2020版高考物理一轮复习第7章恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率课件

选考导航 第1讲电流电阻电功及电功率 知识排查 电源 电流 电动势 1 电源和电流 1 电流形成的机制 自由电荷的 形成电流 一是要有 二是要有 2 恒定电流的含义 和 都不变的电流称为恒定电流 3 电流方向的确定方法 电流是 填 标量 或 矢量 电流方向跟 电荷定向移动的方向相同 外电路由 流向 内电路由 流向 定向移动 自由电荷 电势差 大小 方向 标量 正 电源正极 电源负极 电源负极 电源正极 4 两个表达式 定义式 i q为在时间t内通过导体横截面的电荷量 微观表达式 i 其中n为导体中单位体积内自由电荷的个数 q为每个自由电荷的电荷量 s为导体的横截面积 v为自由电荷定向移动的速率 nqsv 2 电动势 1 物理意义 反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 2 定义 电源在移动电荷过程中 非静电力对电荷做的功w与移动电荷的 的比值 v 4 电源内部也是由导体组成的 电源内部的电阻叫电源的 电荷量 伏特 内阻 1 内容 导体中的电流i跟导体两端的电压u成 跟导体的电阻r成 2 公式 i 3 适用条件 适用于 和电解液导电 适用于纯电阻电路 欧姆定律 正比 反比 金属 1 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 导体的电阻还与构成它的材料有关 2 表达式 r 电阻定律 长度 横截面积 2 电阻率 1 计算式 2 物理意义 反映导体的 是导体材料本身的性质 3 电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而 半导体的电阻率随温度升高而 导电性能 增大 减小 1 电功 1 定义 导体中的自由电荷在 作用下定向移动 电场力做的功称为电功 2 公式 w qu 3 电流做功的实质 转化成其他形式能的过程 2 电功率 1 定义 单位时间内电流做的功 表示电流做功的 电功率 焦耳定律 iut iu 电场力 电能 快慢 3 焦耳定律 1 电热 电流流过一段导体时产生的 2 计算式 q 4 热功率 1 定义 单位时间内的发热量 i2rt i2r 热量 小题速练 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 2 2018 河北石家庄模拟 一个内阻可以忽略的电源 给一个绝缘的圆管里装满的水银供电 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里 那么通过的电流将是 a 0 4ab 0 8ac 1 6ad 3 2a 答案c 3 有三个用电器 分别为日光灯 电烙铁和电风扇 它们的额定电压和额定功率均为 220v60w 现让它们在额定电压下工作相同时间 产生的热量 a 日光灯最多b 电烙铁最多c 电风扇最多d 一样多解析电烙铁是纯电阻用电器 即以发热为目的 电流通过它就是用来发热 而日光灯和电风扇是非纯电阻电路 电流通过它们时产生的热量很少 电能主要转化为其他形式的能 光能和叶片动能 综上所述 只有选项b正确 答案b 电源 电流 电动势 电动势与电压的区别和联系 1 电源电动势是表征电源特性的物理量 只与电源有关 与外电路的状况无关 电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数有关 2 电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领 即非静电力移送单位正电荷从电源负极至正极所做的功 电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动单位正电荷做的功 是把电能转化为其他形式的能 3 两者之间的联系 电路闭合时 e u内 u外 电路断开时 e u外 1 多选 下列说法正确的是 a 电源外部存在着由正极指向负极的电场 内部存在着由负极指向正极的电场b 在电源的外部负电荷靠静电力由电源的负极流向正极c 在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极d 在电池中是化学能转化为电势能解析无论是电源外部还是内部 电场方向都是由正极指向负极 选项a错误 在外电路 电荷在静电力作用下移动 在内电路 电荷在非静电力作用下移动 故选项b c正确 电池是把化学能转化为电势能的装置 选项d正确 答案bcd 2 在示波管中 2s内有6 1013个电子通过横截面积大小不知的电子枪 则示波管中电流大小为 a 4 8 10 6ab 3 10 13ac 9 6 10 6ad 无法确定 答案a 3 一台发电机用0 5a电流向外输电 在1min内将180j的机械能转化为电能 则发电机的电动势为 a 6vb 360vc 120vd 12v 答案a 1 电阻与电阻率的关系 电阻率是影响导体电阻大小的因素之一 导体的长度 横截面积一定时 导体材料的电阻率越大 导体的电阻越大 电阻定律的理解与应用 2 电阻的决定式和定义式 1 2016 10月浙江选考 一根细橡胶管中灌满盐水 两端用短粗铜丝塞住管口 管中盐水柱长为40cm时测得电阻为r 若溶液的电阻随长度 横截面积的变化规律与金属导体相同 现将管中盐水柱均匀拉长至50cm 盐水体积不变 仍充满橡胶管 则盐水柱电阻变为 答案d 2 一段长为l 电阻为r的均匀电阻丝 把它拉制成3l长的均匀细丝后 切成等长的三段 然后把它们并联在一起 其电阻值为 答案d 根据伏安特性曲线求电阻 1 图1甲中 图线a b表示线性元件 图乙中图线c d表示非线性元件 2 图线a b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 3 图线c的电阻随电压的增大而减小 图线d的电阻随电压的增大而增大 如图乙所示 欧姆定律及伏安特性曲线 图1 1 用电器到发电站的距离为l 线路上的电流为i 已知输电线的电阻率为 为使线路上降低的电压不超过u 那么 输电线的横截面积的最小值为 答案b 2 如图2所示是电阻r的i u图象 图中 45 由此得出 图2a 通过电阻的电流与两端电压成正比b 电阻r 0 5 答案a 3 小灯泡通电后其电流i随所加电压u变化的图线如图3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 则下列说法中不正确的是 图3 答案c 1 电功 电热 电功率和热功率 电功 电热 电功率和热功率 2 电功和电热的处理方法 1 首先要分清所研究的电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路 正确选择计算公式 2 处理非纯电阻电路的计算问题时 要善于从能量转化的角度出发 紧紧围绕能量守恒定律 利用 电功 电热 其他能量 寻找等量关系求解 典例1 2018 4月浙江选考 杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成led灯 已知高压钠灯功率为400w led灯功率为180w 若更换4000盏 则一个月可节约的电能约为 a 9 102kw hb 3 105kw hc 6 105kw hd 1 1012kw h解析每盏灯节约的电功率为0 22kw 每天亮灯时间大约12h 因此4000盏灯一个月节约的电能w 0 22 4000 12 30kw h 3 105kw h 因此选项b正确 答案b 典例2 如图所示是一个电热水壶的铭牌 小沈同学利用所学知识 结合该铭牌上获取的信息 得出该电热水壶 a 正常工作时的电流约为6 8ab 正常工作5min耗电约0 5kw hc 只能在直流电下工作d 只能在220v电压下工作 答案a 1 2016 10月浙江选考 如图4为一种服务型机器人 其额定功率为48w 额定工作电压为24v 机器人的锂电池容量为20a h 则机器人 图4 a 额定工作电流为20ab 充满电后最长工作时间为2hc 电池充满电后总电荷量为7 2 104cd 以额定电流工作时每秒消耗能量为20j 答案c 2 2018 绍兴模拟 家电待机耗电问题常常被市民所忽略 北京市电力公司曾举办 计量日进您家 活动 免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析 在上门实测过程中 技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0 2度左右 小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0 4度 据最新统计绍兴市的常住人口约500万人 参考下表数据 估算每年绍兴地区家庭用电器待机耗电量约为 a 2 105度b 2 107度c 2 109度d 2 1011度 答案c 3 2016 4月浙江选考 如图5所示中的路灯为太阳能路灯 每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0 3m2 晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3 106j 如果每天等效日照时间约为6h 光电池一天产生的电能可供30w的路灯工作8h 光电池的光电转换效率约为 a 4 8 b 9 6 c 16 d 44 图5 答案c 4 2017 11月浙江选考