2022屆高考物理一輪復習-第1課時-部分電路歐姆定律-電阻定律課件-人教大綱版2

考綱要求三年考情熱點考向考點要求2007年2008年2009年

電流，歐姆定律，電阻和電阻定律Ⅱ北京理綜(T23·計算)海南物理(T5·選擇)江蘇物理(T2·選擇)北京理綜(T23·計算)寧夏理綜(T15·選擇)廣東物理(T10·選擇)全國卷Ⅰ(T24·計算)部分電路歐姆定律、電功、電功率、電路的串并聯(lián)規(guī)律是高考重點考查內(nèi)容之一，以上內(nèi)容的考查多以選擇題的形式出現(xiàn).電阻率與溫度的關系Ⅰ半導體及其應用，超導體及其應用Ⅰ電功和電功率，串聯(lián)、并聯(lián)電路的功率分配Ⅱ第十章恒定電流第1課時部分電路歐姆定律電租定律第一頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第一頁，編輯于星期四：二十點三十二分。1．形成：在導線中恒定電場的作用下，自由電荷

，產(chǎn)生的

、

都不隨時間變化的電流．2．方向：

定向運動的方向．3．公式：(1)定義式：I＝

.(2)決定式：I＝(僅適用于金屬導體和電解液導電)定向運動大小方向正電荷(3)微觀式：I＝

(n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)；q為自由電荷的電荷量；S為導體橫截面積；v為自由電荷定向移動的速率)．nqSv第二頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二頁，編輯于星期四：二十點三十二分。1．如何理解三個電流強度的公式？(1)定義式：I＝，式中I表示電流，q為ts內(nèi)通過導體橫截面的有效電荷量(在產(chǎn)生電流的效果上來說)．該式求出的是電流的平均值．(2)決定式：I＝，不考慮溫度的影響，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比．(3)微觀表達式：I＝neSv，式中I為瞬時電流，n為金屬導線單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，e為電子的電荷量，S為導線的橫截面積，v為電子定向移動的速率(既不是熱運動速率，也不是傳導速率)．電子熱運動的平均速率為105m/s，電子定向移動速率為10－4m/s，電場傳播速率為3×108m/s.第三頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第三頁，編輯于星期四：二十點三十二分。2．怎樣計算電解液導電時的電流？

電解液導電，正負離子向相反方向定向移動形成電流，在用公式I＝q/t計算電流時應引起注意．例如：在10s內(nèi)通過電解槽某一橫截面向右遷移的正離子所帶的電荷量為2C，向左遷移的負離子所帶的電荷量為3C，那么電解槽中電流的大小應為I＝A＝0.5A，而不是I＝A＝0.1A；若t時間內(nèi)到達正極板的電荷量為－q，到達負極板的電荷量為＋q，則t時間內(nèi)的平均電流I＝，而不是I＝.第四頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第四頁，編輯于星期四：二十點三十二分。1.圖10－1－1如圖10－1－1中電阻R1、R2、R3的阻值相等，電池的內(nèi)阻不計．開關S接通后流過R2的電流是S接通前的()第五頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第五頁，編輯于星期四：二十點三十二分。解析：設R1、R2、R3的阻值為R，S接通前，I2＝I＝；S接通后，

I2′＝I′＝，所以.答案：B第六頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第六頁，編輯于星期四：二十點三十二分。1．電阻(1)定義：導體兩端的電壓與通過導體中的電流的

．(2)定義式：R＝，單位：

，國際符號：Ω.(3)物理意義：導體的電阻反映了

大小，R越大，阻礙作用越強．比值歐姆導體對電流的阻礙作用第七頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第七頁，編輯于星期四：二十點三十二分。2．電阻定律

內(nèi)容、公式：導體的電阻R跟它的

成正比，跟它的

成反比，還跟導體的

有關．R＝ρ.3．電阻率(1)物理意義反映導體

的物理量，是導體材料本身的屬性．長度l橫截面積材料導電性能第八頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第八頁，編輯于星期四：二十點三十二分。(2)電阻率與溫度的關系電阻率與溫度有關．金屬的電阻率隨溫度升高而

，半導體的電阻率隨溫度的升高而

；當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小到零成為

．增大減小超導體第九頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第九頁，編輯于星期四：二十點三十二分。1．R＝U/I與R＝ρl/S的比較R＝R＝

R＝是電阻的定義式，其電阻并不隨電壓、電流的變化而變化，只是可由該式算出電路中的電阻R＝

是電阻的決定式，其電阻的大小由導體的材料、橫截面積、長度共同決定提供了一種測R的方法：只要測出U、I就可求出R提供了一種測導體的ρ的方法：只要測出R、l、S就可求出ρ第十頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十頁，編輯于星期四：二十點三十二分。2.導體的伏安特性曲線的理解(1)U—I，I—U要分清，如圖10－1－2甲、乙．圖10－1－2(2)圖線為過原點直線，則為線性元件．圖線斜率：①U—I中，k＝R；②I—U中，k＝.第十一頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十一頁，編輯于星期四：二十點三十二分。(3)圖線為曲線，或非過原點直線，則為非線性元件．圖線斜率不再是電阻或其倒數(shù)．電阻應是：某點與原點連線的斜率表示，即R＝.如10－1－2丙、丁圖．第十二頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十二頁，編輯于星期四：二十點三十二分。圖10－1－32．如圖10－1－3甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設a＝1m，

b＝0.2m，c＝0.1m，當里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其U—I圖線如圖10－1－3乙所示，當U＝10V時，求電解液的電阻率ρ是多少？第十三頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十三頁，編輯于星期四：二十點三十二分。解析：由題圖乙可求得電解液的電阻為R＝Ω＝2000Ω由題圖甲可知電解液長為：l＝a＝1m截面積為：S＝bc＝0.02m2結合電阻定律R＝

，得ρ＝Ω·m＝40Ω·m.答案：40Ω·m第十四頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十四頁，編輯于星期四：二十點三十二分。1．電功(1)定義：電路中

移動電荷做的功．(2)公式：W＝qU＝

(適用于任何電路)．(3)實質(zhì)：

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

．(2)公式：P＝W/t＝

(適用于任何電路)．電場力IUt電能快慢IU3．電熱：電流流過導體產(chǎn)生的熱量．由

定律來計算，Q＝

.4．熱功率：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量，表達式為：P＝＝

.I2Rt焦耳I2R第十五頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十五頁，編輯于星期四：二十點三十二分。1．電功是電能轉化為其他形式能量的量度．電熱是電能轉化為內(nèi)能的量度．計算電功時用公式W＝IUt，計算電熱時用公式Q＝I2Rt.2．從能量轉化的角度看，電功與電熱間的數(shù)量關系是：W≥Q，即UIt≥I2Rt.具體地說：第十六頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十六頁，編輯于星期四：二十點三十二分。(1)純電阻電路計算電功、電熱可選用下列公式中任一形式：W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝.(2)非純電阻電路在非純電阻電路(含有電動機、電解槽等)中消耗的電能除轉化成內(nèi)能外，還轉化成機械能(如電動機)和化學能(如電解槽)即：電動機：W＝E機＋Q(UIt＝E機＋I2Rt)電解槽：W＝E化＋Q(UIt＝E化＋I2Rt)此時：W＞Q(UIt＞I2Rt)在非純電阻電路中，

既不能表示電功，也不能表示電熱．第十七頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十七頁，編輯于星期四：二十點三十二分。3.圖10－1－4如圖10－1－4所示，用輸出電壓為1.4V，輸出電流為100mA的充電器對內(nèi)阻為2Ω的鎳—氫電池充電．下列說法正確的是()第十八頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十八頁，編輯于星期四：二十點三十二分。A．電能轉化為化學能的功率為0.12WB．充電器輸出的電功率為0.14WC．充電時，電池消耗的熱功率為0.02WD．充電器把0.14W的功率儲蓄在電池內(nèi)解析：充電器對電池的充電功率為P總＝UI＝0.14W，電池充電時的熱功率為P熱＝I2r＝0.02W，所以轉化為化學能的功率為P化＝P總－P熱＝0.12W，因此充電器把0.12W的功率儲蓄在電池內(nèi)，故A、B、C正確，D錯誤．答案：ABC第十九頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第十九頁，編輯于星期四：二十點三十二分?！纠?】兩根完全相同的金屬裸導線A和B，如果把導線A均勻拉長到原來的2 倍，電阻為RA′，導線B對折后絞合起來，電阻為RB′，然后分別加上相同的電壓，求：(1)它們的電阻之比；(2)相同時間內(nèi)通過導線橫截面的電荷量之比．第二十頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十頁，編輯于星期四：二十點三十二分。求解(1)問時緊緊抓住導體的質(zhì)量不變，其體積不變，再由電阻定律判斷；再利用I＝和I＝求解(2)問．解析：(1)某導體形狀改變后，由于質(zhì)量不變，則總體積不變、電阻率不變，當長度l和面積S變化時，應用V＝Sl來確定S、l在形變前后的關系，分別用電阻定律即可求出l、S變化前后的電阻關系．第二十一頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十一頁，編輯于星期四：二十點三十二分。一根給定的導線體積不變，若均勻拉長為原來的2倍，則橫截面積為原來的，設A、B導線原長為l，橫截面積為S，電阻為R，則lA′＝2l，SA′＝，lB′＝，SB′＝2S.RA′＝

＝4ρ＝4R，RB′＝

.則RA′∶RB′＝4R∶＝16∶1.(2)根據(jù)I＝，q＝It＝

(此步推導的方向是利用不變量U和已知量R、t)，由題意知：UA＝UB，tA＝tB，則qA∶qB＝RB′∶RA′＝1∶16.答案：(1)16∶1(2)1∶16第二十二頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十二頁，編輯于星期四：二十點三十二分。圖10－1－51－1有一種“電測井”技術，用鉆頭在地上鉆孔，通過在鉆孔中進行電特性測 量，可以反映地下的有關情況，如圖10－1－5所示為一鉆孔，其形狀為圓 柱體，半徑為10cm，設里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314Ω·m， 現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓測得U＝100V，I＝100mA.求該鉆孔的深度．第二十三頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十三頁，編輯于星期四：二十點三十二分。解析：設該鉆孔內(nèi)的鹽水的電阻為R，由R＝，得R＝Ω＝103Ω由電阻定律R＝

，l＝m＝100m.答案：100m第二十四頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十四頁，編輯于星期四：二十點三十二分。圖10－1－6【例2】

(16分)如圖10－1－6所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐子，恒定 電壓U＝12V，電解槽內(nèi)阻rA＝2Ω，當K1閉合，K2、K3斷開時，A示數(shù)6A； 當K2閉合，K1、K3斷開時，A示數(shù)5A，且電動機輸出功率為35W； 當K3閉合，K1、K2斷開時，A示數(shù)為4A．求：第二十五頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十五頁，編輯于星期四：二十點三十二分。(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大？(2)電動機的內(nèi)阻是多少？(3)在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為多少？解析：(1)電爐子為純電阻，由歐姆定律I＝，得R＝Ω＝2Ω (3分)其發(fā)熱功率為：PR＝UI1＝12×6W＝72W． (2分)第二十六頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十六頁，編輯于星期四：二十點三十二分。(2)電動機為非純電阻，由能量守恒定律得UI2＝IrM＋P輸出 (4分)所以：rM＝Ω＝1Ω. (2分)(3)電解槽工作時，由能量守恒定律得：P化＝UI3－IrA (3分)所以P化＝(12×4－42×2)W＝16W． (2分)第二十七頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十七頁，編輯于星期四：二十點三十二分。在非純電阻電路的計算中，要注意非純電阻用電器兩端的電壓并非是全部降落在用電器內(nèi)阻上，內(nèi)阻上的電壓為U′，只有在輸出功率為零時(此時電路變?yōu)榧冸娮桦娐?兩者才相等．但是，無論在純電阻電路還是在非純電阻電路中，發(fā)熱功率都是I2r.處理非純電阻電路的計算問題時，要善于從能量轉化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關系求解．第二十八頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十八頁，編輯于星期四：二十點三十二分。圖10－1－72－1如圖10－1－7所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標有“6V、 12W”字樣，電動機線圈的電阻RM＝0.50Ω.若燈泡恰能正常發(fā)光，以下 說法中正確的是()第二十九頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第二十九頁，編輯于星期四：二十點三十二分。A．電動機的輸入功率為12WB．電動機的輸出功率為12WC．電動機的熱功率為2.0WD．整個電路消耗的電功率為22W解析：電動機為非純電阻電路，歐姆定律對電動機不再適用．燈泡L正常發(fā)光，則IL＝＝2A，所以電路中的電流I＝2A，故整個電路消耗的總功率

P總＝UI＝24W，D錯；電動機的輸入功率等于P總－P燈＝12W，A對，B錯；電動機的熱功率P熱＝I2RM＝2.0W，C對．答案：AC

第三十頁，編輯于星期一：十三點五十八分。第三十頁，編輯于星期四：二十點三十二分。電阻R和電動機M串聯(lián)接到電路中，如圖10－1－8所示，已知電阻R跟電動機線圈的電阻值相等，電鍵接通后，電動機正常工作．設電阻R和電動機M兩端的電壓分別為U1和U2，經(jīng)過時間t，電流通過電阻R做功為W1，產(chǎn)生熱量為Q1，電流通過電動機做功為W2，產(chǎn)生熱量為Q2.則有()圖10－1－8

A.U1＜U2，Q1＝Q2 B．U1＝U2，Q1＝Q2C．W1＝W2，Q1＞Q2