1、选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）考纲点击备考指导1.欧姆定律2.电阻定律3.电阻的串联、并联4.电源的电动势和内阻 5.闭合电路的欧姆定律 6.电功率、焦耳定律实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表1.掌握电路基本概念，会用欧姆定律、电阻定律、焦耳定律分析问题。2.掌握闭合电路欧姆定律，能够结合串、并联电路的特点分析问题，会分析电路动态变化问题。3.掌握各种电学仪器的使用、电学各实验的方法和原理，能够设计电路、连接电路、分析电路故
2、障，能够用表格、图像等分析实验数据。选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）第1讲 电流 电阻 电功及电功率知识点一 电流想一想电子绕核运动可以看做一环形电流。设氢原子中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动，用e表示电荷量，则其等效电流为多大？选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）记一记1形成电流的条件(1)导体中有能够的电荷。(2)导体两端存在。2电流的方向与正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向。电流虽然有方向，但它是。自由移动电压相同相反标量选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）3电流(1)定义式：
3、I。(2)微观表达式：I。(3)单位：安培(安)，符号A，1 A1 C/s。nqSv选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）试一试1如图所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()【解析】在电荷的运动方向上假设有一截面，则在t时间内通过截面的电荷量为Qvtq，则等效电流为Ivq，故选项A正确。【答案】A选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）知识点二 电阻 电阻定律试一试2导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是()A横截面积一定，电阻与导体
4、的长度成正比B长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D电流一定，电阻与导体两端的电压成反比选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】A选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）记一记1电阻(1)定义式：。(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的。2电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的成正比，与它的成反比，导体的电阻还与构成它的有关。(2)表达式：。阻碍作用长度横截面积材料选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）3电阻率(1)计算式：。(2)物理意义：反映导体的，是表征的物理量。(3)电阻率与温度的关系：金属：
5、电阻率随温度升高而。半导体：电阻率随温度升高而。一些合金：几乎不受温度的影响。导电性能材料性质增大减小选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】BD选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）知识点三 电功 电功率想一想一台电动机内阻为1，接到120 V的电源上。当电动机工作时，电流为10 A。问：(1)电动机输入功率是多少瓦？(2)电动机发热功率是多少瓦？(3)输出的机械功率是多少瓦？选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【提示】(1)电动机的输入功率P电UI12010 W1 200 W。(2)电动机的发热功
6、率P热I2r1021 W100 W。(3)输出的机械功率P机P电P热1 200 W100 W1 100 W。记一记1电功(1)表达式：WqU。(2)电流 做 功 的实 质：电能转化为其 他 形 式 能 的过程。UIt选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）2电功率(1)定义：单位时间内所做的功。(2)表达式：P UI。3焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的。(2)计算式：Q。电流热量I2Rt选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】BCD选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）三个公式的比较选修31
7、第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【例1】截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动平均速率的影响，下列说法正确的是()A电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变B导线长度L加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变D导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【解题探究】(1)请写出以下三个表达式：电流的微观表达式：I；电阻定律：R；欧姆定律：I。(2)根据以上三个表达式导
8、出自由电子定向移动的速率表达式为v。【自主解答】_【答案】BCneSv选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【总结提升】电流微观表达式的相关说明(1)判断某个量与其他量的变化关系，可以根据公式推导出该物理量的表达式，就能看出该物理量与其他量是否有关，以及随其他量的变化如何变化等。(2)电流的微观表达式在金属导体、静电除尘、电视机显像管等问题中都有应用。选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】BC选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流
9、电路高考总复习 物理（JK）【例2】(2014广州模拟)有两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后绞合起来，然后分别加上相同的恒定电压，则其电阻之比为()A116B161C14 D41选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【解题探究】(1)导体被拉伸或绞合后不变的两个物理量是和。(2)若A、B导线原来的电阻为R，则均匀拉长到原来的2倍后，A的电阻RA；对折绞合后，B的电阻RB_。【自主解答】_【答案】B导体的电阻率导体的体积4R选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【总结提升】导体形变后电阻的分析方法某一导体的形状改变后，讨论其电阻
10、变化应抓住以下三点：(1)导体的电阻率不变。(2)导体的体积不变，由VlS可知l与S成反比。(3)在、l、S都确定之后，应用电阻定律R 求解。选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）变式训练2 如图所示甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U I图线如图乙所示，当U10 V时，求电解液的电阻率是多少？选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】40 m选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【例3】(2013深圳模拟)有
11、一个小型直流电动机，把它接入电压为U10.2 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I10.4 A；若把电动机接入U22.0 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I21.0 A，求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？【解题探究】试分析电动机何时为纯电阻，何时为非纯电阻：选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）(1)电动机不转时为；(2)电动机正常工作时为。【自主解答】_纯电阻非纯电阻选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】1.5 W8 W选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【总
12、结提升】非纯电阻问题的“三大注意”(1)无论是纯电阻还是非纯电阻，电功均为WUIt，电热均为QI2Rt。(2)处理非纯电阻的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒，利用“电功电热其他能量”寻找等量关系求解。(3)非纯电阻在一定条件下可当作纯电阻处理，如电动机卡住不转时即为纯电阻。选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）变式训练3 如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻RM0.50。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是()A电动机的输入功率为12 WB电动机的输出功率为12 WC电动机的发热功率为2 WD整个
13、电路消耗的电功率为22 W选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】AC选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）“柱体微元”模型求解电流大小1.模型构建带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对像即为“柱体微元”模型。2模型条件(1)外加电压为恒定电压；(2)带电粒子流仅带一种电荷；(3)带电粒子在柱体内做定向移动。选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）3模型特点(1)柱体的长l柱体的横截面积S(2)带电粒子在柱体内做匀加速直线运动。4处理思路(1)选取一小段粒子流为柱体微元。(2)运用相关物理规律，结合柱体微元和整体
14、对像的关联性进行分析计算。选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【典例】来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA的细柱形质子流。已知质子电荷量e1.601019 C。这束质子流每秒打到靶上的个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1N2等于多少？选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】6.251015个 21选修31 第七章 直流电路高考总
15、复习 物理（JK）【总结提升】在利用“柱体微元”模型求解电流大小时应注意模型的建立。如图所示，粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为S，导体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，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v。选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）变式训练 截面积为S的导线中通有电流I。已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间t内通过导线截面的自由电子数是()选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】AC选修
16、31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）1当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A3 V，1.8 JB3 V，3.6 JC6 V，1.8 J D6 V，3.6 J选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】D选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）2通常一次闪电过程历时约0.2 s0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40 s80 s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0
17、109 V，云地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60 s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是()A闪电电流的瞬时值可达到1105 AB整个闪电过程的平均功率约为11014 WC闪电前云地间的电场强度约为1106 V/mD整个闪电过程向外释放的能量约为6106 J选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】AC选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）3(2013连云港模拟)如图所示的电路中，AB是粗细均匀、长为L的电阻丝，以AB上各点相对于A点的电压U为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随
18、x变化的图像正确的是()【解析】根据电阻定律，离A点的距离为x的点与A点之间的电阻Rx/S，这两点之间的电压UIRIx/S，由于I、S为定值，所以U与x成正比，图像A正确。【答案】A选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）4在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C。当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光。正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定()A电源的电动势E一定小于击穿电压UB电容器所带的最大电荷量一定为CEC闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等选修31 第七章 直
19、流电路高考总复习 物理（JK）【解析】闪光灯正常工作时有两个过程：一个是熄灭时处于断路状态，此时电容器充电，两极板间电压增大，直到最大值U；另一个是闪光灯电压达到U时开始闪光，电路导通后电容器开始放电。由此可知答案为D。【答案】D选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）5一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压，现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图(a)和(b)所示。测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒，求此时加在电热水壶上的实际电压。选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）【答案】200 V选修31 第七章 直流电路高考总复习 物理（JK）