2022高三总复习物理教案-知识讲解 电阻定律、欧姆定律、焦耳定律、电路的连接
12页1、物理总复习:电阻定律、欧姆定律、焦耳定律、电路的连接 编稿:李传安 审稿:【考纲要求】1、知道电流、电阻等概念,理解电流的微观表达式中各物理量的含义; 2、知道电阻定律及电阻率与温度的关系;3、知道串、并联电路中电流、电压的分配关系;4、知道电功与电热的区别;5、知道电功率的概念及计算;6、知道欧姆定律并能应用定律进行部分电路的分析与计算;7、知道判断电路故障的基本方法并会判断。【知识网络】【考点梳理】考点一、电流、电阻、电阻定律1、电流要点诠释:(1)定义:电荷的定向移动形成电流。(2)公式:(注意:如果是正、负离子同时移动形成电流时q是两种电荷电量绝对值之和)(3)方向:规定和正电荷定向移动的方向相同,和负电荷定向移动的方向相反。(4)性质:电流既有大小也有方向,但它的运算遵守代数运算规则,是标量。(5)单位:国际单位制单位是安培(A),常用单位还有毫安(mA)、微安() (6)微观表达式:,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个电荷的电荷量,S是导体的横截面积,v是自由电荷定向移动的速率。(7)电流的微观本质如图所示,AD表示粗细均匀的一段导体l,两端加一定的电压,导体中的自由电荷
2、沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体每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。AD导体中的自由电荷总数总电荷量所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间所以导体AD中的电流由此可见,从微观上看,电流强度决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速度和导体的横截面积。例、某电解池中,若在2s内各有个二价正离子和个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )A0 B0. 8 A C1.6 A D3.2 A【答案】D【解析】电解液的电流由正、负离子定向运动形成,则在2s内通过某截面的总电荷量应为:所以电流.2、电阻和电阻定律要点诠释:(1)电阻:导体对电流的阻碍作用叫电阻。 (2)电阻的定义式: (3)电阻定律:在温度不变的情况下,导体的电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比。数学表达式:。 (4)电阻率:是反映导体导电性能的物理量,其特点是随着温度的改变而变化。 (5)半导体和超导体:有些材料,它们的导电性能介于导体和绝缘体之间,且电阻随温度的升高而减小,这种材料称为半导体。有些物质,当它的温度降低到绝对零度附近时,其电阻突然变为
3、零,这种现象叫做超导现象。能够发生超导现象的物质称为超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度,叫做超导材料的转变温度。考点二、部分电路的欧姆定律要点诠释:1、内容通过一段电路的电流,跟这段电路两端的电压成正比,跟这段电路的电阻成反比,这一规律叫部分电路欧姆定律。2、表达式3、定律的适用范围金属导电和电解液导电。4、伏安特性曲线(1)导体的伏安特性曲线:用横轴表示电压U,纵轴表示电流I,画出的的关系图线叫做导体的伏安特性曲线。伏安特性曲线直接反映出导体中的电流与电压的关系。(2)金属导体的伏安特性曲线是过原点的直线。具有这种特性的电学元件叫做线性元件,通常也叫纯电阻元件,欧姆定律适用于该类型电学元件。对欧姆定律不适用的导体和器件,伏安特性曲线不是直线,这种元件叫做非线性元件,通常也叫非纯电阻元件。 在R一定的情况下,I正比于U,所以I-U图线和U-I图线都是通过原点的直线,如图甲、乙所示。I-U图线中,;U-I图线中,。考点三、串并联电路、电热、电功、电功率、焦耳定律要点诠释:1、串、并联电路特点 串联电路并联电路电流各处电流相等即电流分配和电阻成反比电压电压分配和电阻成正比各支路两端
4、电压相等总电阻总电阻等于各电阻之和,即总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,即功率分配功率分配和电阻成正比,即功率分配和电阻成反比,即2、电功电流做功的实质是电场力对电荷做功。电场力对电荷做功,电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能因此电功,这是计算电功普遍适用的公式。3、电功率单位时间内电流做的功叫电功率。,这是计算电功率普遍适用的公式。4、焦耳定律(1)电热:由于导体的电阻,使电流流过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分叫电热。(2)计算公式(焦耳定律):,这是普遍适用的电热计算公式。焦耳定律是电流热效应的实验规律:凡是要计算电热,都应首选焦耳定律。焦耳定律说明了有电阻才能产生电热,如果一段电路上的电阻R=0,这段电路上将无电热产生。如电流流过超导体时。(3)热功率定义:单位时间内电流产生的热量。公式:。考点四、电路故障分析1、电压测量法(1)断点故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联,若电压表指针偏转,则这段电路有断点。(2)短路故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联,若电压表示数为零时,该电路被短路;当电压表示数不为零,则该电路没被短
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