高考物理一轮复习第8章恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率课件
展开【课程标准】1.通过实验,探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。2.了解串、并联电路电阻的特点。3.理解电功、电功率及焦耳定律,能用焦耳定律解释生产生活中的电、热现象。
【知识再现】一、 电流1.电流:(1)定义:自由电荷的_________形成电流。(2)方向:规定_______定向移动的方向。(3)电流的大小:①定义式:I=____;②微观式:I=neSv;式中的n是单位体积内自由电荷数,v指电荷_________速率。
2.电流的形成条件:(1)要有能_________的电荷。(2)导体两端必须有_____。
二、电阻、电阻定律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:_______,单位:_____,国际符号:Ω。(3)物理意义:导体的电阻反映了_____________________的大小,R越大,阻碍作用越大。
(4)半导体和超导体①半导体:导电性能介于_____________之间的材料。半导体有_________、_________和掺入杂质导电性能增强的特性。②超导现象:当温度低于某温度时_____________的现象。③转变温度:导体由普通状态向_______转变时的温度。
2.电阻定律:(1)内容、公式:导体的电阻跟它的_____成正比,跟它的__________成反比,还跟导体的_____有关。R=ρ 。
(2)电阻率:①计算公式:ρ= ,ρ与导体的长度l、横截面积S无关,是导体材料本身的电学性质,由导体的_____决定且与_____有关。②物理意义:反映了材料对_____的阻碍作用,在数值上等于用这种材料制成的____长,横截面积____的导线的电阻值。
【情境转换】如图所示,R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多。通过两导体的电流方向如图所示。这两个导体的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?
提示:设它们的边长分别为L1、L2,厚度为h,由电阻定律可知R1= ,R2= ,则R1=R2。这种关系对电路元件的微型化提供了广阔的前景。
三、部分电路欧姆定律1.部分电路欧姆定律:导体中的电流跟它两端的_____成正比,跟它的_____成反比。其表达式为I= 。2.欧姆定律的适用范围:_________、___________(对气体导电不适用)和____________(不含电动机及电解槽的电路)。
3.导体的伏安特性:导体中的电流I和电压U的关系可以用图像表示。用纵坐标表示______、横坐标表示______,画出的IU图像叫作导体的伏安特性曲线。伏安特性曲线为直线的元件叫作_____元件,伏安特性曲线不是直线的元件叫作_______元件(如气体、半导体二极管等)。
四、串联电路和并联电路1.串联电路特点:(1)等效电阻:__________________(2)各处的电流相等:_________________(3)分压原理: (4)电路两端电压:_________________(5)功率分配:_____________
R串=R1+R2+…+Rn
I=I1=I2=…=In
U=U1+U2+…+Un
2.并联电路特点:(1)等效电阻:_______________(2)各支路电压相等:_________________(3)分流原理:___________________(4)电路中的总电流:_________________(5)功率分配:___________________
U=U1=U2=…=Un
I1R1=I2R2=…=InRn
I=I1+I2+…+In
P1R1=P2R2=…=PnRn
3.四个有用的结论:(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻,串联电阻增多时,总电阻_____。(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻,并联支路增多时,总电阻_____。(3)不论串联电路还是并联电路,只要某个电阻_____,总电阻就增大,反之则减小。(4)不论串联电路还是并联电路,电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之___。
五、 电功、电热(焦耳定律)1.电功和电热:(1)电功:W=___=____(2)电热:计算公式Q=____,此关系式又称为焦耳定律。(3)电功和电热的关系在纯电阻电路中,W=Q;在非纯电阻电路中,W>Q。
2.电功率和热功率:(1)电功率:单位时间内电流所做的功,即P=___。此式适用于一切电路。(2)热功率:单位时间内电阻产生的热量,即P热=___。
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