高三物理恒定电流第一轮复习课件-人教版共41页

电流、电阻定律、欧姆定律
一、电流 1、电流的形成 ⑴电荷的定向移动形成电流
⑵电流形成的条件
金属导
①存在自由电荷
电子 正、负离子
电 电气解体液导导电电
②导体两端存在电势差
⑶电流的分类
电解液导电
方向不变
直流电
方向、大小都不变
恒定电流
方向改变
交变电流
⑷电流的方向 ①规定：正电荷的定向移动方向为电流方向 ②电路中电源外部从正极到负极，电源内部从负极到正极。
2、电流的大小
⑴定义：通过导体横截面的电量q与通过这些电量所需时间t的 比值叫电流。
定义式：I=q/t 单位：安培（A） 是国际单位制中的基本单位 ⑵金属导体中电流的微观表达式
导体单位体积内的自由电荷数：n
自由电荷的带电量：q
导体的横截面积：S
I=nqvS
自由电荷定向移动速率：v
二、电阻定律
1、内容：在温度不变时，导体的电阻R与它的长度l成正比， 与它的横截面积S成反比。 表达式：R= ρL/S 决定电阻的大小
1、在R=？时，电源的输出功率最大？
2、在R=？时，电阻R消耗的功率最大？
3、在R＝？时，电阻R0消耗的功率最大？
4、在R=?时，电源的效率最高？
1、当内外电阻相等时，电源输出的功率最大，但此时效 率才50%。 2、研究变阻器上消耗功率最大时，可把定值电阻看作内 阻。
一、伏安法测电阻的原理：RX=UX ／ IX .
⑵半导体的特性 ①热敏特性：温度升高电阻率迅速减小
热敏电阻（温控开关）
②光敏特性：在光照下电阻率迅速减小 光敏电阻（光控开关）
三、欧姆定律
1、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电 阻成反比

⑶图象：
I
a
I
Ra<Rb
b
O
O
U
U
U
c Rc随U的增 大而增大
U意：在I—U（或U—I）图象中图线是曲线的各点所 表示的电阻应由各点同原点的连线的斜率大小来判断， 而不是由各点的斜率来判断。
例与练
如图所示I-U图象所对应的两个导体， (1)电阻之比R1:R2为多少？ (2)若两个导体两端的电压相等(不为零)
在如图(甲)所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻
不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小 灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示．当开关S闭合后(
C ) A．L1电流为L2电流的2倍 B．L1上的电流为0.20 A C．L2上的电流为0.20 A D．此时L2的电阻为12 Ω
例与练 如图(甲)所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而 改变，且对温度很敏感)的I—U关系曲线图． (1)为了通过测量得到图(甲)所示I—U关系的完整曲线， 在图(乙)和图(丙)两个电路中应选择的是图____；(乙) 简要说明理由： 电___路___要__求___电___压___从___零__开___始______ ；(已知电 源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～ 100 Ω)
高三物理第一轮总复习
内容
要求
欧姆定律
Ⅱ
电阻定律
Ⅰ
电阻的串联、并联
Ⅰ
考 电源的电动势和内阻
Ⅱ
纲 闭合电路的欧姆定律
Ⅱ
预
览 电功率、焦耳定律
Ⅰ
实验(一)：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微
器）
实验(二)：描绘小电珠的伏安特性曲线
实验(三)：测定电源的电动势和内阻

高三物理恒定电流第一轮复习课件-人 教版
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— 自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利

A. I2R C．UI
U2 B. R D．UI－I2R
【解析】 不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一 定为 P＝UI，选项 C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有 P ＝ UI＝I2R＝UR2，故 A、B 错误；而 UI－I2R 为电能转化为除 热能外其他形式能的功率，故 D 错误，
【答案】 A
知识点二 电阻 电阻定律 [填一填]
1．电阻 (1)定义式：R＝UI . (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的_阻__碍__作__用__.
2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的_长__度___成正比， 与它的_横__截__面__积__成反比，导体的电阻还与构成它的_材__料__有关．
考情考向
题型：以选择题和实验题为 主，且以实验题居多 形式：以单独考查为主，有 时有结合力学，磁场和电磁 感应的综合考查，难度一般 为中等 策略：本章在高考中的内容 主要集中在部分电路和闭合 电路欧姆定律、电路和动态 分析等知识点上
知识点一 电流 [想一想]
如图所示，电子绕核运动可以看做一环形电流．设氢原子 中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动，用e表示电荷量， 则其等效电流为多大？
均错；由 I＝UR知，电流的大小与 U 成正比，与 R 成反比，C 对；当 R 一定时，I 与 U 成正比，D 对．
【答案】 CD
知识点四 电功 电功率 [填一填]
1．电功 (1)定义：电路中__电__场__力___移动电荷做的功． (2)公式：W＝qU＝__U_I_t_. (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) 定 义 ： 单 位 时 间 内 电 流 做 的 功 ， 表 示 电 流 做 功 的 _快__慢___．

[填一填] 1．形成电流的条件 (1)导体中有能够_________的电荷． (2)导体两端存在_____． 2．电流的方向 与正电荷定向移动的方向______，与负电荷定向移动的方向_______． 电流虽然有方向，但它是________．
自由移动
电压
相同
相反
标量
nqSv
阻碍作用
长度
4．伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻．
典例2 (2015·福州高三上学期质检)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时( )
A．L1上的电压为L2上电压的2倍 B．L1消耗的电功率为0.75 W C．L2的电阻为12 Ω D．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1 【尝试解题】 ________
例 来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1. 60×10－19 C．这束质子流每秒打到靶上的个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1∶N2等于多少？
2．(2015·石家庄高三上学期模考)中国江苏某一品牌的太阳能热水器中含有辅助电加热控制器，当太阳能不足时，热水器中的水温达不到所需的温度，热水器内安装的电阻丝辅助加热装置会自动工作，如图所示，如果要在最短的时间内将水加热到预期的温度，应将选择开关置于哪一个挡位( ) A．“0”挡 B．“1”挡 C．“2”挡 D．“3”挡
直线
曲线
知识点四 电功 电功率 [填一填] 1．电功 (1)定义：电路中_________移动电荷做的功． (2)公式：W＝qU＝_____. (3)电流做功的实质：_____转化成其他形式能的过程． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的______． (2)公式：P＝______＝_____.

能量转化
在闭合电路中，非静电力做功将其他形式的能转化为电能。 同时，在电路中，电能可以转化为内能、光能、机械能等其 他形式的能。
04
电功、电功率及焦耳定律
电功计算公式及应用举例
电功计算公式
$W = UIt$，其中$W$表示电功， $U$表示电压，$I$表示电流，$t$表 示时间。
计算用电器消耗的电能
测量电源电动势和内阻
通过测量外电路的总电压和总电流， 以及外电路电阻，可计算电源的电动 势和内阻。
已知用电器的电压、电流和工作时间 ，可计算其消耗的电能。
电功率定义及计算公式
电功率定义
单位时间内电流所做的功，表 示电流做功的快慢。
计算公式
计算用电器的额定功率和 实际功率
$P = UI$，其中$P$表示电功 率，$U$表示电压，$I$表示电 流。对于纯电阻电路，还可使 用公式$P = I^2R$或$P = frac{U^2}{R}$进行计算。
分析方法
通过闭合电路欧姆定律公式推导出路端电压U与外电路电阻R的关系式，进而分 析路端电压与负载的关系。
闭合电路功率分配和能量转化
功率分配
在闭合电路中，电源提供的功率等于内、外电路消耗功率之 和。即P=EI=UI+I^2r，其中P为电源提供的功率，EI为电源 总功率，UI为外电路消耗功率，I^2r为内电路消耗功率。
02 电流的方向
规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
03 电流的强弱
通过导体横截面的电荷量多少来衡量，即电流的 大小用电流强度（简称电流）I表示。
恒定电流与交变电流
01 恒定电流
大小和方向都不随时间变化的电流。
02 交变电流
大小和方向都随时间作周期性变化的电流。

逆变器：将直流电转换为交流电，为交流 电机等设备提供稳定的电源
整流器：将交流电转换为直流电，为电子 设备提供稳定的电源
稳压器：稳定电源的输出电压，保证电子 设备的正常工作
电池充电与放电电路
电池充电：通过外部电源向电池充电，使电池内部电荷增加 电池放电：电池内部电荷向外部电路输出，提供电能 充电电路：包括充电器、充电线、电池等，充电器将交流电转换为直流电，为电池充电 放电电路：包括电池、负载、开关等，电池向负载提供电能，开关控制电路通断
叠加定理
叠加定理的定义：在电路中，多个电源共 同作用时，每个电源单独作用产生的电流 可以叠加得到总电流。
叠加定理的局限性：叠加定理只适用于线 性电路，对于非线性电路不适用。
叠加定理的应用：在电路分析中，可以 将复杂的电路分解为多个简单的电路， 分别计算每个电路的电流，然后叠加得 到总电流。
叠加定理的注意事项：在计算叠加电流时， 要注意电流的方向和参考方向保持一致。
能量转换与守恒
能量转换：电 能转换为其他 形式的能量， 如热能、光能
等
守恒定律：能 量在转换过程 中总量保持不
变
功率与能量的 关系：功率是 单位时间内能 量转换的速率
实际应用中的 能量转换：如 电灯、电动机、
电池等
最大功率传输定理
定理内容：在电路 中，当负载电阻等 于电源内阻时，负 载可以获得最大功 率。
实际应用中的恒定
05
电路
照明电路
照明电路是恒定电流在实际应用中的重要场景 照明电路主要由电源、开关、导线、灯泡等组成 照明电路的工作原理是电流通过灯泡，产生光能 照明电路的设计需要考虑到安全性、节能性和美观性
信号处理电路
信号处理电路的作 用：对信号进行放 大、滤波、调制等 处理

荷的定向移动速率。
二、部分电路欧姆定律
1.内容:导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成⑧ ,跟
导体的电阻 R 成⑨ 。
2.公式:I=������。
������
3.适用条件:适用于⑩
和电解质溶液导电,适用于纯电
阻电路。
三、电阻、电阻定律
1.电阻
(1)定义式:R=
。
(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大 小。
2013(Ⅰ
7.实验:测定金属的电阻 考点五 测定电源的 )
率(同时练习使用螺旋测 电动势和内阻
2014(Ⅰ
微器) 描绘小电珠的伏
)
安特性曲线 测定电源 的电动势和内阻 练习 使用多用电表
考点六 练习使用多 用电表
三年考情 题号 题型
22 实验
23 实验 23 实验
能力
分析 分析 分析
第 1 讲 欧姆定律 电阻定律 电功与电功率
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( )。
A.2∶3
B.4∶3
C.3∶4 D.8∶3
设两根电阻丝电阻率分别为ρ1、ρ2,由电阻定律 R=
ρ������ ,知ρ=������������,则������1
������
1.导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下
列表述正确的是( )。
A.横截面积一定,电阻与导体的长度成正比 B.长度一定,电阻与导体的横截面积成正比 C.电压一定,电阻与通过导体的电流成正比 D.电流一定,电阻与导体两端的电压成反比
对于同种材料的导体,电阻率是个定值,根据电阻定律 R= ρ������ 可知 A 对、B 错。导体的电阻不随电流或电压的变化而变化。

2. 一只“220V 100W”的灯泡与 一电阻串联后接在220V电源上， 电阻消耗的功率为10W(灯丝电阻 视作不变)，则此时灯泡消耗的功 率____90W(选填“大于”、“小 于”或“等于”)。
3. 有一个直流电动机，把它接入 0.2V电压的电路时，电机不转， 测得流过电动机的电流是0.4A； 若把电动机接入2.0V电压的电路 中，电动机正常工作，工作电流 是1.0A。求电动机正常工作时的 输出功率多大？如果在电动机正 常工作时，转子突然被卡住，电 动机的发热功率是多大？
01 02
2022年全国卷高考物理真题
本题考查了恒定电流部分电路的基本概念和规律，包括电阻、电流、电 压、功率等知识点。通过解析真题，可以帮助学生熟悉高考物理的命题 思路和难度。
2021年全国卷高考物理真题
本题主要考查了电路中的串并联关系和欧姆定律的应用。通过对真题的 解析，可以帮助学生掌握电路分析的基本方法和技巧。
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方 成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比 。
拓展延伸：非纯电阻性元件在电路中应用
非纯电阻性元件介绍
除了纯电阻外，电感、电容等元件也属于非纯电阻性元件，它们在电路中对电流和电压 的响应与纯电阻不同。
非纯电阻性元件在交流电路中的应用
在交流电路中，电感元件对电流的阻碍作用称为感抗，电容元件对电流的阻碍作用称为 容抗。感抗和容抗的大小与频率有关。
能量守恒定律
在恒定电流场中，电源提供的电能等于电路中消耗的电能（ 如热能、光能等）与储存的电能之和。该定律揭示了电路中 能量的转化和守恒关系。
案例分析：含源无界空间中物理量计算
案例描述
考虑一个含源无界空间，即空间中存在一个或多个电源，且空间范围无限大。在这样的空间中，电场强度、电势 和电流分布等物理量的计算具有挑战性。