优化探究高考物理一轮复习 8.1电流、电阻、电功、电功率课件.ppt

第八章恒定电流 明考情 高效备考 想一想 如图所示 电子通过金属导体 1 如何计算通过导体的电流强度 2 导体对电流有阻碍作用吗 若有 阻碍作用的大小取决于什么 提示 1 用单位时间内通过横截面的电荷量计算 2 有 由导体的材料 横截面积 长度决定 第1单元电流 电阻 电功 电功率 基础探究 电流 电阻 电阻定律 填一填 1 电流 2 电阻 1 定义 导体两端的电压与通过导体中的电流的 2 定义式 r 单位 欧姆 国际符号 3 物理意义 导体的电阻反映了对电流阻碍作用的大小 r越大 阻碍作用 比值 导体 越强 3 电阻定律 1 内容 同种材料的导体 其电阻r与它的成正比 与它的成反比 导体电阻还与构成它的有关 物理意义 反映材料导电性能的物理量 是导体材料本身的属性 温馨提示 电阻率受温度的影响 但并不是所有材料的电阻率都随温度的升高而增大 如半导体材料随温度的升高而减小 有些合金材料几乎不受温度影响 长度l 横截面积s 材料 材料 温度 想一想 有a b c d四个电阻 它们的i u关系如图所示 其中电阻最小的是哪一个 提示 a 部分电路欧姆定律 填一填 1 内容 导体中的电流跟导体两端的成正比 跟导体的成反比 3 适用范围 1 金属导电和电解液导电 对气体导电不适用 2 纯电阻电路 不含电动机 电解槽等的电路 电压u 电阻r 4 导体的伏安特性曲线 1 i u图线 以为纵轴 为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为i u图线 如图所示 2 比较电阻的大小 3 线性元件 伏安特性曲线是的电学元件 适用欧姆定律 4 非线性元件 伏安特性曲线为的电学元件 不适用欧姆定律 电流 电压 直线 曲线 想一想 如图所示 一电阻r和一台内阻为r的电动机串联 且a b两端电压恒为u 电路中流过的电流强度为i 问 1 电阻r和电动机消耗的电功率一样吗 2 电阻r和电动机产生的电热相等吗 3 如何计算电动机的电功率 提示 1 不一样 2 相等 3 u ir i 电功 电热和电功率 填一填 1 电功 1 实质 电流做功的实质是对电荷做正功 电势能转化为其他形式的能的过程 2 公式 w qu iut 2 电热 1 定义 电流通过一段导体时产生的热量 2 公式 q 焦耳定律 静电力 i2rt 3 电功率 1 定义 单位时间内电流所做的功 3 额定功率和实际功率额定电压 额定功率是用电器的重要参数 分别表示用电器正常工作电压和在正常工作电压下用电器的功率 例 220v 40w 的白炽灯 用电器在额定电压下工作 用电器的实际功率等于额定功率 即p实 p额 用电器的工作电压不一定等于额定电压 用电器的实际功率不一定等于额定功率 基础自测1 下列说法正确的是 导体的电阻率与导体的长度l 横截面积s 导体的电阻r皆无关a b c d 答案 d 2 某电解池 如果在1s内共有5 0 1018个二价正离子和1 0 1019个一价负离子通过某横截面 那么通过这个横截面的电流是 a 0ab 0 8ac 1 6ad 3 2a答案 d 答案 c 4 如图所示 一直流电动机与阻值r 9 的电阻串联在电源上 电源电动势e 30v 内阻r 1 用理想电压表测出电动机两端电压u 10v 已知电动机线圈电阻rm 1 则下列说法中正确的是 a 通过电动机的电流为10ab 电动机的输入功率为20wc 电动机的热功率为2wd 电动机的输出功率为18w答案 b 对电阻和电阻定律的理解 核心突破 1 电阻与电阻率的区别 1 电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量 电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量 2 导体电阻阻值与电阻率无直接关系 即电阻大 电阻率不一定大 电阻率小 电阻不一定小 典例1 2014年芜湖调研 两根完全相同的金属裸导线a和b 如果把导体a均匀拉长到原来的2倍 电阻为ra 导线b对折后绞合起来 电阻为rb 然后分别加上相同的电压 求 1 它们的电阻之比 2 相同时间内通过导线横截面的电荷量之比 思路探究 1 导体被拉伸或绞合后不变的两个物理量是 和 2 若a b导线原来的电阻为r 则 均匀拉长到原来的2倍后 a的电阻ra 对折绞合后 b的电阻rb 3 流过ra的电流ia 流过rb 的电流ib 答案 1 16 1 2 1 16 1 一个内电阻可以忽略的电源 给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电 电流为0 1a 若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里 那么通过的电流将是 a 0 4ab 0 8ac 1 6ad 3 2a答案 c 欧姆定律及伏安特性曲线的理解和应用 3 伏安特性曲线的理解 1 图线的区别 图线a b表示线性元件 图线c d表示非线性元件 在伏安特性曲线中 线性元件图线的斜率表示电阻的倒数 斜率越大 电阻越小 故ra rb 如图甲所示 图线c的斜率增大 电阻减小 图线d的斜率减小 电阻增大 如图乙所示 思路探究 1 在伏安特性曲线中 如何求图线上某一点的电阻 2 在伏安特性曲线中 如何求图线上某一点对应的功率 答案 c 2 某一导体的伏安特性曲线如图中ab段 曲线 所示 关于导体的电阻 以下说法中正确的是 a b点的电阻为12 b b点的电阻为40 c 导体的电阻因温度的影响改变了1 d 导体的电阻因温度的影响改变了9 答案 b 互动探究 1 电功和电热一样吗 如何计算电功和电热 2 含电动机的电路一定按非纯电阻电路计算吗 电功 电热及其功率 核心突破 1 电功是电能转化为其他形式能的量度 电热是电能转化为内能的量度 计算电功时用公式w iut 计算电热时用公式q i2rt 2 从能量转化的角度来看 电功和电热之间的数量关系是w q 3 两种电路的比较 典例3 2014年阜阳模拟 有一个小型直流电动机 把它接入电压为u1 0 2v的电路中时 电动机不转 测得流过电动机的电流是i1 0 4a 若把电动机接入u2 2 0v的电路中 电动机正常工作 工作电流是i2 1 0a 试求 1 电动机正常工作时的输出功率多大 2 如果在电动机正常工作时 转子突然被卡住 此时电动机的发热功率是多大 思路探究 1 试分析电动机何时为纯电阻 何时为非纯电阻 电动机不转时为 电动机正常工作时为 2 电动机转动时 电动机的输出功率为 答案 1 1 5w 2 8w 3 2014年淮南模拟 如图所示的电路中 电源的输出电压恒为u0 电动机m线圈电阻与电炉l的电阻相同 电动机正常工作 在相同的时间内 下列判断正确的是 a 电炉放出的热量大于电动机放出的热量b 电炉两端电压小于电动机两端电压c 电炉两端电压等于电动机两端电压d 电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率解析 电炉是纯电阻 电动机是非纯电阻 由于电炉和电动机构成串联电路 二者的电流相等 由q i2rt知a错 因电动机有机械能输出 则电炉两端电压小于电动机两端电压 b正确 c错 由p iu 知d错 答案 b 柱状微元 模型 模型构建 带电粒子在导体或容器内部 形成定向移动的粒子流 如图所示 为使研究的问题形象化 可从中取一圆柱形粒子流作为研究对象 即为 柱体微元 模型 模型特点 1 柱体长度l 横截面积s 2 带电粒子在柱体内定向移动 典例 来自质子源的质子 初速度为零 经一加速电压为800kv的直线加速器加