2010届高三物理一轮复习必备精品恒定电流doc--高中物理 .doc
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1、 永久免费组卷搜题网第七章 恒定电流课标导航课程内容标准:1.观察并尝试识别常见的电路之器件,初步了解它们在电路中的应用。2.通过实验,探究决定导体电阻的因素,知道电阻定律。3.知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路欧姆定律。4.测量电源的电动势和内阻。5.知道焦耳定律,了解它在生活和生产中的应用。6.初步了解多用电表的原理,通过实际操作学会使用多用电表。复习导航本章内容是高考中的重点和热点,易与电磁感应有关电路的内容相结合,特别是本章涉及的学生实验,更是每年各地高考试卷命题必不可少的内容,复习时应注意以下几点把握:1.对基本概念的理解和基本规律的掌握都在电路的分析与计算中体现出来,因此要熟练掌
2、握串、并联电路的特点,并能正确进行电流、电压、电阻、电功、电功率等物理量的计算。2.以闭合电路欧姆定律为中心,讨论电路某一部分结构的变化,而引起电阻、电流、电压、电功率等电路特征变化的分析和计算,能够熟练地应用欧姆定律等知识进行正确分析。3.对各学生实验的复习,要从实验原理,实验数据的处理,实物图的连接,误差分析等方面逐一把握,对电表的使用,滑动变阻器的接法,电路的设计与选择要重点复习,掌握实验的方法,能够迁移提高。第1课时 电路的基本概念、部分电路1、高考解读真题品析知识:电阻定律、电阻的串联例1.(09年全国卷)24.(15分) 材料的电阻率随温度变化的规律为0(1+at),其中称为电阻温
3、度系数,0是材料在t=0 时的电阻率.在一定的温度范围内是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知:在0 时,铜的电阻率为1.710 8 m,碳的电阻率为3.510 -5m,附近,在0 时,.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.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长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)。解析:设碳棒的长度为X,则
4、铜棒的电阻为,碳棒的电阻,要使得在00c附近总电阻不随温度变化,则有,则有式中t的系数必须为零,即有x0.0038m。答案:0.0038m点评:可能不少同学被材料的文字吓着了,其实材料题关键是从中快速提取有用信息。比如此题仅不过考查电阻定律、电阻的串联知识,我们要勇敢面对材料题且处理时要掌握好技巧(提取有用的,有些内容可以忽略不看)。 热点关注知识:电路结构例2.(宁夏卷)15.一个T型电路如图所示,电路中的电, .另有一测试电源,电动势为100V,内阻忽略不计。则 A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40B. 当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 C. 当ab两端接通测试电源时, c
5、d两端的电压为80 V D. 当cd两端接通测试电源时, ab两端的电压为80 V解析:A选项: R2与R3并联电阻为30后与R1串联,ab间等效电阻为40,A对B选项: R1与R2并联电阻为8后与R3串联,cd间等效电阻为128,B错C选项:电阻R2未接入电路,cd两端的电压即为R3的电压,为Ucd = 100V=80V,C对;D选项:但cd两端接通测试电源时,电阻R1未接入电路,ab两端电压即为R3的电压,为Uab = 100V=25V,D错。答案:AC点评:本题考查电路的结构,串并联知识。正确认识电路时学好恒定电流这一章的基础。2、知识网络考点1.导体中的电场和电流 1. 导线中的电场形
6、成因素:是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。方向:导线与电源连通后,导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。性质:导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。2电流导体形成电流的条件:要有自由电荷导体两端形成电压。电流定义:通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。公式:电流是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反)。单位:A, 1A=103mA=106A微观表达式:I=nqvs,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷电荷量,s是导体的横截面积,v是自由电荷的定向移动速率。(适用于金属导体).说明:导体中三种速率(定向移动速率非
7、常小约10-5m/s,无规律的热运动速率较大约105m/s,电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮)电流的分类:方向不改变的电流叫直流电流,方向和大小都不改变的电流叫恒定电流,方向改变的电流叫交变电流。考点2. 电动势1.非静电力:根据静电场知识可知,静电力不可能使电流从低电势流向高电势,因此电源内部必然存在着从负极指向正极的非静电力。2.电源电动势:在电源内部,非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功跟被移送电荷量的比值,即说明:从能量转化的角度看,电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。3、物理意义:反映电源把的能其他形式转化为电势能本领的大小,在数值上等于非
8、静电力把1C的正电荷在电源内部从负极送到正极所做的功。考点3. 电阻定律、电阻率1.电阻定律:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料及温度有关,公式:2.电阻率:上式中的比例系数(单位是m) ,它与导体的材料温度有关,是表征材料导电性质的一个重要的物理量,数值上等于长度1m,截面积为1m2导体的电阻值。金属导体的电阻率随温度的升高而变大可以做电阻温度计用,半导体的电阻率随温度的升高而减小,有些合金的电阻率不受温度影响。考点4.欧姆定律 1. 内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟它的电阻R成反比。2. 公式:3. 适用条件:适用与金属导
9、电和电解液导电,对气体导体和半导体元件并不适用。4.导体的伏安特性曲线:用表示横坐标电压U,表示纵坐标电流I,画出的I-U关系图线,它直观地反映出导体中的电流与电压的关系。线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律。非线性元件:伏安特性曲线不是直线的电学元件,不适用于欧姆定律。考点5.电功和电功率、焦耳定律1.电功 :在电路中,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动而形成电流,在此过程中电场力对自由电荷做功,在一段电路中电场力所做的功,用W=Uq=UIt来计算。2.电功率:单位时间内电流所做的功,P=W/t=UI3.焦耳定律:电流流过导体产生的热量,有Q=I2Rt来计算3、复
10、习方案基础过关重难点:导体的伏安特性曲线(改编)例3. 如图2所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线,并且把第一象限分为了、三个区域现把R1和R2并联在电路中,消耗的电功率分别用P1和P2表示;并联的总电阻设为R下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是( )A特性曲线在区,P1P 2 B特性曲线在区,P1P2C特性曲线在区,P1P2 D特性曲线在区,P1P2 解析:并联之后电阻比R1和R2电阻都小,根据此图的斜率的倒数是电阻,所以并联之后的特性曲线在区BD错,由原图可得R1 Q=I2Rt,同理P总P热 第2课时 闭合电路欧姆定律及电路分析1、高考解读真题品析知识:考查逻辑
11、电路例1. (09年上海物理)11如图为某报警装置示意图,该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关,门、窗未关上时,开关不闭合,只要有一个开关未闭合,报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路,虚线框甲内应选用_门电路,虚线框乙内应选用_门电路(填与、非、或)。解析:由题意(只要有一个开关未闭合,报警器就会报警)满足“或”门的概念(如果几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系). 答案:或,或点评:“简单逻辑电路”是按新课程标准加入的全新的知识。按照课程标准的要求,让学生认识最基本的逻辑电路, 通过实例分析和实验验证,理解“与”门、“或”门、
12、“非”门在实际电路中的应用等。热点关注:知识:闪光灯工作的原理分析例2. (09年江苏物理)5在如图所示的闪光灯电路中,电源的电动势为,电容器的电容为。当闪光灯两端电压达到击穿电压时,闪光灯才有电流通过并发光,正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定 A电源的电动势一定小于击穿电压 B电容器所带的最大电荷量一定为 C闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大 D在一个闪光周期内,通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等解析:电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等,当电源给电容器充电,达到闪光灯击穿电压U时,闪光灯被击穿,电容器放电,放电后闪光灯两端电压小于U,断路,电源再次给电容器充电,
13、达到电压U时,闪光灯又被击穿,电容器放电,如此周期性充放电,使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得充电后达到电压U,则电源电动势一定大于等于U,A 项错误;电容器两端的最大电压为U,故电容器所带的最大电荷量为CU,B项错误;闪光灯闪光时电容器放电,所带电荷量减少,C项错误;充电时电荷通过R,通过闪光灯放电,故充放电过程中通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等,D项正确。答案:D点评:理解此电路的工作过程是解决本题的关键。找出题意(当闪光灯两端电压达到击穿电压时,闪光灯才有电流通过并发光,正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光)中的内涵,就是我们的突破口。2、知识网络考点1.电动势1. 物理意义:反映
14、电源把的能其他形式转化为电势能本领的大小的物理量,它由电源本身的性质决定。2. 大小(在数值上等于)在电源内部把1C的正电荷在从负极送到正极非静电力所做的功。 电源没有接入电路时两极间的电压。在闭合电路中内外电势降落之和。考点2. 闭合电路欧姆定律1. 内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟整个回路的电阻成反比。2. 表达式:3. 路端电压(U外)即电源的输出电压U外=E-Ir4. 路端电压与负载R(外电路电阻的关系)考点3. 闭合电路的功率考点4.逻辑电路1.“与”门:如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生.这种关系叫做“与”逻辑关系.具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路
15、,简称“与”门。(1)“与”逻辑电路(2)“与”门的逻辑符号(3) “与”门的真值表:(4) “与”门反映的逻辑关系2.“或”门:如果几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系.具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门.(1)“或”逻辑电路(2)“或”门的逻辑符号(3) “或”门的真值表:(4) “或”门反映的逻辑关系3.“非”门:输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,叫做”非”逻辑关系,具有”非”逻辑关系的电路叫“非”门.(1)“非”逻辑电路(2)“非”门的逻辑符号(3) “非”门的真值表:(4) “非”门反映的逻辑关系3、复习方案基础过关重难点:电路的动态变化
16、问题R1R2VPAab图15-3例3.如图15-3电路中,当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,两表的示数情况为( ) A.电压表示数增大,电流表示数减少B.电压表示数减少,电流表示数增大C.两电表示数都增大D.两电表示数都减少解析:由图滑动变阻器上部分被短路,P向上滑动滑动变阻器电阻增大,电路中总电阻增大,总电流减小(R1 电压减小,内压减小),外压增大即电压表数增大,R2电压增大,R2电流增大,电流表示数减少。答案:A点评:电路的动态变化问题方法: 由外到内再到外,由电阻不变到变 增阻、增压(本身)、减流(本身)减阻、减压(本身)、增流(本身)典型例题:含容直流电路的分析与计算(07届南
17、京市第一次调研测试15)例4如图所示的电路中,电源的电动势E=3.0 V,内阻r=1.0 ;电阻R1=10 ,R2=10 ,R3=30 ,R4=35 ;电容器的电容C=10 F.电容器原来不带电.求接通电键K并达到稳定这一过程中流过R4的总电量。 解析:由电阻的串并联公式,得闭合电路的总电阻为由欧姆定律得, 通过电源的电流:I=E/R=1/3A 电源的端电压: U=E-Ir=8/3 V电阻R3两端的电压Q=CU=2.010-5 C通过R4的总电量就是电容器的电量答案:2.010-5 C(07届12月江苏省丹阳中学试卷14)例5. 如图所示的电路中,电源电动势E 6V,内阻r1,电阻R13,R2
18、6,电容器的电容C3.6F,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S闭合,S2断开(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器上电量变化了多少?(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过R1的电量是多少?解析:(1)设开关S1闭合,S2断开时,电容两端的电压为U1,干路电流为I1,根据闭合电路欧姆定律有 U1= I1 R1=4.5V 合上开关S2后,电容电压为U2,干路电流为I2根据闭合电路欧姆定律有所以电容器上电量变化了:(或电容器上电量减少了)(2)合上S2后,电容上电量为Q:断开S1后,R1和R2的电流与阻值成反比,故流过电阻的电量与阻值成反比故流过电阻R1的电量为: 答案:-
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