高考物理总复习第八章恒定电流第一课时电路的基本概念及规律市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第八章恒定电流,1/68,高考考纲,备考提议,内容,要求,说明,近年来,本章普通以试验考查为 主.单独命题考查角度主要 有:定性分析电路动态改变,普通由某一电阻阻值改变或者部分电路接入和断开为改变方式,依据欧姆定律和串并联电路特点与规律分析电路中电流、电 压、功率等改变趋势;含容电路分析,考查电容器所带电荷量、板间电场强度改变等;与电磁感应结合综合考查电路规律.,预计今后依然以考查试验为主,主要考查闭合电路欧姆定律、仪器选取、电路设计与创新等.,欧姆定律,不要求解反电动势问题,电阻定律,电阻串联、并联,电源电动势和内阻,闭合电路欧姆定律,电功率、焦耳定律,试验八:测定金属电阻率(同时练习使用螺旋测微器),试验九:描绘小电珠伏安特征曲线,试验十:测定电源电动势和内阻,试验十一:练习使用多用电表,2/68,第1课时电路基本概念及规律,3/68,基础回顾,关键探究,演练提升,4/68,基础回顾,自主梳理,融会贯通,知识梳理,一、电流电阻定律,1.电流,(,1),定义,:,经过导体横截面,跟经过这些电荷所用时间,t,比值.,(,2),定义式:I=,.,(,3,)方向:要求为,定向移动方向.,(,4),微观表示式:I=,.,电荷量,q,正电荷,nqSv,5/68,如图,n:,内自由电荷个数,.,q自由电荷带电荷量,.,S:,横截面积,.,v:,电荷,移动速率,.,2.,电阻,(1),定义式,:R=,.,(2),物理意义,:,导体电阻反应了导体对电流,作用,.,3.,电阻定律,(1),内容,:,同种材料导体,其电阻与它,成正比,与它,成反比,导体电阻还与组成它,相关,.,(2),表示式,:R=,.,单位体积,导体,定向,妨碍,长度,l,横截面积,S,材料,6/68,4.,电阻率,(1),计算式,:=,.,(2),物理意义,:,反应导体,是表征材料性质物理量,.,(3),电阻率与温度关系,金属,:,电阻率随温度升高而,.,半导体,:,电阻率随温度升高而,.,超导体,:,当温度降低到,附近时,一些材料电阻率突然变为,成为超导体,.,导电性能,增大,减小,绝对零度,零,7/68,8/68,二、电功电功率焦耳定律,1.,电功,(1),定义,:,电路中,移动电荷做功,.,(2),公式,:W=qU=,.,(3),电流做功实质,:,转化成其它形式能过程,.,2.,电功率,(1),定义,:,电流所做功与做这些功所用时间,.,(2),公式,:P=,.,3.,焦耳定律,(1),焦耳热,:,电流经过电阻而产生,.,(2),计算式,:Q=,.,电场力,UIt,电能,比值,UI,热量,I,2,Rt,9/68,三、电阻串、并联,1.,特点,串联,并联,电流,I=,.,I=,.,电压,U=_,U=,.电阻,R=,.,电压与电,流分配,电压与各部分电路,电阻成 .,电流与各支路电阻成 .,功率分配,与各部分电路电阻成 .,与各支路电阻成 .,I,1,=I,2,=I,n,I,1,+I,2,+I,n,U,1,+U,2,+U,n,U,1,=U,2,=U,n,R,1,+R,2,+R,n,=,正比,反比,正比,反比,10/68,2.,串联电路和并联电路总电阻,11/68,3.,电压表、电流表改装,(1),电压表改装,电压表是依据,电路分压作用,在表头上,一个分压电阻,并在表头刻度上标出对应数值后改装而成,如图所表示,.,串联,串联,12/68,(2),电流表改装,电流表是依据,电路分流作用,在表头上一个分流电阻,并在表头刻度上标出对应数值后改装而成,如图所表示,.,并联,并联,13/68,自主检测,1.,思索判断,(1),电流越大,单位时间内经过导体横截面电荷量越多,.(,),(2),导体中只要有电荷运动就形成电流,.(,),(3),电流,I,随时间,t,改变图像与横轴所围面积表示经过导体横截面电荷量,.(,),(4),公式,Q=I,2,Rt,适合用于任何电路中电热计算,.(,),答案,:,(,1)(2)(3)(4)(5)(6),14/68,A,15/68,3.,小灯泡伏安特征曲线如图中,AB,段,(,曲线,),所表示,由图可知,灯丝电阻因温度影响改变了,(,),A.5,B.10,C.1,D.6,B,16/68,4.,如图所表示,有三个电阻,已知,R,1,R,2,R,3,=136,则电路工作时,电压,U,1,U,2,为,(,),A.16,B.19,C.13,D.12,D,17/68,18/68,关键探究,分类探究,各个击破,考点一电阻电阻定律应用,1.电阻与电阻率关系,(1)电阻是反应导体对电流妨碍作用大小物理量;电阻率是反应制作导体材料导电性能好坏物理量.导体电阻大,导体材料电阻率不一定大.一样,导体材料电阻率大,导体电阻不一定大.,(2)电阻率是影响导体电阻大小原因之一,导体长度、横截面积一定时,导体材料电阻率越大,导体电阻越大.,19/68,2.,电阻决定式和定义式对比,20/68,【,典例1,】两根完全相同金属裸导线,假如把其中一根均匀拉长到原来2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内经过它们电荷量之比为(),A.14,B.18,C.116,D.161,C,21/68,22/68,方法技巧,导体形变后电阻分析方法,某一导体形状改变后,讨论其电阻改变应抓住以下三点,:,(1),导体电阻率不变,.,(2),导体体积不变,由,V=lS,可知,l,与,S,成反比,.,(3),在,l,S,都确定之后,应用电阻定律,R=,求解,.,23/68,D,24/68,25/68,考点二欧姆定律及伏安特征曲线,1.,部分电路欧姆定律,(1),内容,:,导体中电流跟导体两端电压成正比,跟导体电阻成反比,.,(2),表示式,:I=.,(3),适用范围,金属导电和电解液导电,(,对气体导电不适用,).,纯电阻电路,(,不含电动机、电解槽等电路,).,2.,导体伏安特征曲线,(1),定义,:,用纵坐标表示电流,I,、横坐标表示电压,U,画出,I-U,图像,.,26/68,(2),图线意义,因为导体导电性能不一样,所以不一样导体有不一样伏安特征曲线,.,伏安特征曲线上每一点电压坐标与电流坐标比值,对应这一状态下电阻,.,(3),应用,:I-U,图像中图线上某点与,O,点连线斜率表示电阻倒数,斜率越大,电阻越小,.,(4),两类图线,线性元件伏安特征曲线,图,(,甲,),中,a,b,是过原点直线,表明它电阻是不变,.,非线性元件伏安特征曲线,图,(,乙,),中,c,d,是曲线,表明它电阻是改变,.,27/68,ABD,28/68,关键点拨,(1),伏安特征曲线上每一点电压坐标与电流坐标比值,对应这一状态下电阻,.,(2),小灯泡功率为对应点电压坐标与电流坐标乘积,.,29/68,方法技巧,伏安特征曲线中电阻处理方法,30/68,多维训练,1.,伏安特征曲线了解,如图所表示,a,b,分别表示由相同材料制成两条长度相同、粗细均匀电阻丝伏安特征曲线,以下判断中正确是,(,),A.a,代表电阻丝阻值小于,b,代表电阻丝阻值,B.,图像表示电阻丝阻值与电压成正比,C.b,代表电阻丝较粗,D.,两电阻丝串联接入电路,b,电阻丝消耗电功率比,a,大,C,31/68,32/68,2.,导学号,58826169,依据伏安特征曲线求经过非线性元件电流,(,重庆第二外国语学校期中,),如图,(,甲,),所表示电路中,电源电动势为,3.0 V,内阻不计,L,1,L,2,L,3,为,3,个特殊材料制成相同规格小灯泡,这种小灯泡伏安特征曲线如图,(,乙,),所表示,.,当开关,S,闭合时,(,),A.L,3,两端电压为,L,1,4,倍,B.,经过,L,3,电流为,L,2,2,倍,C.L,1,L,2,L,3,电阻都相同,D.L,3,消耗电功率为,075 W,D,33/68,34/68,考点三串、并联电路及电表改装,1.,串、并联电路几个惯用结论,(1),当,n,个等值电阻,R,0,串联或并联时,R,串,=nR,0,R,并,=R,0,.,(2),串联电路总电阻大于电路中任意一个电阻,并联电路总电阻小于电路中任意一个电阻,.,(3),在电路中,某个电阻增大,(,或减小,),则总电阻增大,(,或减小,).,(4),某电路中不论电阻怎样连接,该电路消耗总电功率一直等于各个电阻消耗电功率之和,.,35/68,2.,电压表、电流表改装,36/68,【,典例,3,】,(,北京卷,19),如图所表示,其中电流表,A,量程为,0.6 A,表盘均匀划分为30,个小格,每一小格表示,0.02 A;R,1,阻值等于电流表内阻,;R,2,阻值等于电流表内阻,2,倍,.,若用电流表,A,表盘刻度表示流过接线柱,1,电流值,则以下分析正确是,(,),A.,将接线柱,1,2,接入电路时,每一小格表示,0.04 A,B.,将接线柱,1,2,接入电路时,每一小格表示,0.02 A,C.,将接线柱,1,3,接入电路时,每一小格表示,0.06 A,D.,将接线柱,1,3,接入电路时,每一小格表示,0.01 A,C,37/68,审题图示,当接,1,2,时,当接,1,3,时,38/68,39/68,【,例题拓展,】,(1),当接线柱,1,3,接入电路时,1,3,两端测得电压量程是,1,2,两端测得电压量程几倍,?,(2),当接线柱,1,3,接入电路时每一小格表示电压是接线柱,1,2,接入电路时每一小格表示电压几倍,?,解析:,(1)图2中U,g,=I,0,R,A,则R,2,两端电压为6I,0,R,A,1,3之间电压为7I,0,R,A,为图1中两端电压7倍.,(2)第(1)问中量程为7倍关系,那么每一小格表示电压也是7倍关系.,答案:,(1)7倍(2)7倍,40/68,反思总结,电表改装应掌握四个关键点,(1)把小量程电流表改装成电压表是利用了串联电阻分压作用.电压表量程是指经过表头电流到达满偏电流时加在电压表两端总电压,即等于加在表头两端电压和加在分压电阻两端电压之和.,(2)把小量程电流表改装成大量程电流表是利用了并联电阻分流作用.电流表量程是指经过表头电流到达满偏电流时经过表头和分流电阻电流之和.,(3)解题时把表头G当做一个阻值为R,g,电阻即可.,(4)改装后电流表或电压表指针偏角大小决定于流过表头电流大小.,41/68,多维训练,1.,导学号 58826170,电流表改装,(,北京顺义一模,)电流表和电压表都是由小量程电流表(表头)改装成.如图所表示,有一表头,满偏电流I,g,=500 A,内阻R,g,=200,用它作多用电表表头,已知R,1,=20,R,2,=180,R,3,=49.9 k,R,4,=499.9 k.,当接线柱接在“公共”与a端当电流表使用时量程为,mA;,当接线柱接在“公共”与c端当电压表使用时量程为,V.,42/68,答案,:,10,50,43/68,2.,电阻串联及并联,(,福建三明模拟,),如图所表示电路中,R,1,=10,R,2,=20,滑动变阻器,R,3,最大值为,30,则,A,B,两端总电阻最大值为,最小值为,.,44/68,答案,:,22,10,45/68,考点四电功、电功率及电热计算,1.纯电阻电路与非纯电阻电路比较,46/68,2.,电动机三个功率及关系,47/68,【,典例,4,】(,浙江绍兴一中模拟,),电动自行车是生活中主要交通工具,某品牌电动自行车铭牌以下,:,车型,:C901,电池规格,:DC 36 V,20,寸,(,车轮直径,:508 mm),36 V,12 Ah(,蓄电池,),整车质量,:40 kg,额定转速,:210 r/min(,转,/,分,),外形尺寸,:L1,800 mmW650 mmH1,100 mm,充电时间,:2 h,8 h,电机,:,后轮驱动、直流永磁式电机,额定工作电压,/,电流,:36 V/5 A,48/68,当蓄电池充满电后,依据此铭牌中相关数据,以下说法不正确是,(,),A.,该车额定功率约为,4.0010,2,W,B.,该车额定时速约为,20 km/h,C.,该车以额定功率约能行驶,2.4,小时,D.,该车一次充满电所储存电能约为1.5610,6,J,关键点拨,由,36 V,12 Ah,依据,W=UIt=Uq,可求充满一次储存电能,.,A,49/68,50/68,方法技巧,公式应用及非纯电阻电路分析方法,(1),在任何电路中,P,电,=UI,P,热,=I,2,R,W=UIt,Q=I,2,Rt,都适用,.,(2),处理非纯电阻电路计算问题时,要善于从能量转化角度出发,利用“电功,=,电热,+,其它能量”找等量关系求解,.,51/68,【,针对训练,】,导学号,58826171(,河北石家庄一中模拟,)(,多项选择,),在如图所表示电路中,输入电压,U,恒为,8 V,灯泡,L,标有“,3 V,6 W”,字样,电动机线圈电阻,R,M,=1.,若灯泡恰能正常发光,以下说法正确是,(,),A.,电动机输入电压是,5 V,B.,电动机效率是,80%,C.,流过电动机电流是,2 A,D.,整个电路消耗电功率是,10 W,AC,52/68,53/68,演练提升,真题体验,强化提升,高考模拟,C,54/68,55/68,C,56/68,57/68,3.,串、并联规律应用,(,湖南株洲质检,),如图为某控制电路一部分,已知,AA,输入电压为,24 V,假如电阻,R=6 k,R,1,=6 k,R,2,=3 k,则,BB,输出电压不可能是,(,),A.12 V,B.8 V,C.6 V,D.3 V,D,58/68,59/68,4.示数与偏角分析,(,北京昌平检测,)(,多项选择,),用两个相同小量程电流表,分别改装成了两个量程不一样大量程电流表,A,1,A,2,若把,A,1,A,2,分别采取并联或串联方式接入电路,如图所表示,则闭合开关后,以下相关电表示数和电表指针偏转角度说法正确是,(,),A.,图,(,甲,),中,A,1,A,2,示数相同,B.,图,(,甲,),中,A,1,A,2,指针偏角相同,C.,图,(,乙,),中,A,1,A,2,示数和偏角都相同,D.,图,(,乙,),中,A,1,A,2,指针偏角不相同,示数相同,BD,60/68,解析:,电流表改装时,其实是把电阻与原来电流表相并联,故(甲)电路中两个小量程电流表是并联,所以图(甲)中A,1,A,2,指针偏角相同,但改装后两个电流表每一格代表数值不一样,故两个改装后电流表示数不一样,选项A错误,B正确;当把两个电流表串联在电路中,经过改装前电流表电流不相等,故它们偏转角度不相同,不过对改装后电流表而言串联起来都测干路中电流,示数应该是相等,选项C错误,D正确.,61/68,5.,电表改装,(,海南卷,12,),某同学改装和校准电压表电路图如图所表示,图中虚线框内是电压表改装电路,.,(1),已知表头,G,满偏电流为,100 A,表头上标识内阻值为,900.R,1,R,2,和,R,3,是定值电阻,利用,R,1,和表头组成,1 mA,电流表,然后再将其改装为两个量程电压表,.,若使用,a,b,两个接线柱,电压表量程为,1 V;,若使用,a,c,两个接线柱,电压表量程为,3 V,则依据题给条件,定值电阻阻值应选,R,1,=,R,2,=,R,3,=,.,62/68,答案:,(1)1009102 000,63/68,(2),用量程为,3 V,内阻为,2 500,标准电压表,V,对改装表,3 V,挡不一样刻度进行校准,所用电池电动势,E,为,5 V;,滑动变阻器,R,有两种规格,最大阻值分别为,50,和,5 k.,为了方便试验中调整电压,图中,R,应选取最大阻值为,滑动变阻器,.,(3),校按时,在闭合开关,S,前,滑动变阻器滑动端,P,应靠近填“,M”,或“,N”),端,.,解析:,(2)电压表与之并联之后,电阻小于2 500,对于分压式电路,要求滑动变阻器最大阻值远小于并联部分,同时还便于调整,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50 电阻.,(3)在闭合开关S前,滑动变阻器滑动端P应靠近M端,这么把并联部分电路短路,起到一个保护作用.,答案,:,(2)50,(3)M,64/68,(4),若因为表头,G,上标识内阻值不准,造成改装后电压表读数比标准电压表读数偏小,则表头,G,内阻真实值,(,填“大于”或“小于”,)900.,解析:,(,4),造成改装后电压表读数比标准电压表读数偏小,说明经过表头,G,电流偏小,则实际电阻偏大,故其实际阻值大于,900.,答案,:,(4),大于,65/68,拓展增分,利用“柱体微元”模型求电流,利用“柱体微元”模型求解电流微观问题时,注意以下基本思绪,:,设柱体微元长度为,L,横截面积为,S,单位体积内自由电荷数为,n,每个自由电荷电荷量为,q,电荷定向移动速率为,v,则,:,(1),柱体微元中总电荷量为,Q=nLSq.,66/68,AC,67/68,68/68,