2020届高三物理第一轮复习 电路电功和电功率学案 新人教版 精品

第十章恒定电流

第十章

恒定电流

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命题取向

近几年本章内容的高考试题多集中在电路的变化、电路故障的检测、含电容电路以及含电表（理想或非理想）电路问题的分析上，以选择题或填空题的形式出现.另外,由于该部分知识与学生实验结合紧密,因而往往通过实验考查部分知识的运用情况,实验考查既具体又灵活,像仪器的选取\,读数、电路的连接、数据处理、误差分析等，每年试题均有涉及，在复习中应予以足够的重视.再者,用实验中学过的实验方法去设计或处理未遇到过的实验问题是高

考实验的趋势.

从近几年的高考看,高考对本章的考查将有以下趋势:

1.对实验的考查.不论是对实验基础知识的考查,还是器材连接\,仪器选择\,电路设计\,误差分析等.

2.含容电路的分析.

3.多用电表的使用. 备 考 方 略

在本章复习中要注意分析、解决问题的方法，比如闭合电路的动态分析、等效法的运用、模型的转化、非电学量和电学量的转化，以及极限法、赋值法等运用，都是学会、学活本章所需的.

还要注意能量的转化问题，要从能量转化和守恒的角度去解决这些问题.例如在纯电阻电路中，电路消耗的电能，当然只能在电阻上转化为热能.如果电路中接有电动机、蓄电池等，电能大部分就要转化成机械能输出对外做功，或者转化成化学能储存在蓄电池中.另外，稳恒

电流中不少物理量是用其他物理量的比值来定义的，如I=

Q

t

、R=U I 等，这些式子叫定义式：

可用Q 、t 来计算电流，U 、I 来计算电阻，但不能说I ∝Q ，I ∝1

t

，因为对一段电路，I 由U

和R 决定，和Q 、t 无关，因而学习这章时，要注意分清定义式和决定式的区别.

另外，要着重对实验方法.重要仪器的使用等知识的复习，要学会把所学的理论知识运用到实验中去.

第一课时部分电路电功和电功率 第一关：基础关展望高考

基 础 知 识 一、电流 知识讲解

（1）定义：通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，叫做电流，用I 表示.

（2）定义式：I=

t

q . （3）物理意义：表示电流强弱的物理量. （4）单位：国际单位——安培（A ）; 其他单位——毫安（mA ）；微安（μA ） 1 A=103

mA=106

μA. （5）形成

①导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流.

②电源可使电路中保持持续电流.

（6）方向：习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向.

（7）恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流.

说明：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反.

②电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向

是相同的，此时I=q

t

中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.

③电流虽有大小和方向，但不是矢量，是标量.

④q=It是求电荷量的重要公式，其变形公式I=qt求出的是电流在时间t内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相等.

（8）电流的微观表达式

①电流的微观表达式为I=nqSv

其中，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电荷量.

由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速度，还与导体的横截面积有关.

②三种速率的区别

电流传导速率，电子定向移动速率，电子热运动速率.

a.电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流.(对整体而言)

b.电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般数量级为10-5 m/s.(对每个电子而言)

c.电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与温度有关，通常情况为每秒几百米.

活学活用

1.在图所示的电解池中,测得在5 s内共有7.5 C正电荷和7.5 C负电荷通过池的竖直截面OO′,则电路中电流表指示的读数应为()

A.0

B.1.5 A

C.3 A

D.7.5 A

解析：由电流的基本概念可知:如果对某一截面S,从左方通过的电荷量为正电荷q,而从右方通过的电荷量为负电荷-q,那么通过该截面的电荷量应为2q;如果从两个相反方向同时穿过截面的电荷都是正(或负)电荷时,那么总电荷量是它们电荷量值相减.

综合以上信息求解:Q=(7.5+7.5) C=15 C

所以I=Q

t

=

15

5

A=3 A

答案：C

二、电阻

知识讲解

（1）定义：导体两端电压和通过导体的电流的比值.

（2）定义式：R=U

I

.

(3)单位：欧姆（Ω），常用的还有kΩ、MΩ.且有1 Ω=10-3kΩ=10-6MΩ

说明：电阻的定义式提供了一种度量电阻大小的方法，但导体对电流的这种阻碍作用是由导体本身的性质决定的，与所加的电压和通过的电流无关，绝不能由R=U/I而错误地认为“R与U成正比，R与I成反比”.

三、电阻定律

知识讲解

（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.

（2）公式：R=ρl

S .

（3）单位：在国际单位制中l-m,S-m2,R-Ω,ρ-Ω·m.

说明：①R=ρl

S

是导体电阻大小的决定式，表明导体电阻由导体本身因素（电阻率ρ、

长度l和横截面积S）决定，与其他因素无关.由此可更加明确电阻的定义式R=U

I

中，R与U、

I无关这一点，使我们对比值定义法定义物理量有了更深刻的认识.

②R=ρl

S

为我们制造、控制电阻提供了理论指导.常用的滑动变阻器就是依靠改变导线长

度达到改变电阻的目的.

四、电功和电功率

知识讲解

1.电功

电流通过导体所做的功叫电功，其实质是电场力移动电荷所做的功.

定义式：W=qU=IUt单位：焦（J）标量，其正负不表示大小.

2.电功率

电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率.

定义式：P=W

t

单位：瓦(W)1 W=1 J/s.

标量，且总为正值，负值无意义.

由W=IUt知P=IU

活学活用

2.把6个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路消耗的功率分别用P甲和P乙所示，则下列结论中正确的是()

A.P甲=P乙

B.P甲=3P乙

C.P乙=3P甲