《2019年度高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第1讲 电路的基本概念和规律课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年度高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第1讲 电路的基本概念和规律课件（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 恒定电流,第1讲 电路的基本概念和规律,过好双基关,一、电流 部分电路欧姆定律 1.电流 (1)形成的条件：导体中有 ；导体两端存在 . (2)标矢性：电流是标量， 定向移动的方向规定为电流的方向. (3)两个表达式：定义式：I 决定式：I 2.部分电路欧姆定律 (1)内容：导体中的电流跟导体两端的 成正比，跟导体的 成反比. (2)表达式：I (3)适用范围：金属导电和电解液导电，不适用于气体导电或半导体元件.,自由电荷,电压,正电荷,电压,电阻,(4)导体的伏安特性曲线(IU)图线 比较电阻的大小：图线的斜率ktan 图1中R1 R2(选填“”“,图1,答案,自测1 教材P43第3
2、题改编 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流.设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是,解析,自测2 (多选)如图2所示是电阻R的IU图象，图中45，由此得出 A.通过电阻的电流与两端电压成正比 B.电阻R0.5 C.因IU图象的斜率表示电阻的倒数，故R 1.0 D.在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C,答案,图2,二、电阻及电阻定律 1.电阻 (1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻. (2)公式：_，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流. (3
3、)单位：国际单位是欧姆(). (4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流 .,无关,2.电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成 ，与它的横截面积S成 ，导体电阻还与构成它的材料有关. (2)公式：_. 其中l是导体的长度，S是导体的横截面积，是导体的 ，其国际单位是欧米，符号为m. (3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液.,正比,反比,电阻率,3.电阻率 (1)计算式： (2)物理意义：反映导体的 ，是导体材料本身的属性. (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
4、率随温度升高而 .,导电性能,增大,减小,自测3 两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为 A.14 B.18 C.116 D.161,答案,三、电功、电功率、电热及热功率 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,IU,快慢,3.焦耳定律 (1
5、)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)公式：Q .(适用于任何电路) 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 ，热功率均为P热 . (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IU P其他 P其他 P其他.,热量,I2Rt,UI,I2R,P热,I2R,自测4 (多选)如图3所示，电阻R120 ，电动机的绕线电阻R210 .当开关断开时，电流表的示数是0.5 A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是
6、A.I1.5 A B.I1.5 A C.P15 W D.P15 W,答案,图3,研透命题点,利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路： 设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则： (1)柱体微元中的总电荷量为QnLSq. (2)电荷通过横截面的时间t (3)电流的微观表达式I nqvS.,命题点一 利用“柱体微元模型”求电流,基础考点 自主悟透,模型构建,例1 如图4所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压
7、时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为,答案,解析,图4,答案,变式1 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内的电子个数是,解析,1.电阻的决定式和定义式的比较,命题点二 欧姆定律及电阻定律,基础考点 自主悟透,公式,2.对伏安特性曲线的理解(如图5甲、乙所示),(1)图线a、e、d、f表示线性元件， b、c表示非线性元件. (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，RaRe
8、. 在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小.斜率越大，电阻越小，RdRf. (3)图线b的斜率变小，电阻变小，图线c的斜率变大，电阻变小.注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数.根据R 电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数.,图5,例2 如图6所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab10 cm，bc5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流强度为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为 A.0.5 A B.1 A C.2 A D.4 A,答案,解析,图6,例3 (多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯.假设某同学研究白炽灯
9、得到某白炽灯的伏安特性曲线如图7所示.图象上A点与原点的连线与横轴成角，A点的切线与横轴成角，则,答案,解析,图7,A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B.在A点，白炽灯的电阻可表示为tan C.在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0 D.在A点，白炽灯的电阻可表示为,解析 白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项A错误； 在A点，白炽灯的电阻大小可表示为 选项B错误，选项D正确； 在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0，选项C正确.,变式2 用电器到发电站的距离为l，线路上的电流为I，已知输电线的电阻率为.为使线路上的电压降不超过U，那么，输电线横截面积的最小值为,答案,解析,1.电功和电热、电
10、功率和热功率的区别与联系,命题点三 电功、电功率、电热及热功率,能力考点 师生共研,2.非纯电阻电路的分析方法 (1)抓住两个关键量： 确定电动机的电压UM和电流IM是解决所有问题的关键.若能求出UM、IM，就能确定电动机的电功率PUMIM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率PrIM2r，最后求出输出功率P出PPr. (2)坚持“躲着”求解UM、IM： 首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流.然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压UM和电流IM. (3)应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕
11、能量守恒定律，利用“电功电热其他能量”寻找等量关系求解.,例4 (多选)如图8所示，电源电动势E3 V，小灯泡L的规格为“2 V 0.4 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R4 时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作.则 A.电源内阻为1 B.电动机的内阻为4 C.电动机正常工作电压为1 V D.电源效率约为93.3%,答案,解析,图8,变式3 如图9所示，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 ，电路中的电阻R0为1.5 ，小型直流电动机M的内阻为0.5 ，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A.则以下判断中正确的是 A.电动机的输出功率为14 W B
12、.电动机两端的电压为7.0 V C.电动机产生的热功率为4.0 W D.电源输出的功率为24 W,答案,解析,图9,解析 由题意得电动机两端的电压UEI(R0r)7 V，则电动机的输入功率PUI14 W，热功率P热I2RM2 W，输出功率P出PP热12 W.电源的输出功率PEII2r20 W，故B正确，A、C、D错误.,变式4 如图10所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成.当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出.已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W.
13、关于该电吹风，下列说法正确的是,答案,解析,A.电热丝的电阻为55 B.电动机的电阻为 C.当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120 J D.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为880 J,图10,由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错误； 当电吹风吹冷风时，电热丝没有工作，选项C错误； 当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J，选项D错误.,课时作业,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，电流越大 B.电子运动的速率越大，电流越大 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
14、向，所以电流是矢量,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，故A错，C对； 电流的微观表达式IneSv，电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故B错； 矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，故电流是标量，故D错.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,2.(2017河北正定中学月考)下列说法正确的是 A.电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功 B.电阻率是反映材
15、料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关 C.电流通过导体的热功率与电流大小成正比 D.电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，由C 可知电容的大小是由Q(带电荷量)或U(电压)决定的,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功，A正确； 电阻率是反映材料导电性能的物理量，不仅与材料种类有关，还与温度、压力和磁场等外界因素有关，B错误； 电流通过导体的热功率与电流大小的平方成正比，C错误；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,3.有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把电动机接入2.0 V电压的电路中，正常工作时的电流是1.0 A，此时，电动机的输出功率是P出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P热，则 A.P出2 W，P热0.5 W B.P出1.5 W，P热8 W C.P出2 W，P热8 W D.P出1.5 W，P热0.5 W,
