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1、专题十三 恒定电流,考点基础自清,考点互动探究,内容索引,考点基础自清,一、电流和电动势,自由移动,答案,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 (1)定义式：I . 其中q是某段时间内通过导体横截面的电荷量. (2)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定 定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极.,电压,正电荷,答案,(3)微观表达式：假设导体单位体积内有n个可自由移动的电荷，电荷定向移动的速率为v，电荷量为q，导体横截面积为S，则I . 3.电动势 (1)电源是通过非静电力做功把 转化为电势能的装
2、置.在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为 ，在电源外部，静电力做功，电能转化为其他形式的能. (2)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与 的比值. 定义式：E . (3)物理意义：反映电源 本领大小的物理量.,nqSv,其他形式的能,电能,被移送电荷q,非静电力做功,答案,二、电阻定律及欧姆定律,1.电阻 (1)定义式： . (2)物理意义：反映了导体对电流的 . 2.电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的_ 成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关. (2)表达式： .,阻碍作用,横截面积,答案,3.电阻率 (1)计算式： .
3、 (2)物理意义：反映导体的导电性能，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 . 半导体：电阻率随温度升高而 . 一些合金：几乎不受温度的影响. 4.部分电路欧姆定律 (1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的 成反比. (2)表达式：I .,材料性质,增大,减小,电阻,答案,(3)适用范围 金属导电和电解液导电(对气体导电不适用). 纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路). 5.导体的伏安特性曲线 (1)IU图线：以电流为纵轴、 为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为IU图线，如图1所示.,电压,图1,答案,(2)比较电阻的大小：图线
4、的斜率 ，图中R1 R2. (3)线性元件：伏安特性曲线是 的电学元件，适用欧姆定律. (4)非线性元件：伏安特性曲线为 的电学元件，不适用欧姆定律.,直线,曲线,答案,三、电功率、焦耳定律,1.电功 (1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的 做的功. (2)公式：WqU (适用于任何电路). (3)电流做功的实质： 转化成其他形式能的过程. 2.电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的 . (2)公式：P (适用于任何电路).,电场力,IUt,电能,快慢,IU,答案,3.焦耳定律 (1)电热：电流通过导体产生的 跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比. (2)公
5、式：Q . 4.电功率PIU和热功率PI2R的应用 (1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P电UI，热功率均为P热I2R. (2)对于纯电阻电路而言：P电P热IUI2R . (3)对于非纯电阻电路而言：P电IUP热P其他 P其他 P其他.,热量,I2Rt,I2R,答案,四、闭合电路欧姆定律,1.闭合电路,电源内部是 ； 用电器、导线组成 .,(1)组成,(2)内、外电压的关系：E . 2.闭合电路欧姆定律 (1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成 .,内电路,外电路,U内U外,反比,答案,(2)公式： I (只适用于纯
6、电阻电路). E (适用于所有电路).,U外Ir,1.关于电流，下列说法中正确的是( ) A.通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 B.导体两端没有电压时，导体中的自由电荷也在运动，所以导体中也有 电流 C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D.因为电流有方向，所以电流是矢量,1,2,3,4,5,学考通关练,解析,解析 电流为单位时间内通过导体横截面的电荷量，是由电荷量与时间共同决定的，电荷量多电流不一定大，故选项A错误； 单位时间内通过导体横截面的电荷量多，则电流大，故选项C正确； 电荷的定向移动形成电流，若不是定向移动则不能形成电流，选项B错误； 一个量有方向
7、并不能定义为矢量，矢量的运算必须遵循平行四边形定则，电流有方向但不符合矢量合成法则，不是矢量，选项D错误.,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,2.(2015浙江10月选考10)如图2所示是我国某10兆瓦(1兆瓦106 W)光伏发电站，投入使用后每年可减少排放近万吨二氧化碳.已知该地区每年能正常发电的时间约为1 200 h，则该电站发电量约为( ) A.1.2106 kWh B.1.2107 kWh C.1.2109 kWh D.1.21010 kWh,图2,解析,解析 每年发电量WPt1.2107 kWh，故B正确.,3.(2015浙江1月学考29)如图3所示是一个电热水壶的铭牌，小沈同
8、学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶( ) A.正常工作时的电流约为6.8 A B.正常工作5 min耗电约0.5 kWh C.只能在直流电下工作 D.只能在220 V电压下工作,解析,1,2,3,4,5,图3,WPt0.125 kWh，B项错误； 铭牌标示的额定电压为220 V的交流电，220 V是正常工作时的电压，故C、D项错误.,4.一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220 V，在此过程中，电压(U)和电流(I)的关系可用图线表示.图中给出的四个图线中，比较符合实际的是( ),1,2,3,4,5,5.(2013浙江6月学考33)太阳能
9、电池由许多片电池板组成.某电池板不接负载时两极间电压是6.0104 V，短路电流是3.0105 A，则这块电池板的内阻为( ) A.20 B.5 C.0.2 D.0.05 ,1,2,3,4,5,解析,返回,考点互动探究,1.电阻的决定式和定义式的区别,考点一 电路的基本概念与规律,2.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较,解析,例1 有一台标有“220 V,50 W”的电风扇，其线圈电阻为0.4 ，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是( ),B.QPt3 000 J,方法提炼,电功和电热的处理方法,(1)首先要分清所研究的电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，正确选择计算公式.
10、 (2)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.,解析,1.(2016浙江10月学考9)一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口.管中盐水柱长为40 cm时测得电阻为R.若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管).则盐水柱电阻变为( ),1,2,3,变式题组,1,2,3,解析,2.有两个相同的电流表，允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig1 mA，表头电阻Rg30 ，若改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表应分别
11、( ) A.串联一个2 990 的电阻和并联一个0.15 的电阻 B.并联一个2 990 的电阻和串联一个0.15 的电阻 C.串联一个2 970 的电阻和并联一个0.05 的电阻 D.并联一个2 970 的电阻和串联一个0.05 的电阻,1,2,3,1,2,3,解析,3.一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内有180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为( ) A.6 V B.360 V C.120 V D.12 V,1,2,3,1.路端电压,外电路两端的电压，即电源的输出电压UEIr. (1)当外电阻R增大时，I减小，内电压减小，路端电压增大，当外电路断开时，I0，UE.
12、,考点二 电路的动态分析,2.判定总电阻变化情况的规律,(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小). (2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小. (3)在如图4所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联.A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致.,图4,例2 (2016余姚市调研)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图5所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b滑时，下列说法正确的是( ),解析,A.电压表
13、和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大，电流表读数减小 D.电压表读数减小，电流表读数增大,图5,路端电压UEIr，因I减小，所以U增大，即电压表的读数增大；,R2两端电压U2EI(R1r)，因I减小，所以U2增大；,技巧点拨,电路动态分析的两种方法,2.极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论.,解析,4.(2015浙江1月学考34)小吴同学设计了一种烟雾警报装置，其设计原理如图6所示.M为烟雾传感器，其阻值RM随着烟雾浓度的变化而变化，R为定值电阻.当装置所在区域出现烟雾且浓度增大时，将导致a、b两端电压减小
14、，触发警报装置发出警报.则烟雾浓度增大时( ),4,5,A.RM增大，电流表示数增大 B.RM增大，电流表示数减小 C.RM减小，电流表示数增大 D.RM减小，电流表示数减小,变式题组,图6,4,5,解析,5.(多选)如图所示，A、B、C、D四个电路中，电源电动势为E，电阻为r，定值电阻为R0，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表示数将变大的电路是( ),4,5,4,5,解析 在电路A、B中，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小. 对电路A，电压表测量的是路端电压，由于外电路电阻减小，使路端电压随之减小，不符合题意； 对电路B，电压表测量的是定值电阻R0两
15、端的电压，由闭合电路欧姆定律知此时电路电流变大，则电压表示数将变大，符合题意； 对电路C，由于电压表位置的特殊性，其示数将不变； 而电路D，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表测量的电阻增加，则电压表示数将变大.,1.电源的总功率,2.电源内部消耗的功率 P内I2rIU内P总P出.,考点三 电路中的功率及效率问题,3.电源的输出功率,(1)任意电路：P出IUIEI2rP总P内.,(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系,当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小. 当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大.,当P出Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2r2. P出与R的关系图象如图7所示.,图7,例3 (多选)直流电路如图8所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是( ),解析,A.总功率一定减小 B.滑动变阻器的功率一定增大 C.内部消耗功率一定减小 D.输出功率一定先增大后减小,图8,内部消耗功率I2r变小，选项C对； 输出功率即滑动变阻器的消耗功率，由于电源内阻与滑动变阻器接入电路中的电阻大小关系未知，输出功率的变化情况
