高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題七 第1講 電流 電阻 電功及電功率課件 新人教版

專題七恒定電流 考 點(diǎn) 內(nèi) 容 要 求 熱 點(diǎn)1.歐姆定律1.電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高考必考內(nèi)容，并且所占分值較大.本專題的電學(xué)實(shí)驗(yàn)是復(fù)習(xí)的重點(diǎn).2.實(shí)驗(yàn)考查形式靈活多變，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、儀器的選取、電路連接、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等.重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理、數(shù)據(jù)處理的能力，方法包括圖象法、計(jì)算法、列表法等.要學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源，知道用多次測(cè)量求平均值的方法或采用描點(diǎn)連線法減小偶然誤差.3.電路中的電流、電壓、電功和電功率的計(jì)算常與交流電、電磁感應(yīng)等部分知識(shí)結(jié)合考查.4.部分電路的歐姆定律與閉合電路的歐姆定律是電學(xué)中的基本規(guī)律，以這兩個(gè)定律為中心 展開(kāi)的串并聯(lián)電路、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析、含電容電路分析等也時(shí)常出現(xiàn)在選擇題中.2.電阻定律3.電阻的串聯(lián)、并聯(lián)4.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻5.閉合電路的歐姆定律6.電功率、焦耳定律實(shí)驗(yàn)七：測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器) 實(shí)驗(yàn)八：描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)九：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)十：練習(xí)使用多用電表 第 1講 電 流 電 阻 電 功 及 電 功 率 一 、 電 流 、 電 阻 、 歐 姆 定 律1.電流(1)電流：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量與通過(guò)這些電量所用時(shí)間的_，是標(biāo)量.(2)表達(dá)式比值neSv正電荷宏觀表達(dá)式：I_；微觀表達(dá)式：I_.(3)方向：物理學(xué)中規(guī)定_定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较? 2.電阻、電阻定律、電阻率(1)電阻的定義式：R_(注意：電阻與電壓和電流強(qiáng)度無(wú)關(guān)).導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用長(zhǎng)度物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了_.(2) 電阻定律：在溫度不變的情況下，導(dǎo)體的電阻跟其_成正比，跟其_成反比，還與它的_有關(guān).表達(dá)式為_(kāi)(此為電阻的決定式).橫截面積材料 (3)電阻率溫度與溫度的關(guān)系：有的隨溫度的升高而增大，如金屬材料；有的隨溫度的升高而減小，如半導(dǎo)體材料；有的幾乎不受溫度的影響，如錳銅合金、鎳銅合金. 3.歐姆定律正比反比(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流 I 跟導(dǎo)體兩端的電壓 U 成_，跟它的電阻 R 成_.(2)公式：I_.(3)適用條件：適用于金屬和電解液導(dǎo)電或純電阻電路. 二 、 電 功 、 電 功 率 、 焦 耳 定 律1.電功電場(chǎng)力UIt電能(1)定義：電路中_移動(dòng)電荷所做的功.(2)公式：WqU_(適用于所有的用電器).(3)實(shí)質(zhì)：_轉(zhuǎn)化成其他形式的能的過(guò)程. 2.電功率(1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的_.(3)額定功率：用電器正常工作時(shí)的功率，當(dāng)用電器兩端的_或流過(guò)用電器的_為額定值時(shí)，它就一定正常工作.用電器實(shí)際工作時(shí)的功率必須_額定功率.快慢UI電壓電流小于或等于 電流的二次方導(dǎo)體的電阻通電時(shí)間3.焦耳定律(1)內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟_成正比，跟_及_成正比.(2)表達(dá)式：_.QI2Rt 【 基 礎(chǔ) 檢 測(cè) 】(2015 年 天 津 六 校 聯(lián) 考 )電阻 R 和電動(dòng)機(jī) M 串聯(lián)接到電路中，如圖 7-1-1 所示，已知電阻 R 跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻值相等，開(kāi)關(guān)接通后，電動(dòng)機(jī)正常工作.設(shè)電阻 R 和電動(dòng)機(jī) M 兩端的電壓分別為 U1 和 U2，經(jīng)過(guò)時(shí)間 t，電流通過(guò)電阻R 做功為 W1，產(chǎn)生熱量為 Q1，電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功為 W 2，產(chǎn)生熱量為 Q2，則有( )圖 7-1-1B.U1U2，Q1Q2D.W1W2，Q1Q2A.U1U2，Q1Q2C.W1W2，Q1Q2答 案 ： A 考 點(diǎn) 1 伏 安 特 性 曲 線 的 應(yīng) 用 重 點(diǎn) 歸 納1.導(dǎo)體的伏安特性曲線研究部分電路歐姆定律時(shí)，常畫(huà)成 I-U 或 U-I 圖象，如圖7-1-2 甲、乙所示.(對(duì)于線性元件，伏安特性曲線是直線；對(duì)于非線性元件，伏安特性曲線是曲線.)圖 7-1-2 2.注意 只不過(guò) U、I 改變，R 的值不同.(4)在涉及 U-I 圖象問(wèn)題時(shí)要注意，有些圖象的原點(diǎn)不是以U0、I0 為起始的. 典 例 剖 析例 1： (多 選 ， 2015 年 江 蘇 名 校 檢 測(cè) )在如圖 7-1-3 甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.當(dāng)開(kāi)關(guān) S 閉合后，電路中的總電流為0.25 A，則此時(shí)( )甲乙圖 7-1-3 思 維 點(diǎn) 撥 ：對(duì)非線性元件一定要注意在不同電壓下，元件的電阻值不同.A.L1上的電壓為L(zhǎng)2上電壓的2倍B.L1消耗的電功率為0.75 WC.L2的電阻為12 D.L1、L2消耗的電功率的比值大于4 1 答 案 ： BD 【 考 點(diǎn) 練 透 】1.(多 選 ， 2016 年 黑 龍 江 牡 丹 江 期 中 )在如圖 7-1-4 甲所示的電路中，R1 為定值電阻，R2 為滑動(dòng)變阻器.閉合電鍵 S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭 P 從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程圖象如圖乙所示.則( )甲乙圖 7-1-4 A.圖線甲是電壓表 示數(shù)隨電流變化的圖線B.電源內(nèi)電阻的阻值為 10 C.電源的最大輸出功率為 3.6 WD.滑動(dòng)變阻器 R2 的最大功率為 0.9 W答 案 ： AD 2.(多 選 )如圖 7-1-5 甲所示電路，小燈泡通電后其兩端電壓U 隨所通過(guò)的電流 I 變化的圖象如圖乙所示，P 為圖象上一點(diǎn)，PN 為圖象的切線，PM 為 U 軸的垂線，PQ 為 I 軸的垂線，下列說(shuō)法中正確的是( )甲乙圖 7-1-5 A.隨著所通電流的增大，小燈泡的電阻增大C.在電路中燈泡 L 兩端的電壓為 U1 時(shí)，電阻 R 兩端的電壓為 I1RD.對(duì)應(yīng) P 點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形 PQOM 所圍的“面積” 答 案 ： ABD 物理量電功(W)電熱(Q)電功率(P)物理意義電流通過(guò)電路時(shí)所做的功電流通過(guò)用電器時(shí)產(chǎn)生的熱量電流做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功能量轉(zhuǎn)化消耗電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能單位時(shí)間內(nèi)電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的量 考 點(diǎn) 2 電 功 、 電 功 率 、 電 熱 的 計(jì) 算 重 點(diǎn) 歸 納1.電功、電熱和電功率的區(qū)別 (續(xù) 表 )物理量電功(W)電熱(Q)電功率(P)表達(dá)式任何電路WqUUIt QI2Rt PUI純電阻電路WqUUIt非純電阻電路WqUUItI 2RtW其他PUII2RP其他 2.非純電阻電路的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系在非純電阻電路(含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等)中消耗的電能除轉(zhuǎn)化成內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化成機(jī)械能(如電動(dòng)機(jī))或化學(xué)能(如電解槽)，即：電動(dòng)機(jī)：WE 機(jī)Q(UItE 機(jī)I2Rt)電解槽：WE 化Q(UItE 化I2Rt)此時(shí)：WQ(UItI2Rt) 典 例 剖 析例 2：如圖 7-1-6 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)電動(dòng)機(jī)的輸出功率.圖 7-1-6 思 維 點(diǎn) 撥 ：電壓表與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，故電動(dòng)機(jī)的電壓為電壓表的讀數(shù)，用串聯(lián)分壓原理計(jì)算出定值電阻的電壓，用歐姆定律計(jì)算出電路的總電流，即可對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)果.解 ： (1)電 阻 R 與 電 動(dòng) 機(jī) 串 聯(lián) ， 所 以 電 流 相 等 ， 對(duì) 電 阻 R 根據(jù) 歐 姆 定 律 ， 由 串 并 聯(lián) 的 規(guī) 律 可 得(2)電 動(dòng) 機(jī) 的 輸 入 功 率 P 入 IU 5110 W 550 W.(3)電 動(dòng) 機(jī) 的 發(fā) 熱 功 率 Pr I2r 520.6 W 15 W.電 動(dòng) 機(jī) 的 輸 出 功 率 P出 P入 Pr 535 W. 備 考 策 略 ：在非純電阻電路里，要注意區(qū)別電功和電熱，注意應(yīng)用能量守恒定律：電熱QI2Rt；電動(dòng)機(jī)消耗的電能也就是電流做的功WUIt；由能量守恒得WQE，E為其他形式的能，這里是機(jī)械能；對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，輸入的功率P入IU；發(fā)熱的功率P熱I2R，輸出的功率即機(jī)械功率P機(jī)P入P熱UII2R. 【 考 點(diǎn) 練 透 】3.(2015 年 廣 東 電 白 一 中 月 考 )一個(gè)電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻相同，都為 R.設(shè)通過(guò)它們的電流相同(電動(dòng)機(jī)正常)運(yùn)轉(zhuǎn))，則在相同的時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(A.電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱相等B.電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率C.電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D.電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率大于電爐產(chǎn)生的熱功率 解 析 ： 因 為 電 熱 Q I2Rt， 所 以 當(dāng) 電 流 I、 電 阻 R 都 相 等 時(shí) ，電 熱 也 相 等 ， 熱 功 率 也 相 等 ； 電 爐 兩 端 的 電 壓 U IR， 但 電 動(dòng)機(jī) 兩 端 的 電 壓 除 了 發(fā) 熱 還 要 工 作 ， U IR U， 所 以 電 爐 兩 端電 壓 小 于 電 動(dòng) 機(jī) 兩 端 電 壓 ； 而 消 耗 功 率 即 為 總 功 率 P UI， 所以 電 動(dòng) 機(jī) 消 耗 的 功 率 大 于 電 爐 消 耗 的 功 率 .答 案 ： D 4.(2015 年 浙 江 杭 州 檢 測(cè) )一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流 I 隨它兩端電壓 U 變化的關(guān)系圖象如圖 7-1-7 甲所示，若將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻 R1、R2 并聯(lián)后接在電壓恒為 U 的電源兩端，3 個(gè)用電器消耗的電功率均為 P，現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路，接在該電源的兩端，設(shè)電阻器 D 和電阻 R1、R2 消耗的電功率分別是 PD、P1、P2，則它們之間的關(guān)系為( )甲乙圖 7-1-7 答 案 ： D