高三物理第一轮复习 电路电功和电功率学案 新人教版

1、第十章恒流第十章恒定电流调查高等院校入学考试考试纲导航仪表内容要求说明64 .电流.欧姆定律.电阻和电阻定律65 .电阻率与温度的关系66 .半导体及其应用.超导及其应用67 .电阻串联并联串联电路的分压作用和并联电路的分流作用68 .功率功和功率.串联并联电路的功率分配69 .电源电动势和内阻.闭合电路的欧姆定律.路边电压70 .电流、电压和电阻的测量：电流校正、电压校正和多功能电表的使用.伏安法测量电阻123 .实验：测量金属的电阻率(练习在云同步中使用间谍手性螺旋测微器)。124 .实验：小珠的伏安图特性绘制曲线125 .实验：将电流校正改造为电压校正126 .实验：用电流校正和电压校正

2、测量电池的电动势和内阻127 .实验：用万用表搜索黑匣子内的电气零配件129 .实验：传感器的简单应用定向问题近年来，本章内容的高考问题集中于电路的变化、电路故障的检测、包括电容的电路及包括电表(理想或非理想)的电路问题的分析，以选择题或填空题的形式出现的很多每年问题都有关，在复习中应注重一盏茶。 并且，用在实验中学到的实验方法修改或处理未遇的实验问题是高考实验的倾向。从这里三年五载的高考来看，高考对于本章的考察有以下倾向：1 .对实验的考察.对实验的基础知识的考察，器材的连接，机器的选择，电路设定修正，误差分析。2 .包括电容的电路分析3 .电表的使用很多准备考试的方略在本章复习中，要注意分

3、析、解决问题的方法。 例如，闭合回路的动态分析等的有效的运用、模型的转化、非电量和电量的转化，以及极限法、代入法等的运用是学会、学习本章所必需的在纯电阻电路中，电路消耗的电能当然只能转换为电能。 如果在电气线路上连接马达和蓄电池等，那么大部分电能变换为机械能在外部工作，或变换为化学能存储在蓄电池中的I=，R=等，这些个的形式被称为定义式： q，t补正电流，u，I补正电阻，IQ，q此外，要把重点放在实验方法、重要仪器的使用等知识复习上，学习把学到的理论知识应用于实验中第一时间一部分电路的功率和功率第一关：基础关展望高考基础知识一、电流知识解说(1)定义：将通过导体横截面的电荷量相对于通过这些个的

4、电荷量所需的时间之比称为电流，用I表示。(2)定义式： I=。(3)物理意义：表示电流强弱的物理量(4)单位：国际单位安培(a )其他单位毫安(mA )微安(A )1安培=103毫安=106微安培。(5)形成导体中的自由电荷在电场的作用下取向移动，形成电流电源可以使电路保持持续电流(6)方向：习惯性地规定将正电荷的取向移动方向作为电流方向。(7)恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流说明：金属导体中的电流方向与自由电子方向移动的方向相反电解液正、负络离子的取向移动方向相反，但正、负络离子的取向移动的电流方向相同，此时在I=中，q是正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.电流有大小和方向，

5、但不是矢量，而是标量q=It是求电荷量的重要公式，其变形式I=qt求电流在时间t的平均值，对恒定电流而言，其瞬时值与平均值相等。(8)电流的微观表现电流的微观公式为I=nqSv在此，v是导体中的自由电荷沿着导体的取向移动的速度，s是导体的截面积，n是导体的每单位体积的自由电荷数，q是每自由电荷的电荷量由此可知，从微观上看，电流由导体中每单位体积的自由电荷数、电荷量、取向移动速度决定，也与导体的截面积有关.三种速度的差异电流传导速度、电子取向移动速度、电子热运动速度a .电流传导速度等于光速，当电路导通时，导体中的电子立即受到电场力而转换方向，形成电流b .大小取决于电流，一般订单为10-5 m

6、/s.(每个电子)c .电子热运动速度，每个微粒子都进行不规则的运动，其速度与温度有关，通常是每秒数百米活用1 .在图所示的电解单元中，若在5 s内测定合订7.5 C正电荷和7.5 C负电荷通过单元的垂直截面oo ，则电路中的电流订正所表示的读取值为()甲组联赛乙级联赛三甲联赛七点五a分析：从电流的基本概念可知，对于某断面s，如果从左侧通过的电荷量为正电荷q，从右侧通过的电荷量为负电荷-q，则通过该断面的电荷量为2q。 在从两个相反方向向云同步通过截面的电荷都是正(或负)的电荷的情况下，总电荷量是这些电荷量的减法运算.综合以上信息，求出：Q=(7.5 7.5) C=15 C所以I=A=3 A回

7、答： c二、抵抗知识解说(1)定义：导体的两端电压与通过导体的电流之比(2)定义式： R=。单位：欧姆，常用的是k，m.1=10-3k=10-6m。说明：电阻的定义式提供了一种测量电阻大小的方法，但导体对电流的这种阻碍作用是由导体自身的性质决定的，与施加的电压和通过的电流无关，不能误认为R=U/I与u成正比，r与I成反比”。三、抵抗定律知识解说(1)内容：温度不变时，导体的电阻r与其长度l成正比，与其横截面积s成反比公式： R=(3)单位：在国际单位制情况下为l-m、S-m2、r-、-m。说明：R=是导体电阻的大小的决定式，导体电阻由导体本身的要素(电阻率、长度l和横截面积s )决定，表示与其

8、他要素没有关系。R=为我们制造和控制抵抗提供了理论指导。 常用的折变电阻器是通过改变导线的长度来达到改变电阻的目的四、电力工作和电力知识解说1 .电力工作电流通过导体进行的工作称为电功，其实质是电场力使电荷移动的工作定义式： W=qU=IUt单位：焦点(j )标量，正负不表示大小。2 .电力电流功与完成这些个工作所需时间之比叫做电力定义式： P=单位：瓦1瓦=1j/s。标量，始终为正值，负值没有意义从W=IUt得知的P=IU活用2 .将6个同样小的灯泡连接到图甲、乙所示的电路上，调节咖啡师使灯泡正常发光，将甲、乙两电路消耗的电力分别表示给p甲和p乙，以下结论正确的是()甲乙丙乙、甲=3P乙丙乙

9、=3P甲p乙3P甲分析：每个小灯的额定电流为I额，甲回路中的三个小灯看作一个整体r，通过r的电流I总甲=3I额，同样对乙回路来说I总乙=I额。 甲回路中有p甲=UI总甲=U3I额，乙回路中有p乙回答： b第二关：技法关解读高考解题技术法一、纯电阻电路和非纯电阻电路的对比技法解说(1)一个电路中只含有电阻元件时，称为纯电阻电路。 这有两个基本特征：遵循欧姆定律：I=U/R电流通过纯电阻电路后，电流的功全部转换为电热，功率和热功率相等。 也就是说，W=Q=Pt=UIt=I2Rt=t.P=P热量=UI=I2R=U2/R。(2)当电气线路除电阻外，还含有电机、电解池等能够将电能转换为其他形式的能量的电

10、气设备时，该电气线路称为非纯电阻电路，其特点为：不服从欧姆定律，在非纯电阻电路中为I IR。电流通过电路时，电流功除了转换为系统内能外，还转换为机械能、化学能等其他形式的能量在非纯电阻电路中，电学量大于电热WQ，即IUtI2Rt，电学量大于热力，即UII2R，在校正电学量和电热时分别使用定义式：W=UIt，P=UI。 Q=I2Rt，p热量=I2R。(3)就电功、电热、机械能、化学能的综合问题，从能量转换和储存的角度分析，并如果电机通电后不旋转，其电功耗全部变换为焦耳热(系统内能)，此时相当于纯电阻电路，有W=UIt=I2Rt=Q。典型分析如例1图所示，在灯l上写有200 W，在电动机上写有20

11、00 W，当在a、b两端施加220 V的电压时，灯和电动机都正常动作，求出灯正常动作时的电阻.解析：从能量守恒的角度分析，对于任何电路，各部分的电功耗之和都等于该电路的电功耗.本问题应用该结论和串联电路上的电流相等的特征来解决.注意电滚子为非纯电阻电器，与电灯串联后，电压分配和功率分配与电阻没有比例关系，可以用比例法来解决已知电灯正常动作时电力为额定电力200 W，如果能够求出通过电灯的电流，则能够求出电灯正常动作时的电阻.将a、b间电流设为I、a、b间总电压U=220 V。a、b间消费总功率P=200 W 2000 W=2200 W。因为P=UI，所以I=A=10 A。从IL=IPL=IR开

12、始，R=2 。回答： 2二、欧姆定律和I-U影像的应用技术和注意事项技法解说1 .由于导体电阻随温度而变化，因此认为金属导电的电阻不会随电流而变化，只有在电压变化时欧姆定律才成立2 .欧姆定律所说的电流、导体两端的电压、电阻都属于同一段导体3 .在I-u影像中结合比例式(=)进行解析，会更直观、简洁、物理意义更明确。4 .制作半导体的伏安图特性曲线时，坐标轴尺度的选择是任意的，因此在利用格拉夫的斜率确定半导体电阻值的大小时，不能使用tan，并且必须按照u和i的比进行校正。5 .为了分析电阻的I-U图像或U-I图像，重要的是首先明确图像倾斜度的物理意义，并且辨别是k=R还是k=1/R。典型分析在

13、表示为“例220 V60 W”的钨丝灯上，所施加的电压u从零逐渐增加到220 V。 在这个过程中，电压u和电流I的关系可以用格拉夫表示。 图中所示的4个格拉夫中，实际上一定不适合()解析：电阻的定义式R=U/I到：在U-I图像上，某点的纵坐标u和该点的横轴I的比U/I对应于电阻值r。 因为钨丝灯的钨线的电阻随着温度的上升而增大，所以当施加在钨丝灯上的电压从0逐渐增大到220 V时，钨线从红色变为钨丝灯。 c图像上各点的U/I值随u的增大而减小，实际不匹配的d图像中的U/I值开始随u的增大而增大，然后随u的增大而减小，不匹配实际。 只有b图像中的U/I值随u的增大而增大，应根据实际情况，选择A、

14、C、d。回答： ACD第三关：训练关笑对高考在教堂训练1 .关于抵抗规律及其应用的正确说法是？从a.=可知，导体越长电阻率越小b .相对于金属导体，温度越高，电阻率越大，电阻越大c .滑动变阻器是根据抵抗规律化学基而制成的d .将合十礼层均匀拉伸后，对折并联连接，其电阻不变解析：某种材料的电阻率与材料本身和温度无关，与导体的长度和横截面积无关，金属导体的电阻率随温度的上升而增大，所以a错了b对，在d项中金属线本来的电阻为R=，伸长后，L1=nL，总体积V=LS不变，所以伸长回答： BC2 .金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，在图中所示的U-I图像中，能够表示金属铂电阻的U-I图的是()解析：由

15、于纯金属的电阻率随温度的上升而增大，因此c是正确的回答： c3.2根材料相同均匀的导线x和y、x的长度为l、y的长度为2L，与电路串联连接，沿长度方向电位变化如图所示，则为x、y导线的横截面积之比()A.2:3B.1:3C.1:2D.3:1分析：从图像可以看出，导线x和y的两端电位差之比：=导线x与y的电阻之比：=、由R=得到： S=因为=，所以选择b。回答： b4 .如图所示的电路那样，R1=R3R2=R4，当在a、b两端连接电源时，各电阻消耗的电力p的大小比较为()A.P1=P3P1P4P1P3P4D.P1P2P4P3解析：在串联电路中，通过R1、R2、r并联的电流是P1=I2R1、P2=

16、I2R2、p并=I2R并联、P1P2P并联，并且p并联=P3 P4、R3、R4的两端电压相等回答： d上课作业三十四部分电路的电气和电力1 .在图中表示对小灯通电后，其电流I根据施加电压u而变化的格拉夫。 p是格拉夫上的一点，P N是格拉夫的切线，PQ是u轴的垂线，PM是I轴的垂线a .随着施加电压的增大，小灯的电阻增大与b.p点对应，小灯的电阻为R=与c.p点对应，小灯的电阻为R=与d.p点对应，小灯泡的功率是图中矩形PQOM包围的面积由于分析：I-U图像的斜率倒数的物理意义表示电阻值，所以小灯泡的电阻随着u增大而增大，对于a对可变电阻，由于R=U/I，所以p点与电阻R=U1/I2对应，无法用r=u/i进行校正，b 功率P=UI，因此p点的对应功率P=U1I2是矩形PQOM包围的面积，为d对。答案：ABD2 .某家庭用电熨斗，如其