第7章-第1单元----恒定电流..ppt

第七章恒定电流,欧姆定律电阻定律电阻的串联、并联电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律电功率、焦耳定律实验七：测定金属的电阻率实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表,怎么考对本章知识的考查多集中在部分电路欧姆定律，串、并联电路，闭合电路欧姆定律这三个知识点上；其次是电功率和直流电路的动态分析；通过实验考查仪器的选择、读数、器材的连接、数据处理、误差分析等,怎么办在复习时应理清各个基本概念，熟练运用各个公式并明确其适用条件，要深刻理解、熟练掌握各实验的基本原理，对多用电表的使用，常见测量电阻的方法，滑动变阻器、电压表、电流表等电学元件的使用应该牢牢地掌握,核心考点导学,师说：高考在这一节的考查主要是对欧姆定律、电功、电功率等知识点的考查，题型主要是选择题，内容主要是与其他部分内容的综合，分值不多，难度为中等或偏下分析近三年的高考试题可以预测，今后高考仍然遵循这一特点，伏安特性曲线将是高考命题的热点，复习时应该高度重视.,1电流(1)形成电流的条件导体中有能够自由移动的电荷导体两端存在(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,电压,相反,标量,相同,(3)电流定义式：I.微观表达式：I，式中n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷定向移动的速率，S为导体的横截面积单位：安培(安)，符号A,1A1C/s.,nqSv,增大,减小,绝对零度,减小到零,(2)电阻定律：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表达式为：_,长度,横截面积,一、电流的理解1电流定义式中q的物理意义(1)q是某段时间内通过导体横截面的电量若是金属导体导电，则q为自由电子通过某截面的电量的总和若是电解质导电，则异种电荷反向通过某截面，q|q1|q2|.,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电阻的决定式和定义式的区别与相同点,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,总结提升：应用电流微观表达式时，要注意区分三种速率：(1)电子定向移动速率一般比较小，速率数量级为105m/s；(2)电子热运动的速率：电子不停地做无规则热运动的速率，速率数量级约为105m/s；(3)电流传导速率，等于光速为3108m/s.答案：C,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2表达式：IU/R.(1)公式中的三个量I、U、R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，1A1V/.,电压U,电阻R,同一段,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IU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,金属,气态,电压U,直线,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a1m，b0.2m，c0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其UI图线如图乙所示，当U10V时，求电解液的电阻率是多少？,答案：40m,1电功(1)定义：电路中移动电荷做的功(2)公式：WqU.(3)电流做功的实质：转化成其他形式能的过程,电场力,IUt,电能,快慢,UI,热量,I2Rt,(1)计算时，首先要区分电路是否为纯电阻电路，恰当地选取功率表达式；其次要分清计算的是电功还是电热(2)在应用公式进行计算时，由于公式较多容易混淆，在计算电功率时要应用P电UI；计算热功率时要应用P热I2R来计算,电功与电热及电功率与热功率,(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？(2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？,答案：(1)272W(2)1(3)16W,考向案例研究,例1如图所示，在相距40km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10V，电流表的示数为40mA，求发生短路处距A处有多远？,(一)解读审题视角解决输电线问题，要注意输电线长度等于两地距离的二倍，另外对已知条件的分析应用是解题的关键(二)名师分析解题设发生短路处距离A处为x，据题意知，A、B两地间的距离l40km，电压表的示数U10V，,(三)一语道破天机输电线问题的规范求解1一般解题步骤(1)分析题意画出等效电路图，确定已知条件如电阻、输电线长度等(2)根据欧姆定律、电阻定律等规律列出方程,(3)对列出的方程进行分析，找出最简单的解法，如本题采用了比例法(4)求解方程，并分析计算结果的合理性2应注意的问题(1)输电线问题中，输电线的长度等于两地距离的二倍(2)对已知条件的分析应用是解题的关键,(四)同类跟踪训练1两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,答案(1)161(2)116,例22012浙江理综，17功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近()A8108kWhB81010kWhC81011kWhD81013kWh,(一)解读审题视角本题考查电功及电功率的计算，另外本题还涉及对估算能力的考查，合理设计数据是得出正确答案的前提(二)名师分析解题本题为估算题，需要合理设计数据进行计算每户2只60W的灯泡，均用10W的LED灯替代，节省功率P2(6010)100W0.1kW,每天用电约5小时，则每天省电0.5kWh，全国约13亿人口，按三口之家计算约4亿户，则4亿户每年节能：WnPt41080.53657.31010kWh与B最为接近(三)调用所学解题(B)(四)一语道破天机本题通过对情景的设计分析，进行合理的推算，建立情景、获取设计数据是处理本题的关键,(五)同类跟踪训练22011全国理综，17通常一次闪电过程历时约0.20.3s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅4080s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0109V，云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60s.假定闪电前云地间的电场是均匀的根据以上数据，下列判断正确的是(),A闪电电流的瞬时值可达到1105AB整个闪电过程的平均功率约为11014WC闪电前云地间的电场强度约为1106V/mD整个闪电过程向外释放的能量约为6106J,答案AC,例32012四川理综，23四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一某地要把河水抽高20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19kW，电动机的内阻为0.4.已知水的密度为1103kg/m3，重力加速度取10m/s2.求：,(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)(一)解读审题视角本题考查电功率、热功率、能量守恒的综合应用根据PrI2r求电动机内阻消耗的热功率，然后根据能的守恒定律计算电动机工作时间,(二)名师分析解题(1)设电动机的电功率为P，则PUI设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr，则PrI2r代入数据解得Pr1103W,(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t.已知抽水高度为h，容积为V，水的密度为，则MV设质量为M的河水增加的重力势能为EP，则EPMgh设电动机的输出功率为P0，则P0PPr根据能量守恒定律得P0t60%80%EP代入数据解得t2104s,(三)一语道破天机1区分电动机的功率、热功率，认清能量的转化2一种形式的能量减少，必有其它形式能的增多E减E增,(四)同类跟踪训练32011北京海淀期末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EI(rR0)7.0V，选项B正确；电动机输出的功率P机出U机II2r机12W，选项A错误；电动机产生的热功率为P机热I2r机2.0W，选项C错误；电源输出的功率P出EII2r20W，选项D错误思维升华解决电功、电热这类问题时要注意以下两点：(1)首先判断电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路；(2)若是非纯电阻电路，关键分析清楚电能转化为什么形式的能，然后再确定选什么公式计算电功或电功率答案B,例4如图所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线由图1可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故参考这条曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻),(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻(2)如图2所示，将两个这样的电灯并联后再与10的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值和每个灯泡的电阻,单元精彩视窗,【选题典型秀】示例2009全国卷(15分)材料的电阻率随温度变化的规律为0(1t)，其中称为电阻温度系数，0是材料在t0时的电阻率在一定的温度范围内是与温度无关的常数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1.7108m，碳的电阻率为3.5105m；在0时，铜的电阻温度系数为3.91031，碳的电阻温度系数为5.01041.将横截面积相同的碳棒和铜棒串接成长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),【备考角度说】No.1角度：阅卷老师揭秘在高考阅卷过程中，阅卷老师一般是依据标准答案