（志鸿优化）2016年高三物理（广东专版）一轮复习配套（课件+检测）第七章 恒定电流 7.1

第七章 恒定电流 第一节 描述电路的基本 概念 部分电路 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 一、电流 1 . 成因 电荷的 形成电流。 2 . 物理意义 通过导体某横截面的 跟通过这些电荷量所用 的比值。公式 : 。 3 . 微观表达式 对于导体有 I= , 其中 n 为单位体积内的自由电子个数 , S 为导体的横截面积 , q 为自由电荷的电荷量 , v 为自由电荷的定向移动速率。 4 . 电流的方向 规定 定向移动的方向为电流的方向。 ( 1 ) 在外电路 , 从电源正极 ( 高电势点 ) 流向电源负极 ( 低电势点 ); ( 2 ) 在内电路 , 从电源负极 ( 低电势点 ) 流向电源正极 ( 高电势点 ) 。 ( 3 ) 虽然电流既有大小又有方向 , 但电流是 量。 5 . 恒定 电流 大小和方向都不变的电流叫恒定电流。 定向移动 电荷量 时间 I= n q S v 正电荷 标 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 二、电阻定律 1 . 内容 同种材料的导体 , 其电阻 R 跟它的长度 l 成正比 , 跟它的横截面积 S 成反比 ; 导体电阻还与构成它的材料有关。 2 . 表达式 R= 。 3 . 电阻率 ( 1 ) 物理意义 是反映材料导电性能的物理量 , 叫材料的电阻率。在数值上等于用这种材料制成的单位长度、单位横截面积的导线的电阻值。单位是 · m 。 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 ( 2 ) 各种材料的电阻率 纯金属的电阻率一般较小 , 合金电阻率一般较大 , 有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响。 各种材料的电阻率与温度的关系 : 金属的电阻率随温度的 升高而增大。 半导体的电阻率随温度的升高而减小。 有些物质当温度接近 0 K 时 , 电阻率突然减小到零 , 这种现象叫超导现象 , 能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度。 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 三、欧姆定律 1 . 内容 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。 2 . 公式 。 3 . 适用范围 适用于金属导电和电解液导电 , 对于气体导电不适用。 4 . 伏安特性曲线 通过导体中的电流 I 跟加在其两端的电压 U 的关系图 , 如图所示。 I= 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 四、电功和电功率 1 . 电功 电功是电流所做的功 , 实质是 静电力做的功 , 因此 W= = ,这是计算电功普遍适用的公式。 ( 1 ) 纯电阻用电器 : 电功 W= = = =2t 。 ( 2 ) 非纯电阻用电器 : 电功只能是 W = I U t 。 2 . 电功率 单位时间内电流做的功叫电功率。 P= , 这是计算电功率普遍适用的公式。 ( 1 ) 纯电阻用电器 : 电功率 P = I U = 2。 ( 2 ) 非纯电阻用电器 : 电功率只能是 P= 。 I U t I U t I 2 R t 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 五、电热和焦耳定律 电流通过电阻时产生的热量叫电热 , Q= , 这是计算电热普遍适用 的公式。 ( 1 ) 纯电阻用电器 : 电热 Q = I U t = 2t 。 ( 2 ) 非纯电阻用电器 : 电热只能是 Q= 。 I 2 I 2 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点 三 考点一对电流的分析和计算 公式 形式 公式 适用 范围 字母含义 公式含义 计算式 I=电路 q :( 1 ) 是通过整个导体横截面的电荷量 ,不是单位面积上的电荷量 ( 2 ) 当异种电荷反向通过某截面时 ,所形成 的电流是同向的 ,应是 q = | | 的大小 ,但不能说 I q , I 1第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点 三 公式 形式 公式 适用 范围 字母含义 公式含义 微观式 I= n q S v 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 :电荷定向移动的速率 从微观上看 n 、 q 、 S 、 v 决定了 I= 一切 电路 n :导体单位长度内的自由电荷数 q :每个自由电荷的电荷量 v :电荷定向移动的速率 从微观上看 n 、 q 、 v 决定了 I 的大小 决定式 I= 电解 质溶 液 U :导体两端的电压 R :导体本身的电阻 I 由 U 、 R 决定 , I U 、 I 1第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点 三 例 1 ( 多选 )( 2014 ·安徽安庆模拟 ,改编 ) 如图所示 , 2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体 , 但 2的尺寸大。在两导体上加相同的电压 , 通过两导体的电流方向如图 , 则下列说法中正确的是 ( ) A . 2中的电流 B . 2中的电流 C . 2中自由电荷定向移动的速率 D . 2中自由电荷定向移动的速率 答案 解析 解析关闭 设正方形导体的边长为 l ,厚度为 d 。材料的 电阻率为 ,由 R= 可知 R 1 =R 2 = 1 ,故两导体加上相同的电压时 ,流过两导体的电流相等 ,选项 A 错误 , B 正确 ;因为 R 1 的横截面积大于R 2 的横截面积 ,根据电流的微观解释 I =n q S v 可知 ,选项 C 错误 , D 正确。 答案解析关闭 七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点 三 思路引导 R 1 中的电流决定于哪些因素 ? R 2 中的电流决定于哪些因素 ? 电流强度的微观表达式如何 ? 提示 : R 1 、 R 2 中的电流决定于电压和电阻 ; 提示 :电流强度的微观表达式 I = n q S v 。 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点 三 规律总结 根据欧姆定律可知电流强度决定于导体两端电压和导体电阻 ,所以本题中需要用电阻定律求出 R 1 、 R 2 各自电阻 ;通过电流强度的微观表达式可以建立有关电流的宏观量和微观量间的关系。 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 核心考点 点一 考点二 考点 三 考点二伏安特性曲线的理解和应用 1 . 图线的区别 ( 1 ) 图甲中图线 a 、 b 表示线性元件 ,图乙中图线 c 、 d 表示非线性元件。 ( 2 ) 在伏安特性曲线中 ,线性元件图线的斜率表示电阻的倒数 ,斜率越大 ,则电阻越小 ,故 电功率 与热 功率 P 电 =P 热 = U I = 2 = U I > P 热 =第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点三 例 3 ( 2014 ·安徽合肥联考 ) 在如图所示的电路中 , 输入电压 U 恒为 8 V ,灯泡 L 标有 “ 3 V 6 W ” 字样 , 电动机线圈的电阻 1 。若灯泡恰能正常发光 , 下列说法正确的是 ( ) A . 电动机的输入电压是 5 V B . 流过电动机的电流是 3 . 2 A C . 电动机的效率是 80% D . 整个电路消耗的电功率是 10 W 答案 解析 解析关闭 灯泡恰能正常发光 ,说明灯泡两端的电压为 3 V ,通过灯泡的电流为 2 A ,电动机的输入电压是 8 V - 3 V = 5 V ,流过电动机的电流是 I= 2 A ,选项 A 正确 , B 错误 ;电动机内阻消耗功率I 2 R M = 4 W ,电动机输入功率为 I U= 2 × 5 W = 10 W ,故输出功率为 6 W ,效率为 = 60% ,整个电路消耗的电功率是 10 W + 6 W = 16 W ,选项 C 、 D 错误。 答案解析关闭 A 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点三 思路引导 如何理解灯泡 L 的铭牌数值 “ 3 V 6 W ” ? 电动机是纯电阻电路吗 ? 如何确定电动机中流过的电流 ? 提示 : “ 3 V 6 W ” 是灯泡的额定电压和额定功率 ,据此可求得其额定电流和额定功率状态下的电阻 ; 提示 :电动机不是纯电阻电路 ,可通过与电动机串联的用电器的电流反映其电流情况。 第七章 第一节 描述电路的基本概念 部分电路 知识梳理 核心考点 学科素养 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点三 规律总结 计算电功、电热、电功率的方法技巧 ( 1 ) P = U I 、 W = U I t、 Q = 在任何电路中都能使用。在纯电阻电路中 , W = Q 、 U I t = 在非纯电阻电路中 , W > Q 、 U I t > ( 2 ) 在非纯电阻电路中 ,欧姆定律 R=不成立。 ( 3 ) 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。 (