物理第7章 恒定电流 第1节 电流、电阻、电功与电功率 新人教版.ppt

20172017高三一轮总高三一轮总复习复习物物 理理选修选修3-1第七章恒定电流第七章恒定电流考纲要求近三年命题分析备考策略201320142015欧姆定律安徽卷：第17题6分对于直流电路的考查，重点在闭合电路的欧姆定律，比如电源的输出功率和用电器消耗功率的求解，直流电路中的两条曲线电源的外特征曲线和导体的伏安特性曲线的区分，这些都是考查的重点动态分析和故障分析，是高考考查的热点，掌握正确的分析思路动态电路局部的变化可引起整体的变化，而整体的变化决定了局部的变化电阻定律安徽卷：第19题6分天津卷：第12题 20分电阻的串联、并联北京卷：第19题6分电源的电动势和内阻没有单独命题闭合电路欧姆定律江苏卷：第4题3分上海卷：第18题4分电功率、焦耳定律上海卷：第24题4分实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)天津卷：第9题3分江苏卷：第10题8分浙江卷：第22题10分福建卷：第19题6分山东卷：第22题10分对于测量仪器的考查，主要涉及到多用电表的使用问题，包括电压表、电流表、欧姆表的读数、多用电表的内部结构以及欧姆表使用规则等方向测量金属丝的电阻率实验重点考查了实验的原理和操作步骤，掌握实验原理和步骤是解决本实验的关键描绘小灯泡的伏安特性曲线实验侧重于实验数据的处理，测量电源的电动势和内阻实验考查了实验数据的处理和误差分析.实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线新课标卷：第22题6分四川卷：第8题11分福建卷：第19题12分重庆卷：第6题6分实验九：练习使用多用电表 新课标卷：第23题7分天津卷：第9题3分实验十：测定电源的电动势和内阻 新课标卷：第23题8分新课标卷：第23题9分北京卷：第21题18分福建卷：第19题12分大纲卷：第23题12分江苏卷：第10题8分天津卷：第9题3分安徽卷：第21题12分四川卷：第21题11分第一节电流、电阻、电功与电功率第一节电流、电阻、电功与电功率栏目导航1 12 23 34 4基础知识整合基础知识整合热门考点研析热门考点研析方法技巧归纳方法技巧归纳考题随堂演练考题随堂演练基础知识整合(2016届东城区一模)变压器的线圈是由金属丝绕制成的，若在短时间内吸热过多来不及散热就会损坏现对粗细均匀的电阻丝通以直流电的情况进行讨论：设通电产生的焦耳热与电阻丝升高的温度之间满足如下关系：QkcmT，其中c表示物体的比热，m为物体的质量，T表示升高的温度，k为大于1的常数请你选择一些物理量，通过论述和计算证明“为避免升温过快，若电流越大，电阻丝应该越粗”(说明自己所设物理量的含义)【思路引导】1.设定物理量，如何表示电流流过电阻丝产生的焦耳热？2如何结合比热容求出单位时间内升高的热量的表达式？【解析】本题考查了焦耳定律、电阻定律和能量守恒定律的知识，求出单位时间内升高的热量是解题的关键设电阻丝长度为L，横截面积为S，电阻率为，密度为0，通过电阻丝的电流为I，经过t时间电阻丝升温T.上述表明：当电流越大时，若想让单位时间内升高的温度少一些，则要求电阻线的横截面积大一些 电流、电阻、电阻定律1电流(1)形成电流的条件导体中有能够自由移动的电荷导体两端存在_知识点知识点1 电压电压(2)电流定义：电荷_形成电流物理意义：反映了电流的强弱程度定义式：I_.单位：安培(安)，符号A,1 A1 C/s.(3)电流的方向与正电荷定向移动的方向_，与负电荷定向移动的方向_电流虽然有方向，但它是_定向移动定向移动相同相同相反相反标量标量2电阻、电阻定律(1)电阻的定义式：R_.导体的阻值与两端的电压和流过的电流无关(2)电阻定律内容：同种材料的导体，其电阻与它的_成正比，与它的_成反比，导体的电阻还与构成它的_有关决定式：R_.长度长度横截面积横截面积材料材料(3)电阻率公式：_.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，且与温度有关物理意义：反映导体的_，是表征_的物理量电阻率与温度的关系：金属：电阻率随温度升高而_半导体：电阻率随温度升高而_锰铜合金、镍铜合金：几乎不受温度的影响导电性能导电性能材料性质材料性质增大增大减小减小 欧姆定律1内容：导体中的电流跟导体两端的_成正比，跟导体的_成反比2公式：I _.3适用范围(1)金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)(2)纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)知识点知识点2电压电压电阻电阻 电功、电功率1电功(1)定义：电路中_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知识点知识点3电场力电场力UIt电能电能2电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的_(3)额定功率：当用电器两端的电压或流过用电器的电流为额定值时，用电器正常工作此时用电器的功率就是额定功率3焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比(2)表达式：Q_.快慢快慢UII2Rt特别提醒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材料导电性能好坏的物理量导体电阻阻值与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小电阻公式的比较热门考点研析1.定义式电流的三个公式电流的三个公式考考 点点 12关系式3微观表达式IneSv是电流的微观表达式，从微观来看，电流的大小决定于导体中单位体积内的自由电荷数n，电荷量e，定向移动的速率v，还与导体的横截面积有关这是电流的本质 (2015年安徽高考)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()【思路引导】1.电流的微观表达式是什么？2金属棒内的电场强度如何表示？例例 1【答案】C【总结提升】电流的微观表达式建立了电流的宏观量和微观量之间的关系 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()针对训练针对训练1答案：C1.伏安特性曲线(1)以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I U图线，如图甲所示(2)以电压为纵轴、电流为横轴画出U I图线，如图乙所示.伏安特性曲线伏安特性曲线考考 点点 2(3)比较电阻的大小2线性元件和非线性元件线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，欧姆定律适用非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，欧姆定律不适用图线a、b表示线性元件，图线c、d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RaQI2Rt；电功率大于热功率，P电UIP热I2R.2电动机问题的解题技巧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”寻找等量关系求解电动机工作时所消耗的电能大部分转化为机械能，一小部分才转化为热能因此，在计算电动机电路可用以下公式(1)电流做功是所消耗的总能量W总UIt；工作所产生的热量QI2Rt；所转化的机械能W机W总QUItI2Rt.(2)电流做功的功率P总UI；其发热功率P热I2R；转化的机械功率P机P总P热UII2R.例例 3【思路引导】1.如何计算电子加速运动得到的动能？2一秒内一个电子获得的动能是多少？【总结提升】1电流做功，把电能转化为其他形式的能(1)电流通过纯电阻(电灯、电炉等)电路做功，电能内能(2)电流通过电动机做功，电能内能机械能(3)电流通过电解液做功，电能化学能2非纯电阻电路比纯电阻电路多了其他能量参与转化若当非纯电阻电路中的其他能量停止转化时，非纯电阻电路也就转化成了纯电阻电路，电路特征发生了根本性转变，电路元件中电流一定会发生变化，需要根据欧姆定律重新确定电流值这类电路最典型的就是电动机通电后突然处于不转动状态，电动机无机械能输出变成了纯电阻电路 国家水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我国供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4.已知水的密度为1103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)针对训练针对训练3答案：(1)1 kW(2)2104 s 方法技巧归纳电路的简化1串并联电路的特点2.几个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大(3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和3电路简化的技巧(1)理想导线可任意长短，与导线直接连接的各点的电势必相等(2)理想的电流表可认为是短路的，理想电压表认为是断路的(3)凡接在同样两个等势点上的电阻为并联关系(4)电压稳定时电容所在的支路为断路 (2016届江西月考)如图所示，设R1R2R3R4R，求开关S闭合和断开时，A、B两端的电阻之比.【思路引导】1.串并联电路的特点是什么？2开关S闭合和断开时，如何简化电路求解A、B两端的电阻？例例 4【解析】开关S闭合时，电阻R4被短路，电阻R1、R2、R3并联，电路如图所示：开关S断开时，电阻R4和R3串联，再和电阻R1、R2并联，电路如图所示：(2013年安徽高考)用图示的电路可以测量电阻的阻值图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MPl1，PNl2，则Rx的阻值为()针对训练针对训练4答案：C考题随堂演练1(2016届邢台四模)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()答案：A2截面积为S的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间t内通过导线横截面的电子数是()ABCD答案：A3(多选)(2016届浙江联考)三个导体元件A、B、C的伏安特性曲线分别如图线a、b、c所示当它们串联后接在6 V稳压直流电源两端时，它们的电阻分别为RA、RB、RC，其中图线b在点(2,1)处的切线与图线c平行，则下列说法正确的是()ARARBRC123B此时导体A的功率为1 WC若将三个导体元件并联后接在3 V的稳压直流电源上，则A元件消耗的功率最小D若仅将导体B、C串联后接在2 V的稳压直流电源上，B元件消耗的功率大于0.5 W答案：AB4(多选)如图所示，一个电阻为R的家用电炉和一个绕线电阻为r的电动机M并联接在电压恒定为U的电源上，电动机和电炉都正常工作，测得流经电炉和电动机的电流分别为I1、I2，电炉和电动机消耗的功率分别为P1、P2，产生的热功率分别为P3、P4，则下面关系中正确的是()答案：CD5如图所示，电阻R110，R26，R33，电压U24 V，问：(1)若在ab间接入一个内阻很大的电压表，它的读数是多少？(2)如果在ab间接一个内阻很小的电流表，它的读数是多少？(保留2位有效数字)答案：(1)9 V(2)1.3 A课时强化作业二十七