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《北京专用2020版高考物理总复习第十章第1讲电流电阻电功及电功率课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第1讲 电流 电阻 电功及电功率一电流二电阻三电功和电功率知识梳理考点一电流的微观解释考点二对电阻、电阻定律的理解和应用考点三欧姆定律和伏安特性曲线深化拓展考点四电功、电功率、电热与热功率知识梳理一、电流1.电流(1)定义:电荷的①定向移动形成电流。(2)方向:规定②正电荷定向移动的方向为电流的方向。(3)三个公式a.定义式:I=;b.决定式:I=;c.微观式:I=③nqSv。2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成④正比,跟导体的电阻R成⑤反比。(2)公式:I=。(3)适用条件:适用于⑥金属和电
2、解液导电,适用于纯电阻电路。二、电阻1.电阻(1)R=。(2)物理意义:导体的电阻反映了①导体对电流阻碍作用的大小,R越大,阻碍作用②越大。2.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的③长度成正比,与它的④横截面积成反比;导体的电阻还与构成它的材料有关。(2)公式:R=ρ。3.电阻率(1)计算式:ρ=R。(2)物理意义:反映导体的⑤导电性能,是导体材料本身的属性。(3)电阻率与温度的关系金属:电阻率随温度升高而增大;半导体:通常电阻率随温度升高而⑥减小。三、电功和电功率1.电功(1)定义:电流所做的功叫电功
3、。电流做功,实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的①静电力在做功。(2)公式:W=qU=IUt。(3)电流做功是②电能转化成其他形式能的过程。2.电功率(1)定义:单位时间内电流所做的功。表示电流做功的③快慢。(2)公式:P==④IU。3.焦耳定律(1)电热:电流流过一段导体时产生的⑤热量。(2)计算式:Q=⑥I2Rt。4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量。(2)表达式:P==⑦I2R。1.一个阻值为R的电阻,两端加上电压U后,通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图像如图所示,此图像的斜率可表示为(C)A.UB.
4、RC.D.解析在q-t图像中图线的斜率是k==I,即表示电流,由欧姆定律知I=,则C正确。2.有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为l1∶l2=1∶5,横截面积之比为S1∶S2=2∶3,电阻之比为R1∶R2=2∶5,外加电压之比为U1∶U2=1∶2,则它们的电阻率之比为(B)A.2∶3 B.4∶3 C.3∶4 D.8∶3解析设两根电阻丝电阻率分别为ρ1、ρ2,由电阻定律R=ρ,故ρ=,所以==,B正确。3.关于电功W和电热Q的说法正确的是(B)A.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=QB.在任何
5、电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于QC.W=UIt、Q=I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D.W=UIt在任何电路中都成立,Q=I2Rt只在纯电阻电路中成立解析W=UIt、Q=I2Rt适用于一切电路,但在纯电阻电路中W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,B对,A、C、D错。4.横截面积为S的导线中,通有大小为I的电流。已知导线单位体积中有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Δt内通过导线截面的电子数是(A)A.nSvΔtB.nvΔtC.IΔtD.解析根据电流的定义式
6、可知,在Δt内通过导线截面的电荷量q=IΔt。所以在这段时间内通过的自由电子数为N==。由于自由电子定向移动的速率是v,因此在时间Δt内,位于以截面S为底,长为l=vΔt的这段导线内的自由电子都能通过截面。这段导线的体积V=Sl=SvΔt,所以Δt内通过截面S的自由电子数N=nV=nSvΔt。深化拓展考点一 电流的微观解释一、电流的微观解释1.建立微观模型: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
7、向移动的速率为v。2.在时间t内导体中长度l=vt内的自由电荷全部通过了截面D。3.这些电荷的总电荷量为Q=nvtSq。4.电流的表达式:I==nqSv。5.结论:从微观上看,电流由导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的横截面积和自由电荷带电荷量共同决定。二、与电流有关的三种速率的比较电荷定向移动速率电流的传导速率电荷无规则热运动速率概念自由电荷沿某一方向运动的速率电场的传播速率自由电荷做无规则运动的速率速率大小金属导体中约为10-5m/s等于光速3×108m/s约为105m/s1-1在长度为l、横截面积
8、为S、单位体积内的自由电子数为n的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子受电场力作用先做加速运动,然后与阳离子碰撞而减速,如此往复……所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比,即f=kv(k是常数),则该导体的电阻应该等于(B)A.B.
