教科版高中物理必修第三册第二章电路及其应用1电流电压电阻课件（60页PPT）

(共60张PPT)
第二章　电路及其应用
1. 电流　电压　电阻
核心素养：1.知道电源的作用以及形成电流的条件。2.理解电流的定义式。3.通过对 电场力作用下电荷的定向移动的认识，理解电流形成的条件。4.通过对比电流的定义 式和微观表达式，加深对电流的定义式和微观表达式的理解，并能用这两个公式分 析、处理有关问题。
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研习任务一　电流　电压
一、电流
1. 电路
（1）组成：电源、 、 和开关等。
（2）状态：通路、 、短路。
（3）连接方式：串联和 。
2. 电流
（1）定义：某段时间内通过导体截面的 与通电时间的比。
（2）定义式：I＝ 。
（3）国际单位：安培，符号是A。
3. 电压：形成电流的必要条件，国际单位： ，符号是 。
用电器　
导线　
断路　
并联　
电荷量　

伏特　
V　
教材　认知
二、电流的方向
1. 电流的方向： 电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
2. 在电源外部的电路中电流的方向：从电源 极流向 极；在电源内部的 电路中电流的方向：从电源 极流向 极。
正　
正　
负　
负　
正　
核心　归纳
1. 电源
（1）定义：电源是能把电子从正极搬运到负极的装置。如图所示，P为电源，A是电 源的正极，B是电源的负极。
（2）电源的作用
从电荷移动的角度看，电源的作用就是移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势
差，从而保持电路中有持续的电流。
研习　经典
A. 电荷的定向移动形成电流
B. 金属导体中电流方向是自由电子移动的方向
C. 电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
AD
名师点评
导体两端存在电势差时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力作用下 发生定向移动，形成电流。
电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量。
A. 电源的作用是使电路中产生电荷
B. 电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动
C. 电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
D. 在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位
解析：电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷（并不是创造了电荷，而是 使正、负电荷发生了分离），这样电源两端就会产生电压，电压使电路中的电荷发生 定向移动形成电流，而不是产生电荷，故A错误，B正确；电流虽有方向，但它是一 个标量，故C错误；在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位安培是国际单位制 中的七个基本单位之一，故D正确。
BD
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研习任务二　电流的大小
教材　认知
1. 定义：某段时间内流过导体某一横截面的电荷量与所用时间之比。
3. 单位：在国际单位制中，单位为 ，符号为 ；常用单位有mA、μA， 换算关系为1 A＝ mA＝ μA。
4. 直流电： 不随时间改变的电流。
5. 恒定电流： 和 都不随时间变化的电流。

安培　
A　
103　
106　
方向　
大小　
方向　
[思考]　在小灯泡和电源串联的电路中，如图所示，电流的方向是怎样规定的？
提示：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，或者负电荷定向移动的反方向为电 流的方向。
核心　归纳
1. 金属导体中电流的计算
2. 电解液中电流的计算
研习　经典
D
A. 当n1＝n2时电流大小为零
名师点评
　　（1）金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的，因此q为通过导体横截 面的自由电子的电荷量。
　　（2）电解质溶液中的电流是正、负离子同时向相反方向定向移动形成的，因此q 为正、负离子电荷量的绝对值之和。
　　（3）电解液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的 方向相反。
A. 10 mA B. 1 mA
C. 0.1 mA D. 0.01 mA
A
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课堂强研习 合作学习 精研重难
研习任务三　电阻
教材　认知
1. 定义：导体两端的 与通过的电流的比值。
3. 单位：在国际单位制中，单位为 ，符号是Ω。
电压　
欧姆　
电流I　
电压U　
电阻R　

研习　经典
A. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
B. 导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小 无关
C. 对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值
D. 一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大
A
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研习任务四　认识多用电表　电表的改装
教材　认知
一、认识多用电表
1. 多用电表功能：可以测量电流、电压、 等（电流、电压又分直流和交 流）。
2. 指针式多用电表四个区域：直流电流（DC mA）、 、
和电阻（Ω）。
电阻　
直流电压（DC V） 　
交流电压（AC　V）　
3. 测量电压或电流：把选择开关旋转到电压挡或电流挡的某个量程的位置，把红表 笔接 一边，黑表笔接 一边。
4. 测量电阻
（1）选择开关旋到 某个量程处。
（2）两支表笔 （直接接触）。
（3）调节 ，使指针指向电阻零刻度线位置。
（4）两支表笔分别接触电阻的 。
（5）读取数值，乘以相应 。
高电势　
低电势　
电阻区域　
短接　
调零旋钮　
两端　
倍率　
二、电表的改装
1. 小量程电流表G（表头）的三个参量
2. 电表改装原理
（1）电压表改装：将表头串联一个较大电阻，该电阻常被叫作分压电阻，如图 甲所示。
（2）电流表改装：将表头并联一个较小电阻，该电阻常被叫作分流电阻，如图 乙所示。
研习　经典
[典例4]　如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当 使用a、c两个端点时，量程为0～100 V。已知电流表的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为 1 mA，则R1＝ Ω，R2＝ Ω。
9 500　
90 000　
[典例5]　已知一个表头的满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝100 Ω。
（1）要把它改装成一个量程为3 V的电压表，则应在表头上 （填“串联”或 “并联”）一个阻值为 Ω的电阻，改装后的电压表的内阻阻值为 Ω；
串联　
2 900　
3000　
（2）把两个完全相同的表头改装成量程不同的电压表V1和V2，若将改装后的两表串 联起来去测某一电路的电压，则两表 。
A. 读数相同
B. 指针偏转角度相同
C. 两个电压表读数相同
改装后的电压表的内阻为2 900＋100 Ω＝3 000 Ω。
[解析]　由于两个电压表是用相同的电流表改装的，当两个电压表串联使用时，通过 两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的；刻度盘上的示数表示的是 电压表两端的电压，所以其示数是不同的，量程大的电压表读数大，B正确，A、C错 误。故选B。
B　
[典例6]　如果要把Ig＝100 mA，Rg＝10 Ω的灵敏电流计和电阻箱（0～99.9 Ω）改装 成量程为0.6 A的电流表，需要把电阻箱调成 Ω的阻值，并与灵敏电流 计 （填“串”或“并”）联在一起。
2.0　
并　
BC
A. I1＝1.5Ig
B. I2＝1.5Ig
C. 若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大
D. 若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大
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研习任务五　恒定电场与恒定电流
核心　归纳
1. 建立模型
如图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，两端加一定的电压，导体中的自由 电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电 荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q。
研习　经典
A. nSvΔt B. nvΔt
AC
名师点评
用电流的微观表达式求解问题的注意点
　　（1）准确理解公式中各物理量的意义，式中的v是指自由电荷定向移动的速率， 不是电流的传导速率，也不是电子热运动的速率。
A. a∶b B. l∶a
C. l∶b D. a∶l
解析：根据电流的微观表达式可知I＝neSv甲＝neabv甲，I＝neSv乙＝nelbv乙，则v甲∶v乙 ＝l∶a，故选B。
B
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课后提素养
基础　题组
1. 思维辨析
×
×
×
×
×
A. 通过横截面的电荷量的多少就是电流的大小
B. 电流的方向就是电荷定向移动的方向
C. 在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
D. 导体两端没有电压就不能形成电流
解析：根据电流的概念，电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，A错误；规定 正电荷定向移动的方向为电流方向，B错误；自由电荷持续的定向移动才会形成电 流，C错误，D正确。
D
A. 电源是将电能转化为其他形式能的装置
B. 电源是把电子从正极经电源内部搬运到负极的装置
C. 电源的作用是使导线中形成静电场
D. 电源的作用是维持导线两端有恒定的电压
解析：电源是将其他形式的能转化为电能的装置，A错误；电源的作用是把电子由正 极搬运到负极，维持导体两端有恒定电压，B、D正确，C错误。
BD
中档　题组
A. 闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速建立电场
B. 断开开关，导体内自由电子的定向移动速率消失
C. 断开开关，导体内自由电子的热运动速率消失
D. 在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
解析：闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速建立电场，A正确；断开开关，导 体内自由电子的定向移动速率消失，B正确；不论是否断开开关，电子热运动不会消 失，C、D错误。
AB
A. 0.025 A B. 0.05 A
C. 0.1 A D. 0.02 A
B
整车型号 CH830BEV
最大设计总质量 1 800 kg
动力电池容量 60 A·h
驱动电机额定功率 30 kW
驱动电机型号 WXMP30LO
车辆设计代号VIN LVFADIA3440000003
AB
A. 该电池的容量为60 A·h
B. 该电池以6 A的电流放电，可以工作10 h
C. 该电池以6 A的电流放电，可以工作60 h
D. 该电池充完电可储存的电荷量为60 C
解析：从题图标识牌可知电池的容量为60 A·h，即以6 A的电流放电可工作10 h，故 A、B正确，C错误；该电池充完电可储存的电荷量q＝60×3 600 C＝2.16×105 C，故 D错误。
C
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课时作业
[基础训练]
A. 导体中电荷运动就形成了电流
B. 在国际单位制中，电流的单位是A
C. 电流有方向，它是一个矢量
D. 任何物体，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在
解析：自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电 流，故选项A错误；在国际单位制中，电流的单位是A，故B正确；形成电流的条件是 导体两端有电势差，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误；电流有方向，但它 是标量，故选项C错误。
B
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A. 电荷量 B. 电势差
C. 电容 D. 能量
解析：mA为电流单位，h为时间单位，根据q＝It，可知mA·h为电荷量单位，选项A 正确，B、C、D错误。故选A。
A
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A. 1×10－19
B. 1.602 176 634×1019
C
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A. 1 min电池供给1 C的电荷量
B. 1 000 s电池供给8 C的电荷量
C. 1 s电池供给8 C的电荷量
D. 1 min电池供给8 C的电荷量
解析：电流I＝8 mA＝8×10－3 A＝8×10－3 C/s，即1 s供给8×10－3 C的电荷量，1 000 s供给8 C的电荷量，故B对，A、C、D错。
B
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A. 该电池的容量为500 mA·h
B. 该电池以5 mA电流工作可用500 h
C. 该电池在工作时的电流为500 mA
D. 若电池以10 mA的电流工作，可用50 h
解析：该电池在工作时的电流很小，远小于500 mA，选项C错误；500 mA·h表示电池 容量，由500 mA·h＝t×10 mA得t＝50 h，由500 mA·h＝t'×5 mA得t1＝100 h，所以选 项A、D正确，B错误。
AD
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A. 5×1010 B. 5×1011
C. 1×102 D. 1×104
B
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A. 光速c
D
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[能力提升]
A. qv C. qvS
A
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A. 0.8 mA，水平向左
B. 0.08 mA，水平向左
C. 1.6 mA，水平向右
D. 0.16 mA，水平向右
C
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ABC
A. “安时”（A·h）或“毫安时”（mA·h）是电荷量的单位
B. “千瓦时”（kW·h）是能量的单位
C. 图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态
D. 图中锂离子是在静电力的作用下从负极返回正极的
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解析：“安时”是电池容量的单位，通过单位之间的换算可知，A正确；“千瓦时” 是能量的单位，B正确；图中箭头向左，表示锂离子从负极向正极移动，处于放电状 态，C正确；图中电场强度方向向右，锂离子带正电，向左移动，是在非静电力作用 下从负极返回正极的，D错误。
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11. 如图所示为一块手机电池背面的部分符号，求解下列问题：
（1）电池充满电后可提供的电能是多少？
答案：（1）1.62×10－2 kW·h
解析：（1）4 500 mA·h指的是该电池放电时能输出的总电荷量，电池充满电后，可 提供的电能为
W＝Eq＝3.6×4 500×10－3×10－3 kW·h＝1.62×10－2 kW·h。
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（2）若该电池可待机5天，待机放电电流的大小是多少？
答案：（2）37.5 mA
（3）若播放视频时间为15 h，则播放视频的电流大约是待机电流的多少倍？
答案：（3）8倍
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