高考物理复习要点:第十二单元nbsp恒定电流

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1、金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第十二单元恒定电流教学目标1.从功能角度理解电源电动势的含义,学会分析电路各部分电势的升降。2.掌握部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律的内容,了解它们的使用条件和范围。3.引导学生学会分析、处理各种电路问题。如:复杂电路的简化、含电容的电路问题、考虑电表内阻时的电路分析方法。4.理解电路中的能量转化情况,即在电路中哪部分发生由什么能转化成什么能的问题。加深对能的转化和守恒定律的认识。5.掌握分析、计算电路中功率及能量的转化的方法。教学重点、难点分析1.对非静电力做功和电动势的

2、理解。2.对各种电路问题的分析、简化、处理方法。3.对电路中各部分做功情况(什么力做功)、能量转换情况(什么能之间的转化)的分析、理解。4.对非纯电阻电路中能量转化问题的理解、应用。教学过程设计一、基本概念及基本规律1.电流电流的定义式:,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。对于金属导体有I=nqvS(n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截面积,v为自由电子的定向移动速率,约10-5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s),这个公式只适用于金属导体,千万不要到处套

3、用。2.电阻定律导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比,公式:。(1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质),单位是Ωm。(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。(3)材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。②半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导

4、电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高)。③有些物质当温度接近0K时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。我国科学家在1989年把TC提高到130K。现在科学家们正努力做到室温超导。3.部分电路欧姆定律(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电)电阻的伏安特性曲线:注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。【例题1】实验室用的

5、小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示:第9页共9页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com解:灯丝在通电后一定会发热,当温度达到一定值时才会发出可见光,这时温度能达到很高,因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高,电流增大,灯丝的电功率将会增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大,。U越大I-U曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小,选A。【例题2】下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方

6、U2之间的函数关系的是以下哪个图象解:此图象描述P随U2变化的规律,由功率表达式知:,U越大,电阻越大,图象上对应点与原点连线的斜率越小。选C。4.电动势与电势差电动势:E=W/q,单位:V电势差:U=W/q,单位:V在电源外部的电路中,是静电力对自由电荷做正功,电流由电源的正极流向负极,沿电流方向电势降低;而在电源内部是电荷受的非静电力克服静电力做功,电流由负极流向正极,沿电流电势升高。E=W/q中的W表示非静电力做功W非;U=W/q中的W表示静电力做功W电。总结:电动势与电势差两个概念表面上很相似,但从做功和能

7、量转化的角度讲它们是正好相反,电动势表征电源中非静电力做功的本领,即其它形式的能向电能转化的本领;而电势差是电路中静电力做功的本领的量度,即电能向其它能转化的情况。我们应注意二者的区别和联系。5.电功和电热(1)电路中的功与能能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律。电源是把其它能转化为电能的装置,内阻和用电器是电能转化为热能等其它形式能的装置。如化学电池将化学能转化成电能,而电路中发光灯泡是将电能转化成光、热能,如图所示电路。对于一个闭合电路,它的能量应该是守恒的,但又在不同形式间转化,通过做功方式完成。在电源部

8、分,非静电力做正功W非=qE,将其它形式的能转化成电能。而内阻上电流做功,将电能转化成内能W内=qU′(U′为内阻上的电势降);在外电路部分,电流做功W外=qU(U为路端电压),电能转化成其它形式的能。可见,整个电路中的能量循环转化,电源产生多少电能,电路就消耗多少,收支平衡。即:W非=W内+W外或qE=qU′+qU(2)电功与电热如图所示,用电器两端电压U

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