高考物理 第一节 电流 电阻 电功及电功率基础知识梳理专项复习课件22.ppt

第一节电流 电阻 电功及电功率 课堂互动讲练 经典题型探究 知能优化演练 第一节电流 电阻 电功及电功率 基础知识梳理 基础知识梳理 一 电流1 形成电流的条件 1 导体中要有能够 的电荷 2 导体两端存在 2 电流的方向与正电荷定向移动的方向 与负电荷定向移动的方向 电流虽然有方向 但它是 填 矢量 或 标量 自由移动 电压 相同 相反 标量 2 微观表达式 i nqsv 式中n为导体 内的自由电荷数 q是自由电荷的电荷量 v是自由电荷 s为导体的 二 电阻 单位体积 定向移动的速率 横截面积 2 物理意义 导体的电阻反映了 的大小 r越大 阻碍作用越 三 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 导体电阻与构成它的材料有关 导体对电流阻碍作用 大 横截面积 长度 3 电阻率反映导体的 的物理量 是导体材料本身的属性 电阻率与温度的关系 导电性能 增大 减小 绝对零度 减小为零 四 欧姆定律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 电压 电阻 3 适用范围 导电和 导电 对气体导电不适用 4 导体的伏安特性曲线 用横轴表示 纵轴表示 画出i u关系图线 1 线性元件 伏安特性曲线为 的电学元件 2 非线性元件 伏安特性曲线为 的电学元件 金属 电解液 电压 电流 直线 曲线 思考感悟1 欧姆定律适用于非线性元件吗 提示 1 不适用 五 电功 电功率1 电功 1 实质 电流做功的实质是 对电荷做功 电场力对电荷做正功 电荷的 减小 转化为其他形式的能 2 计算公式 w qu uit 这是计算电功普遍使用的公式 电场力 电势能 电势能 i2rt 六 串 并联电路的特点1 串联电路 1 电路中各处电流强度相等 即i i1 i2 i3 in 2 电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 即u u1 u2 u3 un 3 总电阻等于各个导体电阻之和 即r r1 r2 r3 rn 4 电压分配 各个电阻两端电压和它的电阻成 正比 正比 各个电阻的倒数 反比 反比 特别提示 1 串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻 电路中任意一个电阻变大时 总电阻变大 2 并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻 电路中任意一个电阻变大时 总电阻变大 思考感悟2 电路中一段电路的总电功率与各个电阻的电功率关系 提示 2 无论电阻怎样连接 每一段电路的总耗电功率p总是等于各个电阻消耗电功率之和 即p p1 p2 pn 课堂互动讲练 一 电流的理解 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 横截面的直径为d 长为l的导线 两端电压为u 当这三个量中一个改变时 对自由电子定向运动的平均速率的影响是 a 电压u加倍 自由电子定向运动的平均速率不变b 导线长度l加倍 自由电子定向运动的平均速率加倍c 导线横截面的直径加倍 自由电子定向运动的平均速率不变d 以上说法均不正确 二 对电阻 电阻率的理解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 2 两个公式的对比 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 如图7 1 1所示 厚度均匀的矩形金属薄片边长ab 10cm bc 5cm 当将a与b接入电压为u的电路中时 电流为1a 若将c与d接入同一电路中 则电流为 图7 1 1 三 电功与电热及电功率与热功率 即时应用 即时突破 小试牛刀 3 两电阻r1 r2的电流i随电压u变化的关系图线如图7 1 2所示 其中r1的图线与纵轴的夹角和r2的图线与横轴的夹角都是 30 若将r1 r2串联起来接入电路中 则通电后r1 r2消耗的电功率之比p1 p2等于 图7 1 2 经典题型探究 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 求电动机正常工作时的输出功率多大 答案 1 5w 规律总结 电动机转子转与不转 它的用电性质是不同的 不转动相当于一个纯电阻 欧姆定律对它适用 且p电 p热 转动时 它有机械能输出 这时欧姆定律对它不适用 p电 p热 互动探究例1中 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 答案 8 0w 满分样板15分 2009年高考全国卷 材料的电阻率 随温度变化的规律为 0 1 t 其中 称为电阻温度系数 0是材料在t 0 时的电阻率 在一定的温度范围内 是与温度无关的常量 金属的电阻一般随温度的增加而增加 具有正温度系数 而某些非金属如碳等则相反 具有负温度系数 利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性 可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻 已知 在0 时 铜的电阻率为1 7 10 8 m 碳的电阻率为3 5 10 5 m 在0 附近 铜的电阻温度系数为3 9 10 3 1 碳的电阻温度系数为 5 0 10 4 1 将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1 0m的导体 要求其电阻在0 附近不随温度变化 求所需碳棒的长度 忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化 解题样板规范步骤 该得的分一分不丢 设所需碳棒的长度为l1 电阻率为 1 电阻温度系数为 1 铜棒的长度为l2 电阻率为 2 电阻温度系数为 2 根据题意有 1 10 1 1t 2分 2 20 1 2t 2分 答案 3 8 10 3m 用一个标有额定电压为12v的灯泡做实验 测得灯丝电阻随灯泡两端的电压变化如图7 1 3所示 则 1 灯泡两端加上12v电压后 需0 5s灯泡才能达到正常亮度 为什么这时电流比开始小 计算电流的最大值