（江蘇專用）2020版高考物理新增分大一輪復習 第七章 恒定電流 第1講 恒定電流課件.ppt

,大一輪復習講義,第1講電路的基本概念和規(guī)律,第七章恒定電流,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,過好雙基關,研透命題點,隨堂測試,回扣基礎知識 訓練基礎題目,細研考綱和真題 分析突破命題點,隨堂檢測 檢測課堂學習效果,課時作業(yè),限時訓練 練規(guī)范 練速度,過好雙基關,一、電流部分電路歐姆定律,1.電流 (1)形成的條件：導體中有 ；導體兩端存在 . (2)標矢性：電流是標量，規(guī)定 定向移動的方向為電流的方向.,自由電荷,電壓,導體中電流的微觀表達式I . 2.部分電路歐姆定律 (1)內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩端的 成正比，跟導體的 成反比.,正電荷,電壓,電阻,nqvS,(3)適用范圍：金屬導電和電解質(zhì)溶液導電，不適用于氣體導電或半導體元件. (4)導體的伏安特性曲線(IU圖線) 比較電阻的大?。簣D線的斜率ktan ，圖1中R1 R2(選填“”“<”或“”)；,圖1,線性元件：伏安特性曲線是直線的電學元件，適用于歐姆定律； 非線性元件：伏安特性曲線是曲線的電學元件，不適用于歐姆定律.,自測1(多選)如圖2所示是電阻R的IU圖象，圖中45，由此得出 A.通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比 B.電阻R0.5 C.因IU圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R 1.0 D.在R兩端加上6.0 V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是3.0 C,圖2,二、電阻及電阻定律,1.電阻 (1)定義：導體對電流的阻礙作用，叫做導體的電阻. (2)公式： ，其中U為導體兩端的電壓，I為通過導體的電流. (3)單位：國際單位是歐姆(). (4)決定因素：導體的電阻反映了導體阻礙電流的性質(zhì)，其大小由導體本身決定，與加在導體兩端的電壓和通過導體的電流 .,無關,2.電阻定律 (1)內(nèi)容：同種材料的導體，其電阻R與它的長度l成 ，與它的橫截面積S成 ，導體電阻還與構(gòu)成它的材料有關. (2)公式： . 其中l(wèi)是導體的長度，S是導體的橫截面積，是導體的 ，其國際單位是歐米，符號為m. (3)適用條件：粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液.,正比,反比,電阻率,3.電阻率 (1)計算式： . (2)物理意義：反映導體的 ，是導體材料本身的屬性. (3)電阻率與溫度的關系 金屬：電阻率隨溫度升高而 ； 負溫度系數(shù)半導體：電阻率隨溫度升高而 .,增大,導電性能,減小,自測2(2018興化一中模擬)兩根完全相同的金屬裸導線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為 A.14 B.18 C.116 D.161,三、電功、電功率、電熱、熱功率,1.電功 (1)定義：導體中的恒定電場對自由電荷的 做的功. (2)公式：WqU (適用于任何電路). (3)電流做功的實質(zhì)： 轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程. 2.電功率 (1)定義：單位時間內(nèi)電流所做的功，表示電流做功的 . (2)公式：P (適用于任何電路).,電場力,IUt,電能,快慢,IU,3.焦耳定律 (1)電熱：電流通過導體產(chǎn)生的 跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻及通電時間成正比. (2)公式：Q (適用于任何電路). 4.電功率PIU和熱功率PI2R的應用 (1)不論是純電阻電路還是非純電阻電路，電流的電功率均為P電 ，熱功率均為P熱 . (3)對于非純電阻電路而言：P電IU P其他 P其他 P其他.,I2Rt,熱量,UI,I2R,P熱,I2R,自測3(多選)如圖3所示，電阻R120 ，電動機的繞線電阻R210 .當開關斷開時，電流表的示數(shù)是0.5 A，當開關合上后，電動機轉(zhuǎn)動起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應是 A.I1.5 A B.I<1.5 A C.P15 W D.P<15 W,圖3,四、串、并聯(lián)電路,1.串聯(lián)電路的基本特點 (1)電路中各處的電流 ，即I1I2In. (2)電路兩端的總電壓 各部分電路兩端電壓 ，即UU1U2Un. (3)總電阻：RR1R2Rn.,相同,等于,之和,2.并聯(lián)電路的基本特點 (1)電路中各支路兩端的電壓 ，即U1U2Un. (2)電路的總電流等于各支路電流之和，即II1I2In.,相等,研透命題點,命題點一電流與電阻,利用“柱體微元”模型求解電流的微觀問題時，注意以下基本思路： 設柱體微元的長度為L，橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，電荷定向移動的速率為v，則： (1)柱體微元中的總電荷量為QnLSq.,例1如圖4所示，一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為,圖4,例2(2018東臺創(chuàng)新學校月考)現(xiàn)有一段長為L、電阻為R的均勻電阻絲，把它拉成3L長的均勻細絲后，切成等長的三段，然后把它們并聯(lián)在一起，其電阻值為,解析把這段長為L、電阻為R的均勻電阻絲拉成3L長的均勻細絲后，切成等長的三段，然后把它們并聯(lián)在一起，整體的長度和橫截面積與原來一樣，電阻與原來一樣，D項正確.,變式1(多選)(2018鹽城市三模)電熱水器金屬內(nèi)膽出水口加接一段曲長管道，在電熱水器漏電且接地線失效時，能形成“防電墻”，保障人的安全.如圖5所示，當熱水器漏電且接地線失效時，其金屬內(nèi)膽與大地間電壓為220 V，由于曲長管道中水具有電阻(簡稱“隔電電阻”)，因而人體兩端的電壓不高于12 V，下列說法正確的是 A.曲長管道應選用導電性能好的材料制成 B.曲長管道應選用不易導電的材料制成 C.“隔電電阻”大于“人體電阻”，且兩者串聯(lián) D.熱水器漏電且接地線失效時，“防電墻”使人體內(nèi)無電流通過,圖5,1.歐姆定律 (1)公式I ，電流正比于電壓，反比于電阻. (2)公式中的I、U和R三個量必須對應同一段電路或同一段導體. (3)適用范圍：適用于金屬導電、電解質(zhì)溶液導電等純電阻電路，對于氣體導電、含有電動機、電解槽等非純電阻電路不適用.,命題點二歐姆定律與伏安特性曲線,2.對伏安特性曲線的理解(如圖6甲、乙所示) (1)圖線a、e、d、f表示線性元件，b、c表示非線性元件. (2)在圖甲中，斜率表示電阻的大小，斜率越大，電阻越大，RaRe. 在圖乙中，斜率表示電阻倒數(shù)的大小，斜率越大，電阻越小，RdRf. (3)圖線b的斜率變小，電阻變小，圖線c的斜率變大，電阻變小.注意：曲線上某點切線的斜率不是電阻或電阻的倒數(shù).根據(jù)R ，電阻為某點和原點連線的斜率或斜率的倒數(shù).,圖6,例3(多選)(2018東臺創(chuàng)新學校月考)如圖7所示，圖線1、2、3分別表示導體A、B、C的伏安特性曲線，其中導體C為一非線性電阻，當三導體串聯(lián)接在電壓恒為6 V的直流電源兩端時，它們的電阻分別為R1、R2、R3，則下列說法正確的是 A.此時流過三導體的電流均為1 A B.R1R2R3132 C.若將三導體串聯(lián)后改接在3 V的直流電源上， 則三導體的阻值之比不變 D.若將三導體并聯(lián)后接在3 V的直流電源上， 則通過它們的電流之比為I1I2I3321,圖7,解析由題圖可知，R1為1 ，R2為3 ，當三個導體串聯(lián)接在電壓恒為6 V的直流電源兩端時，通過各個導體的電流相等，三個導體兩端的電壓之和為6 V；由題圖可知，此時三個導體中的電流均為1 A，對應電壓分別為1 V、3 V、2 V；由歐姆定律可知，此時導體電阻之比R1R2R3132，故A、B正確； 若將三個導體串聯(lián)后接在3 V的電源上時，兩定值導體R1、R2阻值不變，而C由于電壓變化，則導體電阻R3變化，三個導體的阻值之比變化，故C錯誤； 若將三個導體并聯(lián)后接在3 V的電源上，由題圖可知，三導體的電流分別為：3 A、1 A、2.2 A，故D錯誤.,變式2(多選)(2018東臺創(chuàng)新學校月考)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖8所示，P為圖線上一點，PN為圖線在P點的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線.則下列說法中正確的是 A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大,D.對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小,圖8,解析由歐姆定律知，IU圖線上任意一點的電阻為該點與坐標原點連線的斜率的倒數(shù)，隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大，故A正確. 對應P點，小燈泡的電阻為R ，故B正確，C錯誤. 小燈泡的功率PU1I2，即題圖中矩形PQOM所圍面積大小，故D正確.,1.并聯(lián)電路電阻特點 (1)R總小于任一支路電阻，即R總小于其中最小電阻(與最小電阻接近)； (2)多并一個支路，R總減小(并的越多越小)； (3)n個R并聯(lián)，R并 ； (4)其中一個支路電阻增大，R總增大；相反，其中任一支路電阻減小，R總減小.,命題點三串、并聯(lián)電路及用電器功率問題,2.非純電阻電路分析方法 (1)抓住兩個關鍵量： 以含電動機的電路為例，確定電動機的電壓UM和電流IM是解決所有問題的關鍵.若能求出UM、IM，就能確定電動機的電功率PUMIM，根據(jù)電流IM和電動機的電阻r可求出熱功率PrIM2r，最后求出輸出功率P出PPr. (2)堅持“躲著”求解UM、IM： 首先，對其他純電阻電路、電源的內(nèi)電路等，利用歐姆定律進行分析計算，確定相應的電壓或電流.然后，利用閉合電路的電壓關系、電流關系間接確定非純電阻電路的工作電壓UM和電流IM.,例4(2018高郵市段考)如圖9所示的電路中，R1R22 k，電壓表 的內(nèi)阻為6 k，電壓表 的內(nèi)阻為3 k.AB間的電壓U保持不變.當開關S閉合后，它們的示數(shù)變化是 A. 表的示數(shù)變大， 表的示數(shù)變小 B. 表的示數(shù)變小， 表的示數(shù)變大 C. 、 表的示數(shù)均變小 D. 、 表的示數(shù)均變大,圖9,例5如圖10所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐子，恒定電壓U12 V，電解槽內(nèi)阻rA2 ，當S1閉合，S2、S3斷開時， 示數(shù)為6 A；當S2閉合，S1、S3斷開時， 示數(shù)為5 A，且電動機輸出功率為35 W；當S3閉合，S1、S2斷開時， 示數(shù)為4 A.求： (1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率；,圖10,答案2 72 W,解析電爐子為純電阻元件，由歐姆定律得,其發(fā)熱功率為PNI12R622 W72 W,(2)電動機的內(nèi)阻；,答案1 ,解析電動機為非純電阻元件，由能量守恒定律得： UI2tI22rMtP輸出t,(3)在電解槽工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為多少？,答案16 W,解析電解槽為非純電阻元件，由能量守恒定律得： P化tUI3tI32rAt 所以P化(124422) W16 W.,隨堂測試,1.(多選)(2018東臺創(chuàng)新學校月考)下列說法正確的是,1,2,3,4,5,解析導體電阻由導體材料、長度、橫截面積決定，與導體兩端電壓和通過導體的電流無關，故A、B錯誤. 由歐姆定律可知，通過一段導體的電流與導體兩端電壓成正比，與導體電阻成反比，故C、D正確.,2.(多選)(2017揚州市高三期末)關于電阻率，下列說法正確的是 A.有些材料的電阻率隨溫度的升高而減小 B.電阻率大的導體，電阻一定大 C.用來制作標準電阻的材料的電阻率幾乎不隨溫度的變化而變化 D.電阻率與導體的長度和橫截面積無關,1,2,3,5,4,1,2,3,5,4,解析有些材料的電阻率隨溫度的升高而減小，如負溫度系數(shù)半導體材料，A正確； 電阻與電阻率、長度和橫截面積都有關，故電阻率大的導體，電阻不一定大，B錯誤； 有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可以用來制成標準電阻，C正確； 電阻率是描述材料導電能力的物理量，材料的電阻率由材料本身性質(zhì)決定，受溫度影響，與導體長度和橫截面積無關，D正確.,3.如圖11所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長為ab10 cm，bc5 cm，當將C與D接入電壓恒為U的電路時，電流為2 A，若 將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為 A.0.5 A B.1 A C.2 A D.4 A,圖11,1,2,3,5,4,4.(2019銅山中學月考)電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術(shù)工人常將電烙鐵和一個燈泡串聯(lián)使用，燈泡還和一只開關并聯(lián)，然后再接到市電上(如圖12所示)，下列說法正確的是 A.開關接通時比開關斷開時電路消耗的總電功率大 B.開關接通時，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使 消耗的電功率減小 C.開關斷開時，燈泡發(fā)光，電烙鐵也通電，電路消 耗的總功率增大，但電烙鐵發(fā)熱較少 D.開關斷開時，燈泡發(fā)光，可供在焊接時照明使用，消耗的總功率不變,圖12,1,2,3,5,4,5.(2018徐州三中月考)A、B兩盞電燈的額定電壓都是110 V，額定功率PA100 W，PB40 W，若接在電壓是220 V的下列電路上，則使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗的電功率最小的是,1,2,3,5,4,解析由P 得，RA110 V，UA110 V，UA<110 V，無法滿足題目要求； 對于C選項中電路，B燈與滑動變阻器并聯(lián)，并聯(lián)電阻可能等于RA，所以可能有UAUB110 V，兩燈可以正常發(fā)光； 對于D選項中電路，若滑動變阻器接入電路的電阻等于A、B的并聯(lián)電阻，則UAUB110 V，兩燈可以正常發(fā)光. 比較C、D選項中兩個電路，由于C選項中電路的滑動變阻器功率為P1(IAIB)110 V，而D選項中電路的滑動變阻器功率為P2(IAIB)110 V，所以C選項中電路消耗的功率最小，故選C.,1,2,3,5,4,課時作業(yè),1.(2018南京市多校第一次段考)下列說法正確的是 A.電源的電動勢在數(shù)值上等于電源在搬運單位電荷時非靜電力所做的功 B.電阻率是反映材料導電性能的物理量，僅與材料種類有關，與溫度、壓力 和磁場等外界因素無關 C.電流通過導體的熱功率與電流大小成正比 D.電容是表征電容器容納電荷本領的物理量，由C 可知電容的大小是由Q(帶電荷量)與U(電壓)決定的,雙基鞏固練,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,2.(多選)下列說法正確的是 A.根據(jù)I 可知，流過導體的電流與加在它兩端的電壓成正比，與其電阻的 大小成反比 B.根據(jù)R 可知，導體電阻的大小與加在它兩端的電壓成正比，與通過它的 電流成反比 C.歐姆定律適用于金屬導電、電解質(zhì)溶液導電、電離后氣體導電和晶體二極 管導電 D.歐姆定律只適用于純電阻電路,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,3.(多選)兩電阻R1和R2的伏安特性曲線如圖1所示.從圖線可判斷 A.兩電阻阻值的關系是R1R2 B.電阻一定時，電流隨著電壓的增大而減小 C.電壓相同時，通過R1的電流較大 D.兩電阻串聯(lián)接入電路時，R1消耗的電功率小,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析IU圖象的斜率k ，即圖象的斜率越大，電阻越小，故有R1R2，A錯誤； 根據(jù)IU圖象可得電阻一定時，電流隨電壓的增大而增大，B錯誤； 從IU圖象中可得電壓相同時，通過電阻R1的電流較大，C正確； 兩電阻串聯(lián)接入電路時，通過兩電阻的電流相同，根據(jù)公式PI2R可得電阻越大，消耗的電功率越大，故D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,4.如圖2所示均勻的長薄片合金電阻板abcd，ab邊長為L1，ad邊長為L2，當端點1、2或3、4接入電路中時，R12R34為 A.L1L2 B.L2L1 C.11 D.L12L22,圖2,5.(2017鹽城市第三次模擬)甲、乙、丙、丁是四個長度、橫截面積均相同的金屬導體，某同學對它們各進行了一次測量，把每個導體中通過的電流和兩端的電壓在IU坐標系中描點，如圖3所示.四個導體中電阻率最大的是 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖3,解析由IU圖象的斜率的倒數(shù)表示電阻，知甲的電阻最大，又根據(jù)電阻定律，知甲的電阻率最大，故選A.,6.(多選)如圖4所示的電路中，電阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一測試電源，電動勢為100 V，內(nèi)阻忽略不計.則 A.當cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 B.當ab端短路時，cd之間的等效電阻是40 C.當ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80 V D.當cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80 V,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖4,7.(2018淮安市、宿遷市學業(yè)質(zhì)量檢測)兩根用同種材料制成的電阻絲甲和乙，甲電阻絲的長度和直徑分別為l和d；乙電阻絲的長度和直徑分別為2l和2d.將甲、乙兩根電阻絲分別接入電路時，如果兩電阻絲消耗的電功率相等，則加在兩根電阻絲上的電壓的比值應滿足,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,8.如圖5所示，電源電動勢為12 V，電源內(nèi)阻為1 ，電路中的電阻R0為1.5 ，小型直流電動機M的內(nèi)阻為0.5 ，閉合開關S后，電動機轉(zhuǎn)動，理想電流表的示數(shù)為2 A.則以下判斷中正確的是 A.電動機的輸出功率為14 W B.電動機兩端的電壓為7 V C.電動機產(chǎn)生的熱功率為4 W D.電源輸出的功率為24 W,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖5,解析由題意得電動機兩端的電壓UEI(R0r)7 V，則電動機的總功率PUI14 W，熱功率P熱I2RM2 W，輸出功率P出PP熱12 W.電源的輸出功率PEII2r20 W，故B正確，A、C、D錯誤.,9.小亮家有一臺電風扇，內(nèi)阻為20 ，額定電壓為220 V，額定功率為66 W，將它接上220 V電源后，發(fā)現(xiàn)因扇葉被東西卡住不能轉(zhuǎn)動，則此時電風扇消耗的功率為 A.66 W B.2 420 W C.11 W D.不確定,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,綜合提升練,10.(2019伍佑中學模擬)某一導體的伏安特性曲線如圖6中AB段(曲線)所示，關于該導體的電阻，以下說法正確的是 A.B點的電阻為12 B.B點的電阻為40 C.導體的電阻因溫度的影響改變了1 D.導體的電阻因溫度的影響改變了9 ,圖6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,RRBRA10 ，故C、D錯誤.,11.(多選)(2018東臺創(chuàng)新學校月考)在如圖7甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.當開關S閉合后，電路中的總電流為0.25 A，則此時 A.L1兩端的電壓為L2兩端電壓的2倍 B.L1消耗的電功率為0.75 W C.L2的電阻為12 D.L1、L2消耗的電功率的比值大于4,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖7,解析電路中的總電流為0.25 A，L1中電流為0.25 A，由小燈泡的伏安特性曲線可知L1兩端電壓為3.0 V，L1消耗的電功率為P13.0 V0.25 A0.75 W，選項B正確； 根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律，L2中電流為0.125 A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓大約為0.3 V，L1兩端的電壓大約為L2兩端電壓的10倍，選項A錯誤； 由歐姆定律知，L2的電阻約為R2 2.4 ，選項C錯誤； L2消耗的電功率為P20.30.125 W0.037 5 W，L1、L2消耗的電功率的比值大于4，選項D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,