物理教案-电流（共12篇）
本节课的成功之处在于：1、“电流形成”的视频材料选择的较好。电荷这种微观粒子人们是无法看到的，再好的实验也不能出电荷极其运动。利用多媒体模拟电荷及其运动，向学生展示电流的形成过程，使得抽象的物理知识变的具体想形象，更以与学生理解电流现象。2、趣味小实验利用的比较好，同时引起了师生的兴趣。这个实验不仅由新奇的实验现象能引起学生的兴趣与注意，更重要的是能突出做这个小实验的目的：电流是有方向的。3、电流这个物理量引入的较好。既然在教学中把电流与水流进行了类比，那么就干脆通过比较水流的大小来比较电流的大小，使学生进行知识与方法的迁移。并且利用量筒接水的活动，使学生自然的得出电流这一物理量的定义，即体现了控制变量法，又利用了比值定义法。
误区一:电阻U-I图线的斜率代表电阻
导体电阻大小是从比值角度定义的, 是由元件本身的性质来决定的, 与U、I这些外部条件无关。线性元件阻值不变, U-I图线是直线, 斜率与电阻值相等, 这纯属数学巧合。对非线性元件来说, 电阻随温度等变化, 本身性质发生变化, 电阻值也随之变化, U-I图线是一条过原点的曲线, 曲线上某点的斜率与此时的电阻值不等, 求导体的电阻只能根据电阻的定义。
误区二:电源的外U-I图线的斜率绝对值代表电源内阻
误区三:U-I图线围成的面积代表电功率
关于电源的U-I图象的应用如图5所示, 图线a为电源的U-I图象, 它表示外电路的电压随电流的变化关系, 图线的纵截距为电源电动势, 横截距为短路电流, 斜率的绝对值 (在电源内阻不变的情况下) 为电源内阻。图线b为线性电阻的U-I图象, 它表示定值电阻的伏安特性曲图线, 两者的交点坐标表示该电阻接到该电源上时电路的总电流和路端电压。图中矩形U1MI1O的面积表示此时电源的输出功率, 而图中矩形ENI1O的面积为电源的总功率, 上述两个面积之差为电源内电路消耗的功率。这里所谓的面积代表电功率, 只是数学巧合。但是还要强调的是这里U和I围成的面积跟U-I图线围成的面积是完全不同的说法。比如电阻R的U-I图如图6所示, 在M点电阻R消耗的功率P=U1I1, 正好等于矩形U1MI1O的面积, 但不等于电阻R的U-I图线围成三角形OMI1的面积。
例如:小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图7所示, P (U1, I2) 为图线上一点, PN为P点切线, 与I轴交与点N (0, I1) , PQ为U轴的垂线, PM为I轴的垂线, 下列说法正确的是 ()
A.对应P点, 小灯泡的电阻为R=U1/I2
B.对应P点, 小灯泡的电阻为R=U1/ (I2-I1)
C.对应P点, 小灯泡的功率为图中I-U图线所围成的面积, 即OPQ所围成的面积
D.对应P点, 小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
本题答案应选A和D (请注意C和D的区别) 。
对于U-I图象的U和I围成的矩形面积等于电功率, 这是一个数学巧合。不是U-I图线围成的面积代表电功率。其实U-I图线围成的面积和电功率没有关系, 因为电功率的定义是P=UI, 是状态量。不像速度对时间的积累是位移, 所以v-t图线围成的面积代表位移, 力对空间的积累是功, 即F-L图线围成的面积代表功。
误区四:电源输出功率P出-I图线的理解误区
A.反映Pr变化的图线是c
B.电源电动势为8V
C.电源内阻为1Ω
D.图线b与图线c的交点对应的外电阻一定为2Ω
本题答案只能选A。答案D不选, 因为图线b对外电阻是纯电阻和非纯电阻都适用。
1.知识与技能
运用电磁感应知识分析交流发电机的实际模型，理解交流电的产生原理和过程。
综合运用电磁感应知识，并借助数学工具，推导并总结交流电的变化规律。
结合交流电产生过程的分析，正确理解中性面、交流电的瞬时值、最大值的含义。
2.过程与方法
通过对交流发电机的实际模型观察，提高观察能力、空间想象能力，并领会立体图转化为平面图处理问题的方法。
通过对交流电变化规律的推导，逐步形成利用数学工具及物理规律解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观
通过观看三峡工程的相关视频，了解它的作用和意义，激发学生爱国主义热情，体会物理理论应用于实践所产生的价值。
通过对交流电变化规律的推导，逐步树立应用物理规律分析实际问题的信念。
教学重难点：
1.重点：交流电的产生原理和过程及交流电的变化规律。
2.难点：交流电的变化规律的推导。
教学资源：
演示实验：交流发电机、灯泡、电流表；交流发电机模型；示波器、函数信号发生器。
课时安排：45分钟。
教学过程：
活动之一：引入交变电流的概念。
图片引入：展示“三峡大坝”图片并简单介绍，引入实验。
演示实验：实验1：发电机与小灯泡连接。
实验2：发电机与电流表连接。
进入新课引入概念：引导学生观察实验现象，得出发电机产生的是大小和方向都随时间变化的交变电流，并进入新课。
活动之二：分析交变电流的产生过程。
设置疑问：对比恒定电流和直流电流，引出问题：为什么会产生交变电流？
介绍结构：介绍教学手摇发电机的主要构造。
理论分析：结合发电机模型，引导学生从理论上分析交变电流产生的过程，引出中性面的概念，让学生定性的得出交变电流的大小和方向的变化特点。
实验验证：通过实验验证交变电流的方向变化特点。
动画模拟：模拟形成电流的微观自由电荷定向运动的特点
活动之三：推导交变电流的具体变化规律。
创设情景：情景1：单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动。提供已知条件，推导线圈在中性面和垂直中性面两个特殊位置的感应电动势。
引导分析。
得出结果：引导学生先将立体图转化为平面图，再进行分析，得出结果。
拓展情景。
学生推导。
集体评价。
确定结果：情景2：单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。提供已知条件，推导线圈在t时刻的感应电动势。
学生请一个学生上台推导，得出结果。然后集体评价，得出正确结论。
拓展情景：情景3：n匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，求感应电动势。
集体完成：情景4：n匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。求感应电流，路端电压。
总结规律：规律：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动时，产生正弦式。
交变电流。简称正弦式电流。
实验演示：告诉学生正弦式电流只是常见的交变电流的一种，还有其它的形式。
知识延伸同时将其它某几种通过示波器显示出来。
活动之四：描述交变电流的变化规律。
公式描述：借鉴前面的推导结果，直接写出正弦式交变电流的数学表达式。
图象描述：引导学生画出感应电动势的变化图像，强调画图的规范性和条理性。
实验验证：运用示波器显示人工匀速摇动发电机的电压随时间变化的图象，并引导学生分析不是正弦式图象的原因。
实验演示：引入家庭用电，输入到示波器。显示出正弦式波形。
知识延伸：告诉学生正弦式电流只是常见的交变电流的一种，还有其它的形式，同时将其它某几种通过示波器显示出来。
活动之五：大型交流发电机的介绍。
播放视频：播放大型发电机的视频。
知识介绍：介绍交流发电机的基本组成和种类。
课堂小结：引导学生进行课堂小结。
播放视频：通过视频展示三峡工程的全面效益。
课后任务：布置课后作业。
板书设计。
第一节 交变电流的产生和变化规律。
一、交变电流的产生
1.什么是交變电流？
大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
2.交变电流的产生过程：
中性面：线框平面与磁感线垂直的位置。
线圈位于中性面时，Φ最大，
线圈垂直中性面时，Φ=0，最大
线圈越过中性面时，线圈中I感方向要改变，转一周，改变两次。
二、交变电流的变化规律
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦式交变电流，简称正弦式电流。
1.正弦式电流的表达式： 2.正弦式电流的图象：
三、几种常见的交变电流波形
⑴自然界中只存在两种电荷，
⑶使物体带电的方法：
摩擦起电：电荷(电子)从一个物体
静电感应：电荷(电子)从物体的一部分
【电荷守恒定律】
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和 。这就是电荷守恒定律。
【元电荷】
⑴电荷的多少叫电荷量。
⑵在国际单位制中，电荷量的单位是 ，简称 ，符号为 。
⑶最小的电荷量就是 所带的电荷量，质子、正电子所带的电荷量与电子相同，但符号相反。
⑷人们把最小的电荷量叫做 。用e表示。所有带电体的电荷量或等于e，或是e的 。电荷量是不能连续变化的物理量。e=1.6×10-19C
巩固练习
1.下列说法正确的是 ( )
A.摩擦起电和静电感应都是使物体的正负电荷分开，而总电荷量并未变化
B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷
D.物体不带电，表明物体中没有电荷
2.带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( )
A.2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.8×10-17C
【库仑定律】
⑴真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的 成正比，与它们的 的二次方成反比，作用力的方向在它们的 。这个规律叫库仑定律。电荷间的这种相互作用叫做静电力或 。
⑵点电荷：是一种理想化的物理模型。当带电体的形状、 及电荷分布状况对静电力的影响可以忽略时，带电体可看成点电荷。
⑶公式： ，式中k=9×109Nm2/C为静电力常量。
巩固练习
3.关于点电荷的说法，正确的是 ( )
A.只有体积很小的带电体，才能作为点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.点电荷一定是电量很小的电荷
D.两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
4.A、B两个点电荷之间的距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将 ( )
A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.不能确定
5.两个金属小球带有等量同种电荷q(可视为点电荷)，当这两个球相距为5r时，它们之间相互作用的静电力的大小为：( )
A. B. C. D.条件不足，无法判断
【电场】
带电体周围存在着一种物质，这种物质叫电场，电场是客观存在的物质，电场的基本性质是对放在其中的电荷有______________ ，电荷间的相互作用就是通过________发生的。
【电场强度】
⑴定义：放在电场中某点的_____所受电场力F跟它的______的比值
⑵公式：________ ，由公式可知，场强的单位为________
⑶场强既有________，又有________，是____量。
方向规定：电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的________的方向相同。
【电场线】
⑴电场线是画在电场中有方向的假想出来的曲线(或直线)，电场线上每点的 表示该点的电场强度方向，即电场方向。
⑵电场线特点：
①电场线从正电荷(或无限远处)出发，终止于无限远处(或负电荷);
②电场线在电场中 ;
③电场线的_______反映电场的强弱，即电场线越密，电场______ 。
⑶匀强电场：
如果电场中各点的电场强度的大小______，方向______，这个电场就叫做匀强电场。
⑷几种常见电场的电场线：
巩固练习
6. 下列说法错误的是 ( )
A. 只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场
B. 电场是一种 物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C. 电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它周围的电荷有力的作用
D.电荷只有通过接触才能产生力的作用
7.电场强度的定义式E=F/q，下列说法正确的是 ( )
A.该定义式只适用于点电荷形成的电场
B.F是试探电荷所受到的力，q是产生电场电荷的电荷量
C.电场强度的方向与F的方向相同
D.由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比
8.某电场的电场线如右下图所示，则某点电荷A和B所受电场力的大小关系是( )
A.FA>FB B.FA
C.FA=FB D.电荷正负不明无法判断
9.关于电场线的说法，错误的是 ( )
A. 沿着电场线的方向电场强度越来越小
B. 在没有电荷的地方，任何两条电场线都不会相交
C. 电场线是人们假设的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在
D. 电场线是始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远
【放电现象】
生活中常见的放电现象：__________________、__________________ 。
【雷电和避雷】
避雷针利用_____________原理来避雷的，当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的_________会通过______放电，逐渐______云中的电荷，使建筑物免遭雷击。
【电容器】
⑴电容器是___________的装置，__________是最早出现的电容器。
⑵平行板电容器：两个正对的靠得很近的______________间夹有一层绝缘材料，就构成了平行板电容器，而这层绝缘材料称为电介质。
⑶充电：把电容器的两个极板分别与电源的正负极相连，两极板就带上了______________的电荷，从而把电荷储存在极板上。
⑷放电：把已充电的电容器与用电器相连构成回路，电容器就失去电荷。
【电容器的电容】
⑴电容器的电容是用来表示电容器储存电荷的多少，国际单位是______ ，简称____ ，符号_____。常用单位：_____(μF) 、 ______(pF)。
1F=____________μF=___________pF
⑵电容器极板的正对面积越大，极板间的距离越近，电容器的电容就越大。此外极板间电介质也会影响电容器的电容。
巩固练习
10. 下列有关生活中的静电，哪些是有利的__________________，哪些是有害的_________.
①静电除尘 ②静电喷涂 ③静电复印 ④雷雨天高大树木下避雨
⑤飞机轮胎用导电橡胶制成 ⑥电视荧屏上常有一层灰尘
11.为了防止静电危害，下列措施错误的是( )
A.油罐车上拖一条与地面接触的铁链
B.飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎
C.在地毯中夹杂不锈钢纤维
D.尽可能保持印染厂空气干燥
12.下列那位科学家发现尖端放电现象( )
A.丹麦物理学家奥斯特 B.英国物理学家法拉第
C.美国科学家富兰克林 D.法国物理学家库仑
13.电视机的荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要的原因( )
A.灰尘的自然堆积
B.玻璃具有较强的吸附灰尘的能力
C.电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘
D.电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘
【电流】
(1)电流的概念：电荷的 形成电流。
(2)电流产生条件：导体两端有电压。
(3)电流的方向：规定 为电流的方向。在金属导体中，电流的方向与 相反。
(4)电流——描述电流强弱的物理量。定义：通过导线某横截面的电荷量与所用时间的比值。公式： ，单位： 简称 ，符号 ，常用单位 和 。单位换算关系：1A= mA= μA
【电源和电动势】
(5)电动势是用来描述电源本身性质的物理量。符号E，单位伏特。
电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。
巩固练习
14.下列说法正确的是 ( )
A.金属导体导电，只有自由电子作定向移动
B.电解液导电，只有正离子作定向移动
C.气体导电，一定只有正离子作定向移动
D.气体导电，正、负离子和自由电子都作定向移动
15.关于电流强度正确的是( )
A.根据I=q / t可知I与q成正比
B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流
C.电流有方向，电流强度是标量
D.电流强度的单位“安培”不是国际单位制
16.在示波管中，电子枪2秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为 ( )
A.4.8×10-6AB.3×10-13A
C.9.6×10-6A D.3×10-6A
【电阻与电流的热效应】
焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方，导体的电阻、通过的时间成正比。公式：______________
热功率：电热器在单位时间内消耗的电能。表达式：______________
巩固练习
17.从白炽电灯上标有“220V、100W”的数据中，我们可以确定 ( )
A.该电灯额定电压为220V，额定功率为100W
B.给电灯加上220V电压，通过它的电流强度一定为5/11安
C.该电灯的电阻为48.4欧姆
D.该电灯在电路中发光时，它实际消耗的电功率可能不是100W
18.某电阻两端电压为2伏特时，通过它的电流强度是0.25安培，它的阻值是_ __欧姆。如果这个电阻两端电压为1.6伏特时，它的阻值是__ __欧姆，这时通过它的电流强度是_ _安培。
19.在某段电路中，每通过5库仑电量时，电流所做的功为3焦耳，则这段电路两端的电压为_ _伏特。
20.一只断灯丝的灯泡，摇接灯丝后使用，要比原来亮一些，这是因为灯丝的( )
一、预习目标
1、知道描述交变电流的相关物理量
2、知道物理量之间的关系
二、预习内容
表征交变电流的物理量
1、瞬时值：正弦交流电瞬时值的表达式为：
电压瞬时值：（ ） 电流瞬时值：（ ）
2、最大值：交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围，当线圈平面与磁力线平行时，交流电动势最大值：（Em＝NBSω），
瞬时值与最大值的关系是：（－Em≤e≤Em）
3、有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。即在同一时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有效值，正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是：
（E=Em/ U=Um/ I=Im/ ）
各种交流电电气设备上所标的、交流电表上所测得的以及在叙述中没有特别加以说明的交流电的最大值，都是指（ ）
4、平均值：交流电的平均值是交流电图像中波形与横轴所围的面积跟时间的比值，用（e=nΔΦ／Δt）计算
5、表征交变电流变化快慢的物理量
①周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s .
②频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：HZ.
③角频率ω：就是线圈在匀强磁场中转动的.角速度。单位：rad/s.
④角速度、频率、周期的关系（ω=2πf=2π/T）
课内探究学案
一、学习目标
l、掌握表征交变电流大小物理量．
2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题．
3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量．
学习重难点：表征物理量及物理量间的关系，并能熟练解决相关问题
二、学习过程
1、写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式？
2、峰值、有效值和平均值有什么区别？
3、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是： ，是不是对一切交变电流都是如此？
3、在我们经常遇到的问题中，那些地方应用有效值？那些地方应用最大值？那些地方应用平均值？
三、反思总结
本节课学习的是描述交变电流的物理量。如：周期和频率表示交变电流周期性变化快慢的物理量；最大值表明交变电流在变化过程中所能达到的最大数值，反映了交变电流的变化范围；而有效值反映的是交流电的热效应在时间上的平均效果。交变电流的有效值是教学的重点也是难点。
四、当堂检测
1、电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接，R1=10Ω，R2 =20Ω。合上开关S后，通过电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则 ( )
A．通过R1的电流有效值是1.2A
B．R1两端的电压有效值是6V
C．通过R2的电流最大值是1.2 A
D．R2两端的电压最大值是6 V
答案：BD
2、如图2所示，表示一交流电的电流随时间的变化图象，其中电流正值为正弦曲线的正半周，则该交流电的有效值为多少？
答案：
课后练习与提高
1、图5－2－1表示一交变电流随时间变化的图象。此交变电流的有效值是：（ ）
A.5 安 B.5安 C.3.5 安 D. 3.5安
答案：B
2、如图5－2－2所示，在匀强磁场中有一个“冂”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=5 /πT，线框的CD边长为20cm.CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时，
（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）若线框电阻r=3,再将AB两端接“6V，12W”灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际功率多大？
解析：（1）注意到图示位置磁感线与线圈平面平行，瞬时值表达式应为余弦函数，先出最大值和角频率：
ω=2πn=100πrad/s
Em=BSω=5 /π×0.2×0.1×100π=10 (V)
所以电动势瞬时表达式应为：e=10 cos100πt(V)。
（2）小灯泡的电阻为R=U额2／P额＝62/12=3Ω，
先求出交变电流电动势有效值 E=Em/ =10(V)
此后电路可看成恒定电流电路，由于R=r, U=Em/2=5V，小于额定电压，故小灯泡不能正常发光。其实际功率是p=U2/R=52/3=25/3=8.3(W)
3、将电阻为r的直导线abcd沿矩形框架边缘加以弯曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在线端a、d间接电阻R和电流表A，且以a、d端连线为轴，以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，如图5-2-3所示，求：
（1）交流电流表A的示数；
（2）从图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产生的热量；
（3）写出弯曲导线转动过程中，从图示位置开始计时的电动势的表达式。
解析：（1）弯曲导线转到图示位置时有感应电动势的峰值为Em=BL2ωL1= BωL1L2
产生电流的峰值为Im=Em/(R+r)= BωL1L2/(R+r)
电流表A的示数I=Im/ = BωL1L2/2(R+r)
（2）由图示位置转过90°角所用时间t=T/4=π/2ω
电阻R上产生的热量为QR=I2Rt=πωR B2L12L22/4(R+r)2
课型: 新授课 授课人： 余焱红 教材分析
与恒定电流不同，由于交变电流的电压、电流等大小和方向都随时间做周期性变化，需要用一些特殊的物理量来描述它在变化中不同方面的特性，本节主要介绍这样一些物理量。教学目标
一、知识与技能
1、知道交变电流的周期和频率，以及它们与转子角速度ω的关系。
2、知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系。
3、知道我国供电线路交变电流的周期和频率。
二、过程与方法
1、用等效的方法得出描述交变电流的有效值。
2、学会观察实验，分析图象，由感性认识到理性认识的思维方式。
三、情感态度与价值观
1、通过对描述交变电流的物理量的学习，体会描述复杂事物的复杂性，树立科学、严谨的学习和认识事物的态度。
2、联系日常生活中的交变电流知识，培养学生将物理知识应用于生活和生产实际的意识，鼓励学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。教学重点难点
重点：周期、频率的概念，有效值的概念和计算
难点：有效值的概念和计算 教学方法
诱思探究教学法
教学过程
一、复习引入新课(一)交变电流
大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。(二)正弦交流的产生及变化规律。
1．产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。
2．规律：
(师生互动复习上一课所学的内容)[教师指出] 我们在前一节课已经学习了正弦交变电流的最大值和瞬时值，知道线圈转动一整圈，交变电流就完成一个周期性变化。这说明，线圈转动速度越快，交变电流周期性变化的越快。交变电流与恒定电流比较具有不同的特点，出了这两个量以外还要用哪些量来描述交变电流呢？
（复习引入时间5分钟左右）
二、讲解新课
首先考虑用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢？
1．交变电流的周期和频率。(1)周期：
(2)频率：(3)周期和频率的关系是：
(启发式提问:我们以前学过那种典型的周期性运动？在周期和频率的定义上有什么区别和联系。通过与匀速圆周运动的比较，让学生感受物理规律内在的和谐与同一性。)
2．交变电流的峰值和有效值(1)交变电流峰值（Im、Em、Um）：(2)交变电流有效值（I、E、U）：
(结合［思考与讨论］进行自主探究式学习，放手让学生思考与讨论，找学生说出自己的分析思路。教师再略做点评。最后由学生独立完成该题。在自主学习过程中让学生体会研究物理问题的一个重要思想——等效思想的应用。)（学生探究讨论5-10分钟）
3、交变电流的相位
（新课教学时间20分钟左右）
三、随堂练习
（通过练习加深对相关概念的理解和应用）
四、课堂小结
（由学生完成课堂小结，教师做补充）
五、作业
附板书设计
１．交变电流的周期和频率
（1）周期：（2）频率：
（3）周期和频率的关系： ２．交变电流的有效值 交变电流有效值（I、E、U）： 1）有效值：
一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1.一根均匀的电阻丝其电阻为R，在温度不变的情况下，下列情况中其电阻值仍为R的是()A.当长度不变，横截面积增大一倍时 B.当横截面积不变，长度增大一倍时 C.长度和横截面半径都增大一倍时 D.长度和横截面积都缩小一半时
解析：此题主要考查学生对电阻定律的理解和应用.电阻是由长度和横截面积共同决定的，它们都加倍或都减半才可以.由以上分析可知，应选D.答案：D 2.电池甲、乙、丙、丁的电动势都为6 V，内电阻依次为1 Ω、2 Ω、3 Ω、4 Ω，要使R=2 Ω的电阻得到最大功率，应该用哪一个电池与R连成一简单电路()A.甲B.乙C.丙D.丁
解析：此题主要考查学生对电阻消耗功率知识的运用.此题很容易认为电源的输出功率的最大值，是当内阻等于外阻的时候，从而选择B；实际上此题是问定值电阻消耗的功率，所以电流最大即可，也就是电路中的总电阻最小.由以上分析可知，应选A.答案：A 3.要使一个电压表的量程变大，可采用的方法是()A.并联一个阻值较大的电阻
B.把原有的分流电阻换成阻值较大的电阻 C.再串联一个阻值适当的分压电阻 D.在原有的分压电阻上并联一个适当的电阻
解析：此题主要考查电表的改装知识.串联电阻起分压作用，所以应选C.答案：C 4.如图所示，A、B为两个相同的灯泡，均发光，当变阻器的滑片P向下端滑动时.则()
A.A灯变亮，B灯变暗 B.A灯变暗，B灯变亮 C.A、B灯均变亮 D.A、B灯均变暗
解析：此题主要考查闭合电路欧姆定律的动态变化问题.先判断出总电阻变小，所以总电流变大，内压将变大，路端电压变小.所以A灯变暗；同时R两端电压也变大，所以B灯两端电压变小，B灯也变暗.由以上分析可知，应选D.答案：D 5.在如图所示的电路中，电容器C的上极板带正电，为了使该极板仍带正电且电荷量增大，下列办法中可以采用的是()
A.增大R1，其他电阻不变 B.增大R2，其他电阻不变 C.增大R3，其他电阻不变 D.增大R4，其他电阻不变 解析：此题主要考查电压的分配变化对电容器两极板电势高低的影响.由电路结构可知，R2和R4上电压分配越多，电容器上下极板的电势就越低.要想让上极板是正极且电荷量增大，则R2上的电压降应减小，可采用的方法是电阻R2变小或电阻R1变大；也可以让R4上的电压降变大，采用的方法是让R4的电阻变大或R3的电阻变小.由以上分析可知，应选AD.答案：AD 6.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象，直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象.将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么()
A.R接到a电源上，电源的效率较高 B.R接到b电源上，电源的输出功率较大 C.R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 D.R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都很高 解析：此题主要考查电源的输出功率和效率的知识.由图可知，AC的交点电流电压的乘积比BC的交点电流电压的乘积大，所以接到a电源上电阻消耗的功率更大一些，也就是a电源的输出功率更大；电源的效率是由输出电压决定的，由于B电源的内阻更小一些，所以接同样的电阻输出电压就更大一些，所以电源的效率就高一些.答案：C 7.如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω
充电.下列说法正确的是()
A.电能转化为化学能的功率为0.12 W B.充电器消耗的电功率为0.14 W C.充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D.充电器把0.14 W的功率储存在电池内 解析：此题主要考查非纯电阻电路的功率问题.电源的输出功率也就是充电电池的总功率,经分析可知，应选AC.答案：AC
二、非选择题（本题共7小题，共72分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
8.(5分）在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示.可知该金属丝的直径d=__mm.解析：此题考查螺旋测微器的读法.需要注意的就是答案的小数的位数.答案：0.900±0.001 9.（10分）在用伏安法测电阻Rx的实验中，所用电压表的内阻约为20 kΩ，电流表的内阻约为10 Ω，选择能够尽量减小误差，而且电流和电压调节范围尽量大的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上（如图所示）.(1)根据各点表示的数据用铅笔画出I—U图线，由此求得该电阻的阻值Rx=__kΩ（保留两位有效数字）;(2)请在右面的虚线框中，用铅笔画出此实验完整的电路原理图；（3）按上述电路测得的Rx值比真实值__.（填“偏大”、“偏小”或“相等”)
解析：（1）I—U图线如下图所示（图线不过原点或是折线、曲线的或位置明显不对的都不正确）,2.3±0.1(有效数字位数错误的不正确）
（2）如下图所示.(3）偏大
此题主要考查定值电阻的伏安特性曲线及电路中电流表的内外接法和变阻器的分压限流式的判断.答案：（1）图见解析；2.3±0.1(2)图见解析（3）偏大 10.(11分）某同学在实验中将一直流电动机接到6 V的直流电源上，闭合开关，发现电动机不转，立即断开开关.为查出原因，他将电动机、电流表、阻值为5 Ω的电阻串联后接到原来的电源上，闭合开关后，电动机并没有转动，这时电流表读数为1 A，检查发现电动机的轴被卡住了.排除故障后，将电动机重新接到6 V的直流电源上带动负载转动，测得电动机做机械功的功率为5 W，求此时通过电动机线圈的电流为多大？
解析：设电动机线圈电阻为R1,5 Ω的电阻为R2.则检查故障时R1+R2=
U16V==6Ω I11A电动机线圈阻值R1=6Ω-R2=6Ω-5Ω=1Ω 设电动机转动时通过线圈的电流为I2，则I2U=P机+I22R1 代入数据解得I2=1 A(I2=5 A舍去）.答案：1 A 11.(12分）如图所示，M为一线圈电阻r=0.4 Ω的电动机，电阻R=24 Ω，电池电动势E=40 V.当电键S断开时，理想电流表的示数I1=1.6 A；当电键S闭合时，电流表的示数I2=4.0 A.求电键S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.解析：设电源内阻为r′，当S断开时，I1=A=40，得r′=1 Ω.24rE，即1.6 Rr当S合上时，I2=4A，则U内=I2·r′=4V U外=E-U内=40 V-4 V=36 V,即电动机两端电压为36 V U外236P热=Ir=(I2-)r=(4-)2×0.4 W=2.5 W.24R2P机=P总-P热=(I2-U外)×U外-2.5(W)=87.5 W.R答案：2.5 W87.5 W 12.(10分）如图所示，有一盏电灯L，当通过0.3 A电流时达到其额定功率1.8 W.滑动变阻器的最大电阻为30 Ω，电路两端电压为12 V.当滑动变阻器的滑动触头滑到P点时，该电灯正常发光.求：
（1）滑动触头在P点时，PB间的阻值为多少？（2）此时滑动变阻器消耗的功率为多少？ 解析：（1）电灯的电阻RL=6 V 灯泡和PB间电阻并联的阻值R11=即6=R1112
R11RAPRPBRL，所以RAP=R11=10 Ω，RPB=20 Ω.RPBRLRPBRLR11由题意：UL=·U,RPBRLR11RAPPL1.8PLΩ=20 Ω，额定电压为UL= 22IL0.3IL所以RAP=R11，R-RPB=(2)此时变阻器消耗的功率为P=(2IL)U-PL=5.4 W.答案：（1）20 Ω(2)5.4 W 13.（12分）如图所示，R3=3 Ω，电压表读数为2 V，电流表读数为A，某段电路发生故障后，两表的读数变为4.5 V和1.5 A,求： 43
(1)电路中哪一部分发生了故障？是何故障？（2）R1、R2的阻值各是多少？
（3）电源电动势E和内电阻r各是多少？（两表均为理想电表）解析：（1）采用排除法可确定R3断路了.(2)当R3断开后，电压表的示数即为R1两端的电压，故R1==
U2 I24.5 V4=3 Ω，断开前，R1两端的电压为U1′=I1·R1=A×3Ω=4V,U1′1.5 A3=4V也是R2、R3两端的总电压，而此时R3两端电压为2V，所以R2=R3=3Ω.(3)R3断开前，据闭合电路的欧姆定律有E=I1R1+(I1+E=4+2r R3断开后，则E=U2+I2r=4.5+1.5r
U1)r,即R3联立以上两式可得E=6 V，r=1 Ω
答案：（1）R3断路(2)3Ω 3Ω(3)6V 1Ω
14.（12分）用一个标有“12 V24 W”的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，求：
（1）在正常发光下，灯泡的电功率为多大？
（2）设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300 K，求正常发光条件下灯丝的温度.(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20 V电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？
（4）当合上开关后，需要0.5 s灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比开始时小？计算出电流的最大值.解析：（1）由图可知，正常发光时R=8 Ω，所以正常发光下，灯泡的电功率为P=U2/R=18 W.(2)由图可知，室温时电阻R′=1Ω，由T/T′=R/R′，得T=2 400K.（3）串联电路电压分配与电阻成正比，Rx/R=8/12，得Rx=5.33Ω.（4）刚合上开关灯未正常发光，温度低电阻小，电流大.Im=12V/1Ω=12 A.答案：（1）18 W（2）2400 K（3）5.33 Ω
课 型：讲授课
教 具：焦耳定律演示仪1个、电源1个、滑动变阻器（50Ω1.5A）1个、电流表，电压表各一个，开关1个，导线若干。教学目标
1、了解电流热效应
2、理解焦耳定律，能用焦耳定律分析有关问题
3、了解电热器的用途、优点，发热 体的构成特点 重 点：焦耳定律 难 点：焦耳定律的应用 教学过程：
（一）复习：
1、电功的定义、公式、单位。
2、电功率的定义、公式、单位。
（二）新课讲授：
电流通过电炉、电烙铁、电灯要发热，电能转化为内能。
1、电流的热效应－－电流通过各种导体时，会使导体发热，温度升高的现象。
2、焦耳定律
演示：如图13-9 R1＞R2 ∵R1与R2串联，I相等 ∴W1＞W
2Q1＞Q2
移动P使RP变小，I变大，Q变大 结论：电流产生的热量跟I、R和ｔ有关
I越大，Q越大，R越大，Q越大，ｔ越大，Q越大 英国物理学家焦耳通过大量的实验，得出了焦耳定律：
电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比（大量实验得出）
用心
爱心
专心
公式:Q＝IRｔ 单位：焦、安、欧、秒
推导：Q＝W＝UIｔ＝I2Rｔ＝Pt（纯电阻电路）
例题：有一个55欧姆的电热器，在家庭电路中正常工作10分钟，放出多少热量？ 解：I＝U/R＝220V/55Ω＝4A
Q＝IRｔ＝（4A）×55Ω×10×60s=5.28×10J
3、电热器－－是利用电流的热效应制成加热设备。图13－10 电热器的主要组成部分是发热体，发热体是用电阻率大、熔点高的金属丝绕在绝缘体材料上做成的
恒温箱是根据电流的热效应和物体热膨胀原理制成的 电热器优点：清洁、无污染、热效率高，且便于控制和调节 电流热效应有时也有不利的作用：损坏用电设备，火灾等。
4、例题：
R1与R2由同种材料制成的两个同阻值的电阻，R1长而粗，R2细而短，通电后观察到的现象（）
（A）R1上的火柴杆先点燃
（B）R2上的火柴杆先点燃（C）两根火柴杆同时点燃
（D）无法确定
（三）小结： 焦耳定律、电热器 练习：
练习册P55“自主训练1、2、3、4、5” 作业：
课本P100作业1、2 教学反思： 2
用心
爱心
电路故障
以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时，使用了一种石墨炸弹，这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上，赞成电厂停电。这种炸弹的破坏方式主要是：( )
A. 炸塌厂房 B炸毁发电机 C使设备短路 D切断输电线
答案：
C
相信上面对电路故障的题目练习同学们已经很好的完成了吧，希望同学们很好的复习学习，轻松的迎接考试工作。
初二物理试题之物理现象
对于物理现象的题目知识，同学们认真看看下面的题目练习学习。
物理现象
秋高气爽的夜里，当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这主要是因为：( )
A. 星星在运动 B地球在绕太阳公转 C地球在自转 D大气的密度分布不稳定，星光经过大气层后，折射光的方向随大气密度的变化而变化
答案：
D
成功之处： 1、 导入。上课铃响起，问学生“听到什么了?”“什么发出的”“什么能转化的声能?”“电脑从何而来?”引出并板书“电源——提供电能的装置”。电铃用电，消耗了电能，转化成声能;教室里的电灯消耗电能转化成光能，你还知道哪些消耗电能的物体?学生举例。教师归纳板书“用电器——消耗电能的装置”。电源提供电能，用电器消耗电能，什么传输电能?教师归纳板书“导线——传输电能”。电灯、电视……不能一直工作，需要有元件来控制。教师归纳板书“开关——控制电路的装置”。总结出组成电路的构成。学生思维清晰，效果水到渠成。
2 、电流教学。这个环节，我采用类比法。把电流和水流类比。水流从高水位流向低水位电流从高电位流向地电位(告诉学生正极电位高，负极电位低)。电源外部电流从电源正极流向用电器最后回到电源负极。水流和电流区别：水流是先后依次流过;电流是电路中的自由电子同时定向移动形成。此时在总结出：①电流形成：电荷定向移动形成(可以是正电荷，可以是负电荷，也可以是正电荷和负电荷同时反向移动);②电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向(负电荷定向移动的反方向)。
不知之处：本节课应该让学生亲手实验，但由于实验器材缺乏，在分析力电流是否让灯泡发亮有先后顺序时，只是教师进行的示范，没能实现学生亲身经历通过实验归纳结论的过程。
电流是摸不着，看不着的，电流的强弱只有间接地通过电流效应的大小来判断。课本是通过“流过手电筒的电流和流过汽车灯的电流，强弱是不一样的”来引出电流的强弱。通过可观察到的现象来获得不可直接感受的信息，这是一种很重要的科学研究问题的方法。
1、从能量的角度认识电源和用电器的作用
2、会读、会画简单的电路图
知识和技能基本要求：
1、初步认识电流、电路及电路图
2、知道电源和用电器
3、从能量转化的角度认识电源和用电器
1、电源和用电器：电源是在电路中提供电能的装置，用电器是消耗电能的装置。常见的电源有干电池，铅蓄电池，发电机等；常见的用电器：灯泡、音乐门铃
2、电路的组成及各部分的基本作用把电源、开关、用电器用导线连接起来组成的电流的路径叫电路。一个完整电路应该包括电源、开关、用电器、导线四种电路元件。其中电源是提供电能的装置，它能维持电路中有持续的电流；用电器是利用电流工作的设备，如电灯、电视机、电动机等，它能将电能转化为其他形式的能量；开关用来控制电路的通与断，起着控制电流的作用，当开关闭合时，电路中有电流，用电器工作；当开关断开时，电路中没有电流，用电器停止工作。注意：开关不是用电器，它不消耗电能；导线是将电源、用电器、开关连接起来，形成电流的路径，用来输送电能。
注意：在连接电路时不能把电池的两端直接连在一起
＊电路的三种状态
“通路”就是在一个完整的电路中，有电流通过。“断路”就是电路中没有电流通过，造成断路的原因，可能是开关没有闭合、接线处松动、导线断了，也可能是用电器损坏。“短路”就是电源的正负两极间没有用电器，而用导线直接相连。短路时因为电阻小，电流会很大，电源和导线会因发热过多而烧坏，甚至会引起火灾，烧毁电器设备，这是绝对避免的。但是，部分电路的短路则可以用来控制某一段电路中电流的有无。
3、正确认识导体和绝缘体
导体和绝缘体的区别是由于其内部的导电机制不同。导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷，电荷能从导体的一个地方移动到另外一个地方；例如：金属导体内部有大量的自由电子，酸、碱、盐的水溶液中有大量的正、负离子。当导体两端接入电源的正、负极时，这些做无规则运动的自由电荷就会发生定向移动形成电流。在绝缘体中，电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动，可以移动的自由电荷很少，一般情况下即使将绝缘体接在电源的两极之间，也不能形成电流。但是，绝缘体不是绝对的，是有条件的，当条件改变时，绝缘体就可能导电，例如玻璃是绝缘体，但把玻璃加热到红炽状态时，它就成了导体，所以导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
4、电流的方向：
当把用电器连接在电池的正负两极时，电流沿着：正极 →用电器→负极，发光二极管是既有单向导电性，又有发光功能的电子元件
＊从科学的角度解释：电流是由电荷的定向移动形成的。形成电流的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷。在金属导体中能自由移动的电荷是自由电子，在酸、碱、盐溶液中能自由移动的电荷是正、负离子。
通常情况下，自由电荷做无规则运动，此时，并不形成电流，只有当这些自由电荷发生了定向移动时才能形成电流。当用金属导体将电源两极连接起来时，金属导体中的每一个自由电子都受到正电荷的吸引，结果自由电子向某一方向定向移动形成了电流。
5、怎样画好电路图
应完整地反映电路的组成，即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中，不能遗漏某一种电路元件，要特别注意电源的极性及导线交叉时是否相连。
规范地使用电路元件的符号，熟悉课本中电路元件的符号，并在画电路图时正确地使用它们。
合理地安排电路元件的符号，应尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路图中，使画成的电路图清楚美观。
【教学目标】
知识与技能：
1、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用安培定则确定相应磁体的磁极和通电螺管的电流方向。
2、培养学生初步的观察能力、实验能力、分析概括、空间想象能力。过程与方法：
1.通过观察奥斯特实验了解电流的磁场，知道电流磁场方向跟电流方向有关系，培养学生的观察实验能力。2.通过观察通电螺线管的实验，发现通电螺线管的磁极跟电流方向的关系，总结出安培定则，培养学生的分析概括能力。3.从安培定则的应用，培养学生的空间想象能力。情感态度与价值观：
养成实事求是，尊重自然规律的科学态度，在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。
【教学重点】
奥斯特实验，通电螺线管周围的磁场，安培定则。【教学难点】
安培定则的运用 【教学准备】
小磁针，螺线管，铁屑，通电螺线管周围磁感线的演示教具，干电池组，铜导线，多媒体系统。【教学方法】
科学探究、启发式教学法 【教学过程】
一、引入新课
课件展示:电荷间的相互作用规律，磁极间的相互作用规律。
提出问题：从刚才的课件展示中，同学们可以发现电荷间的相互作用与磁极间的相互作用有些什么相似之处？
（学生思考、讨论，回答问题）
那么电和磁之间会有一定的联系吗？（学生进行猜想与假设）
演示实验：把导线缠绕在铁钉上，闭合开关，发现铁钉可以吸引几个大头针，断开开关，大头针掉下来。为什么？
那么，电和磁之间究竟有什么联系呢？由此导入课题。
二、进行新课
1、奥斯特实验
引导学生对上述问题进行猜想与假设。
总结学生的猜想与假设，然后指出：最早揭开这个奥秘的是丹麦物理学家——奥斯特。（通过多媒体展示，回顾历史）
指导学生分组完成奥斯特实验：（1）设计实验
在实验中需要用到哪些器材？怎样连接？在实验中同学们要注意观察什么？通过观察什么现象来探究电与磁联系？（多媒体展示实验电路图）
（2）进行实验，观察记录实验现象
将电源两极对调，改变电流方向，再做一次探究。（3）分析归纳，交流合作，形成结论：
小磁针在什么情况下偏转？什么情况下不偏转？ 小磁针为什么会偏转？
小磁针偏转方向跟什么因素有关？
学生汇报探究结果，教师进行总结。板书：
一、奥斯特实验：
1、通电导线周围存在着磁场。
2、电流的磁场方向跟电流方向有关。
2、通电螺线管的磁场
奥斯特实验用的是一根直导线，那么一根直导线通电后有多大的磁性？实际应用大吗？
（学生猜想和假设）
总结学生猜想和假设出来的问题。同时指出：一根直导线通电后磁性不大，实际应用也不大。
那么用什么方法可以增强通电导体的磁性？科学家们为此进行了一系列实验，他们让电流通过各种形状的导线研究电流的磁场，其中有一种后来用处最大的就是把导线做成螺线管再通电。（1）实验探究：
按如图所示的实验装置，进行实验演示。引导学生观察实验现象，并进行课文填空：
通电螺线管周围存在着，a端的小磁针N极被，b端的小磁针S极被，这说明通电螺线管a端为，b端为。
再按教材P120图16-10演示实验，将观察到的现象和分析结论填写在下面的空格线上：
通电螺线周围铁屑分布状态与条形磁铁，其周围的磁场与条形磁铁。
（2）安培定则
科学探究：通电螺线管的磁场的极性跟什么因素有关？（学生猜想假设，教师演示论证）
根据上述实验与观察分析和总结：通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，电流方向改变，通电螺线管的极性也改变。
然后指出：通电螺线管的极性跟电流方向的关系，可用安培定则来判定，指导学生阅读教材，知道安培定则的规定。（p40--图16-17，图16--18）。
板书：
二、通电螺线管的磁场
1、通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
2、通电螺线管的极性跟电流方向有关——安培定则：
用右手握住螺线管，让四指弯曲，跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺管的N极。
三、小结
四、作业
（一）教材42页，作业（1—2题）
（二）补充练习
1、请在图1中标出通电螺线管的Ｎ、Ｓ极
2、在图2所示的通电螺线管上标出螺线管的电流方向和电源正负极。
图 １
图 2
3.根据如图3所示规定的条件画出两通电螺线管的绕线。
图 3
【板书设计】
§16.2
电流的磁场
一、奥斯特实验
1、通电导体周围存在着磁场
2、电流的磁场方向跟电流方向有关
二、通电螺线管的磁场
1、通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
2、通电螺线管的极性跟电流方向有关——安培定则：
