2022届高考物理一轮复习-第1课时-部分电路欧姆定律-电阻定律课件-人教大纲版2

考纲要求三年考情热点考向考点要求2007年2008年2009年

电流，欧姆定律，电阻和电阻定律Ⅱ北京理综(T23·计算)海南物理(T5·选择)江苏物理(T2·选择)北京理综(T23·计算)宁夏理综(T15·选择)广东物理(T10·选择)全国卷Ⅰ(T24·计算)部分电路欧姆定律、电功、电功率、电路的串并联规律是高考重点考查内容之一，以上内容的考查多以选择题的形式出现.电阻率与温度的关系Ⅰ半导体及其应用，超导体及其应用Ⅰ电功和电功率，串联、并联电路的功率分配Ⅱ第十章恒定电流第1课时部分电路欧姆定律电租定律第一页，编辑于星期一：十三点五十八分。第一页，编辑于星期四：二十点三十二分。1．形成：在导线中恒定电场的作用下，自由电荷

，产生的

、

都不随时间变化的电流．2．方向：

定向运动的方向．3．公式：(1)定义式：I＝

.(2)决定式：I＝(仅适用于金属导体和电解液导电)定向运动大小方向正电荷(3)微观式：I＝

(n为单位体积内自由电荷数；q为自由电荷的电荷量；S为导体横截面积；v为自由电荷定向移动的速率)．nqSv第二页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二页，编辑于星期四：二十点三十二分。1．如何理解三个电流强度的公式？(1)定义式：I＝，式中I表示电流，q为ts内通过导体横截面的有效电荷量(在产生电流的效果上来说)．该式求出的是电流的平均值．(2)决定式：I＝，不考虑温度的影响，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．(3)微观表达式：I＝neSv，式中I为瞬时电流，n为金属导线单位体积内的自由电子数，e为电子的电荷量，S为导线的横截面积，v为电子定向移动的速率(既不是热运动速率，也不是传导速率)．电子热运动的平均速率为105m/s，电子定向移动速率为10－4m/s，电场传播速率为3×108m/s.第三页，编辑于星期一：十三点五十八分。第三页，编辑于星期四：二十点三十二分。2．怎样计算电解液导电时的电流？

电解液导电，正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q/t计算电流时应引起注意．例如：在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2C，向左迁移的负离子所带的电荷量为3C，那么电解槽中电流的大小应为I＝A＝0.5A，而不是I＝A＝0.1A；若t时间内到达正极板的电荷量为－q，到达负极板的电荷量为＋q，则t时间内的平均电流I＝，而不是I＝.第四页，编辑于星期一：十三点五十八分。第四页，编辑于星期四：二十点三十二分。1.图10－1－1如图10－1－1中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计．开关S接通后流过R2的电流是S接通前的()第五页，编辑于星期一：十三点五十八分。第五页，编辑于星期四：二十点三十二分。解析：设R1、R2、R3的阻值为R，S接通前，I2＝I＝；S接通后，

I2′＝I′＝，所以.答案：B第六页，编辑于星期一：十三点五十八分。第六页，编辑于星期四：二十点三十二分。1．电阻(1)定义：导体两端的电压与通过导体中的电流的

．(2)定义式：R＝，单位：

，国际符号：Ω.(3)物理意义：导体的电阻反映了

大小，R越大，阻碍作用越强．比值欧姆导体对电流的阻碍作用第七页，编辑于星期一：十三点五十八分。第七页，编辑于星期四：二十点三十二分。2．电阻定律

内容、公式：导体的电阻R跟它的

成正比，跟它的

成反比，还跟导体的

有关．R＝ρ.3．电阻率(1)物理意义反映导体

的物理量，是导体材料本身的属性．长度l横截面积材料导电性能第八页，编辑于星期一：十三点五十八分。第八页，编辑于星期四：二十点三十二分。(2)电阻率与温度的关系电阻率与温度有关．金属的电阻率随温度升高而

，半导体的电阻率随温度的升高而

；当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为

．增大减小超导体第九页，编辑于星期一：十三点五十八分。第九页，编辑于星期四：二十点三十二分。1．R＝U/I与R＝ρl/S的比较R＝R＝

R＝是电阻的定义式，其电阻并不随电压、电流的变化而变化，只是可由该式算出电路中的电阻R＝

是电阻的决定式，其电阻的大小由导体的材料、横截面积、长度共同决定提供了一种测R的方法：只要测出U、I就可求出R提供了一种测导体的ρ的方法：只要测出R、l、S就可求出ρ第十页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十页，编辑于星期四：二十点三十二分。2.导体的伏安特性曲线的理解(1)U—I，I—U要分清，如图10－1－2甲、乙．图10－1－2(2)图线为过原点直线，则为线性元件．图线斜率：①U—I中，k＝R；②I—U中，k＝.第十一页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十一页，编辑于星期四：二十点三十二分。(3)图线为曲线，或非过原点直线，则为非线性元件．图线斜率不再是电阻或其倒数．电阻应是：某点与原点连线的斜率表示，即R＝.如10－1－2丙、丁图．第十二页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十二页，编辑于星期四：二十点三十二分。图10－1－32．如图10－1－3甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m，

b＝0.2m，c＝0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U—I图线如图10－1－3乙所示，当U＝10V时，求电解液的电阻率ρ是多少？第十三页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十三页，编辑于星期四：二十点三十二分。解析：由题图乙可求得电解液的电阻为R＝Ω＝2000Ω由题图甲可知电解液长为：l＝a＝1m截面积为：S＝bc＝0.02m2结合电阻定律R＝

，得ρ＝Ω·m＝40Ω·m.答案：40Ω·m第十四页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十四页，编辑于星期四：二十点三十二分。1．电功(1)定义：电路中

移动电荷做的功．(2)公式：W＝qU＝

(适用于任何电路)．(3)实质：

转化成其他形式能的过程．2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的

．(2)公式：P＝W/t＝

(适用于任何电路)．电场力IUt电能快慢IU3．电热：电流流过导体产生的热量．由

定律来计算，Q＝

.4．热功率：单位时间内的发热量，表达式为：P＝＝

.I2Rt焦耳I2R第十五页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十五页，编辑于星期四：二十点三十二分。1．电功是电能转化为其他形式能量的量度．电热是电能转化为内能的量度．计算电功时用公式W＝IUt，计算电热时用公式Q＝I2Rt.2．从能量转化的角度看，电功与电热间的数量关系是：W≥Q，即UIt≥I2Rt.具体地说：第十六页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十六页，编辑于星期四：二十点三十二分。(1)纯电阻电路计算电功、电热可选用下列公式中任一形式：W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝.(2)非纯电阻电路在非纯电阻电路(含有电动机、电解槽等)中消耗的电能除转化成内能外，还转化成机械能(如电动机)和化学能(如电解槽)即：电动机：W＝E机＋Q(UIt＝E机＋I2Rt)电解槽：W＝E化＋Q(UIt＝E化＋I2Rt)此时：W＞Q(UIt＞I2Rt)在非纯电阻电路中，

既不能表示电功，也不能表示电热．第十七页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十七页，编辑于星期四：二十点三十二分。3.图10－1－4如图10－1－4所示，用输出电压为1.4V，输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍—氢电池充电．下列说法正确的是()第十八页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十八页，编辑于星期四：二十点三十二分。A．电能转化为化学能的功率为0.12WB．充电器输出的电功率为0.14WC．充电时，电池消耗的热功率为0.02WD．充电器把0.14W的功率储蓄在电池内解析：充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14W，电池充电时的热功率为P热＝I2r＝0.02W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总－P热＝0.12W，因此充电器把0.12W的功率储蓄在电池内，故A、B、C正确，D错误．答案：ABC第十九页，编辑于星期一：十三点五十八分。第十九页，编辑于星期四：二十点三十二分。【例1】两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2 倍，电阻为RA′，导线B对折后绞合起来，电阻为RB′，然后分别加上相同的电压，求：(1)它们的电阻之比；(2)相同时间内通过导线横截面的电荷量之比．第二十页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十页，编辑于星期四：二十点三十二分。求解(1)问时紧紧抓住导体的质量不变，其体积不变，再由电阻定律判断；再利用I＝和I＝求解(2)问．解析：(1)某导体形状改变后，由于质量不变，则总体积不变、电阻率不变，当长度l和面积S变化时，应用V＝Sl来确定S、l在形变前后的关系，分别用电阻定律即可求出l、S变化前后的电阻关系．第二十一页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十一页，编辑于星期四：二十点三十二分。一根给定的导线体积不变，若均匀拉长为原来的2倍，则横截面积为原来的，设A、B导线原长为l，横截面积为S，电阻为R，则lA′＝2l，SA′＝，lB′＝，SB′＝2S.RA′＝

＝4ρ＝4R，RB′＝

.则RA′∶RB′＝4R∶＝16∶1.(2)根据I＝，q＝It＝

(此步推导的方向是利用不变量U和已知量R、t)，由题意知：UA＝UB，tA＝tB，则qA∶qB＝RB′∶RA′＝1∶16.答案：(1)16∶1(2)1∶16第二十二页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十二页，编辑于星期四：二十点三十二分。图10－1－51－1有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测 量，可以反映地下的有关情况，如图10－1－5所示为一钻孔，其形状为圆 柱体，半径为10cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314Ω·m， 现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U＝100V，I＝100mA.求该钻孔的深度．第二十三页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十三页，编辑于星期四：二十点三十二分。解析：设该钻孔内的盐水的电阻为R，由R＝，得R＝Ω＝103Ω由电阻定律R＝

，l＝m＝100m.答案：100m第二十四页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十四页，编辑于星期四：二十点三十二分。图10－1－6【例2】

(16分)如图10－1－6所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定 电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当K1闭合，K2、K3断开时，A示数6A； 当K2闭合，K1、K3断开时，A示数5A，且电动机输出功率为35W； 当K3闭合，K1、K2断开时，A示数为4A．求：第二十五页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十五页，编辑于星期四：二十点三十二分。(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？(2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？解析：(1)电炉子为纯电阻，由欧姆定律I＝，得R＝Ω＝2Ω (3分)其发热功率为：PR＝UI1＝12×6W＝72W． (2分)第二十六页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十六页，编辑于星期四：二十点三十二分。(2)电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得UI2＝IrM＋P输出 (4分)所以：rM＝Ω＝1Ω. (2分)(3)电解槽工作时，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)第二十七页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十七页，编辑于星期四：二十点三十二分。在非纯电阻电路的计算中，要注意非纯电阻用电器两端的电压并非是全部降落在用电器内阻上，内阻上的电压为U′，只有在输出功率为零时(此时电路变为纯电阻电路)两者才相等．但是，无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都是I2r.处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．第二十八页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十八页，编辑于星期四：二十点三十二分。图10－1－72－1如图10－1－7所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V、 12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω.若灯泡恰能正常发光，以下 说法中正确的是()第二十九页，编辑于星期一：十三点五十八分。第二十九页，编辑于星期四：二十点三十二分。A．电动机的输入功率为12WB．电动机的输出功率为12WC．电动机的热功率为2.0WD．整个电路消耗的电功率为22W解析：电动机为非纯电阻电路，欧姆定律对电动机不再适用．灯泡L正常发光，则IL＝＝2A，所以电路中的电流I＝2A，故整个电路消耗的总功率

P总＝UI＝24W，D错；电动机的输入功率等于P总－P灯＝12W，A对，B错；电动机的热功率P热＝I2RM＝2.0W，C对．答案：AC

第三十页，编辑于星期一：十三点五十八分。第三十页，编辑于星期四：二十点三十二分。电阻R和电动机M串联接到电路中，如图10－1－8所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2.则有()图10－1－8

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