人教版高考物理一轮复习第8章恒定电流第1讲电路的基本概念与规律课件

这是一份人教版高考物理一轮复习第8章恒定电流第1讲电路的基本概念与规律课件，共60页。PPT课件主要包含了知识点1，正电荷，自由移动，电荷量Q，知识点2，电阻定律，导体和绝缘体，热敏特性，光敏特性，电阻减小为零等内容，欢迎下载使用。
第1讲　电路的基本概念与规律
1 知识梳理·双基自测
1．电流：电荷的_______移动形成电流。人为规定_________定向移动的方向为电流的方向。2．电流的形成条件①要有能___________的电荷。②导体两端必须有_______。3．电流强度：通过导体横截面的__________跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫电流强度，简称电流。即I＝_____。
1．电阻(1)定义：导体两端的电压与通过导体中的电流的_______。(2)定义式：________，单位：_______，国际符号：Ω。(3)物理意义：导体的电阻反映了_______________________大小，R越大，阻碍作用越大。
导体对电流的阻碍作用　
(4)半导体和超导体①半导体：导电性能介于_______________之间的材料。半导体有___________、___________和掺入杂质导电性能增强的特性。②超导现象：当温度低于某温度时_______________的现象。③转变温度：导体由普通状态向_________转变时的温度。
3．导体的伏安特性：导体中的电流I和电压U的关系可以用图像表示。用纵坐标表示________、横坐标表示________，画出的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线。伏安特性曲线为直线的元件叫作_______元件，伏安特性曲线不是直线的元件叫作_________元件(如气体、半导体二极管等)。
R＝R1＋R2＋…＋Rn　
I＝I1＝I2＝…＝In　
U＝U1＋U2＋…＋Un　
2．并联电路特点(1)等效电阻：_____________________(2)各支路电压相等：____________________(3)分流原理：_______________________(4)电路中的总电流：____________________(5)功率分配：_______________________
U＝U1＝U2＝…＝Un　
I1R1＝I2R2＝…＝InRn　
I＝I1＋I2＋…＋In　
P1R1＝P2R2＝…＝PnRn　
3．四个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻_______。(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路增多时，总电阻_______。(3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻_______，总电阻就增大，反之则减小。(4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之_____。
思考：(1)一个很大的电阻与一个很小的电阻串联或并联后阻值有什么规律？(2)如图所示，如果R1＝R2，当P从a→b时，总电阻大小如何变化？[答案]　(1)串联后总阻值约等于大电阻阻值，并联后总阻值约等于小电阻阻值。(2)总阻值先增大后减小，且当P位于a、b的中点时总阻值最大。
1．电压表的改装(1)电压表是根据_______电路的分压作用，在表头上_______一个分压电阻，并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的，如图所示。
2．电流表的改装(1)电流表是根据_______电路的分流作用，在表头上_______一个分流电阻，并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的，如图所示。(2)若改装后电流表量程为I，则由IgRg＝(I－Ig)R得R＝_______。
1．电功和电热(1)电功：W＝_____＝______(2)电热：计算公式Q＝_______，此关系式又称为焦耳定律。(3)电功和电热的关系在纯电阻电路中，W＝Q；在非纯电阻电路中，W>Q。
电功、电热(焦耳定律)
2．电功率和热功率(1)电功率：单位时间内电流所做的功，即P＝_____。此式适用于一切电路。(2)热功率：单位时间内电阻产生的热量，即P热＝______。
二、对点激活1．铅蓄电池的电动势为2 V，这表示蓄电池(　　)A．两极间的电压一定为2 VB．在1 s内将2 J的化学能转变为电能C．每通过1 C电荷量，将2 J的电能转变为化学能D．将化学能转变为电能的本领比一节普通干电池大
[解析]　铅蓄电池的电动势是2 V，但两极之间的电压(路端电压)不一定等于2 V，A错误；铅蓄电池的电动势为2 V，表示非静电力将1 C的正电荷从电源的负极移送到正极时所做的功为2 J，即电能增加2 J，与时间无关，B错误；电路中每通过 1 C电荷量，非静电力克服静电力做功W＝qU＝2 J，故电势能增加2 J，即电源将2 J化学能转化为电能，C错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量，蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大，D正确。
3．电阻R1的阻值为6 Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过它们的电流之比I1︰I2＝2︰3，则R2的阻值和总电阻的阻值分别是 (　　)A．4 Ω；2.4 Ω　B．4 Ω；3.6 ΩC．9 Ω；3.6 Ω　D．9 Ω；4.5 Ω
2 核心考点·重点突破
电流的理解及其三个表达式的应用
(多选)某导线的截面为半径为r的圆，取长度为l的该导线接在恒定的电压两端，自由电子定向移动的平均速率用v表示。则下列叙述正确的是(　　)A．仅将导线两端的电压变为原来的2倍，则v变为原来的2倍B．仅将导线的长度减半，则v变为原来的2倍C．仅将导线的长度变为原来的2倍，则v变为原来的2倍D．仅将导线的半径变为原来的2倍，则v变为原来的2倍
　(2021·湖北武汉调研)如图所示，P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积。将P1和P2按图中所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是(　　)A．若P1和P2的体积相同，则通过P1的电流大于通过P2的电流B．若P1和P2的体积相同，则P1的电功率等于P2的电功率C．若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压等于P2两端的电压D．若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压大于P2两端的电压
　图甲所示，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是 (　　)A．L1中的电流为L2中电流的2倍B．L3的电阻约为1.875 ΩC．L3的电功率约为0.75 WD．L2和L3的总功率约为3 W
〔变式训练2〕(多选)某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后二者电流I随所加电压U变化的图线如图所示，M为两元件的伏安特性曲线的交点。则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是(　　)A．图中图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线B．图中图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线C．图线中的M点，表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值D．图线中M点对应的状态、灯泡的功率与热敏电阻的功率相等
[解析]　小灯泡的灯丝是一个纯电阻，其灯丝温度会随着通电电流的增大而增大，阻值也随着增大，所以题图中图线b是小灯泡的伏安特性曲线；同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流的增大而增大，其阻值会逐渐减小，所以题图中图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，故A错误，B正确；两图线的交点M，表示此状态两元件的电压和电流相同，由欧姆定律可知，此时两者的阻值相等，功率也相等，故C错误，D正确。
电功、电功率及电热、热功率的比较
1．抓住两个关键量：确定电动机的电压UM和电流IM是解决这类问题的关键。若能求出UM、IM，就能确定电动机的电功率P＝UMIM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率Pr＝Ir，最后求出输出功率P出＝P－Pr。
非纯电阻电路的分析方法
2．首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流。然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压和电流。3．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“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解。
〔变式训练3〕(2021·山东济南莱芜区训练)(多选)一电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，现将它们以串联方式连接，接通合适的电源后，电动机能正常运转，下列说法正确的是(　　)A．电炉和电动机的热功率相等B．电动机消耗的电功率大于电炉消耗的电功率C．电炉两端电压小于电动机两端电压D．电炉和电动机两端电压相等
[解析]　本题考查纯电阻电路和非纯电阻电路的电功率、热功率及其相关问题。由串联电路特点可知，流过两用电器的电流相同，根据热功率公式P＝I2r可知，两者热功率相等，故A正确；电动机除产生内能外，更多的电能被转化为机械能，故所消耗的电功率大于电炉消耗的电功率，故B正确；对于非纯电阻电路有U>Ir，故可知电动机两端电压大于电炉两端电压，故C正确，D错误。
3 名师讲坛·素养提升
　同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。(1)已知表头G满偏电流为100 μA，表头上标记的内阻值为900 Ω。R1，R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成量程为1 mA的电流
表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a，b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝______ Ω，R2＝______ Ω，R3＝________ Ω。
(2)用量程为3 V，内阻为2 500 Ω的标准电压表V对改装表3 V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ，为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为_____ Ω的滑动变阻器。(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应靠近____(选填“M”或“N”)端。(4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值_______(选填“大于”或“小于”)900 Ω。
(2)电压表与之并联之后，并联总电阻小于2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 Ω的电阻。(3)在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应靠近M端，这样把并联部分电路短路，起到一种保护作用。(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际其电阻偏大，故其实际阻值大于900 Ω。
〔变式训练4〕(2020·北京西城区月考)将一个内阻为100 Ω、满偏电流为3 mA的电流表，改装成量程为0～0.6 A的电流表，则需要 (　　)A．串联一个阻值约为0.5 Ω的电阻B．串联一个阻值约为5 Ω的电阻C．并联一个阻值约为0.5 Ω的电阻D．并联一个阻值约为5 Ω的电阻
4 2年高考·1年模拟
2．(2020·课标Ⅰ，17)图(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是(　　)
4．(2020·江苏苏州月考)(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则(　　)A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数D．电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角