三中高考高三物理一輪復(fù)習學案

1、學習必備歡迎下載安丘三中 20XX 年高考高三物理一輪復(fù)習學案21 直流的電路的基本概念和定律教學目標：1掌握電流、電阻、電功、電熱、電功率等基本概念；2掌握部分電路歐姆定律、電阻定律3知道電阻率與溫度的關(guān)系，了解半導(dǎo)體及其應(yīng)用，超導(dǎo)及其應(yīng)用教學重點： 部分電路歐姆定律、電阻定律教學難點： 部分電路歐姆定律、電阻定律的應(yīng)用教學過程：一、基本概念和定律1.電流q電流的定義式：I，適用于任何電荷的定向移動形成的電流。t對于金屬導(dǎo)體有I=nqvS （ n 為單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù)，S 為導(dǎo)線的橫截面積，v 為自由電子的定向移動速率，約10 -5 m/s，遠小于電子熱運動的平均速率105m/s，更小

2、于電場的傳播速率 3× 108m/s），這個公式只適用于金屬導(dǎo)體，千萬不要到處套用。注意：在電解液導(dǎo)電時，是正負離子向相反方向定向移動形成電流，在用公式I q t 計算電流強度時應(yīng)引起注意。2.電阻定律導(dǎo)體的電阻 R 跟它的長度 l 成正比，跟它的橫截面積S成反比。lRs（ 1） 是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，叫材料的電阻率（反映該材料的性質(zhì)，不是每根具體的導(dǎo)線的性質(zhì)） 。單位是 m。（ 2）純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。材料的電阻率與溫度有關(guān)系：金屬的電阻率隨溫度的升高而增大（可以理解為溫度升高時金屬原子熱運動加劇，對自由電子的定向移動的阻礙增大。）鉑較明顯，可用于做溫度計；錳銅

3、、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變，可用于做標準電阻。半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減?。梢岳斫鉃榘雽?dǎo)體靠自由電子和空穴導(dǎo)電，溫度升高時半導(dǎo)體中的自由電子和空穴的數(shù)量增大，導(dǎo)電能力提高）。有些物質(zhì)當溫度接近0 K 時，電阻率突然減小到零這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度TC。我國科學家在 1989 年把 TC 提高到 130K ?，F(xiàn)在科學家們正努力做到室溫超導(dǎo)。注意：公式 R U 是電阻的定義式，而 R= L 是電阻的決定式R與U成正比或 R與I成IS反比的說法是錯誤的，導(dǎo)體的電阻大小由長度、截面積及材料決定，一旦導(dǎo)體給定，即

4、使它兩端的電壓 U 0，它的電阻仍然照舊存在。3.歐姆定律R1<R2UR1>R2I 1212U （適用于金屬導(dǎo)體和電解液，I不適用于氣體導(dǎo)電） 。UOIRO電阻的伏安特性曲線：注意I-U 曲線和 U-I 曲線的區(qū)別。還要注意：當考慮到電阻率隨溫度的變化時，電阻的伏安特性曲線不再是過原點的直線?！纠?1】 實驗室用的小燈泡燈絲的I-U 特性曲線可用以下哪個圖象來表示：A.B.C.D.IIIoUoUoUoU【例 2】下圖所列的 4 個圖象中， 最能正確地表示家庭常用的白熾電燈在不同電壓下消耗的電功率 P 與電壓平方 U 2 之間的函數(shù)關(guān)系的是以下哪個圖象A.B.PC.D.PPPo2o2

5、oU 2oU2UU學習必備4.電功和電熱電功就是電場力做的功，因此是W=UIt ；由焦耳定律，電熱Q=I 2Rt。其微觀解釋是：電流通過金屬導(dǎo)體時，自由電子在加速運動過程中頻繁與正離子相碰，使離子的熱運動加劇，而電子速率減小，可以認為自由電子只以某一速率定向移動，電能沒有轉(zhuǎn)化為電子的動能，只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（ 1）對純電阻而言，電功等于電熱：U 2W=Q=UIt =I 2R t=tR（ 2）對非純電阻電路（如電動機和電解槽），由于電能除了轉(zhuǎn)化為電熱以外還同時轉(zhuǎn)化為機械能或化學能等其它能，所以電功必然大于電熱：W>Q，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用 Q=I 2Rt 計算，兩式不能通用

6、。為了更清楚地看出各概念之間區(qū)別與聯(lián)系，列表如下：注意 ： 1、電功和電熱的區(qū)別：（ 1）純電阻用電器：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、白熾燈泡等。（ 2）非純電阻用電器：電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是不可避免的熱能損失，例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等。2在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱，即W=UIt=I 2Rt= Ut 是通用的，R歡迎下載2沒有區(qū)別，同理P=UI=I 2R= U也無區(qū)別，在非純電阻電路中，電路消耗的電能，即W=UIt分R為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其它形式的能；另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)

7、化為電熱Q=I 2Rt，這里 W=UIt不再等于Q=I 2Rt，應(yīng)該是 W=E 其它 +Q，電 功就只能用W=UIt 計算，電熱就只能用Q=I 2Rt 計算。2、關(guān)于用電器的額定值問題額定電壓是指用電器在正常工作的條件下應(yīng)加的電壓， 在這個條件下它消耗的功率就是額定功率，流經(jīng)它的電流就是它的額定電流。如果用電器在實際使用時， 加在其上的實際電壓不等于額定電壓， 它消耗的功率也不再是額定功率，在這種情況下，一般可以認為用電器的電阻與額定狀態(tài)下的值是相同的，并據(jù)此來進行計算。【例 3】 某一電動機，當電壓U1=10V 時帶不動負載，因此不轉(zhuǎn)動，這時電流為I1=2A 。當電壓為 U 2=36V 時能

8、帶動負載正常運轉(zhuǎn)，這時電流為I2=1A 。求這時電動機的機械功率是多大？由這道例題可知：電動機在啟動時和正常運轉(zhuǎn)時什么時候電流更大？【例 4】某一直流電動機提升重物的裝置，如圖所示，重物的質(zhì)量m=50kg ，電源提供給電動機的電壓為U=110V ，不計各種摩擦，當電動機以v=0.9m/s 的恒定速率向上提升重物時，電路中的電流強度 I=5.0A ，求電動機的線圈電阻大?。ㄈ=10m/s2） .【例 5】 來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV 的直線加速器加速，形成電流強度為 1mA 的細柱形質(zhì)子流。 已知質(zhì)子電荷 e=1.60× 10-19 C。這束質(zhì)子流每秒打

9、到靶上的質(zhì)子數(shù)為 _。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距 L 和 4L 的兩處， 各取一段極短的相等長度v1v2n1 和 n2，則的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為質(zhì)子源n1 n2=_ 。4LL學習必備歡迎下載針對練習211.關(guān)于電阻率，下列說法中不正確的是A. 電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導(dǎo)電性能越好B. 各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度升高而增大C.所謂超導(dǎo)體，當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱鉊.某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標準電阻2.如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄

10、片邊長ab=10 cm，bc=5 cm，當將 A 與 B 接入電壓為 U 的電路中時，電流強度為1 A，若將 C 與 D接入電壓為 U 的電路中，則電流為11A.4AB.2AC.AD.A243.如圖所示，兩段材料相同、長度相等、但橫截面積不等的導(dǎo)體接在電路中，總電壓為 U，則A. 通過兩段導(dǎo)體的電流相等B. 兩段導(dǎo)體內(nèi)的自由電子定向移動的平均速率不同C.細導(dǎo)體兩端的電壓U 1 大于粗導(dǎo)體兩端的電壓U2D.細導(dǎo)體內(nèi)的電場強度大于粗導(dǎo)體內(nèi)的電場強度4.如圖 1 283 所示， a、 b、 c、d 是滑動變阻器的 4 個接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中并要求滑片 P 向接線柱 c 移動時，電路中的

11、電流減小，則接入電路的接線柱可能是A. a 和 bB. a 和 cC.b 和 cD.b 和 d5.一個標有 “ 220 V 、60W ”的白熾燈泡， 加上的電壓 U 由零逐漸增大到 220 V ，在此過程中，電壓（ U）和電流（ I ）的關(guān)系可用圖象表示，題中給出的四個圖線中，肯定不符合實際的是6.一根粗細均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U 時，通過導(dǎo)線中的電流強度為I ，導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速度為v，若導(dǎo)線均勻拉長，使其半徑變?yōu)樵瓉淼? ，再給它兩端加上電壓U，2則A. 通過導(dǎo)線的電流為IB. 通過導(dǎo)線的電流為I46C.自由電子定向移動的平均速率為vD. 自由電子定向移動的平均速率為v467

12、.如圖所示，當滑動變阻器的滑鍵從最左端向右滑過2R/3 時，電壓表的讀數(shù)由 U0 增大到 2U 0，若電源內(nèi)阻不計，則下列說法中正確的是A. 通過變阻器 R 的電流增大為原來的2 倍B.變阻器兩端的電壓減小為原來的2 倍3C.若 R 的阻值減小到零，則電壓表的示數(shù)為4U 0D. 以上說法都正確8.家用電熱滅蚊器電熱部分的主要器件是 PCT 元件，PCT 元件是由鈦酸鋇等導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率 與溫度 t 的關(guān)系如圖所示 .由于這種特性， PCT 元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能.對此，以下判斷中正確的是A. 通電后，其電功率先增大后減小B.通電后，其電功率先減小后增大C.當其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)

13、的熱量相等時，溫度保持在t1 或 t2 不變學習必備歡迎下載D.當其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t1 至 t2 間的某一值不變9.在電解槽中， 1 min 內(nèi)通過橫截面的一價正離子和一價負離子的個數(shù)分別為1.125×1021 和7.5× 1020，則通過電解槽的電流為 _.10.若加在導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼? 時，導(dǎo)體中的電流減小0.2 A，如果所加電壓變?yōu)樵?來的 2 倍，則導(dǎo)體中的電流將變?yōu)?_.11.如圖所示，電源可提供U =6 V 的恒定電壓， R0 為定值電阻，某同學實驗時誤將一電流表（內(nèi)阻忽略）并聯(lián)于Rx 兩端，其示數(shù)為2 A，當將電流表換成電壓表

14、（內(nèi)阻無限大）后，示數(shù)為3 V ，則 Rx 的阻值為_ .12.將阻值為 16 的均勻電阻絲變成一閉合圓環(huán)，在圓環(huán)上取Q 為固定點， P為滑鍵，構(gòu)成一圓形滑動變阻器，如圖128 8 所示，要使 Q、P 間的電阻先后為4 和 3 ，則對應(yīng)的 角應(yīng)分別是 _ 和_.13.甲、乙兩地相距6 km，兩地間架設(shè)兩條電阻都是6 的導(dǎo)線 .當兩條導(dǎo)線在甲、乙兩地間的某處發(fā)生短路時，接在甲地的電壓表，如圖所示，讀數(shù)為6 V，電流表的讀數(shù)為1.2 A，則發(fā)生14.如圖所示是一種懸球式加速度儀.它可以用來測定沿水平軌道做勻加速直線運動的列車的加速度 .m 是一個金屬球，它系在細金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O 點， AB 是一根長為 l的電阻絲，其阻值為R.金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計.電阻絲的中點C 焊接一根導(dǎo)線 .從 O點也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接