浙江鸭2019版高考物理大一轮复习第七章恒定电流第1讲电路的基本概念与规律课件.ppt
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1、第1讲 电路的基本概念与规律,第七章 恒定电流,考试标准,内容索引,过好双基关 回扣基础知识 训练基础题目,研透命题点 细研考纲和真题 分析突破命题点,课时作业 限时训练 练规范 练速度,过好双基关,一、电源、电流和电动势 1.电源 通过非静电力做功把其他形式的能转化为 的装置. 2.电流 (1)定义式:I . (2)方向:规定为正电荷定向移动的方向. (3)微观表达式:I . 3.电动势 (1)定义式:E . (2)物理意义:反映电源 本领大小的物理量.,电势能,nqSv,非静电力做功,二、欧姆定律、UI图象及IU图象 1.欧姆定律 (1)表达式 I . (2)适用范围 导电和电解质溶液导电
2、(对气态导体和半导体元件不适用). 电路(不含电动机、电解槽等的电路).,金属,纯电阻,2.UI图象及IU图象的比较,自测1 关于电源电动势,以下说法正确的是 A.由电动势E 可知E跟q成反比,电路中移送的电荷越多,电动势越小 B.由电动势E 可知E跟W成正比,电源做的功越多,电动势越大 C.由电动势E 可知电动势E的大小跟W和q的比值相等,跟W的大小和q 的大小无关,由电源本身决定 D.以上说法都不正确,答案,解析,三、电功、电热、电功率 1.电功 (1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的 . (2)公式:WqU (适用于任何电路). (3)电流做功的实质: 转化为其他形式能的过程. 2.电
3、功率 (1)定义:单位时间内电流做的功,表示电流做功的 . (2)公式:P (适用于任何电路).,电场力做的功,IUt,电能,快慢,UI,3.焦耳定律 (1)电热:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比. (2)表达式:Q . 4.热功率 (1)定义:单位时间内的发热量. (2)表达式:P .,I2Rt,I2R,自测2 下列用电器中,利用电流的热效应的是 A.洗衣机 B.电视机 C.电熨斗 D.电冰箱,答案,四、导体的电阻 1.电阻的定义式:R . 2.电阻的决定式:R .,3.电阻率 (1)计算式: . (2)电阻率与温度的关系 金属:电阻率随温度升高而 .
4、 半导体(负温度系数):电阻率随温度升高而 . 一些合金:几乎不受温度变化的影响. 超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然_ ,成为超导体.,增大,减小,减小,为零,自测3 下列关于电阻率的叙述,正确的是 A.电阻率与导体的长度和横截面积有关 B.电阻率表征了材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与 温度有关 C.电阻率大的导体,电阻一定大 D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成电阻 温度计,答案,研透命题点,命题点一 对电阻定律、欧姆定律的理解,电阻的决定式和定义式的比较,例1 (2016浙江10月选考9)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口
5、.管中盐水柱长为40 cm时测得电阻为R.若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管),则盐水柱电阻变为,答案,解析,答案,解析,变式1 对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是 A.欧姆定律适用于一切导电物质 B.由R 可知,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成 反比 C.由I 可知,通过电阻的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成 反比 D.由R 可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零,解析 欧姆定律只适用于纯电阻电路,由欧姆定律I 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,选项C
6、对,A错; 导体的电阻由导体本身决定,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关,选项B、D错.,变式2 (2016诸暨市期末)某技术质量监督局对市场中电线电缆产品质量进行抽查,结果公布如下:十几个不合格产品中,大部分存在导体电阻不合格,主要是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多的铜;再一个就是铜材质量可能合格,但把横截面积缩小,买2.5平方毫米的电线,拿到手的仅为1.5平方毫米,载流量不够;另一个问题是绝缘层质量不合格,用再生塑料作电线外皮,电阻率达不到要求则以下说法正确的是 A.横截面积减小的铜的电阻率增大 B.再生铜或含杂质很多的铜的电阻率很小 C.再生塑料作电线外皮,使电线的绝缘性能下降
7、 D.铜是导体,电阻为零,横截面积和杂质对其没有影响,答案,变式3 已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A和B的电流IA和IB的关系是,答案,解析,A.若电流沿图示方向,大柱体与小柱体的电阻之比为ab B.若电流沿图示方向,大柱体与小柱体的电阻之比为a2b2 C.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为ba D.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为b2a2,变式4 (2017金华十校联考)如图1所示,两个同种材料制成的导体放在水平面上,两导体是横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体横截面边长为a,小柱体横截面边长为b,则,
8、图1,答案,解析,则R大R小b2a2,故C错误,D正确.,命题点二 伏安特性曲线的理解,1.伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值,对应这一状态下的电阻.,考向1 对非线性元件的分析 例2 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图2所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是 A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B.对应P点,小灯泡的电阻为R C.对应P点,小灯泡的电阻为R D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积,图2,答案,解析,解析 由题图可知,U越大,小灯泡的电阻越大,故选项A正确. R 中的U、I与
9、小灯泡所处状态下的电压与电流相对应,故选项B正确,C错误. 对应P点,功率PU1I2,与题图中PQOM所围的面积相等,故选项D正确.,变式5 一个标有“220 V 60 W”的白炽灯泡,所加电压U由零逐渐增大到220 V,在此过程中,电压(U)和电流(I)的关系可用图线表示.下列选项给出的四个图线,比较符合实际的是,答案,解析 白炽灯灯丝的电阻随温度(功率)的升高而增大,故选B.,解析,考向2 线性元件的分析 例3 如图3所示,图线1表示的导体电阻为R1,图线2 表示的导体电阻为R2,则下列说法正确的是 A.R1R213 B.R1R231 C.将R1与R2串联后接在恒定电源上,则流过两电阻电流
10、之比为13 D.将R1与R2并联后接在恒定电源上,则流过两电阻电流之比为13,答案,解析,图3,R1与R2串联后接在恒定电源上,流过两电阻的电流相等,选项C错误;,变式6 (2016湖州市期末)某导体的伏安特性曲线如 图4所示,下列说法中错误的是 A.该导体的电阻是25 B.当该导体两端的电压为5 V时,该导体的电功率为0.5 J C.当该导体两端的电压为1 V时,通过该导体的电流为0.04 A D.当通过该导体的电流为0.1 A时,该导体两端的电压为2.5 V,答案,解析,图4,当该导体两端电压为5 V时,电流I0.2 A,电功率PUI1 W,故选项B错误;,当电流为0.1 A时,电压UIR
11、0.125 V2.5 V,故D正确.,命题点三 电功、电功率和电热的计算,1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较:,2.首先要分清所研究的电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路,正确选择计算公式. 3.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.,例4 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A,则下列说法中正确的是 A.电饭煲的电阻为44 ,洗衣机电动机线圈的电阻为440 B.电饭煲消耗的
12、电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C.1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 J,洗衣机电动机消耗的电能为 6.6103 J D.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍,答案,解析,解析 由于电饭煲是纯电阻元件,,其在1 min内消耗的电能W1UI1t6.6104 J, 洗衣机为非纯电阻元件,,其在1 min内消耗的电能W2UI2t6.6103 J,其热功率P热P2, 所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍.故选C.,变式7 如图5所示是某一电器的铭牌,从铭牌上的信息可推断该铭牌对应的电器可能是,答案,图5,解析 铭牌上标注功率为24 W,
13、功率较低,所以应为电风扇,选项A正确.,解析,变式8 QQ是一款流行的互联网即时通讯工具,某版本QQ有“在线时长”功能,用户通过积累在线时长可以获得更高等级、享受更多服务,许多网友为追求虚拟的等级而纯粹地开机在线,造成大量的电能浪费.如图6所示是某网友QQ界面的电脑屏幕抓拍图,假定QQ用户使用的台式电脑功率约为200 W,请你估算他升到下一 级还要消耗多少电能 A.0.2 kWh B.2 kWh C.20 kWh D.200 kWh,答案,解析,图6,解析 由题图可知,该网友升到下一等级的剩余时间为t110 h,台式电脑的平均功率约为P200 W0.2 kW,所以消耗的电能为WPt10.2 k
14、W 10 h2 kWh,故选项B正确.,变式9 (2016浙江10月选考11)如图7为一种服务型机器人,其额定功率为48 W,额定工作电压为24 V.机器人的锂电池容量为 20 Ah,则机器人 A.额定工作电流为20 A B.充满电后最长工作时间为2 h C.电池充满后总电荷量为7.2104 C D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J,答案,解析,图7,解析 根据PUI可知,机器人额定工作电流为2 A,选项A错误; 机器人的锂电池容量为20 Ah,则在额定电流2 A下工作时,能够工作最长时间为10 h,选项B错误; 电池充满电后的总电荷量QIt203 600 C7.2104 C,选项C正确
15、; 在额定电流下,机器人功率为48 W,即每秒消耗能量48 J,选项D错误.,变式10 (2016浙江4月学考12)如图8所示的路灯为太阳能路灯,每只路灯的光伏电池板有效采光面积约为0.3 m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3106 J.如果每天等效日 照时间约为6 h,光电池一天产生的电能可供30 W的 路灯工作8 h.光电池的光电转换效率约为 A.4.8% B.9.6% C.16% D.44%,答案,解析,图8,解析 光电池的光电转换效率是转化得到的电能与接收到的光能的比值,,故选C.,课时作业,1.(2017湖州市质检)下列说法正确的是 A.电流强度是矢量 B.带电
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