2022版高考物理一轮复习-第八章-恒定电流-第1讲-电路的基本概念与规律学案-新人教版.doc
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1、2022版高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第1讲 电路的基本概念与规律学案 新人教版2022版高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第1讲 电路的基本概念与规律学案 新人教版年级:姓名:- 16 -第八章恒定电流课标解读课程标准命题热点1观察并能识别常见的电路元器件,了解它们在电路中的作用。会使用多用电表。2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。3了解串、并联电路电阻的特点。4理解闭合电路的欧姆定律,会测量电源的电动势和内阻。5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。6能分析和解决家庭电路中的简单问题,能将安全用
2、电和节约用电的知识应用于日常生活实际。(1)电路的基本定律、闭合电路的动态分析。(2)基本仪器的使用。(3)实验原理的理解、数据的处理。(4)电阻的测量。(5)电源的E和r的测量。(6)器材选取与实物连线。(7)电学实验设计。第1讲电路的基本概念与规律知识梳理双基自测ZHI SHI SHU LI SHUANG JI ZI CE知识梳理知识点1电流1电流:电荷的定向移动形成电流。人为规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。2电流的形成条件要有能自由移动的电荷。导体两端必须有电压。3电流强度:通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫电流强度,简称电流。即I。知识点2电阻、电阻定律1
3、电阻(1)定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的比值。(2)定义式:R,单位:欧姆,国际符号:。(3)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用大小,R越大,阻碍作用越大。(4)半导体和超导体半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。半导体有热敏特性、光敏特性和掺入杂质导电性能增强的特性。超导现象:当温度低于某温度时电阻减小为零的现象。转变温度:导体由普通状态向超导态转变时的温度。2电阻定律(1)内容、公式:导体的电阻跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比,还跟导体的材料有关。R。(2)电阻率计算公式:,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,由导体的材料决定且与
4、温度有关。物理意义:反映了材料对电流的阻碍作用,在数值上等于用这种材料制成的1 m长,截面积1 m2的导线的电阻值。知识点3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电压成正比,跟它的电阻成反比。其表达式为I。2欧姆定律的适用范围:金属导电、电解液导电(对气体导电不适用)和纯电阻电路(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。用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,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线性元件,伏安特性曲线不是直线的元件叫作非线性元件(如气体、半导体二极管等)。知识点4串联电路和并联电路
5、1串联电路特点(1)等效电阻:RR1R2Rn(2)各处的电流相等:II1I2In(3)分压原理:(4)电路两端电压:UU1U2Un(5)功率分配:2并联电路特点(1)等效电阻:(2)各支路电压相等:UU1U2Un(3)分流原理:I1R1I2R2InRn(4)电路中的总电流:II1I2In(5)功率分配:P1R1P2R2PnRn3四个有用的结论(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,总电阻增大。(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,总电阻减小。(3)不论串联电路还是并联电路,只要某个电阻增大,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
6、路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。思考:(1)一个很大的电阻与一个很小的电阻串联或并联后阻值有什么规律?(2)如图所示,如果R1R2,当P从ab时,总电阻大小如何变化?答案(1)串联后总阻值约等于大电阻阻值,并联后总阻值约等于小电阻阻值。(2)总阻值先增大后减小,且当P位于a、b的中点时总阻值最大。知识点5电压表、电流表的改装1电压表的改装(1)电压表是根据串联电路的分压作用,在表头上串联一个分压电阻,并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的,如图所示。(2)若改装后的电压表量程为U,则由UUgR得:R(1)Rg。2电流表的改装(1)电流表是根据并联电路的分流作用,在表头上并联一个分
7、流电阻,并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的,如图所示。(2)若改装后电流表量程为I,则由IgRg(IIg)R得RRg。知识点6电功、电热(焦耳定律)1电功和电热(1)电功:WUqUIt(2)电热:计算公式QI2Rt,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,WQ;在非纯电阻电路中,WQ。2电功率和热功率(1)电功率:单位时间内电流所做的功,即PUI。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I2R。双基自测一、堵点疏通1导体中只要电荷运动就形成电流。()2电流有方向,所以它是一个矢量。()3根据I,可知I和q成正比。()4在小灯泡的UI图线中
8、,图线上某点的切线的斜率表示该点的电阻大小。()5由I知道,通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比。()6公式PUI和P适用于任何电路的电功率的计算。()二、对点激活1铅蓄电池的电动势为2 V,这表示蓄电池(D)A两极间的电压一定为2 VB在1 s内将2 J的化学能转变为电能C每通过1 C电荷量,将2 J的电能转变为化学能D将化学能转变为电能的本领比一节普通干电池大解析铅蓄电池的电动势是2 V,但两极之间的电压(路端电压)不一定等于2 V,A错误;铅蓄电池的电动势为2 V,表示非静电力将1 C的正电荷从电源的负极移送到正极时所做的功为2 J,即电能增加2 J,与时间无关,B错误;电路中每
9、通过 1 C电荷量,非静电力克服静电力做功WqU2 J,故电势能增加2 J,即电源将2 J化学能转化为电能,C错误;电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量,蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大,D正确。2(多选)如图所示为一电阻的伏安特性曲线,其图线为一条过原点的倾斜直线,且图线的倾角为45。则下列分析正确的是(AD)A由图像可知流过电阻的电流与其两端的电压成正比B该图像的斜率即电阻的阻值,则R0.5 C由于该图线斜率的倒数为电阻的阻值,则R 1.0 D当该电阻两端的电压为6 V时,单位时间流过该电阻的电荷量为3 C解析由于IU图线为一直线,
10、A正确;由于R,所以R2 ,B错误;不能用公式R 1.0 来计算电阻的阻值,C错误;当U6 V时,I3 A,单位时间流过该电阻的电荷量为3 C,D正确。3电阻R1的阻值为6 ,与电阻R2并联后接入电路中,通过它们的电流之比I1I223,则R2的阻值和总电阻的阻值分别是 (A)A4 ;2.4 B4 ;3.6 C9 ;3.6 D9 ;4.5 解析并联电路中通过各支路电阻的电流与它的阻值成反比,即R1R2I2I1,所以R24 ,R1与R2并联的总电阻R 2.4 ,故A正确。4(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是 (BCD)A电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多BWU
11、It适用于任何电路,而WI2Rtt只适用于纯电阻电路C在非纯电阻电路中,UII2RD焦耳热QI2Rt适用于任何电路解析电功率越大,表示电流做功越快。对于一段电路,有I,焦耳热Q2Rt,可见Q与P,t都有关,所以P越大,Q不一定越大,选项A错误;WUIt是电功的定义式,适用于任何电路,而WI2Rtt只适用于纯电阻电路,选项B正确;在非纯电阻电路中,WQE其他,所以WQ,即UII2R,选项C正确;QI2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路中产生的焦耳热,选项D正确。核心考点重点突破HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO考点一电流的理解及其三个表达式的应用三个电流表达式的比
12、较公式适用范围字母含义公式含义定义式I一切电路q为时间t内通过导体横截面的电荷量反映了I的大小,但不能说Iq,I微观式InqSv一切电路n:导体单位体积内的自由电荷数q:每个自由电荷的电荷量S:导体横截面积v:电荷定向移动速率从微观上看n、q、S、v决定了I的大小决定式I金属、电解液U:导体两端的电压R:导体本身的电阻I由U、R决定,IUI例1(多选)某导线的截面为半径为r的圆,取长度为l的该导线接在恒定的电压两端,自由电子定向移动的平均速率用v表示。则下列叙述正确的是(AB)A仅将导线两端的电压变为原来的2倍,则v变为原来的2倍B仅将导线的长度减半,则v变为原来的2倍C仅将导线的长度变为原来
13、的2倍,则v变为原来的2倍D仅将导线的半径变为原来的2倍,则v变为原来的2倍解析仅将导线两端的电压变为原来的2倍,由欧姆定律I可知,电流变为原来的2倍,则由电流的微观表达式InqvS知,自由电子定向移动的平均速率v变为原来的2倍,A正确;仅将导线的长度减半,则由电阻定律R知,导线的电阻变为原来的一半,流过导线的电流变为原来的2倍,则由电流的微观表达式InqvS知,自由电子定向移动的平均速率v变为原来的2倍,B正确;同理C错误;仅将导线的半径变为原来的2倍,由Sr2可知,截面面积变为原来的4倍,由电阻定律R知,电阻变为原来的,电流变为原来的4倍,根据电流的微观表达式InqvS得知,自由电子定向移
14、动的平均速率v不变,D错误。变式训练1在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为l的电子束内的电子个数是 (B)ABCD解析在加速电场中有eUmv2,得v。在刚射出加速电场时,一小段长为l的电子束内电荷量为qIt,则电子个数n,B正确。考点二电阻定律的理解及应用电阻的两个公式对比公式RR区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法,并不说明电阻与U和I有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯
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