高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題8 恒定電流課件.ppt

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1 專題8恒定電流 考點34電路的基本概念和規(guī)律 考點35閉合電路歐姆定律 考點36電路的能量分析 2 考點34電路的基本概念和規(guī)律 1 三個基本定律 1 歐姆定律 關(guān)鍵點撥 當(dāng)R一定時 I U 當(dāng)U一定時 I 1 R 但R與I U無關(guān) 2 電阻定律 3 焦耳定律 Q I2Rt 2 串 并聯(lián)電路的特點 1 串聯(lián)電路中各處電流相等 總電壓等于各部分電路兩端電壓之和 總電阻等于各電阻之和 3 2 并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等 總電流等于各支路電流之和 總電阻的倒數(shù)等于各電阻的倒數(shù)之和 考點34電路的基本概念和規(guī)律 4 考法1對電路的基本概念和規(guī)律的考查 高考對電路的基本概念和規(guī)律的考查 一般有電流的概念和計算 還會借助電表的改裝考查串 并聯(lián)電路的特點 以及在非純電阻電路中求解電功 電功率 電熱 熱功率等問題 1 求解電流的方法 1 利用定義式求解電流的大小 公式中q是通過導(dǎo)體橫截面的電荷量 2 利用歐姆定律求解電流的大小 5 3 利用I nqvS求解電流的大小 這是電流的微觀表達式 v為電荷定向移動的速率 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為每個自由電荷的電荷量 4 利用等效法求解電流的大小 如電子繞原子核的運動可等效為環(huán)形電流 電子繞原子核做圓周運動時 若周期為T 利用等效法可求解電流 2 求解電阻的方法 1 由電阻定律R 求解 這是電阻的決定式 考點34電路的基本概念和規(guī)律 6 2 由歐姆定律的變形公式求解 這是電阻的定義式 不能說R與U成正比 也不能說R與I成反比 在U I圖像中 R是圖像上某點所對應(yīng)的U與I的比值等于此點與原點連接所成直線的斜率 而不能誤判為圖像在此點的切線的斜率 3 由功率求解 由得 3 串 并聯(lián)電路的應(yīng)用 電表改裝 考點34電路的基本概念和規(guī)律 7 4 區(qū)分電功和電熱 電功率和熱功率 考點34電路的基本概念和規(guī)律 8 返回專題首頁 考點34電路的基本概念和規(guī)律 9 考點35閉合電路歐姆定律 10 圖線斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻 關(guān)系式對純電阻電路和非純電阻電路都適用 3 功率形式 IE IU I2r 式中IE稱為電源的總功率 IU是電源向外電路提供的電功率 稱為電源的輸出功率 即P出 IU I2r是電源內(nèi)部因內(nèi)阻發(fā)熱而損耗的電功率 稱為電源內(nèi)耗 或熱損 功率 即P內(nèi) I2r 這樣從能量分配的角度上 有P總 P出 P內(nèi) 電源的總功率等于外電路消耗的功率與電源自身熱損功率之和 2 電源的電動勢 電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置 電動勢大小等于非靜電力搬運電荷所做的功與所搬運電荷的電荷量的比值 11 考法2多種方法解電路的動態(tài)分析問題 在直流電路中 當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電阻時 或者通過開關(guān)閉合與斷開改變電路結(jié)構(gòu)時 電路中各個部分的電流 電壓和功率等都會隨之發(fā)生變化 分析電路的動態(tài)問題常用的方法有程序法 并同串反法 圖像法 極限法等 1 程序法 基本思路是 局部 整體 局部 即從阻值變化的局部入手 由串 并聯(lián)規(guī)律判斷R總的變化情況 再由歐姆定律判斷I總和U端的變化情況 最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓 并聯(lián)分流等規(guī)律推斷各部分的變化情況 其一般步驟為 確定外電阻R如何變化 根據(jù)確定總電流如何變化 由U E Ir確定路端電壓如何變化 由部分電路歐姆定律 串聯(lián)分壓和并聯(lián)分流規(guī)律確定某一支路兩端的電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化 考點35閉合電路歐姆定律 12 2 并同串反法 是指某一電阻R變化時 與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻兩端電壓 通過的電流 消耗電功率的變化與R變化相同 與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻兩端電壓 通過的電流 消耗電功率的變化與R變化相反 考點35閉合電路歐姆定律 13 3 圖像法 在直流電路中 常常借助伏安特性圖線解題 簡稱U I圖線 在電學(xué)中有電阻的U I圖線和電源的U I圖線兩類 在金屬導(dǎo)體中 在溫度沒有顯著變化時 電阻是不變的 電流跟電壓成正比 其圖線是通過坐標原點的直線 是增函數(shù) 如圖甲所示 在測電源的電動勢和內(nèi)阻實驗中 路端電壓和流經(jīng)電源的電流關(guān)系為U E Ir 其U I圖線是有一定縱截距的減函數(shù)圖線 如圖乙所示 考點35閉合電路歐姆定律 14 4 極限法 在分析直流電路的動態(tài)問題時 復(fù)雜的電路往往讓人感到無從下手 若采用常規(guī)方法又顯得特別煩瑣冗長 從而對電路問題難以做出快速 準確的判斷 這時若采用極限法會使問題峰回路轉(zhuǎn) 所謂極限法 就是因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化時 可將變阻器的滑片分別滑至兩個端點去討論 考點35閉合電路歐姆定律 15 考法3含有電容器的電路的分析與計算 在直流電路中 當(dāng)電容器充 放電時 電路中有充 放電電流 一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài) 電容器在電路中就相當(dāng)于一個電阻無窮大的元件 電容器所在支路可視為斷路 簡化電路時可去掉 分析和計算含有電容器的直流電路時 應(yīng)注意以下幾點 1 電路穩(wěn)定后 由于電容器所在支路無電流通過 所以在此支路中的電阻上無電壓降 因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓 2 當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時 電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)的電阻兩端的電壓相等 考點35閉合電路歐姆定律 16 3 電路的電流 電壓變化時 將會引起電容器的充 放電 如果電容器兩端電壓升高 電容器將充電 如果電壓降低 電容器將通過與它連接的電路放電 如圖 開關(guān)S斷開時 由于電容器所在支路相當(dāng)于斷路 電阻R1和R2中均無電流 電阻R1上無電壓降 則電阻R1相當(dāng)于一段導(dǎo)線 電容器C兩極間的電壓就等于電源電動勢 開關(guān)S閉合后 電阻R1和R2與電源串聯(lián) 電容器兩極間的電壓就等于R2兩端的電壓 考點35閉合電路歐姆定律 17 考法4閉合電路中的圖像問題 考點35閉合電路歐姆定律 18 考點36電路的能量分析 考法5對電路進行能量轉(zhuǎn)化分析 電源工作的過程就是非靜電力做功的過程 亦即其他形式的能向電能轉(zhuǎn)化的過程 電爐工作將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 電動機工作主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能 所以電路中離不開能量的轉(zhuǎn)化 能量轉(zhuǎn)化量的計算就是電路中電功 電功率以及熱功率的計算問題 應(yīng)注意以下幾點 1 電路中的能量轉(zhuǎn)化 1 閉合電路中電源的總功率 P總 EI UI I2r 2 電源的內(nèi)阻消耗的功率 P內(nèi) I2r 3 外電路消耗的功率 P外 P輸出 UI P總 P內(nèi) EI I2r 19 4 當(dāng)外電路短路時 P內(nèi) EI0 其中I0為短路電流 5 電源的效率 2 含電動機的電路分析電動機是一種非純電阻用電器 它把電能轉(zhuǎn)化為機械能和熱能 在電路計算中 歐姆定律不再適用 電動機涉及三個功率 1 輸入功率 電動機的總功率 P總 UI 2 熱功率 電動機線圈有電阻r 內(nèi)阻 電流通過線圈時要發(fā)熱 熱功率P熱 I2r 3 輸出功率 電動機做有用功的功率 P出 P總 P熱 UI I2r 電動機的效率 考點36電路的能量分析