新课标高考物理一轮总复习电流电阻电功电功率张.pptx
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1、记一记记一记 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 与正电荷定向移动的方向与正电荷定向移动的方向 ,与负电荷定向移,与负电荷定向移动的方向动的方向 。电流虽然有方向,但它是电流虽然有方向,但它是 。自由移动电压相同相反标量第1页/共64页3电流电流(1)定义式:定义式:I 。(2)微观表达式:微观表达式:I 。(3)单位:安培单位:安培(安安),符号,符号A,1 A1 C/s。nqSv第2页/共64页试一试试一试1.如图如图711所示,一根截面积为所示,一根截面积为S的均的均匀长直橡胶棒上均匀带
2、有负电荷,每匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做,当此棒沿轴线方向做速度为速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为电流大小为 ()图图711第3页/共64页答案:A第4页/共64页电阻电阻定律电阻电阻定律想一想想一想 两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀的拉长到原来的两倍,把另一根导线对折后绞合起均匀的拉长到原来的两倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少?来,则它们的电阻之比为多少?第5页/共64页记一记记一记 1电阻电阻 (1)定
3、义式:定义式:。(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的 。2电阻定律电阻定律 (1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的内容:同种材料的导体,其电阻与它的 成正成正比,与它的比,与它的 成反比,导体的电阻还与构成它的成反比,导体的电阻还与构成它的 有关。有关。(2)表达式:表达式:。阻碍作用长度横截面积材料第6页/共64页 3电阻率电阻率 (1)计算式:计算式:。(2)物理意义:反映导体的物理意义:反映导体的 ,是表征,是表征 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:
4、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。导电性能材料性质增大减小第7页/共64页 试一试试一试2下列说法正确的是下列说法正确的是 ()第8页/共64页答案:BD第9页/共64页电功电功率电功电功率想一想想一想 一台电动机内阻为一台电动机内阻为1,接到,接到120 V的电源上。当的电源上。当电动机工作时,电流为电动机工作时,电流为10 A。问:。问:(1)电动机输入功率是多少瓦?电动机输入功率是多少瓦?(2)电动机发热功率是多少瓦?电动机发热功率是多少瓦?(3)输出的机械功率是多少瓦?输出的机械功率是多少瓦?第10页/共64页
5、提示提示(1)电动机的输入功率电动机的输入功率P电电UI12010 W1 200 W。(2)电动机的发热功率电动机的发热功率P热热I2r1021 W100 W。(3)输出的机械功率输出的机械功率P机机P电电P热热1 200 W100 W1 100 W。第11页/共64页3焦耳定律焦耳定律(1)电热:电流流过一段导体时产生的电热:电流流过一段导体时产生的 。(2)计算式:计算式:Q 。1电功电功(1)表达式:表达式:WqU 。(2)电流做功的实质:电能转化为其他形式能的过程。电流做功的实质:电能转化为其他形式能的过程。2电功率电功率(1)定义:单位时间内定义:单位时间内 所做的功。所做的功。记一
6、记记一记UIt电流热量I2Rt第12页/共64页试一试试一试3下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是是 ()第13页/共64页答案:BCD第14页/共64页对电流表达式的理解对电流表达式的理解q:(1)是通过整个导体横截面的电荷量,不是单位面积上的电荷量(2)当异种电荷反向通过某截面时,所形成的电流是同向的,应是q|q1|q2|一切电路定义式公式含义字母含义适用范围公式第15页/共64页 U:导体两端的电压R:导体本身的电阻金属电解液决定式从微观上看n、q、S、v决定了I的大小n:导体单位体积内的自由电荷数q:每个自由电荷的电荷量S:导体横截
7、面积v:定向移动的速率一切电路InqSv微观式公式含义字母含义适用范围公式第16页/共64页 例例1如图如图712所示是静电除尘器示所示是静电除尘器示意图,意图,A接高压电源正极,接高压电源正极,B接高压电源的负接高压电源的负极,极,AB之间有很强的电场,空气被电离为电之间有很强的电场,空气被电离为电子和正离子,电子奔向正极子和正离子,电子奔向正极A的过程中,遇到的过程中,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附到正极烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附到正极A上,排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附上,排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附n mol电子,每昼夜能除电子,每昼夜能除m
8、kg,试计算高压电源的平均,试计算高压电源的平均电流电流I。已知电子电荷量为。已知电子电荷量为e,阿伏加德罗常数为,阿伏加德罗常数为NA,一昼夜时间为一昼夜时间为t。图图712第17页/共64页 审题指导审题指导 解答本题应注意:解答本题应注意:(1)电子和正离子同时导电。电子和正离子同时导电。(2)应用电流的定义式。应用电流的定义式。尝试解题尝试解题 第18页/共64页电流微观表达式的相关说明电流微观表达式的相关说明 (1)从微观上看,电流表达式为从微观上看,电流表达式为InqSv,电流由导,电流由导体中的自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的体中的自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导
9、体的横截面积共同决定。横截面积共同决定。(2)判断某个量与其他量的变化关系,可以根据公判断某个量与其他量的变化关系,可以根据公式推导出该物理量的表达式,就能看出该物理量与其他式推导出该物理量的表达式,就能看出该物理量与其他量是否有关,以及随其他量的变化如何变化等。量是否有关,以及随其他量的变化如何变化等。(3)电流的微观表达式在金属导体、静电除尘、电电流的微观表达式在金属导体、静电除尘、电视机显像管等问题中都有应用。视机显像管等问题中都有应用。第19页/共64页对电阻、电阻率的理解和计算对电阻、电阻率的理解和计算 1.电阻与电阻率的区别电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小
10、的物理量。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。电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量。(2)导体电阻阻值与电阻率无直接关系,即电阻大,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。电阻率不一定大;电阻率小,电阻不一定小。第20页/共64页2两个公式的对比两个公式的对比导电材料(1)金属、电解液(2)纯电阻电路适用条件公式第21页/共64页R的决定式,R由、l、S共同决定公式含义:材料电阻率l:沿电流方向导体的长度S:垂直电流方向导体的横截面积U:导体两端电压I:通过导体的电流字母含义公式第22页/
11、共64页 例例2神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层几十层到几百层不等不等)类脂物质类脂物质髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻。髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 m左右。而它在每左右。而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达平方厘米的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)若有一圆柱体是由髓质制成
12、的,该圆柱体的体积为若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32 cm3,当在其两底面上加上,当在其两底面上加上100 V的电压时,通过该圆的电压时,通过该圆柱体的电流为柱体的电流为10 A,求圆柱体的圆面半径和高。,求圆柱体的圆面半径和高。第23页/共64页审题指导审题指导 解答本题时应注意以下两个方面:解答本题时应注意以下两个方面:(2)题目中题目中S、l和和r的单位。的单位。尝试解题尝试解题第24页/共64页答案答案(1)8106 m(2)4 cm2 cm第25页/共64页电功率和热功率的计算电功率和热功率的计算P电UI,P热I2RP电P热电功率与热功率WUIt,QI2RtWQ电功与
13、电热电动机、电解槽、日光灯等白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等实例非纯电阻电路纯电阻电路第26页/共64页 例例3(2012北京海淀期末北京海淀期末)一只电饭煲和一台洗衣机一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压并联接在输出电压220 V的交流电源上的交流电源上(其内电阻可忽略不计其内电阻可忽略不计),均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是,均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电流是,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A,则下列说法中正确的,则下列说法中正确的是是 ()A电饭煲的电阻为电饭煲的电阻为44,洗衣机电动机线圈的电
14、阻为,洗衣机电动机线圈的电阻为440 B电饭煲消耗的电功率为电饭煲消耗的电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗,洗衣机电动机消耗的电功率为的电功率为155.5 W C1 min内电饭煲消耗的电能为内电饭煲消耗的电能为6.6104 J,洗衣机电,洗衣机电动机消耗的电能为动机消耗的电能为6.6103 J D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倍倍第27页/共64页审题指导审题指导第一步:抓关键点第一步:抓关键点用电器两端电压均为220 V并联接入电路非纯电阻电路洗衣机纯电阻电路电饭煲获取信息关键点第28页/共64页第二步:找突破口第二步:找突破口 尝试
15、解题尝试解题 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的电源上,电饭煲可视为纯电阻,电饭煲的电阻为的电源上,电饭煲可视为纯电阻,电饭煲的电阻为RU/I44,洗衣机主要元件是电动机,不能利用欧,洗衣机主要元件是电动机,不能利用欧姆定律计算线圈的电阻,选项姆定律计算线圈的电阻,选项A错误;电饭煲消耗的电错误;电饭煲消耗的电第29页/共64页功率为功率为PUI2205 W1 100 W,洗衣机电动机消耗,洗衣机电动机消耗的电功率为的电功率为PUI110 W,选项,选项B错误;错误;1 min内电饭内电饭煲消耗的电能为煲消耗的电能为Pt1 100 W6
16、0 s6.6104 J,洗衣机,洗衣机电动机消耗的电能为电动机消耗的电能为Pt110 W60 s6.6103 J,选项,选项C正确。电饭煲发热功率是正确。电饭煲发热功率是I2R5244 W1 100 W,根据题述不能计算出洗衣机电动机内阻和发热功率,选根据题述不能计算出洗衣机电动机内阻和发热功率,选项项D错误。错误。答案答案C第30页/共64页 在非纯电阻电路的计算中,要注意非纯电阻用电器在非纯电阻电路的计算中,要注意非纯电阻用电器两端的电压并非是全部加在用电器内阻上,只有在输出两端的电压并非是全部加在用电器内阻上,只有在输出功率为零时功率为零时(此时电路变为纯电阻电路此时电路变为纯电阻电路)
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