浙江省2020版高考物理第六章恒定电流课件.ppt

,知识归纳,第1讲 部分电路及其规律,考点剖析,变式题选,1．正确理解电阻、电阻率、电阻定律 例1 关于电阻、电阻率的下列判断正确的是( E ) A．电阻率小的导体对电流的阻碍作用就小 B．对电流的阻碍作用小的导体，它的导电性能较好 C．各种材料的电阻率都随温度的升高而增大 D．由R＝ρL/S得ρ＝RS/L，可见材料的电阻率跟它的横截面积成正比，跟它的长度成反比 E．合金的电阻率大，而纯金属的电阻率小,,解析：电阻率是反映导体材料的导电性能好坏的物理量，由导体的材料及温度来决定。而电阻是描写导体对电流的阻碍作用大小的物理量，不仅跟导体材料有关，还跟导体的粗细、长短有关。因此，导体的电阻率大，其电阻未必大。反之，电阻大的导体，其电阻率也未必大。故A、B、D均错。有的材料电阻率随温度的升高而增大(如金属导体)，而有的材料电阻率随温度的升高而减小(如半导体)。合金的电阻率大，而对应的纯金属的电阻率小。故C错，E正确。本题正确的选项为E。,例2 如图所示，厚薄均匀的矩形金属片边长ab＝10 cm，bc＝5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A，下列判断正确的是( ACD )A．若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为4 A B．若保持ab边长不变，将bc长度拉长至10 cm，则电阻为原来的4倍 C．若将ab、bc边长均减去一半，则电阻与原来相同 D．若将金属薄片长时间接入电路，电流会比1 A大,,提炼:(1)金属的电阻率会随着温度的变化而变化，这是由于温度不同时，金属中正离子做热振动时对自由电子的阻碍影响也不同。(2)要正确理解“拉制”“剪半”的含义，并发掘其所隐含的条件，要树立事物变化相互联系的观点，正是这种基本观点促使我们较全面、深入地分析问题和解决问题。(3)用比值法求解时，其关键是建立待求量(如本题中的R、I)与改变量(如本题中的长度L、截面积S)的正、反比关系。,2．正确区别电功、电功率、电热 例3 下表是一辆电动自行车的部分技术指标，参考表中数据判断以下说法正确的是( ),A．电动自行车以额定功率工作时每秒钟 消耗的电能为216 J B．电动机以额定功率工作时每秒钟消耗 的电能为180 J C．电动机以额定功率工作时的功率为36 W D．电动机的内电阻为1 Ω E．电动车充满电一次耗电量约0.5度，储存的电能约0.45度 F．若某电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，与该电动机串联接入电路，使电动机正常工作，则电流通过电动机与电阻R做功相等，产生热量不相等,,,,,1.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为“iRobot”扫地机器人，已知其电池容量2 000 mAh，额定工作电压15 V，额定功率30 W，则下列说法正确的是( C ) A．扫地机器人的电阻是10 Ω B．题中“mAh”是能量的单位 C．扫地机器人正常工作时的电流是2 A D．扫地机器人充满电后一次工作时间约为4 h,,,,,,第2讲 闭合电路欧姆定律,知识归纳,考点剖析,变式题选,1．正确理解电源的电动势 例1 铅蓄电池的电动势约为2 V，干电池的电动势约为1.5 V，蓄电池的内阻通常比干电池的内阻小，比较两种电池可知下列判断错误的是( ),A．电池供电时，每1 s内从蓄电池流出的电荷量比干电池多 B．电池供电时，每1 s内蓄电池提供的电能比干电池多 C．当有1 A的电流通过电池时，蓄电池提供的电能比干电池多 D．蓄电池提供的电压比干电池提供的电压大 E．由于蓄电池的内阻比干电池的内阻小，因此蓄电池实现能量转化的本领较大 F．电池供电时，蓄电池内的非静电力做的功比干电池内的非静电力做的功多,解析: 电池供电时，每1 s内从蓄电池流出的电荷量应为q＝It，它不仅与供电时间t有关，还跟供电电流I有关，蓄电池的电动势虽然比干电池的大，但供电电流并不一定大，因而流出的电荷量不一定多。故A选项错误。 电源的电动势在数值上等于每当有1 C的电荷通过电源时，电源所提供的电能。蓄电池的电动势虽然比干电池的大，但每秒内通过电池的电荷量未必大，因而它所提供的电能未必就多。B选项错误。,有1 A的电流通过电池时，流经蓄电池的电荷量(还与通电时间有关)未必多，故它提供的电能也未必多。C选项错误。 电源的电动势大小等于其内、外电压之和，而电源提供的电压指的是路端电压(即外电压)，电动势大的电源，它的路端电压不一定大。故D选项错误。 电源将其他能转化为电能的本领大小取决于其电动势的大小，蓄电池的电动势比干电池的大，其能量转化本领就大，与电源内阻无关。故E选项错误。 电池内的非静电力做的功W＝Eq，蓄电池的电动势E大，但通过它的电荷量q不一定大，因而W也未必大。F选项也错。 选项A、B、C、D、E、F均错误。,提炼：(1)应从多个方面理解电动势的概念：①从能量转化上看，电动势在数值上等于移动1 C电荷量时非静电力所做的功、或电源所提供的电能。②从电动势与电压数值关系上看，电动势在数值上等于电源的外电压与内电压之和，也等于电源断路时的两极间电压，即电源两极最大电压(粗测电动势的一种最简单方法)；③电池的电动势取决于电池正负极的材料及电解液的化学性质等电源本身的因素，与是否通电、外电路的情况等无关。电源的内电阻大小由电源内部结构决定。 (2)电池还有另一个重要参量——容量，它指的是电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时(A·h)或毫安小时(mA ·h)做单位，对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。,,,,,,,,,4．如图(1)所示，电压表Vl、V2串联接入电路中时，示数分别为8 V和4 V，当电压表V2接入电路中时，如图(2)所示，示数为 10 V，求电源的电动势。,,5．在如图所示电路中，R1＝10 Ω，R2＝60 Ω，R3＝30 Ω，电源内阻与电表内阻均不计，当K1、K2都断开或都闭合时，电流表的读数相同，求电阻R4的阻值。,,,第3讲 电路问题的综合分析,知识归纳,考点剖析,变式题选,电路问题的综合分析，是电路知识的综合应用，涉及电路的所有规律。我们可沿着能量转化和守恒这一贯穿整个(内、外)电路的主线，将电路中各物理量间的关系和规律，用框图的形式总结如下：,1．闭合电路的动态分析 当电路中某一部分结构或者局部电阻发生改变时，往往会“牵一发而动全身”，使电路的状态及其参量引起一系列的连锁变化。对于此类问题的分析，需综合运用闭合电路的欧姆定律和串并联等规律。一般来说，引起电路状态变化的常见情况有：①改变滑动变阻器的滑片位置，使电路的电阻发生变化；②电键的接通与切断，使电路的结构发生变化；③改变电池组的连接方式，使电源的E、r发生变化；④由于电表接入，电表的内阻给电路带来影响等等。分析电路动态变化的问题，可按“局部→整体→局部”的基本思路进行。即从局部变化入手分析整体变化，再在整体变化的背,景下讨论局部变化。具体地说，先由部分电路电阻的变化，推知外电路总电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律得出外电路总电压和总电流的变化，最后又回到局部，运用部分电路欧姆定律和串并联规律，判定有关电学量的变化趋势。 例1 如图当滑动变阻器R3的滑片C向B端移动时，电路中各电表的示数如何变化？(不计电表内阻影响),提炼：如果用符号“↑”表示增大，“↓”表示减少，“→”表示因果关系，那么本题的分析推理过程，也可用如下图式来展示：从中，我们可进一步体会对电路作动态分析的基本思路。,,2．闭合电路的能量分析 闭合电路欧姆定律实质上是能的转化与守恒定律在电路中的具体表现，电源消耗的其他能 W＝qE＝EIt，外电路消耗的电能 W1＝UIt，内电路消耗的电能 W2＝I2Rt，根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，无论是否纯电阻电路、外电路何种用电器、整合机械运动问题，均利用能量守恒及IU＝IE－I2r理解问题。,,1.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，R为电阻箱，R1为定值电阻，C为电容器，当闭合开关S，增大电阻箱的阻值时，电流表示数变化量用ΔI表示，电压表示数变化量用ΔU表示，可以判定( BCD ) A．电阻R1两端的电压减小，减小量等于ΔU B．电容器的带电量增加，增加量为CΔU C．电压表的示数U和电流表的示数I的比值增大 D．电压表示数变化量ΔU和电流表示数变化量 ΔI的比值不变,,2．右图中图线①表示某电池组的输出电压—电流关系，图线②表示其输出功率—电流关系，该电池组的内阻为 5 Ω。当电池组的输出功率为120 W时，电池组的输出电压是 30 V。,,,3．在如图电路中，直流发电机E＝250 V，r＝3 Ω，R1＝R2＝1 Ω，电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为 200 V，额定功率为1 000 W，其他电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化。问： (1)当接通几只电热器时， 实际使用的电热器都能正常工作？ (2)当接通几只电热器时，发电机输出功率最大？ (3)当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快？ (4)当接通几只电热器时，电阻R1、R2上消耗的功率最大？ (5)当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流最大？,,4．如图所示电路中，电源电动势为r(小于外电路的总电阻)，当变阻器R的滑片位于中点时，A、B、C三个小灯泡均正常发光，且亮度相同，则( ABD )A．三个小灯泡中，C灯电阻最大，B灯电阻最小 B．当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B灯变暗 C．当滑片P向左移动时，B、C灯变亮，A灯变暗 D．当滑片P向左移动时，电源输出的电功率减小,,,第4讲 探究导体电阻与其影响因素的关系、 测绘小灯泡的伏安特性曲线,知识归纳,考点剖析,变式题选,一、测绘小灯泡的伏安特性曲线 1．实验目的 (1)练习使用电流表和电压表 (2)掌握用描点法作小灯泡的伏安特性曲线 (3)根据伏安特性曲线分析电流随电压变化的规律,2．实验原理 通过调整滑动变阻器，改变加在小灯泡上的电压和通过小灯泡的电流，用电压表和电流表测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，测绘小灯泡的伏安特性曲线，进而研究小灯泡灯丝电阻的变化规律。 3．实验器材 小灯泡，电压表，电流表，滑动变阻器，干电池2节，开关1个，导线若干,4．实验步骤 (1)检查电表的指针是否指在“0”刻度线，若不是，应先进行机械调零；3．实验器材 小灯泡，电压表，电流表，滑动变阻器，干电池2节，开关1个，导线若干(2)按如图所示的实验电路连接好实验器材； 注意：不能出现“T”形接线，所有导线的两端都要接在电路的接线柱上。,(3)调整滑动变阻器的滑片，使其处在合上开关时小灯泡两端的电压为零的位置上； (4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压由零增大至额定电压，分别读出上述过程中电压表、电流表的读数，同时观察小灯泡的发光情况，将读数与现象记录在表格中； (5)断开开关，拆除线路，整理器材。,二、探究导体电阻与其影响因素的关系 1．实验目的 探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系 2．实验原理用控制变量法进行探究。保持横截面积和材料两个因素不变的条件下，改变导体长度，测出相应的电阻及导体长度，可得出电阻与导体长度的关系。然后再依次研究电阻与另外两个因素的关系。,1．实验原理与电路设计 (1)电流表内、外接法的比较,请你根据实验数据在所给的坐标图中做出灯泡的UI图线。 (3)由图像得出该灯泡的额定电压应为____V；这一结果大于1.22 V，其原因是________________________________。,1．某实验小组在“探究导体电阻与其影响因素的关系”实验中， (1)采用镍铬合金和康铜丝为对象，用如图1所示电路进行探究，a、b、c、d是四种不同的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示：图1,