《中学物理考点1电流电阻和电阻定律ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中学物理考点1电流电阻和电阻定律ppt课件（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点1 电流、电阻和电阻定律部分电路欧姆定律 电功 电功率 (2)电流虽然有大小、方向，但电流是标量。 如下图，AD表示粗细均匀的一段导体l，两端加一定的电压，导体中的自在电荷沿导体定向挪动的速度为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自在电荷数为n，每个自在电荷所带的电荷量为q。 AD导体中的自在电荷总数：N=nlS 总电荷量Q=Nq=nlSq 一切这些电荷都经过横截面D所需求的时间：t=l/v 所以导体AD上的电流：I=Q/t=nlSq/(l/v)=nqSv。 由此可见，从微观上看，电流取决于导体中自在电荷的密度、电荷量、定向挪动速度，还与导体的横截面积有关。 1.对电流的了解 (1
2、)q=It中，当异种电荷反向经过某一横截面时，不能相互抵消，而是 q=|q1|+|q2|。 (1)由I=nqSv可以看出，导体横截面积越大的位置，自在电荷定向挪动的速率越小。 (2)公式I=nqSv是由I=Q/t推导出来的，适宜于从微观出发研讨电流的构成，其中n为导体单位体积内的自在电荷数。3.正确了解R=l/S和R=U/I的区别R= l/SR=U/I区别区别电阻的决定式电阻的决定式电阻的定义式电阻的定义式理解理解R由由 、l、S共同决定共同决定R与与U、I均无关均无关适用条件适用条件任何导体任何导体金属电解液金属电解液【例1】如下图为某种带有一价离子的水溶液中，正负离子在定向挪动，方向如图。
3、 假设测得2 s内有1.01018个正离子和负离子经过溶液内部的横截面M，试问：溶 液中电流的方向如何？电流多大？ 此题的关键是正确把握电流定义式I=q/t中电量的含义，留意两方面的了解： (1)q是经过横截面的电量，该“横截面未必一定是单位横截面； (2)负离子的定向挪动等效看作是正离子反方向的定向挪动。当异种电荷反方向经过某一个横截面时，q=|q1|+|q2|；当异种电荷同方向经过某一个横截面时，q=|q1|-|q2|。 【解析】水溶液导电是靠自在挪动的正负电荷，它们在电场的作用下向相反方向定向挪动。电学中规定，电流的方向为正电荷定向挪动的方向，所以溶液中电流的方向与正离子定向挪动的方向一
4、样，即由A指向B。 每个离子的电荷量为1e=1.610-19 C。该水溶液导电时负电荷由B向A运动，负离子的定向挪动可以等效看作是正离子反方向的定向挪动。所以，一定时间内经过横截面的电量应该是正负两种离子电荷量的绝对值之和。 I=q/t=(q1+q2)/t=(1.010181.610-19+1.010181.610-19)/2 A=0.16 A。电流的计算 【例2】资料的电阻率随温度变化的规律为=0(1+t),其中称为电阻温度系数，0是资料在t=0时的电阻率。在一定的温度范围内 是与温度无关的常量。金属的电阻普通随温度的添加而添加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等那么相反，具有负温度系数。
5、利器具有正负温度系数的两种资料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。知：在0 时，铜的电阻率 为1.710-8m，碳的电阻率为3.510-5m；在0 附近，铜的电阻温度系数为3.910-3 -1，碳的电阻温度系数为-5.010-4-1。 将横截面积一样的碳棒与铜棒串接生长1.0 m的导体，要求其电阻在0 附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的 尺寸随温度的变化)。电阻定律的运用 【解析】设所需碳棒的长度为l1，电阻率为1，电阻温度系数为1；铜棒的长度为l2，电阻率为2，电阻温度系数为2。由题意，得 1=10(1+1t) 2=20(1+2t) 式中10、20分别
6、为碳和铜在0 时的电阻率。 设碳棒的电阻为R1，铜棒的电阻为R2。根据电阻定律，有 R1=1l1/S R2=2l2/S 其中S为碳棒和铜棒的横截面积。 碳棒与铜棒衔接成的导体的总电阻和总长度分别为 R=R1+R2 l0=l1+l2 式中l0=1.0 m 由得 R=10l1/S+20l2/S+(101l1+202l2)/St 要使R不随t变化，式中t的系数必需为零，即 101l1+202l2=0 由两式，有 l1=202/(202-101)l0 代入数据得l1=3.810-3 m。此题调查重点是电阻定律及其运用，调查了利用题表达资料进展推理才干及运用数学知识处理问题的才干。考点2 部分电路欧姆定
7、律 1.对部分电路欧姆定律的了解 (1)适用范围：适用于金属、电解液等纯电阻导电，对于气体导电、含有电动机、电风扇等非纯电阻导电那么不适用。 (2)欧姆定律不同表达式的物理意义 I=U/R是欧姆定律的数学表达式，表示经过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，常用于计算一部分电路加上一定电压时产生的电流。此公式是电流的决议式，反映了电流I与电压U和电阻R的因果关系。 公式R=U/I是电阻的定义式，它阐明了一种量度电阻的方法，不能错误地以为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比，对于给定的导体，其电阻是一定的，和导体两端能否有电压，导体中能否有电流无关。也就是说R=U/I仅是电阻的丈量式，而R=l
8、/S才是电阻的决议式。 在运用欧姆定律之前，首先要判别电路中的元件能否为纯电阻，如整个电路中既有纯电阻又有非纯电阻，那么只需纯电阻才适用欧姆定律。 要区分I-U图线还是U-I图线。 对线性元件：R=U/I=U/I；对非线性元件R=U/IU/I，应留意，线性元件不同形状时比值不变，非线性元件不同形状时比值不同。(1)图线ab表示线性元件。图线cd表示非线性元件。 图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RaQ (UItI2Rt) 在非纯电阻电路中，(U2/R)t既不能表示电功，也不能表示电热，由于欧姆定律不再成立。 2.电功率与热功率 (1)在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即 P=U/
9、I=I2R=U2/R。 (2)在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P=UI为电功率，P=I2R为热功率，有PP。 总之，从能量守恒的角度看，电功是电能转化为其他方式的能的总和，电热是电能中仅转化为内能的部分，二者不同。 3.用电器的额定功率和实践功率 (1)用电器正常任务条件下所加的电压叫做额定电压，额定电压时耗费的功率是额定功率，即P额=I额U额。 (2)实践功率是指用电器在实践电压下耗费的功率，即P实=I实U实，P实不一定等于P额，假设U实U额，那么P实P额，用电器能够被烧毁。 (1)不要以为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为
10、内能。只需电动机转动时为非纯电阻电路，UIR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。 (2)某些纯电阻如电灯泡在额定电压下任务时和低于额定电压下任务时的电阻不同。电功、电功率的计算【例5】有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路中，电动机不转，测得流过电动机的电 流是0.4 A；假设把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常任务，任务电流是1.0 A。求 电动机正常任务时的输出功率是多大？假设在电动机正常任务时，转子忽然被卡住，电 动机的发热功率是多大？ (1)当电动机不转时，电动机为纯电阻R=U/I，P热=UI。 (2)当电动机转动时，电动机为非纯电阻，RU/I，P热=I2RUI。 【解析】当电动机接入电压为0.2 V的电路时，电动机不转，此时电动机仅相当于纯电阻，由欧姆定律得电动机内阻r=U1/I1=0.2/0.4 =0.5 。 当电动机接入2.0 V电路中时，电动机正常任务，输入给电动机的功率 P=U2I2=2.01.0 W=2.0 W 电动机内阻耗费的热功率 P热=I22r=(1.0)20.5 W=0.5 W 所以电动机正常任务时的输出功率P出=P-P热=2.0 W-0.5 W=1.5 W 假设在电动机正常任务时转子忽然被卡住，那么电动机相当于纯电阻，发热功率P热=U22/r=8 W。
