公式進(jìn)行測(cè)量。電偏轉(zhuǎn)和磁

17、偏轉(zhuǎn)二級(jí)結(jié)論圓形磁場(chǎng)區(qū)域:帶電粒子沿半徑方向進(jìn)入,則出磁場(chǎng)時(shí)速度方向必過圓心最小圓形磁場(chǎng)區(qū)域的計(jì)算：找到磁場(chǎng)邊界的兩點(diǎn),以這兩點(diǎn)的距離為直徑的圓面積最小圓形磁場(chǎng)區(qū)域中飛行的帶電粒子的最大偏轉(zhuǎn)角為進(jìn)入點(diǎn)和出點(diǎn)的連線剛好為磁場(chǎng)的直徑帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中，如果做直線運(yùn)動(dòng)，一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如果做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力一定平衡，只有洛侖茲力提供向心力。電性相同的電荷在同一磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向相同，與初速度方向無關(guān)。第二章、恒定電流第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流（1課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1讓學(xué)生明確電源在直流電路中的作用，理解導(dǎo)線中的恒定電場(chǎng)的建立2知道恒定電流的概念和

18、描述電流強(qiáng)弱程度的物理量-電流3從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。（二）過程與方法通過類比和分析使學(xué)生對(duì)電源的的概念、導(dǎo)線中的電場(chǎng)和恒定電流等方面的理解。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。難點(diǎn)：電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場(chǎng)的速率這兩個(gè)不同的概念。四、教學(xué)過程（一）先對(duì)本章的知識(shí)體系及意圖作簡(jiǎn)要的概述（二）新課講述-第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流1電源：先分析課本圖2。1-1 說明該裝置只能產(chǎn)生瞬間電流（從電勢(shì)

19、差入手）【問題】如何使電路中有持續(xù)電流？（讓學(xué)生回答電源）類比：（把電源的作用與抽水機(jī)進(jìn)行類比）如圖21，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細(xì)管連起來，則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，從水池A運(yùn)動(dòng)到水池B。A、B之間的高度差很快消失，在這種情況下，水管中只可能有一個(gè)瞬時(shí)水流。教師提問：怎攔才能使水管中有源源不斷的電流呢?讓學(xué)生回答：可在A、B之間連接一臺(tái)抽水機(jī)，將水池B中的水抽到水池A中，這樣可保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。歸納： 電源就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。（從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置）2導(dǎo)線中的電場(chǎng)

20、：結(jié)合課本圖2。1-4分析導(dǎo)線中的電場(chǎng)的分布情況。導(dǎo)線中的電場(chǎng)是兩部分電荷分布共同作用產(chǎn)生的結(jié)果，其一是電源正、負(fù)極產(chǎn)生的電場(chǎng)，可將該電場(chǎng)分解為兩個(gè)方向：沿導(dǎo)線方向的分量使自由電子沿導(dǎo)線作定向移動(dòng)，形成電流；垂直于導(dǎo)線方向的分量使自由電子向?qū)Ь€某一側(cè)聚集，從而使導(dǎo)線的兩側(cè)出現(xiàn)正、負(fù)凈電荷分布。其二是這些電荷分布產(chǎn)生附加電場(chǎng)，該電場(chǎng)將削弱電源兩極產(chǎn)生的垂直導(dǎo)線方向的電場(chǎng)，直到使導(dǎo)線中該方向合場(chǎng)強(qiáng)為零，而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。此時(shí)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線保持與導(dǎo)線平行，自由電子只存在定向移動(dòng)。因?yàn)殡姾傻姆植际欠€(wěn)定的，故稱恒定電場(chǎng)。通過“思考與討論”讓學(xué)生區(qū)分靜電平衡和動(dòng)態(tài)平衡。恒定電場(chǎng)：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的

21、穩(wěn)定電場(chǎng)稱恒定電場(chǎng)。3電流（標(biāo)量）（1）概念：電荷的定向移動(dòng)形成電流。（2）電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。（3）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時(shí)間的比值。定義式：電流的微觀表示：取一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，設(shè)導(dǎo)體中的自由電子沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個(gè)橫截面B和C，橫截面積為S，導(dǎo)體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷帶的電量為q，則t時(shí)間內(nèi)通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？-引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)老師歸納：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 這就是電流的微觀表示式。（4）單位：安培（A），1 A =103mA = 106A（

22、5）電流的種類 直流電：方向不隨時(shí)間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動(dòng)直流電兩類：其中大小和方向都不隨時(shí)間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時(shí)間改變而大小隨時(shí)間改變的電流叫脈動(dòng)直流電。 交流電：方向和大小都隨時(shí)間做周期變化的電流。【問題】如何用圖象表示直流電和交流電？分析課本例題（詳見課本，這里略）通過例題分析讓學(xué)生把電流與導(dǎo)線內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)的速率聯(lián)系起來，同時(shí)說明定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場(chǎng)的速率是兩個(gè)不同的概念。（三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)第二節(jié)、電動(dòng)勢(shì)（1課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能理解電動(dòng)勢(shì)的的概念及定義式。知道電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物理量。2從能量轉(zhuǎn)化的角度理解

23、電動(dòng)勢(shì)的物理意義。（二）過程與方法通過類比的方法使學(xué)生加深對(duì)電源及電動(dòng)勢(shì)概念的理解。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀了解生活中電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)的的概念難點(diǎn)：對(duì)電源內(nèi)部非靜電力做功的理解 三、教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容 要點(diǎn)：電源、恒定電流的概念 （二）新課講解-第二節(jié)、電動(dòng)勢(shì)問題1。在金屬導(dǎo)體中電流的形成是什么？（自由電子）2在外電路中電流的方向？（從電源的正極流向負(fù)極）3電源是靠什么能力把負(fù)極的正電荷不斷的搬運(yùn)到正極以維持外電路中恒定的電流？結(jié)合課本圖2。2-1，講述“非靜電力”，利用右圖來類比，以幫助學(xué)生理解電路中的能量問題。當(dāng)水由A池流入B池時(shí)，由于重

24、力做功，水的重力勢(shì)能減少，轉(zhuǎn)化為其他式的能。而又由于A、B之間存在高度差，故欲使水能流回到A池，應(yīng)克服重力做功，即需要提供一個(gè)外力來實(shí)現(xiàn)該過程。抽水機(jī)就是提供該外力的裝置，使水克服重力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能。重力做功、克服重力做功以及重力勢(shì)能與其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生易于理解和接受，在做此鋪墊后，電源中的非靜電力的存在及其作用也就易于理解了。兩者相比，重力相當(dāng)于電場(chǎng)力，重力做功相當(dāng)于電場(chǎng)力做功，重力勢(shì)能相當(dāng)于電勢(shì)能，抽水機(jī)相當(dāng)于電源。從而引出1電源（更深層的含義）（1）電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。（2）非靜電力在電源中所起的作用：是把正電荷由

25、負(fù)極搬運(yùn)到正極，同時(shí)在該過程中非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。 【注意】在不同的電源中，是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。 再與抽水機(jī)類比說明：在不同的電源中非靜電力做功的本領(lǐng)不同-引出2電動(dòng)勢(shì)（1）定義：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢(shì)。（2）定義式：E=W/q（3）單位：伏（V）（4）物理意義：表示電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢(shì)越大，電路中每通過1C電量時(shí)，電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。【注意】： 電動(dòng)勢(shì)的大小由電源中非靜電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無關(guān)。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路

26、時(shí)，電源兩極間的電壓。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。3電源（池）的幾個(gè)重要參數(shù)電動(dòng)勢(shì)：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)。內(nèi)阻（r）:電源內(nèi)部的電阻。容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是：Ah，mAh.【注意】：對(duì)同一種電池來說，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。（三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)（四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容 2、完成P46“問題與練習(xí)”：練習(xí)1-33調(diào)查常用可充電電池：建議全班分成若干個(gè)小組，對(duì)可充電電池進(jìn)行調(diào)查，寫出調(diào)查報(bào)告，然后在全班交流和評(píng)比。第三節(jié)、歐姆定律（2課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與

27、技能1、理解電阻的概念，明確導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的特性所決定2、要求學(xué)生理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問題3、知道導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道什么是線性元件和非線性元件（二）過程與方法教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生滲透一些研究物理的科學(xué)方法和分析的正確思路如通過探索性實(shí)驗(yàn)去認(rèn)識(shí)物理量之問的制約關(guān)系，用圖象和圖表的方法來處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，以及利用比值來定義物理量的方法等。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀本節(jié)知識(shí)在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的能力 二、重點(diǎn)：正確理解歐姆定律及其適應(yīng)條件三、難點(diǎn)：對(duì)電阻的定義的理解，對(duì)I-U圖象的理解 四、教具：電流表、電壓表 、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電阻、

28、導(dǎo)線、電池組、小燈泡等五、教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容 要點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)概念，電源的三個(gè)重要參數(shù)（二）新課講解-第三節(jié)、歐姆定律問題：電流強(qiáng)度與電壓究竟有什么關(guān)系？這可利用實(shí)驗(yàn)來研究。1、歐姆定律演示：如圖，方法按P46演示方案進(jìn)行閉合S后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，記下觸頭在不同位置時(shí)電壓表和電流表讀數(shù)。電壓表測(cè)得的是導(dǎo)體R兩端電壓，電流表測(cè)得的是通過導(dǎo)體R的電流，記錄在下面表格中。U/VI/A把所得數(shù)據(jù)描繪在U-I直角坐標(biāo)系中，確定U和I之間的函數(shù)關(guān)系。分析：這些點(diǎn)所在的圖線包不包括原點(diǎn)？包括，因?yàn)楫?dāng)U=0時(shí)，I=0。這些點(diǎn)所在圖線是一條什么圖線？過原點(diǎn)的斜直線。即同一金屬導(dǎo)體的U-I圖象是一條過

29、原點(diǎn)的直線。把R換成與之不同的R，重復(fù)前面步驟，可得另一條不同的但過原點(diǎn)的斜直線。結(jié)論：同一導(dǎo)體，不管電流、電壓怎么樣變化，電壓跟電流的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)比值的物理意義就是導(dǎo)體的電阻。 引出-（1）、導(dǎo)體的電阻定義：導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的比值，叫做這段導(dǎo)體的電阻。公式：R=U/I（定義式）說明：A、對(duì)于給定導(dǎo)體，R一定，不存在R與U成正比，與I成反比的關(guān)系，R只跟導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān)B、這個(gè)式子（定義）給出了測(cè)量電阻的方法伏安法。C、電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用單位：歐姆，符號(hào)，且1=1VA，常用單位：、k、M換算關(guān)系：1k=103 1M=103K（2）歐姆定律定律內(nèi)容：導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟

30、它兩端電壓成正比，跟它的電阻成反比。公式：I=U/R 適應(yīng)范圍：一是部分電路，二是金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液2、導(dǎo)體的伏安特性曲線（1）伏安特性曲線：用縱坐標(biāo)表示電流I，橫坐標(biāo)表示電壓U，這樣畫出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。（2）線性元件和非線性元件線性元件：伏安特性曲線是通過原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。非線性元件：伏安特性曲線是曲線，即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件。3、分組實(shí)驗(yàn)：測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線（第2課時(shí)）按P48實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行，電路改為分壓電路分發(fā)方格紙，讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表，并在坐標(biāo)紙中建立坐標(biāo)系后做出圖象要求至少測(cè)6個(gè)點(diǎn)以上【說一說】P48（三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)（四）鞏固新

31、課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2、完成P48問題與練習(xí)：作業(yè)1、3，練習(xí)2。第四節(jié)、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路（2課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1進(jìn)一步學(xué)習(xí)電路的串聯(lián)和并聯(lián)，理解串、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系和電阻關(guān)系，并能運(yùn)用其解決有關(guān)關(guān)問題。2進(jìn)而利用電路的串、并聯(lián)規(guī)律分析電表改裝的原理。（二）過程與方法通過復(fù)習(xí)、歸納、小結(jié)把知識(shí)系統(tǒng)化。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)在學(xué)習(xí)中靈活變通和運(yùn)用。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)是串、并聯(lián)電路的規(guī)律。難點(diǎn)：難點(diǎn)是電表的改裝。四、教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容 要點(diǎn)：歐姆定律、電阻概念、導(dǎo)體的伏安特性曲線。 （二）新課講解-第四節(jié)、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 1

32、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路先讓學(xué)生回憶初中有關(guān)這方面（串、并聯(lián)電路的規(guī)律）的問題，然后讓學(xué)生自學(xué)，在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生將串聯(lián)和并聯(lián)加以對(duì)比，學(xué)生容易理解和記憶。 老師點(diǎn)撥：一是要從理論上認(rèn)識(shí)串、并聯(lián)電路的規(guī)律，二是過程分析的不同，引入電勢(shì)來分析。從而讓學(xué)生體會(huì)到高中和初中的區(qū)別，也能讓學(xué)生易于理解和接受。學(xué)生自己先推導(dǎo)有關(guān)結(jié)論，老師最后歸納小結(jié)得出結(jié)論：（并適當(dāng)拓展）（1） 串聯(lián)電路電路中各處的電流強(qiáng)度相等。I=I1=I2=I3=電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和U=U1+U2+U3+串聯(lián)電路的總電阻，等于各個(gè)電阻之和。R=R1+R2+R3+電壓分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/Rn

33、個(gè)相同電池（E、r）串聯(lián)：En = nE rn = nr（2）并聯(lián)電路并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。U=U1=U2=U3=電路中的總電流強(qiáng)度等于各支路電流強(qiáng)度之和。I=I1+I2+I3+并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 對(duì)兩個(gè)電阻并聯(lián)有：R=R1R2/（R1+R2）電流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/Rn個(gè)相同電池（E、r）并聯(lián)：En = E rn =r/n再由學(xué)生討論下列問題： 幾個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的幾分之一； 若不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中最小的電阻； 若某一支路的電阻增大，則總電阻也隨之增大； 若并聯(lián)

34、的支路增多時(shí)，總電阻將減小； 當(dāng)一個(gè)大電阻與一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻。另外應(yīng)讓學(xué)生明確：串聯(lián)和并聯(lián)的總電阻是串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻，電阻R的作用效果與R1、R2串聯(lián)使用或并聯(lián)使用時(shí)對(duì)電路的效果相同，如教材圖243和244所示。分析電路時(shí)要學(xué)會(huì)等效。引導(dǎo)學(xué)生分析問題與練習(xí)：1題 -第1課時(shí)2電壓表和電流表 -串、并聯(lián)規(guī)律的應(yīng)用常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成。（1）表頭G：構(gòu)造（從電路的角度看）：表頭就是一個(gè)電阻，同樣遵從歐姆定律，與其他電阻的不同僅在于通過表頭的電流是可以從刻度盤上讀出來的。原理：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用P98（為后續(xù)知識(shí)做準(zhǔn)備）（2）描述表頭的三

35、個(gè)特征量（三個(gè)重要參數(shù)）內(nèi)阻Rg：表頭的內(nèi)阻。滿偏電流Ig：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電流（另介紹半偏電流）滿偏電壓Ug：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電壓，與滿偏電流Ig的關(guān)系Ug=IgRg，因而若已知電表的內(nèi)阻Rg，則根據(jù)歐姆定律可把相應(yīng)各點(diǎn)的電流值改寫成電壓值，即電流表也是電壓表，本質(zhì)上并無差別，只是刻度盤的刻度不同而已。通過對(duì)P52的“思考與討論”加深這方面的認(rèn)識(shí)。（3）表頭的改裝和擴(kuò)程（綜合運(yùn)用串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律）關(guān)于電表的改裝要抓住問題的癥結(jié)所在，即表頭內(nèi)線圈容許通過的最大電流(Ig)或允許加的最大電壓(Ug)是有限制的。讓學(xué)生討論，推導(dǎo)出有關(guān)的公式：要測(cè)量較大的電壓(或電流

36、)怎么辦?通過分析，學(xué)生能提出利用電阻來分壓(或分流)。然后提出：分壓(或分流)電阻的阻值如何確定?通過例1、2的分析、講解使學(xué)生掌握計(jì)算分壓電阻和分流電阻的方法-最后引導(dǎo)學(xué)生自己歸納總結(jié)得出一般公式。（三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)第五節(jié)、焦耳定律（1課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實(shí)際功率和額定功率。2了解電功和電熱的關(guān)系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的適應(yīng)條件。3知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系，電功大于電熱。4能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡(jiǎn)單的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問題。（二）過程與方法通

37、過有關(guān)實(shí)例，讓學(xué)生理解電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過學(xué)習(xí)進(jìn)一步體會(huì)能量守恒定律的普遍性。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：區(qū)別并掌握電功和電熱的計(jì)算。難點(diǎn)：主要在學(xué)生對(duì)電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性認(rèn)識(shí)，接受起來比較困難。四、教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容 要點(diǎn)：串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及綜合運(yùn)用 。 提出問題，引入新課1通過前面的學(xué)習(xí)，可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場(chǎng)力作用下發(fā)生定向移動(dòng)，電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷做功嗎？（做功，而且做正功）2電場(chǎng)力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，舉出一些大家熟悉的例子：電能機(jī)械能，如電動(dòng)機(jī)。電能內(nèi)能，如電熱器。電能化學(xué)能，

38、如電解槽。本節(jié)課將重點(diǎn)研究電路中的能量問題。（二）新課講解-第五節(jié)、焦耳定律1電功和電功率（1）電功定義：電路中電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷所做的功，簡(jiǎn)稱電功，通常也說成是電流的功。用W表示。實(shí)質(zhì)：是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)。即電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，在轉(zhuǎn)化過程中，能量守恒，即有多少電能減少，就有多少其他形式的能增加。【注意】功是能量轉(zhuǎn)化的量度，電流做了多少功，就有多少電能減少而轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即電功等于電路中電能的減少，這是電路中能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)鍵。在第一章里我們學(xué)過電場(chǎng)力對(duì)電荷的功，若電荷q在電場(chǎng)力作用下從A搬至B，AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為UAB，則電場(chǎng)力做功W=qUAB

39、。對(duì)于一段導(dǎo)體而言，兩端電勢(shì)差為U，把電荷q從一端搬至另一端，電場(chǎng)力的功W=qU，在導(dǎo)體中形成電流，且q=It，（在時(shí)間間隔t內(nèi)搬運(yùn)的電量為q，則通過導(dǎo)體截面電量為q，I=q/t），所以W=qU=IUt。這就是電路中電場(chǎng)力做功即電功的表達(dá)式。表達(dá)式：W = Iut 【說明】：表達(dá)式的物理意義：電流在一段電路上的功，跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。適用條件：I、U不隨時(shí)間變化恒定電流。單位：焦耳（J）。1J=1VAs（2）電功率定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功表達(dá)式：P=W/t=UI（對(duì)任何電路都適用）上式表明：電流在一段電路上做功的功率P，和等于電流I跟這段電路兩端電壓U的乘積

40、。單位：為瓦特（W）。1W=1J/s額定功率和實(shí)際功率額定功率：用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓，在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下的功率。實(shí)際功率P實(shí)=IU，U、I分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過用電器的實(shí)際電流。這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說明：推導(dǎo)過程中沒用到任何特殊電路或用電器的性質(zhì)，電功和電功率的表達(dá)式對(duì)任何電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路都適用。再者，這里W=IUt是電場(chǎng)力做功，是消耗的總電能，也是電能所轉(zhuǎn)化的其他形式能量的總和。電流在通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng)，描述它的定量規(guī)律是焦耳定律。學(xué)生一般認(rèn)為，W=IUt，又由歐姆定律，U=IR，所以

41、得出W=I2Rt，電流做這么多功，放出熱量Q=W=I2Rt。這里有一個(gè)錯(cuò)誤，可讓學(xué)生思考并找出來。錯(cuò)在Q=W，何以見得電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能增量？有無可能同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式能？英國(guó)物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究后提出焦耳定律。2焦耳定律電流熱效應(yīng)（1）焦耳定律內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間成正比。表達(dá)式：Q=I2Rt 【說明】：對(duì)純電阻電路（只含白熾燈、電爐等電熱器的電路）中電流做功完全用于產(chǎn)生熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故電功W等于電熱Q；這時(shí)W= Q=UIt=I2Rt （2）熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。即P=Q/t=I2R 【注意】和都是電流的功率的表達(dá)式，但物

42、理意義不同。對(duì)所有的電路都適用，而式只適用于純電阻電路，對(duì)非純電阻電路（含有電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路）不適用。關(guān)于非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等。這時(shí)W Q。即W=Q+E其它 或P =P 熱+ P其它、UI = I2R + P其它引導(dǎo)學(xué)生分析P56例題（從能量轉(zhuǎn)化和守恒入手）如圖再增補(bǔ)兩個(gè)問題（1）電動(dòng)機(jī)的效率。（2）若由于某種原因電動(dòng)機(jī)被卡住，這時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為多少？最后通過“思考與討論”以加深認(rèn)識(shí)。注意，在非純電阻電路中，歐姆定律已不適用。（三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)。并比較UIt和I2Rt的區(qū)別和聯(lián)系，從能的轉(zhuǎn)化與守恒的角度解釋純電阻電路和非

43、純電阻電路中電功和電熱的關(guān)系。在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，故電功W等于電熱Q；在非純電阻電路中，電能的一部分轉(zhuǎn)化為電熱，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能(如機(jī)械能、化學(xué)能)，故電功W大于電熱Q。（四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容2、完成P57問題與練習(xí)：作業(yè)2、4，練習(xí)1、3、5。建議在對(duì)1的證明后，把相應(yīng)的結(jié)論歸入串、并聯(lián)電路的規(guī)律中。補(bǔ)充練習(xí)：某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如上圖所示，重物質(zhì)量m=50kg，電源提供恒定電壓U=110V，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.90ms的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中電流強(qiáng)度I=5A，求電動(dòng)機(jī)線圈電阻R（g=10ms2）。（4）期末復(fù)習(xí)1.如圖所示為

44、伏安法測(cè)電阻的一種常用電路。以下分析正確的是( )A此接法的測(cè)量值大于真實(shí)值B此接法的測(cè)量值小于真實(shí)值C此接法要求待測(cè)電阻值小于電流表內(nèi)阻D開始實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P應(yīng)處在最左端A1A2VSR1R2R3abE r2.在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U。現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是( ) AI1增大，I2不變，U增大 BI1減小，I2增大，U減小CI1增大，I2減小，U增大AM電動(dòng)機(jī)DI1減小，I2不變，U減小3.汽車電動(dòng)

45、機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖，在打開車燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為10 A，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為58 A，若電源電動(dòng)勢(shì)為12.5 V，內(nèi)阻為0.05 ，電流表內(nèi)阻不計(jì)，則因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車燈的電功率降低了( )A35.8 W B43.2 W C48.2 W D76.8 W4.某同學(xué)欲采用如圖所示的電路完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。圖中電流表的量程為0.6 A，內(nèi)阻約0.1 ；電壓表的量程為3 V，內(nèi)阻約6 k；為小量程電流表；電源電動(dòng)勢(shì)約3 V，內(nèi)阻較小，下列電路中正確的是( )AV測(cè)定一段電阻絲（約5 ）的電阻AAV描繪小燈泡（額定電壓為2.5 V）的伏安特性曲線CA測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻（約

46、3 ）BVG測(cè)定電流表內(nèi)阻D5如圖所示，套在條形磁鐵外的三個(gè)線圈，其面積S1S2= S3，且 “3”線圈在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為1、2、3則它們的大小關(guān)系是（ ）A、123 B、12=3 C、123 D、12vbD回路中產(chǎn)生的電能Eab與Ebc的關(guān)系為Eab=3Eb12.遠(yuǎn)距離輸送電時(shí)，在輸送的電功率不變的條件下（ ）A只有增大導(dǎo)線的電阻，才能減小電流，提高輸電效率B只有提高輸電電壓，才能減小電流，提高輸電效率C提高輸電電壓勢(shì)必增大輸電導(dǎo)線上的能量損耗D提高輸電電壓勢(shì)必增大輸電導(dǎo)線上的電流13.如圖所示，一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n11000匝，副線圈匝數(shù)n2200匝，交流電源的

47、電動(dòng)勢(shì)e311sinl00t(V)，電阻R88，兩電表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì)（ ）A. Al的示數(shù)約為0.10AB. V1的示數(shù)約為311VC. A2的示數(shù)約為0.75AD. V2的示數(shù)約為62V14.一個(gè)彈簧振子，第一次被壓縮x后釋放做自由振動(dòng)，周期為T1，第二次被壓縮2x后釋放做自由振動(dòng)，周期為T2，則兩次振動(dòng)周期之比T1T2為 （ ）A11 B12 C21 C1415.如圖6-16所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x=5m的M點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，已知P點(diǎn)相繼出現(xiàn)兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔為0.4s，下面說法中正確的是 （ ）A這列波的波長(zhǎng)是4mB這列波的傳播速度是10m/sC質(zhì)點(diǎn)Q（x=9m

48、）經(jīng)過0.5s才第一次到達(dá)波峰DM點(diǎn)以后各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都是向下16.如圖6-18所示，一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的a，b兩點(diǎn)，相距14.0m，b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方，當(dāng)一列簡(jiǎn)諧橫波沿此長(zhǎng)繩向右傳播時(shí)，若a點(diǎn)的位移達(dá)到正最大時(shí)，b點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過1.00s后a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)最大，則這簡(jiǎn)諧波的波速可能等于（ ）A.4.67m/s B.6m/s C.10m/s D.4m/s17.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率=1.7108 m。課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表

49、、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器（千分尺）、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻，操作過程分以下三個(gè)步驟：（請(qǐng)?zhí)顚懙诓讲僮鳎⒓t、黑表筆分別插入多用電表的“”、“”插孔；選擇電阻檔“1”；_；把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖（a）所示。根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖9（b）的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇_電路來測(cè)量金屬絲電阻；他們使用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，金屬絲的直徑為_mm；0252030AV5000/V2500/VNa2.5 5.0 2.5PVOFF1001012.51050250500500

50、25050102.51101001kVVmA+AVRxRPABESAAVRxRPABESBARxRPABESCAVRxRPABESDV（a）（b）根據(jù)多用電表測(cè)得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長(zhǎng)度約為_m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）他們正確連接電路，接通電源后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流始終無示數(shù)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據(jù)。（只需寫出簡(jiǎn)要步驟）_ _18.圖a中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；電流表具有一定的內(nèi)阻，電壓表的內(nèi)阻不是無限大，S為單刀雙擲開關(guān)，R為待測(cè)電阻。當(dāng)S向電壓表一側(cè)閉合時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1，電流表讀數(shù)為I1；當(dāng)S向R一側(cè)閉合時(shí)，

51、電流表讀數(shù)為I2。 根據(jù)已知條件與測(cè)量數(shù)據(jù)，可以得出待測(cè)電阻R 。 根據(jù)圖a所給出的電路，在圖b的各器件實(shí)物圖之間畫出連接的導(dǎo)線。V juymA juyESR圖aERS圖b19題圖19.如圖所示,直線A為電源的伏安特性曲線，直線B為電阻R的伏安特性曲線，用該電源和電阻組成一個(gè)閉合電路，電源的輸出功率和電路的總功率分別為多少?20題圖20.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為6伏，內(nèi)阻為5歐，燈A標(biāo)有“2V，O.1 W”, 燈B標(biāo)有“1.5V,0.075W”,燈C標(biāo)有“1.5V,0.15 W”為使三燈都能正常發(fā)光，變阻器R0的阻值應(yīng)為多大?滑動(dòng)觸頭P應(yīng)放在何位置?21.如圖所示，傾角為的光滑絕緣斜面,處在方向

52、垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、帶電量為一q的小球，恰可在斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)、其角速度為，那么，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為多少？未知電場(chǎng)的最小場(chǎng)強(qiáng)的大小為多少？方向如何？ 22.如圖所示，空間分布著圖示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E(寬為L(zhǎng))和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一帶電粒子質(zhì)量為m，電量為q,(不計(jì)重力)從A點(diǎn)由靜止釋放后經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，穿過中間磁場(chǎng)進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回A點(diǎn)而重復(fù)前述過程求中間磁場(chǎng)的寬度d和粒子的運(yùn)動(dòng)周期（虛線為磁場(chǎng)分界線，并不表示有什么障礙物）23.兩條彼此平行間距 l=0.5m 的光滑金屬導(dǎo)軌水平固定放置，導(dǎo)軌左端接阻值 R =2 的電阻，右端接阻值

53、 RL=4的小燈泡，如圖（a）所示在導(dǎo)軌的 MNQ P矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， M P的長(zhǎng) d =2m , MNQP區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 t 變化如圖（b）所示垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿，金屬桿的電阻r=2，兩導(dǎo)軌電阻不計(jì)在t=0時(shí)，用水平恒力 F 拉金屬桿，使金屬桿由靜止開始從 GH 位置向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬桿從 GH 位置運(yùn)動(dòng)到PQ 位置的過程中，小燈泡的亮度一直沒有變化求：（1）通過小燈泡的電流I；（2）水平恒力F的大小；（3）金屬桿的質(zhì)量m。24.發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100匝、邊長(zhǎng)為20 cm的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著垂直于磁感線方向

54、的軸以=100 rad/s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈和外電路的總電阻R=10 .(1)寫出交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)線圈從計(jì)時(shí)開始，轉(zhuǎn)過過程中通過線圈某一截面的電荷量為多少？25.如圖6-1所示，光滑圓弧軌道的半徑為R，圓弧底部中點(diǎn)為O，兩個(gè)相同的小球分別在O正上方h處的A點(diǎn)和離O很近的軌道B點(diǎn)，現(xiàn)同時(shí)釋放兩球，使兩球正好在O點(diǎn)相碰。問h應(yīng)為多高？答案：1.A 2.B 3.B 4.AB 5.C 6.A 7.B 8.B 9.B 10.AC 11.AD 12.B 13.A ERS14.A 15.ABD 16.AC 17. 將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零D 0.26

55、0 mm （0.2580.262 mm均給分）12m或13m 以下兩種解答都正確：使用多用電表的電壓檔位，接通電源，逐個(gè)測(cè)量各元件、導(dǎo)線上的電壓，若電壓等于電源電壓，說明該元件或?qū)Ь€斷路故障。使用多用電表的電阻檔位，斷開電路或拆下元件、導(dǎo)線，逐個(gè)測(cè)量各元件、導(dǎo)線上的電阻，若電阻為無窮大，說明該元件或?qū)Ь€斷路故障.18. 19. 4W；6W20. 30 P應(yīng)在距左端R0/3處21. 沿斜面向下22. 23. (1) I=0.1A. (2) 0.3N (3) 1.2kg24. (1)i=2sin100t A (2)110-3 C25. 電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合1在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量

56、金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示，用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l=0. 810 m金屬絲的電阻大約為4，先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為 mm.(2)在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)，除被測(cè)電阻絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：A直流電源：電動(dòng)勢(shì)約4.5 V，內(nèi)阻很小；B.電流表A1：量程00.6 A，內(nèi)阻0. 125; C電流表A2：量程03. 0 A，內(nèi)阻0. 025;D電壓表V：量程03 V，內(nèi)阻3 k;E.滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值10；F.滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值50;G開關(guān)、導(dǎo)線等在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是 ，應(yīng)該選用的

57、滑動(dòng)變阻器是 。(3)根據(jù)所選的器材，在如圖所示的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(4)若根據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的電阻為Rx=4. 1，則這種金屬材料的電阻率為 m.（保留二位有效數(shù)字）答案：(1)0.5200.002 (2) A1 R1 (3）實(shí)驗(yàn)電路如圖所示 (4)(1.10.1)10-62一個(gè)標(biāo)有“12 V”字樣，功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示，利用這條圖線計(jì)算：(1)在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率P= W.(2)假設(shè)燈絲電阻與其絕對(duì)溫度成正比，室溫有300 K，在正常發(fā)光情況下，燈絲的溫度為 K.(3)若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20 V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，

58、則串聯(lián)電阻的阻值為 .答案：(1)24 (2)1 800 (3)43有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示此金屬材料重約12 N，長(zhǎng)約為30 cm，電阻約為10已知這種金屬的電阻率為，密度為因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測(cè)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積S0，現(xiàn)有如下器材可選：A毫米刻度尺 B螺旋測(cè)微器C電流表（600 mA,1. 0) D電流表（3 A,0. 1)E電壓表（3 V,6 k) F滑動(dòng)變阻器（2 k,0. 5 A)G滑動(dòng)變阻器（10 k,2 A) H蓄電池（6 V,0.05) I開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若千 (1)除待測(cè)金屬管線外，還應(yīng)選用的器材有 （

59、只填代號(hào)字母）(2)在圖中畫出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖，并把所選儀器連成實(shí)際測(cè)量電路(3)實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有： ，計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式為S0= 。答案：(1)ABCEGHI (2）如圖所示（3）橫截面邊長(zhǎng)a、管線長(zhǎng)度l、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I 4某同學(xué)用一個(gè)定值電阻R、兩個(gè)開關(guān)、一個(gè)電壓表和若干導(dǎo)線連成一個(gè)測(cè)量電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示，已知電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源的內(nèi)電阻，其量程大于電源電動(dòng)勢(shì)，表盤上刻度清晰，但數(shù)字不清，電源內(nèi)阻約為幾歐(1)在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(2)實(shí)驗(yàn)中始終閉合開關(guān)S1，當(dāng)開關(guān)S2處于斷開和閉合兩種狀態(tài)時(shí)，電壓表指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)分別為n1、n2，

60、則計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式是r= 。答案：(1 )略 （2）5現(xiàn)有一種特殊的電池，它的電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r約為50，已知該電池允許輸出的最大電流為50 mA，為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻很大，對(duì)電路的影響可不考慮，R為電阻箱，阻值范圍09 999，R0是定值電阻，起保護(hù)電路的作用(1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：A. 10 2.5 W B. 100 1. 0 WC. 200 1. 0 W D. 2 000 5.0 W本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選哪一種規(guī)格？答 。(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)