《2019版高考物理一轮复习专题七恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理一轮复习专题七恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率课件（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题七 恒定电流,(续表),第1讲 电流 电阻 电功及电功率,考点 1,电流、电阻、欧姆定律,1.电流(1)电流的形成：电荷的_形成电流.(2)电流的方向：物理学中规定_电荷定向移动的方向为电流的方向.(3)表达式.宏观表达式：I_；微观表达式：I_(S为导体的横截面积，n 为导体单位体积的自由电荷数，q 为每个自由电荷的电荷量，v 为电荷定向移动的速率).,定向移动,正,nqvS,2.电阻、电阻定律、电阻率,长度,横截面积,(1)电阻的定义式：R_(电阻与电压和电流强度无关).(2)电阻定律内容：在温度不变的情况下，导体的电阻跟其_,成正比，跟其_成反比.,表达式：_，此为电阻的决定式.,温
2、度,金属材料,半导体材料,(3)电阻率计算公式：_，与导体长度 l、横截面积 S 无关，是导体材料本身的性质，由其材料决定，且与_有关.电阻率与温度的关系：有的随温度的升高而增大，如_；有的随温度的升高而减小，如_；有的几乎不受温度的影响，如锰铜合金、镍铜合金.,3.欧姆定律,正比,反比,(1)内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成_，跟它的电阻 R 成_.,(2)公式：I_.,(3)适用条件：适用于_和_导电，或纯电阻,电路.,金属,电解液,(4)导体的伏安特性曲线：研究部分电路欧姆定律时，常画成 U-I 或 I-U 图象，如图 7-1-1 甲、乙所示.对于线性元件，伏安特性曲线是
3、_；对于非线性元件，伏安特性曲线是_.,图 7-1-1,直线,非线性的,考点 2,电功、电功率、焦耳定律,1.电功(1)定义：电路中_对移动电荷所做的功.(2)公式：WqU_(适用于所有的用电器).(3)实质：_转化成其他形式的能的过程.,2.电功率,(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的_.,电场力,UIt,电能,快慢,UI,(3)额定功率：用电器正常工作时的功率，当用电器两端的_或流过用电器的_为额定值时，它一定正常工作.用电器实际工作时的功率_额定功率.,3.焦耳定律,电压,电流,小于或等于,(1)内容：电流通过导体产生的热量跟_成正比，跟_及_成正比.(2)表达式：_.,电流
4、的二次方,导体的电阻,通电时间,QI2Rt,【基础自测】1.(2017 年河南新乡模拟)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(,),答案：C,2.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图 7-1-2 所,示，则下列说法正确的是(,),图 7-1-2A.加 5 V 电压时，导体的电阻约为 5 B.加 12 V 电压时，导体的电阻约为 1.4 C.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
5、答案：AD,(,),A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多,阻的电路C.在非纯电阻的电路中，UII2RD.焦耳热 QI2Rt 适用于任何电路答案：A,4.欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律.有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为 a、b、c，且 abc.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是,(,),A,B,C,D,答案：A,热点 1,电流的理解与计算,热点归纳,(续表),考向 1,电流的定义式,【典题 1】如图 7-1-3 所示为一磁流体发电机示意图，A、B 是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入
6、，在 t 时间内有 n 个自由电子落在 B 板上，则,关于 R 中的电流大小及方向判断正确的是(,),图 7-1-3,答案：A,为自由电子带电荷量的绝对值；若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方向相反，但形成的电流方向相同，故 q为正、负离子带电荷量的绝对值之和.,考向 2,电流的微观决定式,【典题 2】(2015 年安徽卷)如图 7-1-4 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(图 7-1-4
7、,答案：C,方法技巧：对于电流的微观表达式除了会用之外，也得理解好其推导过程，带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型.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，则柱体微元中的总电荷量为 QnLSq，电荷,热点 2,对电阻、电阻定律的理解与应用,热点归纳电阻的决定式和定义式的比较：,考向 1,电阻定律的理解,【典题3】有一长方形导体，长 a、宽 b、高 h 之比为 632，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图 7-1-5所示，分别将 AA、
8、BB、CC接在同一恒压电源上时，导,),体中电荷的运动速度分别为v1、v2、v3.则v1v2v3 为(图 7-1-5,A.632,B.111,C.236,D.123,答案：D方法点拨：电阻定律中的长度必须是沿电流方向的长度，横截面积是垂直电流方向的面积.,考向 2,导线对折、拉伸对电阻变化的讨论,【典题 4】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：C,方法技巧：某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓,住以下三点：,(
9、1)导体的电阻率不变.,(2)导体的体积不变，由 VlS 可知 l 与 S 成反比.,热点 3,欧姆定律及伏安特性曲线的应用,热点归纳1.图线的意义：(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线.(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻.,2.图线的区别：(1)图 7-1-6 甲中图线 a、b 表示线性元件，图乙中图线 c、 d 表示非线性元件.,甲,乙,图 7-1-6(2)在伏安特性曲线中，线性元件图线的斜率表示电阻的倒 数，斜率越大，电阻越小，故 RaRb(如图甲所示).(3)图线 c 的斜率增大，电阻减小；图线 d 的斜率减小，电 阻
10、增大(如图乙所示).(4)c、d 图线上某点切线的斜率不是电阻的倒数.,考向 1,伏安特性曲线的理解,【典题 5】(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得到某白炽灯的 U-I 曲线如图 7-1-7 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(图 7-1-7,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,点，白炽灯的电阻可表示为,U0I0,，不能表示为 tan 或 tan ，故 B,错误，
11、D 正确；在 A 点，白炽灯的电功率可表示为 U0I0，C 正确.答案：CD,解析：白炽灯的电阻随电压的增大而增大，A 错误；在 A,考向 2,根据伏安特性曲线求通过非线性电阻元件的电流,【典题 6】(多选，2017 年江苏检测)在如图 7-1-8 甲所示的电路中，L1、L2、L3 为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关 S 闭合后，电路中的总电流为,0.25 A，则此时(,),甲,乙,图 7-1-8,A.L1 上的电压为 L2 上电压的 2 倍B.L1 消耗的电功率为 0.75 WC.L2 的电阻为 12 ,D.L1、L2 消耗的电功率的比值大于 4,解析：电路中
12、的总电流为 0.25 A，L1 中电流为 0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知 L1 两端电压为 3.0 V，L1 消耗的电功率为 P1U1I10.75 W，选项 B 正确；根据并联电路的规律，L2 中电流为 0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知 L2 两端电压大约为 0.3 V，L1 的电压大约为 L2 电压的 10 倍，选项 A 错误；,由欧姆定律，L2 的电阻约为 R2,U2I2,0.3 0.125,2.4 ，选项 C,错误；L2 消耗的电功率约为 P2U2I20.30.125 W0.0375 W，L1、L2 消耗的电功率的比值大于 4，选项 D 正确.答案：BD,热点 4,纯
13、电阻电路和非纯电阻电路,热点归纳,(续表),图 7-1-9,A.U1U2，Q1Q2 B.U1U2，Q1Q2 C.W1W2，Q1Q2 D.W1W2，Q1Q2,解析：由于电阻 R 跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，根据焦耳定律，二者产生的热量相等，Q1Q2.电流通过电动机做功 W2 大于电流通过电阻 R 做功 W1，即 W1W2.电动机两端的电压大于电阻两端电压，即 U1U2.所以选项 A 正确.,答案：A,方法技巧：非纯电阻电路的分析技巧：,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
14、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.,【迁移拓展】一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为 220 V 的交流电源上(其内阻可忽略不计)，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 1555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为 155.5 WC.1 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 JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 10 倍答案：C,
