第七章恒定电流.docVIP

系统集成·物理 PAGE PAGE 24 第七章　恒定电流 考纲要览 考　　点 要求 说　　明 1.欧姆定律 Ⅱ 1.要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等 2.要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差 3.要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果，间接测量的有效数字运算不作要求 2.电流、电阻和电阻定律 Ⅰ 3.电阻的串联、并联 Ⅰ 4.电源的电动势和内阻 Ⅱ 5.闭合电路的欧姆定律 Ⅱ 6.电功和电功率、焦耳定律 Ⅰ 实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线 实验九：测定电源的电动势和内阻 实验十：练习使用多用电表 考向预测 按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：基本概念和定律；串联和并联电路及电表的改装；闭合电路的欧姆定律.其中重点是对基本概念和定律的理解、熟练运用欧姆定律和其他知识分析解决电路问题.难点是电路的分析和计算以及实验.复习时应注意把握以下几点： 1.对基本概念的理解和基本规律的掌握都在电路的分析与计算中体现出来，因此要熟练掌握串、并联电路的特点，并能正确进行电流、电压、电阻、电功、电功率等物理量的计算. 2.以闭合电路的欧姆定律为中心，讨论电路某一部分结构的变化，而引起电阻、电流、电压、电功率等电路特征变化的分析和计算，能够熟练地运用欧姆定律等知识进行正确分析. 3.对演示实验和学生实验的复习，要从实验原理、实验数据的处理、实物图的连接、误差分析等方面逐一把握，对电表的使用、滑动变阻器的接法、电路的设计与选择要重点复习，掌握实验的方法，能够迁移提高. 本章内容是高考中的重点和热点，易与磁场、电磁感应有关电路的内容相结合，考查学生的综合分析能力，有可能作为高考压轴题出现.特别是本章涉及的实验，高考中出现的频率很高. 第1课时　 电动势　欧姆定律 重点难点突破 一、公式I＝q/t和I＝nqSv的理解 I＝q/t是电流的定义式，适用于任何电荷的定向移动形成的电流.注意：在电解液导电时，是正、负离子向相反方向定向移动形成电流，q应是两种电荷的电荷量绝对值之和，电流方向为正电荷定向移动的方向. I＝nqvS是电流的微观表达式(n为单位体积内的自由电荷个数，q是每个自由电荷的电荷量，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率，约10－5 二、电动势和电压的关系 电动势和电压这两个物理量尽管有着相同的单位，而且都是描述电路中能量转化的物理量，但在能量转化方式上和决定因素上有本质的区别： 1.电压表示电场力做功(UAB＝eq \f(WAB,q))，是将电能转化为其他形式的能的本领；电源电动势表示非静电力做功(E＝eq \f(W非,q))，是把其他形式的能转化为电势能的本领. 2.决定因素不同：电压由电源和导体的连接方式决定；电动势由电源本身的性质决定，与所接的外电路无关. 三、伏安特性曲线及其应用 1.伏安特性曲线 电阻恒定不变的导体，它的伏安特性曲线是直线，如右图中a、b两直线所示，具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件，直线的斜率等于电阻的倒数.电阻因外界条件变化而变化的导体，它的伏安特性曲线是曲线，如图中c所示，这类电学元件叫非线性元件，导体c的电阻随电压升高而减小. 2.利用伏安特性曲线的斜率求电阻时，不能用直线的倾角的正切来求，原因是物理图象坐标轴单位长度是可以表示不同大小的电压或电流，而应用R＝eq \f(ΔU,ΔI)求电阻. 3.一般金属导体的电阻随温度的升高而增大，其伏安特性曲线如下图所示. 由于金属导体是纯电阻，所以欧姆定律仍然适用，伏安特性曲线上某一点的纵坐标和横坐标的比值，即曲线的割线斜率表示了导体的电阻(图甲)或导体的电阻的倒数(图乙). 典例精析 1.公式I＝q/t和I ＝nqvS的理解和应用 【例1】来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA的细柱形质子流.已知质子电荷e＝1.60×10－19 C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为　　　　.假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2＝ 【解析】按定义，I＝eq \f(ne,t)，所以eq \f(n,t)＝eq \f(I,e)＝6.25×1015 由于各处电流相同，设某一段质子流长度为l，其中的质子数为n个，则由I＝eq \f(ne,t)和t＝eq \f(l,v)