江蘇人教高中新課標(biāo)總復(fù)習(xí)第輪物理歐姆定律焦耳定律和電阻定律學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1江蘇人教高中新課標(biāo)總復(fù)習(xí)第輪物理江蘇人教高中新課標(biāo)總復(fù)習(xí)第輪物理(wl) 歐姆定律焦耳定律和電阻定律歐姆定律焦耳定律和電阻定律第一頁(yè)，共51頁(yè)。內(nèi)容要求說明電流電動(dòng)勢(shì)歐姆定律閉合電路歐姆定律電阻定律決定導(dǎo)線電阻的因素(實(shí)驗(yàn)、探究)第1頁(yè)/共51頁(yè)第二頁(yè)，共51頁(yè)。內(nèi)容要求說明描繪小燈泡伏安特性曲線(實(shí)驗(yàn)、探究)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(實(shí)驗(yàn)、探究)電功電功率焦耳定律第2頁(yè)/共51頁(yè)第三頁(yè)，共51頁(yè)。 高考對(duì)本章的考查主要(zhyo)是以選擇題和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題為主 選擇題主要(zhyo)考查基本概念(電動(dòng)勢(shì)、電流、電壓、電阻與功率)和各種電路的歐姆定律以及電路的串并聯(lián)關(guān)系如電

2、阻的計(jì)算，電功與電熱、電功率與熱功率的計(jì)算，電路的動(dòng)態(tài)變化，故障分析，電流表、電壓表、多用電表的使用，與電場(chǎng)綜合的含電容電路的分析和計(jì)算，與電磁感應(yīng)綜合的電路中能量轉(zhuǎn)化問題等 第3頁(yè)/共51頁(yè)第四頁(yè)，共51頁(yè)。 物理實(shí)驗(yàn)是高考物理的必考題，也是考生失分較多的題型，分值占1719分，在整個(gè)主觀題中約占25%左右一般圍繞力學(xué)和電學(xué)兩部分命題，特別(tbi)是電學(xué)實(shí)驗(yàn)題更是高考命題的重頭戲，而且電學(xué)實(shí)驗(yàn)題一般是比較難、分值高的高考對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的考查形式有選擇、填空、簡(jiǎn)答、連線作圖、器材選擇、方案設(shè)計(jì)等其中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一般分值高、難度大，出現(xiàn)的可能性大，在高考備考中應(yīng)予以高度重視第4頁(yè)/共51頁(yè)第五頁(yè)，共

3、51頁(yè)。 1按照考綱的要求(yoqi)，本章內(nèi)容可以分成三部分，即：基本概念和定律；串并聯(lián)電路、電表的改裝；閉合電路歐姆定律其中重點(diǎn)是對(duì)基本概念和定律的理解、熟練運(yùn)用歐姆定律和其他知識(shí)分析解決電路問題難點(diǎn)是電路的分析和計(jì)算 第5頁(yè)/共51頁(yè)第六頁(yè)，共51頁(yè)。 電路部分的復(fù)習(xí)，其一是以部分電路歐姆定律為中心，包括七個(gè)基本物理量(電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流、電阻、電功、電功率、電熱)，三條定律(部分電路歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)，以及串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)等概念、規(guī)律的理解、掌握和計(jì)算其中要著重理解電動(dòng)勢(shì)，知道它是描述電源做功能力的物理量，是電源中的非靜電力將一庫(kù)侖正電荷從電源的負(fù)極推至正極所做的功；正確

4、理解兩個(gè)歐姆定律的內(nèi)容和適用條件，運(yùn)用兩個(gè)定律處理(chl)簡(jiǎn)單的混聯(lián)電路的方法，能用這兩個(gè)歐姆定律進(jìn)行電路分析 第6頁(yè)/共51頁(yè)第七頁(yè)，共51頁(yè)。 其二是以閉合電路歐姆定律為中心討論電動(dòng)勢(shì)概念、閉合電路中的電流、路端電壓以及閉合電路中能量(nngling)的轉(zhuǎn)化 其三，對(duì)高中物理所涉及的三種不同類別的電路進(jìn)行比較，即恒定電流電路、變壓器及遠(yuǎn)距離輸電電路和感應(yīng)電路，比較這些電路哪些是基本不變量，哪些是變化量，變化的量是如何受到不變量的制約的，其能量(nngling)是如何變化的在恒定電流電路中，通常是電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻是基本不變量，在外電阻改變時(shí)其他量的變化受到基本不變量的制約第7頁(yè)/共51

5、頁(yè)第八頁(yè)，共51頁(yè)。 復(fù)習(xí)時(shí)要強(qiáng)化對(duì)電路(dinl)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和分析，電路(dinl)故障分析；多進(jìn)行一題多解和一題多變等習(xí)題的訓(xùn)練，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；注意從題給的物理現(xiàn)象、物理模型、臨界狀態(tài)、附圖、推演運(yùn)算和物理與生活常識(shí)中挖掘隱含條件，加強(qiáng)審題能力的培養(yǎng) 2毫無疑問，實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)是本章復(fù)習(xí)的主旋律，所以一定要特別重視實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)第8頁(yè)/共51頁(yè)第九頁(yè)，共51頁(yè)。 實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)(fx)包括基本儀器和儀表的使用與讀數(shù)；基本物理量的測(cè)量；基本的實(shí)驗(yàn)原理和基本實(shí)驗(yàn)方法；實(shí)驗(yàn)器材的選擇和使用；使用方案的確定；實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)操作的考查；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，包括實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生及減小誤差的方法特別要加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)及實(shí)物連接圖

6、的復(fù)習(xí)(fx)訓(xùn)練 其實(shí)本章所有實(shí)驗(yàn)均可歸結(jié)為電阻的測(cè)量，而電阻的測(cè)量又基本歸結(jié)為伏安法，其測(cè)量的基本原理就是歐姆定律所以掌握伏安法和歐姆定律是復(fù)習(xí)(fx)中的重中之重，對(duì)它的復(fù)習(xí)(fx)能起到提綱挈領(lǐng)的作用，真正能做到以不變應(yīng)萬變 第9頁(yè)/共51頁(yè)第十頁(yè)，共51頁(yè)。電路(dinl)基本概念第10頁(yè)/共51頁(yè)第十一頁(yè)，共51頁(yè)。電路(dinl)基本概念第11頁(yè)/共51頁(yè)第十二頁(yè)，共51頁(yè)。電路(dinl)基本概念第12頁(yè)/共51頁(yè)第十三頁(yè)，共51頁(yè)。電路(dinl)基本規(guī)律第13頁(yè)/共51頁(yè)第十四頁(yè)，共51頁(yè)。電路(dinl)電路(dinl)特點(diǎn)第14頁(yè)/共51頁(yè)第十五頁(yè)，共51頁(yè)。電路(di

7、nl)電路(dinl)特點(diǎn)第15頁(yè)/共51頁(yè)第十六頁(yè)，共51頁(yè)。電路(dinl)基本(jbn)實(shí)驗(yàn)第16頁(yè)/共51頁(yè)第十七頁(yè)，共51頁(yè)。第17頁(yè)/共51頁(yè)第十八頁(yè)，共51頁(yè)。 1 ( A ) 1.2 qIt形成電流的條件：存在自由電荷：金屬導(dǎo)體，電解液或氣體電離導(dǎo)電時(shí)；存在 或說導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差 定義：把單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某截面的叫自由電子正負(fù)離子電勢(shì)差電荷量 該導(dǎo)體上的電流強(qiáng)度，公式，國(guó)際單位：，符號(hào) 安培 電流第18頁(yè)/共51頁(yè)第十九頁(yè)，共51頁(yè)。 (3)方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏?dinli)方向 (4)電流(dinli)的分類：方向不改變的電流(dinli)叫直流電，方向和

8、大小都不改變的電流(dinli)叫恒定電流(dinli)，大小和方向隨時(shí)間周期性變化的電流(dinli)叫交變電流(dinli) 第19頁(yè)/共51頁(yè)第二十頁(yè)，共51頁(yè)。 . 1. 22UIRRLS 電阻：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就叫電阻，數(shù)值上： 電阻定律內(nèi)容：導(dǎo) 正反材體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成比，與橫截面積成比，還與導(dǎo)體的有電阻、 料 電阻定律關(guān)系 公式： ，材料 的式電中的阻率、電阻率 為第20頁(yè)/共51頁(yè)第二十一頁(yè)，共51頁(yè)。 (3)電阻率：與導(dǎo)體的材料和導(dǎo)體的溫度有關(guān)純金屬的電阻率隨溫度的升高(shn o)而增大，某些半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高(shn o)而減小，某些合金的電阻率幾乎不

9、隨溫度的變化而變化 第21頁(yè)/共51頁(yè)第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。 . . 112 .3 3 IUkUUIRIURURIIk內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成比，跟它的電阻成比 公式：用圖象表示：在 圖象中，是線，直線的斜率 在 圖象中，是線，直線的斜正反 一條過原點(diǎn)的直一條過原點(diǎn)的直 歐姆定律 率第22頁(yè)/共51頁(yè)第二十三頁(yè)，共51頁(yè)。 當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化(binhu)時(shí)，電阻的伏安特性曲線不再是過原點(diǎn)的直線第23頁(yè)/共51頁(yè)第二十四頁(yè)，共51頁(yè)。 (4)線性元件和非線性元件 符合歐姆定律的導(dǎo)體的伏安(f n)特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線，具有這種伏安(f n)特性的電學(xué)元件叫線性元件；不符

10、合歐姆定律的導(dǎo)體和器件，電流和電壓不成正比，伏安(f n)特性曲線不是直線，具有這種特性的電學(xué)元件叫非線性元件第24頁(yè)/共51頁(yè)第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。 2222 . . . 1 2 34qUUItQWWQI RUItI RtUIRURRtttUItI電功：導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)，電場(chǎng)力做的功稱為電功 電熱：電流流過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量焦耳定律：電功和電熱的關(guān)系： 在純電阻電路中， ，此時(shí)， ，故在非純電阻電路22 .WQUItI RtUIRtEUQRW其他中， ，此時(shí)，故無用武之地第25頁(yè)/共51頁(yè)第二十六頁(yè)，共51頁(yè)。 2222 . .45URURPPPPII RUII

11、RU電熱電熱電功率和熱功率：，在純電阻電路中： 在非純電阻電路中，無用 用電器的額定功率是指用電器在電壓下工作時(shí)消耗的功率；而用電器的實(shí)際功率是額定實(shí)際指用電器在電壓下工作時(shí)消耗的功率第26頁(yè)/共51頁(yè)第二十七頁(yè)，共51頁(yè)。一、電流的微觀一、電流的微觀(wigun)(wigun)表達(dá)式表達(dá)式 問題：如何理解兩個(gè)電流強(qiáng)度公式？問題：如何理解兩個(gè)電流強(qiáng)度公式？ 558 () (10m / s1 0 m12/ s3 10 m / s)IIqtInevS nSvqt電流的定義式： ，式中 表示電流，為 時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的有效電量 在產(chǎn)生電流的效果上來說 ，該式求出的電流是平均值對(duì)于金屬導(dǎo)體有 為單

12、位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)， 為導(dǎo)線的橫截面積， 為自由電子的定向移動(dòng)速率，約，遠(yuǎn)小于電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率，更小于電流的傳導(dǎo)速率解答：第27頁(yè)/共51頁(yè)第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。 例1：在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束已知電子的電荷(dinh)量為e，質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為l的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是() 22C. A2BD2.I lmI lmeSeUeeUImIS lmqeSeUeeU t第28頁(yè)/共51頁(yè)第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。 .2/2I lmNnlSIneSvlv tIneSvlee

13、eUmvUt 電子被加速后定向移動(dòng)形成電流，結(jié)合電場(chǎng)力做功公式把電壓與電子速率聯(lián)系起來，再用電流的微觀表達(dá)式 和求解 電子從加速電場(chǎng)離開時(shí)的速度為，又 ，所以解析：答案(d n)：B第29頁(yè)/共51頁(yè)第三十頁(yè)，共51頁(yè)。 qIItnevS 本題主要通過形成電流的微觀原因及電流的微觀定義式求解本題解答過程中應(yīng)用了一個(gè)假設(shè)電荷離開電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 電荷在空間的分布是均勻的 電流的定義式： ，適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流； 這個(gè)公式只適用于金屬導(dǎo)體，千萬不要點(diǎn)評(píng)到：警示：處套用第30頁(yè)/共51頁(yè)第三十一頁(yè)，共51頁(yè)。二、電阻二、電阻(dinz)(dinz)定律及歐姆定定律及歐姆定律的應(yīng)用

14、律的應(yīng)用 ULRRIS和 ？問問題題：公公式式有有什什么么聯(lián)聯(lián)系系和和區(qū)區(qū)別別 0RRRRURULISIUUI公式 是電阻的定義式，而 是電阻的決定式，不能根據(jù) 判斷 與成正比或 與 成反比，因?yàn)閷?dǎo)體的電阻大小由長(zhǎng)度、截面積及材料決定，一旦導(dǎo)體解答：給定，即使它兩端的電壓 ，它的電阻仍然存在第31頁(yè)/共51頁(yè)第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。 例例2：兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線：兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和和B，如，如果把導(dǎo)線果把導(dǎo)線A均勻拉長(zhǎng)到原來的均勻拉長(zhǎng)到原來的2倍，電阻為倍，電阻為RA，導(dǎo)線導(dǎo)線B對(duì)折后絞合起來對(duì)折后絞合起來(q li)，電阻為，電阻為RB，然后，然后分別加上相同的電壓，求：分別加上

15、相同的電壓，求： (1)它們的電阻之比；它們的電阻之比； (2)相同時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量之相同時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量之比比第32頁(yè)/共51頁(yè)第三十三頁(yè)，共51頁(yè)。 解析：(1)導(dǎo)體形狀改變后，由于質(zhì)量不變，則總體積不變、電阻率不變，當(dāng)長(zhǎng)度l和面積S變化時(shí)，應(yīng)用VSl來確定S、l在形變前后的關(guān)系，分別用電阻定律即可求出l、S變化前后的電阻關(guān)系一根給定的導(dǎo)線(doxin)體積不變，若均勻拉長(zhǎng)為原來的2倍，則橫截面積為原來的1/2，設(shè)A、B導(dǎo)線(doxin)原長(zhǎng)為l，橫截面積為S，電阻為R，則第33頁(yè)/共51頁(yè)第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。 AAA221422 .4/4/4/ 41611164

16、2/ /AABBBABABBABBllSlSSRlSRRlSRRR RQQRRIQ tQIttUUtUtRSlR ， ，則據(jù) 得 由題意知：， 則 ，第34頁(yè)/共51頁(yè)第三十五頁(yè)，共51頁(yè)。 12 lRlSVlSRIRURS 是電阻的決定式，對(duì)同一段導(dǎo)體，和 有著相連關(guān)系，例如本題中 ，分析求解時(shí)應(yīng)全面考慮 應(yīng)用歐姆定律須注意對(duì)應(yīng)性： 選定研究對(duì)象電阻 后， 必須是通過這只電阻 的電流，必須是這只電阻 兩端的電壓該公式只能直接用于純電阻電路，不能直接用于含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等用電器的電路 歐姆定律：適用于金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，對(duì)氣體電離后導(dǎo)電和晶體二極管、晶點(diǎn)評(píng)：警示：體三極管導(dǎo)電不適用第35頁(yè)

17、/共51頁(yè)第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。三、非純電阻電路中功率的計(jì)算三、非純電阻電路中功率的計(jì)算 問題：電功與電熱的關(guān)系是什么？問題：電功與電熱的關(guān)系是什么？ 解答：電功是電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功，其解答：電功是電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功，其大小等于大小等于(dngy)(dngy)電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的多少，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的多少，是電能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為“其他形式能其他形式能”的總和電熱是轉(zhuǎn)化為的總和電熱是轉(zhuǎn)化為“內(nèi)內(nèi)能能”的電能，一般是電功的一部分具體來說：的電能，一般是電功的一部分具體來說： (1) (1)對(duì)純電阻電路，計(jì)算電功、電熱可選用下列對(duì)純電阻電路，計(jì)算電功、電熱可選用下列公式任一

18、形式：公式任一形式：22.WQPtUItI RtRtU 第36頁(yè)/共51頁(yè)第三十七頁(yè)，共51頁(yè)。 222 ()()()() () () 2 WEQUItEI RtWEQ UItEI RtWQ UItI Rt機(jī)機(jī)化化在非純電阻電路 含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等 中消耗的電能除轉(zhuǎn)化成內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 如電動(dòng)機(jī) 或化學(xué)能 如電解槽 ，即： 電動(dòng)機(jī)： 電解槽：此時(shí)：第37頁(yè)/共51頁(yè)第三十八頁(yè)，共51頁(yè)。 222=3/=P I RP URP UII RP功率 對(duì)純電阻電路，既為電功率，也為熱功率 在非純電阻為電功率為熱，功率電路中第38頁(yè)/共51頁(yè)第三十九頁(yè)，共51頁(yè)。 例3：一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20，接

19、上220V電壓后，消耗功率66W，求： (1)電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？ (2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？ (3)如果(rgu)接上電源后，電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流，以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？第39頁(yè)/共51頁(yè)第四十頁(yè)，共51頁(yè)。 22 0.320W1.66A0.3A.2208W 66W1.8W64.2 2W1 PIUPIPIURPPP入內(nèi)入內(nèi)機(jī)電風(fēng)扇是非純電阻電路，關(guān)鍵是把握住能量轉(zhuǎn)化與守恒定律電風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時(shí)，可視為純電阻電路 因?yàn)樗噪婏L(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率， 電風(fēng)扇正常

20、工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率 解析： 電風(fēng)扇64.2100% 97.3%66正常工作時(shí)的效率第40頁(yè)/共51頁(yè)第四十一頁(yè)，共51頁(yè)。 22 A 11A 11 220W2420W1120W2420W 032 2.20URPIUPI RI內(nèi)電風(fēng)扇風(fēng)葉被卡住后通過電風(fēng)扇的電流電動(dòng)機(jī)消耗的電功率電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率第41頁(yè)/共51頁(yè)第四十二頁(yè)，共51頁(yè)。 點(diǎn)評(píng)：不要認(rèn)為含有電動(dòng)機(jī)的電路一定是非純電阻電路，在本題中，電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住時(shí)，該電路就是純電阻電路， 警示：(1)非純電阻電路是指電路含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等裝置，這些裝置的共同特點(diǎn)是可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等其他形式的能量(2)考題與生產(chǎn)、生活問題相結(jié)

21、合是今后的出題方向本類題除了需要滿足電流、電壓條件之外，還必須滿足功率(gngl)條件：不能超過用電器的額定功率(gngl)第42頁(yè)/共51頁(yè)第四十三頁(yè)，共51頁(yè)。 1.為研究長(zhǎng)度為l、橫截面積為S，單位體積自由電子(dinz)數(shù)為n的均勻?qū)w中電流的流動(dòng)，在導(dǎo)體兩端加上電壓U，于是導(dǎo)體中有勻強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生，在導(dǎo)體內(nèi)移動(dòng)的自由電子(dinz)(e)受勻強(qiáng)電場(chǎng)作用而加速而和做熱運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)離子碰撞而減速，可以認(rèn)為阻礙電子(dinz)運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子(dinz)移動(dòng)的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv(k是常數(shù)) (1)電場(chǎng)力和碰撞的阻力相平衡時(shí)，導(dǎo)體中電子(dinz)的速率v成為一定值，這時(shí)v為( )第43頁(yè)/共51頁(yè)第四十四頁(yè)，共51頁(yè)。 A.B.C.D. 2 2 () 2 3 vklnSeneekSUeUllkelUlkUekke SUlkn設(shè)自由電子在導(dǎo)體中以一定速率 運(yùn)動(dòng)時(shí)，該導(dǎo)體中所流過的電流是 ；該導(dǎo)體電阻的大小為用 、 、 、 表示 第44頁(yè)/共51頁(yè)第四十五頁(yè)，共51頁(yè)。22.eUne SUvIlkklveEEIkUlkRIUlneSvne S 據(jù)題意可得 ，其中 ，因此據(jù)電流微觀表達(dá)式 ，可得，再由歐姆定律可知 解析：答案(d n)：B2ne SUlk2lkne S第45頁(yè)/共5