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高三物理恒定电流第一轮复习课件-人教版
※家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件,PCT元件 是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ 与温度t的关 系如图所示.由于这种特性,PCT元件具有发热、控温双重功能. 对此,以下判断中正确的是( ) A.通电后,其电功率先增大后减小 B.通电后,其电功率先减小后增大 C.当其产生的热量与散发的热量相等时, 温度保持在t1或t2不变 D.当其产生的热量与散发的热量相等时, 温度保持在t1至t2间的某一值不变 ※如图所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导 体接在电路中,总电压为U,则 ( ) A、通过两段导体的电流相等 B、两段导体内的自由电子定向移动的平均 速率不同 C、细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2 D、细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度
二、电阻定律 1、内容:在温度不变时,导体的电阻R与它的长度l成正比, 与它的横截面积S成反比。 表达式:R= ρL/S 决定电阻的大小 2、电阻率ρ ⑴物理意义:反映材料的导电性能。由材料本身决定,与温度有关
⑵单位:Ω·m ⑶电阻率随温度的变化 有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响
金属电阻率随温度升高姆定律,电阻和电阻定律
电阻率与温度的关系 半导体及其应用,超导及其应用 电阻的串,并联,串联电路的分压作用,并联电路的 分流作用 电功和电功率,串联,并联电路的功率分配 电源的电动势和内电阻,闭合电路的欧姆定律,路端 电压 电流、电压和电阻的测量;电流表、电压表和多用电 表的使用、伏安法测电阻
2、电流的大小 ⑴定义:通过导体横截面的电量q与通过这些电量所需时间t的 比值叫电流。 定义式:I=q/t 单位:安培(A) 是国际单位制中的基本单位
⑵金属导体中电流的微观表达式
导体单位体积内的自由电荷数:n 自由电荷的带电量:q 导体的横截面积:S I=nqvS 自由电荷定向移动速率:v
3、理解与巩固 ※在电解槽中,1 min内通过横截面的一价正离子和一价负 离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020,则通过电解槽的 电流为_______
入门训练:
S未接通
三、电功、电功率 1、电功 ⑴实质:电场力对电荷做功,电荷具有的电势能转化为其它形 式的能,即电能转化为其它形式的能的过程。 ⑵计算公式 W=qU=IUt(适用于任何电路) W=I2Rt=U2t/R(适用于纯电阻电路) 2、电功率 电流所做的功与完成这些功所需时间的比值 P=W/t=IU(适用于任何电路) P=I2R=U2/R(适用于纯电阻电路)
恒 定 电 流
内容
基 本 规 律
电阻定律 公式: R=ρL/S 电阻率、超导、半导体 欧姆定律
部分电路欧姆定律 I=U/R
闭合电路欧姆定律 I=E/(R+r)
复习指南
1、本章是高考的重点,主要考查欧姆定律、串并联电路中电流 电压和功率的分配。 2、本章可与机械能、电场、电磁感应、磁场、交变电流等知识 综合出题。 3、实验是本章的重中之重,是高考试卷中的常客,我们将在以 后作专题复习。
3、焦耳定律 ⑴电热:Q=I2Rt ⑵发热功率:P热=I2R 4、纯电阻、非纯电阻电路 ⑴纯电阻电路:电能全部转化为内能 P热=UI=I2R=U2/R ⑵非纯电阻电路:电能转化为内能和其它形式的能
P=UI>P热=I2R
P其它=UI-P热 四、理解与巩固 1、串、并联电路的特点 ※如图所示电路中,各电阻阻值 已标出,当输入电压UAB=110V时, 输出电压UCD= V
5、与实际生活相联系 ※演示位移传感器的工作原理如右图示,物体 M在导轨 上平移时,带动滑动变阻器的金 属滑杆p,通过电压表显示的数据,来反映物 体位移的大小x。假设电压表是理想的,则下 列说法正确的是 ( ) A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化 B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化 C.物体M不动时,电路中没有电流 D.物体M不动时,电压表没有示数
标准电阻
金属温度计(铂)
温度降低电阻率减小
温度降到某一值,电阻率突然为零 转变温度 超导
3、半导体 ⑴定义:电阻率介于导体与绝缘体之间,且随温度升高反而降低 的材料。 ⑵半导体的特性 热敏电阻(温控开关) ①热敏特性:温度升高电阻率迅速减小 光敏电阻(光控开关) ②光敏特性:在光照下电阻率迅速减小 ③掺杂特性:掺入杂质导电性能大大增强 4、理解与巩固 ※关于电阻率,下列说法中不正确的是 ( ) A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其 导电性能越好;B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电 阻率随温度升高而增大;C.所谓超导体,当其温度降低到接近 绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零;D.某些 合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准 电阻
⑵当电阻率随温度变化 时,电阻的伏安特性曲 线不再是过原点的直线 5、理解与巩固 ※实验室用的小灯泡灯丝的I-U特 性曲线可用以下哪个图象来表示:
※一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电 流强度为I,导线中自由电子定向移动的平均速度为v,若导线 均匀拉长,使其半径变为原来的1/2,再给它两端加上电压U, 则 ( ) A.通过导线的电流为I/4 B.通过导线的电流为I/6 C.自由电子定向移动的平均速率为v/4 D.自由电子定向移动的平均速率为v/6 ※甲、乙两地相距6 km,两地间架设两条电阻都是6 Ω 的导线. 当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时,接在甲地的电 压表,如图所示,读数为6 V,电流表的读数为1.2 A,则发生 短路处距甲地多远?
Ⅱ Ⅰ
3
4 5 6 7
Ⅰ
Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ
知识网络
基 本 概 念
定义、条件、方向 定义式 I=q/t 电流 电流强度 微观表示 I=nqsv 决定式 I=U/R=E/(R+r) 定义式 UAB=WAB/q=φA- φB 电压 决定式 U=IR,U外=E-Ir,U内=Ir 定义式 R=U/I 电阻 决定式 R=ρL/S 电动势 定义式 E=W非静电力/q 量度式 E=U外+U内=IR+Ir 电功 定义式 W=qU=IUt (纯电阻、非纯电阻电路) 计算式 W=I2Rt=U2t/R (纯电阻电路) 纯电阻 定义式 P=W/t 用电器 计算式 P=IU=I2R=U2/R 电功率 、输出功率:P出=IU端 电源 总功率:P总=IE 损失功率P损=I2r、效率:η=P出/P总
※如图所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道 做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球,它系在细金 属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为l的电阻丝, 其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计.电阻丝的中点C 焊接一根导线.从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V (金属丝和导线电阻不计).图中虚线OC与AB相垂直,且OC=h, 电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车 中使AB沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车 加速或减速前进时,金属线将偏离竖直方向θ,从电压表的读数变 化可以测出加速度的大小. (1)当列车向右做匀加速直线运动时, 试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与 电压表读数U′的对应关系. (2)这个装置能测得的最大加速度是 多少?
三、欧姆定律 1、内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电 阻成反比 2、表达式:I=U/R 3、适用范围:适用于金属和电解液导电,气体导电不适用 或适用于纯电阻电路,不适用于非纯电阻电路 4、伏安特性曲线 ⑴U—I图线、I—U图线
O
I R1<R2U R1>R2 1 2 1 2
U O
I
电压(电流) U1 U 2 U 3 U n I R I R I R 1 1 2 2 n n R R R R 1 2 3 n 分配 Pn P P2 P3 1 功率分配 1 R1 P 2 R2 P n Rn R1 R2 R3 Rn P 注:在串、并联电路中,电路消耗的总功率等于各用电器消耗的 功率之和!
第一课时
电流、电阻定律、欧姆定律
一、电流 1、电流的形成 ⑴电荷的定向移动形成电流
电子 正、负离子 ⑶电流的分类 方向不变 方向、大小都不变 方向改变 金属导 电 电解液导电 气体导电 电解液导电 直流电 恒定电流 交变电流
⑵电流形成的条件 ①存在自由电荷 ②导体两端存在电势差
⑷电流的方向 ①规定:正电荷的定向移动方向为电流方向 ②电路中电源外部从正极到负极,电源内部从负极到正极。
对外电路无要求
IE=IU外+IU内
功率形式
三、路端电压 1、U端=E-Ir ⑴U端随I的增大而减小
U ⑵直线的斜率的绝对值表示电源内阻 r I
⑶图线上每一点坐标的乘积为电源的输出 功率,也是外电路的消耗功率。
※如图所示,电阻R1=20Ω,电动机绕线电阻 R2=10Ω,当电键S断开时,电流表的示数是 I1=0.5A,当电键合上后,电动机转动起来,电 路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消 耗的电功率P应是: A.I=1.5A B.I<1.5A C.P=15W D.P<15W ※某一用直流电动机提升重物的装 置,如图所示,重物的质量m=50kg, 电源电动势E=110V,不计电源电阻 及各处摩擦,当电动机以V=0.90m/s 的恒定速度向上提升重物时,电路 中的电流强度I=5A,由此可知,电 动机线圈的电阻R是多少?(g=10m/s2)
第三课时 闭合电路欧姆定律
一、电动势 1、物理意义:反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小。 在数值上等于在电源内移动1C的电荷电源提供的能量。 2、电动势的大小在外电路断开时等于电源两极间的电压,外电 路闭合时等于内、外电压之和。 二、闭合电路欧姆定律 1、内容:闭合电路里的电流与电源的电动势成正比,与整个电 路的电阻成反比。 2、表达式: E I Eq=qU外+qU内 能量形式 外电路为纯电阻 Rr E=U外+Ir E=U外+U内