全國通用版2018高考物理大一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流第1課時(shí)部分電路的規(guī)律及應(yīng)用課件

第八章恒定電流統(tǒng)計(jì)考情·有的放矢

明考情考點(diǎn)內(nèi)容全國新課標(biāo)卷命題實(shí)況課時(shí)考點(diǎn)名稱201120122013201420152016Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷部分電路的規(guī)律及應(yīng)用電阻、電阻定律的理解與應(yīng)用歐姆定律及伏安特性曲線的應(yīng)用串、并聯(lián)電路及電表的改裝T23T22T23T17電功、電功率及焦耳定律的應(yīng)用閉合電路的歐姆定律電路的動(dòng)態(tài)分析閉合電路的功率及效率問題

含電容器的電路分析及故障分析T17兩種U-I圖像的理解和應(yīng)用

測定金屬的電阻率描繪小電珠的伏安特性曲線測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻T23練習(xí)使用多用電表T23高頻考點(diǎn)解讀1.串、并聯(lián)電路及電表的改裝全國新課標(biāo)卷對電表的改裝考查頻次較高,主要的題型是實(shí)驗(yàn)填空題,通過考查這個(gè)知識(shí)點(diǎn),也同時(shí)考查了串、并聯(lián)電路的特點(diǎn).2.電阻的測量全國新課標(biāo)卷電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于電阻的測量考查次數(shù)較多,涉及的題型主要是實(shí)驗(yàn)填空題.主要考查實(shí)驗(yàn)的原理、儀器的選擇、實(shí)物圖的連接等.第1課時(shí)部分電路的規(guī)律及應(yīng)用回扣教材考點(diǎn)掃描真題在線回扣教材·梳理知識(shí)

夯基礎(chǔ)知識(shí)整合一、電流電阻定律1.電流(1)定義:自由電荷的

形成電流.(2)方向:規(guī)定為

定向移動(dòng)的方向.(3)定義式:I=

.(4)微觀表達(dá)式:I=

.2.電阻(1)定義式:R=

.(2)物理意義:導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對電流的

.定向移動(dòng)正電荷nqSv阻礙作用3.電阻定律(1)內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻與它的

成正比,與它的

成反比,導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的

有關(guān).(2)表達(dá)式:R=

.4.電阻率(1)計(jì)算式:ρ=

.(2)物理意義:反映導(dǎo)體的

,是表征材料性質(zhì)的物理量.(3)電阻率與溫度的關(guān)系①金屬:電阻率隨溫度升高而

.②半導(dǎo)體:電阻率隨溫度升高而

.③超導(dǎo)體:當(dāng)溫度降低到

附近時(shí),某些材料的電阻率突然

,成為超導(dǎo)體.長度橫截面積材料導(dǎo)電性能增大減小絕對零度變?yōu)榱愣㈦姽﹄姽β式苟?.電功(1)定義:電路中

移動(dòng)電荷做的功.(2)公式:W=qU=

.(3)電流做功的實(shí)質(zhì):

轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程.2.電功率(1)定義:單位時(shí)間內(nèi)電流做的功,表示電流做功的

.(2)公式:P==

.3.焦耳定律(1)電熱:電流流過一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的

.(2)計(jì)算式:Q=

.電場力UIt電能快慢UI熱量I2Rt三、電阻的串、并聯(lián)1.特點(diǎn)串聯(lián)并聯(lián)電流I=

、I=

、電壓U=

、U=

、電阻R=

、

=

、電壓與電流分配電壓與各部分電路的電阻成

、電流與各支路的電阻成

、功率分配與各部分電路的電阻成

、與各支路的電阻成

、I1=I2=…=InI1+I2+…+InU1+U2+…+UnU1=U2=…=UnR1+R2+…+Rn正比反比正比反比2.電壓表、電流表的改裝(1)電壓表的改裝①電壓表是根據(jù)

電路的分壓作用,在表頭上

一個(gè)分壓電阻,并在表頭的刻度上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)值后改裝而成的,如圖所示.串聯(lián)串聯(lián)②若改裝后的電壓表量程為U,則由U=Ug+,得R=

.(2)電流表的改裝①電流表是根據(jù)

電路的分流作用,在表頭上

一個(gè)分流電阻,并在表頭的刻度上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)值后改裝而成的,如圖所示.并聯(lián)并聯(lián)②若改裝后電流表量程為I,則由IgRg=(I-Ig)R,得R=

.問題思考1.(選修3-1P48第1題改編)已知一個(gè)電阻兩端的電壓是8V時(shí),通過的電流是2mA.(1)該電阻的阻值是多少?(2)某電流表可以測量的最大電流是10mA.如果給這個(gè)電阻加上50V的電壓,能否用這個(gè)電流表測量通過這個(gè)電阻的電流?答案:(1)4000Ω

(2)不能2.兩個(gè)電阻R1,R2串聯(lián)起來接到電路中,作為一個(gè)整體,它相當(dāng)于一個(gè)電阻R,如圖所示.解析:

(1)這個(gè)電阻的阻值R=R1+R2.選修3-1P49圖2.4-3(1)這個(gè)電阻R與原來兩個(gè)電阻R1,R2阻值上有什么關(guān)系?(2)這兩個(gè)電阻兩端的電壓U1,U2與阻值R1,R2有什么關(guān)系?(3)這兩個(gè)電阻的電功率P1,P2與阻值R1,R2有什么關(guān)系?(2)由于通過兩個(gè)電阻的電流都是I,所以U1∶U2=(IR1)∶(IR2)=R1∶R2.(3)由電功率的表達(dá)式P=I2R,可知P1∶P2=(I2R1)∶(I2R2)=R1∶R2.答案:見解析3.兩個(gè)電阻R1,R2并聯(lián)起來接到電路中,作為一個(gè)整體,它相當(dāng)于一個(gè)電阻R,如圖所示.(1)這個(gè)電阻R與原來兩個(gè)電阻R1,R2阻值上有什么關(guān)系?(2)這兩個(gè)電阻的電流I1,I2與阻值R1,R2有什么關(guān)系?(3)這兩個(gè)電阻的電功率P1,P2與阻值R1,R2有什么關(guān)系?選修3-1P50圖2.4-4答案:見解析4.R1和R2是材料、電阻率ρ相同、厚度h相同,表面為正方形的導(dǎo)體,但R2的尺寸比R1小很多,通過兩個(gè)導(dǎo)體的電流方向如圖所示.(1)若R1表面的邊長為a,則R1的阻值與ρ,h,a的關(guān)系式是怎樣的?(2)若R2表面的邊長為b,則R2的阻值與ρ,h,b的關(guān)系式是怎樣的?(3)比較問題(1)與(2)的關(guān)系式,這兩個(gè)電阻有什么關(guān)系?選修3-1P58圖2.6-4(3)由問題(1)與(2)可知R1=R2.答案:見解析考點(diǎn)掃描·重點(diǎn)透析

通熱點(diǎn)考點(diǎn)一電阻、電阻定律的理解與應(yīng)用要點(diǎn)透析1.電阻、電阻率的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別:電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量;電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量.導(dǎo)體的電阻大,導(dǎo)體材料的電阻率不一定大.同樣,導(dǎo)體材料的電阻率大,導(dǎo)體的電阻不一定大.(2)聯(lián)系:電阻率是影響導(dǎo)體電阻大小的因素之一,導(dǎo)體的長度、橫截面積一定時(shí),導(dǎo)體材料的電阻率越大,導(dǎo)體的電阻越大.2.電阻的決定式和定義式對比公式R=R=意義電阻定律的表達(dá)式電阻的定義式理解指明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法,并不說明電阻與U和I有關(guān)適用范圍適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體典例突破?核心點(diǎn)撥?(1)導(dǎo)體變形后,導(dǎo)體的電阻率和體積是不變的.【例1】

有兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和B,如果把導(dǎo)線A均勻拉長到原來的2倍,導(dǎo)線B對折后絞合起來,然后分別加上相同的恒定電壓,則其電阻之比為(

)A.1∶16 B.16∶1C.1∶4 D.4∶1(2)導(dǎo)體的電阻與所加電壓無關(guān).導(dǎo)體的電阻用R=分析.答案:B題后反思導(dǎo)體形變后電阻的分析方法某一導(dǎo)體的形狀改變后,討論其電阻變化應(yīng)抓住以下三點(diǎn):(1)導(dǎo)體的電阻率不變,其由導(dǎo)體材料本身決定.(2)導(dǎo)體的體積不變,由V=lS可知l與S成反比.(3)在ρ,l,S都確定之后,應(yīng)用電阻定律R=求解.1.[導(dǎo)體形變分析ρ和R的變化]

某粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線的電阻率為ρ,電阻為R,現(xiàn)將它均勻拉長到長度為原來的2倍,在溫度不變的情況下,則該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)?

)A.ρ和4R B.ρ和16RC.4ρ和4R D.16ρ和16R即時(shí)鞏固解析:由于材料未變,則電阻率不變,將導(dǎo)線均勻拉長一倍,由于體積不變,則橫截面積變?yōu)樵瓉淼亩种?根據(jù)電阻定律R=知電阻變?yōu)樵瓉淼?倍.故選項(xiàng)A正確,B,C,D錯(cuò)誤.A2.導(dǎo)學(xué)號00622522

[與歐姆定律結(jié)合求電阻率]

有兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體,兩導(dǎo)體的橫截面為正方形的柱體,柱體高均為h,大柱體柱截面邊長為a,小柱體柱截面邊長為b,現(xiàn)將大、小柱體串聯(lián)接在電壓U上,已知通過導(dǎo)體電流方向如圖,大小為I,則導(dǎo)體電阻率為(

)D考點(diǎn)二歐姆定律及伏安特性曲線的應(yīng)用要點(diǎn)透析1.圖線的意義(1)由于導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同,所以不同的導(dǎo)體有不同的伏安特性曲線.(2)伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值,對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻.2.應(yīng)用:I-U圖像中圖線上某點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大,電阻越小.3.兩類圖線(1)線性元件的伏安特性曲線[圖(甲)中a,b]是過原點(diǎn)的直線,表明它的電阻是不變的.(2)非線性元件的伏安特性曲線[圖(乙)中c,d]是曲線,表明它的電阻是變化的.典例突破我國已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100W及以上的白熾燈,以后將逐步淘汰白熾燈.假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示.圖像上A點(diǎn)到原點(diǎn)的連線與橫軸成α角,A點(diǎn)的切線與橫軸成β角,則下列說法正確的是(

)A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B.在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為tanβC.在A點(diǎn),白熾燈的電功率可表示為U0I0D.在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為【例2】(多選)答案:CD誤區(qū)警示伏安特性曲線的應(yīng)用對于線性元件,U-I圖線的斜率(或I-U圖線斜率的倒數(shù))等于其電阻,對于非線性元件這一結(jié)論不成立,但其阻值仍可用圖線上各點(diǎn)的U,I比值計(jì)算,即R=.1.[伏安特性曲線的應(yīng)用](多選)如圖所示是電阻R的I-U圖像,圖中α=45°,由此得出(

)A.通過電阻的電流與兩端電壓成正比B.電阻R=0.5ΩC.因I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù),故R==1.0ΩD.在R兩端加上6.0V的電壓時(shí),每秒通過電阻橫截面的電荷量是3.0C即時(shí)鞏固AD2.導(dǎo)學(xué)號00622523

[U-I圖線的應(yīng)用]

(多選)如圖(甲)所示電路,小燈泡通電后其兩端電壓U隨所通過的電流I變化的圖線如圖(乙)所示,P為圖線上一點(diǎn),PN為圖線的切線,PM為U軸的垂線,PQ為I軸的垂線,下列說法中正確的是(

)ABDA.隨著所通電流的增大,小燈泡的電阻增大B.對應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R=C.在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時(shí),電阻R兩端的電壓為I1RD.對應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的“面積”解析:由歐姆定律知,U-I圖中任意一點(diǎn)的電阻為該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O的連線的斜率,隨著所通電流的增大,小燈泡的電阻增大,選項(xiàng)A正確;對應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為O,P連線的斜率,即R=,選項(xiàng)B正確;對應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的功率為P=U1I2,即圖中矩形PQOM所圍的“面積”,選項(xiàng)D正確;在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時(shí),通過電阻R的電流為I2,其兩端的電壓為I2R,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.考點(diǎn)三串、并聯(lián)電路及電表的改裝要點(diǎn)透析1.關(guān)于串、并聯(lián)電路幾個(gè)有用的結(jié)論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻,電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí),總電阻變大.(2)并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個(gè)電阻,任意一個(gè)電阻變大時(shí),總電阻變大.(3)某電路中無論電阻怎樣連接,該電路消耗的電功率P總等于各個(gè)電阻消耗的電功率之和.2.小量程電流表G(表頭)的改裝原理典例突破【例3】

一個(gè)電流表的內(nèi)阻RA為0.18Ω,最大量程為10A,刻度盤分為100個(gè)刻度.現(xiàn)將其最大量程擴(kuò)大為100A,需

聯(lián)一個(gè)

Ω的電阻,此時(shí)刻度盤每個(gè)刻度表示

A;新的電流表的內(nèi)阻為

Ω.

答案:并0.02

1

0.018題后反思解決電表改裝問題的四點(diǎn)提醒(1)把小量程電流表改裝成電壓表是利用了串聯(lián)電阻的分壓作用.電壓表的量程是指通過表頭的電流達(dá)到Ig時(shí)加在電壓表兩端的總電壓U,即等于加在表頭兩端的電壓和加在分壓電阻兩端的電壓之和.(2)把小量程電流表改裝成大量程的電流表是利用了并聯(lián)電阻的分流作用.電流表的量程是指通過表頭的電流達(dá)到滿偏I(xiàn)g時(shí)通過表頭和分流電阻的電流之和.(3)解題時(shí)把表頭G當(dāng)做一個(gè)阻值為Rg的電阻即可.(4)改裝后的電流表或電壓表的指針偏角大小決定于流過小量程電流表的電流大小.1.[將電流表改裝成電壓表]一多量程電壓表內(nèi)部電路如圖所示.其中電流表G的內(nèi)阻Rg=15Ω,滿偏電流Ig=1mA,則R1=

,R2=

.

即時(shí)鞏固解析:由U=Ig(Rx+Rg),對3V量程有3=1×10-3×(R1+15)解得R1=2985Ω對15V量程有15=1×10-3×(R1+R2+15)解得R2=1.2×104Ω.答案:2985Ω

1.2×104Ω2.導(dǎo)學(xué)號00622524

[改裝成電流表]

如圖所示,虛線框內(nèi)為改裝好的電表,M,N為新電表的接線柱,其中靈敏電流計(jì)G的滿偏電流為200μA,已測得它的內(nèi)阻為495.0Ω,圖中電阻箱讀數(shù)為5.0Ω,現(xiàn)將M,N接入某電路,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)G剛好滿偏,則根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可知(

)A.M,N兩端的電壓為1mVB.M,N兩端的電壓為100mVC.流過M,N的電流為2μAD.流過M,N的電流為20mAD考點(diǎn)四電功、電功率及焦耳定律的應(yīng)用要點(diǎn)透析1.純電阻電路與非純電阻電路(1)純電阻電路:電流通過電路時(shí),它所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即W=Q.且滿足歐姆定律I=.(2)非純電阻電路:電流通過電路時(shí),消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化為其他形式的能,如機(jī)械能(電動(dòng)機(jī))、化學(xué)能(電解槽)等,即W>Q.非純電阻電路不滿足歐姆定律.2.電功、電功率及電熱、熱功率的比較純電阻電路非純電阻電路實(shí)例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)、電解槽、日光燈等電功與電熱W=Q=UIt=I2Rt=tW=UIt,Q=I2RtW>Q電功率與熱功率P電=P熱=UI=I2R=P電=UI,P熱=I2R,P電>P熱典例突破【例4】

機(jī)動(dòng)車的尾氣含有鉛等大量有害物質(zhì),并且也是造成地球“溫室效應(yīng)”的重要因素之一.電動(dòng)汽車因其無尾氣排放且噪音小等因素,正在逐漸被人們接受.某國產(chǎn)品牌電動(dòng)汽車的銘牌如下,已知蓄電池儲(chǔ)存的電能等于其容量乘以輸出電壓,則下列說法正確的是(

)規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)車型:60″電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)額定輸出功率:1675W整車質(zhì)量:400kg額定轉(zhuǎn)速:600r/min蓄電池(容量It=800Ah,輸出電壓U≥36V)額定工作電壓/電流:36V/50AA.電動(dòng)汽車正常工作時(shí)消耗的電功率1675WB.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.5ΩC.蓄電池充滿電后儲(chǔ)存的電能不小于2.88×104JD.充滿電后在額定功率下連續(xù)行駛的時(shí)間不小于16h答案:D【審題指導(dǎo)】題干關(guān)鍵隱含信息直流電動(dòng)機(jī)非純電阻用電器電動(dòng)機(jī)消耗的功率