高考物理一轮复习 第九章 恒定电流 9.1 电路的基本概念和规律课件.ppt

必考部分电磁学 8 12章 第九章恒定电流 9 1电路的基本概念和规律 高考研读 恒定电流知识体系 第1节电路的基本概念和规律 栏目导航 1 2 3 4 抓知识点 抓重难点 课时跟踪检测 抓易错点 一 电流 欧姆定律 2 欧姆定律 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 适用于导电和电解液导电等纯电阻电路 不适用于 导电和半导体导电 3 伏安特性曲线 1 定义 纵坐标表示电流i 横坐标表示电压u的关系图线 2 线性元件 伏安特性曲线是 的电学元件 3 非线性元件 伏安特性曲线为 的电学元件 正比 反比 金属 气体 直线 曲线 判断正误 1 导体中只要有电荷运动就形成电流 2 电流有方向 所以它是一个矢量 3 根据i 可知i与q成正比 4 在小灯泡的u i图线中 图线上某点的切线的斜率表示该点的电阻大小 即时突破 二 电阻及电阻定律1 电阻 1 定义 导体对电流的阻碍作用 叫做导体的电阻 2 公式 其中u为导体两端的电压 i为通过导体的电流 3 单位 国际单位是欧姆 4 决定因素 导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质 其大小由导体本身决定 与加在导体两端的电压和通过导体的电流 无关 正比 反比 电阻率 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 电阻率随温度升高而 导电性能 增大 减小 即时突破 uit ui i2rt i2r 判断正误 1 电流做功实际上就是电场力对电荷做功 2 电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程 3 w qu uit适用于任何电路 4 w i2rt 适用于任何电路 5 在非纯电阻电路中 电功不再等于uit 电热仍等于i2rt 6 在非纯电阻电路中 电功不再等于电热 而是大于电热 即时突破 1 图线的意义 1 由于导体的导电性能不同 所以不同的导体有不同的伏安特性曲线 2 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 2 图线的区别 1 图甲中图线a b表示线性元件 图乙中图线c d表示非线性元件 2 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 3 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 4 c d图线上某点切线的斜率不是电阻的倒数 例1 运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题 提分秘笈 跟踪训练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 3 导体的电阻 电阻率均与温度有关 两根完全相同的金属裸导线a和b 如果把导线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 例2 如右图所示 某一导体的形状为长方体 其长 宽 高之比为a b c 5 3 2 在此长方体的上下左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1 2 3 4 在1 2两端加上恒定的电压u 通过导体的电流为i1 在3 4两端加上恒定的电压u 通过导体的电流为i2 求i1 i2 跟踪训练2 有关电功 热 电功率等的计算技巧 1 用电器接入电路时的约定 纯电阻用电器接入电路中 若无特别说明 应认为其电阻不变 用电器的实际功率超过额定功率时 认为它将被烧毁 不考虑其安全系数 没有注明额定值的用电器 接入电路时 认为其工作值均不大于其额定值 能安全使用 2 电功 热 电功率的计算方法 首先判断电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路 若是非纯电阻电路 如含有电动机的电路 关键是确定电动机两端的电压和流过电动机的电流 但在求电动机的电压和电流时 不能对电动机应用欧姆定律 应对其他纯电阻电路 电源的内电路等利用欧姆定律分析计算 间接确定非纯电阻电路的电压和电流 注意 白炽灯和小灯泡都是纯电阻元件 不能认为它们消耗的电能有一部分转化成了光能 其电能全部转化成了内能 只不过内能又有一部分进一步转化成了光能而已 一台电风扇的额定电压为交流220v 在其正常工作过程中 用交流电流表测得某一段时间内的工作电流i随时间t的变化如图所示 这段时间内电风扇的用电量为 a 3 9 10 2度b 5 5 10 2度c 7 8 10 2度d 11 0 10 2度 解析 由于电风扇正常工作 根据w uit 可得w 220 0 3 10 0 4 10 0 2 40 60j 1 98 105j 5 5 10 2kw h 选项b正确 答案 b 例3 在如图所示的电路中 电源电动势为12v 电源内阻为1 0 电路中的电阻r0为1 5 小型直流电动机m的内阻为0 5 闭合开关s后 电动机转动 电流表的示数为2 0a 则以下判断中正确的是 a 电动机的输出功率为14wb 电动机两端的电压为7 0vc 电动机产生的热功率为4 0wd 电源输出的功率为24w 解析 电动机两端的电压u机 e i r r0 7 0v 选项b正确 电动机产生的热功率为p机热 i2r机 2 0w 选项c错误 电动机输出的功率p机出 u机i i2r机 12w 选项a错误 电源输出的功率p出 ei i2r 20w 选项d错误 答案 b 例4 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 提分秘笈 多选 下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数 不计其自身机械损耗 若该车在额定状态下以最大运行速度行驶 则 a 电动机的输入功率为576wb 电动机的内电阻为4 c 该车获得的牵引力为104nd 该车受到的阻力为63n 跟踪训练3 如图所示 p为一块半圆形薄电阻合金片 先将它按图甲方式接在电极a b之间 测出它的电阻为r 然后将它再按图乙方式接在电极c d之间 这时它的电阻应为 例1 多选 如图所示 r1和r2是同种材料 厚度相同 表面为正方形的导体 但r1的尺寸比r2的尺寸大 在两导体上加相同的电压 通过两导体的电流方向如图 则下列说法正确的是 跟踪训练1 a r1中的电流小于r2中的电流b r1中的电流等于r2中的电流c r1中自由电荷定向移动的速率大于r2中自由电荷定向移动的速率d r1中自由电荷定向移动的速率小于r2中自由电荷定向移动的速率 答案 bd 改革开放以来 人们的生活水平和生活质量有了较大的改善 电冰箱 空调机 电视机等家用电器得到了普遍使用 根据下图中铭牌上提供的信息 判断在12小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是 例2 a 电冰箱比电风扇多b 电风扇比电冰箱多c 电风扇与电冰箱一样多d 电冰箱比电风扇可能多 也可能少 解析 依据电冰箱铭牌可知 电冰箱在12h内消耗电能0 25kw h 而电风扇在12h内消耗电能w pt 0 78kw h b项正确 答案 b 错后感悟 通过电冰箱铭牌的额定功率对比 误认为12小时内正常使用的电冰箱比电风扇消耗的电能多 错选a项 错选的原因是忽视了电冰箱的工作特点 电冰箱是间歇式工作 不能直接用公式w pt 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220v的交流电源上 其内电阻可忽略不计 均正常工作 用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5 0a 通过洗衣机电动机的电流是0 50a 则下列说法中正确的是 a 电饭煲的电阻为44 洗衣机电动机线圈的电阻为440 b 电饭煲消耗的电功率为1555w 洗衣机电动机消耗的电功率