2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)-第1課時(shí)-部分電路歐姆定律-電阻定律課件-人教大綱版2

考綱要求三年考情熱點(diǎn)考向考點(diǎn)要求2007年2008年2009年

電流，歐姆定律，電阻和電阻定律Ⅱ北京理綜(T23·計(jì)算)海南物理(T5·選擇)江蘇物理(T2·選擇)北京理綜(T23·計(jì)算)寧夏理綜(T15·選擇)廣東物理(T10·選擇)全國(guó)卷Ⅰ(T24·計(jì)算)部分電路歐姆定律、電功、電功率、電路的串并聯(lián)規(guī)律是高考重點(diǎn)考查內(nèi)容之一，以上內(nèi)容的考查多以選擇題的形式出現(xiàn).電阻率與溫度的關(guān)系Ⅰ半導(dǎo)體及其應(yīng)用，超導(dǎo)體及其應(yīng)用Ⅰ電功和電功率，串聯(lián)、并聯(lián)電路的功率分配Ⅱ第十章恒定電流第1課時(shí)部分電路歐姆定律電租定律第一頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．形成：在導(dǎo)線中恒定電場(chǎng)的作用下，自由電荷

，產(chǎn)生的

、

都不隨時(shí)間變化的電流．2．方向：

定向運(yùn)動(dòng)的方向．3．公式：(1)定義式：I＝

.(2)決定式：I＝(僅適用于金屬導(dǎo)體和電解液導(dǎo)電)定向運(yùn)動(dòng)大小方向正電荷(3)微觀式：I＝

(n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)；q為自由電荷的電荷量；S為導(dǎo)體橫截面積；v為自由電荷定向移動(dòng)的速率)．nqSv第二頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．如何理解三個(gè)電流強(qiáng)度的公式？(1)定義式：I＝，式中I表示電流，q為ts內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的有效電荷量(在產(chǎn)生電流的效果上來(lái)說(shuō))．該式求出的是電流的平均值．(2)決定式：I＝，不考慮溫度的影響，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比．(3)微觀表達(dá)式：I＝neSv，式中I為瞬時(shí)電流，n為金屬導(dǎo)線單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，e為電子的電荷量，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為電子定向移動(dòng)的速率(既不是熱運(yùn)動(dòng)速率，也不是傳導(dǎo)速率)．電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率為105m/s，電子定向移動(dòng)速率為10－4m/s，電場(chǎng)傳播速率為3×108m/s.第三頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。2．怎樣計(jì)算電解液導(dǎo)電時(shí)的電流？

電解液導(dǎo)電，正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流，在用公式I＝q/t計(jì)算電流時(shí)應(yīng)引起注意．例如：在10s內(nèi)通過(guò)電解槽某一橫截面向右遷移的正離子所帶的電荷量為2C，向左遷移的負(fù)離子所帶的電荷量為3C，那么電解槽中電流的大小應(yīng)為I＝A＝0.5A，而不是I＝A＝0.1A；若t時(shí)間內(nèi)到達(dá)正極板的電荷量為－q，到達(dá)負(fù)極板的電荷量為＋q，則t時(shí)間內(nèi)的平均電流I＝，而不是I＝.第四頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1.圖10－1－1如圖10－1－1中電阻R1、R2、R3的阻值相等，電池的內(nèi)阻不計(jì)．開(kāi)關(guān)S接通后流過(guò)R2的電流是S接通前的()第五頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第五頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：設(shè)R1、R2、R3的阻值為R，S接通前，I2＝I＝；S接通后，

I2′＝I′＝，所以.答案：B第六頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第六頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．電阻(1)定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體中的電流的

．(2)定義式：R＝，單位：

，國(guó)際符號(hào)：Ω.(3)物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了

大小，R越大，阻礙作用越強(qiáng)．比值歐姆導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用第七頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第七頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。2．電阻定律

內(nèi)容、公式：導(dǎo)體的電阻R跟它的

成正比，跟它的

成反比，還跟導(dǎo)體的

有關(guān)．R＝ρ.3．電阻率(1)物理意義反映導(dǎo)體

的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性．長(zhǎng)度l橫截面積材料導(dǎo)電性能第八頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第八頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。(2)電阻率與溫度的關(guān)系電阻率與溫度有關(guān)．金屬的電阻率隨溫度升高而

，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而

；當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小到零成為

．增大減小超導(dǎo)體第九頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第九頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．R＝U/I與R＝ρl/S的比較R＝R＝

R＝是電阻的定義式，其電阻并不隨電壓、電流的變化而變化，只是可由該式算出電路中的電阻R＝

是電阻的決定式，其電阻的大小由導(dǎo)體的材料、橫截面積、長(zhǎng)度共同決定提供了一種測(cè)R的方法：只要測(cè)出U、I就可求出R提供了一種測(cè)導(dǎo)體的ρ的方法：只要測(cè)出R、l、S就可求出ρ第十頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。2.導(dǎo)體的伏安特性曲線的理解(1)U—I，I—U要分清，如圖10－1－2甲、乙．圖10－1－2(2)圖線為過(guò)原點(diǎn)直線，則為線性元件．圖線斜率：①U—I中，k＝R；②I—U中，k＝.第十一頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。(3)圖線為曲線，或非過(guò)原點(diǎn)直線，則為非線性元件．圖線斜率不再是電阻或其倒數(shù)．電阻應(yīng)是：某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示，即R＝.如10－1－2丙、丁圖．第十二頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。圖10－1－32．如圖10－1－3甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，

b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其U—I圖線如圖10－1－3乙所示，當(dāng)U＝10V時(shí)，求電解液的電阻率ρ是多少？第十三頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：由題圖乙可求得電解液的電阻為R＝Ω＝2000Ω由題圖甲可知電解液長(zhǎng)為：l＝a＝1m截面積為：S＝bc＝0.02m2結(jié)合電阻定律R＝

，得ρ＝Ω·m＝40Ω·m.答案：40Ω·m第十四頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．電功(1)定義：電路中

移動(dòng)電荷做的功．(2)公式：W＝qU＝

(適用于任何電路)．(3)實(shí)質(zhì)：

轉(zhuǎn)化成其他形式能的過(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

．(2)公式：P＝W/t＝

(適用于任何電路)．電場(chǎng)力IUt電能快慢IU3．電熱：電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量．由

定律來(lái)計(jì)算，Q＝

.4．熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量，表達(dá)式為：P＝＝

.I2Rt焦耳I2R第十五頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十五頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的量度．電熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度．計(jì)算電功時(shí)用公式W＝IUt，計(jì)算電熱時(shí)用公式Q＝I2Rt.2．從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電功與電熱間的數(shù)量關(guān)系是：W≥Q，即UIt≥I2Rt.具體地說(shuō)：第十六頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十六頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。(1)純電阻電路計(jì)算電功、電熱可選用下列公式中任一形式：W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝.(2)非純電阻電路在非純電阻電路(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))和化學(xué)能(如電解槽)即：電動(dòng)機(jī)：W＝E機(jī)＋Q(UIt＝E機(jī)＋I(xiàn)2Rt)電解槽：W＝E化＋Q(UIt＝E化＋I(xiàn)2Rt)此時(shí)：W＞Q(UIt＞I2Rt)在非純電阻電路中，

既不能表示電功，也不能表示電熱．第十七頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十七頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。3.圖10－1－4如圖10－1－4所示，用輸出電壓為1.4V，輸出電流為100mA的充電器對(duì)內(nèi)阻為2Ω的鎳—?dú)潆姵爻潆姡铝姓f(shuō)法正確的是()第十八頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十八頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為0.12WB．充電器輸出的電功率為0.14WC．充電時(shí)，電池消耗的熱功率為0.02WD．充電器把0.14W的功率儲(chǔ)蓄在電池內(nèi)解析：充電器對(duì)電池的充電功率為P總＝UI＝0.14W，電池充電時(shí)的熱功率為P熱＝I2r＝0.02W，所以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為P化＝P總－P熱＝0.12W，因此充電器把0.12W的功率儲(chǔ)蓄在電池內(nèi)，故A、B、C正確，D錯(cuò)誤．答案：ABC第十九頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第十九頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分?！纠?】?jī)筛耆嗤慕饘俾銓?dǎo)線A和B，如果把導(dǎo)線A均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2 倍，電阻為RA′，導(dǎo)線B對(duì)折后絞合起來(lái)，電阻為RB′，然后分別加上相同的電壓，求：(1)它們的電阻之比；(2)相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量之比．第二十頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。求解(1)問(wèn)時(shí)緊緊抓住導(dǎo)體的質(zhì)量不變，其體積不變，再由電阻定律判斷；再利用I＝和I＝求解(2)問(wèn)．解析：(1)某導(dǎo)體形狀改變后，由于質(zhì)量不變，則總體積不變、電阻率不變，當(dāng)長(zhǎng)度l和面積S變化時(shí)，應(yīng)用V＝Sl來(lái)確定S、l在形變前后的關(guān)系，分別用電阻定律即可求出l、S變化前后的電阻關(guān)系．第二十一頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。一根給定的導(dǎo)線體積不變，若均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，則橫截面積為原來(lái)的，設(shè)A、B導(dǎo)線原長(zhǎng)為l，橫截面積為S，電阻為R，則lA′＝2l，SA′＝，lB′＝，SB′＝2S.RA′＝

＝4ρ＝4R，RB′＝

.則RA′∶RB′＝4R∶＝16∶1.(2)根據(jù)I＝，q＝It＝

(此步推導(dǎo)的方向是利用不變量U和已知量R、t)，由題意知：UA＝UB，tA＝tB，則qA∶qB＝RB′∶RA′＝1∶16.答案：(1)16∶1(2)1∶16第二十二頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。圖10－1－51－1有一種“電測(cè)井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，通過(guò)在鉆孔中進(jìn)行電特性測(cè) 量，可以反映地下的有關(guān)情況，如圖10－1－5所示為一鉆孔，其形狀為圓 柱體，半徑為10cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314Ω·m， 現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓測(cè)得U＝100V，I＝100mA.求該鉆孔的深度．第二十三頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：設(shè)該鉆孔內(nèi)的鹽水的電阻為R，由R＝，得R＝Ω＝103Ω由電阻定律R＝

，l＝m＝100m.答案：100m第二十四頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。圖10－1－6【例2】

(16分)如圖10－1－6所示，A為電解槽，M為電動(dòng)機(jī)，N為電爐子，恒定 電壓U＝12V，電解槽內(nèi)阻rA＝2Ω，當(dāng)K1閉合，K2、K3斷開(kāi)時(shí)，A示數(shù)6A； 當(dāng)K2閉合，K1、K3斷開(kāi)時(shí)，A示數(shù)5A，且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35W； 當(dāng)K3閉合，K1、K2斷開(kāi)時(shí)，A示數(shù)為4A．求：第二十五頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十五頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大？(2)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是多少？(3)在電解槽工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少？解析：(1)電爐子為純電阻，由歐姆定律I＝，得R＝Ω＝2Ω (3分)其發(fā)熱功率為：PR＝UI1＝12×6W＝72W． (2分)第二十六頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十六頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。(2)電動(dòng)機(jī)為非純電阻，由能量守恒定律得UI2＝IrM＋P輸出 (4分)所以：rM＝Ω＝1Ω. (2分)(3)電解槽工作時(shí)，由能量守恒定律得：P化＝UI3－IrA (3分)所以P化＝(12×4－42×2)W＝16W． (2分)第二十七頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十七頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。在非純電阻電路的計(jì)算中，要注意非純電阻用電器兩端的電壓并非是全部降落在用電器內(nèi)阻上，內(nèi)阻上的電壓為U′，只有在輸出功率為零時(shí)(此時(shí)電路變?yōu)榧冸娮桦娐?兩者才相等．但是，無(wú)論在純電阻電路還是在非純電阻電路中，發(fā)熱功率都是I2r.處理非純電阻電路的計(jì)算問(wèn)題時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關(guān)系求解．第二十八頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十八頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。圖10－1－72－1如圖10－1－7所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標(biāo)有“6V、 12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM＝0.50Ω.若燈泡恰能正常發(fā)光，以下 說(shuō)法中正確的是()第二十九頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第二十九頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12WB．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12WC．電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0WD．整個(gè)電路消耗的電功率為22W解析：電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，歐姆定律對(duì)電動(dòng)機(jī)不再適用．燈泡L正常發(fā)光，則IL＝＝2A，所以電路中的電流I＝2A，故整個(gè)電路消耗的總功率

P總＝UI＝24W，D錯(cuò)；電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于P總－P燈＝12W，A對(duì)，B錯(cuò)；電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱＝I2RM＝2.0W，C對(duì)．答案：AC

第三十頁(yè)，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十八分。第三十頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。電阻R和電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接到電路中，如圖10－1－8所示，已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻值相等，電鍵接通后，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W2，產(chǎn)生熱量為Q2.則有()圖10－1－8

A.U1＜U2，Q1＝Q2 B．U1＝U2，Q1＝Q2C．W1＝W2，Q1＞Q2