人教版高三物理一轮复习 第7章 恒定电流 1 电流、电阻、电功、电功率课件.ppt

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1、第七章恒定电流第七章恒定电流第一单元电流电阻电功电功率第一单元电流电阻电功电功率2021/8/9 星期一1考点考级考点考级考情考向考情考向欧姆定律欧姆定律()电阻定律电阻定律()电阻的串联、并联电阻的串联、并联()电源的电动势和内阻电源的电动势和内阻()闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律()电功率、焦耳定律电功率、焦耳定律()实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验：测定电源的电动势和内阻实验：测定电源的电动势和内阻实验：练习使用多用电表实验：练习使用多用电表题型：以选择题和实验题为题型：以选择题和实验题为主，且以实验题居多

2、主，且以实验题居多形式：以单独考查为主，有形式：以单独考查为主，有时有结合力学，磁场和电磁时有结合力学，磁场和电磁感应的综合考查，难度一般感应的综合考查，难度一般为中等为中等策略：本章在高考中的内容策略：本章在高考中的内容主要集中在部分电路和闭合主要集中在部分电路和闭合电路欧姆定律、电路和动态电路欧姆定律、电路和动态分析等知识点上分析等知识点上2021/8/9 星期一2知知识点一点一电流流 想一想想一想 如如图所所示示，电子子绕核核运运动可可以以看看做做一一环形形电流流设氢原原子子中中的的电子子以以速速度度v在在半半径径为r的的轨道道上上运运动，用用e表表示示电荷荷量量，则其等效其等效电流流为

3、多大？多大？2021/8/9 星期一32021/8/9 星期一4 填一填填一填 1形成电流的条件形成电流的条件(1)导体中有能够导体中有能够_的电荷的电荷(2)导体两端存在导体两端存在_2电流的方向电流的方向与与正正电电荷荷定定向向移移动动的的方方向向_，与与负负电电荷荷定定向向移移动动的的方方向向_电流虽然有方向，但它是电流虽然有方向，但它是_自由移动自由移动电压电压相同相同相反相反标量标量2021/8/9 星期一5nqSv 2021/8/9 星期一62021/8/9 星期一72021/8/9 星期一8阻碍作用阻碍作用 2021/8/9 星期一9长度长度 横截面积横截面积 材料材料 2021

4、/8/9 星期一10(2)物物理理意意义义：反反映映导导体体的的_，是是表表征征_的物理量的物理量(3)电阻率与温度的关系：电阻率与温度的关系：金属：电阻率随温度升高而金属：电阻率随温度升高而_半导体：电阻率随温度升高而半导体：电阻率随温度升高而_一些合金：几乎不受温度的影响一些合金：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2021/8/9 星期一11 练一练练一练 导导体体的的电电阻阻是是导导体体本本身身的的一一种种性性质质，对对于于同同种种材材料料的的导导体体，下列表述正确的是下列表述正确的是()A横截面积一定，电阻与导体的长度成正比横截面积一定，电阻与导体的长度

5、成正比B长度一定，电阻与导体的横截面积成正比长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C电压一定，电阻与通过导体的电流成正比电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D电流一定，电阻与导体两端的电压成反比电流一定，电阻与导体两端的电压成反比2021/8/9 星期一122021/8/9 星期一13知知识点三部分点三部分电路欧姆定律及其路欧姆定律及其应用用 想一想想一想 有有a、b、c、d四四个个电阻阻，它它们的的IU关关系系如如图所所示示，其其中中电阻最小的是哪一个？阻最小的是哪一个？2021/8/9 星期一14电压电压 电阻电阻 2021/8/9 星期一154导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线(1)IU

6、图线：图线：以以_为为纵纵轴轴、_为为横横轴轴所所画画出出的的导导体体上上的的电电流流随随电电压压的变化曲线称为的变化曲线称为IU图线，如图所示图线，如图所示电流电流电压电压2021/8/9 星期一16(3)线性性元元件件：伏伏安安特特性性曲曲线是是_的的电学学元元件件，适适用用欧欧姆定律姆定律(4)非非线性性元元件件：伏伏安安特特性性曲曲线为_的的电学学元元件件，不不适适用欧姆定律用欧姆定律直线直线曲线曲线2021/8/9 星期一172021/8/9 星期一182021/8/9 星期一19知知识点四点四电功功电功率功率 填一填填一填 1电功电功(1)定定义：电路中路中_移移动电荷做的功荷做的

7、功(2)公式：公式：WqU_.(3)电流做功的流做功的实质：_转化成其他形式能的化成其他形式能的过程程2电功率电功率(1)定定义：单位位时间内内电流流做做的的功功，表表示示电流流做做功功的的_(2)公式：公式：P_.电场力电场力UIt电能电能快慢快慢UI2021/8/9 星期一203焦耳定律焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量电热：电流流过一段导体时产生的热量(2)计算式：计算式：Q_.I2Rt2021/8/9 星期一21 练一练练一练 如如图图所所示示为为一一未未知知电电路路，现现测测得得两两个个端端点点a、b之之间间的的电电阻阻为为R，若若在在a、b之之间间加加上上电电压压U，

8、测测得得通通过过电电路路的的电电流流为为I，则则该未知电路的电功率一定为该未知电路的电功率一定为()2021/8/9 星期一222021/8/9 星期一23考向一考向一对电阻、阻、电阻定律的理解及阻定律的理解及应用用1电阻与电阻率的区别电阻与电阻率的区别(1)电阻阻是是反反映映导体体对电流流阻阻碍碍作作用用大大小小的的物物理理量量电阻阻率率是反映制作是反映制作导体的材料体的材料导电性能好坏的物理量性能好坏的物理量(2)导体体电阻阻阻阻值与与电阻阻率率无无直直接接关关系系，即即电阻阻大大，电阻阻率率不一定大；不一定大；电阻率小，阻率小，电阻不一定小阻不一定小2021/8/9 星期一242两个公式

9、的对比两个公式的对比2021/8/9 星期一25典典例例1神神经经系系统统中中，把把神神经经纤纤维维分分为为有有髓髓鞘鞘与与无无髓髓鞘鞘两两大大类类现现代代生生物物学学认认为为，髓髓鞘鞘是是由由多多层层(几几十十层层到到几几百百层层不不等等)类类脂脂物物质质髓髓质质累累积积而而成成的的，髓髓质质具具有有很很大大的的电电阻阻已已知知蛙蛙有有髓髓鞘鞘神神经经，髓髓鞘鞘的的厚厚度度只只有有2 m左左右右而而它它在在每每平平方方厘厘米米的的面积上产生的电阻却高达面积上产生的电阻却高达1.6105.(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率(2)若若有

10、有一一圆圆柱柱体体是是由由髓髓质质制制成成的的，该该圆圆柱柱体体的的体体积积为为32 cm3，当当在在其其两两底底面面上上加加上上1 000 V的的电电压压时时，通通过过该该圆圆柱柱体体的电流为的电流为10 A，求圆柱体的圆面半径和高，求圆柱体的圆面半径和高2021/8/9 星期一26【解题引路】【解题引路】2021/8/9 星期一272021/8/9 星期一282021/8/9 星期一29 针对训练针对训练 1如如下下图图甲甲为为一一测测量量电电解解液液电电阻阻率率的的玻玻璃璃容容器器，P、Q为为电电极极，设设a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当当里里面面注注满满某某电电解解液液，且且P

11、、Q加加上上电电压压后后，其其UI图图线线如如下下图图乙乙所所示示，当当U10 V时时，求电解液的电阻率求电解液的电阻率.2021/8/9 星期一302021/8/9 星期一31考向二伏安特性曲考向二伏安特性曲线的理解及的理解及应用用1下下图中中，图线a、b表表示示线性性元元件件，图线c、d表表示示非非线性元件性元件2图线a、b的的斜斜率率表表示示电阻阻的的到到数数，斜斜率率越越大大，电阻阻越越小，故小，故RaRb(如如图甲所示甲所示)3图线c的的电阻阻随随电压的的增增大大而而减减小小，图线d的的电阻阻随随电压的增大而增大的增大而增大(如如图乙所示乙所示)2021/8/9 星期一324伏伏安安

12、特特性性曲曲线上上每每一一点点的的电压坐坐标与与电流流坐坐标的的比比值对应这一状一状态下的下的电阻阻2021/8/9 星期一33典典例例2(2015福福州州高高三三上上学学期期质质检检)在在如如图图甲甲所所示示的的电电路路中中，L1、L2、L3为为三三个个相相同同规规格格的的小小灯灯泡泡，这这种种小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性曲曲线线如如图图乙乙所所示示当当开开关关S闭闭合合后后，电电路路中中的的总总电电流流为为0.25 A，则此时，则此时()2021/8/9 星期一34AL1上的电压为上的电压为L2上电压的上电压的2倍倍BL1消耗的电功率为消耗的电功率为0.75 WCL2的电阻为的电阻为1

13、2 DL1、L2消耗的电功率的比值大于消耗的电功率的比值大于4 1【尝试解题】【尝试解题】_2021/8/9 星期一352021/8/9 星期一362021/8/9 星期一37 针对训练针对训练 2如如图图所所示示为为一一个个电电灯灯两两端端的的电电压压与与通通过过它它的的电电流流的的变变化化关关系系曲曲线线由由图图可可知知，两两者者不不成成线线性性关关系系，这这是是由由于于焦焦耳耳热热使使灯灯丝丝的的温温度度发发生生了了变变化化的的缘缘故故参参考考这这条条曲曲线线回回答答下下列列问问题题(不计电流表和电源的内阻不计电流表和电源的内阻)2021/8/9 星期一38(1)若若把把三三个个这样的的

14、电灯灯串串联后后，接接到到电动势为12 V的的电源源上，求流上，求流过灯泡的灯泡的电流和每个灯泡的流和每个灯泡的电阻阻(2)如如图所所示示，将将两两个个这样的的电灯灯并并联后后再再与与10 的的定定值电阻阻串串联，接接在在电动势为8 V的的电源源上上，求求通通过电流流表表的的电流流值和每个灯泡的和每个灯泡的电阻阻2021/8/9 星期一392021/8/9 星期一402021/8/9 星期一412021/8/9 星期一42(2)非非纯电阻阻电路路：如如含含有有电动机机、电解解槽槽等等的的电路路，电流流做做功功除除将将电能能转化化为内内能能外外，还转化化为机机械械能能、化化学学能能等等，此此时有

15、有WQ.电功功只只能能用用公公式式WUIt来来计算算，焦焦耳耳热只只能能用用公公式式QI2Rt来来计算算对于非于非纯电阻阻电路，欧姆定律不再适用路，欧姆定律不再适用2021/8/9 星期一43典典例例3在在研研究究微微型型电电动动机机的的性性能能时时，应应用用如如图图所所示示的的实实验验电电路路调调节节滑滑动动变变阻阻器器R并并控控制制电电动动机机停停止止转转动动时时，电电流流表表和和电电压压表表的的示示数数分分别别为为0.50 A和和2.0 V重重新新调调节节R并并使使电电动动机机恢恢复复正正常常运运转转，此此时时电电流流表表和和电电压压表表的的示示数数分分别别为为2.0 A和和24.0 V

16、，则这台电动机正常运转时输出功率为，则这台电动机正常运转时输出功率为()A32 WB44 WC47 W D48 W2021/8/9 星期一44【解题引路】【解题引路】(1)电电动动机机中中有有电电流流通通过过却却不不转转动动，此此时时电电动动机机相相当当于于_用电器用电器(2)电动机正常工作时，则电动机属于电动机正常工作时，则电动机属于_用电器用电器【提示】【提示】(1)纯电阻纯电阻(2)非纯电阻非纯电阻【尝试解题】【尝试解题】_2021/8/9 星期一452021/8/9 星期一46【名师点睛】【名师点睛】在在非非纯纯电电阻阻电电路路的的计计算算中中，要要注注意意非非纯纯电电阻阻用用电电器器

17、两两端端的的电电压压并并非非是是全全部部加加在在用用电电器器内内阻阻上上，只只有有在在输输出出功功率率为为零零时时(此此时时电电路路变变为为纯纯电电阻阻电电路路)两两者者才才相相等等但但是是，无无论论在在纯纯电电阻阻电电路路还还是是在在非非纯纯电电阻阻电电路路中中，发发热热功功率率都都是是I2r.处处理理非非纯纯电电阻阻电电路路的的计计算算问问题题时时，要要善善于于从从能能量量转转化化的的角角度度出出发发，紧紧紧紧围围绕绕能能量量守守恒恒定定律律，利利用用“电电功功电电热热其其他他能能量量”寻寻找找等等量量关关系系求求解解2021/8/9 星期一47 针对训练针对训练 3一一只只电电饭饭煲煲和

18、和一一台台洗洗衣衣机机并并联联接接在在输输出出电电压压为为220 V的的交交流流电电源源上上(其其内内电电阻阻可可忽忽略略不不计计)，均均正正常常工工作作用用电电流流表表分分别别测测得得通通过过电电饭饭煲煲的的电电流流是是5.0 A，通通过过洗洗衣衣机机电电动动机机的的电电流流是是0.50 A，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是()A电电饭饭煲煲的的电电阻阻为为44，洗洗衣衣机机电电动动机机线线圈圈的的电电阻阻为为440 B电电饭饭煲煲消消耗耗的的电电功功率率为为1 555 W，洗洗衣衣机机电电动动机机消消耗耗的的电功率为电功率为155.5 WC1 min内内电电饭饭煲煲消消耗耗的的电

19、电能能为为6.6104 J，洗洗衣衣机机电电动动机机消耗的电能为消耗的电能为6.6103 JD电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍倍2021/8/9 星期一482021/8/9 星期一49特色专题之特色专题之“利用利用柱体微元柱体微元模型求解电流大小模型求解电流大小”1模模型型构构建建：带带电电粒粒子子在在外外加加电电场场的的作作用用下下，形形成成定定向向移移动动的的粒粒子子流流，从从中中取取一一圆圆柱柱形形粒粒子子流流作作为为研研究究对对象象即即为为“柱柱体体微微元元”模模型型如如图图所所示示，粗粗细细均均匀匀的的一一段段导导体体长长为为l，横横

20、截截面面积积S，导导体体单单位位体体积积内内的的自自由由电电荷荷数数为为n，每每个个自自由由电电荷荷的的电电荷荷量量为为q，当当导导两两端端加加上上一一定定的的电电压压时时，导导体体中中的的自自由由电电荷荷沿沿导导体定向移动的速率为体定向移动的速率为.2021/8/9 星期一502021/8/9 星期一51例例来来自自质质子子源源的的质质子子(初初速速度度为为零零)，经经一一加加速速电电压压为为800 kV的的直直线线加加速速器器加加速速，形形成成电电流流强强度度为为1 mA的的细细柱柱形形质质子子流流已已知知质质子子电电荷荷量量e1.601019 C这这束束质质子子流流每每秒秒打打到到靶靶上

21、上的的个个数数为为多多少少？假假定定分分布布在在质质子子源源到到靶靶之之间间的的加加速速电电场场是是均均匀匀的的，在在质质子子束束中中与与质质子子源源相相距距L和和4L的的两两处处，各各取取一一段段极极短短的的相相等等长长度度的的质质子子流流，其其中中的的质质子子数数分分别别为为N1和和N2，则则N1N2等于多少？等于多少？2021/8/9 星期一52【解题引路】【解题引路】2021/8/9 星期一532021/8/9 星期一542021/8/9 星期一552021/8/9 星期一56【名师点睛】【名师点睛】本本题题是是利利用用“柱柱体体微微元元”模模型型求求解解问问题题，力力学学中中我我们们

22、常常利利用用此此模模型型解解决决风风能能发发电电功功率率问问题题，即即取取一一段段空空气气柱柱作作为为研研究究对对象象2021/8/9 星期一572021/8/9 星期一582021/8/9 星期一59 名校模题名校模题 1(2015沈沈阳阳高高三三质质检检)两两根根完完全全相相同同的的金金属属裸裸导导线线，如如果果把把其其中中一一根根均均匀匀拉拉长长到到原原来来的的2倍倍，把把另另一一根根对对折折后后并并合合在在一一起起，然然后后给给它它们们分分别别加加上上相相同同的的电电压压，则则在在相相同同时时间间内内通通过它们的电荷量之比为过它们的电荷量之比为()A14B18C116 D1612021

23、/8/9 星期一602021/8/9 星期一612(2015石石家家庄庄高高三三上上学学期期模模考考)中中国国江江苏某某一一品品牌牌的的太太阳阳能能热水水器器中中含含有有辅助助电加加热控控制制器器，当当太太阳阳能能不不足足时，热水水器器中中的的水水温温达达不不到到所所需需的的温温度度，热水水器器内内安安装装的的电阻阻丝辅助助加加热装装置置会会自自动工工作作，如如图所所示示，如如果果要要在在最最短短的的时间内内将将水水加加热到到预期的温度，期的温度，应将将选择开关置于哪一个开关置于哪一个挡位位()A“0”挡 B“1”挡C“2”挡 D“3”挡2021/8/9 星期一622021/8/9 星期一63

24、 必纠错题必纠错题 3电电阻阻R和和电电动动机机M串串联联接接到到电电路路中中，如如图图所所示示，已已知知电电阻阻R跟跟电电动动机机线线圈圈的的电电阻阻值值相相等等，电电键键接接通通后后，电电动动机机正正常常工工作作，设设电电阻阻R和和电电动动机机M两两端端的的电电压压分分别别为为U1和和U2.经经过过时时间间t，电电流流通通过过电电阻阻R做做功功为为W1，产产生生热热量量Q1，电电流流通通过过电电动动机机做做功为功为W2，产生热量为，产生热量为Q2.则有则有()A.U1Q2 D.W1W2,Q1Q22021/8/9 星期一64【错解】易错选【错解】易错选B项、项、C项或项或D项项【错错因因分分

25、析析】错错解解1不不清清楚楚在在非非纯纯电电阻阻电电路路中中公公式式UIR不再成立，错选不再成立，错选B项项错错解解2由由WIUt判判断断出出W1W2，考考虑虑到到电电动动机机有有机机械械能能输出，由能量守恒判断得输出，由能量守恒判断得Q1Q2，误认为，误认为C项正确项正确错错解解3正正确确判判断断出出U1U2后后，由由WIUt得得W1W2，由由QIUt，得，得Q1Q2，错选，错选D项项2021/8/9 星期一65【正正确确解解析析】电电动动机机是是非非纯纯电电阻阻，其其两两端端电电压压U2IRU1，B错错；电电流流做做的的功功W1IU1t，W2IU2t，因因此此W1W2，C错；产生的热量由错

26、；产生的热量由QI2Rt可判断可判断Q1Q2，A对，对，D错错【答案】【答案】A2021/8/9 星期一66 高考真题高考真题 4(2013安安徽徽理理综综)用用图图所所示示的的电电路路可可以以测测量量电电阻阻的的阻阻值值图图中中Rx是是待待测测电电阻阻，R0是是定定值值电电阻阻，是是灵灵敏敏度度很很高高的的电电流流表表，MN是是一一段段均均匀匀的的电电阻阻丝丝闭闭合合开开关关，改改变变滑滑动动头头P的的位位置置，当当通通过过电电流流表表的的电电流流为为零零时时，测测得得MPl1，PNl2，则则Rx的阻值为的阻值为()2021/8/9 星期一672021/8/9 星期一685(2012上上海海高高考考)当当电阻阻两两端端加加上上某某一一稳定定电压时，通通过该电阻阻的的电荷荷量量为0.3 C，消消耗耗的的电能能为0.9 J为在在相相同同时间内内使使0.6 C的的电荷荷量量通通过该电阻阻，在在其其两两端端需需加加的的电压和和消消耗耗的的电能分能分别是是()A3 V1.8 J B3 V3.6 JC6 V1.8 J D6 V3.6 J2021/8/9 星期一692021/8/9 星期一702021/8/9 星期一71