高考物理大一轮复习 7.1欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律课件 新人教版.ppt

第七章恒定电流 高三物理一轮复习 考点一电阻及电阻定律的理解和应用 考点二对伏安特性曲线的理解 考点三电功 电功率 电热与热功率 考点 第七章恒定电流 高三物理一轮复习 第1节欧姆定律 电阻定律 电功率及焦耳定律 1 对电阻定律的理解 2015 苏州模拟 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反比d 电流一定 电阻与导体两端的电压成正比 解析 答案 基础自测 a 2 对欧姆定律的理解 多选 下列说法正确的是 基础自测 解析 答案 cd 3 对电功 电功率和焦耳定律的理解 多选 下列关于电功 电功率和焦耳定律的说法中正确的是 a 电功率越大 电流做功越快 电路中产生的焦耳热一定越多c 在非纯电阻的电路中 ui i2rd 焦耳热q i2rt适用于任何电路 基础自测 解析 答案 bcd 4 含电机电路的分析与计算 如图所示的电路中 输入电压u恒为12v 灯泡l上标有 6v 12w 字样 电动机线圈的电阻rm 0 50 若灯泡恰能正常发光 下列说法正确的是 a 电动机的输入功率为12wb 电动机的输出功率为12wc 电动机的热功率为12wd 整个电路消耗的电功率为22w 基础自测 解析 答案 图片显 隐 a 一 电流1 定义 通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用时间t的 叫做电流 2 方向 自由电荷的定向移动形成电流 规定 电荷定向移动的方向为电流的方向 教材梳理 比值 正 q t u r 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 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 教材梳理 大 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 当温度降低到绝对零度附近时 某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体 教材梳理 导电性能 增大 减小 三 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 3 适用范围 1 金属导电和 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 教材梳理 电压 电阻 电解液 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 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 的电学元件叫做线性元件 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 教材梳理 电压u 直线 四 电功 电功率和焦耳定律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 uit 这是计算电功普遍适用的公式 2 电功率 1 定义 单位时间内电流做的功叫电功率 教材梳理 电场力 ui 3 焦耳定律 1 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比 跟导体的电阻及通电时间成正比 2 公式 q 4 热功率 1 定义 单位时间内的发热量 教材梳理 i2rt i2r 1 对电阻率的理解 2 电阻率与导体材料有关 与导体长度l 横截面积s无关 3 电阻率与温度有关 例如 金属材料的电阻率随温度的升高而增大 半导体材料的电阻率随温度的升高而减小 有些材料的电阻率几乎不受温度的影响 可制作标准电阻 考点一电阻及电阻定律的理解和应用 考点阐释 考点阐释 考点一电阻及电阻定律的理解和应用 题组一电阻率的理解1 2015 淮阴质检 关于电阻率 下列说法中正确的是 a 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量 电阻率越大 其导电性能越好b 各种材料的电阻率大都与温度有关 金属的电阻率随温度升高而减小c 所谓超导体 是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时 它的电阻率突然变为无穷大d 某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响 通常都用它们制作标准电阻 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量 电阻率越大 说明其导电性能越差 a错 各种材料的电阻率大都与温度有关 纯金属的电阻率随温度升高而增大 超导体是当温度降低到某个临界温度时 电阻率突然变为零 b c均错 某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响 通常用于制作标准电阻 d对 题组设计 解析 答案 考点一电阻及电阻定律的理解和应用 d 题组二电阻定律的理解及应用2 2015 广州模拟 有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 导线b对折后绞合起来 然后分别加上相同的恒定电压 则其电阻之比为 a 1 16b 16 1c 1 4d 4 1 题组设计 解析 答案 考点一电阻及电阻定律的理解和应用 b 3 2015 郑州高三联考 如图所示 厚薄均匀的长方体金属片 边长ab 10cm bc 5cm 当a与b间接入的电压为u时 电流为1a 当c与d间接入的电压为u时 其电流为 a 4ab 2ac 0 5ad 0 25a 题组设计 解析 答案 图片显 隐 考点一电阻及电阻定律的理解和应用 a 2 导体长度l和横截面积s中只有一个发生变化 另一个不变 3 l和s同时变化 有一种特殊情况是l与s成反比 即导线的总体积v ls不变 4 输电线问题中 输电线的长度等于两地距离的二倍 规律总结 考点一电阻及电阻定律的理解和应用 1 图线的区别 1 下图中 图线a b表示线性元件 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 考点二对伏安特性曲线的理解 考点阐释 2 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 考点阐释 考点二对伏安特性曲线的理解 1 多选 某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示 图象上a点与原点连线与横轴成 角 a点的切线与横轴成 角 则 a 白炽灯的电阻随电压的增大而减小 题组设计 解析 答案 图片显 隐 考点二对伏安特性曲线的理解 cd 2 2015 商丘高三模拟 多选 如右图所示 图线1表示的导体的电阻为r1 图线2表示的导体的电阻为r2 则下列说法正确的是 a r1 r2 1 3b 把r1拉长到原来的3倍长后电阻等于r2c 将r1与r2串联后接于电源上 则功率之比p1 p2 1 3d 将r1与r2并联后接于电源上 则电流比i1 i2 1 3 题组设计 解析 答案 图片显 隐 考点二对伏安特性曲线的理解 ac 伏安特性曲线的 三点注意 1 在i u曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数 2 要区分是i u图线还是u i图线 规律总结 考点二对伏安特性曲线的理解 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 电功和焦耳热之间的数量关系是w q 即uit i2rt 考点三电功 电功率 电热与热功率 考点阐释 2 非纯电阻电路 如含有电动机 电解槽等的电路 电流做功除将电能转化为内能外 还转化为机械能 化学能等 此时有w q 电功只能用公式w uit来计算 焦耳热只能用公式q i2rt来计算 对于非纯电阻电路 欧姆定律不再适用 考点阐释 考点三电功 电功率 电热与热功率 题组一纯电阻电路的分析与计算1 多选 在如下图甲所示的电路中 l1 l2 l3为三个相同规格的小灯泡 这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示 当开关s闭合后 电路中的总电流为0 25a 则此时 a l1两端的电压为l2两端电压的2倍b l1消耗的电功率为0 75wc l2的电阻为12 d l1 l2消耗的电功率的比值大于4 1 题组设计 解析 答案 图片显 隐 bd 考点三电功 电功率 电热与热功率 题组二非纯电阻电路的分析与计算2 2015 福建福州统考 多选 在研究微型电动机的性能时 可采用如图所示的实验电路 当调节滑动变阻器r 使电动机停止转动时 电流表和电压表的示数分别为0 5a和1 0v 重新调节r 使电动机恢复正常运转时 电流表和电压表的示数分别为2 0a和15 0v 则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是 a 电动机的内电阻为2 b 电动机的内电阻为7 5 c 电动机的输出功率为30wd 电动机的输出功率为22w 题组设计 解析 答案 图片显 隐 ad 考点三电功 电功率 电热与热功率 计算电功 电热 电功率的方法技巧 1 p ui w uit q i2rt 在任何电路中都能使用 在纯电阻电路中 w q uit i2rt 在非纯电阻电路中 w q uit i2rt 3 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 4 导体在某状态下的电功率p ui 也可以从u i图线看该状态纵 横坐标围成的矩形面积 注意不是曲线与坐标轴包围的面积 规律总结 考点三电功 电功率 电热与热功率 本节课做为电路的基础 应掌握以下几点 名师 微点拨 柱体微元 模型求解电流大小 模型构建 带电粒子在外加电场的作用下 形成定向移动的粒子流 从中取一圆柱形粒子流作为研究对象即为 柱体微元 模型 如图所示 粗细均匀的一段导体长为l 横截面积为s 导体单位体积内的自由电荷数为n 每个自由电荷的电荷量为q 当导体两端加上一定的电压时 导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v 思维建模 模型条件 1 外加电压为恒定电压 2 带电粒子流仅带一种电荷 3 带电粒子在柱体内做定向移动 模型特点 1 柱体的长 l 柱体的横截面积 s 2 带电粒子在柱体内做匀加速直线运动 思维建模 处理思路 1 选取一小段粒子流为柱体微元 2 运用相关物理规律 结合柱体微元和整体对象的关联性进行分析计算 3 常用的公式 导体内的总电荷量 q nlsq 思维建模 典例 来自质子源的质子 初速度为零 经一加速电压为800kv的直线加速器加速 形成电流强度为1ma的细柱形质子流 已知质子电荷量e 1 60 10 19c 这束质子流每秒打到靶上的个数为多少 假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的 在质子束中与质子源相