《2022物理新高考《专题10--恒定电流》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022物理新高考《专题10--恒定电流》课件（208页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 考情解读课标要求1.观察并能识别常见的电路元器件,了解它们在电路中的作用.会使用多用电表.2.通过实验,探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系.会测量金属丝的电阻率.3.了解串、并联电路电阻的特点.4.理解闭合电路欧姆定律.会测量电源的电动势和内阻.5.理解电功、电功率及焦耳定律,能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象.6.能分析和解决家庭电路中的简单问题,能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际.考情解读命题探究1.命题分析:高考对本专题的考查,主要围绕电路展开,涉及电路的计算、故障判断和动态变化分析.特别是电路的测量问题,要求学生能根据实验要求选择器材、设计电路、读取数
2、据、分析误差等.2.趋势分析:试题考法灵活多变,对实验综合能力要求较高,学生应予以高度重视,尤其是对欧姆表的应用.考情解读核心素养聚焦物理观念:1.认识电路及其特点,理解电源电动势等重要概念;2.掌握焦耳定律、闭合电路欧姆定律的应用.科学思维:1.分析电路结构,判断电路有关问题;2.用闭合电路欧姆定律计算电路有关问题.科学探究:1.善于发现问题,提出合理猜想、设计实验、分析论证、反思评估;2.通过创设问题情境,激发探究欲望,提高实验探究能力.科学态度与责任:1.树立安全用电、节约用电的思想意识;2.通过实验培养严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度.考情解读核心考点考题取样考法考向1.电路的分
3、析与计算2020全国,T172020江苏,T6含容电路的UC-t图像分析闭合电路的分析与计算2.实验:测定金属的电阻率2019天津,T9(3)2019江苏,T11测金属丝的电阻率考查螺旋测微器的使用、实验数据的处理,伏安法测电阻及误差分析3.实验:描绘小电珠的伏安特性曲线2020全国,T232020江苏,T10研究小灯泡的伏安特性曲线描绘电子元件的I-U图像及电路图连接 考情解读核心考点考题取样考法考向4.实验:测定电源电动势和内阻2020天津,T9(2)考查测定电池组的电动势和内阻的实验5.实验:练习使用多用电表2019全国,T232017全国,T23考查电表改装的相关问题考查多用电表的原理
4、及读数考点帮必备知识通关考点1 电路的分析与计算考法帮解题能力提升考法1 “柱体微元”模型的应用考法2 电功、电热及电功率的求解高分帮“双一流”名校冲刺重难突破 闭合电路动态变化问题考法3 闭合电路问题的分析与计算考法4 含电容器电路问题的分析与计算考法5 U-I图像问题的分析与计算考法6 电路故障问题的分析考点帮必备知识通关考点2 实验:测定金属的电阻率考法帮解题能力提升考法1 实验器材的使用与读数考法2 伏安法测电阻的原理和方法考法3 实验器材的选择和实物连线考法4 利用图像分析求解实验问题高分帮“双一流”名校冲刺重难突破1 电表的改装及校对考法5 电流表和电压表的非常规用法重难突破2 电
5、表内阻的测量考点帮必备知识通关考点3 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线考法帮解题能力提升考法1 实验原理与方法考法2 实验数据处理与误差分析考法3 伏安特性曲线的迁移与应用考点帮必备知识通关考点4实验:测定电源电动势和内阻考法帮解题能力提升考法1 利用“伏安法”测E、r考法2 利用“伏阻法”测E、r高分帮“双一流”名校冲刺科学创新 实验原理的迁移与方法创新考法3 利用“安阻法”测E、r考点帮必备知识通关考点5 实验:练习使用多用电表考法帮解题能力提升考法1 多用电表的原理及电路结构分析考法2 多用电表的使用与读数考法3 欧姆表测量原理及误差分析考法4 利用多用电表检测电路故障高分帮“双一流”名校
6、冲刺重难突破 对多用电表问题的综合考查考法5 利用多用电表探索黑箱中的电学元件 考点1 电路的分析与计算 考点帮 必备知识通关1.串、并联电路的特点串联电路并联电路电流I=I1=I2=InI=I1+I2+In电压U1=U2=Un总电阻R总=R1+R2+Rn功率分配P1R1=P2R2=PnRn 考点帮 必备知识通关2.公式R=与R=的比较比较项R=R=意义电阻的决定式.电阻的定义式.理解说明导体的电阻由、l、S决定,即一定时,R与l成正比,与S成反比.提供了一种测量电阻的方法(伏安法),不能认为R与U成正比,与I成反比.适用范围粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液.任何纯电阻导体.考点帮 必备知
7、识通关 I=I=I=neSv含义决定式.定义式.微观表达式.决定因素I与U、R有关.I与q、t无关.I与n、e、S、v有关.适用范围纯电阻.任何导体.任何导体.3.公式I=、I=及I=neSv的比较 考点帮 必备知识通关4.电源电动势与电势差的区别和联系电势差电动势 意义表示电场力做功时将电能转化为其他形式能的本领大小.表示非静电力做功时将其他形式能转化为电能的本领大小.定义UAB=,数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端电场力所做的功.E=,数值上等于将单位电荷量的正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功.单位伏特(V)联系电动势在数值上等于内、外电路电压之和,也等于电源开路时两
8、极间的电势差.考点帮 必备知识通关5.电功和电热、电功率和热功率的区别意义公式联系电功电流在一段电路中所做的功.W=UIt对于纯电阻电路,电功等于电热,即W=Q=UIt=I2Rt;对于非纯电阻电路,电功大于电热,即WQ.电热电流通过导体产生的热量.Q=I2Rt电功率单位时间内电流所做的功.P电=UI对于纯电阻电路,电功率等于热功率,即P电=P热=UI=I2R;对于非纯电阻电路,电功率大于热功率,即P电P热.热功率单位时间内导体产生的热量.P热=I2R 考点帮 必备知识通关应用实践(1)纯电阻电路相关实例:电饭锅、电炉、转子被卡住时的电动机等;(2)非纯电阻电路相关实例:电动机、电解槽、日光灯等
9、.6.闭合电路欧姆定律的三种表达(1)电流表达:I=(只适用于纯电阻电路)(2)电压表达:E=U外+U内(适用于任何电路)(3)功率表达:IE=IU+I2r(适用于任何电路)考点帮 必备知识通关7.闭合电路欧姆定律的功率问题电源总功率任意电路:P总=EI=P出+P内纯电阻电路:E=I(R+r)P总=I2(R+r)=电源内部消耗的功率P内=I2r=P总-P出电源的输出功率任意电路:P出=UI=P总-P内纯电阻电路:P出=I2R=考点帮 必备知识通关P出与外电阻R的关系电源的效率任意电路:=100%=100%纯电阻电路:=100%考法帮 解题能力提升考法1 “柱体微元”模型的应用示例12015安徽
10、,17,6分一根长为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A.B.C.nevD.考法帮 解题能力提升解析：由电流的微观表达式I=neSv和电阻定律R=,知棒两端电压U=IR=nevL,棒内电场视为匀强电场,则E=nev,C正确.归纳总结：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
11、量为Q=nLSq;2.自由电荷通过横截面的时间t=;3.电流的微观表达式I=nqvS.考法帮 解题能力提升考法2 电功、电热及电功率的求解示例2 一台小型电动机在3V电压下工作,用此电动机提升重力为4N的物体时,通过电动机的电流是0.2A.在30s内电动机可将该物体匀速提升3m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在开始提升物体后的30s内,电动机线圈所产生的热量;(3)电动机线圈的电阻.考法帮 解题能力提升思维导引：根据题目中所给条件,物体重力为4N,在30s内匀速提升3m,可求出电动机对外做功的功率P机=mgv,再根据非纯电阻电路能量关系及焦耳定律,即可
12、求出线圈所产生的热量和电动机线圈电阻.解析：(1)电动机的输入功率P入=UI=30.2W=0.6W.(2)电动机提升物体的机械功率P机=Fv=mg=0.4W由能量守恒定律分析可得P入=P机+P热故P热=P入-P机=(0.6-0.4)W=0.2W所以电动机线圈产生的热量Q=P热t=0.230J=6J.(3)根据焦耳定律Q=I2Rt可得线圈电阻R=5.考法帮 解题能力提升归纳总结1.在非纯电阻电路中,欧姆定律不再适用,不能用欧姆定律求电流,要用P=UI求电流.2.在非纯电阻电路中,电功大于电热,即WQ,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用.考法帮 解题能力提升考法
13、3 闭合电路问题的分析与计算示例3 2016江苏,8,4分,多选如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A 考法帮 解题能力提升解析：外电路的总电阻R=10,由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I=1 A,因此路端电压U=E-Ir=12 V-12 V=10 V,选项A正确;电源的总功率P=EI=12 W,选项B错误;由图(a)可知Uab=UaO-UbO=-150.5 V+50.5 V=-5 V,选项C正确;当a、b间用
14、导线连接后,外电路的等效电路如图(b)所示,外电路中的总电阻R=7.5,电路中的总电流I=A1 A,选项D错误.考法帮 解题能力提升归纳总结解电路问题时必须要对电路进行认真分析,弄清电路结构,明确各用电器的串、并联关系,明确电流表、电压表所测量的是哪部分电路的电流、电压等.注意：1.凡接在相同等势点上的两个用电器为并联关系,凡通过同一电流的用电器为串联关系;2.凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计内阻的电流表连接的点);3.在没有特别说明的情况下,不考虑电表对电路的影响,电流表视为短路,电压表、电容器视为断路.考法帮 解题能力提升感悟反思 电路功能问题求解1.对电路的分析,看是纯电阻
15、电路还是非纯电阻电路.若是纯电阻电路,考虑利用P总=I2(R+r)=;若是非纯电阻电路,考虑利用P总=EI=U外I+U内I=P出+P内.2.审题的核心是分析清楚题目中电能的输入与输出途径及所涉及的功率的来龙去脉,善于从能量角度出发,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.考法帮 解题能力提升3.纯电阻电路中可以利用电源的输出功率P出随外电阻R变化的曲线进行分析.由图像可知:(1)当R=r时,电源的输出功率最大,为Pmax=;(2)当Rr时,随着R的增大,输出功率越来越小;(3)当Rr时,随着R的增大,输出功率越来越大;(4)当P出E2,当外电路电阻为R时,外电路消耗功率
16、正好相等.当外电路电阻降为R时,电源1对应的外电路功率为P1,电源2对应的外电路功率为P2,电源1的内阻为r1,电源2的内阻为r2.则A.r1r2,P1P2B.r1r2,P1P2C.r1P2D.r1r2,P1E2,可得r1r2.电源输出电压U与电路中电流I的关系为U=E-Ir,由题意知外电路电阻为R时,两电路中的电流大小相等,故此时两个电源的输出电压随电流变化关系图像应为图示中两条相交的直线a、b,且交点处电流为I0,输出电压为U0=RI0,同时过原点O与该交点的直线即电阻为R时的U-I图线.若将R减小为R,如图所示,外电路电阻为R时的图线与两个电源的输出电压的U-I图线分别交于两个不同的点.与电源1图线的交点处的电流值和电压值均小于与电源2图线的交点处的电流值和电压值,根据输出功率的定义P=UI可知,外电阻降为R时,电源1的输出功率小于电源2的输出功率,即P1P2.选项D正确.考法帮 解题能力提升归纳总结1.两种U-I图像的比较电源U-I图像电阻U-I图像图像物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系.电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系.考法帮 解题能力提升电源U-I图像电阻U-I
