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

第一讲部分电路欧姆定律串 并联电路 1 理解部分电路欧姆定律 并能用来分析物理问题 2 知道串 并联电路的特点 并掌握串 并联电路中电流 电压分配规律 3 知道电阻 电阻定律 并能用来分析电路问题 4 知道电流表 电压表的改装原理 一 电流1 电流的概念 电荷的形成电流 2 产生持续电流的条件 有能自由移动的电荷 如导体 内因 保持导体两端的 外因 3 电流的方向 规定定向移动的方向为电流的方向 定向移动 电势差 正电荷 4 电流强度 表示电流的物理量 1 定义 通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用的的比值称为电流强度 简称电流 用i表示 2 定义式 i 3 电流强度是标量 4 国际单位 安培 符号 a 5 恒定电流 和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流 通常所说的直流常常是指恒定电流 强弱 时间 q t 方向 二 电阻定律1 内容 在温度不变时 导体的电阻r跟它的成正比 跟它的成反比 2 表达式 r 3 电阻率 上式中的 是一个反映材料性能的物理量 称为材料的电阻率 单位是 m 长度l 横截面积s l s 导电 提示 不能 因为 是材料的性质 由材料唯一确定 与导体的形状无关 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 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 电压u 电阻r 同一段 金属 气态 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 直线 四 串 并联电路的特点比较 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 电路中任意一个电阻变大时 串联总电阻变大 2 并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻 任意一个电阻变大时 总电阻变大 3 无论电阻怎样连接 每一段电路的总耗电功率等于各个电阻耗电功率之和 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 一 对电流公式的理解及应用 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 思维点拨 根据选项涉及的物理量选用各电流公式进行分析 答案 c 1 1 在金属导体中 若10s内通过横截面的电荷量为10c 则导体中的电流i a 2 某电解槽横截面积为0 5m2 若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为10c 则电解液中的电流i a 答案 1 1 2 2 3 电阻率在数值上等于用某种材料制成的长为1m 横截面积为1m2的导线的电阻值 4 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 5 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到零 这种现象叫做超导现象 某种金属导体的u i图象如图所示 图象上a点和原点的连线与横轴成 角 a点的切线与横轴成 角 关于该导体的叙述下列说法中正确的是a 导体的电功率随电压u的增大而增大b 导体的电功率与电压u的平方成正比c 在a点 导体的电阻为tan d 在a点 导体的电阻为tan 错源探究 对伏安特性曲线的意义不明确导致错误 错因分析 错解1认为u i图象上某点的电阻值等于过该点切线的斜率 该斜率为tan 错选c项 错解2认为u i图象上某点的电阻值 等于该点与原点所连直线的斜率 即oa的斜率 该斜率为tan 错选d项 状元笔记 在物理图象上不能用倾角的正切求斜率 这与数学上求斜率的方法是不同的 因为物理图象的横坐标和纵坐标分别表示不同的物理量 图线倾角的大小与坐标标度 单位长度表示多大的物理量 的选取有关 而斜率表示的物理量等于纵坐标变化量与横坐标变化量的比值 与坐标标度的选取无关 在u i图象上某点的电阻值 等于该点与原点所连直线的斜率 两个状态量的比值 而不是该点切线的斜率 2 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 2 电路图的简化 1 原则 无电流的支路除去 电势相等的各点合并 理想导线任意长短 理想电流表可以视为短路 理想电压表可视为断路 电表不能看作理想电表时的处理技巧 在这种场合下 要考虑到电表内电阻对原电路的影响 可把电流表和电压表分别看作能显示电流值和电压值的电阻 电容器稳定时可以视为断路 2 方法 电流分支法 先将各节点用字母标上 判定各支路元件的电流方向 若无电流可假设在总电路两端加上电压后判定 按电流流向 自左到右将各元件 节点 分支逐一画出 加工整理即可 等势点排列法 标出节点字母 判断出各节点电势的高低 电路无电压时可先假设加上电压 将各节点按电势高低自左到右排列 再将各节点间的支路画出 然后加工整理即可 注意以上两种方法常常结合使用 如图所示 电阻r1 10 r2 3 r3 6 r4 4 电压u 24v 问 1 若在a b间接入一个内阻很大的电压表 它的读数是多少 2 若在a b间接入一个内阻很小的电流表 它的读数是多少 规范解答 1 a b间接入电压表由于a b间相当于断路 其等效电路如图甲所示 方法归纳 此类题目要注意电路的分析 有必要时要画出等效电路图 3 如图所示 当s1 s2断开时 能亮的灯是 它们是 联的 当s1 s2闭合时 能亮的灯是 它们是 联的 当s1闭合 s2断开时 能亮的灯是 假设各灯均没被烧毁 解析 当s1 s2断开时 电流从正极流出经过l1 再经过l3流回负极 因此l1 l3亮 是串联的 当s1 s2闭合时 l1被短路 电流从正极流出经过s1后分为两路 分别经过l2和l3再合为一路流回负极 因此l2 l3亮 是并联的 当s1闭合 s2断开时 l1被短路 l2是开路 因此只有l3亮 答案 l1 l3串l2 l3并l3 答案 ac 如图是一个电路的一部分 其中r1 5 r2 1 r3 3 i1 0 2a i2 0 1a 那么电流表测得的电流为a 0 2a 方向向右b 0 15a 方向向左c 0 2a 方向向左d 0 3a 方向向右 解析 由题图所示电流方向可计算出r1和r2两端电压降u1 1 0v u2 0 1v 电势左高右低 比较u1 u2可判定r3两端电势下高上低 且u3 0 9v 通过r3中的电流i3 u3 r3 0 3a 电流方向向上 由题图再结合节点规律 即电路中流入每一节点的电流与流出的电流相等 可知r3上电流由i2和ia共同提供 ia 0 2a 方向向左 答案 c 如图所示是某研究性学习小组自制的电子秤原理图 利用电压表的示数来指示物体的质量 托盘与电阻可忽略的弹簧相连 托盘与弹簧的质量均不计 滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接 当盘中没有放物体时 电压表示数为零 设变阻器总电阻为r 总长度为l 电源电动势为e 内阻为r 限流电阻阻值为r