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人教版高考物理一轮复习第8章第1讲电路的基本概念和规律PPT课件
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这是一份人教版高考物理一轮复习第8章第1讲电路的基本概念和规律PPT课件，共35页。PPT课件主要包含了课标要求，备考指导，内容索引，知识巩固，ABD等内容，欢迎下载使用。
1.观察并能识别常见的电路元器件,了解它们在电路中的作用。会使用多用电表。2.通过实验,探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。3.了解串、并联电路电阻的特点。4.理解闭合电路欧姆定律。会测量电源的电动势和内阻。5.理解电功、电功率及焦耳定律,能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象。6.能分析和解决家庭电路中的简单问题,能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。
1.本章涉及电流、电功、电功率等基本物理概念,电阻定律、焦耳定律等物理规律,复习过程中要注意形成正确物理观念,明确各个公式的适用范围。2.本章研究部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律,研究各种电路所加电压、电流以及消耗功率所遵循的规律,要注意培养科学思维能力。3.本章内容与实际生产、生活、现代科技紧密联系,学习过程中要注意培养应用物理知识解决实际问题的能力,形成科学思维。4.本章中物理实验较多,实验难度较大,学习时要注意熟练掌握相关的实验原理,加强对基本仪器使用方法的掌握,重视实验原理与方法的迁移,重视科学探究素养的提升。
第一环节 必备知识落实
第二环节 关键能力形成
1.电功(1)电功:导体中的自由电荷在静电力作用下定向移动,静电力做的功称为电功。(2)公式:W=qU= IUt 。(3)电流做功的实质:电能转化成其他形式能的过程。2.电功率(1)电功率:单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢。
3.焦耳定律(1)电热:电流流过一段导体时产生的热量。(2)计算式:Q= I2Rt 。4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量。
追本溯源如图所示,AD表示粗细均匀的一段导体,长为l,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,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。用题目中的物理量表示导体中的电流的大小,并写出推导过程。
2.下图是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是( ) A.加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大B.加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小C.无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D.二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线
解析:由题图知,加正向电压时,二极管电阻较小,但随电压增大电阻减小,A错误。加反向电压时,二极管电阻较大,当反向电压达到一定值,二极管会被击穿,电流会变大,B错误。二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条曲线,D错误。由题图知,无论加正向电压还是反向电压,电压和电流都不成正比,二极管是非线性元件,C正确。
整合构建1.电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻大小与导体的长度、横截面积及材料等有关,电阻率是描述导体材料导电性能好坏的物理量,与导体长度、横截面积无关。(2)导体的电阻大,导体材料的导电性能不一定差;导体的电阻率小,电阻不一定小。(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。
训练突破1.一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为( )
2.如图所示,M和N是形状相同的玻璃容器,厚度相同,上、下表面为正方形,但M和N的尺寸不同,M、N的上表面边长关系为a1>a2。现将相同的电解液充入两容器且引出电极接入电路中,形成的电流方向如图所示,M的电阻为R1,N的电阻为R2,则两导体电阻大小关系是( )A.R1>R2B.R1=R2C.R1
思维点拨(1)图中I-U图线的斜率能用tan α求吗?(2)图中I-U图线的斜率表示什么?
提示 (1)不能,只能由图中的标度求。(2)电阻的倒数。
训练突破3.(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法正确的是( )
整合构建1.两种电路的比较
2.电动机的三个功率及关系
【典例2】 右图是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数UV=110 V。(1)求通过电动机的电流。(2)求输入电动机的电功率。(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量。(g取10 m/s2)思维点拨解此题的关键有两点:(1)电动机和电阻R串联,流过的电流相等;(2)分析电动机功率时要区分输入功率、热功率和输出功率。
答案:(1)5 A (2)550 W (3)53 kg
训练突破4.小雷同学家里购买了一款扫地机器人,小雷同学仔细检查了这个扫地机器人,发现铭牌上标有如下表所示的数据,则该扫地机器人( )
A.额定工作电流为0.25 AB.充满电后正常工作的时间为2.5 hC.电池充满电后储存的总电荷量为18 720 CD.以额定电流工作时每小时消耗能量为55 J
1.观察并能识别常见的电路元器件,了解它们在电路中的作用。会使用多用电表。2.通过实验,探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。3.了解串、并联电路电阻的特点。4.理解闭合电路欧姆定律。会测量电源的电动势和内阻。5.理解电功、电功率及焦耳定律,能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象。6.能分析和解决家庭电路中的简单问题,能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。
1.本章涉及电流、电功、电功率等基本物理概念,电阻定律、焦耳定律等物理规律,复习过程中要注意形成正确物理观念,明确各个公式的适用范围。2.本章研究部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律,研究各种电路所加电压、电流以及消耗功率所遵循的规律,要注意培养科学思维能力。3.本章内容与实际生产、生活、现代科技紧密联系,学习过程中要注意培养应用物理知识解决实际问题的能力,形成科学思维。4.本章中物理实验较多,实验难度较大,学习时要注意熟练掌握相关的实验原理,加强对基本仪器使用方法的掌握,重视实验原理与方法的迁移,重视科学探究素养的提升。
第一环节 必备知识落实
第二环节 关键能力形成
1.电功(1)电功:导体中的自由电荷在静电力作用下定向移动,静电力做的功称为电功。(2)公式:W=qU= IUt 。(3)电流做功的实质:电能转化成其他形式能的过程。2.电功率(1)电功率:单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢。
3.焦耳定律(1)电热:电流流过一段导体时产生的热量。(2)计算式:Q= I2Rt 。4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量。
追本溯源如图所示,AD表示粗细均匀的一段导体,长为l,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,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。用题目中的物理量表示导体中的电流的大小,并写出推导过程。
2.下图是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是( ) A.加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大B.加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小C.无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D.二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线
解析:由题图知,加正向电压时,二极管电阻较小,但随电压增大电阻减小,A错误。加反向电压时,二极管电阻较大,当反向电压达到一定值,二极管会被击穿,电流会变大,B错误。二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条曲线,D错误。由题图知,无论加正向电压还是反向电压,电压和电流都不成正比,二极管是非线性元件,C正确。
整合构建1.电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻大小与导体的长度、横截面积及材料等有关,电阻率是描述导体材料导电性能好坏的物理量,与导体长度、横截面积无关。(2)导体的电阻大,导体材料的导电性能不一定差;导体的电阻率小,电阻不一定小。(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。
训练突破1.一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为( )
2.如图所示,M和N是形状相同的玻璃容器,厚度相同,上、下表面为正方形,但M和N的尺寸不同,M、N的上表面边长关系为a1>a2。现将相同的电解液充入两容器且引出电极接入电路中,形成的电流方向如图所示,M的电阻为R1,N的电阻为R2,则两导体电阻大小关系是( )A.R1>R2B.R1=R2C.R1
思维点拨(1)图中I-U图线的斜率能用tan α求吗?(2)图中I-U图线的斜率表示什么?
提示 (1)不能,只能由图中的标度求。(2)电阻的倒数。
训练突破3.(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法正确的是( )
整合构建1.两种电路的比较
2.电动机的三个功率及关系
【典例2】 右图是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数UV=110 V。(1)求通过电动机的电流。(2)求输入电动机的电功率。(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量。(g取10 m/s2)思维点拨解此题的关键有两点:(1)电动机和电阻R串联,流过的电流相等;(2)分析电动机功率时要区分输入功率、热功率和输出功率。
答案:(1)5 A (2)550 W (3)53 kg
训练突破4.小雷同学家里购买了一款扫地机器人,小雷同学仔细检查了这个扫地机器人,发现铭牌上标有如下表所示的数据,则该扫地机器人( )
A.额定工作电流为0.25 AB.充满电后正常工作的时间为2.5 hC.电池充满电后储存的总电荷量为18 720 CD.以额定电流工作时每小时消耗能量为55 J
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