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1、恒定电流,2018/9/7,2,总体归纳：七、四、四、二、五七个基本概念 四个基本规律四种常见电路 两个伏安曲线 五个电学实验,2018/9/7,3,考纲要求,2018/9/7,4,知识网络,恒定电流,基本概念,电流,定义、条件、方向,电流强度,电压,定义式 UAB=WAB/q=A B,定义式 I=q/t,微观表示 I=nqsv,决定式 I=U/R=E/(R+r),决定式 U=IR，U外=EIr，U内=Ir,电阻,定义式 R=U/I,决定式 R=L/S,电动势,定义式 E=W非静电力/q,量度式 E=U外+U内=IR+Ir,电功,定义式 W=qU=IUt,(纯电阻、非纯电阻电路),计算式 W=
2、I2Rt=U2t/R,(纯电阻电路),电功率,用电器,定义式 P=W/t,计算式 P=IU=I2R=U2/R,纯电阻,电源,总功率：P总=IE、输出功率：P出=IU端 损失功率P损=I2r、效率：=P出/P总,2018/9/7,5,基本规律,电阻定律,内容,公式： R=L/S,电阻率、超导、半导体,欧姆定律,部分电路欧姆定律 I=U/R,闭合电路欧姆定律 I=E/（R+r),复习指南,1、本章是高考的重点，主要考查欧姆定律、串并联电路中电流电压和功率的分配。,2、本章可与机械能、电场、电磁感应、磁场、交变电流等知识综合出题。,3、实验是本章的重中之重，是高考试卷中的常客，我们将在以后作专题复习
3、。,2018/9/7,6,第一课时 电流、电阻定律、欧姆定律,一、电流,1、电流的形成,电荷的定向移动形成电流,电子 正、负离子,金属导电,电解液导电,电流形成的条件,存在自由电荷,导体两端存在电势差,电流的分类,方向不变,方向、大小都不变,方向改变,直流电,恒定电流,交变电流,电流的方向,规定：正电荷的定向移动方向为电流方向,电路中电源外部从正极到负极，电源内部从负极到正极。,2018/9/7,7,2、电流的大小,定义：通过导体横截面的电量q与通过这些电量所需时间t的比值叫电流。,定义式：I=q/t,单位：安培（A）,是国际单位制中的基本单位,金属导体中电流的微观表达式,导体单位体积内的自由
4、电荷数：n,自由电荷的带电量：q,导体的横截面积：S,自由电荷定向移动速率：v,I=nqvS,题型一 对电流的理解,在电解槽中，1 min内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.1251021和7.51020，则通过电解槽的电流为_,2018/9/7,8, 设氢原子中电子在半径为r的轨道上做圆周运动，电子的电量为e，质量为m，静电力常量为k，试求等效电流的电流强度,某电解槽中,如果在1s内共有51018个二价正离子和11019个一价负离子通过面积为0.1m2的某横截面，则通过该横截面的电流为多大？, 有一横截面为S的铜导线，流经其中的电流为I设每单位体积的导线有n个自由电子，电子电
5、量为e，此时电子的定向移动速度为v在t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ） (A)nvSt (B)nvt (C)It/e (D)It/Se,2018/9/7,9,解析 根据电流的定义式可知,在t内通过导线横 截面的电荷量Q = t 所以在这段时间内通过的自由电子数为 N= 所以C项正确,D项错. 由于自由电子定向移动的速率是v,因此在时间t内, 位于以横截面S为底、长l=vt的这段导线内的自由 电子都能通过横截面(如图).这段导线的体积V=Sl=Svt.所以t内通过横截面S的自由电子数为 N=nV=nSvt,选项A、,2018/9/7,10, 来自质子源的质子（初速度为零），经一
6、加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.6010-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1n2=_。,2018/9/7,11,二、电阻定律,1、内容：在温度不变时，导体的电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比。,表达式：R= L/S,决定电阻的大小,2、电阻率,物理意义：反映材料的导电性能。由材料本身决定，与温度有关,单位：m,电阻率随温度的变化,金属电阻率随温度升高而增大,金属
7、温度计（铂）,有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响,标准电阻,温度降低电阻率减小,温度降到某一值，电阻率突然为零,超导,转变温度,2018/9/7,12,3、半导体,定义：电阻率介于导体与绝缘体之间，且随温度升高反而降低的材料。,半导体的特性,热敏特性：温度升高电阻率迅速减小,热敏电阻（温控开关）,光敏特性：在光照下电阻率迅速减小,光敏电阻（光控开关）,掺杂特性：掺入杂质导电性能大大增强,4、理解与巩固,关于电阻率，下列说法中不正确的是 （ ） 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各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大；C所谓超导体，当其温
8、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零；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,2018/9/7,13,如图7所示,两个截面不同,长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,则A.通过两棒的电流不相等B.两棒的自由电子定向移动的平均速率不同C.两棒内的电场强度不同,细棒内场强E1大于粗棒内场强E2D.细棒的电压U1大于粗棒的电压U2,解析 两铜棒串联,故电流相等,A错;由I=neSv知I、 n、e相同,S不同,v不同,B对;棒中电场E=U/L,而 U=IR= ，故S小的U大,即U1U2,E1E2,C、D对. 答案 BCD,2018/9/7,14,
9、三、欧姆定律,1、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比,2、表达式：I=U/R,3、适用范围：适用于金属和电解液导电，气体导电不适用,或适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路,4、伏安特性曲线,UI图线、IU图线,当电阻率随温度变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线,5、理解与巩固,实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示：,2018/9/7,15,一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的1/2，再给它两端加上电压U，则 （ ） A通过导线的电流为I/
10、4 B通过导线的电流为I/6 C自由电子定向移动的平均速率为v/4 D自由电子定向移动的平均速率为v/6,甲、乙两地相距6 km，两地间架设两条电阻都是6 的导线.当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时，接在甲地的电压表，如图所示，读数为6 V，电流表的读数为1.2 A，则发生短路处距甲地多远？,2018/9/7,16,一个标有“220V60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中电压U和电流I的的关系可用下图所示在给出的四个图线中肯定不符合实际的是（1993年全国卷） （ ）,题型二 对伏安曲线的理解,2018/9/7,17,.如图712甲为一测量电解液电阻率的玻璃容
11、器，P、Q为电极，设a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U I图线如图712乙所示，当U10 V时，求电解液的电阻率是多少？,2018/9/7,18,解析：由题图乙可求得电解液的电阻为：R 2 000 由题图甲可知电解液长为：la1 m 截面积为：Sbc0.02 m2 结合电阻定律：R ，得 40 m. 答案：40 m,2018/9/7,19,.两电阻R1、R2的电流I随电压U变化的关系图线如图2所示,其中R1的图线与纵轴的夹角和R2的图线与横轴的夹角都是 =30.若将R1、R2串联起来接入电路中,则通电后R1、R2消耗的电功率之比P1P2等于 (
12、)A.13 B.3 C.13 D.31,图2,2018/9/7,20,第二课时 电路的连结、电功、电功率,一、串、并联电路的特点,注：在串、并联电路中，电路消耗的总功率等于各用电器消耗的功率之和！,2018/9/7,21,二、电路的简化,1、特殊电路元件处理方法,理想电流表可看成短路，用导线代替；理想电压表可看成电路断开；非理想电表可看成能读出电流、电压的电阻,电容器稳定时可看成电路断开，两极板间电压等于与之并联的电阻两端电压。,电路中无电流通过的电阻可用导线代替，同一导线上的节点可以合并。,2、画等效电路的方法,如：,如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A1、A2和A3的内电阻均可忽
13、略， 电流表的读数分别为I1、I2和I3，则I1I2I3=_。,2018/9/7,22,精析：依题意可知三只电流表电阻均不计，可用导线取而代之，故得等效电路图如图所示,由并联电路的分流关系可知，通过各电阻的电流相等，设为 I。 分析等效电路如图丙可知：I1=3I，I2=2I，I3=2I。由此可得出I1、I2、I3的比例关系。,答案： I1I2I3=322。,2018/9/7,23, 一个T型电路如图所示， 电路中电阻 , 另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则 A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 C. 当ab两端接通测试电
14、源时， cd两端的电压为80 V D. 当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为80 V,2018/9/7,24,解析 当cd端短路时,等效电阻R123=R1+ =40 ,所以A对.当ab端短路时,等效电阻R123=128 ,所以B错.当ab两端接通测试电源时,根据欧姆定律得:A=2 A,所以Ucd=IR3=80 V, 所以C对.当cd两端接通测试电源时,根据欧姆定 律得: ,所以Uab= IR3=25 V,所以D错. 答案 AC,2018/9/7,25,三、电功、电功率,1、电功,实质：电场力对电荷做功，电荷具有的电势能转化为其它形式的能，即电能转化为其它形式的能的过程。,计算公式,W=qU=IUt（适用于任何电路）,W=I2Rt=U2t/R（适用于纯电阻电路）,2、电功率,电流所做的功与完成这些功所需时间的比值,P=W/t=IU（适用于任何电路）,P=I2R=U2/R（适用于纯电阻电路）,2018/9/7,26,3、焦耳定律,电热：Q=I2Rt,发热功率：P热=I2R,4、纯电阻、非纯电阻电路,纯电阻电路：电能全部转化为内能,P热=UI=I2R=U2/R,非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式的能,P=UIP热=I2R,P其它=UIP热,四、理解与巩固,1、串、并联电路的特点,如图所示电路中，各电阻阻值已标出，当输入电压UAB=110V时，输出电压UCD= V,
