人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流1 电源和电流教学设计及反思

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必记热点知识
1．如果电路中电流为I，用电器的电阻为R，用电器两端电压为U.请你就纯电阻电路和非纯电阻电路讨论U与IR的关系，由此总结I＝eq \f(U,R)的适用条件．
2．描述电源的功率有三个，它们分别是电源的总功率，电源内部消耗的功率和电源的输出功率，如何求解三个功率，它们之间关系如何？
3．在如图所示的U－I图象中，图线a、b表示的含义有什么不同？
4．如果用电器为纯电阻，请总结写出电流做功和电流功率的计算公式
5．如果用电器为非纯电阻(如电动机，电解槽等)，请写出电流做功和电流功率的计算公式．
6．哪些计算电流做功和电流功率的公式对任何电路都适用？
7．比较下面的典型电路，并在空白处填上合适的文字或字母.
8．对电路中的特殊元件如何进行等效处理是简化电路的关键之一，请根据你的体会和所学的知识，完成下面表格.
9．中性面的含义是什么？线圈通过中性面时有何性质和特点？
10．下面的表格是关于交变电流“四值”的比较，请完成填空.
11．如图为两种典型的变压器电路，用n、U、I、P分别表示线圈的匝数、端电压、通过的电流、所在电路的功率，则图甲中成立的关系式有哪些？图乙中成立的关系有哪些？
12．电磁感应过程中的动态分析问题是力学和电学知识的结合，此类问题分析的基本方法和关键是什么？
13．如何求解电磁感应中感应电荷的电荷量？感应电荷量与哪些因素有关？
1．纯电阻电路中，电功等于电热 UIt＝I2Rt 则U＝IR，即I＝eq \f(U,R)
非纯电阻电路中，电功大于电热 UIt＝I2Rt＋E其它 所以U>IR
由此可见，I＝eq \f(U,R)只适用于纯电阻电路．
2．(1)电源的总功率P总＝EI.
(2)电源内部消耗的功率P内＝I2r.
(3)电源的输出功率P出＝P总－P内＝UI.
3．(1)对电源有：U＝E－Ir，如题图中a线．
(2)对定值电阻有：U＝IR，如题图中b线．
(3)说明：①图中a线常用来分析测量电源电动势和内电阻的实验数据．
②图中矩形OABD、OCPD和ABPC的“面积”分别表示电源的总功率、输出功率和内电阻消耗的功率．
4．W＝UIt＝I2Rt＝t，P＝UI＝I2R＝
5．W＝UIt，P＝UI
6．W＝UIt，P＝eq \f(W,t)＝UI
7．欧姆定律表达式自上而下为：
I＝eq \f(E,R＋r)； E＝U内＋U外或E＝U外＋Ir； 电流稳定后I＝eq \f(E,R＋r)； i＝eq \f(e,R＋r)，I＝eq \f(E,R＋r)，Im＝
表中能量转化情况自上而下依次为：
电能→内能； 电能→内能＋其他能； 电能→内能＋电场能； 电能→内能
8．①②③④所在支路视作断路；
⑤⑥⑦⑧所在支路视作短路；
⑨视作理想电压表与其内阻并联；
⑩视作理想电流表与其内阻串联．
9．(1)中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，感应电动势为零即线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面．
(2)性质和特点
①线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零；
②线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周两次通过中性面，故一个周期内线圈中电流方向改变两次；
③线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变．
10．NBSωsinωt eq \f(NBSωsin ωt,R＋r) NBSω 热效应 eq \r(2) eq \r(2) eq \r(2) 面积 时间
11．甲图：＝，＝，P1＝P2(或U1I1＝U2I2)
乙图：＝＝，P1＝P2＋P3(或U1I1＝U2I2＋U3I3).
12．(1)基本方法
①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．
②求回路中的电流强度．
③分析研究导体受力情况(注意安培力用左手定则确定其方向)．
④列动力学方程或平衡方程求解．
(2)动态问题分析要抓好受力情况、运动情况的动态进行分析．
13．设在时间Δt内通过导线截面的电荷量为q，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律得：
q＝I·Δt＝eq \f(E,R)·Δt＝eq \f(nΔΦ,RΔt)·Δt＝neq \f(ΔΦ,R)
可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，在时间Δt内通过导线截面的电荷量q仅由线圈的匝数n、磁通量的变化量ΔΦ和闭合电路的电阻R决定，与磁通量发生变化的时间无关．
电路名称
电路结构
欧姆定律表达式
能量转化情况
纯电阻电路
非纯电阻电路
含电容器电路
交流纯电阻电路
元件
处理方法
①电路中并联的理想电压表
②电路中充电完毕的电容器
③反接的理想二极管
④电流变化时的理想电感器
⑤电路中串联的理想电流表
⑥高频交流电通过大容值电容器
⑦电流稳定后的理想电感器
⑧正接的理想二极管
⑨电路中并联的非理想电压表
⑩电路中串联的非理想电流表
物理量
物理含义
重要关系式
使用情况及说明
瞬时值
交变电流某一时刻的值
e＝________
i＝________
计算线圈某一时刻受力情况
最大值
最大的瞬时值
Em＝______ Im＝
电容器的击穿电压
有效值
跟交变电流的________等效的恒定电流值
对于正(余)弦交流电有：
Em＝____E
Um＝____U
Im＝____I
(1)计算与电流热效应有关的量
(2)电气设备铭牌上所标的值
(3)保险丝的熔断电流
(4)交流电表的示数
平均值
交变电流图象中的图线与时间轴所夹的______与______的比值
eq \x\t(E)＝Bleq \x\t(v)
eq \x\t(I)＝eq \f(\x\t(E),R＋r)
计算通过电路截面的电荷量