2019-2020学年高中物理 第三章 电路与电能传输 1 直流电路课件 教科版选修1-1

第三章电路与电能传输1直流电路第三章电路与电能传输1.了解电流、电压、电源、电动势、电阻的概念．2.理解欧姆定律的内容及表达式，能用欧姆定律解释或求解相关的问题和现象．3.知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用．4.理解电热功率的概念、公式及其计算．一、直流电路的组成直流电路由__________及开关、用电器等元件组成．二、电流与电压1．自由电荷的定向运动形成电流．2．在直流电路中，电流的方向是从电源的_______极通过外电路流向电源的_______极．直流电源正负3．_______是使自由电荷定向运动形成电流的原因．4．电路中形成持续电流的条件：(1)电路两端必须要有_______；(2)电路必须是_______路．电压电压通三、电源与电动势1．电源：使电路中电荷定向运动，形成_______的器件．2．直流电源有两类：(1)_______；(2)直流_______．3．电源的作用：将化学能、机械能或其他形式的能量转化成_______能．电流电池发电机电4．电动势(1)电源电动势的大小等于电源没有接入电路时电源两极间的_______．(2)电源的电动势是由电源本身的性质决定的．它表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小．(3)单位：伏特．电压四、欧姆定律1．内容：通过导体的电流跟导体两端的电压成_______比，跟它的电阻成_______比．2．表达式：I＝UR.3．规定电流的方向为_______电荷定向运动的方向．4．在国际单位制中，电流、电阻、电压的单位分别为安培、欧姆、伏特．符号分别是A、Ω和V.正反正五、电阻1．定义：电阻器是在电路中起阻碍电流作用的元件，简称电阻．2．作用：在电路中电阻对电流、电压有_______作用．3．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量，跟__________________、___________、通电时间成正比．(2)公式是Q＝_______，Q的单位是焦耳，符号是J.调节电流的二次方导体的电阻I2Rt4．电热功率(1)定义：单位时间产生的热量．(2)公式：P＝Qt＝_______或P＝U2R.(3)单位是_______，符号是W.I2R瓦对R＝U/I和I＝U/R的理解1．R＝UI是电阻的定义式，不能说电阻R与电压U成正比，与电流I成反比．对给定的导体，电阻一定，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关．2．I＝UR是电流的决定式，反映电流与电压成正比，与电阻成反比的关系．下列说法中正确的是()A．由R＝UI知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比B．比值UI反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝UIC．导体电流越大，电阻越小D．由I＝UR知道，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比[解析]导体的电阻取决于导体本身，与U、I无关，故A、C选项错．比值UI反映了导体对电流的阻碍作用，定义为电阻，所以B选项正确．由I＝UR知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比，D选项正确．[答案]BD1.若加在某导体两端的电压减小到原来的13时，电流减小了0.4A．如果电压增加到原来的5倍，则此时电流为多大？解析：设原来的电压为U，电流为I，电阻为R，由欧姆定律有R＝UI当电压为13U时，电流为(I－0.4)A即R＝13UI－0.4得R＝UI＝13UI－0.4则有I＝3I－1.2AI＝0.6A同理有UI＝5UI0即：I0＝5I＝3A.答案：3A焦耳定律的理解及应用1．焦耳定律的理解：焦耳定律是一个实验定律，它是经过大量实验总结出来的，不能认为是用电学公式推导出来的，它适用于所有电路中的发热计算．2．焦耳定律公式的理解：在电流和电阻一定时，热量与通电时间成正比；在电流和通电时间一定时，热量与电流的平方成正比；在电流和通电时间一定时，热量与电阻成正比．如串联的两个用电器由于电流是相等的，在时间相等的情况下，谁的电阻大谁发热多；纯电阻电路并联的两个电阻由于其两端电压相等，通电相同时间电阻大的产生的热量小．3．应用：不论什么电路其热量都可以用Q＝I2Rt来计算，只有在纯电阻电路中才能使用Q＝UIt和Q＝U2t/R.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝串联的铜导线却不那么热，这是因为()A．通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以就不那么热C．通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多D．铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少[解析]因为电炉丝和铜导线是串联关系，故通过电炉丝的电流与通过铜导线的电流大小相等，电炉丝和铜导线在电学性能上的差别在于：前者的电阻大，后者的电阻很小．根据电流通过电阻发热的公式Q＝I2Rt，在电流相同条件下，相同的时间内，电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得多．因此我们看到电炉通电后，电炉丝热得发红而与之相连的铜导线却不那么热．[答案]D2.通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为I2，则在时间t内产生的热量为()A．4QB．2QC．Q/2D．Q/4解析：选C.由焦耳定律Q＝I2Rt知，电阻为2R电流为I2时，在时间t内产生的热量Q′＝I22·2R·t＝12I2Rt＝Q2.