高考物理總復(fù)習(xí) 第1講 電流 電阻 電功和電功率課件 新人教版選修31

考綱要求考綱要求高頻考點(diǎn)高頻考點(diǎn)歐姆定律歐姆定律電阻定律電阻定律電阻的串、并電阻的串、并聯(lián)聯(lián)電功率、焦耳電功率、焦耳定律定律電源的電動(dòng)勢(shì)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻和內(nèi)阻閉合電路的歐閉合電路的歐姆定律姆定律考點(diǎn)考點(diǎn)201220112010電阻定律、部分電阻定律、部分電路歐姆定律電路歐姆定律江蘇江蘇6，重慶重慶20浙江浙江15電功、電功率電功、電功率浙江浙江17安徽安徽18，課標(biāo)全國(guó)課標(biāo)全國(guó)19電源電功勢(shì)、閉電源電功勢(shì)、閉合電路歐姆定律合電路歐姆定律上海上海13、17海南海南2，上海上海13上海上海5，陜西陜西19考情考情分析分析預(yù)計(jì)在預(yù)計(jì)在2014年的高考中，可能考查電路的計(jì)算，包括串、并聯(lián)計(jì)算年的高考中，可能考查電路的計(jì)算，包括串、并聯(lián)計(jì)算(純純電阻電路和非純電阻電路電阻電路和非純電阻電路)和閉合電路歐姆定律的應(yīng)用；也可能考查電和閉合電路歐姆定律的應(yīng)用；也可能考查電路分析，包括含電容器電路的分析，電功和電功率在串、并聯(lián)電路中路分析，包括含電容器電路的分析，電功和電功率在串、并聯(lián)電路中的分配分析；還可能考查與電磁感應(yīng)、交流電相結(jié)合，運(yùn)用相關(guān)的電的分配分析；還可能考查與電磁感應(yīng)、交流電相結(jié)合，運(yùn)用相關(guān)的電路、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、能量守恒來(lái)解決的一些綜合題路、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、能量守恒來(lái)解決的一些綜合題.定向移動(dòng)定向移動(dòng) 正電荷正電荷 InqSv (2)電流微觀式的推導(dǎo)如圖，自由電荷電荷量為q，單位體積電荷數(shù)為n，定向移動(dòng)速度為v，導(dǎo)體橫截面積為S，則阻礙作用阻礙作用 長(zhǎng)度長(zhǎng)度 橫截面積橫截面積 材料材料 導(dǎo)電性能導(dǎo)電性能 材料性質(zhì)材料性質(zhì) 增大增大 減小減小 (1)電阻與電阻率的區(qū)別電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量導(dǎo)體電阻并不是只由電阻率決定，即電阻大，電阻率不一定大；電阻率小，電阻不一定小(2)定義式和決定式的比較正比正比 反比反比 金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 純電阻純電阻 電壓電壓U 電流電流I 直線直線 曲線曲線 不成正比不成正比 圖象圖象物理意義物理意義注意問(wèn)題注意問(wèn)題反映反映U和和I的的正比關(guān)系正比關(guān)系圖象的斜率表示圖象的斜率表示導(dǎo)體的電阻，斜導(dǎo)體的電阻，斜率越大，電阻越率越大，電阻越大大反映導(dǎo)體的反映導(dǎo)體的伏安特性伏安特性圖象斜率的倒數(shù)圖象斜率的倒數(shù)表示導(dǎo)體的電阻表示導(dǎo)體的電阻電場(chǎng)力電場(chǎng)力 UIt 電能電能 做功的快慢做功的快慢 UI 熱量熱量 I2Rt 思考有電動(dòng)機(jī)的電路一定是非純電阻電路嗎？在非純電阻電路中歐姆定律是否成立？提示 不要認(rèn)為有電動(dòng)機(jī)的電路一定是非純電阻電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，仍為純電組電路，歐姆定律仍適用，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能只有在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才為非純電阻電路，UIR，歐姆定律不能適用，此時(shí)大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能2要根據(jù)電流正確判斷l(xiāng)、S，沿電流方向?qū)w的長(zhǎng)度為l，垂直于電流方向的截面積才是S.3電阻定律中涉及的l、S可以與實(shí)際問(wèn)題巧妙地結(jié)合起來(lái)，解題時(shí)要能正確分析思路啟迪當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否看做純電阻，歐姆定律能否使用？當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否看做純電阻？根據(jù)能量守恒定律找出能量轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖所示，有一個(gè)提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)銘牌有“電機(jī)內(nèi)阻r0.6 ”的標(biāo)志，如果已知電路中的固定電阻R10 ，電路兩端電壓U160 V，電壓表的示數(shù)U110 V根據(jù)以上數(shù)據(jù)試計(jì)算：(1)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率(3)電功機(jī)的輸出功率(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入IU5110 W550 W(3)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率PrI2r520.6 W15 W電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出P入Pr535 W答案 (1)5 A(2)550 W(3)535 W(2)斷路：指電路兩點(diǎn)間(或用電器兩端)的電阻無(wú)窮大，此時(shí)無(wú)電流通過(guò)，即電源正常用電壓表并聯(lián)該段電路(或用電器)兩端指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該電路斷路若只有一處斷路，整個(gè)電路的電勢(shì)差全部降落在該處，其他各處無(wú)電壓降落. 當(dāng)電路出現(xiàn)斷路時(shí)，主要有以下的現(xiàn)象：被斷路部分無(wú)電流，被斷路部分有電壓(如果電路較簡(jiǎn)單一般此電壓會(huì)等于電源的輸出電壓)2基本方法：(1)電壓表或電流表檢查法：當(dāng)電路中有電源時(shí)，可以使用電壓表或電流表測(cè)量各部分的電壓和電流，通過(guò)對(duì)測(cè)量電壓和電流值的分析，就可以確定故障. 用電壓表檢查電路時(shí)：電壓表有示數(shù)的原因：電壓表兩接線柱間含電源部分的電路為通路，同時(shí)與電壓表并聯(lián)的部分電路沒(méi)有短路現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，電壓表有示數(shù)電壓表無(wú)示數(shù)的原因：a.電壓表兩接線柱間含電源部分的電路為斷(開)路b.電壓表兩接線柱間含電源部分雖然為通路，但與電壓表并聯(lián)的部分電路出現(xiàn)了短路現(xiàn)象(2)電阻檢查法：斷開電路中的電源，可以使用多用電表測(cè)量待測(cè)部分的電阻，通過(guò)對(duì)測(cè)量電阻值的分析，就可以確定故障. 用多用電表歐姆擋檢查電路時(shí)：把多用電表打向歐姆擋，兩表筆相碰，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻，使指針滿偏，即此時(shí)Rx0.測(cè)試電路中的兩點(diǎn)：a.有示數(shù)，說(shuō)明兩點(diǎn)間正常b.指針幾乎不動(dòng)，說(shuō)明兩點(diǎn)間有斷路(1)觸地點(diǎn)到甲地的距離為多少？(2)若把電阻箱R阻值調(diào)大，分析說(shuō)明通過(guò)電流表G的電流方向思路啟迪電路的故障分析與判斷，實(shí)際就是電路知識(shí)的綜合應(yīng)用本題需首先弄清電路中電阻元件的連接形式，往往需要畫出等效電路圖；其次需抓住把AB段看成斷路，建立合理的等式解題樣板設(shè)觸地點(diǎn)D到甲地的距離為x km，觸地點(diǎn)D到乙地的距離為(50 x) km.設(shè)觸地點(diǎn)D左側(cè)電話線的電阻為R線1，D處右側(cè)電話線的電阻為R線2，每1 km電話線的阻值為k，等效電路圖如下圖如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為6 V，當(dāng)開關(guān)接通時(shí)，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測(cè)得各部分電壓Uad0，Uab6 V，Ucd6 V，由此可以判定()AL1和L2的燈絲都斷了BL1的燈絲斷了CL2的燈絲斷了D變阻器R斷路解析由題給條件可知，電路中有的地方?jīng)]有電壓，由Uad0，Ucd6 V可知電路是斷路，由Uab6 V，Ucd6 V可知，內(nèi)電路與a、b之間沒(méi)有斷點(diǎn)，外電路中的a、b和c、d之間有斷點(diǎn)，取其公共部分可知燈L2斷路由電燈L2兩端電壓不為零，可知燈L1與變阻器R是導(dǎo)通的，選項(xiàng)C正確答案 C(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P135)物理建模求解電流大小的“柱體微元”模型粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體長(zhǎng)為l，橫截面積為S，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，當(dāng)導(dǎo)體兩端加上一定的電壓時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v.本題是利用流體模型求解問(wèn)題在力學(xué)中我們?cè)?jīng)利用此模型解決風(fēng)能發(fā)電功率問(wèn)題，也是取了一段空氣柱作為研究對(duì)象請(qǐng)同學(xué)們自己推導(dǎo)一下 A導(dǎo)體的電功率隨電壓U的增大而增大B導(dǎo)體的電功率與電壓U的平方成正比C在A點(diǎn)，導(dǎo)體的電阻為tanD在A點(diǎn)，導(dǎo)體的電阻為tan 易錯(cuò)分析 錯(cuò)解一：認(rèn)為UI圖象上某點(diǎn)的電阻值等于過(guò)該點(diǎn)切線的斜率，該斜率為tan，錯(cuò)選C項(xiàng)錯(cuò)解二：認(rèn)為UI圖象上某點(diǎn)的電阻值，等于該點(diǎn)與原點(diǎn)所連直線的斜率，即OA的斜率，該斜率為tan，錯(cuò)選D項(xiàng)在物理圖象上不能用傾角的正切求斜率這與數(shù)學(xué)上求斜率的方法是不同的因?yàn)槲锢韴D象的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別表示不同的物理量，圖線傾角的大小與坐標(biāo)標(biāo)度(單位長(zhǎng)度表示多大的物理量)的選取有關(guān)，而斜率表示的物理量等于縱坐標(biāo)變化量與橫坐標(biāo)變化量的比值，與坐標(biāo)標(biāo)度的選取無(wú)關(guān)在UI圖象上某點(diǎn)的電阻值，等于該點(diǎn)與原點(diǎn)所連直線的斜率(兩個(gè)狀態(tài)量的比值)，而不是該點(diǎn)切線的斜率 (2012天安模擬)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說(shuō)法中正確的是()(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P136)1關(guān)于電阻率，下列說(shuō)法中正確的是()A電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導(dǎo)電性能越好B各種材料的電阻率大都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度升高而減小C所謂超導(dǎo)體，是當(dāng)其溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，它的電阻率突然變?yōu)闊o(wú)窮大D某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標(biāo)準(zhǔn)電阻解析電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大，說(shuō)明其導(dǎo)電性能越差，A錯(cuò)；各種材料的電阻率大都與溫度有關(guān)，純金屬的電阻率隨溫度升高而增大，越導(dǎo)體是當(dāng)溫度降低到某個(gè)臨界溫度時(shí)，電阻率突然變?yōu)榱?，B、C均錯(cuò)；某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常用于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻，D對(duì). 答案 D2溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，如圖所示的圖線分別為某金屬導(dǎo)體和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線，則()A圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系B圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系C圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系D圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系答案 CD3一臺(tái)國(guó)產(chǎn)封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算出此電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電熱水器的電流約為()額定容量額定容量54 L最高水溫最高水溫75 額定功率額定功率1500 W額定壓力額定壓力0.7 MPa額定電壓額定電壓220 V電器類別電器類別類類4如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12 V，燈泡L上標(biāo)有“6 V,12 W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM0.50 .若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說(shuō)法中正確的是()A電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12 WB電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12 WC電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為2 WD整個(gè)電路消耗的電功率為22 W