2013高三物理第一轮总复习课件七：恒定电流

I m C. eS 2eU
例与练 若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动，
e k 则其角速度=______ r mr
；电子绕核的运动可等效为环
e2 k 形电流，则电子运动的等效电流I=_______ 。(已知 2r mr
电子的质量为m，电荷量为e，静电力恒量用k表示)
二、欧姆定律 1、内容：导体中电流强度跟导体两端的电压成正比， 跟导体的电阻成反比．
例与练 由 5 个 1 Ω的电阻，连接成如图所示的电路，导线的 电阻不计，则 A、B 间的等效电阻是（ D ） A、5 Ω B、2 Ω C、1 Ω D、0.5 Ω
等效电路
例与练
在如图所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值均为2 Ω，电流 表内阻不计，在B、C两点间加上6 V的电压时，电流表的读数 为( B ) A．0 B．1 A C．1.5 A D．2 A
2、表达式： I
U R
决定式
3、适用范围 ⑴金属导体导电和电解液导电(对气体导电不适用)； ⑵纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路)． 4、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I—U关系图线． ⑴线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元 件．适用欧姆定律． ⑵非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件．不 适用欧姆定律．
例与练 如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q 为 电极，设 a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 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 U＝10V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？
答案：ρ＝40 Ω· m.
四、串、并联电路的性质和特点 1、串联电路特点 ⑴串联电路各处的电流相同；I1 = I2 = I3‥‥‥=In ⑵串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和 U=U1+U2+‥‥‥+Un ⑶串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和 R R1 R2 Rn ⑷串联电路的电压分配关系是：各电阻两端的电压跟 它们的阻值成正比。 U1 U 2 U n I
例与练
如图所示为某种带有一价离子的水溶液中，正负离子 在定向移动，方向如图。如果测得2 s内各有1.0×1018 个正离子和负离子通过溶液内部的横截面M，试问： 溶液中电流的方向如何？电流多大？ 解：I=q/t=(q1+q2)/t =2× (1.0×1018×1.6×10-19)/2A =0.16 A。
例与练 如图(甲)所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而 改变，且对温度很敏感)的I—U关系曲线图． (1)为了通过测量得到图(甲)所示I—U关系的完整曲线， (乙) 在图(乙)和图(丙)两个电路中应选择的是图____； 简要说明理由： 电路要求电压从零开始 ；(已知电 _______________________________ 源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～ 100 Ω)
解析：(2)由欧姆定律可知I1＝U/R1＝9/250 A＝36 mA， 则流过热敏电阻的电流为I2＝I－I1＝34 mA。 由I—U关系曲线得热敏电阻两端的电压为5.2 V，电阻 R2的阻值为R2＝U/I2＝（9-5.2)/34×10-3 Ω＝111.8 Ω(111.6 Ω～112.0 Ω均正确)
例与练 在如图(甲)所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻 不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小 灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示．当开关S闭合后 ( C ) A．L1电流为L2电流的2倍 B．L1上的电流为0.20 A C．L2上的电流为0.20 A D．此时L2的电阻为12 Ω
3、电流表、电压表的改装 电流表、电压表都是由小量程的电流表G(表头)改 装而成的． ⑴电流表G改装为电压表 ①原理：串联较大电阻分压。 ②改装原理图 ： ③分压电阻 ： U I g ( Rg R)
考纲解读
近几年新课标高考对本章的考查主要是以选择题和设计性实验 题为主． 选择题主要考查基本概念(电动势、电流、电压、电阻与功 率)和各种电路的欧姆定律以及电路的串并联关系．如电阻的计 算，电功与电热、电功率与热功率的计算，电路的动态变化， 故障分析，电流表、电压表、多用电表的使用，与电场综合的 含电容电路的分析和计算，与电磁感应综合的电路中能量转化 问题等． 物理实验是高考物理的必考题，也是考生失分较多的题型， 分值占17～19分，在整个主观题中约占25%左右．一般围绕力 学和电学两部分命题，特别是电学实验题更是高考命题的重头 戏，是高考的热点，河北省近三年实验题的第（2）小题都考 电学实验。电学实验题考查包括：基本仪器的读数及应用、器 材选择、电路连接、数据处理和误差、方案设计等．其中设计 性实验一般比较难、分值高，且灵活多变，能力要求高，出现 的可能性大，在高考备考中应予以高度重视．
高三物理第一轮总复习
（2013届）
内容 欧姆定律 电阻定律 考 纲 预 览 电阻的串联、并联 电源的电动势和内阻 闭合电路的欧姆定律
要求 Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
电功率、焦耳定律 Ⅰ 实验(一)：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微 器） 实验(二)：描绘小电珠的伏安特性曲线 实验(三)：测定电源的电动势和内阻 实验(四)：练习使用多用电表
R2
A A
R1 B
R3 C
等效电路
例与练 两根材料相同的均匀导线x和y，x长为L，y长为2L，串 联在电路中，沿长度方向电势变化如图所示，则x､y导 线的横截面积之比为( B ) A、2:3 B、1:3 C、1:2 D、3:1
例与练 如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB=100 V， R0=40 ,滑动变阻器总电阻R=20 ，当滑动片处于变 阻器中点时，C、D两端电压UCD为 _____V，通过电 80 阻R0的电流为_____A。 2
例与练 两根完全相同的金属导线，如果把其中的一根均匀拉 长到原来的2倍，设其电阻为R1；把另一根导线对折后 绞合起来，设其电阻为R2，则它们的电阻R1与R2之比 是多少？ 答案：16:1
提醒：当导体的长度改变时，导体的横截面积也发生 改变，但导体的体积不变，导体的电阻可写成：
l l V R 2 S V S 思考：若把R1、R2串联起来并加一定的电压，则它们 的电压U1、U2之比为多少？
A
1 R 2 1 R 2
C
R0
B
D
等效电路
例与练
A
C P 如图所示，AB两端接直流稳压电源。 U R0 ⑴当滑动片P处于变阻器中点时 ， UCD多大？ B D ⑵若在C、D间接一个定值电阻R，为使UCD=1/2U， 滑片P应如何移动？ ⑶若在C、D间接一个平行板电容器，且板间有一带 电粒子处于静止状态，为使带电粒子向上运动，应如 何操作？
例与练 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Δl的电子束内的电子个数是( B )
I l A. eS m 2eU I l B. e IS l D. e m 2eU m 2eU
解析：(1)由I—U图象可知，电路要求电压从零开始， 故选图(乙)．
(2)在图(丁)电路中，电源电压恒为9 V，理想电流表读 数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω.由热敏电阻的I—U关 系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________ V；电 5.2 111.8 阻R2的阻值为________ Ω.
三、电阻定律 1、内容：导体的电阻R跟导体的长度l 成正比，跟导 体的横截面积S成反比，还跟导体的材料有关． L 2、表达式： R (其中ρ为导体的电阻率) S 3、电阻率ρ 决定式
⑴物理意义：反映材料导电性能的物理量，是导体材 料本身的属性，与导体的长度、横截面积无关，但与 导体的材料有关，还与导体的温度有关． ⑵电阻率与温度的关系：金属的电阻率一般会随温度 升高而增大；绝缘体和半导体材料的电阻率随温度的 升高而减小；当温度降低到绝对零度附近时，某些材 料的电阻率突然减小为零，成为超导体．
第一课时 部分电路的欧姆定律 串、并联电路 电阻定律 一、电流 1、定义：电荷的定向移动形成电流． 2、产生条件：⑴有自由电荷； ⑵有电势差． q 3、电流强度定义式： I 微观表达式 I＝neSv t 其中q为在时间t内通过导体任一横截面的电荷量． 4、方向：规定与正电荷定向移动的方向相同，电流 是标量． 5、单位：1 A＝103 mA＝106 μA 注意：①电流虽然有大小、方向，但电流是标量，其 方向是人为规定的； ②在电解液导电和气体导电中，q应为通过该截面的正 负电荷量的绝对值之和．
若把R1、R2并联起来并加一定的电压，则相同时间通 过它们的电量q1、q2之比为多少？
2
例与练 如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长ab＝10cm， bc＝5cm，当A与B之间接入的电压为U时，电流为1 A， 若C与D间接入的电压为U时，其电流为( )A A．4 A B．2 A C．0.5 A D．0.25 A
R R1 R2 Rn
⑷并联电路的电流分配关系是：通过各个支路电阻的 电流跟它们的阻值成反比。
I1 R1 I 2 R2 I n Rn U
⑸并联电路的功率分配关系是：各个电阻消耗的功率 跟它们的阻值成反比。 PR P R P R U 2
1 1 2 2 n n
实验室用的小灯泡的伏安特性曲线可用图象表示的 是( C )
例与练
两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U—I特性曲线 如图所示．L2 额定功率约为________W．现将L1 和L2 99 串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计．此时 L2的实际功率约为________W. 17.5
解析：由图象可得，U2＝220 V 时，I2＝0.45 A，故L2的额定功 率P2＝U2I2＝99 W， 由串联电路的特点知L1和L2串联 后电流相等，同时两者电压之 和为220V，由图象可知符合上述条件的电流为 I＝ 0.25A，此时L2 对应的电压为U2′＝70V，则L2 的实际 功率为P2′＝U2′I＝17.5 W.