2016高三復(fù)習(xí)恒定電流

2016高三復(fù)習(xí)(fùxí)恒定電流第一頁，共69頁。2.電阻(1)定義式：R＝_____.(2)物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對電流的__________.3.電阻定律(1)內(nèi)容：同種(tónɡzhǒnɡ)材料的導(dǎo)體，其電阻跟它的______成正比，與它的___________成反比，導(dǎo)體的電阻與構(gòu)成它的______有關(guān).(2)表達(dá)式：R＝_____.阻礙(zǔài)作用長度(chángdù)橫截面積材料第二頁，共69頁。4.電阻率(1)計算式：ρ＝____.(2)物理意義：反映導(dǎo)體的________，是表征材料性質(zhì)的物理量.(3)電阻率與溫度的關(guān)系.①金屬(jīnshǔ)：電阻率隨溫度升高而______.②半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而______.③超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到__________附近時，某些材料的電阻率突然________，成為超導(dǎo)體.導(dǎo)電性能增大(zēnɡdà)減小絕對零度(juéduìlíngdù)變?yōu)榱愕谌摚?9頁。××××第四頁，共69頁。知識點(diǎn)二電功、電熱、電功率1.電功(1)定義：導(dǎo)體(dǎotǐ)中的恒定電場對自由電荷的________做的功.(2)公式：W＝qU＝_____(適用于任何電路).(3)電流做功的實質(zhì)：____轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程.2.電功率(1)定義：單位時間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的_____.(2)公式：P＝W/t＝_____(適用于任何電路).電場力IUt電能(diànnéng)IU快慢(kuàimàn)第五頁，共69頁。熱量(rèliàng)I2R第六頁，共69頁?！久麕熤鷮W(xué)】對非純電阻電路(diànlù)而言，電功只能用W＝UIt計算，電熱只能用Q＝I2Rt計算，且P電＝P其他＋P熱，即UI＝P其他＋I(xiàn)2r.第七頁，共69頁。知識點(diǎn)三電阻的串聯(lián)、并聯(lián)1.特點(diǎn)(tèdiǎn)比照串聯(lián)并聯(lián)電流I＝______________I＝_____________電壓U＝_____________U＝_____________電阻R＝________________

＝______________I1＝I2＝…＝InI1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)nU1＋U2＋…UnU1＋U2＋…UnR1＋R2＋…＋Rn第八頁，共69頁。2.幾個常用的推論(1)串聯(lián)電路的總電阻_____其中任一局部電路的總電阻.(2)并聯(lián)電路的總電阻_____其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻.(3)無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率P總是等于各個電阻耗電功率之和.(4)無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個電阻變大時，電路的總電阻變大.3.電壓表、電流(diànliú)表的改裝(1)電流(diànliú)表G(表頭)：表頭的內(nèi)阻Rg、滿偏電流(diànliú)Ig、滿偏電壓Ug，三者的關(guān)系是Ug＝IgRg.大于小于第九頁，共69頁。(2)電壓表及大量(dàliàng)程電流表的改裝改裝成電壓表改裝成大量程電流表原理_____電阻分壓_____電阻分流改裝原理圖分壓電阻或者分流電阻Rx＝_________Rx＝_________改裝后電表的內(nèi)阻RV＝Rg＋Rx＞Rg串聯(lián)(chuànlián)并聯(lián)(bìnglián)第十頁，共69頁?！疽族e防范】(1)電路(diànlù)中電阻越多，總電阻越大()(2)電路(diànlù)中某電阻大，該電阻的功率一定大()(3)改裝后的電壓表量程越大，分壓電阻越小，電壓表的內(nèi)阻越小()(4)改裝后的電流表量程越大，分流電阻越小，電流表的內(nèi)阻越小()×××√第十一頁，共69頁。知識點(diǎn)四歐姆定律1.歐姆定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體(dǎotǐ)中的電流跟導(dǎo)體(dǎotǐ)兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體(dǎotǐ)的電阻R成反比.(2)表達(dá)式：_________.(3)適用條件：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電的純電阻電路，即將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路.2.伏安特性曲線(1)定義：縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U的關(guān)系曲線.(2)線性元件：伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件，且歐姆定律適用.(3)非線性元件：伏安特性曲線為曲線，且歐姆定律不適用的電學(xué)元件.第十二頁，共69頁?！痢痢痰谑?，共69頁。知識點(diǎn)五閉合電路歐姆定律1.閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源(diànyuán)的電動勢成______，跟內(nèi)、外電阻之和成______.(2)公式：①I＝_______(只適用于純電阻電路)；②E＝_________(適用于所有電路).正比(zhèngbǐ)反比(fǎnbǐ)U外＋I(xiàn)r第十四頁，共69頁。減小減小增大(zēnɡdà)增大(zēnɡdà)增大(zēnɡdà)減小第十五頁，共69頁。EI＝IU＋I(xiàn)Ur＝P出＋P內(nèi)I2r＝P總－P出IU＝IE－I2r＝P總－P內(nèi)第十六頁，共69頁?！疽族e防范】(1)閉合電路中外電阻(diànzǔ)越大，路端電壓越大()(2)外電阻(diànzǔ)越大，電源的輸出功率越大()(3)電源的輸出功率越大，電源的效率越高()√××第十七頁，共69頁。要點(diǎn)(yàodiǎn)一有關(guān)電功(熱)、電(熱)功率等的計算[突破指南]第十八頁，共69頁。第十九頁，共69頁?！镜淅?】(2015·四川南充適應(yīng)考試)一臺小型電動機(jī)在3V電壓下工作，用此電動機(jī)提升(tíshēng)重力為4N的物體，通過電動機(jī)的電流是0.2A.在30s內(nèi)可將該物體勻速提升(tíshēng)3m.假設(shè)不計除電動機(jī)線圈生熱之外的能量損失，求：(1)電動機(jī)的輸入功率；(2)在開始提升(tíshēng)物體后的30s內(nèi)，電動機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量；(3)線圈的電阻.第二十頁，共69頁。答案(dáàn)(1)0.6W(2)6J(3)5Ω第二十一頁，共69頁?！窘桀}發(fā)揮】非純電阻電路的分析方法(1)抓住兩個關(guān)鍵量：確定電動機(jī)的電壓UM和電流IM是解決所有問題(wèntí)的關(guān)鍵.假設(shè)能求出UM、IM，就能確定電動機(jī)的電功率P＝UMIM，熱功率Pr＝Ir和輸出功率P出＝P－Pr.(2)堅持“躲著〞求解UM、IM.首先通過對其他純電阻電路、電源的內(nèi)電路等，利用歐姆定律進(jìn)行分析計算，確定相應(yīng)的電壓或電流.然后利用閉合電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系間接確定非純電阻電路的工作電壓UM和電流IM.第二十二頁，共69頁。要點(diǎn)二串、并聯(lián)規(guī)律的應(yīng)用[突破指南]1.處理串、并聯(lián)電路以及復(fù)雜的混聯(lián)電路的方法(1)準(zhǔn)確地判斷出電路的連接方式，畫出等效電路圖；(2)正確利用串、并聯(lián)電路的根本規(guī)律，性質(zhì)；(3)靈活選用(xuǎnyòng)恰當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計算.2.簡化電路的原那么(1)無電流的支路去掉；(2)電勢相等的各點(diǎn)合并；(3)理想導(dǎo)線可任意改變長短；(4)理想電流表的電阻為零，理想電壓表的電阻為無窮大；(5)電壓穩(wěn)定時電容器可認(rèn)為斷路.第二十三頁，共69頁?！镜淅?】圖示電路可用來測量電阻(diànzǔ)的阻值.其中E為電源，R為電阻(diànzǔ)，Rx為待測電阻(diànzǔ)，可視為理想電壓表，S0為單刀單擲開關(guān)，S1、S2為單刀雙擲開關(guān).(1)當(dāng)S0閉合時，假設(shè)S1、S2均向左閉合，電壓表讀數(shù)(dúshù)為U1；假設(shè)S1、S2均向右閉合，電壓表讀數(shù)(dúshù)為U2.由此可求出Rx＝.(2)假設(shè)電源電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻可忽略；電壓表量程為1V，R＝100Ω.此電路可測量的Rx的最大值為Ω.第二十四頁，共69頁。【解題探究】試畫出當(dāng)S0閉合，S1、S2均向左閉合和S1、S2均向右閉合時的簡化(jiǎnhuà)電路.提示(tíshì)S1、S2均向左閉合時S1、S2均向右閉合時

第二十五頁，共69頁。第二十六頁，共69頁?！窘桀}發(fā)揮】高考對歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點(diǎn)的考查重點(diǎn)(zhòngdiǎn)在實際應(yīng)用，如電表的改裝、伏安法測電阻等，相關(guān)電路的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但能力要求較高.第二十七頁，共69頁。要點(diǎn)三動態(tài)直流電路的分析方法[突破指南(zhǐnán)]1.程序法動態(tài)分析的根本思路是“局部→整體→局部〞，即從阻值變化的局部入手，由串、并聯(lián)電路的規(guī)律判斷R總的變化情況，再由閉合電路歐姆定律判斷I總和U外的變化情況，一般步驟為：(1)確定電路的外電阻R外如何變化.①當(dāng)外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小).②假設(shè)開關(guān)的通、斷使干路中的用電器增多，那么總電阻增大；假設(shè)開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多，那么總電阻減小.第二十八頁，共69頁。第二十九頁，共69頁。2.結(jié)論法當(dāng)局部電阻Rn變化(biànhuà)時，與Rn串聯(lián)的電阻R的功率P、電流I、電壓U與Rn 變化(biànhuà)相反，簡稱串聯(lián)異變或串異，如圖(a).而與Rn并聯(lián)的R上，IR、UR、PR與Rn的變化(biànhuà)相同，簡稱并聯(lián)同變或并同，如圖(b).總稱串異并同.第三十頁，共69頁。【典例3】(2015·湖南五市十校聯(lián)考)在如下圖的電路中，當(dāng)滑動(huádòng)變阻器R3的滑動(huádòng)觸頭P向下滑動(huádòng)時()A.電壓(diànyā)表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B.電壓(diànyā)表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C.電壓(diànyā)表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D.電壓(diànyā)表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小第三十一頁，共69頁。解析R3的滑動觸頭向下滑動，所以R3接入電路的阻值變大，導(dǎo)致并聯(lián)電路的阻值變大，電路的總電阻變大，干路電流變??；并聯(lián)電路的電阻變大，那么并聯(lián)電路的分壓增大，即R2、R4串聯(lián)(chuànlián)電路的電壓變大，所以流過這一支路的電流變大，由于干路電流變小，所以電流表的示數(shù)變??；因為R2、R4串聯(lián)(chuànlián)電路的電壓變大，使得R2兩端分壓變大，電壓表示數(shù)變大，此題答案為A.答案(dáàn)A第三十二頁，共69頁?！窘桀}發(fā)揮】直流電流動態(tài)分析問題(wèntí)的技巧解決電路的動態(tài)問題(wèntí)一定要遵循“局部→整體→局部〞的程序，逐一判斷.同時，盡量先分析串聯(lián)電阻，后分析并聯(lián)電阻；先分析定值電阻，后分析可調(diào)電阻；既要關(guān)心每一電阻的電壓，又要關(guān)心其電流.例如，此題中利用“總電流減小〞“R2的分流增大〞還可判斷通過R4的電流增大.第三十三頁，共69頁。要點(diǎn)四含容電路的分析與計算[突破(tūpò)指南]1.電路的簡化：不分析電容器的充、放電過程時，把電容器所處的電路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應(yīng)位置補(bǔ)上.2.電路穩(wěn)定時電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用，與電容器串聯(lián)的電阻視為等勢體.電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓.第三十四頁，共69頁。3.在計算電容器的帶電荷量變化時，如果變化前、后極板帶電的電性相同，那么通過所連導(dǎo)線(dǎoxiàn)的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差；如果變化前、后極板帶電的電性相反，那么通過所連導(dǎo)線(dǎoxiàn)的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和.第三十五頁，共69頁?！镜淅?】(2015·湖南四校聯(lián)考)(多項選擇)如下(rúxià)圖，C1＝6μF，C2＝3μF，R1＝ 3Ω，R2＝6Ω，電源電動勢E＝18V，內(nèi)阻不計.以下說法正確的選項是()A.開關(guān)S斷開時，a、b兩點(diǎn)電勢相等B.開關(guān)S閉合后，a、b兩點(diǎn)間的電流是2AC.開關(guān)S斷開時C1帶的電荷量比開關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大D.不管(bùguǎn)開關(guān)S斷開還是閉合，C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大第三十六頁，共69頁。【解題探究】試畫出開關(guān)S斷開和閉合時的簡化(jiǎnhuà)電路.提示(tíshì)S斷開(duànkāi)時S閉合時第三十七頁，共69頁。答案(dáàn)BC第三十八頁，共69頁。第三十九頁，共69頁。要點(diǎn)五電路故障的分析方法[突破指南]電路故障一般(yībān)是短路或斷路，常見的情況有導(dǎo)線斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內(nèi)部斷路、接觸不良等，檢查故障的根本方法有兩種.(1)儀表檢測法①電壓表是由靈敏電流計G和分壓電阻R0串聯(lián)組成的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示.第四十頁，共69頁。②用電壓表檢測如圖乙所示，合上開關(guān)S，假設(shè)電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電路中有電流通過電壓表，電路為通路(電壓表作為一個大電阻把開關(guān)和電源接通了)，那么開關(guān)S和導(dǎo)線不斷路，燈L斷路即故障所在.(2)假設(shè)法電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生的位置時，可將整個電路劃分為假設(shè)干局部，然后逐一假設(shè)某局部電路發(fā)生故障，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理.推理結(jié)果假設(shè)與題述物理現(xiàn)象不符合，那么故障不是(bùshi)發(fā)生在這局部電路，假設(shè)推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，那么故障可能發(fā)生在這局部電路.直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法.第四十一頁，共69頁。【典例5】(2015·山東實驗中學(xué)診斷)在測量電珠伏安特性實驗中，同學(xué)們連接的電路中有四個錯誤電路，如下圖.電源內(nèi)阻不計，導(dǎo)線連接良好，假設(shè)將滑動變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在向右端滑動觸頭過程中，會分別(fēnbié)出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象：a.電珠L不亮；電流表示數(shù)幾乎為零b.電珠L亮度增加；電流表示數(shù)增大c.電珠L開始不亮,后來突然發(fā)光；電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷d.電珠L不亮；電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷第四十二頁，共69頁。與上述a、b、c、d四種現(xiàn)象對應(yīng)(duìyìng)的電路序號為()A.③①②④

B.③④②①C.③①④② D.②①④③

第四十三頁，共69頁。解析此題考查(kǎochá)電路故障和電路的動態(tài)變化，意在考查(kǎochá)考生的識圖能力和從整體與局局部析問題的能力.電珠不亮、電流表示數(shù)幾乎為零，說明電珠和電流表與電壓表具有串聯(lián)關(guān)系，a對應(yīng)③圖；電珠亮度增加，電流表示數(shù)增大，說明電珠與電流表具有串聯(lián)關(guān)系，b對應(yīng)①圖；電流表線圈燒斷，說明最后電流表短路，但是電燈L不亮，可知，d對應(yīng)④圖，故A正確.答案(dáàn)A第四十四頁，共69頁。第四十五頁，共69頁。第四十六頁，共69頁。由上式看出，外電阻越大，電源的效率越高.當(dāng)R＝r時，電源的輸出功率最大，但效率僅為50%.4.用電器獲得最大功率的分析處理這類問題通常采用等效電源法，解題時應(yīng)根據(jù)需要選用不同(bùtónɡ)的等效方式，將用電器獲得最大功率的問題轉(zhuǎn)化為電源最大輸出功率的問題來解決.第四十七頁，共69頁?！镜淅?】(多項選擇)直流電路如下(rúxià)圖，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的()A.總功率(gōnglǜ)一定減小B.效率一定增大C.內(nèi)部損耗功率(gōnglǜ)一定減小D.輸出功率(gōnglǜ)一定先增大后減小第四十八頁，共69頁。答案(dáàn)ABC第四十九頁，共69頁。要點(diǎn)七電源(diànyuán)U－I圖線與電阻U－I圖線[突破指南]兩種圖線的比較圖象上的特征物理意義電源U－I圖象電阻U－I圖象圖形圖象表述的物理量變化關(guān)系電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系第五十頁，共69頁。第五十一頁，共69頁?！镜淅?】(2015·吉林普通高中摸底)圖甲為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流(diànliú) 的變化關(guān)系曲線.由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于.如圖乙所示，將這個電燈與20Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在電動勢為8V的電源上，那么電燈的實際功率為W.(不計電流(diànliú)表電阻和電源內(nèi)阻)思路(sīlù)點(diǎn)撥(1)燈絲的電阻率隨著燈的溫度的升高而變大.(2)在甲圖中畫出定值電阻R看作電源內(nèi)阻的電源的伏安特性曲線.第五十二頁，共69頁。解析隨著電壓的增大(zēnɡdà)，電燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大.所以電燈兩端的電壓與通過它的電流不成線性關(guān)系.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：E＝UL＋I(xiàn)R代入數(shù)據(jù)得到：8＝UL＋20I在甲圖中畫出此方程的圖線，如下圖.該圖線與原圖線的交點(diǎn)(jiāodiǎn)為此電路對應(yīng)電燈中的電流和電壓值.第五十三頁，共69頁。由圖丙即可讀出此電路中電燈(diàndēng)兩端的電壓U＝2V，電流I＝0.3A，所以電燈(diàndēng)的實際功率為P＝UI＝0.6W.答案隨著電壓的增大，電燈變亮，燈絲溫度升高(shēnɡɡāo)，電阻率變大，電阻變大第五十四頁，共69頁。測量導(dǎo)體的電阻(diànzǔ)1.測電阻(diànzǔ)的幾種常用方法(1)伏安法圖甲為電流表內(nèi)接法，圖乙為電流表外接法，選取(xuǎnqǔ)原那么是“大內(nèi)小外〞.第五十五頁，共69頁。(2)伏伏法(fúfǎ)第五十六頁，共69頁。(3)安安(ānān)法圖甲要求電流表A2內(nèi)阻RA2，那么Rx(I1－I2)＝I2RA2；圖乙要求兩個電流表 內(nèi)阻均，那么I2RA2＝I1(Rx＋RA1).除以上(yǐshàng)三種方法外，常用的測電阻的方法還有半偏法、等效替代法等.第五十七頁，共69頁。第五十八頁，共69頁。(2)試觸法：按圖所示接好電路，讓電壓表的一根接線P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大(jiàodà)的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，那么可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大(jiàodà)的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，那么可采用電流表內(nèi)接法.第五十九頁，共69頁。(3)阻值(zǔzhí)比較法第六十頁，共69頁。第六十一頁，共69頁。4.控制電路的選擇(xuǎnzé)(1)滑動變阻器兩種接法的比照第六十二頁，共69頁。(2)分壓和限流電路的選擇原那么(nàme)在以下情況下應(yīng)選用分壓式接法