高考物理一輪復(fù)習(xí)第九章第1節(jié)電路基礎(chǔ)課件

第九章恒定電流課標(biāo)要求熱點(diǎn)考向1.觀察并嘗試識別常見的電路元器件，初步了解它們在電路中的作用2.初步了解多用電表的原理.通過實(shí)際操作學(xué)會使用多用電表3.通過實(shí)驗(yàn)，探究決定導(dǎo)線電阻的因素，知道電阻定律4.知道電源的電動勢和內(nèi)阻，理解閉合電路的歐姆定律1.歐姆定律，電阻定律，電阻的串、并聯(lián)綜合問題2.閉合電路的動態(tài)分析、故障分析3.焦耳定律、電路的能量分析4.繪制并分析伏安特性曲線課標(biāo)要求熱點(diǎn)考向5.測量電源的電動勢和內(nèi)阻6.知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用7.通過實(shí)驗(yàn)，觀察門電路的基本作用.初步了解邏輯電路的基本原理以及在自動控制中的應(yīng)用8.初步了解集成電路的作用.關(guān)注我國集成電路以及元器件研究的發(fā)展情況5.伏安法測電阻(包括電表的內(nèi)阻)、測定電源電動勢和內(nèi)阻6.多用電表的使用及相關(guān)電路問題(續(xù)表)第1節(jié)電路基礎(chǔ)一、電流、電阻、歐姆定律1.電流.(1)電流的形成：電荷的______________形成電流.(2)電流的方向：物理學(xué)中規(guī)定______電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较?(3)表達(dá)式.

①宏觀表達(dá)式：I＝________；②微觀表達(dá)式：I＝________.(S為導(dǎo)體的橫截面積，n為導(dǎo)體單位體積的自由電荷數(shù)，q為每個自由電荷的帶電量，v為電荷定向移動的速率).定向移動正q tnqSv2.電阻、電阻定律、電阻率.U I(1)電阻的定義式：R＝________(電阻與電壓和電流強(qiáng)度無關(guān)).(2)電阻定律.長度①內(nèi)容：在溫度不變的情況下，同種材料的導(dǎo)體的電阻跟其________成正比，跟其橫截面積成反比.R＝ρ

lS②表達(dá)式：____________，此為電阻的決定式.(3)電阻率ρ.

SR l金屬材料

①計(jì)算公式：ρ＝______，ρ與導(dǎo)體長度l、橫截面積S無關(guān)，它是導(dǎo)體材料本身的性質(zhì)，由其材料決定，與溫度有關(guān). ②電阻率ρ與溫度的關(guān)系：有的隨溫度的升高而增大，如________；有的隨溫度的升高而減小，如半導(dǎo)體；有的幾乎不受溫度的影響，如錳銅合金、鎳銅合金.3.歐姆定律.正比反比(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成________，跟它的電阻R成________.U R(2)公式：I＝________.(3)適用條件：適用于________和電解液導(dǎo)電，或純電阻電路；不適用于氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件.金屬二、電功、電功率、焦耳定律1.電功.電場力UIt電能(1)定義：電路中________對移動電荷所做的功.(2)公式：W＝qU＝__________(適用于所有的用電器).(3)實(shí)質(zhì)：________轉(zhuǎn)化成其他形式的能的過程.2.電功率.

(1)定義：單位時間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的______.

(3)額定功率：用電器正常工作時的功率，當(dāng)用電器兩端的________或流過用電器的電流為額定值時，它一定正常工作.3.焦耳定律.

(1)內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟________________成正比，跟電阻及通電時間成正比.(2)表達(dá)式：____________.快慢UI電壓電流的二次方Q＝I2Rt三、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路順次首尾并聯(lián)

把幾個導(dǎo)體依次________相連，接入電路，這樣的連接方式叫做串聯(lián)；把幾個導(dǎo)體的一端連在一起，另一端也連在一起，然后把這兩端接入電路，這樣的連接方式叫做_______.四、電壓表和電流表小量程的電流計(jì)電阻

1.表頭：常用的電流表和電壓表都是由__________________改裝而成的，從電路的角度看表頭就是一個______________，同樣遵從歐姆定律，表頭與其他電阻的不同僅在于通過表頭的電流是可以從刻度盤上讀出.2.表頭性能參數(shù).最大刻度電流表(1)滿偏電流Ig：指針偏轉(zhuǎn)到__________時的電流.(2)內(nèi)阻Rg：________的電阻.(3)滿偏電壓Ug：表頭通過滿偏電流時，加在__________兩端的電壓.表頭兩端IgRg(4)關(guān)系：Ug＝________.3.改裝原理.串聯(lián)

將表頭________一個電阻改裝成電壓表；將表頭并聯(lián)一個電阻改成一個新的電流表.(2)由R＝知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與流過【基礎(chǔ)自測】1.判斷下列題目的正誤.(1)電流越大，單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多.()U I導(dǎo)體的電流成反比.()(5)電動機(jī)正常工作時，可以通過Q＝UIt求得電動機(jī)產(chǎn)生的熱量.()答案：(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

2.(2021年四川綿陽月考)某電解池，如果在1s內(nèi)共有5×1018個二價(jià)正離子和1×1019個一價(jià)負(fù)離子通過面積為0.1m2的某橫截面，那么通過這個橫截面的電流是(元電荷的電荷量為1.6×10-19

C)()A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A答案：D

3.(多選，2021年湖南衡陽質(zhì)檢)如圖9-1-1所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體)的電阻為R2，則下列說法正確的是( A.R1∶R2＝1∶3圖9-1-1B.R1∶R2＝3∶1C.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2＝3∶1D.將R1與R2

串聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2＝1∶3答案：AC4.(多選)在如圖9-1-2所示的電路中，通過電阻R1的電流I1

是()圖9-1-2答案：BCD熱點(diǎn)1電流的理解與計(jì)算[熱點(diǎn)歸納]項(xiàng)目公式字母含義公式含義微觀式I＝nqSvn：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個自由電荷的電荷量S：導(dǎo)體橫截面積v：電荷定向移動速率從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小決定式

UI＝

RU：導(dǎo)體兩端的電壓R：導(dǎo)體本身的電阻I由U、R決定，I∝U，

1I∝

R(續(xù)表)

考向1電流的定義式

【典題1】如圖9-1-3所示，在1價(jià)離子的電解質(zhì)溶液內(nèi)插有兩根碳棒A和B作為電極，將它們接在直流電源上，于是溶液里就有電流通過.若在t秒內(nèi)，通過溶液內(nèi)截面S的正離子數(shù)為n1，)通過的負(fù)離子數(shù)為n2，設(shè)基本電荷為e，則下列說法正確的是(

圖9-1-3A.正離子定向移動形成的電流方向從A→B，負(fù)離子定向移動形成的電流方向從B→AB.溶液內(nèi)由于正、負(fù)離子移動方向相反，溶液中的電流抵消，電流等于零

解析：電荷的定向移動形成電流，規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞣较?，?fù)電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆捶较?，由圖示可知，電流方向是A→B，帶電離子在溶液中定向移動形成電流，

答案：D應(yīng)用I＝計(jì)算時應(yīng)注意：若導(dǎo)體為金屬，則q為方法技巧自由電子帶電荷量的絕對值；若導(dǎo)體為電解液，因?yàn)殡娊庖豪锏恼?、?fù)離子移動方向相反，但形成的電流方向相同，故q為正、負(fù)離子帶電荷量的絕對值之和.

考向2電流的微觀表達(dá)式

【典題2】在長度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導(dǎo)體兩端加上電壓，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生勻強(qiáng)電場.導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場力作用下先做加速運(yùn)動，然后與做熱運(yùn)動的陽離子碰撞而減速，如此往復(fù)……所以，我們通常將自由電子的這種運(yùn)動簡化成速率為v(不隨時間變化)的定向運(yùn)動.已知阻礙電子運(yùn)動的阻力大小與電子定向移動的速率v成正比，即Ff＝kv(k是常量)，則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于()答案：B熱點(diǎn)2對電阻、電阻定律的理解與應(yīng)用[熱點(diǎn)歸納]1.電阻與電阻率的區(qū)別.

(1)電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量，電阻的大小與導(dǎo)體的長度、橫截面積及材料等有關(guān)；電阻率是描述導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，與導(dǎo)體長度、橫截面積無關(guān). (2)導(dǎo)體的電阻大，導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小，電阻不一定小.(3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān).公式區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了導(dǎo)體的電阻R由ρ、l、S共同決定提供了一種測電阻的方法——伏安法，R與U、I均無關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體2.電阻的決定式和定義式的比較：

考向1電阻定律的理解

【典題3】兩段長度、橫截面積相同的均勻直導(dǎo)線A、B串聯(lián)在電路上，沿長度方向的電勢隨位置的變化規(guī)律如圖9-1-4所示.A、B導(dǎo)線電阻率的比值是()圖9-1-4A.12B.2C.23D.32答案：A方法技巧電阻定律中的長度必須是沿電流方向的長度，橫截面積是垂直電流方向的面積.

考向2導(dǎo)線對折、拉伸對電阻變化的討論

【典題4】兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為()A.1∶4B.1∶8C.1∶16D.16∶1解析：對于第一根導(dǎo)線，均勻拉長到原來的2倍，則其橫截

答案：C熱點(diǎn)3歐姆定律及伏安特性曲線的應(yīng)用[熱點(diǎn)歸納]1.歐姆定律的“二同”.(1)同體性：指I、U、R三個物理量必須對應(yīng)同一段電路或同一段導(dǎo)體.(2)同時性：指U和I必須是導(dǎo)體上同一時刻的電壓和電流.2.伏安特性曲線的意義.(1)由于導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同，所以不同的導(dǎo)體有不同的伏安特性曲線.(2)伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值，對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻.(3)I-U圖像中圖線上某點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小.線性元件的伏安特性曲線是過原點(diǎn)的直線，表明它的電阻是不變的，圖中Ra<Rb非線性元件的伏安特性曲線是曲線，表明它的電阻是變化的，圖中Rc隨U增大而減小，Rd隨U增大而增大3.兩類圖線.

考向1伏安特性曲線的理解

【典題5】(多選)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖9-1-5所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線過P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是()圖9-1-5A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B.對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝U1

I2C.對應(yīng)P點(diǎn)小燈泡的電阻為R＝

U1I2－I1D.對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積解析：隨著所加電壓的增大，圖線的斜率不斷減小，故小燈泡的電阻增大，A正確.對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝U1

I2，B正確，C錯誤.由于功率為P＝UI，故對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積，D正確.

答案：ABD

考向2根據(jù)伏安特性曲線求通過非線性電阻元件的電流

【典題6】(多選)在如圖9-1-6甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時()甲乙圖9-1-6A.L1

上的電壓為L2

上電壓的2倍B.L1消耗的電功率為0.75WC.L2

的電阻為12ΩD.L1、L2

消耗的電功率的比值大于4

解析：電路中的總電流為0.25A，L1

中電流為0.25A，由小燈泡的伏安特性曲線可知L1兩端電壓為3.0V，L1

消耗的電功率為P1＝U1I1＝0.75W，故B正確.由并聯(lián)電路的規(guī)律，L2中電流為0.125A，由小燈泡的伏安特性曲線可知L2

兩端電壓大約為0.3V，L1的電壓大約為L2

電壓的10倍，故A錯誤.由歐姆定律，L2

的電P2＝U2I2＝0.3×0.125W＝0.0375W，L1、L2

消耗的電功率的比值大于4，故D正確.

答案：BD思路導(dǎo)引燈泡的電阻隨電壓的變化而變化，某一電壓下的電阻或功率是結(jié)合圖像得到的：從圖像上找出該電壓對應(yīng)的電流，電壓與電流之比為電阻，之積為功率.電路性質(zhì)純電阻電路非純電阻電路實(shí)例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動機(jī)等電動機(jī)、電解槽、日光燈等熱點(diǎn)4純電阻電路和非純電阻電路[熱點(diǎn)歸納]1.純電阻電路與非純電阻電路的比較.(續(xù)表)輸入功率電動機(jī)的總功率由電動機(jī)電路中的電流和電壓決定，即P總＝P入＝UI輸出功率電動機(jī)的有用功的功率，也叫做機(jī)械功率熱功率電動機(jī)線圈上有電阻，電流通過線圈時會發(fā)熱，熱功率P熱＝I2r三者關(guān)系P總＝P出＋P熱2.電動機(jī)的三個功率及關(guān)系.效率特別說明①正常工作的電動機(jī)是非純電阻元件②電動機(jī)因故障或其他原因不轉(zhuǎn)動時，相當(dāng)于一個純電阻元件(續(xù)表)【典題7】一臺電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20Ω，接上220V電壓后正常工作，消耗功率66W，問：(1)電風(fēng)扇正常工作時通過電動機(jī)的電流是多少？(2)電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動機(jī)的效率是多少？

(3)如果接上電源后，電風(fēng)扇的扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，這時通過電動機(jī)的電流以及電動機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？＝A＝0.3A.思路點(diǎn)撥：解此題要注意兩點(diǎn)：(1)電風(fēng)扇正常工作時屬于非純電阻電路.(2)電風(fēng)扇的扇葉被卡住時屬于純電阻電路.解：(1)因?yàn)镻總＝IU所以I＝P總

U

66220(2)電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率為P內(nèi)＝I2R＝0.32×20W＝1.8W電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為P機(jī)＝P總－P內(nèi)＝66W－1.8W＝64.2W電風(fēng)扇正常工作時的效率為(3)電風(fēng)扇的扇葉被卡住后通過電風(fēng)扇的電流電動機(jī)消耗的電功率P＝IU＝11×220W＝2420W電動機(jī)的發(fā)熱功率P內(nèi)＝I2R＝112×20W＝2420W.方法技巧非純電阻電路的分析方法(1)抓住兩個關(guān)鍵量.

確定電動機(jī)的電壓UM

和電流IM

是解決所有問題的關(guān)鍵.若能求出UM、IM，就能確定電動機(jī)消耗的電功率P＝UMIM，根據(jù)電流(2)應(yīng)用能量守恒定律分析.要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關(guān)系求解.

【遷移拓展1】(2022年廣東汕頭一模)如圖9-1-7所示為小沈同學(xué)家新買的掃地機(jī)器人，他從使用說明書上得到了信息：電機(jī)的額定功率35W，由規(guī)格為DC14.8V/2200mA·h的鋰電池供電，當(dāng)鋰電池剩余電量為總?cè)萘康?0%時，掃地機(jī)器人就自動回座機(jī)充電.結(jié)合上述信息，下列說法正確的是()圖9-1-7A.DC14.8V/2200mA·h表示該電池輸出的是交流電B.該機(jī)器人電機(jī)的額定電流為0.42AC.正常工作時機(jī)器人電動機(jī)每秒鐘輸出35J動能D.電池充滿電后機(jī)器人正常工作約45min后回座機(jī)充電解析：DC14.8V/2200mA·h表示該電池輸出的是直流電，A正常工作時機(jī)器人電動機(jī)內(nèi)阻要產(chǎn)生部分內(nèi)能，則每秒鐘輸出動0.75h＝45min，D正確.

答案：D電路類型串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流特點(diǎn)電路中各處電流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In干路中的電流等于各支路的電流之和，即I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n

電壓特點(diǎn)總電壓等于各電阻兩端電壓之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un總電壓和各支路兩端的電壓相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un熱點(diǎn)5串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)[熱點(diǎn)歸納]1.串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)：(續(xù)表)(續(xù)表)(續(xù)表)

2.判定總電阻變化情況的規(guī)律. (1)當(dāng)外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小). (2)若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時，電路的總電阻減小. (3)在如圖9-1-8所示分壓電路中，滑動變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián).A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致.圖9-1-8

【典題8】如圖9-1-9所示的電路中，電阻R1、R2、R3的阻值均為2Ω.電流表內(nèi)阻不計(jì)，在B、C兩點(diǎn)間加上6V的電壓時，電流表的示數(shù)為()圖9-1-9A.0B.1AC.1.5AD.2A

解析：電流表內(nèi)阻不計(jì)，則A、C兩點(diǎn)相當(dāng)于用導(dǎo)線連在一起，當(dāng)在B、C兩點(diǎn)間加上6V的電壓時，R2

與R3

并聯(lián)，然后與R1串聯(lián)，電流表測量的是通過電阻R2

的電流.等效電路圖如圖D36所示.路中的總電阻R總＝R1＋

R2R3R2＋R3＝3Ω，干路中的電流為I總＝UBC

R總＝2A，由于R2

與R3

相圖D36等，所以電流表的示數(shù)為1A，B正確.

答案：B

【遷移拓展2】(2021年海南海口月考)如圖9-1-10所示，R1＝2Ω，R2＝10Ω，R3＝10Ω，A、B兩端接在電壓恒定的電源上，則()圖9-1-10A.S斷開時，R1

與R2的兩端電壓之比為5∶1B.S閉合時，R1

與R2

兩端的電壓之比為2∶5C.S閉合時，通過R2

與R3

的電流之比為2∶1D.S閉合時，通過R1與R2

的功率之比為2∶5

解析：S斷開時，R1與R2串聯(lián)，兩端電壓之比為U1∶U2

＝R1∶R2＝1∶5，A錯誤.S閉合時，R1與R2兩端的電壓之比為U1∶U2

答案：B電表改裝改裝成電壓表改裝成電流表內(nèi)部電路改裝原理串聯(lián)分壓并聯(lián)分流熱點(diǎn)6電表的改裝[熱點(diǎn)歸納](續(xù)表)電表改裝改裝成電壓表改裝