2020届新考案高考物理总复习教师用书:第十单元 恒定电流 第1讲 Word版含解析.pdf
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1、 近几年高考对本章内容的考查,主要涉及电路的分析与计算,包含欧姆定律的应用问题、动态分析问 题、故障判断问题、含容电路问题、电功和电功率问题的处理方法等,题型以选择题为主;另外本章知识常 与电场、电磁感应、交流电等知识综合,常考计算题。实验部分则以 基本仪器的使用和实验设计为主,题型以填空题的形式出现。 预计 2020 年高考命题的重点仍将考查基本概念、规律的理解和应用,特别要关注与实际生活联系紧密 的电路分析和计算问题;实验则考查基本仪器的使用,对实验原理的理解,实验数据的分析和处理等。 第 1 讲 电阻定律 闭合电路的欧姆定律 1电路的基本概念和规律 (1)三个电流表达式的比较 公式 适用
2、范 围 字母含义公式含义 定 义 式 I= 一切 电路 q为时间t内通过 导体横截面的电荷 量 反映了I的大小,但不能说Iq或I q t 1 微 观 式 I= nqSv 一切 电路 n:导体单位体积内 的自由电荷数 q:每个自由电荷的 电荷量 S:导体横截面积 v:电荷定向移动速 率 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决 定 式 I= 金属、 电解液 U:导体两端的电压 R:导体本身的电阻 I由U、R决定 IU,I 1 (2)公式R=与R=的比较 比较项目R= R= 意义电阻的决定式电阻的定义式 理解 说明导体的电阻由 、l、S决定,即与 l成正比,与S成反 比 提供了一种测量电阻的方法
3、(伏安法),不能认为R与U成正比,与I成反比 适用范围 只适用于粗细均匀 的金属导体或浓度 均匀的电解液 适用于任何纯电阻导体 (3)电阻的串联、并联 串联电路并联电路 电路 电流I=I1=I2=InI=I1+I2+In 电压U=U1+U2+UnU=U1=U2=Un 总电阻R总=R1+R2+Rn=+ 1 总 1 1 1 2 1 功率分 配 = 1 2 1 2 = 1 2 2 1 (4)电功和电热、电功率和热功率的区别与联系 意义公式联系 电 功 电流在 一段电 路中所 做的功 W=UIt 电 热 电流通 过导体 产生的 热量 Q=I2Rt (焦耳定律) 电 功 率 单位时 间内电 流所做 的功
4、 P=UI 【易错警示】 含有直流电动机的电路不能简单地认为它一定是一个非纯电阻电路,要从纯电阻电路 和非纯电阻电路在能量转化的区别上加以区分。若电动机不转(如电动机转子被卡住),则没有电能转化为机 械能,此时电能全部转化为内能,电路中虽然有电动机,但此时的电路仍可当作纯电阻电路处理。 1.1 (2018 湖南常德二模)安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核的运动可等效为环形电 流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动。下列关于该环形电 流的说法正确的是( )。 A.电流大小为,方向沿顺时针方向 2 B.电流大小为,方向沿顺时针方向 C.电流大小
5、为,方向沿逆时针方向 2 D.电流大小为,方向沿逆时针方向 【答案】C 1.2 (2018 湖北随州 10 月月考)已知三个电阻R1=3 、R2=2 、R3=1 ,按如图所示连接,则哪两点间的 电阻最小?( )。 A.A与B两点间 B.B与C两点间 C.A与C两点间 D.无法判断 【答案】C 1.3 (2018 陕西西安七校联考)(多选)如图所示的电路中,输入电压U恒为 12 V,灯泡 L 上标有“6 V 12 W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50 。若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )。 A.电动机的输入功率为 12 W B.电动机的输出机械功率为 12 W C.电动机的热功率为
6、 2.0 W D.整个电路消耗的电功率为 22 W 【答案】AC 2闭合电路欧姆定律 (1)闭合电路的欧姆定律 (2)路端电压与外电阻的关系 一般 情况 U=IR=R=,当R增大时,U增大 E R + r E 1 + r R 特殊 情况 (1)当外电路断路时,I=0,U=E (2)当外电路短路时,I短=,U=0 E r (3)路端电压跟电流的关系 关系式:U=E-Ir。 用图象表示如图所示,其中纵轴截距表示电动势,横轴截距表示短路电流,斜率的绝对值表示内阻。 (4)闭合电路的功率及效率问题 任意电路:P总=EI=P出+P内 电源总功率 纯电阻电路:P总=I2(R+r)= 2 + 电源内部消 耗
7、的功率 P内=I2r=P总-P出 电源的输 出功率 任意电路:P出=UI=P总-P内 纯电阻电路:P出=I2R= 2 ( + )2 当R=r时,电源的输出功率最大为Pm= 2 4 当Rr时,随着R的增大输出功率越来越小 当R2R2,由此可以推断,当不用电压表测量时,R2分得的电压 小于 4 V;当把电压表并在R2上时,bc间的电阻Rbc为R2和RV的并联电阻,RbcR2 C.U1P2 B.P1=P2 C.12 【解析】由图线的交点读出,R1接在电源上时,电源的输出功率P1=U1I1=42 W=8 W;R2接在电源上时,电 源的输出功率P2=U2I2=24 W=8 W,即P1=P2,A 项错误,
8、B 项正确;电源的效率=,效率与路端电压成 出 总 正比,R1接在电源上时路端电压大,效率高,12,C 项错误,D 项正确。 【答案】BD 5.(2018 重庆模拟)(多选)如图所示的电路中,定值电阻为R,滑动变阻器最大阻值R=2R,电源电动势为E, 内阻r=R,灯泡 L 的电阻为R,为零刻度在中央的理想电流计,为理想电压表,在滑动变阻器的滑片P从 左端滑到右端的过程中,下列判断正确的是( )。 A.的示数先减小后增大 B.的示数先增大后减小 C.电源的输出功率先增大后减小 D.灯泡 L 先变暗后变亮 【解析】在滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端的过程中,当滑片P滑到变阻器中点,即两边电阻均为
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