高考导练2017新课标物理一轮课件71电流电阻及电功率共

高考总复习/新课标物理经典品质/超越梦想选修3－1第七章 恒定电流考纲解读1．考纲要求内容要求说明(1)欧姆定律Ⅱ不要求解反动势的问题(2)电阻定律Ⅰ(3)电阻的串、并联Ⅰ(4)电源的电动势和内阻Ⅰ(5)闭合电路的欧姆定律Ⅱ(6)电功率、焦耳定律Ⅰ(7)实验：测定金属的电阻率(8)实验：描绘小电珠的伏安特性曲线(9)实验：测电源的电动势和内阻(10)实验：练习使用多用电表高考预测分析1．考情分析

(1)闭合电路本部分内容在高考中所占比例为5%左右，题型多以选择题和实验题为主，题目以中等难度为主，常以家用电器、尖端科技、物理学史等为背景，多与串并联电路、电功、电功率、电路分析、电容器、传感器、电磁感应等知识结合综合考查，例如2013年高考江苏卷第4题、2014年高考天津卷第11题、课标全国卷Ⅱ第25题．命题特点是综合性强．电路分析本部分内容在高考中所占比例为5%左右，题型较为全面，既有选择题、实验题，也有计算题，题目为中等难度．有关电路的动态分析几乎是每年必考的内容，常见问题有含容电路的电荷量变化、电流方向判断，热敏电阻或滑动变阻器电阻变化．电学实验本部分内容在高考中所占比例为10%左右，题型主要有选择、填空、作图、计算

等，一般难度较大．课本中的几个电学实验几乎全部考到，电阻测量是实验的重中之重，如2014年高考江苏卷第10题、山东卷第22题、四川卷第8题、2015年高考四川卷第8题测电阻；如2014年高考重庆卷第6题、2013年高考课标全国卷Ⅰ第23题考查多用电表；

2014年高考课标全国卷Ⅰ第23题、北京卷第21题、大纲全国卷第23题、2015年天津卷第9题、江苏卷第10题、安徽卷第21题考查测电源的电动势和内阻．2．高考预测预计在2017年的高考中，可能从以下几个方面对本章知识进行考查：考查电路的计算：包括串、并联计算，电功、电势能的计算(纯电阻电路和非纯电阻电路)和闭合电路欧姆定律的应用．电路分析：包括含电容器电路的分析，电路的变化、动态变化问题的分析，电功和电功率在串、并联电路中的分配分析．本章题还经常与后面的电磁感应、交流电知识相结合，运用相关的电路知识、运动学规律、能量守恒来解决一些综合题，是高考中又一重点和难点．第1讲 电流 电阻 电功及电功率自主复习评估主干知识电流、电阻和电阻定律1．电流形成：在导线中恒定电场的作用下，自由电荷

，产生的

、

都不随时间变化的电流．方向：

定向运动的方向．(3)公式：①定义式：I＝

特别提醒：若正负离子同时定向移动形成电流，那么Q是两种离子电荷之和.②决定式：I＝

(仅适用于金属导体和电解液导电)．③微观式：I＝

(n为单位体积内自由电荷数；q为自由电荷的电荷量；S为导体横截面积；v为自由电荷定向移动的速度)．2．电阻和电阻定律

(1)电阻①定义：导体两端的电压U与流过导体的电流I的比值叫做导体的电阻．电阻用字母R表示．②定义式：

③物理意义：电阻R的大小反映了导体对电流的阻碍作用的大小．R越大，导体对电流的阻碍作用越强．(2)电阻定律①内容：导体的电阻R与它的长度l成

，与它的横截面积S成

．S②表达式：R＝ρl

，式中ρ为导体材料的电阻率，其单位是Ω·m.(3)电阻率①影响电阻率大小的因素材料的电阻率ρ的大小是由材料和温度共同决定的．②电阻率随温度的变化规律纯金属材料的电阻率随温度升高而

．某些合金(如锰铜合金、镍铜合金等)的电阻率几乎不随温度变化，故常用来制作标准电阻．c．某些半导体材料的电阻率随温度升高而减小．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成为

．1．电功(1)定义：电路中

对移动电荷做的功．(2)公式：W＝qU＝

(适用于任何电路)．(3)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

．W(2)公式：P＝

t

＝

(适用于任何电路)．电功、电功率、电热3．电热电流流过导体产生的热量，由

定律来计算，Q＝

.4．热功率Q单位时间内的发热量，表达式为：P＝

t

＝

.答案知识点11．(1)定向移动 大小 方向

(2)正电荷(3)qUt

RnqSvU2．(1)R＝

I

(2)正比知识点2反比

(3)增大 超导体1．(1)电场力

(2)UIt2．(1)快慢

(2)UI焦耳

I2RtI2R(3)电能提

示温馨（点击进入）word板块请做：自主测评总结提炼电功和电热的处理方法无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都是I2r.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．考点突破对电流表达式的理解公式适用范围字母含义公式含义微观式I＝nqSv一切电路n：导体单位体积内的自由电荷数q：每个自由电荷的电荷量

S：导体横截面积v：定向移动的速率从微观上看n、q、S、v决定了I的大小决定式UI＝R金属电解液U：导体两端的电压

R：导体本身的电阻I由U、R决定，I∝U、I∝1R【解析】

由欧姆定律I＝

U

，电阻定律R＝

ρ

l

和电流微观表达式I＝neSv可得v＝R

S

U

，因此，电压U加倍时，v加倍，l加倍时v减半，故A、B选项错误．导线横截面的直nρel径加倍时，v不变，C项正确．【答案】

C即学即练1

某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是(

)A．0

AC．1.6

AB．0.8

AD．3.2

A1解析：通过横截面的正离子的电量q

＝1.6—19×10

×2×5.0×1018C．通过横截面的—19

192

1

2负离子的电量q

＝－1.6×10

×1.0×10 C，则q＝|q

|＋|q

|＝3.2 C，根据Iq＝

t

，故D正确．答案：D电阻、电阻定律的应用2．公式RSU

l＝

I

和R＝ρ

的比较公式R＝UIR＝ρlS适用条件金属、电解液纯电阻电路导电材料字母含义U：导体两端电压

I：通过导体的电流ρ：材料的电阻率l：沿电流方向导体的长度S：垂直电流方向导体的横截面积公式含义UI

提供了一种测量电阻的方法，不能说R∝U、R∝1IR＝ρ

l

指明了电阻的决定因素，R由Sρ、l、S共同决定【解析】

(1)一根给定的导线体积不变，若长度均匀拉长为原来的2倍，则横截面1积变为原来的2，设A、B导线原长为l，横截面积为S，电阻为R，则A

AS

l2

2B

Bl

′＝2l，S

′＝

，l

′＝

，S

′＝2S.ABlS

S

2S

4ρS

422l

l

2

1

l

RR

′＝ρ

＝4ρ

＝4R，R

′＝ρ

＝ ＝

.A

BR则R

′∶R

′＝4R∶4

＝16∶1.＝

t

，

＝RUA＝UB，tA＝tB，则qA∶qB＝RB′∶RA′＝1∶16.【答案】

(1)16∶1

(2)1∶161ab解析：1、2两端加上恒定的电压时，导体长度是c，横截面积是ab，R

＝ρ

c

；3、42bc两端加上恒定的电压时，导体长度是a，横截面积是bc，电阻R

＝ρ

a

，它们电阻之比为R1∶R2＝4∶25.又由于两种情况下电压相等，由欧姆定律得：I1∶I2＝25∶4.答案：25∶4电功与电热及其功率(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.【解析】

由电路图可知，电阻R与电动机串联，所以，电流相等，对电阻R根据欧姆定律得：I＝U－U′R＝160

V－110

V10

Ω＝5

A；电动机的输入功率P＝IU′＝5

A×110V＝550W；电动机的发热功率P1＝I2r＝52×0.6

W＝15

W；所以电动机的输出功率P出＝P－P1＝535

W.【答案】

5A 550W 535W即学即练3

有一内电阻为4.4

Ω的电解槽和一盏标有“110

V

60

W”的灯泡串联后接在电压为220

V的直流电路两端，灯泡正常发光，则(

)电解槽消耗的电功率为120

W电解槽的发热功率为60

WC．电解槽消耗的电功率为60

WD．电路消耗的总功率为60

W解析：灯泡正常发光，说明灯泡的电压为110

V，电功率是60

W．电流I＝U＝110P

60

＝

6

1111A，则电解槽的电压为110

V．电流也为

6

A，消耗功率P＝IU＝60

W．故C正确．答案：C易错疑难例析1．用“柱体微元”模型求解电流大小【例1】(多选)截面积为S的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt内通过导线截面的自由电子数是()A．nSvΔt

B．nvΔtC.IΔt

D.IΔte

Se(1)导体内的总电荷量：Q＝nlSq.v(2)电荷通过横截面的时间：t＝

l

.tQ(3)电流表达式：I＝

＝nqSv.【答案】

AC2．电功与电热的理解【例2】有一个小型直流电动机，把它接入电压为U1＝0.2

V的电路中时，电机不转，测得流过电动机的电流是I1＝0.4A；若把电动机接入U2＝2.0V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0A．求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？【要点提示】

电功与电热的关系2电功是电能转化为其他形式能量的量度．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.从能量转化的角度看，电功与电热间的数量关系是：W≥Q，即UIt≥I2Rt.具体地说：①纯电阻电路U2计算电功、电热可选用下列公式中任一形式：W＝Q＝Pt＝UIt＝I

Rt＝

R

t.