《（山东专用）2020版高考物理一轮复习 第八章 第1节 电路的基本概念及规律课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（山东专用）2020版高考物理一轮复习 第八章 第1节 电路的基本概念及规律课件 新人教版（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章恒定电流第八章恒定电流第第1 1节电路的基本概念及规律节电路的基本概念及规律基础过关基础过关考点研析考点研析素养提升素养提升基础知识基础知识一、电流电阻定律一、电流电阻定律1.1.电流电流(1)(1)定义定义: :自由电荷的自由电荷的 形成电流形成电流. .基础过关基础过关 紧扣教材紧扣教材自主落实自主落实定向移动定向移动(2)(2)方向方向: :规定为规定为 定向移动的方向定向移动的方向. .(3)(3)定义式定义式:I=:I= . .正电荷正电荷(4)(4)微观表达式微观表达式:I=:I= . .nqSvnqSv如图如图n:n: 内自由电荷的个数内自由电荷的个数. .q:q:自由电荷
2、的带电荷量自由电荷的带电荷量. .S:S: 横截面积横截面积. .v:v:电荷电荷 移动速率移动速率. .单位体积单位体积导体的导体的定向定向2.2.电阻电阻(1)(1)定义式定义式:R=:R= . .(2)(2)物理意义物理意义: :导体的电阻反映了导体对电流的导体的电阻反映了导体对电流的 作用作用. .3.3.电阻定律电阻定律(1)(1)内容内容: :导体的电阻导体的电阻R R跟导体的跟导体的 成正比成正比, ,跟导体的跟导体的 成反比成反比, ,还跟导体的还跟导体的 有关有关. .(2)(2)表达式表达式:R=:R= . .阻碍阻碍长度长度l l横截面积横截面积S S材料材料4.4.电阻
3、率电阻率(1)(1)计算式计算式:=:= . .(2)(2)物理意义物理意义: :反映导体的反映导体的 , ,是表征材料性质的物理量是表征材料性质的物理量. .(3)(3)电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系金属金属: :电阻率随温度升高而电阻率随温度升高而 . .半导体半导体: :电阻率随温度升高而电阻率随温度升高而 . .超导体超导体: :当温度降低到当温度降低到 附近时附近时, ,某些材料的电阻率突然变某些材料的电阻率突然变为为 , ,成为超导体成为超导体. .导电性能导电性能增大增大减小减小绝对零度绝对零度零零自自主主探探究究 R R1 1和和R R2 2是是材材料料、电电阻阻率率相相
4、同同、厚厚度度h h相相同同, ,表表面面为为正正方方形形的的导导体体, ,但但R R2 2的的尺寸比尺寸比R R1 1小很多小很多, ,通过两个导体的电流方向如图所示通过两个导体的电流方向如图所示. .(1)(1)若若R R1 1表面的边长为表面的边长为a,a,则则R R1 1的阻值与的阻值与,h,a,h,a的关系式是怎样的的关系式是怎样的? ?(2)(2)若若R R2 2表面的边长为表面的边长为b,b,则则R R2 2的阻值与的阻值与,h,b,h,b的关系式是怎样的的关系式是怎样的? ?(3)(3)比较问题比较问题(1)(1)与与(2)(2)的关系式的关系式, ,这两个电阻有什么关系这两个
5、电阻有什么关系? ?二、电功电功率焦耳定律二、电功电功率焦耳定律1.1.电功电功(1)(1)定义定义: :电路中电路中 对自由电荷做的功对自由电荷做的功. .(2)(2)公式公式:W=qU=:W=qU= . .(3)(3)电流做功的实质电流做功的实质: : 转化成其他形式能的过程转化成其他形式能的过程. .2.2.电功率电功率(1)(1)定义定义: :单位时间内电流做的功单位时间内电流做的功, ,表示电流做功的表示电流做功的 . .(2)(2)公式公式:P= =:P= = . .3.3.焦耳定律焦耳定律(1)(1)内容内容: :电流通过导体产生的热量跟电流的电流通过导体产生的热量跟电流的 成正
6、比成正比, ,跟导体跟导体的的 成正比成正比, ,跟跟 成正比成正比. .(2)(2)计算式计算式:Q=:Q= , ,对纯电阻电路对纯电阻电路,Q= t.,Q= t.电场力电场力UItUIt电能电能快慢快慢UIUI二次方二次方电阻电阻通电时间通电时间I I2 2RtRt三、电阻的串、并联三、电阻的串、并联1.1.特点特点I I1 1=I=I2 2=I=In n串串联并并联电流流I=_I=_I=_I=_电压U=_U=_U=_U=_电阻阻R=_R=_ _电压与与电流分配流分配电压与各部分与各部分电路的路的电阻成阻成_电流与各支路的流与各支路的电阻成阻成_功率功率分配分配与各部分与各部分电路的路的电
7、阻成阻成_与各支路的与各支路的电阻成阻成_I I1 1+I+I2 2+I+In nU U1 1+U+U2 2+U+Un nU U1 1=U=U2 2=U=Un nR R1 1+R+R2 2+R+Rn n正比正比反比反比反比反比正比正比2.2.串联电路和并联电路的总电阻串联电路和并联电路的总电阻教教材材解解读读(1)(1)两个电阻两个电阻R R1 1,R,R2 2串联起来接到电路中串联起来接到电路中, ,作为一个整体作为一个整体, ,它相当于一个它相当于一个电阻电阻R,R,如图所示如图所示. .R=RR=R1 1+R+R2 2教教材材解解读读(2)(2)两个电阻两个电阻R R1 1,R,R2 2
8、并联起来接到电路中并联起来接到电路中, ,作为一个整体作为一个整体, ,它相当于一个它相当于一个电阻电阻R,R,如图所示如图所示. .3.3.电压表、电流表的改装电压表、电流表的改装(1)(1)电压表的改装电压表的改装电压表是根据电压表是根据 电路的分压作用电路的分压作用, ,在表头上在表头上 一个分压电阻一个分压电阻, ,并在并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的, ,如图所示如图所示. .串联串联串联串联(2)(2)电流表的改装电流表的改装电流表是根据电流表是根据 电路的分流作用电路的分流作用, ,在表头上在表头上 一个分流电阻一个分流电阻, ,并
9、在并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的, ,如图所示如图所示. .并联并联并联并联若改装后电流表量程为若改装后电流表量程为I,I,则由则由I Ig gR Rg g=(I-I=(I-Ig g)R,)R,得得R=R= . .(1)(1)电流越大电流越大, ,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多单位时间内通过导体横截面的电荷量越多.(.( ) )(2)(2)导体中只要有电荷运动就形成电流导体中只要有电荷运动就形成电流.(.( ) )(3)(3)电流电流I I随时间随时间t t变化的图像与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量变化的图像与横轴所围面积表示通过
10、导体横截面的电荷量. . ( ( ) )(4)(4)公式公式Q=IQ=I2 2RtRt适用于任何电路中电热的计算适用于任何电路中电热的计算.(.( ) )(5)(5)由由= = 知知, ,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比, ,与导体与导体的长度成反比的长度成反比.(.( ) )(6)(6)公式公式W= t=IW= t=I2 2RtRt只适用于纯电阻电路只适用于纯电阻电路.(.( ) )过关巧练过关巧练1.1.思考判断思考判断2.2.如图所示如图所示, ,一根截面积为一根截面积为S S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷的均匀长直橡胶棒上均
11、匀带有负电荷, ,每米电荷量每米电荷量为为q,q,当此棒沿轴线方向做速度为当此棒沿轴线方向做速度为v v的匀速直线运动时的匀速直线运动时, ,由于棒运动而形成的等由于棒运动而形成的等效电流大小为效电流大小为( ( ) )A A3.3.(2018(2018广东惠州调研广东惠州调研)()(多选多选) )机场规定机场规定“严禁携带额定能量超过严禁携带额定能量超过160 160 W Wh h的充电宝搭乘飞机的充电宝搭乘飞机”, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.机场限定的是充电宝的能量不能超过机场限定的是充电宝的能量不能超过5.76105.76105 5 J JB.160 WB.
12、160 Wh h相当于相当于160 kg160 kg的重物由静止下落的重物由静止下落1 m1 m时所具有的动能时所具有的动能C.C.乘飞机可以携带标注容量为乘飞机可以携带标注容量为3 000 mA3 000 mAh h、输出电压为、输出电压为5 V5 V的充电宝一块的充电宝一块D.D.容量为容量为1 200 mA1 200 mAh h的充电宝的充电宝, ,如果对外供电的电流为如果对外供电的电流为50 mA,50 mA,那么续航时那么续航时间大约为间大约为24 h24 hACDACD考点一电阻电阻定律的应用考点一电阻电阻定律的应用1.1.电阻与电阻率的关系电阻与电阻率的关系(1)(1)电阻是反映
13、导体对电流阻碍作用大小的物理量电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量; ;电阻率是反映制作导体的电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量材料导电性能好坏的物理量. .导体的电阻大导体的电阻大, ,导体材料的电阻率不一定大导体材料的电阻率不一定大. .同样同样, ,导体材料的电阻率大导体材料的电阻率大, ,导体的电阻不一定大导体的电阻不一定大. .考点研析考点研析 核心探究核心探究重难突破重难突破(2)(2)电阻率是影响导体电阻大小的因素之一电阻率是影响导体电阻大小的因素之一, ,导体的长度、横截面积一定时导体的长度、横截面积一定时, ,导导体材料的电阻率越大体材料的电阻率越大, ,导体
14、的电阻越大导体的电阻越大. .2.2.电阻的决定式和定义式对比电阻的决定式和定义式对比【典例典例1 1】 两根完全相同的金属裸导线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如果把其中的一根均匀拉长到原来的2 2倍倍, ,把把另一根对折后绞合起来另一根对折后绞合起来, ,然后给它们分别加上相同电压后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则在相同时间内通过它们的电荷量之比为的电荷量之比为( ( ) )A.14A.14 B.18 B.18 C.116 C.116 D.161 D.161C C方法技巧方法技巧 导体形变后电阻的分析方法导体形变后电阻的分析方法某一导
15、体的形状改变后某一导体的形状改变后, ,讨论其电阻变化应抓住以下三点讨论其电阻变化应抓住以下三点: :(1)(1)导体的电阻率不变导体的电阻率不变. .(2)(2)导体的体积不变导体的体积不变, ,由由V=lSV=lS可知可知l l与与S S成反比成反比. .(3)(3)在在,l,S,l,S都确定之后都确定之后, ,应用电阻定律应用电阻定律R= R= 求解求解. .【针对训练针对训练】 如图所示如图所示, ,均匀的长方形薄片合金电阻板均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ababcd,ab边长为边长为L L1 1,ad,ad边长为边长为L L2 2, ,当端点当端点,和和,分别接入电路时分别接入
16、电路时, ,电阻电阻R RRR之比是之比是( () )D D考点二欧姆定律及伏安特性曲线考点二欧姆定律及伏安特性曲线1.1.部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律(1)(1)内容内容: :导体中的电流跟导体两端的电压成正比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跟导体的电阻成反比. .(2)(2)表达式表达式:I= .:I= .(3)(3)适用范围适用范围金属导电和电解液导电金属导电和电解液导电( (对气体导电不适用对气体导电不适用).).纯电阻电路纯电阻电路( (不含电动机、电解槽等的电路不含电动机、电解槽等的电路).).2.2.导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线(1)(1)定
17、义定义: :用纵坐标表示电流用纵坐标表示电流I I、横坐标表示电压、横坐标表示电压U,U,画出的画出的I I- -U U图像图像. .(2)(2)图线的意义图线的意义由于导体的导电性能不同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所以不同的导体有不同的伏安特性曲线. .伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值, ,对应这一状态下的对应这一状态下的电阻电阻. .(3)(3)应用应用:I:I- -U U图像中图线上某点与图像中图线上某点与O O点连线的斜率表示电阻的倒数点连线的斜率表示电阻的倒数, ,斜率越大斜率越大, ,电阻
18、越小电阻越小. .(4)(4)两类图线两类图线线性元件的伏安特性曲线线性元件的伏安特性曲线 图图( (甲甲) )中中a,ba,b是过原点的直线是过原点的直线, ,表明它的电阻是表明它的电阻是不变的不变的. .非线性元件的伏安特性曲线非线性元件的伏安特性曲线 图图( (乙乙) )中中c,dc,d是曲线是曲线, ,表明它的电阻是变化的表明它的电阻是变化的. .【典典例例2 2】 ( (多多选选) )小小灯灯泡泡通通电电后后其其电电流流I I随随所所加加电电压压U U变变化化的的图图线线如如图图所所示示,P,P为为图图线线上上一一点点,PN,PN为为图图线线在在P P点点的的切切线线,PQ,PQ为为
19、U U轴轴的的垂垂线线,PM,PM为为I I轴轴的的垂垂线线, ,则则下下列说法中正确的是列说法中正确的是( ( ) )ABDABD核心点拨核心点拨(1)(1)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值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对应这一状态下的电阻. .(2)(2)小灯泡的功率为对应点的电压坐标与电流坐标的乘积小灯泡的功率为对应点的电压坐标与电流坐标的乘积. .方法技巧方法技巧 伏安特性曲线中电阻的处理方法伏安特性曲线中电阻的处理方法题组训练题组训练1.1. 伏安特性曲线的理解伏安特性曲线的理解 如图所示如图所示,a,b,a,b分别表示由相同材
20、料制成的两条长度分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线, ,下列判断中正确的是下列判断中正确的是( ( ) )A.aA.a代表的电阻丝的阻值小于代表的电阻丝的阻值小于b b代表的电阻丝的阻值代表的电阻丝的阻值B.B.图像表示的电阻丝的阻值与电压成正比图像表示的电阻丝的阻值与电压成正比C.bC.b代表的电阻丝较粗代表的电阻丝较粗D.D.两电阻丝串联接入电路两电阻丝串联接入电路,b,b电阻丝消耗的电功率比电阻丝消耗的电功率比a a大大C C2.2. 根据伏安特性曲线求通过非线性元件的电流根据伏安特性曲线求通过非线性元件的电流 (2018
21、(2018重庆第二外国语学校重庆第二外国语学校期中期中) )如图如图( (甲甲) )所示的电路中所示的电路中, ,电源电动势为电源电动势为3.0 V,3.0 V,内阻不计内阻不计,L,L1 1,L,L2 2,L,L3 3为为3 3个特个特殊材料制成的相同规格小灯泡殊材料制成的相同规格小灯泡, ,这种小灯泡的伏安特性曲线如图这种小灯泡的伏安特性曲线如图( (乙乙) )所示所示. .当当开关开关S S闭合时闭合时( ( ) )A.LA.L3 3两端的电压为两端的电压为L L1 1的的4 4倍倍 B.B.通过通过L L3 3的电流为的电流为L L2 2的的2 2倍倍C.LC.L1 1,L,L2 2,
22、L,L3 3的电阻都相同的电阻都相同 D.LD.L3 3消耗的电功率为消耗的电功率为0.75 W0.75 WD D考点三串、并联电路及电表的改装考点三串、并联电路及电表的改装1.1.串、并联电路的几个常用结论串、并联电路的几个常用结论(1)(1)当当n n个等值电阻个等值电阻R R0 0串联或并联时串联或并联时,R,R串串=nR=nR0 0,R,R并并= R= R0 0. .(2)(2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻, ,并联电路的总电阻小于电路并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻中任意一个电阻. .(3)(3)在电路中在电路中, ,某个电阻增大
23、某个电阻增大( (或减小或减小),),则总电阻增大则总电阻增大( (或减小或减小).).(4)(4)某电路中无论电阻怎样连接某电路中无论电阻怎样连接, ,该电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消该电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和耗的电功率之和. .2.2.电压表、电流表的改装电压表、电流表的改装C C 审题图示审题图示 当接当接1,21,2时时, ,当接当接1,31,3时时解析解析: :设电流表的内阻为设电流表的内阻为R RA A, ,则则R R1 1= R= RA A,R,R2 2=2R=2RA A, ,将接线柱将接线柱1,21,2接入电路时接入电路时, ,流过接线柱流过接线
24、柱1 1的电流的电流I I1 1=3I=3I0 0, ,其中其中I I0 0为流过电流表为流过电流表A A的电流的电流, ,因此每一小格表因此每一小格表示示0.06 A;0.06 A;将接线柱将接线柱1,31,3接入电路时接入电路时, ,流过接线柱流过接线柱1 1的电流的电流I I1 1=3I=3I0 0, ,其中其中I I0 0为流过电流表为流过电流表A A的电流的电流, ,因此每一小格表示因此每一小格表示0.06 A.0.06 A.选项选项A,B,DA,B,D错误错误,C,C正确正确. .【例题拓展例题拓展】 (1) (1)当接线柱当接线柱1,31,3接入电路时接入电路时,1,3,1,3两
25、端测得电压量程是两端测得电压量程是1,21,2两端两端测得电压量程的几倍测得电压量程的几倍? ?(2)(2)当接线柱当接线柱1,31,3接入电路时每一小格表示的电压是接线柱接入电路时每一小格表示的电压是接线柱1,21,2接入电路时每接入电路时每一小格表示的电压的几倍一小格表示的电压的几倍? ?解析解析: :(1)(1)图图2 2中中U Ug g=I=I0 0R RA A, ,则则R R2 2两端电压为两端电压为6I6I0 0R RA A,1,3,1,3之间的电压为之间的电压为7I7I0 0R RA A, ,为图为图1 1中两端电压的中两端电压的7 7倍倍. .(2)(2)第第(1)(1)问中量
26、程为问中量程为7 7倍关系倍关系, ,那么每一小格表示的电压也是那么每一小格表示的电压也是7 7倍关系倍关系. .答案答案: :(1)7(1)7倍倍(2)7(2)7倍倍方法技巧方法技巧 电表改装应掌握的四个要点电表改装应掌握的四个要点(1)(1)把小量程电流表改装成电压表是利用了串联电阻的分压作用把小量程电流表改装成电压表是利用了串联电阻的分压作用. .电压表电压表的量程是指通过表头的电流达到满偏电流时加在电压表两端的总电压的量程是指通过表头的电流达到满偏电流时加在电压表两端的总电压, ,即即等于加在表头两端的电压和加在分压电阻两端的电压之和等于加在表头两端的电压和加在分压电阻两端的电压之和.
27、 .(2)(2)把小量程电流表改装成大量程的电流表是利用了并联电阻的分流作用把小量程电流表改装成大量程的电流表是利用了并联电阻的分流作用. .电流表的量程是指通过表头的电流达到满偏电流时通过表头和分流电阻电流表的量程是指通过表头的电流达到满偏电流时通过表头和分流电阻的电流之和的电流之和. .(3)(3)解题时把表头解题时把表头G G当做一个阻值为当做一个阻值为R Rg g的电阻即可的电阻即可. .(4)(4)改装后的电流表或电压表的指针偏角大小决定于流过表头的电流大小改装后的电流表或电压表的指针偏角大小决定于流过表头的电流大小. .题组训练题组训练1.1. 电流表的改装电流表的改装 电流表和电
28、压表都是由小量程的电流表电流表和电压表都是由小量程的电流表( (表头表头) )改装成的改装成的. .如如图所示图所示, ,有一表头有一表头, ,满偏电流满偏电流I Ig g= 500 A,= 500 A,内阻内阻R Rg g=200 ,=200 ,用它作多用电表的表用它作多用电表的表头头, ,已知已知R R1 1=20 ,R=20 ,R2 2=180 ,R=180 ,R3 3=49.9 k,R=49.9 k,R4 4=499.9 k.=499.9 k.当接线柱接在当接线柱接在“公共公共”与与a a端当电流表使用时量程为端当电流表使用时量程为mA;mA;当接线柱接在当接线柱接在“公共公共”与与c
29、 c端当电压表使用时量程为端当电压表使用时量程为V.V.答案答案: :101050502.2. 电阻的串联及并联电阻的串联及并联 (2018(2018福建三明模拟福建三明模拟) )如图所示的电路中如图所示的电路中,R,R1 1=10 , =10 , R R2 2=20 ,=20 ,滑动变阻器滑动变阻器R R3 3的最大值为的最大值为30 ,30 ,则则A,BA,B两端的总电阻的最大值为两端的总电阻的最大值为,最小值为最小值为.答案答案: :22221010考点四电功、电功率及电热的计算考点四电功、电功率及电热的计算1.1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较纯电阻电路与非纯电阻电路的比较2.2.电动
30、机的三个功率及关系电动机的三个功率及关系输入功率入功率电动机的机的总功率功率. .由由电动机机电路中的路中的电流和流和电压决定决定, ,即即P P总=P=P入入=UI=UI输出功率出功率电动机的有用功的功率机的有用功的功率, ,也叫做机械功率也叫做机械功率热功率功率电动机机线圈上有圈上有电阻阻, ,电流通流通过线圈圈时会会发热, ,热功率功率P P热=I=I2 2r r三者关系三者关系P P总=P=P出出+P+P热效率效率特特别说明明正常工作的正常工作的电动机是非机是非纯电阻元件阻元件电动机因故障或其他原因不机因故障或其他原因不转动时, ,相当于一个相当于一个纯电阻元件阻元件= = 100%=
31、 100%= 100% 100% 【典例典例4 4】 (2018 (2018浙江绍兴一中模拟浙江绍兴一中模拟) )电动自行车是生活中重要的交通工电动自行车是生活中重要的交通工具具, ,某品牌电动自行车的铭牌如下某品牌电动自行车的铭牌如下: :车型型:C901:C901电池池规格格:DC 36 V:DC 36 V2020寸寸( (车轮直径直径:508 mm):508 mm)36 V36 V12 A12 Ah(h(蓄蓄电池池) )整整车质量量:40 kg:40 kg额定定转速速: :210 r/min(210 r/min(转/ /分分) )外形尺寸外形尺寸:L1 800 mm:L1 800 mmW
32、650 mmH1 100 mmW650 mmH1 100 mm充充电时间:2 h:2 h8 h8 h电机机: :后后轮驱动、直流永磁式、直流永磁式电机机额定工作定工作电压/ /电流流:36 V/5 A:36 V/5 A当蓄电池充满电后当蓄电池充满电后, ,根据此铭牌中的有关数据根据此铭牌中的有关数据, ,下列说法不正确的是下列说法不正确的是( ( ) )A.A.该车的额定功率约为该车的额定功率约为4.00104.00102 2 W WB.B.该车的额定时速约为该车的额定时速约为20 km/h20 km/hC.C.该车以额定功率约能行驶该车以额定功率约能行驶2.42.4小时小时D.D.该车一次充
33、满电所储存的电能约为该车一次充满电所储存的电能约为1.56101.56106 6 J JA A核心点拨核心点拨 由由36 V,12 A36 V,12 Ah,h,根据根据W=UIt=Uq,W=UIt=Uq,可求充满一次储存的电能可求充满一次储存的电能. .方法技巧方法技巧 公式的应用及非纯电阻电路的分析方法公式的应用及非纯电阻电路的分析方法(1)(1)在任何电路中在任何电路中,P,P电电=UI,P=UI,P热热=I=I2 2R,W=UIt,Q=IR,W=UIt,Q=I2 2RtRt都适用都适用. .(2)(2)处理非纯电阻电路的计算问题时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
34、发要善于从能量转化的角度出发, ,利用利用“电功电功= =电热电热+ +其他能量其他能量”找等量关系求解找等量关系求解. .【针对训练】【针对训练】 (2018(2018河北石家庄一中模拟河北石家庄一中模拟)()(多选多选) )在如图所示的电路中在如图所示的电路中, ,输输入电压入电压U U恒为恒为8 V,8 V,灯泡灯泡L L标有标有“3 V,6 W3 V,6 W”字样字样, ,电动机线圈的电阻电动机线圈的电阻R RM M=1 .=1 .若若灯泡恰能正常发光灯泡恰能正常发光, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.电动机的输入电压是电动机的输入电压是5 V5 VB.B.电动
35、机的效率是电动机的效率是80%80%C.C.流过电动机的电流是流过电动机的电流是2 A2 AD.D.整个电路消耗的电功率是整个电路消耗的电功率是10 W10 WACAC核心素养核心素养【物理方法】【物理方法】 利用利用“柱体微元柱体微元”模型求电流模型求电流素养提升素养提升 学科素养学科素养演练提升演练提升利用利用“柱体微元柱体微元”模型求解电流的微观问题时模型求解电流的微观问题时, ,注意以下基本思路注意以下基本思路: :设柱体微元的长度为设柱体微元的长度为L,L,横截面积为横截面积为S,S,单位体积内的自由电荷数为单位体积内的自由电荷数为n,n,每个自由每个自由电荷的电荷量为电荷的电荷量为
36、q,q,电荷定向移动的速率为电荷定向移动的速率为v,v,则则: :(1)(1)柱体微元中的总电荷量为柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq.Q=nLSq.【示例示例】 ( (多选多选) )横截面积为横截面积为S S的导线中通有电流的导线中通有电流I.I.已知导线每单位体积中有已知导线每单位体积中有n n个自由电子个自由电子, ,每个自由电子的电荷量是每个自由电子的电荷量是e,e,自由电子定向移动的速率是自由电子定向移动的速率是v,v,则在时则在时间间tt内通过导线横截面的电子数是内通过导线横截面的电子数是( ( ) )ACAC高考模拟高考模拟1.1.(2015(2015安徽卷安徽卷,17),17)
37、一根长为一根长为L,L,横截面积为横截面积为S S的金属棒的金属棒, ,其材料的电阻率为其材料的电阻率为,棒内单位体积自由电子数为棒内单位体积自由电子数为n,n,电子的质量为电子的质量为m,m,电荷量为电荷量为e.e.在棒两端加上在棒两端加上恒定电压时恒定电压时, ,棒内产生电流棒内产生电流, ,自由电子定向运动的平均速率为自由电子定向运动的平均速率为v,v,则金属棒内的则金属棒内的电场强度大小为电场强度大小为( ( ) )C C2.2.(2018(2018湖南株洲质检湖南株洲质检) )如图为某控制电路的一部分如图为某控制电路的一部分, ,已知已知AAAA的输入电的输入电压为压为24 V,24
38、 V,如果电阻如果电阻R=6 k,RR=6 k,R1 1=6 k,R=6 k,R2 2=3 k,=3 k,则则BBBB输出的电压不可能输出的电压不可能是是( ( ) )A.12 VA.12 VB.8 VB.8 VC.6 VC.6 V D.3 V D.3 VD D3.3.(2018(2018北京昌平区检测北京昌平区检测)()(多选多选) )用两个相同的小量程电流表用两个相同的小量程电流表, ,分别改装成分别改装成了两个量程不同的大量程电流表了两个量程不同的大量程电流表A A1 1,A,A2 2, ,若把若把A A1 1,A,A2 2分别采用并联或串联的方分别采用并联或串联的方式接入电路式接入电路
39、, ,如图所示如图所示, ,则闭合开关后则闭合开关后, ,下列有关电表的示数和电表指针偏转下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是角度的说法正确的是( ( ) )A.A.图图( (甲甲) )中的中的A A1 1,A,A2 2的示数相同的示数相同B.B.图图( (甲甲) )中的中的A A1 1,A,A2 2的指针偏角相同的指针偏角相同C.C.图图( (乙乙) )中的中的A A1 1,A,A2 2的示数和偏角都相同的示数和偏角都相同D.D.图图( (乙乙) )中的中的A A1 1,A,A2 2的指针偏角不相同的指针偏角不相同, ,示数相同示数相同BDBD解析解析: :电流表改装时电流表改
40、装时, ,其实是把电阻与原来的电流表相并联其实是把电阻与原来的电流表相并联, ,故故( (甲甲) )电路中两电路中两个小量程的电流表是并联的个小量程的电流表是并联的, ,所以图所以图( (甲甲) )中的中的A A1 1,A,A2 2的指针偏角相同的指针偏角相同, ,但改装但改装后的两个电流表每一格代表的数值不同后的两个电流表每一格代表的数值不同, ,故两个改装后的电流表的示数不同故两个改装后的电流表的示数不同, ,选项选项A A错误错误,B,B正确正确; ;当把两个电流表串联在电路中当把两个电流表串联在电路中, ,通过改装前的电流表的电通过改装前的电流表的电流不相等流不相等, ,故它们的偏转角
41、度不相同故它们的偏转角度不相同, ,但是对改装后的电流表而言串联起来但是对改装后的电流表而言串联起来都测干路中的电流都测干路中的电流, ,示数应该是相等的示数应该是相等的, ,选项选项C C错误错误,D,D正确正确. .4.4.(2016(2016海南卷海南卷,12),12)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示某同学改装和校准电压表的电路图如图所示, ,图中虚图中虚线框内是电压表的改装电路线框内是电压表的改装电路. .(1)(1)已知表头已知表头G G满偏电流为满偏电流为100 A,100 A,表头上标记的内阻值为表头上标记的内阻值为900 .R900 .R1 1,R,R2 2和和R R3
42、3是定值电阻是定值电阻, ,利用利用R R1 1和表头构成和表头构成1 mA1 mA的电流表的电流表, ,然后再将其改装为两个量程然后再将其改装为两个量程的电压表的电压表. .若使用若使用a,ba,b两个接线柱两个接线柱, ,电压表的量程为电压表的量程为1 V;1 V;若使用若使用a,ca,c两个接线两个接线柱柱, ,电压表的量程为电压表的量程为3 V,3 V,则根据题给条件则根据题给条件, ,定值电阻的阻值应选定值电阻的阻值应选R R1 1= = ,R R2 2= = ,R ,R3 3= = . .答案答案: :(1)100(1)1009109102 0002 000解析解析: :(2)(2
43、)电压表与之并联之后电压表与之并联之后, ,电阻小于电阻小于2 500 ,2 500 ,对于分压式电路对于分压式电路, ,要求要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分, ,同时还便于调节同时还便于调节, ,故滑动变阻器故滑动变阻器选择小电阻选择小电阻, ,即选择即选择50 50 的电阻的电阻. .答案答案: :(2)50(2)50解析解析: :(3)(3)在闭合开关在闭合开关S S前前, ,滑动变阻器的滑动端滑动变阻器的滑动端P P应靠近应靠近M M端端, ,这样把并联部这样把并联部分电路短路分电路短路, ,起到一种保护作用起到一种保护作用. .(4)(4)造成
44、改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小, ,说明通过表头说明通过表头G G的的电流偏小电流偏小, ,则实际电阻偏大则实际电阻偏大, ,故其实际阻值大于故其实际阻值大于900 .900 .答案答案: :(3)M (4)(3)M (4)大于大于(3)(3)校准时校准时, ,在闭合开关在闭合开关S S前前, ,滑动变阻器的滑动端滑动变阻器的滑动端P P应靠近应靠近( (选填选填“M”M”或或“N”)N”)端端.(4)(4)若由于表头若由于表头G G上标记的内阻值不准上标记的内阻值不准, ,造成改装后电压表的读数比标准电压造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小表的读数偏小, ,则表头则表头G G内阻的真实值内阻的真实值 ( (选填选填“大于大于”或或“小小于于”)900 .)900 .
