高考物理 基礎知識梳理專項復習22 第一節(jié) 電流 電阻 電功及電功率課件

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1、第一節(jié)電流、電阻、電功及電功率第一節(jié)電流、電阻、電功及電功率課堂互動講練課堂互動講練經(jīng)典題型探究經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練第第一一節(jié)節(jié)電電流、流、電電阻、阻、電電功功及及電電功功率率基礎知識梳理基礎知識梳理基礎知識梳理基礎知識梳理一、電流一、電流1形成電流的條件形成電流的條件(1)導體中要有能夠?qū)w中要有能夠_的電荷的電荷(2)導體兩端存在導體兩端存在_2電流的方向電流的方向與正電荷定向移動的方向與正電荷定向移動的方向_，與負電荷定向，與負電荷定向移動的方向移動的方向_電流雖然有方向，但它是電流雖然有方向，但它是_(填填“矢量矢量”或或“標量標量”)自由移動自由移動電壓電壓相同相同相

2、反相反標量標量(2)微觀表達式：微觀表達式：InqSv，式中，式中n為導體為導體_內(nèi)的自由電荷數(shù)，內(nèi)的自由電荷數(shù)，q是自由電荷的電荷量，是自由電荷的電荷量，v是自是自由電荷由電荷_，S為導體的為導體的_二、電阻二、電阻單位體積單位體積定向移動的速率定向移動的速率橫截面積橫截面積2 物 理 意 義 ： 導 體 的 電 阻 反 映 了 物 理 意 義 ： 導 體 的 電 阻 反 映 了_的大小，的大小，R越大，阻礙作用越大，阻礙作用越越_三、電阻定律三、電阻定律1內(nèi)容：同種材料的導體，其電阻跟它的內(nèi)容：同種材料的導體，其電阻跟它的_成正比，與它的成正比，與它的_成反比；導體電阻成反比；導體電阻與構

3、成它的材料有關與構成它的材料有關導體對電流阻礙作用導體對電流阻礙作用大大橫截面積橫截面積長度長度3電阻率電阻率反映導體的反映導體的_的物理量，是導體材料的物理量，是導體材料本身的屬性本身的屬性電阻率與溫度的關系電阻率與溫度的關系導電性能導電性能增大增大減小減小絕對零度絕對零度減小為零減小為零四、歐姆定律四、歐姆定律1內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩端的內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩端的_成成正比，跟導體的正比，跟導體的_成反比成反比電壓電壓電阻電阻3適用范圍適用范圍_導電和導電和_導電導電(對氣體導電不適對氣體導電不適用用)4導體的伏安特性曲線：用橫軸表示導體的伏安特性曲線：用橫軸表示_，縱，縱軸表示軸

4、表示_，畫出，畫出IU關系圖線，關系圖線，(1)線性元件：伏安特性曲線為線性元件：伏安特性曲線為_的電學元的電學元件件(2)非線性元件：伏安特性曲線為非線性元件：伏安特性曲線為_的電學元的電學元件件金屬金屬電解液電解液電壓電壓電流電流直線直線曲線曲線思考感悟思考感悟1歐姆定律適用于非線性元件嗎？歐姆定律適用于非線性元件嗎？提示：提示：1.不適用不適用五、電功、電功率五、電功、電功率1電功電功(1)實質(zhì)：電流做功的實質(zhì)是實質(zhì)：電流做功的實質(zhì)是_對電荷做對電荷做功電場力對電荷做正功，電荷的功電場力對電荷做正功，電荷的_減小，減小，_轉(zhuǎn)化為其他形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(2)計算公式：計算公式：Wq

5、UUIt，這是計算電功普遍，這是計算電功普遍使用的公式使用的公式 電場力電場力電勢能電勢能電勢能電勢能I2Rt六、串、并聯(lián)電路的特點六、串、并聯(lián)電路的特點1串聯(lián)電路串聯(lián)電路(1)電路中各處電流強度相等，即電路中各處電流強度相等，即II1I2I3In.(2)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，之和，即即UU1U2U3Un.(3)總電阻等于各個導體電阻之和，總電阻等于各個導體電阻之和，即即RR1R2R3Rn.(4)電壓分配：各個電阻兩端電壓和它的電阻成電壓分配：各個電阻兩端電壓和它的電阻成_，正比正比正比正比各個電阻的倒數(shù)各個電阻的倒數(shù)反比反比反比反比

6、特別提示：特別提示：(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個電阻，電路中任意一個電阻變大時，總電阻一個電阻，電路中任意一個電阻變大時，總電阻變大變大(2)并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻，并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻，電路中任意一個電阻變大時，總電阻變大電路中任意一個電阻變大時，總電阻變大思考感悟思考感悟2電路中一段電路的總電功率與各個電阻的電功電路中一段電路的總電功率與各個電阻的電功率關系率關系提示：提示：2.無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率功率P總是等于各個電阻消耗電功率之和，即總是等于各個電阻消耗電

7、功率之和，即PP1P2Pn.課堂互動講練課堂互動講練一、電流的理解一、電流的理解即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1.橫截面的直徑為橫截面的直徑為d、長為、長為l的導線，兩端電壓為的導線，兩端電壓為U，當這三個量中一個改變時，對自由電子定向運動當這三個量中一個改變時，對自由電子定向運動的平均速率的影響是的平均速率的影響是()A電壓電壓U加倍，自由電子定向運動的平均速率不加倍，自由電子定向運動的平均速率不變變B導線長度導線長度l加倍，自由電子定向運動的平均速加倍，自由電子定向運動的平均速率加倍率加倍C導線橫截面的直徑加倍，自由電子定向運動的導線橫截面的直徑加倍，自由電子定向

8、運動的平均速率不變平均速率不變D以上說法均不正確以上說法均不正確二、對電阻、電阻率的理解二、對電阻、電阻率的理解1電阻與電阻率的區(qū)別電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻是反映導體對電流阻礙作用大小的物理電阻是反映導體對電流阻礙作用大小的物理量電阻率是反映制作導體的材料導電性能好量電阻率是反映制作導體的材料導電性能好壞的物理量壞的物理量(2)導體電阻與電阻率無直接關系，即電阻大，導體電阻與電阻率無直接關系，即電阻大，電阻率不一定大；電阻率小，電阻不一定小電阻率不一定大；電阻率小，電阻不一定小2兩個公式的對比兩個公式的對比即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)2.如圖如圖711所示，厚度

9、均勻的矩形金屬所示，厚度均勻的矩形金屬薄片邊長薄片邊長ab10 cm，bc5 cm.當將當將A與與B接接入電壓為入電壓為U的電路中時，電流為的電路中時，電流為1 A；若將；若將C與與D接入同一電路中，則電流為接入同一電路中，則電流為()圖圖711三、電功與電熱及電功率與熱功率三、電功與電熱及電功率與熱功率即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)3兩電阻兩電阻R1、R2的電流的電流I隨電壓隨電壓U變化的關系圖變化的關系圖線如圖線如圖712所示，其中所示，其中R1的圖線與縱軸的夾的圖線與縱軸的夾角和角和R2的圖線與橫軸的夾角都是的圖線與橫軸的夾角都是30.若將若將R1、R2串聯(lián)起來

10、接入電路中，則通電后串聯(lián)起來接入電路中，則通電后R1、R2消耗的消耗的電功率之比電功率之比P1 P2等于等于()圖圖712經(jīng)典題型探究經(jīng)典題型探究非純電阻電路的計算非純電阻電路的計算 有一個小型直流電動機，把它接入電壓為有一個小型直流電動機，把它接入電壓為U10.2 V的電路中時，電機不轉(zhuǎn)，測得流過電動的電路中時，電機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是機的電流是I10.4 A；若把電動機接入；若把電動機接入U22.0 V的電路中，電動機正常工作，工作電流是的電路中，電動機正常工作，工作電流是I21.0 A求電動機正常工作時的輸出功率多大？求電動機正常工作時的輸出功率多大？【答案】【答案】1.5 W【

11、規(guī)律總結】【規(guī)律總結】電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)，它的用電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)，它的用電性質(zhì)是不同的，不轉(zhuǎn)動相當于一個純電阻，電性質(zhì)是不同的，不轉(zhuǎn)動相當于一個純電阻，歐姆定律對它適用，且歐姆定律對它適用，且P電電P熱熱轉(zhuǎn)動時，它轉(zhuǎn)動時，它有機械能輸出，這時歐姆定律對它不適用，有機械能輸出，這時歐姆定律對它不適用，P電電P熱熱互動探究互動探究例例1中，如果在電動機正常工作時，中，如果在電動機正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率是多大？轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率是多大？答案：答案：8.0 W電阻定律的應用電阻定律的應用 (滿分樣板滿分樣板15分分)(2009年高考全國卷年高考全國卷)材料

12、的電阻率材料的電阻率隨溫度變化的規(guī)律為隨溫度變化的規(guī)律為0(1t)，其中，其中稱為電阻溫度系數(shù)，稱為電阻溫度系數(shù)，0是材料在是材料在t0 時的電阻率在一定的溫度范圍內(nèi)時的電阻率在一定的溫度范圍內(nèi)是與是與溫度無關的常量金屬的電阻一般隨溫度的增溫度無關的常量金屬的電阻一般隨溫度的增加而增加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如加而增加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等則相反，具有負溫度系數(shù)利用具有正負碳等則相反，具有負溫度系數(shù)利用具有正負溫度系數(shù)的兩種材料的互補特性，可制成阻值溫度系數(shù)的兩種材料的互補特性，可制成阻值在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻已知：在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻已知：在在0

13、 時，銅的電阻率為時，銅的電阻率為1.7108 m，碳的電，碳的電阻率為阻率為3.5105m；在；在0 附近，銅的電阻溫附近，銅的電阻溫度系數(shù)為度系數(shù)為3.9103 1，碳的電阻溫度系數(shù)為，碳的電阻溫度系數(shù)為5.0104 1.將橫截面積相同的碳棒與銅棒串將橫截面積相同的碳棒與銅棒串接成長接成長1.0 m的導體，要求其電阻在的導體，要求其電阻在0 附近不隨附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長度溫度變化，求所需碳棒的長度(忽略碳棒和銅棒的忽略碳棒和銅棒的尺寸隨溫度的變化尺寸隨溫度的變化)解題樣板解題樣板規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！設所需碳棒的長度為設所需碳棒的長度為L1，電

14、阻率為，電阻率為1，電阻溫度系，電阻溫度系數(shù)為數(shù)為1；銅棒的長度為；銅棒的長度為L2，電阻率為，電阻率為2，電阻溫度，電阻溫度系數(shù)為系數(shù)為2.根據(jù)題意有根據(jù)題意有110(11t)(2分分)220(12t)(2分分)【答案答案】3.8103 m伏安特性曲線的問題伏安特性曲線的問題 用一個標有額定電壓為用一個標有額定電壓為12 V的燈泡做實驗，的燈泡做實驗，測得燈絲電阻隨燈泡兩端的電壓變化如圖測得燈絲電阻隨燈泡兩端的電壓變化如圖713所示則：所示則：(1)燈泡兩端加上燈泡兩端加上12 V電壓后，需電壓后，需0.5 s燈泡才能達燈泡才能達到正常亮度，為什么這時電流比開始小，計算電到正常亮度，為什么這時電流比開始小，計算電流的最大值？流的最大值？(2)設燈絲電阻與絕對溫度成正比，室溫為設燈絲電阻與絕對溫度成正比，室溫為300 K，那么燈泡正常發(fā)光時燈絲的溫度為多少？那么燈泡正常發(fā)光時燈絲的溫度為多少？圖圖713【思路點撥】【思路點撥】當未給燈泡加電壓時，燈泡未當未給燈泡加電壓時，燈泡未開始工作，此時燈絲的電阻就是室溫時的電阻，開始工作，此時燈絲的電阻就是室溫時的電阻，此時電阻最小，加上電壓后，隨電壓升高，燈此時電阻最小，加上電壓后，隨電壓升高，燈絲溫度升高，電阻增大絲溫度升高，電阻增大【答案答案】見解析見解析