第十一章 电路及其应用（单元复习课件）- 【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019必修第三册）

单元复习 第十一章 人教版 高中物理必修三 第十一章 电路及其应用 　　人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。 　　但是，无论在自然界还是在生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律？产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？ 基本内容 01 电路 及其 应用 基本概念 电源：把自由电子从正极搬到负极的装置 电流 电阻 定义式： 微观表达式： 标量，有方向 国际单位：安培（安，A），1A＝1C/s 定义式： 标量 国际单位：欧姆（欧，Ω），1Ω＝1V/A 影响因素：R只与导体本身性质有关 欧姆定律：（适用于金属、电解液等纯电阻导电。气体导电、半导体导电及含电动机、电解槽等电器不适用） 基本内容 01 电阻率 电阻定律： 电阻率：描述导体导电性能的物理量，与导体的材料、温度有关 伏安特性曲线 测量 游标卡尺、螺旋测微器 伏安法测电阻 原理： 分压电路、限流电路 内接法、外接法：大内偏大，小外偏小。 电路 及其 应用 基本内容 01 串并联电路 串联电路 电流：I＝I1＝I2＝…＝I3 电压：U＝U1+U2＋…＋U3 电阻：R＝R1＋R2＋…＋Rn 并联电路 电流：I＝I1+I2＋…＋I3 电压：U＝U1＝U2＝…＝U3 电阻： 电表改装 灵敏电流计表头：Ug＝IgRg 改装成电流表：并联电阻 改装成电压表：串联电阻 使用万用表：测电流、测电压、测电阻 电路 及其 应用 《课标》要求 02 3.2.1 观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作 用。会使用多用电表。 3.2.2 通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横 截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。 例 1 知道滑动变阻器的工作原理。 例 2 通过 I-U 图像了解材料的电阻特性。 3.2.3 了解串、并联电路电阻的特点。 内容结构 03 重点知识 04 一、利用“柱体模型”求电流 ①柱体模型中的总电荷量为 ②电荷通过横截面的时间 ③电流的微观表达式 其中，柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v。 重点知识 04 【习题1】（2024上·安徽宣城·高二统考期末）如图，一段通电直导线的横截面积为S，长度为L，电阻率为ρ，单位体积内自由电子个数为n，自由电子定向运动的速率为v，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（　　） A．通过直导线的电流为 B．通电直导线的电阻为 C．导体棒两端的电压为 D．一电子从直导线右端运动到左端的过程中，电场力对该电子做的功为 【答案】C A．时间t内通过某一截面的电荷量q=nevtS，由，可得，故A错误； B．通电直导线的电阻，故B错误； C．导体棒两端的电压U=IR，解得，故C正确； D．电子从直导线右端运动到左端过程中，电场力对该电子做的功，故D错误。 重点知识 04 【习题2】（2023上·高二课前预习）有一条铜导线，横截面积为S=1mm2，通过的电流为I=1A。已知铜的密度为ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量为M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动的速率。 单位体积内自由电子数为 I=neSv 联立解得v==7.5×10-5 m/s 重点知识 04 【习题3】（2023上·北京东城·高二北京市第十一中学校考期中）某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞，如图所示。来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流，细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I； 已知质子的加速长度为d， 加速电场为匀强电场，质子电量为q，质量为m，求： （1） 加速电场中质子的加速度大小a； （2）质子在加速电场中获得的最大速度v。 （3） 加速后这束质子流内单位体积的质子数n。 （1）加速电场中质子的加速度大小 （2）根据动能定理，质子在加速电场中获得的最大速度 （3） 根据，可得加速后这束质子流内单位体积的质子数 重点知识 04 二、伏安特性曲线 ①斜率反映了导体电阻大小的倒数，斜率越大，电阻越小。 ②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律； 　非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律。 重点知识 04 【习题4】（2023上·天津南开·高二统考期末）两条长度相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列