恒定电流复习讲义课件.ppt

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1、第二章恒定电流,2.1导体中的电场和电流,一、电源,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动形成电流.(瞬时电流),1、电流的形成,2、持续电流的形成倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不断地把电子从A搬运到B，使AB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。,装置P电源,电源,1.能把自由电子从正极搬到负极的装置.,2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.,小结:形成电流的条件,（1）存在自由电荷 金属导体自由电子 电解液正、负离子（2）导体两端存在电压 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流 电源的作用是保持

2、导体两端的电压，使导体中有持续的电流,我们在上一章中曾经得出结论:在静电平衡时,导体内部的场强为零,导体上任意两点之间的电势差为零(等势体).这与我们现在的说法有矛盾吗?为什么?,思考题,导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。-恒定电场,、恒定电流,电流：1、定义：大小、方向都不随时间变化的电流 用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱,2、公式：,4、方向：正电荷定向移动的方向 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。,可得,3、单位：安培 A 其他单位 mA

3、A,（1）电流为标量，电流虽有方向但是标量（2）电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。,例1 某电解池，如果在1s中内共有5.01018个二价正离子和5.01018个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？,答案：1.6A,说明,四、电流的微观表达式,推导：,一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为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，每个自由电荷量为q。,思考题,如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否

4、相符？怎样解释？,电子定向移动的速率约10-5 m/s，电子热运动的平均速率10 5 m/s，电场的传播速率310 8 m/s.,三种速度的区别,（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即 受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言）,（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为10-2-10-3m的数量级。（对每个电子而言）,（3）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与 温度有关，通常情况为每秒几百米。,1、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压2、电源的作用：提供持续的电压3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行.(恒定电场)

5、4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.5、电流:表示电流的强弱程度的物理量.（1）定义式 I=q/t（2）金属导体中电流的计算式,小结,n 为单位体积内自由电荷数目，S 为导体横截面积，v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量,二、电动势,1、定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。,2、定义式：,3、单位：V 1V=1J/C,4、物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。,二、电动势,5、电动势有电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。,7、电源的另一重要参数内阻。,6、电动势是标量,AC,课堂训练,A、电路中

6、每通过1C的电量，电源把2J的化学能转变为电能B、蓄电池两极间的电压为2VC、蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能D、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）强,2、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）,AD,课堂训练,2.3欧姆定律,在导体的两端加上电压，导体中才有电流.导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？,分压电路：(控制电路)可以提供从零开始连续变化的电压,实验电路,测量电路:测导体A的电流、电压,导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。,3、公式：,4、单位：,2、物理意义：,1、定义：,兆欧（M）,千欧（k）,国际单位制中 欧姆（）,反映了导体对电流的阻

7、碍作用,一、电 阻,（R只与导体本身性质有关）,二、欧姆定律,内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻成反比,3、适用条件：,金属导电和电解液导电,2、公式,三、导体的伏安特性,1伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线,图线斜率的物理意义是什么？,电阻的倒数,2线性元件和非线性元件,符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件；,不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件,D.从 可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零,1、

8、对于欧姆定律，理解正确的是（）,A.从 可知，导体中的电流跟加在它 两端的电压成正比，跟它的电阻成反比,B.从 可知，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,C.从 可知，导体两端的电压随电阻 的增大而增大,A,练习:,O,I,U,a,b,c,d,2.某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点,得到了图中a、b、c、d四个点.请比较这四个电阻值的大小.,RaRbRcRd,3、图为两个导体的伏安特性曲线，求（1）R1：R2（2）两电阻串联在电路中，导体两端的电压比 U1：U2（3）若并联在电路中，电流之比I1：I2,R1,R2,（1

9、）:（2）:（3）:,2.4串联电路和并联电路,串联电路：,并联电路：,(1)I0=I1=I2=I3,总结：串联电路各处的电流相等.,(1).I0=I1+I2+I3,总结：并联电路的总电流等于各支路电流之和.,串联电路：,因此：,另一方面：,所以：,总结：串联电路两端的总电压等于各部分电压之和.,并联电路,各支路两端电压相同。,R=R1+R2+,电 阻 的 串 联,电 阻 的 并 联：,试证明：（1）n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的 n分之一；,（2）若干个电阻并联，总电阻一定小于其中最小的电阻；,（3）并联的支路越多，总电阻越小；,（4）并联支路有一个电阻变大，总电阻变大。,三个阻值都

10、是12的电阻，它们任意连接，组成电路，总电阻值可能为()A.4 B.24 C.8 D.18,课堂练习：,ACD,求：电阻R1两端的电压U1？,当ab之间的电压为U为，c、d之间的电压为多少？,电压表和电流表的改装,一、表头（G）,几个重要参量,满偏电流：,表头指针偏转到最大刻度时的电流。,“Ig”,内阻：,表头线圈的电阻。,“Rg”,满偏电压：,表头指针偏转到最大刻度时的两端所加的电压。,Ug=IgRg,Ug=IgRg,二、把表头G改装成电压表V,如下图所示，有一个表头G，其内阻为Rg，满偏电流为Ig。,U-Ug,1.方法：串联分压电阻R,2.原理:利用串联电阻的分压作用,3.分压电阻R:,3

11、.分压电阻:,4.电压表的内阻：,5.标度：,把原电流值扩大（Rg+R）倍,U=Ig（Rg+R）,解：,三、把表头G改装成电流表A,1.方法：并联分流电阻R,2.原理:利用并联电阻的分流作用,3.分流电阻R:,4.电流表的内阻：,5.标度：,把原电流值扩大 倍,强化练习：,有一表头G，内阻Rg=25，满偏电流Ig=3 mA，把它改装成量程为0.6 A的电流表，要并联一个多大的电阻R？改装后电流表的内阻RA为多大？,解:,2.5焦耳定律,2.5焦耳定律,什么是电流的热效应？,导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。,自由电子在电场力的作用下会定向移动而做功，电场力做的功常常

12、说成是电流所做的功，简称“电功”；而不同导体在相同电压作用下电场力做功的快慢程度又是不同的，为了比较电场力做功的快慢，我们引入了“电功率”的概念；同时电流通过导体是会发热的，我们把它叫“电热”。那么以上这些物理量之间有何关系呢？下面我们在复习初中学过内容的基础上进一步来明确这些问题。,1、电功：电场力（或电流）所做的功。（1）定义式：W=qU=UIt（2）单位：焦耳（J）、千瓦时（kwh）。1kwh=3.6106J2、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。（1）定义式：P=W/t=UI（2）单位：瓦特（W）。,3、电热：电流通过导体产生的热量。（1）大小Q=I2Rt（2）单位：焦耳（J）,（5

13、）输入功率：用电器输入端的电压与输入电流之积。P=UI 输出功率：用电器输出端的电压与输出电流之积.,（3）焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积,焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路,纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件,非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路,根据能量守恒定律及“功是能量转化的量度”可知：电流的热效应产生了电热，则电流必做功，那么电功与电热间有何关系呢？,4、电功与电热：（1）在纯电阻电路中，电功等于电热：W

14、=Q。即电能全部转化为内能：UIt=I2RtU=IR，也即欧姆定律成立。此时有：UIt=I2Rt=（U2/R）t（2）在非纯电阻电路中，电功大于电热：WQ。即电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化学能等其它形式的能量：UIt=I2Rt+E其它I2RtUIR，也即欧姆定律不成立。,UIR,注意：,1、公式W=UIt和P=UI是电功和电功率的一般表达式，适用于任何用电器，它表示用电器消耗的全部电功和电功率。而W=I2Rt=U2t/R和P=I2R=U2/R则是前面两公式与欧姆定律结合而导出的，它们实际上只适用于纯电阻电路。,2、电流通过用电器做功的过程实际上是电能转化为其它形式的能的过程

15、。电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。,小结：,电功,电功率,热功率,焦耳热,例题：,对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）,解析：,电功率计算的普通公式为,用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解槽等）,只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由 改写电功率的表达式,所以，正确选项为C、D,1、有一直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流为0.4A，若电动机接入2V电压电路中，电动机正常工作，电流是1A，求电动机正常工作时输出功率多大？如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？,练习巩固,电

16、动机不转动时其电功全部转化为内能，可视为纯电阻电路。,2.6电阻定律,与长度有关,与横截面积有关,与材料有关,结论：导体的电阻和导体的长度、横截面积、材料有关。,一、实验探究：,1、明确目的：,探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系。,2、实验方法：控制变量法。,3、实验控制：,（1）电阻、长度、横截面积的测量、测定方法：,横截面积：绕制线圈先算直径。长度：直接测量。电阻：伏安法。,（2）器材选择：（电源，电键，电表，导线，待测电阻）,材料、长度一定：,材料、横截面积一定：,长度、横截面积一定：,（3）实验电路：,结论：导体的电阻跟长度成正比，跟横截面积成反比，还跟材料有关。,二、逻辑

17、推理探究：,1、分析导体电阻与它的长度的关系。,2、分析导体电阻与它的横截面积的关系。,3、实验探究导体电阻与材料的关系。,三、电阻定律：,1、表达式：,2、适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解质溶液。,3、电阻率：,（1）、物理意义：反映导体导电性能的物理量。,（2）计算表达式：,（3）电阻率与温度的关系：,金属电阻率随温度升高而增大。应用：电阻温度计。,半导体的电阻率随温度的升高而减小。应用：热敏电阻，光敏电阻。,部分合金如锰铜、镍铜电阻率几乎不受温度的影响。应用：标准电阻。,超导体：某些材料当温度降低到一定温度时，电阻率为零。,1、金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感

18、”，图中可能表示金属铂电阻的图线的是：,B,2、相距40km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10V，电流表的示数为40mA，求发生短路处距A处有多远？如图2所示。,12.5km,3、如图所示，P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的夺取度为d。管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I。则金属膜的电阻为_，镀膜材料的电阻率=_。,2.7闭合电路欧姆定律,教学目标,（一）知识与技能1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和

19、。2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。5、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。,（二）过程与方法1、通过演示路端电压与负载的关系实验，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。（三）情感、态度与价值观通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的

20、创新精神和实践能力。重点1、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。2、路端电压与负载的关系难点路端电压与负载的关系 教具：滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑,1、欧姆定律表达式,I=U/R,纯电阻电路,2、此公式的适用条件,3、电源的作用,保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流,思考,闭合电路的欧姆定律,各种电池,实验研究,外电路,内电路,内电路,几个概念,R:外阻,r:内阻,外电阻,内电阻,E,U外,U内,I,E=U外+U内,例1、在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V,内阻0.12，外电路的电阻为1.38，求电路中的电流和路端电压。,由闭合电路欧姆定

21、律,路端电压为,U=IR=1.38V,解:,1、电源的电动势为2V，外电阻为9时，路端电压为1.8V，求电源的内电阻？,2、把两节“电动势是1.5V,内阻是1”的干电池串联,给标有“2.4V,0.3A”的灯泡供电时,通过灯泡的电流是A,灯泡两端的电压 是V,灯泡消耗的功率是W,解:,灯泡的电阻 R=U/I=2.4/0.3=8,通过灯泡的电流,灯泡两端电压,灯泡消耗的电功率,0.3,0.72,2.4,移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的示数如何 变化？,实验研究,例2.许多人造卫星都用太阳能电池供电。太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板的开路电压是600V，短路电流是30A。求这块电池

22、板的内阻。,短路电流I=E/r,由此可求内阻r:,解:开路电压的大小等于电源电动势,即,3.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一阻值为20的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()A、0.10V B、0.20V C、0.30V D、0.40V,解:E=800mV=0.8V,由,得r=20,所以:,D,4用图5所示电路，测定电池组的电动势和内电阻，定值电阻R=7.0。在电键S未接通时，电压表的读数是6.0V；电键S接通后，电压表的读数变为5.6V。那么电池组的电动势和内电阻分别等于（）A6.0V 0.5 B6.0V 1.25 C5.6V 1.25

23、D5.6V 0.5,A,解:开路电压就是电源电动势,E=6.0V,内阻和外阻是串联关系流过的电流相同则有,r=0.5,5、如图所示是某电源的伏安特性曲线,则下列结论正确的是()A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12C.电流为0.2A时的外电阻是28.4D.电源的短路电流为0.5A,ABD,6如图6所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和电阻R分别是（）A4W；1 B4W；2 C2W；1 D2W；2,解：由B的图线可以求出B的电阻为R=1,由A与纵轴交点，可以看出电源电动势为E=3 V,

24、与横轴交点，表示短路电流I=E/r=6,即r=0.5,电源的输出功率为,P=UI=22=4W,A,例3、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向b端滑动,则()A.电灯L更亮,安培表的示数减小 B.电灯L更亮,安培表的示数增大 C.电灯L变暗,安培表的示数减小 D.电灯L变暗,安培表的示数增大,A,8、如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,R1和R2是两个定值电阻,当可变电阻R的滑片向a点移动时,通过R1的电流和I1和通过R2的电流I2将发出的变化是(),A.I1变大,I2变小 B.I1变大,I2变大C.I1变小,I2变大 D.I1变小

25、,I2变小,C,9.如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向b移动时：(),A、伏特表V的读数增大，安培表A的读数减少B、伏特表V的读数增大，安培表A的读数增大C、伏特表V的读数减少，安培表A的读数减少D、伏特表V的读数减少，安培表A的读数增大,A,2.8多用电表,教学目标,（一）知识与技能理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。（二）过程与方法动手操作，学会用多用电表测量小灯泡的电压、电流、及二极管的正、反向电阻。（三）情感、态度与价值观培养学生探索、发现，勇于创新的精神。教学重点：欧姆表和多用电表的制作原理。教学难点：理解欧姆表和多用电表的制作原理。教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学手段投影仪、

26、多用电表（指针式、数字式）、小灯泡、电池、电键、导线（若干）、二极管,一、复习回顾,1.如何把电流表改装成电压表?,2.如何把电流表改装成量程较大的电流表?,3.能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?,例1.如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻7.5,A、B为接线柱.(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流(2)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?(3)如果把任意电阻R接在A、B间,电流表读数I与R的值有什么关系?,导线,电阻R2,14

27、2,5mA,一、欧姆表,1基本构造：欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和红、黑表笔组成，如图所示，就电路部分而言，在欧姆表内部是电流表、电池、调零电阻三者串联而成，在欧姆表外部，接上被测电阻后，与欧姆表内部电路一起组成闭合电路,欧姆表法是直接测量电阻的一种方法，用多用电表的欧姆挡直接进行测量,2、欧姆表测电阻的原理:,I=,根据闭合电路欧姆定律，利用电流随外电阻Rx的变化而制成的。,3、欧姆表盘的刻度的刻度方法:,原理：,闭合电路欧姆定律,（1）刻度：,短接、调节调零电阻R使电流表G 的指针满偏。即有,“0”,（2）中值电阻,注意：(1)欧姆表的刻度与其它表刻度相反 且刻度不均匀（2）

28、欧姆表每次测电阻 前需调零。不能带电测量。,（3）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。,表原理,I=0,4.表盘结构,欧姆表盘的刻度是均匀的吗？,因为I 与Rx 之间的关系不是线性系，所以欧姆表盘的刻度 不均匀,I=,5、欧姆表的使用:,一般常用的欧姆表是多用电表中的一个功能欧姆表的使用要点是：（1）根据被测电阻的大致值，将选择开关旋转到欧姆挡相应的倍率上 欧姆档的倍率表示测量值跟指针指示值的倍数关系例如用“10”档测某电阻时，指示值为15，则表示被测电阻值是1510150（）选取档位的根据是以测量时指针尽可能达半偏为宜,（2）调零；红、

29、黑表笔短接，调节调零旋钮（调节调零电阻的值）使指针指向最右方0处（3）测量：将被测电阻跨接在红、黑表笔间注意：不要用手接触电阻的两引线若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡但每次换档后必须重新调零 每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电测量。（4）读数：测量值表盘指针示数倍率（5）测量完毕，将选择开关旋转到空档或交流高压档，拨出表笔，长期不用应取出电池,表读数,122,1.50k,6.万用表欧姆挡测电阻的优缺点:,优点：测量方便 缺点：若电池用久了，电动势与内阻会变化，产生误差较大，只能粗略测量电阻,Rx,R,_,G,E,r,+,问题:电压表电流表和欧姆表都有一个表头能不能让它们

30、共用一个表头制成一个多用电表呢?,二、认识多用电表,问题,1.开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别测的是什么?,2.在测量电流和电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?,A,B,1,2,3,4,5,6,1、2为电流表3、4为欧姆表，5、6为电压表,电流：1大 电压：6大,二、认识多用电表,指针式多用电表,数字式多用电表,问题2:多用电表可以有哪些用途?,问题3:怎样从多用电表上读出电流、电压、电阻的值?,问题1:参照图请说一说指针式多用电表的基本构造?,1.电压的测量:,(1)将电压表并联在待测电路两侧,(2)红表笔接高电势,黑表笔接低电势,(3)先看清满量程是多大,再判断每一个小格

31、是多少?不要超出电表量程.,(4)读数时一定要正视表针.,(5),2.电流的测量:,(1)将电流表串联在待测电路中,(2)让电流从红表笔流入,从黑表笔流出,(3)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少?不要超出电表量程.,(4)读数时一定要正视表针.,三.判断二极管的质量和极性,用万用电表的欧姆挡,挡位开关调到R*100或R*1K位置.且红表笔接电源的负极,黑表笔接电源的正极.,二极管正向时导通,电阻约为几百欧姆,反向是截止,电阻约为几百千欧.正向电阻越小越好,(不能为零),反向电阻越大越好,(不能无限大),四.查找电源故障:,1.电压法,2.电流法,3.电阻法,四、实验,1.怎样用多用电

32、表测量小灯泡的电压?测量中应注意什么？,2.怎样用多用电表测量通过小灯泡的电流?测量中应注意什么？,3.怎样用多用电表测量二极管的正反向电阻?测量中应注意什么？,五、讨论,1.在使用多用电表时还有哪些问题是要注意的？,2.两位同学用过电表后开关的位置分别如图所示，哪位同学的习惯好些？为什么？,2.9实验：测定电池的电动势和内阻,教学目标,一、知识与技能1、理解闭合电路欧姆定律内容2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。二

33、、过程与方法 1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。2、学会利用图线处理数据的方法。,三、情感态度与价值观使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。教学重点 利用图线处理数据教学难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析教学工具电池，电压表，电流表，滑线变阻器，开关，导线教学方法实验法，讲解法,实验原理,1、伏安法：E=U+Ir,2、电流表法：E=I（R+r）,3、电压表法：,伏安法电路和器材的选择,1、电路选择及误差分析,甲图：,乙

34、图：,实验时采用甲图所示电路误差较小,误差来源于电压表的分流作用,误差来源于电流表的分压作用,仪器选择：,安培表：,00.6A,伏特表:,03V,滑动变阻器:,选用阻值较小的,最大阻值1020,实验步骤,1：按原理图连接实物图,2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大,3、闭合电键，调节变阻器，使电流表的读数有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录几组U，I值。,4、断开电键，整理好器材,数据处理,方法一：公式法,改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值.,E,I短,方法二：图象法,在坐标纸上以轴为横

35、坐标，为纵坐标，用测出几组的，值画出图像,所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值。,思考：考虑电压表的分流作用，大致画出U-I真实图线,注意事项,（1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处,（2）使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化,（3）要测出不小于6组、数据，且变化范围要大一些,（4）画图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。,（5）画U-I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐

36、标必须从0开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r.,实验设计:设计测E、r的其它方法及对应的误差分析,I-R法：,U-R法：,2.10简单的逻辑电路,教学目标,（一）知识与技能1、知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用（二）过程与方法突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。,一、现代信息传播的方式,（1）数字信号在变化中只有两个对立的状态：“有”或者“没有”。而模拟信号变化则是连续的。（

37、2）图示数字信号和模拟信号：,数学信号的0和1好比是事物的“是”与“非”，而处理数字信号的电路称数字电路，因此，数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。下面我们将学习数字电路中最基本的逻辑电路-门电路。,二、门电路,门电路的概念：门电路是用来实现基本逻辑功能的电子电路，可以由二极管、三极管等分立元件构成，也可以制成集成电路。门电路是一种有一个或多个输入端，只有一个输出端的开关电路，是数字电路的基本单元。门电路就像一扇门，当具备开门条件时，输出端就有一个信号输出；反之，门关闭，就有另一个信号输出。有三种类型：与门电路、或门电路和非门电路，或是由上述三种基本门电路构成。,三、门电路简介,1“与

38、”门,（1）“与”逻辑关系,一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生,这种关系称为“与”逻辑关系。,“与”逻辑关系,具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路简称“与”门,逻辑关系式：Y=AB,开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1，熄为0,真值表,波形图,全高出高,见低出低(全1出1,见0出0),2“或”门,（1）“或”逻辑关系,几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生,这种关系称为“或”逻辑关系。,具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路简称“或”门,逻辑关系式：Y=AB,真值表,波形图,全低出低,见高出高(全0出0,见1出1),3“非”门,（1）“非”逻辑关系,输出状态和输

39、入状态呈相反的逻辑关系,这种关系称为“非”逻辑关系。,具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路,简称“非”门,真值表,波形图,见高出低,见低出高(见1出0,见0出1),逻辑关系,真值表,与门 或门 非门,符号,四、集成电路,四个2输入“与”门集成电路的外引线,在显微镜下看到的一个芯片的局部,集成块,【例题】图是一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻。(1)要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起。在图中虚线处应接入怎样的元件?(2)为什么温度高时电铃会被接通？(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，R的值应大一些还是小一些?,实验现象,逻辑关系,思考与讨论：,这两电路能分别属于哪一类“门”？,实验操作举例,路灯自控开关,自然光,模拟路灯,