2020年高考物理一輪復習精選：7-1部分電路歐姆定律電功電功率ppt課件

1、第七章第七章 恒恒 定定 電電 流流考考綱綱下下載載內(nèi)容內(nèi)容要求要求歐姆定律歐姆定律電阻定律電阻定律電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電源的電動勢和內(nèi)阻電源的電動勢和內(nèi)阻閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律電功率、焦耳定律電功率、焦耳定律實驗實驗(一一)：測定金屬的電阻率（同時練習使用螺旋測微器）：測定金屬的電阻率（同時練習使用螺旋測微器）實驗實驗(二二)：描繪小電珠的伏安特性曲線：描繪小電珠的伏安特性曲線實驗實驗(三三)：測定電源的電動勢和內(nèi)阻：測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗實驗(四四)：練習使用多用電表：練習使用多用電表考考綱綱解解讀讀1.對于歐姆定律須明確其適用條件，了解伏安特性曲線的特點及應

2、用其分析問題。對于歐姆定律須明確其適用條件，了解伏安特性曲線的特點及應用其分析問題。2.電阻定律是測定金屬電阻率的理論基礎，同時要明確電阻率與溫度有關。電阻定律是測定金屬電阻率的理論基礎，同時要明確電阻率與溫度有關。3.電路的串并聯(lián)規(guī)律是解決電路問題的前提，必須熟練掌握。要學會對基本電路等效的方法。電路的串并聯(lián)規(guī)律是解決電路問題的前提，必須熟練掌握。要學會對基本電路等效的方法。4.閉合電路的歐姆定律，路端電壓與電流的關系是進行電路動態(tài)分析的依據(jù)，要熟練掌握應用。閉合電路的歐姆定律，路端電壓與電流的關系是進行電路動態(tài)分析的依據(jù)，要熟練掌握應用。5.電路中的電功和電熱的計算，能量守恒定律在電路中的

3、應用，是高考命題的熱點。電路中的電功和電熱的計算，能量守恒定律在電路中的應用，是高考命題的熱點。6.電學基本儀器的使用及讀數(shù)，電學實驗以及相關電路的設計，是高考的熱點，考查頻率很高，因電學基本儀器的使用及讀數(shù)，電學實驗以及相關電路的設計，是高考的熱點，考查頻率很高，因 此要借助于以上四個實驗，對這些內(nèi)容熟練掌握。此要借助于以上四個實驗，對這些內(nèi)容熟練掌握。 1.正確了解有關電路的根本概念和根本規(guī)律。掌握根本規(guī)律的運用范圍和適正確了解有關電路的根本概念和根本規(guī)律。掌握根本規(guī)律的運用范圍和適用條件。掌握電路分析和計算的根本方法。用條件。掌握電路分析和計算的根本方法。 2.串并聯(lián)電路、閉合電路歐姆定

4、律是高考調(diào)查的重要知識點。要熟練掌握串串并聯(lián)電路、閉合電路歐姆定律是高考調(diào)查的重要知識點。要熟練掌握串并聯(lián)電路的特點，并能正確進展電壓、電流、電阻、電功率等物理量的計算。會并聯(lián)電路的特點，并能正確進展電壓、電流、電阻、電功率等物理量的計算。會簡單的串并聯(lián)電路的分析計算即可。掌握電動勢的物理意義，掌握閉合電路歐姆簡單的串并聯(lián)電路的分析計算即可。掌握電動勢的物理意義，掌握閉合電路歐姆定律的不同表達方式。定律的不同表達方式。 3.要熟練掌握根本儀器的運用方法、讀數(shù)方法、常見儀器和電路的選取方法、要熟練掌握根本儀器的運用方法、讀數(shù)方法、常見儀器和電路的選取方法、儀器的銜接方式、實驗數(shù)據(jù)及誤差分析方法等

5、。儀器的銜接方式、實驗數(shù)據(jù)及誤差分析方法等。 本章涉及的四個電學實驗都有能夠命題。要設計好實驗，必需熟練掌握電流本章涉及的四個電學實驗都有能夠命題。要設計好實驗，必需熟練掌握電流表、電壓表、多用電表的運用，會用這些儀器進展丈量，并且要知道它們的丈量表、電壓表、多用電表的運用，會用這些儀器進展丈量，并且要知道它們的丈量原理，能正確接入電路，選用適宜的量程，正確讀取數(shù)據(jù)，熟練掌握伏安法測電原理，能正確接入電路，選用適宜的量程，正確讀取數(shù)據(jù)，熟練掌握伏安法測電阻的內(nèi)、外接法及兩種不同接法測電阻帶來的誤差表現(xiàn)方式，以及滑動變阻器分阻的內(nèi)、外接法及兩種不同接法測電阻帶來的誤差表現(xiàn)方式，以及滑動變阻器分壓

6、和限流兩種接法的區(qū)別。特別要把本章涉及的四個電學實驗掌握好。以不變應壓和限流兩種接法的區(qū)別。特別要把本章涉及的四個電學實驗掌握好。以不變應萬變。萬變。 4.電路的分析與計算是近年來高考調(diào)查的重點，是對這些知識的運用上，因電路的分析與計算是近年來高考調(diào)查的重點，是對這些知識的運用上，因此在熟練掌握串并聯(lián)電路的特點的根底上，只需處置一些簡單的串并聯(lián)電路問題此在熟練掌握串并聯(lián)電路的特點的根底上，只需處置一些簡單的串并聯(lián)電路問題即可，無須搞得太復雜。要留意電路中的理想電流表、理想電壓表與非理想電流即可，無須搞得太復雜。要留意電路中的理想電流表、理想電壓表與非理想電流表、非理想電壓表處置方法的不同，熟練

7、掌握電路的簡化問題。表、非理想電壓表處置方法的不同，熟練掌握電路的簡化問題。考點考點1 電流、電阻和電阻定律電流、電阻和電阻定律學案學案1 部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律 電功電功 電功率電功率 (2)電流雖然有大小、方向，但電流是標量。電流雖然有大小、方向，但電流是標量。 如下圖，如下圖，AD表示粗細均勻的一段導體表示粗細均勻的一段導體l，兩端加一定的電壓，導體中的自在電，兩端加一定的電壓，導體中的自在電荷沿導體定向挪動的速度為荷沿導體定向挪動的速度為v，設導體的橫截面積為，設導體的橫截面積為S，導體每單位體積內(nèi)的自在電，導體每單位體積內(nèi)的自在電荷數(shù)為荷數(shù)為n，每個自在電荷所帶的電荷量為，

8、每個自在電荷所帶的電荷量為q。 AD導體中的自在電荷總數(shù)：導體中的自在電荷總數(shù)：N=nlS 總電荷量總電荷量Q=Nq=nlSq 一切這些電荷都經(jīng)過橫截面一切這些電荷都經(jīng)過橫截面D所需求的時間：所需求的時間：t=l/v 所以導體所以導體AD上的電流：上的電流：I=Q/t=nlSq/(l/v)=nqSv。 由此可見，從微觀上看，電流取決于導體中自在電由此可見，從微觀上看，電流取決于導體中自在電荷的密度、電荷量、定向挪動速度，還與導體的橫截面積有關。荷的密度、電荷量、定向挪動速度，還與導體的橫截面積有關。 1.對電流的了解對電流的了解 (1)q=It中，當異種電荷反向經(jīng)過某一橫截面時，不能相互抵消，

9、而是中，當異種電荷反向經(jīng)過某一橫截面時，不能相互抵消，而是 q=|q1|+|q2|。 (1)由由I=nqSv可以看出，導體橫截面積越大的位置，自在電可以看出，導體橫截面積越大的位置，自在電荷定向挪動的速率越小。荷定向挪動的速率越小。 (2)公式公式I=nqSv是由是由I=Q/t推導出來的，適宜于從微觀出發(fā)研推導出來的，適宜于從微觀出發(fā)研討電流的構成，其中討電流的構成，其中n為導體單位體積內(nèi)的自在電荷數(shù)。為導體單位體積內(nèi)的自在電荷數(shù)。3.正確了解正確了解R=l/S和和R=U/I的區(qū)別的區(qū)別R= l/SR=U/I區(qū)別區(qū)別電阻的決定式電阻的決定式電阻的定義式電阻的定義式理解理解R由由 、l、S共同決

10、定共同決定R與與U、I均無關均無關適用條件適用條件任何導體任何導體金屬電解液金屬電解液【例【例1】如下圖為某種帶有一價離子的水溶液中，正負離子在定向挪動，方向如圖?！咳缦聢D為某種帶有一價離子的水溶液中，正負離子在定向挪動，方向如圖。 假設測得假設測得2 s內(nèi)有內(nèi)有1.01018個正離子和負離子經(jīng)過溶液內(nèi)部的橫截面?zhèn)€正離子和負離子經(jīng)過溶液內(nèi)部的橫截面M，試問：溶，試問：溶 液中電流的方向如何？電流多大？液中電流的方向如何？電流多大？ 此題的關鍵是正確把握電流定義式此題的關鍵是正確把握電流定義式I=q/t中電量的含義，留意兩方面的了解：中電量的含義，留意兩方面的了解： (1)q是經(jīng)過橫截面的電量，

11、該是經(jīng)過橫截面的電量，該“橫截面未必一定是單位橫截面；橫截面未必一定是單位橫截面； (2)負離子的定向挪動等效看作是正離子反方向的定向挪動。當異種電荷反方向經(jīng)過某負離子的定向挪動等效看作是正離子反方向的定向挪動。當異種電荷反方向經(jīng)過某一個橫截面時，一個橫截面時，q=|q1|+|q2|；當異種電荷同方向經(jīng)過某一個橫截面時，；當異種電荷同方向經(jīng)過某一個橫截面時，q=|q1|-|q2|。 【解析】水溶液導電是靠自在挪動的正負電荷，它【解析】水溶液導電是靠自在挪動的正負電荷，它們在電場的作用下向相反方向定向挪動。電學中規(guī)定，們在電場的作用下向相反方向定向挪動。電學中規(guī)定，電流的方向為正電荷定向挪動的方

12、向，所以溶液中電流電流的方向為正電荷定向挪動的方向，所以溶液中電流的方向與正離子定向挪動的方向一樣，即由的方向與正離子定向挪動的方向一樣，即由A指向指向B。 每個離子的電荷量為每個離子的電荷量為1e=1.610-19 C。該水溶液導。該水溶液導電時負電荷由電時負電荷由B向向A運動，負離子的定向挪動可以等效看作是正離子反方運動，負離子的定向挪動可以等效看作是正離子反方向的定向挪動。所以，一定時間內(nèi)經(jīng)過橫截面的電量應該是正負兩種離向的定向挪動。所以，一定時間內(nèi)經(jīng)過橫截面的電量應該是正負兩種離子電荷量的絕對值之和。子電荷量的絕對值之和。 I=q/t=(q1+q2)/t=(1.010181.610-1

13、9+1.010181.610-19)/2 A=0.16 A。電流的計算電流的計算假設氫原子的核外電子繞核做半徑為假設氫原子的核外電子繞核做半徑為r的勻速圓周運的勻速圓周運動，那么其角速度動，那么其角速度=_；電子繞核的運動可；電子繞核的運動可等效為環(huán)形電流，那么電子運動的等效電流等效為環(huán)形電流，那么電子運動的等效電流I=_。(知電子的質(zhì)量為知電子的質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為e，靜電，靜電力恒量用力恒量用k表示表示)ekrmr22ekrmr 1 【例【例2】資料的電阻率】資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(1+t),其中其中稱為電阻溫度系數(shù)，稱為電阻溫度系數(shù)，0是資料在是資料

14、在t=0時的電阻率。在時的電阻率。在一定的溫度范圍內(nèi)一定的溫度范圍內(nèi) 是與溫度無關的常量。金屬的電阻普通隨溫度的添加而添加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等那么相反，具是與溫度無關的常量。金屬的電阻普通隨溫度的添加而添加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等那么相反，具有負溫度系數(shù)。有負溫度系數(shù)。 利器具有正負溫度系數(shù)的兩種資料的互補特性，可制成阻值在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻。知：在利器具有正負溫度系數(shù)的兩種資料的互補特性，可制成阻值在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻。知：在0 時，時，銅的電阻率銅的電阻率 為為1.710-8 m，碳的電阻率為，碳的電阻率為3.510-5 m；在；在0

15、 附近，銅的電阻溫度系數(shù)為附近，銅的電阻溫度系數(shù)為3.910-3 -1，碳的電阻溫度系數(shù)為，碳的電阻溫度系數(shù)為-5.010-4-1。 將橫截面積一樣的碳棒與銅棒串接生長將橫截面積一樣的碳棒與銅棒串接生長1.0 m的導體，要求其電阻在的導體，要求其電阻在0 附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長度附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長度(忽略碳忽略碳棒和銅棒的棒和銅棒的 尺寸隨溫度的變化尺寸隨溫度的變化)。電阻定律的運用電阻定律的運用 【解析】設所需碳棒的長度為l1，電阻率為1，電阻溫度系數(shù)為1；銅棒的長度為l2，電阻率為2，電阻溫度系數(shù)為2。由題意，得 1=10(1+1t) 2=20(1+2t) 式中10

16、、20分別為碳和銅在0 時的電阻率。 設碳棒的電阻為R1，銅棒的電阻為R2。根據(jù)電阻定律，有 R1=1l1/S R2=2l2/S 其中S為碳棒和銅棒的橫截面積。 碳棒與銅棒銜接成的導體的總電阻和總長度分別為 R=R1+R2 l0=l1+l2 式中l(wèi)0=1.0 m 由得 R=10l1/S+20l2/S+(101l1+202l2)/St 要使R不隨t變化，式中t的系數(shù)必需為零，即 101l1+202l2=0 由兩式，有 l1=202/(202-101)l0 代入數(shù)據(jù)得l1=3.810-3 m。此題調(diào)查重點是電阻定律及其運用，調(diào)查了利用題表達資料進展推理才干及運用數(shù)學知識處理問題的才干。此題調(diào)查重點

17、是電阻定律及其運用，調(diào)查了利用題表達資料進展推理才干及運用數(shù)學知識處理問題的才干。 2兩根完全一樣的金屬導線，假設把其中的一根均兩根完全一樣的金屬導線，假設把其中的一根均勻拉長到原來的勻拉長到原來的4倍，把另一根導線對折后絞合起倍，把另一根導線對折后絞合起來，那么它們的電阻之比是多少？來，那么它們的電阻之比是多少？【答案】【答案】64:1考點考點2 部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律 1.對部分電路歐姆定律的了解對部分電路歐姆定律的了解 (1)適用范圍：適用于金屬、電解液等純電阻導電，對于氣適用范圍：適用于金屬、電解液等純電阻導電，對于氣體導電、含有電動機、電風扇等非純電阻導電那么不適用。體導電

18、、含有電動機、電風扇等非純電阻導電那么不適用。 (2)歐姆定律不同表達式的物理意義歐姆定律不同表達式的物理意義 I=U/R是歐姆定律的數(shù)學表達式，表示經(jīng)過導體的電流是歐姆定律的數(shù)學表達式，表示經(jīng)過導體的電流I與電壓與電壓U成正比，與電阻成正比，與電阻R成反比，常用于計算一部分電路加成反比，常用于計算一部分電路加上一定電壓時產(chǎn)生的電流。此公式是電流的決議式，反映了電上一定電壓時產(chǎn)生的電流。此公式是電流的決議式，反映了電流流I與電壓與電壓U和電阻和電阻R的因果關系。的因果關系。 公式公式R=U/I是電阻的定義式，它闡明了一種量度電阻的是電阻的定義式，它闡明了一種量度電阻的方法，不能錯誤地以為方法，

19、不能錯誤地以為“電阻跟電壓成正比，跟電流成反比，電阻跟電壓成正比，跟電流成反比，對于給定的導體，其電阻是一定的，和導體兩端能否有電壓，對于給定的導體，其電阻是一定的，和導體兩端能否有電壓，導體中能否有電流無關。也就是說導體中能否有電流無關。也就是說R=U/I僅是電阻的丈量式，僅是電阻的丈量式，而而R=l/S才是電阻的決議式。才是電阻的決議式。 在運用歐姆定律之前，首先要判別電路中的元件能否為純電阻，如整在運用歐姆定律之前，首先要判別電路中的元件能否為純電阻，如整個電路中既有純電阻又有非純電阻，那么只需純電阻才適用歐姆定律。個電路中既有純電阻又有非純電阻，那么只需純電阻才適用歐姆定律。 要區(qū)分要

20、區(qū)分I-U圖線還是圖線還是U-I圖線。圖線。 對線性元件：對線性元件：R=U/I= U/ I；對非線性元件；對非線性元件R=U/I U/ I，應留意，線性元，應留意，線性元件不同形狀時比值不變，非線性元件不同形狀時比值不同。件不同形狀時比值不變，非線性元件不同形狀時比值不同。(1)圖線圖線ab表示線性元件。圖線表示線性元件。圖線cd表示非線性元件。表示非線性元件。 圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故RaQ (UItI2Rt) 在非純電阻電路中，在非純電阻電路中，(U2/R)t既不能表示電功，也既不能表示電功，也不能表示電熱，由于歐姆

21、定律不再成立。不能表示電熱，由于歐姆定律不再成立。 2.電功率與熱功率電功率與熱功率 (1)在純電阻電路中，電功率等于熱功率，即在純電阻電路中，電功率等于熱功率，即 P=U/I=I2R=U2/R。 (2)在非純電阻電路中，電功率包含熱功率，在非純電阻電路中，電功率包含熱功率，P=UI為電功率，為電功率，P=I2R為熱功率，有為熱功率，有PP。 總之，從能量守恒的角度看，電功是電能轉(zhuǎn)化為總之，從能量守恒的角度看，電功是電能轉(zhuǎn)化為其他方式的能的總和，電熱是電能中僅轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的其他方式的能的總和，電熱是電能中僅轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的部分，二者不同。部分，二者不同。 3.用電器的額定功率和實踐功率用電器的額定功

22、率和實踐功率 (1)用電器正常任務條件下所加的電壓叫做額定電用電器正常任務條件下所加的電壓叫做額定電壓，額定電壓時耗費的功率是額定功率，即壓，額定電壓時耗費的功率是額定功率，即P額額=I額額U額。額。 (2)實踐功率是指用電器在實踐電壓下耗費的功率，實踐功率是指用電器在實踐電壓下耗費的功率，即即P實實=I實實U實，實，P實不一定等于實不一定等于P額，假設額，假設U實實U額，額，那么那么P實實P額，用電器能夠被燒毀。額，用電器能夠被燒毀。 (1)不要以為有電動機的電路一定是非純電阻不要以為有電動機的電路一定是非純電阻電路，當電動機不轉(zhuǎn)動時，仍為純電阻電路，歐電路，當電動機不轉(zhuǎn)動時，仍為純電阻電路

23、，歐姆定律仍適用，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。只需電動姆定律仍適用，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。只需電動機轉(zhuǎn)動時為非純電阻電路，機轉(zhuǎn)動時為非純電阻電路，UIR，歐姆定律不再，歐姆定律不再適用，大部分電能轉(zhuǎn)化為機械能。適用，大部分電能轉(zhuǎn)化為機械能。 (2)某些純電阻如電燈泡在額定電壓下任務時某些純電阻如電燈泡在額定電壓下任務時和低于額定電壓下任務時的電阻不同。和低于額定電壓下任務時的電阻不同。電功、電功率的計算電功、電功率的計算【例【例5】有一個直流電動機，把它接入】有一個直流電動機，把它接入0.2 V電壓的電路中，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電電壓的電路中，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電 流是流是0.4 A；假設把電動機接入；假設把電動機接入2.0 V電壓的電路中，電動機正常任務，任務電流是電壓的電路中，電動機正常任務，任務電流是1.0 A。求求 電動機正常任務時的輸出功率是多大？假設在電動機正常任務時，轉(zhuǎn)子忽然被卡住，電電動機正常任務時的輸出功率是多大？假設在電動機正常任務時，轉(zhuǎn)子忽然被卡住，電 動機的發(fā)熱功率是多大？動機