第34讲部分电路-2024届高中物理一轮复习提升素养导学案（全国通用）

第34讲 部分电路 学习目标 明确目标 确定方向 1电流的产生和计算 2部分电路欧姆定律 3电功和电功率 ，焦耳定律 4电阻定律 【知识回归】 回归课本 夯实基础 第一部分基础知识梳理 一电流 1形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压。 2矢性：电流是标量，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 3三个表达式：①定义式：I＝；②决定式：I＝；③微观表达式I＝nqvS. 二欧姆定律 1内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。 2公式：I＝。 3适用条件：适用于金属和电解质溶液，适用于纯电阻电路。 三电阻定律 1.电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，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。 (2)表达式：R＝ρ。 2.电阻率 (1)计算式：ρ＝R。 (2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。 (3)电阻率与温度的关系 金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。 四、电阻的串联、并联 串联电路 并联电路 电路图 基本特点 电压 U＝U1＋U2＋U3 U＝U1＝U2＝U3 电流 I＝I1＝I2＝I3 I＝I1＋I2＋I3 总电阻 R总＝R1＋R2＋R3 ＝＋＋ 功率分配 ＝＝…＝ P1R1＝P2R2＝…＝PnRn 五、电功率、焦耳定律 1.电功 (1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。 (2)公式：W＝qU＝IUt。 (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。 (2)公式：P＝＝IU。 3.焦耳定律 (1)电热：电流流过一段导体时产生的热量。 (2)计算式：Q＝I2Rt。 4.热功率 (1)定义：单位时间内的发热量。 (2)表达式：P＝＝I2R。 第二部分重难点辨析 一．I＝与R＝的区别 1I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比。 2公式R＝是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”。 3．图甲为线性元件的伏安特性曲线，图乙为非线性元件的伏安特性曲线。 4．图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra<Rb，图线c的电阻减小，图线d的电阻增大。 5．用I ­U(或U ­I)图线来描述导体和半导体的伏安特性时，曲线上每一点对应一组U、I值，为该状态下的电阻值，UI为该状态下的电功率。在曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数。 二．电阻与电阻率的区别 1电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏。 2导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它对电流的阻碍作用不一定小。 3导体的电阻、电阻率均与温度有关。 三．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 1用电器纯电阻W＝QW＝UIt＝I2Rt＝tP＝UI＝I2R＝如电阻、电炉子、白炽灯等非纯电阻W>QW＝UIt＝I2Rt＋W其他P＝UI＝I2R＋P其他如电风扇、电动机、电解槽等 2．关于非纯电阻电路的两点提醒 (1)在非纯电阻电路中，t既不能表示电功也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立。 (2)不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能。只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。 【典例分析】 精选例题 提高素养 【例1】．北京正负电子对撞机的储存环可近似看做周长为的圆形轨道，在整个环中运行的电子数目为个，电子的速度是，电子电荷量，则环中的等效电流是（　　） A． B． C． D． 【例2】如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为R。将原线圈接在正弦交流电源两端，电动机恰好能带动质量为m的物体以速度匀速上升，此时理想电流表A的示数为I。若不计电动机摩擦带来的能量损失，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．电动机的输入功率 B．整个装置的效率 C．