2019届二轮复习电路的基本概念与规律课件（39张）（全国通用）

2019届二轮复习电路的基本概念与规律课件（39张）（全国通用）

第 21 讲　电路的基本概念与规律 - 2 - - 3 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 电源和电流 核心知识整合 1 . 电源的作用 : 给用电器两端提供持续的 　　　　 。   2 . 电流 (1) 定义 : 描述电流强弱的物理量 , 其大小等于通过导体横截面的 　　　　 　　 与通过这些电荷量所用 　　 　　 的比值。定义式 : 　　　　 。   (2) 电流是标量 , 为研究问题方便 , 规定 　　　　　　 定向移动的方向为电流的方向。在外电路中电流由电源 　　 极到 　　 极 , 在内电路中电流由电源 　　 极到 　　 极。   电压 电荷 量 时间 正电荷 正 　 负 负 　 正 - 4 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 关键能力提升 命题点一 　 电源 【例 1 】 关于电源 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 当电池用旧之后 , 电源电动势减小 , 内阻增大 B. 当电池用旧之后 , 电源电动势和内阻都不变 C. 当电池用旧之后 , 电源电动势基本不变 , 内阻增大 D. 以上说法都不对 答案 解析 解析 关闭 电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱 , 当电池用旧之后 , 电源的电动势基本不发生改变 , 但是内阻变大 , 故 C 正确 ,A 、 B 、 D 错误。 答案 解析 关闭 C - 5 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 【例 2 】 ( 多选 ) 下列关于电源的说法 , 正确的是 ( 　　 ) A. 电源向外提供的电能越多 , 表示电动势越大 B. 电动势越大的电源 , 将其他形式的能转化为电能的本领越大 C. 电源的电动势与外电路有关 , 外电路电阻越大 , 电动势就越大 D. 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移到正极时 , 非静电力所做的功 答案 解析 解析 关闭 电源是把其他形式的能转化为电能的装置 , 电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小 , 与电源向外提供的电能的多少无关 , 故 A 错误 ; 电源是把其他形式的能转化为电能的装置 , 电动势反映了电源非静电力做功本领的大小 , 电动势越大的电源 , 将其他形式的能转化为电能的本领越大 , 故 B 正确 ; 电源是把其他形式的能转化为电能的装置 , 电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小 , 电源的电动势与外电路无关 , 故 C 错误 ; 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移到正极时 , 非静电力所做的功 , 选项 D 正确。 答案 解析 关闭 BD - 6 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 命题点二 　 电流 【例 3 】 在示波管中 ,2 s 内有 6×10 13 个电子通过横截面积大小未知的电子枪 , 则示波管中电流大小为 ( 　　 ) A.4.8×10 -6 A B.3×10 -13 A C.9.6×10 -6 A D . 无法确定 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 7 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 【例 4 】 扫描隧道显微镜 (STM) 是根据量子力学原理中的隧道效应设计成的 , 当原子尺度的探针针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时 , 在针尖与样品之间加一大小在 2 mV~2 V 之间的电压 , 针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出 , 形成隧道电流 , 电流 I 随针尖与样品间的距离 r 的增大而指数减小 ( 如图甲所示 ), 当探针沿物质表面按给定高度匀速扫描时 , 因样品表面原子的凹凸不平 , 使探针与物质表面间的距离不断发生改变 , 从而引起隧道电流随时间不断发生改变 , 这种变化便反映了样品表面原子水平的凹凸形态 , 如果在某次扫描中隧道电流如图乙所示 , 那么样品表面可能是下图中的 ( 　　 ) - 8 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 答案 解析 解析 关闭 由于隧道电流 I 随针尖与样品间的距离 r 的增大而指数减小 , 距离越小 , 电流越大 , 如题图乙所示的隧道电流 , 说明样品表面可能如图 A 。 答案 解析 关闭 A - 9 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 欧姆定律与 I-U 图象 核心知识整合 1 . 内容 : 导体中的电流跟导体两端的 　　　　 成正比 , 跟导体的 　　　　 成反比。   2 . 表达式 : 　　　　　 。   3 . 适用范围 : 金属导电和电解液导电 , 不适用于气体导电或半导体元件。 电压 电阻 - 10 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 4 . 导体的伏安特性曲线 导体中的电流随导体两端电压变化的图线。 对于线性元件 , 伏安特性曲线是过原点的直线 , 直线斜率的倒数 , 数值上等于 　　　　 , 如图甲所示。对于非线性元件 , 伏安特性曲线是弯曲的 , 曲线在某点的切线的斜率的倒数 , 数值上不等于电阻 ; 　　　　　　　　　　 的斜率的倒数 , 数值上等于电阻 , 如图乙所示 , 导体的电阻随电流的增大而减小 ; 当 I=I 0 时 , 电阻 该点与原点 O 的连 线 - 11 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 关键能力提升 命题点一 　 欧姆定律的理解 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 12 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 答案 解析 解析 关闭 欧姆定律只适用于纯电阻电路或电解质导电 , 并不适用于一切导电物质 , 故 A 错误 ; 导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定 , 与电压电流无关 , 故 B 错误 ; 欧姆定律的内容为通过导体的电流跟它两端的电压成正比 , 跟它的电阻成反比 , 故 C 正确 ; 对电阻不变的纯电阻元件 , 它两端的电压与通过它的电流的比值不变 , 等于电阻 , 故 D 错误。 答案 解析 关闭 C - 13 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 命题点二 　 I-U 图象 【例 7 】 小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示 ,P 为图线上一点 ,PN 为图线的切线 ,PQ 为 U 轴的垂线 ,PM 为 I 轴的垂线。则下列说法错误的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 14 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 - 15 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 串联电路和并联电路 核心知识整合 1 . 串联电路和并联电路特点 I=I 1 +I 2 +…+ I n U 1 +U 2 +…+ U n R 1 ∶ R 2 ∶ … ∶ R n R 1 ∶ R 2 ∶ … ∶ R n - 16 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 2 . 电压表、电流表的 改装 - 17 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 关键能力提升 命题点一 　 串联电路和并联电路特点 【例 8 】 两导体 I-U 关系如图所示 , 图线 1 表示的导体的电阻为 R 1 , 图线 2 表示的导体的电阻为 R 2 , 则下列说法正确的是 ( 　　 ) A.R 1 ∶ R 2 =1 ∶ 3 B.R 1 ∶ R 2 =3 ∶ 1 C. 将 R 1 与 R 2 串联后接于电源上 , 则电流比为 I 1 ∶ I 2 =1 ∶ 3 D. 将 R 1 与 R 2 并联后接于电源上 , 则电流比为 I 1 ∶ I 2 =1 ∶ 1 答案 解析 解析 关闭 根据 I-U 图象知 , 图线的斜率表示电阻的倒数 , 所以 R 1 ∶ R 2 =1 ∶ 3, 故 A 正确 ,B 错误 ; 串联电路电流处处相等 , 所以将 R 1 与 R 2 串联后接于电源上 , 电流比 I 1 ∶ I 2 =1 ∶ 1, 故 C 错误 ; 并联电路 , 电压相等 , 电流比等于电阻之反比 , 所以将 R 1 与 R 2 并联后接于电源上 , 电流比 I 1 ∶ I 2 =3 ∶ 1, 故 D 错误。 答案 解析 关闭 A - 18 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 【例 9 】 如图所示 ,a 、 b 、 c 、 d 、 e 是五个相同的电阻 , 如果将电压逐渐升高 , 则最先烧坏的电阻应是 ( 　　 ) 　　　　　　　　　　　　　　　　   A.a 和 b B.c C.d D.e 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 19 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 命题点二 　 电压表、电流表改装 【例 10 】 如图所示 , 甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表 G 和一个变阻器 R 组成的 , 下列说法正确的是 ( 　　 )   A. 甲表是电流表 ,R 增大时量程增大 B. 甲表是电压表 ,R 增大时量程不变 C. 乙表是电压表 ,R 增大时量程增大 D. 乙表是电流表 ,R 增大时量程减小 答案 解析 解析 关闭 甲表是电流表 , 当 R 增大时量程减小 ; 乙表是电压表 , 当 R 增大时量程增大 , 故选项 C 正确。 答案 解析 关闭 C - 20 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 【例 11 】 如图所示 , 电流表 A 1 (0~3 A) 和 A 2 (0~0.6 A) 由两个相同的电流计改装而成 , 现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关 S, 调节滑动变阻器 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.A 1 、 A 2 的读数之比为 1 ∶ 5 B.A 1 、 A 2 的读数之比为 1 ∶ 1 C.A 1 、 A 2 的指针偏转角度之比为 1 ∶ 5 D.A 1 、 A 2 的指针偏转角度之比为 1 ∶ 1 答案 解析 解析 关闭 图中的 A 1 、 A 2 并联 , 表头的电压相等 , 电流相等 , 指针偏转的角度相同 , 所以 A 1 、 A 2 的指针偏转角度之比为 1 ∶ 1, 选项 C 错误 , 选项 D 正确 ; 量程不同的电流表读数不同 , 电流表 A 1 的量程为 3 A,A 2 的量程为 0.6 A, 当偏转角相同时 ,A 1 、 A 2 的读数之比为 5∶1, 所以选项 A 、选项 B 错误。 答案 解析 关闭 D - 21 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 导体的电阻 核心知识整合 1 . 电阻定律 : 同种材料的导体 , 其电阻跟它的 　　　　 成正比 , 与它的 　　　　　　　 成反比 , 导体的电阻还与构成它的 　　　　 有关。表达式为 : 2 . 电阻率 : 比例系数 ρ 叫作材料的电阻率 , 反映导体的导电性能 , 是导体材料本身的属性 , 与导体的材料有关 , 与导体的长度、横截面积无关。 (1) 物理意义 : 反映导体的 　　　　　　　　　 , 是导体材料本身的属性 ;   (2) 电阻率与温度的关系 : 金属的电阻率随温度升高而 　　　　 ; 半导体的电阻率随温度升高而 　　　 。一些合金几乎不 受 ______ 的 影响。   长度 横截 面积 材料 导电性 能 增大 减小 温度 - 22 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 关键能力提升 命题点 　 导体电阻公式 【例 12 】 欧姆不仅发现了欧姆定律 , 还研究了电阻定律。有一个长方体金属电阻 , 材料分布均匀 , 边长分别为 a 、 b 、 c, 且 a>b>c 。电流沿以下方向流过该金属电阻 , 其中电阻阻值最小的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 23 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 【例 13 】 如图所示为均匀的长方形薄片合金电阻板 abcd,ab 边长为 L 1 ,ad 边长为 L 2 。当端点 Ⅰ 、 Ⅱ 或 Ⅲ 、 Ⅳ 接入电路时 , 导体的电阻分别为 R 1 、 R 2 , 则 R 1 ∶ R 2 为 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 24 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 【例 14 】 某个由导电介质制成的电阻截面如图所示 , 导电介质的电阻率为 ρ , 制成内外半径分别为 a 和 b 的半球壳层形状 ( 图中阴影部分 ), 半径为 a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极 , 在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极 , 设该电阻的阻值为 R 。下面给出 R 的四个表达式中只有一个是合理的 , 你可能不会求解 R, 但是你可以通过一定的物理分析 , 对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断 ,R 的合理表达式应为 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 25 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 电功与电热 核心知识整合 1 . 电功 (1) 定义 : 电流在一段电路上做的功 , 其大小等于电路消耗的电能。 (2) 公式 :W= 　　　　 。   (3) 适用范围 : 　　　　　　　　 。   2 . 电功率 (1) 定义 : 单位时间内电流在一段电路上做的功。 (2) 公式 :P= 　　　　 。   (3) 适用范围 : 　　　　　　　 。   (4) 额定功率 : 用电器在 　　　　 电压下工作时的功率。   (5) 实际功率 : 用电器在 　　　　 电压下工作时的功率。   UIt 任何 电路 UI 任何 电路 额定 实际 - 26 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 3 . 电热 (1) 定义 : 电流 I 通过有电阻 R 的导体时产生的热量。 (2) 公式 : 根据焦耳定律有 Q= 　　　　 。   4 . 热功率 (1) 定义 : 单位时间内产生的热量。 (2) 公式 :P= 　　　　 。   I 2 Rt I 2 R - 27 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 关键能力提升 命题点一 　 焦耳定律 【例 15 】 为了生活方便 , 电热水壶已进入千家万户 , 如果将一电热水壶接在 220 V 的电源两端 , 经时间 t 0 电热水壶的开关自动切断 , 假设热量的损失不计、加热丝的阻值不受温度的影响。则 ( 　　 ) A. 如果将电热水壶接在 110 V 的电源两端 , 需经 2t 0 的时间电热水壶的开关自动切断 B. 如果将电热水壶接在 110 V 的电源两端 , 需经 16t 0 的时间电热水壶的开关自动切断 C. 如果将电热水壶接在 55 V 的电源两端 , 需经 4t 0 的时间电热水壶的开关自动切断 D. 如果将电热水壶接在 55 V 的电源两端 , 需经 16t 0 的时间电热水壶的开关自动切断 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 28 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 命题点二 　 非纯电阻电路 【例 16 】 如图所示 , 电阻 R 和电动机 M 串联接到电路中 , 已知电阻 R 跟电动机 M 线圈的电阻相等 , 开关闭合后 , 电动机正常工作 , 设电阻 R 和电动机两端的电压分别为 U 1 和 U 2 ; 经过时间 t, 电流通过电阻 R 做的功为 W 1 , 产生的热量为 Q 1 ; 电流通过电动机 M 做的功为 W 2 , 产生的热量为 Q 2 , 则有 ( 　　 ) 　　　　　　　　　　　 　　　　　 A.U 1 =U 2 ,Q 1 U 2 ,Q 1 =Q 2 答案 解析 解析 关闭 电阻 R 和电动机 M 串联 , 流过两用电器的电流相同。电阻 R 跟电动机 M 线圈的电阻相等 , 则由焦耳定律可知两者产生的热量相等 , 则 Q 1 =Q 2 。电动机正常工作时为非纯电阻用电器 , 消耗的电能绝大部分转化为机械能 , 所以电流通过电动机 M 做的功要大于电流通过电阻 R 做的功 ,W 1 IR, 则 U 1 IR, 欧姆定律不再适用 , 大部分电能转化为机械能。 - 31 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 方法技巧 纯电阻电路与非纯电阻电路的 比较 - 32 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 命题点三 　 电学单位换算 【例 18 】 (2018 浙江桐乡凤鸣高中期中 ) 某电力公司曾举办 “ 计量日进您家 ” 活动 , 免费上门为市民做出家庭用电耗能诊断分析 , 针对每户家庭提出个性化的节能建议。在上门实测过程中 , 电力技术人员发现 , 家电待机耗电成为最容易被市民忽略的问题。以电视机为例 , 待机一天的耗电量在 0.2 度左右 , 小小机顶盒一天待机耗电量更是高达 0.4 度。根据专家统计 : 每使用 1 度 ( 千瓦时 ) 电 , 就相应消耗了 0.4 kg 标准煤 , 同时产生 0.272 kg 碳粉尘、 0.997 kg 二氧化碳、 0.03 kg 二氧化硫、 0.015 kg 氮氧化物 , 根据下表提供的数据 , 估算一户普通家庭待机一年相应产生的二氧化碳为 ( 　　 ) - 33 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 A.1.4 kg B.10 kg C.140 kg D.1 000 kg 答案 解析 解析 关闭 一户普通家庭所有家电待机功率约为 16 W, 由 W=Pt, 待机一年消耗电能为 :W=16×10 -3 ×24×365 kW·h≈140 kW·h; 根据题意 , 每消耗 1 度 ( 千瓦时 ) 电 , 相应产生 0.997 kg 的二氧化碳 , 所以一户普通家庭电器待机一年相应产生的二氧化碳约为 140 kg,C 选项正确。 答案 解析 关闭 C - 34 - 考点一 考点二 考点三 考点四 考点五 【例 19 】 ( 多选 ) 机场规定 “ 严禁携带额定能量超过 160 W·h 的充电宝搭乘飞机 ”, 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 机场限定的是充电宝的能量不能超过 5.76×10 5 J B.160 W·h 相当于 160 kg 的重物由静止下落 1 m 时所具有的动能 C. 乘飞机可以携带标注容量为 3 000 mA·h 、输出电压为 5 V 的充电宝一块 D. 容量为 1 200 mA·h 的充电宝 , 如果对外供电的电流为 50 mA, 那么续航时间大约为 24 h 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 35 - 1 2 3 4 5 1 .( 多选 ) 铅蓄电池的电动势为 2 V, 它表示的物理意义是 ( 　　 ) A. 电路中每通过 1 C 的电荷 , 电源把 2 J 的化学能转化为电能 B. 铅蓄电池接入电路后两极间的电压为 2 V C. 铅蓄电池在 1 s 内将 2 J 的化学能转化成电能 D. 铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节 (1.5 V) 干电池的大 答案 解析 解析 关闭 电路中每通过 1 C 电荷量 , 铅蓄电池将 1 C 的正电荷从负极移至正极的过程中 , 克服静电力做功 W=qU=1 C×2 V=2 J, 故电势能增加 2 J, 所以将 2 J 化学能转化为电能 , 故 A 正确 ; 电源两极间的电压与电源和外电路均有关系 , 一般在电路中均要小于 2 V, 故 B 错误 ; 铅蓄电池的电动势为 2 V, 表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为 2 J, 即电能增加 2 J, 与时间无关 , 故 C 错误 ; 电源的电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能的本领 , 铅蓄电池的电动势比一节干电池的电动势大 , 故 D 正确。 答案 解析 关闭 AD - 36 - 1 2 3 4 5 2 .(2018 浙江 11 月选考 ) 下列物理量属于标量的是 ( 　　 ) A. 速度 B. 加速度 C. 电流 D. 电场强度 答案 解析 解析 关闭 电流是标量。常见的矢量有位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度。 答案 解析 关闭 C - 37 - 1 2 3 4 5 3 .( 多选 ) 如图所示 , 为 A 、 B 两电阻的伏安特性曲线 , 关于两电阻的描述正确的是 ( 　　 )   A. 电阻 A 的电阻随电流的增大而增大 , 电阻 B 阻值不变 B. 在两图线交点处 , 电阻 A 的阻值大于电阻 B C. 在两图线交点处 , 电阻 A 的阻值等于电阻 B D. 在两图线交点处 , 电阻 A 的阻值小于电阻 B 答案 解析 解析 关闭 由题图可知 , 电阻 A 的图象的斜率越来越大 , 故 A 的电阻值随电流的增大而增大 , 电阻 B 阻值不变 , 故 A 正确 ; 两图象的交点处 , 电流和电压均相同 , 则由欧姆定律可知 , 两电阻的阻值大小相等 , 故 C 正确。 答案 解析 关闭 AC - 38 - 1 2 3 4 5 4 . 一电流表 G 的满偏电流 I g =2 mA, 内阻为 100 Ω 。要把它改装成一个量程为 0.4 A 的电流表 , 则应在电流表 G 上 ( 　　 ) A. 并联一个 0.5 Ω 的电阻 B. 并联一个 100 Ω 的电阻 C. 串联一个 0.5 Ω 的电阻 D. 串联一个 100 Ω 的电阻 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 39 - 1 2 3 4 5 5 .(2018 浙江桐乡模拟 )2017 年 3 月 , 西安地铁被爆出使用陕西某厂生产的不合格铜制电缆 , 存在严重安全隐患。据了解该公司生产的劣质导线的铜丝直径只有国家合格电缆的一半 , 相同材料制造的不合格电缆与合格电缆相比 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 若长度相同 , 则不合格电缆的电阻为合格电缆的 2 倍 B. 若长度相同 , 则不合格电缆的电阻为合格电缆的 4 倍 C. 若工作电流相同 , 则不合格电缆发热功率是合格电缆的 2 倍 D. 若工作电流相同 , 则不合格电缆上损耗的电压是合格电缆的一半 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭