第1講電路及其應(yīng)用課

程

標(biāo)

準(zhǔn)1.觀察并能識(shí)別常見(jiàn)的電路元器件，了解它們?cè)陔娐分械淖饔茫畷?huì)使用多用電表．2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長(zhǎng)度和橫截面積的定量關(guān)系．會(huì)測(cè)量金屬絲的電阻率．3．了解串、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)．

素

養(yǎng)

目

標(biāo)物理觀念：了解串、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)．科學(xué)思維：比值法定義的物理量．科學(xué)探究：探究并了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長(zhǎng)度和橫截面積的定量關(guān)系．必備知識(shí)·自主落實(shí)關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破必備知識(shí)·自主落實(shí)一、電源1．定義：能把電子在電源內(nèi)部從電源________搬運(yùn)到________的裝置．2．作用：移送電荷維持電源正、負(fù)極間有一定的________，保持電路中有持續(xù)電源．二、電流．

是標(biāo)量，為研究問(wèn)題方便，規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?．用I表示電流、q表示在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，則I＝________．2．單位：國(guó)際單位制是________，常用單位有毫安(mA)、微安(μA)．3．方向：規(guī)定________定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍龢O負(fù)極電勢(shì)差

安培(A)正電荷三、電阻1．電阻R＝________，R是一個(gè)只跟導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)的物理量．與電壓U、電流I無(wú)關(guān)．2．公式：R＝________．3．單位：歐姆(Ω)，常用單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ).1Ω＝10－3kΩ＝10－6MΩ.4．物理意義：反映導(dǎo)體對(duì)電流________作用的大?。?．導(dǎo)體的伏安特性：導(dǎo)體中的電流I和電壓U的關(guān)系可以用圖像表示．用縱坐標(biāo)表示________、橫坐標(biāo)表示________，畫出的I－U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線．伏安特性曲線為直線的元件叫作________元件，伏安特性曲線不是直線的元件叫作________元件(如氣體、半導(dǎo)體二極管等)．

阻礙電流I電壓U線性非線性

正比反比有關(guān)長(zhǎng)度電阻率小

(3)決定因素：影響電阻率的因素有兩個(gè)：一是____________，二是________．

串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖基本特點(diǎn)電壓U＝U1＋U2＋U3＋…＋UnU＝________________電流I＝I1＝I2＝I3＝…＝InI＝I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3＋…＋I(xiàn)n總電阻R總＝____________功率分配P1R1＝P2R2＝…＝PnRn導(dǎo)體的材料溫度U1＝U2＝U3＝···＝UnR1＋R2＋R3＋···＋Rn走進(jìn)生活如圖甲所示，某技術(shù)人員正在用電烙鐵進(jìn)行焊接操作，電烙鐵的發(fā)熱部件可以等效為如圖乙所示的金屬棒：其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，電阻率為ρ.在棒兩端加上電壓U時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流I，在通電時(shí)間t內(nèi)通過(guò)棒某一截面的電荷量為q.

××√×××關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破考點(diǎn)一電流的理解及計(jì)算1．三種電流表達(dá)式的比較

公式公式含義定義式微觀式I＝nqSv自由電荷定向移動(dòng)的速率從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小決定式

針

對(duì)

訓(xùn)

練1.在MgCl2溶液中，正、負(fù)電荷定向移動(dòng)，方向如圖所示，若測(cè)得2s內(nèi)分別有×1015個(gè)Mg2＋和×1016個(gè)Cl－通過(guò)溶液內(nèi)部的橫截面M，那么通過(guò)橫截面M的電流大小和方向是(

)A．0.08mA水平向右B．0.08mA水平向左C．1.6mA水平向右D．0.16mA水平向左答案：C

2．(多選)半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在的平面且通過(guò)圓心的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流(

)A.若ω不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．若電荷量Q不變而使ω變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C．若使ω、Q不變，將橡膠圓環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大D．若使ω、Q不變，將橡膠圓環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小答案：AB

答案：D

考點(diǎn)二導(dǎo)體的電阻及U－I(或I－U)圖像1．電阻的定義式和決定式的比較公式區(qū)別電阻的定義式電阻的決定式提供了一種測(cè)電阻的方法——伏安法，R與U、I均無(wú)關(guān)說(shuō)明了導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定，R由ρ、l、S共同決定適用于任何純電阻導(dǎo)體只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液

針

對(duì)

訓(xùn)

練4.如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)為ab＝10cm，bc＝5cm.當(dāng)將C與D接入電壓恒為U的電路時(shí)，電流為2A，若將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為(

)A．0.5A B．1AC．2A D．4A答案：A

答案：CD

答案：C

2．電壓表、電流表的改裝

改裝為大量程電壓表改裝為大量程電流表原理串聯(lián)電阻分壓并聯(lián)電阻分流改裝原理圖分壓電阻或分流電阻改裝后的電表內(nèi)阻RV＝R＋Rg>Rg考向1串、并聯(lián)電路特點(diǎn)的應(yīng)用例1某控制電路的一部分如圖所示，已知AA′的輸入電壓為24V，如果電阻R＝6kΩ，R1＝6kΩ，R2＝3kΩ，則BB′輸出的電壓不可能是(

)A.12V

B．8VC．6V

D．3V答案：D

答案：C

針

對(duì)

訓(xùn)

練7.(多選)儀器中常用兩個(gè)阻值不同的可變電阻來(lái)調(diào)節(jié)電路的電流，一個(gè)作粗調(diào)，一個(gè)作細(xì)調(diào)，這兩個(gè)可變電阻可以按圖甲串聯(lián)起來(lái)或按圖乙并聯(lián)起來(lái)再接入電路．已知R1阻值較大，R2阻值較小，則(

)A．圖甲中R1作細(xì)調(diào)

B．圖甲中R1作粗調(diào)C．圖乙中R2作細(xì)調(diào)

D．圖乙中R2作粗調(diào)答案：BD解析：串聯(lián)電路中電流處處相等，電壓與電阻成正比，阻值大的電阻分壓大，可調(diào)節(jié)范圍大，因此R1作粗調(diào)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；并聯(lián)時(shí)兩可變電阻兩端的電壓相等，通過(guò)的電流與電阻成反比，阻值小，通過(guò)的電流大，可調(diào)節(jié)范圍大，因此R2作粗調(diào)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．8．如圖所示，電流計(jì)的內(nèi)阻Rg＝98Ω，滿偏電流Ig＝1mA，R1＝902Ω，R2＝2Ω，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．當(dāng)S1和S2均斷開(kāi)時(shí)，虛線框中可等效為電流表，最大量程是1AB．當(dāng)S1和S2均斷開(kāi)時(shí)，虛線框中可等效為電壓表，最大量程是1VC．當(dāng)S1和S2均閉合時(shí)，虛線框中可等效為電流表，最大量程是1AD．當(dāng)S1和S2均閉合時(shí)，虛線框中可等效為電壓表，最大量程是1V答案：B

素養(yǎng)提升

電源與生活科技(STSE問(wèn)題)典例1隨著中國(guó)通信業(yè)的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)手機(jī)在手機(jī)市場(chǎng)上已經(jīng)占有了相當(dāng)大的市場(chǎng)份額．中國(guó)某股份有限公司生產(chǎn)的一塊手機(jī)電池外殼的文字說(shuō)明如圖所示．由此可知，此電池的電動(dòng)勢(shì)和待機(jī)狀態(tài)下的平均工作電流分別是(

)A.4.2V，14.58mA B．4.2V，700mAC.3.7V，14.58mA D．3.7V，700mA答案：C

典例2

(多選)如圖所示的服務(wù)型機(jī)器人，其額定功率為56W，額定工作電壓為28V．機(jī)器人的鋰電池容量為20A·h.則機(jī)器人(

)A.電阻為12ΩB.充滿電后最長(zhǎng)工作時(shí)間為2hC.電池充滿電后總電荷量為×104CD.以額定電流工作時(shí)每秒消耗能量56J答案：CD

典例3小雷同學(xué)家里購(gòu)買了一款掃地機(jī)器人，如圖所示，小雷同學(xué)仔細(xì)檢查了這個(gè)新掃地機(jī)器人，發(fā)現(xiàn)銘牌上標(biāo)有如表所示的數(shù)據(jù)，則該掃地機(jī)器人(

)A.額定工作電流為