高三物理总复习第一轮课件.ppt
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1、高三物理总复习第一轮高三物理总复习第一轮第十章第十章稳恒电流稳恒电流专题一、基本概念专题一、基本概念一一、知知识识结结构构I=U/RI=E/(R+r)E=W非/qI=q/t=nqsvQ=I2Rt内内容容要求要求说明说明1、电流、欧姆定律。电阻和电阻定律电流、欧姆定律。电阻和电阻定律2、电阻率和温度的关系电阻率和温度的关系3、半导体及其应用。超导体及其应用半导体及其应用。超导体及其应用4、电电阻阻的的串串联联、并并联联,串串联联的的分分压压作作用,并联的分流作用用,并联的分流作用5、电电功功和和电电功功率率,串串联联、并并联联电电路路的的功率分配功率分配6、电电源源的的电电动动势势和和内内阻阻,
2、闭闭合合电电路路欧欧姆定律、路端电压姆定律、路端电压7、电电流流、电电压压和和电电阻阻的的测测量量:电电流流表表、电压表和多用电表的使用。伏安法测电阻电压表和多用电表的使用。伏安法测电阻 二、高考考点二、高考考点1、电流、电流:(1)定义:自由电荷定向移动形成电流。)定义:自由电荷定向移动形成电流。(2)产生条件:)产生条件:自由电荷、导体两端有电压自由电荷、导体两端有电压(3)方向:正电荷定向移动方向)方向:正电荷定向移动方向(4)大小:单位时间内通过导体横截面的电荷)大小:单位时间内通过导体横截面的电荷表达式:表达式:I=q/t=U/R=nqsv说明说明:(1)电流为有向标量()电流为有向
3、标量(2)闭合电路中:外电路)闭合电路中:外电路中电流从正极流向负极,内电路中电流从负极流向正极中电流从正极流向负极,内电路中电流从负极流向正极(3)等效电流:)等效电流:ABU例例1、如图所示长度相同,、如图所示长度相同,横截横截面积之比为面积之比为SA:SB=1:2的均匀的均匀铜棒串联在电路中,电路两端电铜棒串联在电路中,电路两端电压为压为U,则电子在,则电子在A、B两棒中定两棒中定向移动的速率之比为向移动的速率之比为。三、基本概念三、基本概念答案:答案:2:1解题分析:解题分析:(1)在在t时间内打到荧光屏上的总电量为时间内打到荧光屏上的总电量为q=It则在则在t时间内打到荧光屏上的电子
4、数时间内打到荧光屏上的电子数n=q/e=It/e(2)电子经电压电子经电压U加速获得动能:加速获得动能:电子速度电子速度由动量定理有由动量定理有Ft=nmV荧光屏受到的平均作用力荧光屏受到的平均作用力F=nmV/t=例例2、彩色显象管中,从电子枪射出的电子在高电压、彩色显象管中,从电子枪射出的电子在高电压U的作的作用下被加速,形成高速电子流用下被加速,形成高速电子流I,设电子质量为,设电子质量为m,电荷为,电荷为e,如果打在荧光屏上全部被吸收。问,如果打在荧光屏上全部被吸收。问:(1)在在t时间内打到荧时间内打到荧光屏上的电子数为多少?(光屏上的电子数为多少?(2)荧光屏受到的平均作用力为)荧
5、光屏受到的平均作用力为多少?多少?2、电阻:、电阻:(1)表达式:)表达式:R=U/I(定义式)(定义式)(2)电阻定律:)电阻定律:R=L/S(决定式),导体的电阻与(决定式),导体的电阻与U、I无关,由导体本身性质决定。无关,由导体本身性质决定。(3)纯电阻的)纯电阻的U-I曲线:曲线:斜率斜率K=R电阻电阻(4)电阻率:)电阻率:1)=RS/L2)反映材料导电性能)反映材料导电性能3)决定因素:与材料和温度有关)决定因素:与材料和温度有关导体:电阻率随温度的升高而增大导体:电阻率随温度的升高而增大半导体:电阻率随温度的升高而降低半导体:电阻率随温度的升高而降低超导体:电阻为零超导体:电阻
6、为零UIOR1R2例例1、用用一一个个标标有有额额定定电电压压为为12V的的灯灯泡泡做做实实验验,测测得得灯灯丝丝电电阻阻R随随灯灯泡泡两两端端电电压压变变化化的的关关系系如如图图所所示示。假假设设灯灯丝丝电电阻阻与与其其绝绝对对温温度度成成正正比比,室室温温为为300k,由由图图线线估估算算出出正正常常发发光光情情况况下灯丝的温度为下灯丝的温度为k.答案:答案:1800K例例2、一个白炽灯泡两端电压由、一个白炽灯泡两端电压由0增大到额定电压的过程用增大到额定电压的过程用U-I图象表示,下列图中符合实际的是(图象表示,下列图中符合实际的是()IOUOUOUOUABCDIII答案:答案:B例例3
7、、家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是、家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC元件,元件,PTC元件是钛酸钡导体材料制成的电阻器,其电阻率(元件是钛酸钡导体材料制成的电阻器,其电阻率(P)与温度(与温度(t)的关系如图所示。由于这种特性,)的关系如图所示。由于这种特性,PTC元件具元件具有发热和控温双重功能,对此下列判断正确的是(电源电有发热和控温双重功能,对此下列判断正确的是(电源电压恒定)(压恒定)()A通电后其功率先减小后增大通电后其功率先减小后增大B通通电电后后其其功功率率先先增增大大,后后减减小小,再增大再增大CPTC元元件件产产生生的的热热量量与与散散发发的的热热量相等时,量相
8、等时,温度维持在温度维持在t1不变不变DPTC元元件件产产生生的的热热量量与与散散发发的的热热量量相相等等时时,温温度度维维持持在在t1t2之之间间某某一温度不变一温度不变答案:答案:AD3、电压、电压:(1)U=W电电/q=IR(2)依靠电动势提供电路两端电压依靠电动势提供电路两端电压U=-Ir (3)电压是形成电流的外因电压是形成电流的外因(4)沿电流方向:)沿电流方向:1)内电路电势升高)内电路电势升高2)外电路电势降低)外电路电势降低4、电动势:、电动势:(1)=W非非/q=I(R+r)(2)路端电压路端电压U随外电阻随外电阻R的变化的变化:U=E-Ir 当外电路断路时,当外电路断路时
9、,当当外电路短路时,外电路短路时,路路 端端 电电 压压 随随 电电 流流 变变 化化 的的 图图 线线(U-I图图 线线)如如 图图 所所 示示。由由U=E-Ir可可知知,图图线线纵纵轴轴截截距距等等于于电电源源电电动动势势E,若若坐坐标标原原点点为为(0,0),则则横横轴轴截截距距为为短短路路电电流流,图图线线斜斜率率的的绝绝对对值值等等于于电源的内电阻,即电源的内电阻,即K=。(3)电动势与路端电压的比较电动势与路端电压的比较 例例1、关于电动势的说法正确的是(、关于电动势的说法正确的是()A、电动势是表征电源把其他形式能转变为电能本领的物、电动势是表征电源把其他形式能转变为电能本领的物
10、理量理量B、电动势数值上等于外电路断开时两极间的电压,、电动势数值上等于外电路断开时两极间的电压,也等于电路中通过也等于电路中通过1C电量时电源提供的能量电量时电源提供的能量C、外电路、外电路接通时,电源电动势大小等于内外电路电压之和,但本质接通时,电源电动势大小等于内外电路电压之和,但本质不是电压不是电压D、由于路端电压随外电路电阻变化而变化,因、由于路端电压随外电路电阻变化而变化,因此,电动势受外电路电阻影响此,电动势受外电路电阻影响例例2、如图为测量电源电动势和内阻、如图为测量电源电动势和内阻时,依据数据测量做出的路端电压时,依据数据测量做出的路端电压和电流的关系图象由图可知(和电流的关
11、系图象由图可知()A、比值、比值DE/OE表示外电路电阻表示外电路电阻B、比值、比值AC/CD表示电源内电阻表示电源内电阻C、比值、比值CO/AO表示电源电动势表示电源电动势D、矩形、矩形OCDE面积表示电源的输出面积表示电源的输出功率功率UIOCAEB答案:答案:ABD答案:答案:ABCD例例3、随随着着中中国国电电信信业业的的发发展展,国国产产手手机机在在手手机机市市场场上上已已经经占占有有了了相相当当大大的的市市场场份份额额。如如图图所所示示是是中中国国科科健健股股份份有有限限公公司司生生产产的的一一块块手手机机电电池池外外壳壳上上的的文文字字说说明明,由由此此可可知知此此电电池池的的电
12、电动动势、待机状态下平均工作电流分别是(势、待机状态下平均工作电流分别是()A4.2V14.58mAB4.2V700mAC3.7V14.58mAD3.7V700mA4 4、电功、电热、电功率、电功、电热、电功率(1)电功、电热、电功率电功、电热、电功率之间的联系与区别之间的联系与区别(2)任何电路原则上都存在电阻,一定要有一部分电能转)任何电路原则上都存在电阻,一定要有一部分电能转化为内能;一般的电路中电功还要为电路提供除内能之外的化为内能;一般的电路中电功还要为电路提供除内能之外的其它能量所以其它能量所以电路中的能量关系为:电路中的能量关系为:W电电=Q+E其它其它,只有,只有在纯电阻电路中
13、在纯电阻电路中W=Q(3 3)注意额定电压与实际电压、额定功率与实际功率区别)注意额定电压与实际电压、额定功率与实际功率区别 例、某电动机,当电压例、某电动机,当电压U1=10V时带不动负载,因此不转动,时带不动负载,因此不转动,这时电流为这时电流为I1=2A。当电压为。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转,时能带动负载正常运转,这时电流为这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大?。求这时电动机的机械功率是多大?分分析析:电电动动机机不不转转时时为为纯纯电电阻阻由由欧欧姆姆定定律律得得:,这这个个电电阻阻是是不不变变的的。电电动动机机正正常常转转动动时时,输输入入的的电电功功率率
14、为为P电电=U2I2=36W,内内部部消消耗耗的的热热功功率率P热热=5W,所所以以机机械械功率功率P=31W练练习习1 1、在在截截面面积积为为S S的的粗粗细细均均匀匀铜铜导导体体中中流流过过恒恒定定电电流流I I,铜铜的的电电阻阻率率为为,电电子子电电量量为为e e,则则电电子子在在铜铜导导体体中中运运行行时时受到的电场作用力为:受到的电场作用力为:()()A.O A.O B.Ie/S B.Ie/S C.IS/e D.Ie/SC.IS/e D.Ie/S练练习习2 2、如如图图所所示示为为两两条条电电阻阻丝丝的的UUI I图图线线,甲甲、乙乙图图线线分分别别与与横横坐坐标标轴轴夹夹角角为为
15、、当当两两条条电电阻阻丝丝加加以以相相同同的的电压时,其功率之比电压时,其功率之比P P甲甲PP乙乙A.tgtg B.tgtgA.tgtg B.tgtgC.tgC.tg2 2tgtg2 2 D.tg D.tg2 2tgtg2 2答案:答案:B答案:答案:B练练习习3 3、如如图图是是一一提提升升重重物物用用的的直直流流电电动动机机工工作作时时的的电电路路图图电电动动机机内内阻阻为为0.60.6,R R1010,直直流流电电压压U U160V160V,伏伏特特表表示示数数为为110V110V,则则 通通 过过 电电 动动 机机 的的 电电 流流 强强 度度 为为A A,输输入入电电动动机机的的电
16、电功功率率为为W W,电电动动机机工工作作1h1h,所产生的热量为所产生的热量为J J。练练习习4 4、在在彩彩色色电电视视机机的的显显像像管管中中,从从电电子子枪枪射射击击的的电电子子在在2102104 4V V的高压下被加速,形成的高压下被加速,形成1mA1mA的平均电流,求的平均电流,求(1)(1)每秒钟轰击荧光屏的电子数目;每秒钟轰击荧光屏的电子数目;(2)(2)电子轰击荧光屏所消耗的功率是多少电子轰击荧光屏所消耗的功率是多少?(3)1h(3)1h显像管耗电多少度显像管耗电多少度?答案:答案:5,550,答案:,20W,0.02度四、基本规律四、基本规律1、电阻定律:、电阻定律:R=L
17、/S2、焦耳定律:、焦耳定律:纯电阻电路:纯电阻电路:例例、如如图图所所示示,电电阻阻R=20 ,电电动动机机的的绕绕阻阻 ,当当电电键键S断断开开时时,电电流流表表的的示示数数是是0.5A当当电电键键S闭闭合合后后,电电动动机机转转动动起起来来,电电路路两两端端的的电电压压不不变变,电电流流表表的的示示数数I和和电电路路消消耗耗的的电功率电功率P应是()应是()AI=1.5ABI1.5ACP=15WDP15W答案:答案:BD1)I=U/R公式是欧姆定律,公式公式是欧姆定律,公式U=IR习惯上也称为欧姆定律而习惯上也称为欧姆定律而公式公式R=U/I是电阻的定义式,它表明了一种量度电阻的方法,绝
18、不是电阻的定义式,它表明了一种量度电阻的方法,绝不可以错误地认为可以错误地认为“电阻跟电压成正比,跟电流成反比电阻跟电压成正比,跟电流成反比”,或认为,或认为“既既然电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量,所以导体中没有电然电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量,所以导体中没有电流时导体就不存在电阻流时导体就不存在电阻”要明确公式的物理意义,不能不讲条件要明确公式的物理意义,不能不讲条件地说量与量之间的关系。地说量与量之间的关系。3、欧姆定律:、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律:)部分电路欧姆定律:2)用用部部分分电电路路欧欧姆姆定定律律解解决决问问题题解解决决问问题题时时,第第一一要要注注意
19、意三三个个量量之之间间的的对对应应关关系系,这这三三个个量量一一定定属属于于同同一一段段纯纯电电阻阻电电路路,且且这这段段电电路路中中一一定定不不含含有有电电动动势势;第第二二要要注注意意研研究究问问题题的的过过程程中中哪哪个个量量不不变变,另另外外两两个个量量谁谁随随谁谁变变,怎怎么么变变,找找不不到到不不变变量量,就就无无法法确确定电路中各量如何变化。定电路中各量如何变化。3)知道欧姆定律的适用范围)知道欧姆定律的适用范围欧欧姆姆定定律律适适用用于于金金属属导导电电和和电电解解液液导导电电,对对于于气气体体导导电电和和半半导导体体导电不适用。导电不适用。(2)闭合电路欧姆定律:闭合电路欧姆
20、定律:I=E/I=E/(R+r)R+r)1)常用的表达式还有:)常用的表达式还有:E=IR+Ir=U+U U=E-Ir2)外电路断路)外电路断路:U=3)外电路短路外电路短路:I=/r例例1、由外电路断路、由外电路断路时时U=,知此时电动势就是路端知此时电动势就是路端电压。你认为这种说法如何?电压。你认为这种说法如何?例例2、一个内阻可以忽略的电源,给、一个内阻可以忽略的电源,给一个装满水银的矩形槽充电,已知一个装满水银的矩形槽充电,已知ab=2bc=4cd,当沿图中,当沿图中1的方向通的方向通电时电流为电时电流为0.1A,求当沿图中,求当沿图中2的方的方向通电时电流为多大?向通电时电流为多大
21、?abcd12例例3 3、有有甲甲、乙乙两两个个电电压压表表,当当将将它它们们串串联联接接在在电电源源上上时时,甲甲表表示示数数为为4V4V,乙乙表表示示数数为为2V2V;当当将将乙乙表表单单独独接接在在同同一一电电源两极上时,示数为源两极上时,示数为5.2V5.2V,求该电源的电动势为多少,求该电源的电动势为多少?答案:答案:108/17(V)例例4、如图所示电路中,、如图所示电路中,R1=8。当电键。当电键K断开时,电压表断开时,电压表的示数为的示数为5.7V,电流表,电流表的示数为的示数为0.75A,电源总功率是,电源总功率是9W;当电;当电键键K闭合时,电压表闭合时,电压表的示数为的示
22、数为4V。若电。若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是比是9:16。求电源的电动势和电阻。求电源的电动势和电阻R2、R3。解析:解析:K断开时,电流表示数是通过电源的电流值,设为断开时,电流表示数是通过电源的电流值,设为I10.75A,则电源电动势则电源电动势=P总总/I112V电压表电压表V1示数是示数是R3、R4两端总电压,有两端总电压,有R3R4U1/I1=7.6电源内阻电源内阻r=/I1(R1R3R4)=0.4K断开和闭合时,电路总电流之比断开和闭合时,电路总电流之比I1:I2=3 4K闭合时电路总电流为闭合时电路总电流为I2=4I1/3=1A
23、R4=U2/I2=4R3=3.6根据根据=I=I2 2r rI I2 2RR3 3R R4 4R R1 1R R2 2/(R/(R1 1R R2 2)解得解得R R2 2=8=84、串并联电路规律、串并联电路规律(1 1)电阻的串联)电阻的串联1)总电阻)总电阻:R=R1+R2+R3+2)电流)电流:I=I1=I2=3)电压)电压U1:U2:U3:=R1:R2:R3:4)电功率)电功率:P1:P2:P3=R1:R2:R3(2)电阻的并联)电阻的并联1)总电阻:)总电阻:2)电流:)电流:I=I1+I2+3)电压:)电压:U=U1=U2=4)电功率)电功率:P1:P2:P3=1/R1:1/R2:
24、1/R3(3 3)电池的串联)电池的串联由由n节电动势为节电动势为,内电阻为,内电阻为r的电池组成串联电池组的电池组成串联电池组例例1、如图所示电路,在电路接通后,、如图所示电路,在电路接通后,电阻电阻R1每通过每通过1C的电量放出的电量放出2J的热量,的热量,在电阻在电阻R2上每通过上每通过1C的电量放出的电量放出4J的的热量,电阻热量,电阻R1和和R2消耗的电功率相等,消耗的电功率相等,则则R1:R2:R3等于(等于()A1:2:1B1:2:2C1:4:4 D4:1:4例例2、如图所示的电路中,已知、如图所示的电路中,已知R1=100,右边虚线框内为黑盒,情况不明,今,右边虚线框内为黑盒,
25、情况不明,今用电压表测得用电压表测得VAC=10V,VCB=40V,则,则AB间总电阻间总电阻RAB是是。答案:答案:500答案:答案:C练习练习1 1、图所示电路中,各灯额定、图所示电路中,各灯额定 电压和额定功率分别是:电压和额定功率分别是:A A灯灯“10V 10V 10W10W”,B B灯灯“60V 60W60V 60W”,C C灯灯“40V 40V 40W40W”,D D灯灯“30V 30W30V 30W”。在。在a a、b b两两 端加上电压后,四个灯都能发光。端加上电压后,四个灯都能发光。比比较各灯消耗功率大小,正确的是(较各灯消耗功率大小,正确的是()(A)P(A)PB BP
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