第十一章 电路及其应用课件（共48张PPT）高二物理上学期单元复习（人教版2019必修 第三册）

(共48张PPT)
第十一章 电路及其应用
人教版（2019）
单元复习
第一部分 知识清单
知识清单
电路及其应用
电流
电阻
串联与并联
定义式：R=U/I
实验：练习使用多用电表
测电阻
产生条件：自由电荷，导体两端有电压
定义式：I=q/t
电阻定律：R=
实验：测定金属的电阻率
特点：串联电流处处相等；并联电压相等
限流电路与分压电路。
电表的改装：改装成电压表；改装成电流表。
测电压
测电流
微观表达式：I=nesv
电流方向：红入黑出
第二部分 方法模型归纳
求解电流的方法
一、常见的求解电流的方法
1.利用定义式 Ｉ＝ｑ/ｔ求解电流的大小，式中 ｑ 是通过导体横截面的电荷量。（适用于一切电路）
2.利用欧姆定律 Ｉ＝Ｕ/Ｒ求解电流的大小。（金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导电或半导体元件）
3.利用 Ｉ＝ｎeＳｖ求解电流的大小，这是电流的微观表达式，ｖ 为电荷定向移动的速率，Ｓ 为导体的横截面积，ｎ 为导体单位体积内的自由电荷数，e 为每个自由电荷的电荷量。（适用于一切电路）
（４）利用等效法求解电流的大小，如电子绕原子核的运动可等效为环形电流，电子绕原子核做圆周运动时，若周期为 Ｔ，利用等效法可求解电流 Ｉ ＝ｅ/Ｔ。
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。
③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。
二、欧姆定律及电阻定律
1.电阻的决定式和定义式
如图3所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ。则(　　)
A.q1＝2q2 B.q1＝4q2
C.q1＝－2q2 D.q1＝－4q2
二、欧姆定律及电阻定律
2.伏安特性曲线
（1）伏安特性曲线为直线时，图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，则电阻越小，故图甲中Ra＜Rb。
将一正电荷从无限远处移到电场中的点，电势能减少了，若将另一等量的负电荷从无限远处移到电场中的点，电势能增加了，则下列判断中正确的是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
根据电场力做功与电荷电势能变化的关系，由电场力做功情况分析电荷电势能的变化，判断电势高低。
本题也可以画出电场线，标出、两点在电场线上大致位置，再判断电势的高低。
【解答】
正电荷从无穷处移向电场中点，电势能减少了，电场力做正功为，则点的电势低于无穷远的电势，即。负电荷从从无穷远移入电场中伏安特性曲线是直线，其斜率的倒数表示电阻，故。根据电阻定律，因为、是两根材料和长度均相同的合金丝，故。故B正确，ACD错误。的点，电势能增加了，电场力做负功为，则点的电势低于无穷远的电势，即。由于两电荷电量相等，根据知，从无穷远移入电场中的点，电场力做负功较大，点与无穷远间的电势差较大，则点的电势低于点的电势，即得到，故C正确，ABD错误。
故选C。
B
如图为描述某静电场的电场线，、是同一条电场线上的两个点，把正点电荷由点沿电场线移到点的过程中，关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化，下列说法中正确的是
( )
A. 电场力做正功，电势能增加 B. 电场力做正功，电势能减少
C. 电场力做负功，电势能增加 D. 电场力做负功，电势能减少
【答案】C
2.以下说法正确的是( )
A. 导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B. 电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C. 导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越大
D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大
D
MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电
D
MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电
MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电
A
MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电
C
MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电
三、电功、电功率、电热及热功率
1.电功、电功率及电热、热功率的比较
意义 公式 联系
电功 电流在一段电路中所做的功 Ｗ＝ＵＩｔ 对纯电阻电路，电功等于电热：Ｗ＝Ｑ＝ＵＩｔ ＝ Ｉ２Ｒｔ
对非纯电阻电路，电功大于电热：
Ｗ＞Ｑ
电热 电流通过导体产生的热量 Ｑ＝ Ｉ２Ｒｔ 电功率 单位时间内电流所做的功 Ｐ电＝ＵＩ 对纯电阻电路，电功率等于 热 功 率：Ｐ电＝ Ｐ热＝ＵＩ ＝ Ｉ２Ｒ
对非纯电阻电路，电功率大于热功率：Ｐ电 ＞Ｐ热
热功率 单位时间内导体产生的热量 Ｐ热＝ Ｉ２Ｒ 1.判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向。
2.判断电场力(或电场强度)的方向：仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧，再根据粒子的正负判断电场强度的方向。
3.判断电场力做功的正负及电势能的增减：若电场力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加。
三、电功、电功率、电热及热功率
输入功率 电动机的总功率, 由电动机电路中的电流和电压决定，即 Ｐ总＝Ｐ入＝ＵＩ
输出功率 电动机做有用功的功率，也叫机械功率
热功率 电动机的线圈有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率Ｐ热＝ Ｉ２ｒ
三者关系 Ｐ总＝Ｐ出＋Ｐ热
效率 η ＝Ｐ出 /Ｐ入×１００％ ＝Ｐ出/Ｐ总×１００％
说明 正常工作的电动机是非纯电阻元件
电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻元件
在纯电阻电路中电功等于电热 Ｗ＝Ｑ，ＩＵｔ ＝ Ｉ２Ｒｔ
在非纯电阻电路中电功大于电热 Ｗ＞Ｑ，Ｗ＝Ｑ＋Ｅ
MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电
C
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
C
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
AD
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
四、测量金属丝的电阻率
1.实验原理
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
2.实验器材
被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。
3.实验电路
MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电
四、测量金属丝的电阻率
4.实验步骤
(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d。
(2)连接好伏安法测电阻的实验电路。
(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l。
(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值______的位置。
(5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的I和U的值，填入记录表格内。
(6)将测得的Rx、l、d值，代入公式中，计算出金属丝的电阻率。
MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电
四、测量金属丝的电阻率
5.误差分析
(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一。
(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于
真实值，使电阻率的测量值偏小。
(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
(4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
如图15，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则(　 　)
A.a、b两点的场强相等 B.a、b两点的电势相等
C.c、d两点的场强相等 D.c、d两点的电势相等
五、电表的改装
MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电
六、多用电表的使用
1.机械调零：用小螺丝刀调节定位螺丝，进行机械调零。
2.将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。
3.测量电压和电流。
(1)按图甲所示连好电路，将选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。
（2）按图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。
4.测量电阻
(1)选择合适的挡位，把两表笔短接，进行欧姆调零。
(2)将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果。
(3)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
C
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
A
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
第三部分 巩固提升
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
D
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
C
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
B
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
D
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。