2020选考物理-选修3-1-第七章-第1讲-电流-电阻-电功及电功率课件.pptx

1、1创新设计创新设计考点突破双基过关2创新设计创新设计考点突破双基过关选考导航选考导航知识内容知识内容考试要求考试要求历次选考统计历次选考统计2016/04 2016/102017/042017/11 2018/04 2018/11电源和电流电源和电流c2311电动势电动势c欧姆定律、欧姆定律、UI图象及图象及IU图象图象c181818串联电路和并联电路串联电路和并联电路c焦耳定律焦耳定律c1211125导体的电阻导体的电阻c918闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律d223创新设计创新设计考点突破双基过关多用电表的原理多用电表的原理a实验实验7测绘小灯泡的伏安特测绘小灯泡的伏安特性曲线性曲线1

2、81818实验实验8探究导体电阻与其影探究导体电阻与其影响因素响因素(包括材料包括材料)的关系的关系211818实验实验9练习使用多用电表练习使用多用电表18实验实验10测定电池的电动势测定电池的电动势和内阻和内阻184创新设计创新设计考点突破双基过关第第1讲电流电阻电功及电功率讲电流电阻电功及电功率5创新设计创新设计考点突破双基过关知识排查知识排查电源、电流、电动势电源、电流、电动势1.电源和电流电源和电流(1)电流形成的机制：自由电荷电流形成的机制：自由电荷的的_形成形成电流，一是要电流，一是要有有_，二是要二是要有有_。(2)恒定电流的含义恒定电流的含义：_和和_都都不变的电流称为恒定电

3、流。不变的电流称为恒定电流。(3)电流方向的确定方法：电流电流方向的确定方法：电流是是_(填填“标量标量”或或“矢量矢量”)，电流方向，电流方向跟跟_电荷电荷定向移动的方向相同，外电路定向移动的方向相同，外电路由由_流向流向_，内电路内电路由由_流向流向_。定向移动定向移动自由电荷自由电荷电势差电势差大小大小方向方向标量标量正正电源正极电源正极电源负极电源负极电源负极电源负极电源正极电源正极6创新设计创新设计考点突破双基过关(4)两个表达式两个表达式定义式：定义式：I_，q为在时间为在时间t内通过导体横截面的电荷量。内通过导体横截面的电荷量。微观表达式：微观表达式：I_，其中其中n为导体中单位

4、体积内自由电荷的个数，为导体中单位体积内自由电荷的个数，q为每个自为每个自由电荷的电荷量，由电荷的电荷量，S为导体的横截面积，为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速率。为自由电荷定向移动的速率。nqSv7创新设计创新设计考点突破双基过关2.电动势电动势(1)物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。(2)定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功W与移动电荷与移动电荷的的_的的比值。比值。V(4)电源内部也是由导体组成的，电源内部的电阻叫电源电源内部也是由导体

5、组成的，电源内部的电阻叫电源的的_。电荷量电荷量伏特伏特内阻内阻8创新设计创新设计考点突破双基过关1.内容内容：导体中的电流：导体中的电流I跟导体两端的电压跟导体两端的电压U成成_，跟导体的电阻跟导体的电阻R成成_。2.公式公式：I_。3.适用条件适用条件：适用于适用于_和和电解液导电，适用于纯电阻电路。电解液导电，适用于纯电阻电路。欧姆定律欧姆定律正比正比反比反比金属金属9创新设计创新设计考点突破双基过关1.电阻定律电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它内容：同种材料的导体，其电阻跟它的的_成正比成正比，与它，与它的的_成成反反比，导体的电阻还与构成它的材料有关。比，导体的电阻还与构

6、成它的材料有关。(2)表达式：表达式：R_。电阻定律电阻定律长度长度横截面积横截面积10创新设计创新设计考点突破双基过关2.电阻率电阻率(1)计算式：计算式：_。(2)物理意义：反映导体物理意义：反映导体的的_，是导体材料本身的性质。是导体材料本身的性质。(3)电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高金属的电阻率随温度升高而而_，半导体的电阻率随温度升高半导体的电阻率随温度升高而而_。导电性能导电性能增大增大减小减小11创新设计创新设计考点突破双基过关1.电功电功(1)定义：导体中的自由电荷定义：导体中的自由电荷在在_作用作用下定向移动，电场力做的功称为电功。下定向移动，电场

7、力做的功称为电功。(2)公式：公式：WqU_。(3)电流做功的实质电流做功的实质：_转化转化成其他形式能的过程。成其他形式能的过程。2.电功率电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的的_。电功率、焦耳定律电功率、焦耳定律IUtIU电场力电场力电能电能快慢快慢12创新设计创新设计考点突破双基过关3.焦耳定律焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生电热：电流流过一段导体时产生的的_。(2)计算式：计算式：Q_。4.热功率热功率(1)定义：单位时间内的发热量。定义：单位时间内的发热量。I2RtI2R热量热量13创新设计创新设计考点突破双基过关小

8、题速练小题速练14创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)15创新设计创新设计考点突破双基过关2.(2018河北石家庄模拟河北石家庄模拟)一个内阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管里装满的水银一个内阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管里装满的水银供电，电流为供电，电流为0.1A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管里，那么通过的，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管里，那么通过的电流将是电流将是()A.0.4AB.0.8AC.1.6AD.3.2A16创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案C17创新设计创新设计考点突破双基过关3.有三个用电器

9、，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V60W”，现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量，现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量()A.日光灯最多日光灯最多 B.电烙铁最多电烙铁最多C.电风扇最多电风扇最多 D.一样多一样多解析解析电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来发热，而日电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来发热，而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热

10、量很少，电能主要转化为其他形式的能其他形式的能(光能和叶片动能光能和叶片动能)，综上所述，只有选项，综上所述，只有选项B正确。正确。答案答案B18创新设计创新设计考点突破双基过关电源、电流、电动势电源、电流、电动势电动势与电压的区别和联系电动势与电压的区别和联系(1)电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数有关。关；电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数有关。(2)电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即非静电力电动势的大小反映了

11、电源把其他形式的能转化为电能的本领，即非静电力移送单位正电荷从电源负极至正极所做的功；电压的大小表示电场力在电场中移送单位正电荷从电源负极至正极所做的功；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动单位正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能。两点之间移动单位正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能。(3)两者之间的联系：电路闭合时，两者之间的联系：电路闭合时，EU内内U外外；电路断开时，；电路断开时，EU外外。19创新设计创新设计考点突破双基过关1.(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场电源外部存在着由正极指向负极的

12、电场，内部存在着由负极指向正极的电场B.在电源的外部负电荷靠静电力由电源的负极流向正极在电源的外部负电荷靠静电力由电源的负极流向正极C.在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.在电池中是化学能转化为电势能在电池中是化学能转化为电势能解析解析无论是电源外部还是内部，电场方向都是由正极指向负极，选项无论是电源外部还是内部，电场方向都是由正极指向负极，选项A错误；在错误；在外电路，电荷在静电力作用下移动，在内电路，电荷在非静电力作用下移动，故选外电路，电荷在静电力作用下移动，在内电路，电荷在非静电力作用下移动，故选项项B、C正确；电池是把化

13、学能转化为电势能的装置，选项正确；电池是把化学能转化为电势能的装置，选项D正确。正确。答案答案BCD20创新设计创新设计考点突破双基过关2.在示波管中，在示波管中，2s内有内有61013个电子通过横截面积大小不知的电子枪，则示波管中电个电子通过横截面积大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为流大小为()A.4.8106AB.31013AC.9.6106AD.无法确定无法确定答案答案A21创新设计创新设计考点突破双基过关3.一台发电机用一台发电机用0.5A电流向外输电，在电流向外输电，在1min内将内将180J的机械能转化为电能，则发电的机械能转化为电能，则发电机的电动势为机的电动势为()A.6V

14、B.360VC.120VD.12V答案答案A22创新设计创新设计考点突破双基过关1.电阻与电阻率的关系电阻与电阻率的关系电阻率是影响导体电阻大小的因素之一，导体的长度、横截面积一定时，导体材电阻率是影响导体电阻大小的因素之一，导体的长度、横截面积一定时，导体材料的电阻率越大，导体的电阻越大。料的电阻率越大，导体的电阻越大。电阻定律的理解与应用电阻定律的理解与应用23创新设计创新设计考点突破双基过关2.电阻的决定式和定义式电阻的决定式和定义式24创新设计创新设计考点突破双基过关1.(201610月浙江选考月浙江选考)一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口。管中盐一根细橡胶管中灌满盐水，两

15、端用短粗铜丝塞住管口。管中盐水柱长为水柱长为40cm时测得电阻为时测得电阻为R。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至50cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管盐水体积不变，仍充满橡胶管)。则盐。则盐水柱电阻变为水柱电阻变为()25创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案D26创新设计创新设计考点突破双基过关2.一段长为一段长为l，电阻为，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成的均匀电阻丝，把它拉制成3l长的均匀细丝后，切成等长的三长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其

16、电阻值为段，然后把它们并联在一起，其电阻值为()27创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案D28创新设计创新设计考点突破双基过关根据伏安特性曲线求电阻根据伏安特性曲线求电阻(1)图图1甲中，图线甲中，图线a、b表示线性元件，图乙中图线表示线性元件，图乙中图线c、d表示非线性元件。表示非线性元件。(2)图线图线a、b的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RaRb(如图甲所示如图甲所示)。(3)图线图线c的电阻随电压的增大而减小，图线的电阻随电压的增大而减小，图线d的电阻随电压的增大而增大的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示如图乙所示)。欧姆定律

17、及伏安特性曲线欧姆定律及伏安特性曲线图图129创新设计创新设计考点突破双基过关30创新设计创新设计考点突破双基过关1.用电器到发电站的距离为用电器到发电站的距离为l，线路上的电流为，线路上的电流为I，已知输电线的电阻率为，已知输电线的电阻率为。为使线路。为使线路上降低的电压不超过上降低的电压不超过U，那么，输电线的横截面积的最小值为，那么，输电线的横截面积的最小值为()答案答案B31创新设计创新设计考点突破双基过关2.如图如图2所示是电阻所示是电阻R的的IU图象，图中图象，图中45，由此得出，由此得出()图图2A.通过电阻的电流与两端电压成正比通过电阻的电流与两端电压成正比B.电阻电阻R0.5

18、32创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案A33创新设计创新设计考点突破双基过关3.小灯泡通电后其电流小灯泡通电后其电流I随所加电压随所加电压U变化的图线如图变化的图线如图3所示，所示，P为为图线上一点，图线上一点，PN为图线在为图线在P点的切线，点的切线，PQ为为U轴的垂线，轴的垂线，PM为为I轴的垂线，则下列说法中不正确的是轴的垂线，则下列说法中不正确的是()图图334创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案C35创新设计创新设计考点突破双基过关1.电功、电热、电功率和热功率电功、电热、电功率和热功率电功、电热、电功率和热功率电功、电热、电功率和热功率36创新设计创新设计考点突破双基过关

19、2.电功和电热的处理方法电功和电热的处理方法(1)首先要分清所研究的电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，正确选择计算公式。首先要分清所研究的电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，正确选择计算公式。(2)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，利用量守恒定律，利用“电功电热其他能量电功电热其他能量”寻找等量关系求解。寻找等量关系求解。37创新设计创新设计考点突破双基过关【典例【典例1】(20184月浙江选考月浙江选考)杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED

20、灯。已灯。已知高压钠灯功率为知高压钠灯功率为400W，LED灯功率为灯功率为180W，若更换，若更换4000盏，则一个月可节约盏，则一个月可节约的电能约为的电能约为()A.9102kWhB.3105kWhC.6105kWhD.11012kWh解析解析每盏灯节约的电功率为每盏灯节约的电功率为0.22kW，每天亮灯时间大约，每天亮灯时间大约12h，因此，因此4000盏灯一盏灯一个月节约的电能个月节约的电能W0.2240001230kWh3105kWh，因此选项，因此选项B正确。正确。答案答案B38创新设计创新设计考点突破双基过关【典例【典例2】如图所示是一个电热水壶的铭牌，小沈同学利用所学知识，结

21、合该铭牌如图所示是一个电热水壶的铭牌，小沈同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶上获取的信息，得出该电热水壶()电热水壶电热水壶产品型号：产品型号：额定频率：额定频率：50Hz额定电压：额定电压：220V额定容量：额定容量：1.2L额定功率：额定功率：1500W执行标准：执行标准：39创新设计创新设计考点突破双基过关A.正常工作时的电流约为正常工作时的电流约为6.8AB.正常工作正常工作5min耗电约耗电约0.5kWhC.只能在直流电下工作只能在直流电下工作D.只能在只能在220V电压下工作电压下工作答案答案A40创新设计创新设计考点突破双基过关1.(201610月浙江选考月

22、浙江选考)如图如图4为一种服务型机器人，其额定功率为为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为，机器人的锂电池容量为20Ah。则机器人。则机器人()图图4A.额定工作电流为额定工作电流为20AB.充满电后最长工作时间为充满电后最长工作时间为2hC.电池充满电后总电荷量为电池充满电后总电荷量为7.2104CD.以额定电流工作时每秒消耗能量为以额定电流工作时每秒消耗能量为20J41创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案C42创新设计创新设计考点突破双基过关2.(2018绍兴模拟绍兴模拟)家电待机耗电问题常常被市民所忽略。北京市电力公司曾举办家

23、电待机耗电问题常常被市民所忽略。北京市电力公司曾举办“计计量日进您家量日进您家”活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。在上门实测过程中，活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。在上门实测过程中，技术人员发现电视机待机一天的耗电量在技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达更是高达0.4度。据最新统计绍兴市的常住人口约度。据最新统计绍兴市的常住人口约500万人，参考下表数据，估算每万人，参考下表数据，估算每年绍兴地区家庭用电器待机耗电量约为年绍兴地区家庭用电器待机耗电量约为()A.2105度度B.2107度度C

24、.2109度度D.21011度度家庭常用电器家庭常用电器电视机电视机洗衣机洗衣机空调空调电脑电脑户均数量户均数量(台台)2121电器待机功耗电器待机功耗(W/台台)1020404043创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案C44创新设计创新设计考点突破双基过关3.(20164月浙江选考月浙江选考)如图如图5所示中的路灯为太阳能路灯，每只所示中的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3m2。晴天时电池板上每。晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3106J。如果每天等。如果每天等效日照时间约为效日照时

25、间约为6h，光电池一天产生的电能可供，光电池一天产生的电能可供30W的路灯的路灯工作工作8h。光电池的光电转换效率约为。光电池的光电转换效率约为()A.4.8%B.9.6%C.16%D.44%图图545创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案C46创新设计创新设计考点突破双基过关4.(201711月浙江选考月浙江选考)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为则这些电器一天消耗的电能约为()A.6.1103WB.6.1103JC.2.2104WD.2.2107J电器电器消耗功率消耗功率/W工作时间工作时间/h电茶壶电茶壶20001空调空调12003电视机电视机1002节能灯节能灯164路由器路由器92447创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析根据题中表格数据可知，每天消耗的电能为根据题中表格数据可知，每天消耗的电能为W2kW1h1.2kW3h0.1kW2h0.016kW4h0.009kW24h6.08kWh2.2107J，选项，选项D正确。正确。答案答案D48本节内容结束