《《三维设计》2014新课标高考物理一轮总复习课件第七章第1单元电流电阻电功电功率(65张ppt)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《三维设计》2014新课标高考物理一轮总复习课件第七章第1单元电流电阻电功电功率(65张ppt)（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电 流,想一想,电子绕核运动可以看做一环形电流。设氢原子中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动，用e表示电荷量，则其等效电流为多大？,记一记,1形成电流的条件 (1)导体中有能够 的电荷。 (2)导体两端存在 。 2电流的方向 与正电荷定向移动的方向 ，与负电荷定向移动的方向 。 电流虽然有方向，但它是 。,自由移动,电压,相同,相反,标量,3电流 (1)定义式：I 。 (2)微观表达式：I 。 (3)单位：安培(安)，符号A,1 A1 C/s。,nqSv,试一试 1.如图711所示，一根截面积为S的均 匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每 米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做 速度为v的匀速直线运动
2、时，由于棒运动而形成的等效电流大小为 ( ),图711,答案：A,电阻 电阻定律,想一想,两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀的拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？,记一记,1电阻 (1)定义式： 。 (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的 。 2电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的 成正比，与它的 成反比，导体的电阻还与构成它的 有关。 (2)表达式： 。,阻碍作用,长度,横截面积,材料,3电阻率 (1)计算式： 。 (2)物理意义：反映导体的 ，是表征 的物理量。 (3)电阻率与温度的关系： 金属：电阻率随温度升高而 。 半导
3、体：电阻率随温度升高而 。 一些合金：几乎不受温度的影响。,导电性能,材料性质,增大,减小,试一试 2下列说法正确的是 ( ),答案：BD,电功 电功率,想一想,一台电动机内阻为1 ，接到120 V的电源上。当电动机工作时，电流为10 A。问： (1)电动机输入功率是多少瓦？ (2)电动机发热功率是多少瓦？ (3)输出的机械功率是多少瓦？,提示 (1)电动机的输入功率P电UI12010 W1 200 W。 (2)电动机的发热功率P热I2r1021 W100 W。 (3)输出的机械功率P机P电P热1 200 W100 W1 100 W。,3焦耳定律 (1)电热：电流流过一段导体时产生的 。 (2
4、)计算式：Q 。,1电功 (1)表达式：WqU 。 (2)电流做功的实质：电能转化为其他形式能的过程。 2电功率 (1)定义：单位时间内 所做的功。,记一记,UIt,电流,热量,I2Rt,试一试 3下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的 是 ( ),答案：BCD,对电流表达式的理解,q：(1)是通过整个导体横截面的电荷量，不是单位面积上的电荷量(2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，应是q|q1|q2|,一切电路,定义式,公式含义,字母含义,适用范围,公式,U：导体两端的电压R：导体本身的电阻,金属电解液,决定式,从微观上看n、q、S、v决定了I的大小,n：导体单位体积内
5、的自由电荷数q：每个自由电荷的电荷量S：导体横截面积v：定向移动的速率,一切电路,InqSv,微观式,公式含义,字母含义,适用范围,公式,例1 如图712所示是静电除尘器示 意图，A接高压电源正极，B接高压电源的负 极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电 子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到 烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜能除m kg，试计算高压电源的平均电流I。已知电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t。,图712,审题指导 解答本题应注意： (1)电子和正离子同时导电。 (2)应用电流的定
6、义式。 尝试解题,电流微观表达式的相关说明 (1)从微观上看，电流表达式为InqSv，电流由导体中的自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的横截面积共同决定。 (2)判断某个量与其他量的变化关系，可以根据公式推导出该物理量的表达式，就能看出该物理量与其他量是否有关，以及随其他量的变化如何变化等。 (3)电流的微观表达式在金属导体、静电除尘、电视机显像管等问题中都有应用。,对电阻、电阻率的理解和计算,1.电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量。 (2)导体电阻阻值与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，
7、电阻不一定小。,2两个公式的对比,导电材料,(1)金属、电解液 (2)纯电阻电路,适用条件,R的决定式，R由、l、S共同决定,公式含义,：材料电阻率 l：沿电流方向导体的长度 S：垂直电流方向导体的横截面积,U：导体两端电压 I：通过导体的电流,字母含义,公式,例2 神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 m左右。而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6105 。 (1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率。 (2)若有一圆柱体是由髓质制成的，
8、该圆柱体的体积为32 cm3，当在其两底面上加上100 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10 A，求圆柱体的圆面半径和高。,审题指导 解答本题时应注意以下两个方面：,(2)题目中S、l和r的单位。 尝试解题,答案 (1)8106 m (2)4 cm 2 cm,电功率和热功率的计算,P电UI，P热I2R P电P热,电功率与 热功率,WUIt，QI2Rt WQ,电功与电热,电动机、电解槽、日光灯等,白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等,实例,非纯电阻电路,纯电阻电路,例3 (2012北京海淀期末)一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计
9、)，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法中正确的是 ( ) A电饭煲的电阻为44 ，洗衣机电动机线圈的电阻为440 B电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 J D电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍,审题指导 第一步：抓关键点,用电器两端电压均为220 V,并联接入电路,非纯电阻电路,洗衣机,纯电阻电路,电饭煲,获取信息,关键点,第二步：找突破口,尝试解题 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出
10、电压为220 V的电源上，电饭煲可视为纯电阻，电饭煲的电阻为RU/I44 ，洗衣机主要元件是电动机，不能利用欧姆定律计算线圈的电阻，选项A错误；电饭煲消耗的电,功率为PUI2205 W1 100 W，洗衣机电动机消耗的电功率为PUI110 W，选项B错误；1 min内电饭煲消耗的电能为Pt1 100 W60 s6.6104 J，洗衣机电动机消耗的电能为Pt110 W60 s6.6103 J，选项C正确。电饭煲发热功率是I2R5244 W1 100 W，根据题述不能计算出洗衣机电动机内阻和发热功率，选项D错误。 答案 C,在非纯电阻电路的计算中，要注意非纯电阻用电器两端的电压并非是全部加在用电器
11、内阻上，只有在输出功率为零时(此时电路变为纯电阻电路)两者才相等。但是，无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都是I2r。处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功电热其他能量”寻找等量关系求解。,超链接,(1)驱动电机的输入功率； (2)电动彩车通过天安门前时的机械功率； (3)驱动电机的内阻和机械效率。,把复杂的实际研究对象转化成熟悉的非纯电阻电路进行处理，抓住了问题的实质，忽略了次要因素，看似复杂的问题变得非常容易,思路立现,彩车“非纯电阻电路”模型,转换对象,答案 (1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 90%,题后
12、悟道 电动彩车是由电动机驱动的，其含电动机的电路是一非纯电阻电路模型，处理此类问题常用能量守恒定律列式求解。,图713,有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔， 通过测量钻孔中的电特性反映地下的有关情况。 如图713为一钻孔，其形状为圆柱体，半 径为10 cm。设里面充满浓度均匀的盐水，其 电阻率0.314 m。现在在钻孔的上表面和底部加上电压测得U100 V，I100 mA，求该钻孔的深度。,答案：100 m,随堂巩固落实 1某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测 量数据分别绘制了三种元件的IU图象如图714所示，则下述判断正确的是 ( ),图714,A只有乙图象是正确的 B甲、丙图象
13、是曲线，肯定误差太大 C甲、丙为线性元件，乙为非线性元件 D甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大 误差 解析：金属的电阻率随温度的升高而增大，丙图可能为金属导体；半导体材料的电阻率随温度升高而减小，如甲图；某些线性元件电阻率不随温度变化，如乙图。因此，甲、乙、丙三个图都可能正确，并不一定因误差引起。 答案：D,2(2012淮阴质检)关于电阻率，下列说法中正确的是( ) A电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越 大，其导电性能越好 B各种材料的电阻率大都与温度有关，金属的电阻率随 温度升高而减小 C所谓超导体，是当其温度降低到接近绝对零度的某个 临界温度时，它的电阻率突然变为
14、无穷大 D某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都 用它们制作标准电阻,解析：电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，说明其导电性能越差，A错；各种材料的电阻率大都与温度有关，纯金属的电阻率随温度升高而增大，超导体是当温度降低到某个临界温度时，电阻率突然变为零，B、C均错；某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用于制作标准电阻，D对。 答案：D,3(2013苏州模拟)导体的电阻是导体本身的一种性 质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是 ( ) A横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C电压一定，电阻与通过导体的电流成反比 D电流一
15、定，电阻与导体两端的电压成正比,答案：A,4如图715所示为一未知电路，现测得两个端点a、 b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为 ( ),图715,答案：C,5截面积为S的导线中通有电流I。已知导线每单位 体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间t内通过导线横截面的电子数是 ( ) AnSvt Bnvt CIt/S DIt/Se,解析：根据电流的定义式，可知在t内通过导线截面的电荷量qIt。 所以在这段时间内通过的自由电子数为 Nq/eIt/e。 自由电子定向移动的速率是v，因此在时间t内，位于以截面S为底、长l
