高考物理总复习 第7章 第1讲 部分电路欧姆定律　串、并联电路课件 新人教版.ppt

第七章恒定电流 第一讲部分电路欧姆定律串 并联电路 知识点一电流 正电荷 q t u r nesv 1 定义式中q的物理意义 1 q是某段时间内通过导体横截面的电量 若是金属导体导电 则q为自由电子通过某截面的电量的总和 若是电解质导电 则异种电荷反向通过某截面 q q1 q2 2 电流微观式的推导如图 自由电荷电荷量为q 单位体积电荷数为n 定向移动速度为v 导体横截面积为s 则 答案 a 知识点二电阻电阻率电阻定律1 电阻 1 定义式 r 2 物理意义 导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小 r越大 阻碍作用越 大 2 电阻定律 1 内容 同种材料的导体 其电阻跟它的成正比 与它的成反比 导体的电阻与构成它的材料有关 2 表达式 r 长度 横截面积 3 电阻率 1 计算式 2 物理意义 反映导体的 是导体材料本身的属性 3 电阻率与温度的关系 金属 电阻率随温度升高而 半导体 电阻率随温度的升高而 超导体 当温度降低到附近时 某些材料的电阻率突然成为超导体 导电性能 增大 减小 绝对零度 减小为零 电阻的决定式和定义式的比较 1 电阻率 反映材料的导电性能 仅由材料和温度决定 而电阻反映导体对电流的阻碍作用大小 由材料 温度 导体的长度和横截面积决定 2 电阻率大的导体 电阻不一定大 电阻大的导体 电阻率也不一定大 2 导体的电阻是导体本身的一种性质 对于同种材料的导体 下列表述正确的是 a 横截面积一定 电阻与导体的长度成正比b 长度一定 电阻与导体的横截面积成正比c 电压一定 电阻与通过导体的电流成正比d 电流一定 电阻与导体两端的电压成反比 答案 a 知识点三欧姆定律1 内容 导体中的电流i跟导体两端的成正比 跟导体的成反比 2 表达式 i u r 1 公式中的三个量必须对应着电路上同一时刻的值 2 在国际单位制中 电压单位用伏特 符号v 电流单位用安培 符号a 电阻单位用欧姆 符号 1a 1v 电压u 电阻r 同一段 3 适用范围 电解液等 对导体 如日光灯管中的气体 和某些导电元件 如晶体管 并不适用 4 伏安特性曲线 1 定义 在直角坐标系中 用纵轴表示电流i 用横轴表示电压u 画出i u的关系图象 叫做导体的伏安特性曲线 2 线性元件 伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件 如图甲所示 3 非线性元件 伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件 如图乙所示 金属 气态 1 注意欧姆定律的 二同 1 同体性 指i u r三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体 2 同时性 指u和i必须是导体上同一时刻的电压和电流 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 注意 曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数 2 图线的意义伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值 对应这一状态下的电阻 答案 cd 知识点四串 关联电路的特点比较 相等 之和 总电压 电压 倒数 倒数 阻值 阻值 正比 反比 1 串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻 并联电路的总电阻小于电路中任意一条支路的电阻 2 无论串联电路还是并联电路 电路中任意一个电阻变大 或变小 时 总电阻变大 或变小 3 串联电路中增加 或减少 电阻个数时 总电阻变大 或变小 并联电路中增加 或减少 支路条数 总电阻变小 或变大 4 一种典型的极值电路如图所示电路 试讨论 滑动头p由a向b滑动过程中rab怎样变化 4 一个t型电路如图所示 电路中的电阻r1 10 r2 120 r3 40 另有一测试电源 电动势为100v 内阻忽略不计 则 a 当cd端短路时 ab之间的等效电阻是40 b 当ab端短路时 cd之间的等效电阻是40 c 当ab两端接通测试电源时 cd两端的电压为80vd 当cd两端接通测试电源时 ab两端的电压为80v 答案 ac 知识点五电流表 电压表的改装 电流表 电压表都是由小量程的电流表g 表头 改装而成的 它们的改装原理见下表 rg r 知识点六电功和电热1 电功与电热的比较 uit i2rt 电能 2 电功率与热功率 ui i2r 1 两种电路的电功与电热 2 用电器的额定功率和实际功率 1 用电器正常工作条件下所加的电压叫做额定电压 额定电压时消耗的功率是额定功率 即p额 i额u额 2 实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率 即p实 i实u实 p实不一定等于p额 若u实 u额 则p实 p额 用电器可能被烧毁 6 一台电动机 额定电压是100v 电阻是1 正常工作时 通过的电流为5a 则电动机因发热损失的功率为 a 25wb 475wc 500wd 2000w解析 由焦耳定律 电动机的发热功率p i2r 52 1w 25w a正确 答案 a 两根完全相同的金属裸导线 如果把其中的一根均匀地拉长到原来的两倍 把另一根对折后绞合起来 然后给它们分别加上相同的电压 则在相同时间内通过它们的电荷量之比为a 1 4b 1 8c 1 16d 16 1 电阻定律和欧姆定律的应用 解析 导线长度和横截面积变化时 导线的体积保持不变 因此当把第一根金属线均匀拉长到原来的2倍时 其横截面积减小为原来的一半 根据电阻定律r l s 则电阻变为原来的4倍 当把第二根金属线对折后并合时 其长度减半 横截面积加倍 所以电阻变为原来的1 4 显然 两个金属线的电阻之比为16 1 根据电流的定义得q it 结合欧姆定律 当给它们分别加上相同的电压时 在相同时间内通过它们的电荷量之比为q1 q2 i1 i2 r2 r1 1 16 答案 c 变式训练 1 一个内电阻可以忽略的电源 给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电 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 10分 如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器 p q为电极 设a 1m b 0 2m c 0 1m 当里面注满某电解液 且p q加上电压后 其u i图线如图乙所示 当u 10v时 求电解液的电阻率 是多少 伏安特性曲线的应用 答案 40 m 变式训练 2 小灯泡通电后其电流i随所加电压u变化的图线如图所示 p为图线上一点 pn为图线在p点的切线 pq为u轴的垂线 pm为i轴的垂线 则下列说法中正确的是 答案 abd 一个用半导体材料制成的电阻器d 其电流i随它两端的电压u的关系图象如图甲所示 将它与两个标准电阻r1 r2并联后接在电压恒为u的电源上 如图乙所示 三个用电器消耗的电功率均为p 现将它们连接成如图丙所示的电路 仍然接在该电源的两端 设电阻器d和电阻r1 r2消耗的电功率分别为pd p1 p2 它们之间的大小关系为 串 并联电路的分析 a p1 4p2b pd p2c p1 4p2d pd p2 1 串 并联电路的电压 电流和电阻的关系 2 电阻器d的阻值与电压的关系 答案 bc 变式训练 3 如图所示 ab两端接直流稳压电源 uab 100v r0 40 滑动变阻器总电阻r 20 当滑动片处于滑动变阻器中点时 求 1 cd两端的电压 2 通过电阻r0的电流 答案 802 有一个直流电动机 把它接入0 2v电压的电路中 电动机不转 测得流过电动机的电流是0 4a 若把电动机接入2 0v电压的电路中 电动机正常工作 工作电流是1 0a 求电动机正常工作时的输出功率是多大 如果在电动机正常工作时 转子突然被卡住 电动机的发热功率是多大 电功 电热的计算 答案 1 5w8w 在不同的电路中电动 电热的求解技巧 变式训练 4 如图所示 有一个提升重物用的直流电动机 电阻为r 0 6 电路中的固定电阻r 10 电路两端的电压u 160v 理想电压表的示数u