高考物理恒定电流.ppt

1、第7章恒定电流,2014高考导航,第1讲欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律,本节目录,基础再现对点自测,知能演练轻巧夺冠,考点探究讲练互动,技法提炼思维升华,要点透析直击高考,知识清单,电压,电阻,电解液,大,长度,横截面积,导电性能,增大,减小,绝对零度,减小为零,正比,正比,各个电阻的倒数,反比,反比,电场力,UIt,IU,I2Rt,I2R,快慢,热身体验 1.(2013龙岩一中月考)对于欧姆定律，下列理解正确的是 () A从IU/R中可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B从RU/I中可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C从UIR中可知

2、,导体两端的电压随电阻的增大而增大 D从RU/I中可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零,22.(2013山东菏泽统测)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,3一个T型电路如图所示，电路中的电阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计则() A当cd端短路时，ab

3、之间的等效电阻是80 B当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 C当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V D当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V,41.当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是() A3 V1.8 J B3 V3.6 J C6 V1.8 J D6 V3.6 J 42.一台电动机，额定电压是100 V,电阻是1 .正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为() A500 WB25 W C1000 WD475 W,

4、热身体验答案与解析,22.解析：选D.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,一、对电阻、电阻率及伏安特性曲线的理解 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，电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好 (2)导体的电阻大，电阻率不一定大，所以它的导电性能不一定差；导体的电阻率

5、小，电阻不一定小，即它对电流的阻碍作用不一定小 (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关,2电阻的决定式和定义式的比较,即时应用1如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是() Aa代表的电阻丝较粗 Bb代表的电阻丝较粗 Ca电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值 D图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比,二、电功与电热及电功率与热功率,即时应用2(2013海淀区高三检测)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，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2.0 A则以下判

6、断中正确的是() A电动机的输出功率为14 W B电动机两端的电压为7 V C电动机产生的热功率为4 W D电源输出的电功率为24 W,解析：选B.根据题意，由电路图可知：电动机与定值电阻R0流过的电流相等，大小等于电流表示数2.0 A由闭合电路欧姆定律可得电动机两端电压的大小为UMEI(rR0)7 V，所以电动机的输出功率为PUMII2RM12 W，则A错误、B正确；电动机的热功率：PMI2RM2 W，选项C错误；电源的输出功率为P出EII2r20 W，选项D错误,【解析】导线长度和横截面积变化时，导线的体积保持不变因此当把第一根金属线均匀拉长到原来的2倍时，其横截面积减小为原来的一半，根据

7、电阻定律Rl/S，则电阻变为原来的4倍；当把第二根金属线对折后并合时，其长度减半，横截面积加倍，所以电阻变为原来的1/4.显然，两个金属线的电阻之比为161.根据电流的定义得qIt，结合欧姆定律，当给它们分别加上相同的电压时，在相同时间内通过它们的电荷量之比为q1q2I1I2R2R1116. 【答案】C,考点2非纯电阻电路的计算 一台电风扇，内阻为20 ，接上220 V电压后正常工作，消耗功率66 W，求： (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？ (2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？ (3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能

8、转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？ 【思路点拨】电风扇是非纯电阻用电器，关键是把握住能量守恒定律及电风扇不转时可视为纯电阻用电器,【答案】(1)0.3 A(2)64.2 W1.8 W97.3% (3)11 A2420 W2420 W 【规律总结】电动机工作时，既是非线性元件，也是非纯电阻元件，非线性元件是指I与U不是正比关系，非纯电阻元件是指WQ.,方法技巧电路故障的分析 【范例】如图所示，电源电动势为6 V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压分别为Uad0，Uab6 V，Ucd6 V，由此可以判定() AL1和L2的灯丝都断了 BL1的

9、灯丝断了 CL2的灯丝断了 D变阻器R断路,思路点拨 解答本题时应根据电压表的示数情况判断若电压表示数为零，则外电路断路，若电压表示数不为零，则外电路是通路 【答案】C,【方法提炼】故障分析方法 (1)仪器检测法 断点故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该路段中有断点. 短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，当电压表示数为零时，该电路被短路；当电压表示数不为零时，则该电路不被短路或不完全被短路. (2)排除法：如果电路发生某种故障,寻求故障发生在何处时,可将整个电路划分为若干部分；然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电路

10、规律进行正向推理，推理结果若与题干中所述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题干中所述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止.,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,第2讲电动势闭合电路的欧姆定律,本节目录,基础再现对点自测,知能演练轻巧夺冠,考点探究讲练互动,技法提炼思维升华,要点透析直击高考,知识清单 一、电动势,正比,反比,IRIr,增大,减小,0,E,0,2路端电压跟电流的关系 路端电压跟电流的关系是UEIr，用图象表示如图所示.此图象的物理意义是： (1)图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的_ (2)图线斜率大小代表电源的_

11、，路端电压U随电流I变化的本质原因是由于电源内阻的存在 (3)图中Im代表短路电流，Im_.,电动势,内阻,热身体验,2一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 的负载电阻后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为() AE2.4 V，r1 BE3 V，r2 CE2.4 V，r2 DE3 V，r1 ,31.(2013福州高三检测)电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是() A因为电源电动势不变，所以路端电压也不变 B因为UIR，所以当I增大时，路端电压也增大 C因为UEIr，所以当I增大时，路端电压下降 D若外电路断开，则路端电压为零,热身体

12、验答案与解析,一、电源的相关功率和电源的效率 1正确区分相关电功率的含义 特别提醒：元件的总功率元件的输出功率；元件的实际功率元件的额定功率.,特别提醒：(1)当电源的输出功率最大时，其效率50%，当R时 100%，但此时P出0无实际意义. (2)对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率应根据PI2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同.,即时应用1 (2013湖北七市联考)有一个电动势为3 V、内阻为1 的电源下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W，且使该电源的效率大于50%的是() A0.5 B1 C1.5 D2 ,(4)由U内I总r确定电源的内电压如何变化 (5)由U外EU内确定电源的

13、外电压如何变化 (6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化 (7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化 由以上步骤可以看出，解决此类问题，基本思路是“局部整体局部”，同时要灵活地选用公式，每一步推导都要有确切的依据 特别提醒：电路的动态分析问题还可以用极限法来分析，即遇到因变阻器滑动触头滑动引起电路变化的问题时，可将变阻器的滑动触头分别滑至两个极端去讨论.,即时应用2(2012上海高考卷改编)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列有关电源的判断错误的是() A总功率一定减小 B效率一定增大 C内部损耗功率一定减小 D输出功率一定先增大后减小

14、,三、电源UI图线与元件UI图线 如图，甲是电源的UI图线，乙是电阻的UI图线，两种图线比较如下：,即时应用3如图所示的UI图象中，直线a为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线b为某一电阻R的伏安特性曲线，两图线相交于(2,2)用该电源和该电阻组成闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别是() A6 W,1 B6 W,0.5 C4 W,1 D4 W,0.5 ,解析：选D.由题图中图线a的截距可知，电源的电动势为E3 V；由题图中图线a的斜率可知电源的内阻为r0.5 ；由题图中a、b两图线的交点可知，闭合电路的总电流及路端电压分别为2 A和2 V因此，电源的输出功率为PUI4 W，A、B、

15、C错误，D正确,四、含容电路的分析和计算 电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路有充电、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想不漏电的情况)的元件，在电容器处电路可看做是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上，分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确地判断和求出电容器两端的电压，具体做法是：,1确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压 2当电容器和某一电阻串联后，接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压 3电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的

16、充放电.如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电电量的多少可根据QCU计算 特别提醒：求解含有电容器的电路问题，首先要弄清楚电路结构，分析出电容器两极板间的电压如何变化，然后根据串并联电路的特点结合欧姆定律，确定其他量.,即时应用4 (2013福建师大附中高三质检)如图所示，电源电动势为4 V，内阻为1 ，电阻R13 ，R2R34 ，电流表的内阻不计，闭合S，电路达到稳定状态后，电容器两极板间电压为() A0 B2.3 V C3 V D3.2 V,A若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大 B若仅增大A、B板间距离,则小球重新达到稳定后变大

17、C若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大 D若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变,【答案】D 【方法技巧】电路的动态分析应该先局部后整体，整体后再局部先局部是看由于局部的电阻变化而引起的总电阻的变化，然后看整体的干路电流和路端电压的变化情况，结合它们的变化情况再分析需要求解的物理量的变化,考点2闭合电路的分析计算 在如图所示的电路中，R12 ，R2R34 ，当开关S接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关S接b时，电压表示数为4.5 V，试求： (1)开关S接a时，通过电源的电流和电源两端的电压； (2)电源的电动势和内电阻； (3)当开关S接c时，通过R

18、2的电流,【思路点拨】当开关接不同触点a、b、c时，电阻R1、R2、R3的连接方式发生了变化，搞清它们之间的连接方式是解题的前提和关键,【答案】见解析,方法技巧 等效电源及其UI图象的应用 【范例】(10分)图甲为某元件R的UI特性曲线，把它连成图乙所示电路已知电源电动势E5 V，内阻r1.0 ，定值电阻R04 .闭合电键S后，求： (1)该元件的电功率； (2)电源的输出功率,思路点拨 (1)R0与电源构成等效电源，R两端的电压等于等效电源的端电压； (2)画等效电源的UI图象； (3)两图线的交点即为元件的工作点 【答题模板】等效电源的电动势EE5 V， 内阻rrR05 .(2分) 根据UEIr55I，