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1、第一课时第一课时 部分电路部分电路 电功和电功率电功和电功率现在学习的是第1页，共44页第一关第一关:基础关基础关 展望高考展望高考现在学习的是第2页，共44页基础知识基础知识现在学习的是第3页，共44页一一 电流电流知识讲解知识讲解(1)定义定义:通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值间的比值,叫做电流叫做电流,用用I表示表示.(2)定义式定义式:(3)物理意义物理意义:表示电流强弱的物理量表示电流强弱的物理量.现在学习的是第4页，共44页(4)单位单位:国际单位国际单位安培安培(A);其他单位其他单位毫安毫安(mA);微安微安(A)
2、1 A=103mA=106A.现在学习的是第5页，共44页(5)形成形成导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流.电源可使电路中保持持续电流电源可使电路中保持持续电流.(6)方向方向:习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向.现在学习的是第6页，共44页(7)恒定电流恒定电流:大小大小 方向都不随时间变化的电流方向都不随时间变化的电流.说明说明:金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反相反.电解液中正电解液中正 负离子定向移动方向虽然相反负离子定向
3、移动方向虽然相反,但正但正 负离子负离子定向移动形成的电流方向是相同的定向移动形成的电流方向是相同的,此时此时中中,q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.电流虽有大小和方向电流虽有大小和方向,但不是矢量但不是矢量,是标量是标量.现在学习的是第7页，共44页q=It是求电荷量的重要公式是求电荷量的重要公式,其变形公式其变形公式求出的是电流在时间求出的是电流在时间t内的平均值内的平均值,对恒定电流来说对恒定电流来说,其瞬时值其瞬时值与平均值相等与平均值相等.现在学习的是第8页，共44页(8)电流的微观表达式电流的微观表达式电流的微观表达式为电流
4、的微观表达式为I=nqSv其中其中,v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率,S是导体的横截面积是导体的横截面积,n是导体每单位体积内的自由电荷数是导体每单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷的电荷量是每个自由电荷的电荷量.由此可见由此可见,从微观上看从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数 电电荷量荷量 定向移动速度定向移动速度,还与导体的横截面积有关还与导体的横截面积有关.现在学习的是第9页，共44页三种速率的区别三种速率的区别电流传导速率电流传导速率,电子定向移动速率电子定向移动速率,电子热运动速率电
5、子热运动速率.a.电流传导速率等于光速电流传导速率等于光速,电路一接通电路一接通,导体中的电子立即受到电场力导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流作用而定向移动形成电流.(对整体而言对整体而言)b.电子定向移动速率电子定向移动速率,其大小与电流有关其大小与电流有关,一般数量级为一般数量级为10-5 m/s.(对每对每个电子而言个电子而言)c.电子热运动速率电子热运动速率,任何微观粒子都做无规则运动任何微观粒子都做无规则运动,其速度与温其速度与温度有关度有关,通常情况为每秒几百米通常情况为每秒几百米.现在学习的是第10页，共44页活学活用活学活用现在学习的是第11页，共44页1.在图所
6、示的电解池中在图所示的电解池中,测得在测得在5 s内共有内共有7.5 C正电荷和正电荷和7.5 C负电荷通过池的竖直截面负电荷通过池的竖直截面OO,则电路中电流表指示的读数应则电路中电流表指示的读数应为为()A.0B.1.5 AC.3 AD.7.5 A现在学习的是第12页，共44页解析解析:由电流的基本概念可知由电流的基本概念可知:如果对某一截面如果对某一截面S,从左方通过的从左方通过的电荷量为正电荷电荷量为正电荷q,而从右方通过的电荷量为负电荷而从右方通过的电荷量为负电荷-q,那么通那么通过该截面的电荷量应为过该截面的电荷量应为2q;如果从两个相反方向同时穿过截面如果从两个相反方向同时穿过截
7、面的电荷都是正的电荷都是正(或负或负)电荷时电荷时,那么总电荷量是它们电荷量值相那么总电荷量是它们电荷量值相减减.综合以上信息求解综合以上信息求解:Q=(7.5+7.5)C=15 C所以所以IA=3 A答案答案:C现在学习的是第13页，共44页二二 电阻电阻知识讲解知识讲解(1)定义定义:导体两端电压和通过导体的电流的比值导体两端电压和通过导体的电流的比值.(2)定义式定义式:(3)单位单位:欧姆欧姆(),常用的还有常用的还有k M.且有且有1=10-3k=10-6M现在学习的是第14页，共44页说明说明:电阻的定义式提供了一种度量电阻大小的方法电阻的定义式提供了一种度量电阻大小的方法,但导体
8、对电流但导体对电流的这种阻碍作用是由导体本身的性质决定的的这种阻碍作用是由导体本身的性质决定的,与所加的电压和通过与所加的电压和通过的电流无关的电流无关,绝不能由绝不能由R=U/I而错误地认为而错误地认为“R与与U成正比成正比,R与与I成成反比反比”.现在学习的是第15页，共44页三三 电阻定律电阻定律知识讲解知识讲解(1)内容内容:在温度不变时在温度不变时,导体的电阻导体的电阻R与它的长度与它的长度l成正比成正比,与与它的横截面积它的横截面积S成反比成反比.(2)公式公式:(3)单位单位:在国际单位制中在国际单位制中l-m,S-m2,R-,-m.现在学习的是第16页，共44页说明说明:是导体
9、电阻大小的决定式是导体电阻大小的决定式,表明导表明导体电阻由导体本身因素体电阻由导体本身因素(电阻率电阻率 长度长度l和横截面积和横截面积S)决定决定,与与其他因素无关其他因素无关.由此可更加明确电阻的定义式由此可更加明确电阻的定义式中中,R与与U I无关这一点无关这一点,使我们对比值定义法定义物理量有了使我们对比值定义法定义物理量有了更深刻的认识更深刻的认识.为我们制造为我们制造 控制电阻提供了理论指导控制电阻提供了理论指导.常用的滑动变阻器就是依靠改变导线长度达到改变电阻的目常用的滑动变阻器就是依靠改变导线长度达到改变电阻的目的的.现在学习的是第17页，共44页四四 电功和电功率电功和电功
10、率知识讲解知识讲解1.电功电功电流通过导体所做的功叫电功电流通过导体所做的功叫电功,其实质是电场力移动电荷所做的功其实质是电场力移动电荷所做的功.定义式定义式:W=qU=IUt 单位单位:焦焦(J)标量标量,其正负不表示大小其正负不表示大小.现在学习的是第18页，共44页2.电功率电功率电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率.定义式定义式:单位单位:瓦瓦(W)1 W=1 J/s.标量标量,且总为正值且总为正值,负值无意义负值无意义.由由W=IUt知知P=IU现在学习的是第19页，共44页活学活用活学活用现在学习的是第20页，共44页2.把把
11、6个相同的小灯泡接成如图甲个相同的小灯泡接成如图甲 乙所示的电路乙所示的电路,调节变阻器使调节变阻器使灯泡正常发光灯泡正常发光,甲甲 乙两电路消耗的功率分别用乙两电路消耗的功率分别用P甲甲和和P乙乙所示所示,则下列结论中正确的是则下列结论中正确的是()现在学习的是第21页，共44页A.P甲甲=P乙乙 B.P甲甲=3P乙乙C.P乙乙=3P甲甲 D.P乙乙3P甲甲解析解析:设每个小灯泡额定电流为设每个小灯泡额定电流为I额额,将甲电路中的三个小灯泡视为一将甲电路中的三个小灯泡视为一个整体个整体R并并,则通过则通过R并并的电流的电流I总甲总甲=3I额额,同理对乙电路而言同理对乙电路而言,I总总乙乙=I
12、额额.对甲电路有对甲电路有P甲甲=UI总甲总甲=U3I额额,对乙电路有对乙电路有P乙乙=UI总乙总乙=UI额额,其中其中U=12V,显然显然P甲甲=3P乙乙.答案答案:B现在学习的是第22页，共44页第二关第二关:技法关技法关 解读高考解读高考解题技法解题技法现在学习的是第23页，共44页一一 纯电阻电路和非纯电阻电路的对比纯电阻电路和非纯电阻电路的对比技法讲解技法讲解(1)如果一段电路中只含有电阻元件如果一段电路中只含有电阻元件,称之为纯电阻电路称之为纯电阻电路.它它有两大基本特点有两大基本特点:服从欧姆定律服从欧姆定律:I=U/R电流通过纯电阻电路时电流通过纯电阻电路时,电流做的功全部转化
13、为电热电流做的功全部转化为电热,且电且电功率和热功率相等功率和热功率相等.即即W=Q=Pt=UIt=I2Rt=P=P热热=UI=I2R=U2/R.现在学习的是第24页，共44页(2)如果电路中除了含有电阻外如果电路中除了含有电阻外,还包括电动机、电解槽等能还包括电动机、电解槽等能够把电能转化为其他形式的能的用电器够把电能转化为其他形式的能的用电器,这种电路称为非纯这种电路称为非纯电阻电路电阻电路,其特点是其特点是:不服从欧姆定律不服从欧姆定律,在非纯电阻电路中在非纯电阻电路中或或UIR.电流通过电路时电流通过电路时,电流做功除了转化为内能外电流做功除了转化为内能外,还要转化成还要转化成其他形式
14、的能其他形式的能,如机械能、化学能等如机械能、化学能等.在非纯电阻电路中在非纯电阻电路中,电功大于电热电功大于电热WQ,即即IUtI2Rt,电功率大电功率大于热功率于热功率,即即UII2R,在计算电功和电热时要用各自的定义式在计算电功和电热时要用各自的定义式:W=UIt,P=UI;Q=I2Rt,P热热=I2R.现在学习的是第25页，共44页(3)对联系到电功、电热、机械能、化学能的综合问题对联系到电功、电热、机械能、化学能的综合问题,要从能的要从能的转换和守恒的角度分析转换和守恒的角度分析,再列式计算再列式计算.如电动机通电后如果不转如电动机通电后如果不转,其消耗的电能全部转化为焦耳热其消耗的
15、电能全部转化为焦耳热(内能内能),此时仅相当于纯电阻此时仅相当于纯电阻电路电路,有有W=UIt=I2Rt=Q.典例剖析典例剖析现在学习的是第26页，共44页【例【例1】如图所示如图所示,灯灯L上标有上标有200 W,电动机上标有电动机上标有2000 W,在在A、B两端加上两端加上220 V电压时电压时,灯和电动机均正常工作灯和电动机均正常工作,求电灯正常工作求电灯正常工作时的电阻时的电阻.现在学习的是第27页，共44页解析解析 从能量守恒的角度分析从能量守恒的角度分析,对于任何一个电路对于任何一个电路,各部分消耗功各部分消耗功率之和等于该电路消耗的总功率率之和等于该电路消耗的总功率.本题应用该
16、结论和串联电路本题应用该结论和串联电路上电流相等的特点解答上电流相等的特点解答.注意电动机是非纯电阻电器注意电动机是非纯电阻电器,和电灯串和电灯串联后联后,电压分配和功率分配与电阻无正比关系电压分配和功率分配与电阻无正比关系,不能用比例法解不能用比例法解答答.已知电灯正常工作时的功率为额定功率已知电灯正常工作时的功率为额定功率200 W,若能求出通过电灯的若能求出通过电灯的电流电流,即可求出电灯正常工作时的电阻即可求出电灯正常工作时的电阻.现在学习的是第28页，共44页设设A、B间电流为间电流为I,A、B间总电压间总电压U=220 V.A、B间消耗总功率间消耗总功率P=200 W+2000 W
17、=2200 W.因为因为P=UI,答案答案 2 现在学习的是第29页，共44页二二 欧姆定律与欧姆定律与I-U图象的应用技巧及注意事项图象的应用技巧及注意事项技法讲解技法讲解1.导体电阻会随温度而变化导体电阻会随温度而变化,所以金属导电只有在它的电阻可以认为不所以金属导电只有在它的电阻可以认为不随电流、电压变化时随电流、电压变化时,欧姆定律才成立欧姆定律才成立.2.欧姆定律中说到的电流、导体两端的电压、电阻都是属于同一段导体欧姆定律中说到的电流、导体两端的电压、电阻都是属于同一段导体的的.现在学习的是第30页，共44页3.用用I-U图象结合比例式图象结合比例式解题解题,更直观更直观 简明简明,
18、物理意义更清晰物理意义更清晰.4.在作导体的伏安特性曲线时在作导体的伏安特性曲线时,坐标轴标度的选取可以是任意坐标轴标度的选取可以是任意的的,因此利用图线的斜率求导体阻值大小时因此利用图线的斜率求导体阻值大小时,不能用不能用tan,必须必须用用U和和I的比值计算的比值计算.5.分析电阻的分析电阻的I-U图象或图象或U-I图象图象,关键是先搞清图象斜率的物关键是先搞清图象斜率的物理意义理意义,分清分清k=R还是还是k=1/R.现在学习的是第31页，共44页典例剖析典例剖析现在学习的是第32页，共44页【例【例2】一只标有一只标有“220 V 60 W”的白炽灯泡的白炽灯泡,加上的电压加上的电压U
19、由零由零逐渐增大到逐渐增大到220 V.在此过程中在此过程中,电压电压U和电流和电流I的关系可用图线表示的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是肯定不符合实际的是()现在学习的是第33页，共44页 解析解析 由电阻的定义式由电阻的定义式R=U/I知知:在在U-I图象上图象上,某一点的纵坐标某一点的纵坐标U和该和该点的横坐标点的横坐标I的比值的比值U/I就对应着电阻值就对应着电阻值R.由于白炽灯钨丝的电阻会随由于白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 V时时,钨钨丝由
20、红变到白炽丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大电阻将不断增大,A图象表示图象表示U/I为一定值为一定值,说明电阻不变说明电阻不变,不符合要求不符合要求;C图象上各点的图象上各点的U/I值随值随U的的增大而减少增大而减少,也不符合实际也不符合实际;D图象中的图象中的U/I的值开始随的值开始随U的增大而增大的增大而增大,后来随后来随U的增大而减少的增大而减少,也不符合实际也不符合实际.只有只有B图象中图象中U/I的值随的值随U的的增大而变大增大而变大,符合实际符合实际,应选应选A、C、D.答案答案 ACD现在学习的是第34页，共44页第三关第三关:训练关训练关 笑对
21、高考笑对高考随堂随堂训练训练现在学习的是第35页，共44页1.关于电阻定律及其应用正确的说法是关于电阻定律及其应用正确的说法是()A.由由可知可知,导体越长导体越长,则电阻率越小则电阻率越小B.对金属导体对金属导体,温度越高温度越高,电阻率越大电阻率越大,则电阻越大则电阻越大C.滑线变阻器是根据电阻定律制成的滑线变阻器是根据电阻定律制成的D.一金属丝均匀拉长后一金属丝均匀拉长后,再对折并联再对折并联,其电阻不变其电阻不变现在学习的是第36页，共44页答案:BC现在学习的是第37页，共44页2.金属铂的电阻对温度的高低非常金属铂的电阻对温度的高低非常!敏感敏感,在图中所示的在图中所示的U-I图象
22、中图象中,可以表示金属铂电阻的可以表示金属铂电阻的U-I图象的是图象的是()现在学习的是第38页，共44页现在学习的是第39页，共44页解析解析:纯金属的电阻率随温度的升高而增大纯金属的电阻率随温度的升高而增大,故故C正确正确.答案答案:C现在学习的是第40页，共44页3.两根材料相同的均匀导线两根材料相同的均匀导线x和和y,x长为长为L,y长为长为2L,串联在电路串联在电路中中,沿长度方向电势变化如图所示沿长度方向电势变化如图所示,则则x y导线的横截面积之导线的横截面积之比为比为()A.23B.13C.12 D.31现在学习的是第41页，共44页答案:B现在学习的是第42页，共44页4.如图所示电路如图所示电路,R1=R3R2=R4,在在A B两端接上电源后两端接上电源后,各电阻消耗各电阻消耗的功率的功率P的大小比较是的大小比较是()A.P1=P3P1P4P1P3P4D.P1P2P4P3现在学习的是第43页，共44页解析解析:在串联电路中在串联电路中,通过通过R1 R2 R并并的电流相等的电流相等P1=I2R1,P2=I2R2,P并并=I2R并并,则则P1P2P并并,又因又因P并并=P3+P4,R3 R4两端电压相等两端电压相等,设为设为U,则则则则P4P3,故有故有P1P2P4P3.D正确正确.答案答案:D现在学习的是第44页，共44页