《高考總復習物課件25 電路的基本概念和規(guī)律》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考總復習物課件25 電路的基本概念和規(guī)律（53頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、內(nèi)容要求歐姆定律電阻定律電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電源的電動勢和內(nèi)阻閉合電路的歐姆定律電功率、焦耳定律內(nèi)容要求實驗七：測定金屬的電阻率實驗八：描繪小電珠的伏安特性曲線實驗九：測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗十：練習使用多用電表實驗十一：傳感器的簡單使用從上表可以看出，近幾年高考在本章的考查呈現(xiàn)以下特點：1本章知識在高考試題中重現(xiàn)率為百分之百，所占分值一般約為全卷的15%以上，內(nèi)容主要涉及歐姆定律、電阻定律、閉合電路的歐姆定律及電學實驗內(nèi)容2電路分析包括含有電容器、滑動變阻器在內(nèi)的電路變化，動態(tài)問題分析，電功、電功率分配問題的分析是物理知識應(yīng)用與分析能力方面考查的重點問題高考中出現(xiàn)的幾率最大多以選擇題形式出現(xiàn)3

2、運用學過的原理設(shè)計實驗，不但能考查學生的創(chuàng)新能力，而且電學設(shè)計實驗也能考查出學生運用有關(guān)知識綜合分析問題的能力，是今后高考出題的側(cè)重點本章主要討論了恒定電流的產(chǎn)生，電源的作用，電路的組成和結(jié)構(gòu)，電流、電壓和功率的分配以及電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系等內(nèi)容，其中像電流、電壓、電阻、電動勢等物理概念以及部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)規(guī)律等物理規(guī)律，既是電磁學的基礎(chǔ)，也是處理電路問題應(yīng)用頻率最高的知識點，在復習中必須深入理解，熟練掌握本章內(nèi)容是電磁學的基礎(chǔ)，學好本章知識對學習“磁場”、“電磁感應(yīng)”以及“交變電流”、“電磁振蕩”等章節(jié)內(nèi)容起著重要作用課時25電路的基本概念和規(guī)律考點一電流

3、、電阻和電阻定律 基礎(chǔ)梳理1電流(1)定義：電荷的定向移動形成電流(2)條件：有自由移動的電荷導體兩端存在電壓(3)方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向(4)公式：定義式IQ/t，Q 為在時間 t 內(nèi)穿過導體橫截面的電荷量國際單位制中，電流的單位是安培(A),1 mA103 A,1 A106 A；決定式IU/R，其中U為導體兩端的電壓，R為該導體的電阻；微觀式InqSv，其中n為導體中單位體積內(nèi)自由電荷的個數(shù)，q為自由電荷的電荷量，S為導體的橫截面積，v為自由電荷定向移動的速度(5)分類：根據(jù)電流方向分直流電和交流電方向不隨時間改變的電流是直流，方向隨時間改變的電流是交流；方向和強弱都不

4、隨時間而改變的電流叫恒定電流 2電阻(1)定義：導體兩端的電壓與通過導體的電流的比值，叫做導體的電阻(2)公式：RU/I(定義式)，其中 U 為導體兩端的電壓，I 為通過導體的電流(3)單位：國際單位是歐姆()(4)決定因素：導體的電阻反映了導體阻礙電流的性質(zhì)，其大小由導體本身決定，與導體的電壓和電流無關(guān)3電阻定律(1)內(nèi)容：在溫度不變時，導體的電阻R和導體的長度L成正比、和導體的橫截面積S成反比(2)公式：RL/S，其中L為導體的長度，S為導體的橫截面積，為導體的電阻率(3)適用條件：粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解液 考點二部分電路歐姆定律 基礎(chǔ)梳理1部分電路歐姆定律(1)內(nèi)容：流過導體

5、的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比(2)公式：IU/R或?qū)懗蒛IR. (3)條件：適用于金屬導電和電解液導電(對氣體導電不適用)；適用于純電阻電路(不含電動機，電解槽的電路)(4)圖象：在電阻R一定的情況下，電流I正比于電壓U，所以IU圖線和UI圖線都是過原點的直線如圖1所示的IU圖線的斜率 tanI/U1/R，斜率越大的圖線對應(yīng)電阻越小，顯然R1R2.圖圖1 疑難詳析對于導體伏安特性曲線的理解導體的電阻反映了導體對電流的阻礙作用，其大小由導體本身的因素決定由于導體的導電性能不同，所以對不同的導體有不同的伏安特性曲線，對同一導體也可以通過伏安特性曲線反映導體對電流阻礙作用的變化情

6、況，在應(yīng)用伏安特性曲線研究實際問題時，必須明確以下幾點：(1)伏安特性曲線反映了導體中的電流強度與導體兩端電壓的關(guān)系(2)曲線上每一點的電壓坐標與電流坐標的比值對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻(3)伏安特性曲線是不是直線，反映了導體的電阻是不是變化考點三電功和電熱 基礎(chǔ)梳理1電功(1)定義：電路中電場力移動電荷做的功叫做電功，即通常所說的電流做的功(2)公式：WQUIUt(適用于任何電路)，在純電阻電路中，根據(jù)歐姆定律有：WI2RtU2t/R.(3)單位：國際單位是焦耳(J)，常用單位是度(kW h),1 kWh3.6106 J.(4)意義：電流做功的過程實質(zhì)是電荷的電勢能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程2電功率(

7、1)定義：單位時間內(nèi)電流做的功叫做電功率(2)公式：PW/t(適用于任何電路)，在純電阻電路中，根據(jù)歐姆定律有：PI2RU2/R.(3)單位：國際單位是瓦特，簡稱瓦(W)3焦耳定律(1)內(nèi)容：導體或電路的發(fā)熱量Q等于導體中或電路中的電流I的平方與電阻R及通電時間t的乘積(2)公式：QI2Rt.4熱功率(1)定義：單位時間內(nèi)發(fā)熱的功通常稱為熱功率(2)公式：PQ/tI2R.(3)單位：國際單位是瓦特，簡稱瓦(W) 疑難詳析電功與電熱的區(qū)別與關(guān)系1純電阻用電器：電流通過用電器是以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、白熾燈泡等2非純電阻用電器：電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的其他形式的能

8、為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的內(nèi)能損失例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等在只有純電阻用電器的電路中，電流通過電路時所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此種電路的特點是電功等于電熱，即WQ；在含有非純電阻用電器的電路中，電路消耗的電能并非全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其能量轉(zhuǎn)化分為兩部分，一是大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能(如電流通過電動機，電動機運轉(zhuǎn)，電能的一部分轉(zhuǎn)化為機械能)，二是其中一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(如電樞的電阻生熱)非純電阻電路的特點是電功大于電熱，即WE其他Q，千萬注意此時UIR值得注意的是燈炮屬于純電阻，不要以為它們消耗的電能有一部分轉(zhuǎn)化成光能，其實是電能完全轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，內(nèi)能又有一部

9、分轉(zhuǎn)化成了光能考點四串聯(lián)電路和并聯(lián)電路1串聯(lián)電路(1)兩個基本規(guī)律：電路中各處的電流相等：I1I2I3In電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和：UU1U2U3Un(2)三個重要性質(zhì)：串聯(lián)電路的總電阻等于各段電路中電阻之和：RR1R2R3Rn電壓分配：U/RU1/R1U2/R2U3/R3Un/Rn功率分配：P1/R1P2/R2P3/R3Pn/Rn2并聯(lián)電路(1)兩個基本規(guī)律：電路中各支路兩端電壓相等：U1U2U3UnU干路中的電流等于各支路的電流之和：II1I2I3In(2)三個重要性質(zhì)：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于各個導體的電阻的倒數(shù)之和：1/R1/R11/R21/R31/Rn電流分配：

10、I1R1I2R2I3R3InRnU功率分配：P1R1P2R2P3R3PnRnU2 疑難詳析1區(qū)別純電阻電路與一般電路電路消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱(內(nèi)能)的電路稱為純電阻電路，對純電阻電路有：PUII2RU2/R.電路消耗的電能并不完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能(如機械能、化學能等)，這種電路叫非純電阻電路如電動機、電解槽的電路等，對非純電阻電路有：PUII2R，此時IU/R或UIR.2理解串、并聯(lián)電路中電阻關(guān)系的幾個重要推論(1)串聯(lián)電路電阻越串越大，總電阻大于其中任一部分電路最大的電阻；并聯(lián)電路電阻越并越小，總電阻小于其中任一部分電路最小的電阻(2)串聯(lián)電路某個電阻變大(或變小

11、)，引起總電阻也變大(或變小)；并聯(lián)電路某個電阻變大(或變小)，同樣引起總電阻變大(或變小)(3)當一個很大的電阻與一個很小的電阻串聯(lián)時，總電阻接近于大電阻；當一個很大的電阻與一個很小電阻并聯(lián)時，總電阻接近于小電阻 (4)串聯(lián)或并聯(lián)一個較大的電阻，總電阻比串聯(lián)或并聯(lián)一個較小的電阻要大 深化拓展電路“負載”或“負荷”大就是電阻大嗎“負載”或“負荷”是對用電器功率特征的一種習慣說法，通常說“負載”或“負荷”大，是指用電器的功率大，并不是用電器的“電阻”大在一般情況下，“負載”大的用電器電阻反而小如“220 V60 W”與“220 V100 W”的兩只燈泡，后者的功率大但電阻卻較小題型一對電流的分析

12、和計算例1如圖2所示的電解池接入電路后，在t秒內(nèi)有n1個1價正離子通過溶液內(nèi)截面S，有n2個1價負離子通過溶液內(nèi)截面S，設(shè)e為基本電荷，以下說法正確的是 ()圖圖2A當n1n2時，電流強度為零B當n1n2時，電流方向從AB，電流強度IC當n1n2時，電流方向從BA，電流強度ID電流方向從AB，電流強度I解析本題考查電流方向和電流強度的定義式I，電荷的定向移動形成電流，金屬導體中定向移動的是帶負電的自由電子，這時電流的方向與自由電子定向移動方向相反在電解液導電時，定向移動的電荷有正離子和負離子，它們同時向相反方向移動形成電流，所以，電流強度應(yīng)該是I ，電流方向按規(guī)定應(yīng)是從AB.答案D題后反思：本

13、題的關(guān)鍵是正確把握電流定義式Iq/t中電量q的含義，注意兩方面的理解：(1)q是通過橫截面的電量，該“橫截面”未必一定是單位橫截面；(2)負離子的定向移動等效看作是正離子反方向的定向移動當異種電荷反方向通過某一個橫截面時，q|q1|q2|；當異種電荷同方向通過某一個橫截面時，q|q1|q2|.如圖3所示為某種帶有一價離子的水溶液中，正負離子在定向移動，方向如圖如果測得2 s內(nèi)有1.01018個正離子和負離子通過溶液內(nèi)部的橫截面M，試問：溶液中電流的方向如何？電流多大？ 圖圖3解析：水溶液導電是靠自由移動的正負電荷，它們在電場的作用下向相反方向定向移動電學中規(guī)定，電流的方向為正電荷定向移動的方向

14、，所以溶液中電流的方向與正離子定向移動的方向相同，即由A指向B.每個離子的電荷量為1 e1.61019 C該水溶液導電時負電荷由B向A運動，負離子的定向移動可以等效看作是正離子反方向的定向移動所以，一定時間內(nèi)通過橫截面的電量應(yīng)該是正負兩種離子電荷量的絕對值之和 Iq/t A0.16 A.題型二伏安特性曲線的應(yīng)用例2在如圖4甲所示的電路中，電源電壓為6.0 V，內(nèi)阻不計，L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖4乙所示，當開關(guān)閉合后，下列關(guān)于電路中的燈泡的判斷中正確的是 () 圖圖4 A燈泡L1的電阻為12 B通過燈泡L1的電流為通過燈泡L2的電流的2倍C燈泡L1消耗

15、的電功率為3 WD燈泡L2消耗的電功率為1.2 W解析由題圖甲所示的電路可知，L1兩端的電壓為6.0 V ，L2、L3兩端的電壓均為3.0 V，由題圖乙可知，流過L1的電流為0.50 A，流過L2、L3的電流為0.40 A ，由電路的計算可求得A、C、D正確如認為小燈泡的電阻是個定值，則會誤選B，題中已給出了小燈泡的伏安特性曲線，由圖線易看出小燈泡的電阻不是定值答案ACD題后反思：一段導體的伏安特性曲線反映了導體兩端電壓與流過導體中電流之間的關(guān)系，從物理本質(zhì)上看，它反映了導體的電阻(電阻率)隨溫度的變化情況由于金屬電阻率隨溫度升高而增大，所以金屬導體的伏安特性曲線不是過原點的直線其UI圖線切線

16、的斜率與電阻大小相對應(yīng)本題中，燈絲的UI圖逐漸上揚，表明燈絲電阻隨溫度升高逐漸增大如圖5所示是電阻R1和R2的伏安特性曲線，并且把第一象限分為、三個區(qū)域，現(xiàn)在把R1和R2并聯(lián)在電路中，消耗的電功率分別為P1和P2，并聯(lián)的總電阻設(shè)為R.下列關(guān)于P1和P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是 () 圖圖5A特性曲線在區(qū)，P1P2C特性曲線在區(qū)，P1P2D特性曲線在區(qū)，P1P2解析：IU特性曲線，圖線的斜率k，k越大，R就越小，所以R1P2.答案：C 題型三電功、電功率和熱功率的計算例3有一個小型直流電動機，把它接入電壓為U10.2 V的電路中時，電機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是I10.

17、4 A；若把電動機接入U22.0 V的電路中，電動機正常工作，工作電流是I21.0 A求電動機正常工作時的輸出功率多大？如果在電動機正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率是多大？分析解答本題時的基本思路：(1)首先判斷電路是純電阻電路，還是非純電阻電路(2)若是非純電阻電路關(guān)鍵分析清楚電能轉(zhuǎn)化為什么形式的能，然后再確定選用什么公式計算電功或電功率解析U10.2 V時，電動機不轉(zhuǎn)，此時電動機為純電阻，故電動機線圈內(nèi)阻為r 0.5 U22.0 V時，電動機正常工作，此時電動機為非純電阻，則由電功率與熱功率各自的定義式得：P電U2I221 W2 WP熱I r120.5 W0.5 W所以由能

18、量守恒，電動機的輸出功率P出P電P熱2 W0.5 W1.5 W此時若電動機突然被卡住，則電動機又為純電阻，其熱功率為P熱 W8 W.答案1.5 W8 W題后反思：(1)對于非純電阻電路，歐姆定律已不成立，電功、電熱、電功率、熱功率要分別用不同的公式進行計算(2)不能簡單地認為只要有電動機的電路就是非純電阻電路，當電動機不轉(zhuǎn)時消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這時電動機相當于一個純電阻如圖6所示的電路中，輸入電壓U恒為12 V，燈泡L上標有“6 V,12 W”字樣，電動機線圈的電阻RM0.50 .若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說法中正確的是 () 圖圖6A電動機的輸入功率為12 WB電動機的輸出功率為12 W

19、C電動機的熱功率為2.0 WD整個電路消耗的電功率為22 W解析：燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端電壓為6 V，電流為2 A，故電動機的電壓為(126)V6 V，所以P電機12 W，P熱I2r220.5 W2 W，所以P出(122)W10 W，P總122 W24 W，故A、C正確，B、D錯誤答案：AC1(2009廣東理基)導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，對于同種材料的導體，下列表述正確的是 ()A橫截面積一定，電阻與導體的長度成正比B長度一定，電阻與導體的橫截面積成正比C電壓一定，電阻與通過導體的電流成正比D電流一定，電阻與導體兩端的電壓成反比答案：A 2(2008寧夏高考)一個T型電路如圖7所示，電

20、路中的電阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一測試電源，電動勢為100 V，內(nèi)阻忽略不計則 ()圖圖7A當cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 B當ab端短路時，cd之間的等效電阻是40 C當ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80 VD當cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80 V答案：答案：AC3在顯像管中的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為l的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是 ()答案：答案：B4夏天空調(diào)器正常工作時，制冷狀態(tài)與送風狀態(tài)

21、交替運行一空調(diào)器在不同工作狀態(tài)下電功率隨時間變化的關(guān)系如圖8所示，此空調(diào)器運轉(zhuǎn)1小時用電 ()A1.0度 B1.5度C2.0度 D2.5度圖圖8解析：W4(P1t1P2t2)4(0.510356021031060) J5.4106 Jn 1.5(度)，所以B選項正確答案：B 5兩個額定電壓為220V的白熾燈L1和L2的UI特性曲線如圖9所示，L2的額定功率約為_W；現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接在220V的電源上，電源內(nèi)阻忽略不計，此時L2的實際功率約為_W.圖圖9解析：由圖線可知U220 V時，I20.45 A，故L2的額定功率P2UI99 W據(jù)串聯(lián)電路的特征可知通過L1和L2的電流相等，同時兩者電壓之和應(yīng)為220 V從圖線可知，符合上述條件的電流值應(yīng)為I0.25 A此時L2對應(yīng)的電壓U270 V，故L2的實際功率P2U2I700.25 W17.5 W.答案：9917.5