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2008高考物理专题复习 部分电路 考纲要求 部分电路的欧姆定律 电阻的串、并联 电功、电功率,串、并联电路的功率分配 知识梳理 一：部分电路的欧姆定律 1.电流电荷的定向移动形成电流。 （1）形成电流的两个条件：自由电荷和导体两端有恒定的电压. （2）定义：单位时间内通过导体横截面的电量 （3）定义式： (4)微观表达式：.其中n是单位体积的导体内的自由电荷数，q是自由电荷的电量，s是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率. (5)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，在部分电路中电流从高电势流向低电势。 2.部分电路的欧姆定律 内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。 公式： 适用范围：适用于金属、电解液导电，而对气体导电则不适用。 伏安特性曲线：元件中的电流随其两端电压变化的曲线。对金属这样一类的元件在温度不变时其电阻值是不变的，伏安特性曲线是一条过原点的直线，故称之为线性元件；对象二极管一类的半导体元件，其电流与电压不成正比（电阻与电流大小有关），故称之为非线性元件。 3.串联电路和并联电路 串联电路的特点： 电流处处相等，即： 电路两端的电压等于各部分电路电压之和，即： 电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，即： 电阻上消耗的电功率与电阻值成正比 并联电路的特点： 电路总电压与各支路电压相等，即： 电路中总电流等于各支路电流之和，即： 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即： 各支路上消耗的电功率与该支路的电阻值成反比 4.电功、电功率和焦耳定律 电功：是电势能转化为其他形式的能的量度。电功的公式： 对一切电路均适用 而仅适用于纯电阻电路。 电功率：单位时间内电流做的功，电功率的公式： 对一切电路均适用 而仅适用于纯电阻电路。 焦耳定律：电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。利用焦耳定律计算电热的公式： 热功率： 典例透析 例题1.北京正负电子对撞机的储存环内是周长为240m的近似圆形轨道，当环中的电子以光速的 C的速度流动而形成额度电流强度是10mA时，环中运行的电子数目为(已知光速为c=3×108m/s，电子的电量为1.6×10-19C) A．5×1010 B.5×1011 C．1×102 D.1×104 解析：设单位长度上的电子数为n，则单位长度上的电子的电荷总量为q’=ne t秒内电子通过的距离s= ct t秒内通过某截面的电量q=sq’=nect/10 由 得：I=nec/10 n=10I/ec 故环中电子总数： 个 回顾与拓展：理解物理量的意义是掌握物理概念和物理公式的关键，如I=q/t中的q的含义是通过横截面的电量，在实际问题中，常设计一个过程来求解。 触类旁通：（03年上海）若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动，则其角速度= 电子绕核运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流为I= 。（已知电子的质量为m，电量为e，静电力恒量用k表示） 提示：电子做圆周运动的向心力由静电力提供，即，据此可求出角速度；又电子每转一圈相当于有e的电量通过横截面，即I=e/T 答案：（= ） 例2． 实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用图8-1-1中的哪个图象来表示： 分析：灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发光，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化。电压的升高时，电流增大，灯丝电功率增大，温度升高，电阻率随之增大，导致电阻增大。因此U越大，I-U曲线上对应点与原点连线的斜率必然越小，答案选A。 回顾与拓展: U -I图线上的任意一点与原点的连线的斜率表示电阻在该点（U，I）触类旁通：小灯泡通电后其电流I与所加电压U变化的关系如图8-1-2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，则下列说法正确的是 （ ） 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 对应P点，小灯泡的电阻为R=U1/I2 对应P点，小灯泡的电阻为R=U1/(I2-I1) 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 提示：在I-U图线中，电阻值等于曲线上点到原点O的连线的正切值的倒数，由图可知随着U的增大，直线OP的斜率变小，故电阻变大，A、B均对；在P点处小灯泡的功率应为P=I2×U1就是矩形PQOM的面积，故D对，答案ABD。 例3． 如图已知两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，下面（图8-1-3）哪个电路设计最合理？ 解析：电路设计是否合理应从两个