2022-2023年高考物理一轮复习 电流电阻电功及电功率课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 电流电阻电功及电功率课件，共44页。PPT课件主要包含了考点1，电阻欧姆定律，3表达式，定向移动，nqSv，2电阻定律，横截面积，3电阻率ρ，金属材料，半导体材料等内容，欢迎下载使用。
1.电流(1)电流的形成：电荷的______________形成电流.(2)电流的方向：物理学中规定______电荷定向移动的方向为电流的方向.
①宏观表达式：I＝_______；②微观表达式：I＝________.(S 为导体的横截面积,n 为导体单位体积的自由电荷数,q 为每个自由电荷的带电量,v 为电荷定向移动的速率).
2.电阻、电阻定律、电阻率
(1)电阻的定义式：R＝_____(电阻与电压和电流强度无关).
①内容：在温度不变的情况下,同种材料的导体的电阻跟
其________成正比,跟其____________成反比.
②表达式：____________,此为电阻的决定式.
①计算公式：ρ＝______,ρ与导体长度 l、横截面积 S 无关,它是导体材料本身的性质,由其材料决定,且与________有关.②电阻率ρ与温度的关系：有的随温度的升高而增大,如__________；有的随温度的升高而减小,如_____________；有的几乎不受温度的影响,如锰铜合金、镍铜合金.
3.欧姆定律(1)内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成________,
跟它的电阻 R 成________.
(2)公式：I＝________.(3)适用条件：适用于________和________导电,或纯电阻电路；不适用于气态导体和半导体元件.
(4)导体的伏安特性曲线：研究部分电路欧姆定律时,常画成 U-I 或 I-U 图象,如图 7-1-1 甲、乙所示.对于线性元件,伏安特性曲线是________；对于非线性元件,伏安特性曲线不是________.图 7-1-1
电功、电功率、焦耳定律
1.电功(1)定义：电路中________对移动电荷所做的功.(2)公式：W＝qU＝________(适用于所有的用电器).(3)实质：________转化成其他形式的能的过程.
2.电功率(1)定义：单位时间内电流做的功,表示电流做功的______.(3)额定功率：用电器正常工作时的功率,当用电器两端的________或流过用电器的__________为额定值时,它一定正常工作.用电器实际工作时的功率______________额定功率.
3.焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟________________成正比,跟____________及____________成正比.
(2)表达式：____________.
1.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为(　　)A.4.8×10－6 A 　　　 B.3.0×10－13 AC.9.6×10－16 A 　　　 D.3.0×10－6 A
2.两电阻 R1、R2 的电流 I 和电压 U 的关系如图 7-1-2 所示,
可知两电阻 R1∶R2 等于(A.1∶3
)图 7-1-2B.3∶1
解析：在 I-U 图象中直线斜率的倒数等于该导体的电阻,
3.图 7-1-3 中虚线框内是一未知电路,测得它的两端点 a、b 之间电阻是 R,在 a、b 之间加上电压 U,测得流过电路的电
流为 I,则未知电路的电功率一定是(图 7-1-3
解析：A、B 的表达式只适用于纯电阻电路,D 项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率,虚线框中无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路,电功率 P＝UI 总是适用的,C 正确.
4.如图 7-1-4 所示,R1 和 R2 是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体,R1 边长为 2L,R2 边长为 L,若R1 的阻值为
8 Ω,则 R2 的阻值为(
【典题 1】如图 7-1-5 所示为一磁流体发电机示意图,A、B 是平行正对的金属板,等离子体(电离的气体,由自由电子和阳离子构成,整体呈电中性)从左侧进入,在 t时间内有 n 个自由电子落在 B 板上(电子电量为 e).则关于 R 中的电流大小及方向判断正确
为自由电子带电荷量的绝对值；若导体为电解液,因为电解液里的正、负离子移动方向相反,但形成的电流方向相同,故 q为正、负离子带电荷量的绝对值之和.
【典题 2】如图 7-1-6 所示,一根长为 L、横截面积为 S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为 n,电子的质量为 m、电荷量为 e.在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为
v,则金属棒内的电场强度大小为(图 7-1-6
方法技巧：对于电流的微观表达式除了会用之外,也得理解好其推导过程,带电粒子在外加电场的作用下,形成定向移动的粒子流,从中取一圆柱形粒子流作为研究对象,即为“柱体微元”模型.设柱体微元的长度为 L,横截面积为 S,单位体积内的自由电荷数为 n,每个自由电荷的电荷量为q,电荷定向移动的速率为 v,则柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq,电荷
对电阻、电阻定律的理解与应用
[热点归纳]电阻的决定式和定义式的比较：
【典题 3】有一长方形导体,长a、宽b、高h之比为6∶3∶2,它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线,如图 7-1-7所示,分别将 AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时,导
体中电荷的运动速度分别为v1、v2、v3.则v1∶v2∶v3为(　　)图 7-1-7
答案：D方法点拨：电阻定律中的长度必须是沿电流方向的长度,横截面积是垂直电流方向的面积.
导线对折、拉伸对电阻变化的讨论
【典题 4】两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量
方法技巧：某一导体的形状改变后,讨论其电阻变化应抓
(1)导体的电阻率不变.
(2)导体的体积不变,由 V＝lS 可知 l 与 S 成反比.
欧姆定律及伏安特性曲线的应用
[热点归纳]1.欧姆定律的“二同”(1)同体性：指 I、U、R 三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体.(2)同时性：指 U 和 I 必须是导体上同一时刻的电压和电流.2.对伏安特性曲线的理解(1)图 7-1-8 甲中,图线 a、b 表示线性元件,图乙中,图线c、d 表示非线性元件.
(2)I-U 图象中图线上某点与 O 点连线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故 Ra＜Rb(如图 7-1-8 甲所示).(3)图线 c 的电阻减小,图线 d 的电阻增大(如图乙所示).
图 7-1-8(4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值
对应这一状态下的电阻.如图乙所示,
【典题 5】(多选)我国已经于 10 月 1 日起禁止销售100 W 及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的 U-I 曲线如图 7-1-9 所示.图象上 A 点与原点 O 的连线与横轴成α角,A 点的切线与横轴成β角,则
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小B.在 A 点,白炽灯的电阻可表示为 tan βC.在 A 点,白炽灯的电功率可表示为 U0I0
根据伏安特性曲线求通过非线性电阻元件的电流
【典题 6】在如图 7-1-10 甲所示的电路中,L1、L2、L3 为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关 S 闭合后,电路中的总电流
为 0.25 A,则此时(
A.L1 上的电压为 L2 上电压的 2 倍B.L1 消耗的电功率为 0.75 WC.L2 的电阻为 12 Ω
D.L1、L2 消耗的电功率的比值大于 4
纯电阻电路和非纯电阻电路
[热点归纳]1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
2.电动机的三个功率及关系
【典题 7】在研究微型电动机的性能时,可采用如图 7-1-11所示的实验电路.当调节滑动变阻器 R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为 1.0 A 和 1.0 V；重新调节 R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为 2.0 A
和 15.0 V.则当这台电动机正常运转时(A.电动机的内阻为 7.5 ΩB.电动机的内阻为 2.0 ΩC.电动机的输出功率为 30.0 WD.电动机的输出功率为 26.0 W
方法技巧：非纯电阻电路的分析方法(1)抓住两个关键量：
确定电动机的电压UM 和电流IM 是解决所有问题的关键.若能求出 UM、IM,就能确定电动机的电功率P＝UMIM,根据电流IM 和电动机的电阻r 可求出热功率Pr＝I r,最后求出输出功率P出＝P－Pr.
(2)坚持“躲着”求解 UM、IM：
首先,对其他纯电阻电路、电源的内电路等,利用欧姆定律进行分析计算,确定相应的电压或电流.然后,利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压UM和电流 IM.
(3)应用能量守恒定律分析：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.
【迁移拓展】如图 7-1-12 所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻 r＝0.8 Ω,电路中另一电阻R＝10 Ω,直流电压 U＝160 V,电压表示数 UV＝110 V.求：
(1)通过电动机的电流.(2)输入电动机的电功率.
(3)若电动机以 v＝1 m/s 匀速竖直向上提升重物,求该重物
的质量.(g 取 10 m/s2)