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1、（通用版）2022年高考物理一輪復習 第八章 第46課時 電阻定律、歐姆定律（雙基落實課）講義（含解析） 考 綱 要 求 考 情 分 析 歐姆定律 Ⅱ 實驗八：測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器) 　 1.命題規(guī)律 高考對該部分內(nèi)容以選擇題的形式考查電路的基本概念和規(guī)律、閉合電路的歐姆定律等知識，或以填空題的形式考查電學實驗，且以考查實驗設計和實驗儀器的應用為主。 2.考查熱點 預計該部分命題的重點仍是電學實驗，要特別注意基本儀器的使用，實驗原理的理解，實驗電路的設計、連接，實驗數(shù)據(jù)的處理等知識。　 電阻定律 Ⅰ 電阻的串聯(lián)、并聯(lián) Ⅰ 實驗九：描繪小電珠的伏安

2、特性曲線 電源的電動勢和內(nèi)阻 電源的電動勢和內(nèi)阻 Ⅱ 實驗十：測定電源的電動勢和內(nèi)阻 閉合電路的歐姆定律 Ⅱ 實驗十一：練習使用多用電表 電功率、焦耳定律 Ⅰ － 定義式 微觀式 決定式 公式 I＝ I＝nqSv I＝ 適用 范圍 一切電路 一切電路 金屬、電解液 字母 含義 q表示在時間t內(nèi)通過導體橫截面的電荷量 n：導體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù) q：每個自由電荷的電荷量 S：導體橫截面積 v：電荷定向移動的速率 U：導體兩端的電壓 R：導體本身的電阻 公式 含義 I與q、t無關，I與的值相等 微觀量n、q、S、v決定I的

3、大小 I∝U I∝ 1．(魯科教材原題)關于電流，以下說法正確的是(　　) A．在導體中，只要自由電荷在運動，就一定會形成電流 B．電流的方向就是電荷定向移動的方向 C．電流總是從電勢高的一端流向電勢低的一端 D．導體兩端沒有電壓就不能形成電流 解析：選D　只有電荷的定向移動才能形成電流，A錯誤；正電荷定向移動的方向為電流方向，B錯誤；在電源內(nèi)部，電流從電勢低的一端流向電勢高的一端，在電源外部，電流從電勢高的一端流向電勢低的一端，C錯誤；電壓是形成電流的原因，導體兩端沒有電壓就不能形成電流，D正確。 2．(教科教材原題)在示波管中，電子槍2 s內(nèi)發(fā)射6×1013個電子，則示波

4、管中電流大小約為(　　) A．4.8×10－6 A　　　　　 B．3×1013 A C．9.6×10－6 A D．3×10－6 A 解析：選A　由題意知，2 s內(nèi)發(fā)射的電荷量為q＝1.6×10－19×6×1013 C＝9.6×10－6 C，根據(jù)電流的定義式I＝，得I＝ A＝4.8×10－6 A，A正確。 3．安培提出了著名的分子電流假說，根據(jù)這一假說，電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流。設電荷量為e的電子，以速率 v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動，關于該環(huán)形電流的說法正確的是(　　) A．電流大小為，電流方向為順時針 B．電流大小為，電流方向為順時針 C．電流大小為，

5、電流方向為逆時針 D．電流大小為，電流方向為逆時針 解析：選C　電子做勻速圓周運動的周期T＝，由I＝得I＝，電流的方向與電子運動方向相反，故電流方向為逆時針，C正確。 [融會貫通] (1)電子流、帶電粒子流都可以等效為電流，導體中自由電荷的無規(guī)則運動不能形成電流。 (2)電流的方向與正電荷定向移動的方向相同，與負電荷定向移動的方向相反。 點點通(二)　電阻定律 1．電阻定律 同種材料的導體，其電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比；導體電阻還與構成它的材料有關。 表達式為：R＝ρ。 2．電阻率 (1)物理意義：反映導體的導電性能，是導體材料本身的屬性。 (2)電阻

6、率與溫度的關系：金屬的電阻率隨溫度升高而增大；半導體的電阻率隨溫度升高而減小。 [小題練通] 1．下列說法中正確的是(　　) A．由R＝可知，電阻與電壓、電流都有關系 B．由R＝ρ可知，電阻只與導體的長度和橫截面積有關系 C．各種材料的電阻率都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度的升高而減小 D．所謂超導現(xiàn)象，就是當溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，導體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象 解析：選D　R＝是電阻的定義式，R與電壓和電流無關，故A錯誤；R＝ρ是電阻的決定式，即電阻與ρ、l、S都有關系，故B錯誤；電阻率一般與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故C錯誤；當溫度降低到接近

7、絕對零度的某個臨界溫度時，導體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導現(xiàn)象，故D正確。 2．(教科教材原題)兩根完全相同的金屬裸導線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折，然后給它們加上相同的電壓，則在同一時間內(nèi)，通過它們橫截面的電荷量之比為(　　) A．1∶4 B．1∶8 C．1∶16 D．16∶1 解析：選C　根據(jù)電阻定律R＝ρ，R1＝ρ＝4ρ，R2＝ρ·＝ρ，再根據(jù)I＝，Q＝It，解得Q1∶Q2＝1∶16，C正確。 3．(粵教教材原題)工業(yè)上用一種稱為“電導儀”的儀器測定液體的電阻率。儀器中的一個部件如圖所示，A、B是兩片面積為1 cm2的正方形鉑片，間距d＝1 cm，

8、把它們浸沒在待測液體中。若通過兩根引線加上電壓U＝6 V時，測出電流I＝1 μA，這種液體的電阻率為多少？ 解析：根據(jù)電阻定律R＝ρ及歐姆定律I＝，解得ρ＝＝ Ω·m＝6×104 Ω·m。 答案：6×104 Ω·m [融會貫通] (1)當導線被拉長或對折時，長度、橫截面積都會發(fā)生變化，但總體積是不變的。 (2)電阻定律和歐姆定律相結合，可以求解與之相關的多個物理量。 點點通(三)　部分電路歐姆定律 1．內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。 2．表達式：I＝。 適用范圍：金屬導電和電解液導電，不適用于氣體導電或半導體元件。 3．導體的伏安特性曲線

9、 (1)定義：用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，畫出的I-U圖像，如圖所示。圖線的斜率k＝tan θ＝＝，圖中R1>R2(選填“>”“<”或“＝”)。 (2)線性元件：伏安特性曲線是過原點的直線的電學元件，適用于歐姆定律。 (3)非線性元件：伏安特性曲線不是過原點的直線的電學元件，不適用于歐姆定律。 [小題練通] 1．(粵教教材原題)如圖是兩個電阻R1、R2的伏安特性曲線，由圖可知兩電阻的大小之比R1∶R2等于(　　) A．1∶3　　　　 　 　 B．3∶1 C．1∶ D．∶1 解析：選A　導體的電阻等于I-U圖像斜率的倒數(shù)，由題圖可得R1∶R2＝tan 30°∶tan

10、60°＝1∶3，A正確。 2．(教科教材原題)一段導體兩端電壓是4 V，在2 min內(nèi)通過導體橫截面的電荷量是15 C，這段導體的電阻R＝________Ω。 解析：根據(jù)公式I＝，R＝，解得R＝＝ Ω＝32 Ω。 答案：32 3．(教科教材原題)一卷鋁導線，橫截面積為1 mm2。在27 ℃下，當這卷導線兩端電壓為54 V時，通過導線的電流為2 A，這卷導線有多長？(鋁的電阻率為2.7×10－8 Ω·m) 解析：根據(jù)公式I＝，R＝ρ， 解得l＝＝ m＝1 000 m。 答案：1 000 m [融會貫通] (1)分清I-U圖像和U-I圖像，對于線性元件，U-I圖像的斜率表示電阻

11、，而I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)。 (2)歐姆定律可以和電流的定義式、電阻定律等公式相結合，求解相關聯(lián)的物理量。 點點通(四)　電阻的串聯(lián)、并聯(lián) 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 電壓 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 電阻 R總＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋ 分壓原 理或分 流原理 U1∶U2∶…∶Un＝ R1∶R2∶…∶Rn I1∶I2∶…∶In＝ ∶∶…∶ 功率 分配 P1∶P2∶…∶Pn＝ R1∶R2∶…∶Rn P1∶P2∶…∶Pn＝ ∶∶…∶ [小題練通]

12、 1．(教科教材原題)某種位移傳感器的工作原理如圖所示。物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬桿P，通過理想電壓表(內(nèi)阻非常大)顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小x，則下列說法正確的是(　　) A．物體M運動時，電路中的電流會發(fā)生變化 B．物體M運動時，電壓表示數(shù)會發(fā)生變化 C．物體M不動時，電路中沒有電流 D．物體M不動時，電壓表沒有示數(shù) 解析：選B　物體M不動時，電路中有電流，電壓表有示數(shù)，C、D錯誤；物體M運動時，電路中電流不變，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，A錯誤，B正確。 2.如圖是有兩個量程的電壓表，當使用a、b兩個端點時，量程為0～10 V，當使用a、c兩個端點時，量程為0

13、～100 V。已知電流表的內(nèi)阻Rg為500 Ω，滿偏電流Ig為1 mA，則電阻R1、R2的值分別為(　　) A．9 500 Ω　90 000 Ω　　　 B．90 000 Ω　9 500 Ω C．9 500 Ω　9 000 Ω D．9 000 Ω　9 500 Ω 解析：選A　當使用a、b兩個端點時，電流表串聯(lián)R1，由串聯(lián)電路特點有R總＝R1＋Rg＝，得R1＝－Rg＝ 9 500 Ω；當使用a、c兩個端點時，電流表串聯(lián)R1、R2，同理有R總′＝R1＋R2＋Rg＝，得R2＝－Rg－R1＝90 000 Ω。故A正確。 3.(滬科教材原題)有一金屬絲，長1 m，電阻為15 Ω?，F(xiàn)將金屬絲兩端連

14、接成一閉合圓環(huán)如圖所示，在圓環(huán)上取P、Q兩點。已知P、Q間的短圓弧長20 cm，求P、Q間的電阻值。 解析：P、Q將金屬絲分為兩部分，根據(jù)電阻定律，導體的電阻與長度成正比， 故短圓弧電阻為R1＝R＝3 Ω， 長圓弧電阻為R2＝R＝12 Ω， R1、R2并聯(lián)，根據(jù)＝＋， 解得P、Q間的電阻值為R總＝＝2.4 Ω。 答案：2.4 Ω [融會貫通] (1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中的任意一個電阻，串聯(lián)電阻增多時，總電阻增大。 (2)并聯(lián)電路的總電阻小于任意支路的電阻，并聯(lián)支路增多時，總電阻減小。 (3)不論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，只要某個電阻增大，總電阻就增大，反之則減小。

15、 1．電阻的決定式和定義式的比較 公式 R＝ρ R＝ 區(qū)別 電阻的決定式 電阻的定義式 說明了導體的電阻由哪些因素決定，R由ρ、l、S共同決定 提供了一種測電阻的方法——伏安法，R與U、I均無關 只適用于粗細均勻的金屬導體和濃度均勻的電解液 適用于任何純電阻導體 2.對U-I圖像和I-U圖像的理解 (1)只有圖乙I-U圖像才叫做導體的伏安特性曲線。 (2)圖線a、c、e、f表示線性元件，b、d表示非線性元件。 (3)在圖甲中，圖線a、c的斜率表示導體的電阻，斜率越大，電阻越大，Ra>Rc；在圖乙中，圖線e、f的斜率表示導體電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，Re

16、f。 (4)圖線b的斜率變大，電阻變大；圖線d的斜率變小，電阻變大。 [注意]　圖線b或d上某點切線的斜率不是電阻或電阻的倒數(shù)。根據(jù)R＝，電阻為某點和原點連線的斜率或斜率的倒數(shù)。 [課堂綜合訓練] 1.如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是(　　) A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗 B．b代表的電阻絲較粗 C．a(chǎn)代表的電阻絲的電阻小于b代表的電阻絲的電阻 D．圖線表示的電阻絲的電阻與電壓成正比 解析：選B　b圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律R＝ρ，可知b代表的電阻絲較粗，選項B正確，A、C錯誤；電阻是導體本身的性質(zhì)，

17、與電阻兩端的電壓無關，選項D錯誤。 2. (多選)如圖所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導體上加相同的電壓，通過兩導體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是(　　) A．R1中的電流小于R2中的電流 B．R1中的電流等于R2中的電流 C．R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率 D．R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率 解析：選BD　設正方形的邊長為L、導體厚度為d，則I＝，R＝ρ＝ρ＝，得I＝，故R1、R2中的電流相等，A錯誤，B正確；由I＝nqSv＝nqLdv得，L大則v小，C

18、錯誤，D正確。 3．如圖所示，某用電器與供電電源距離為L，線路上的電流為I。若要求線路上的電壓降不超過U，已知輸電導線的電阻率為ρ，那么該輸電導線的橫截面積的最小值是(　　) A．　　　　　　　　　 B． C． D． 解析：選B　根據(jù)電阻的定義式得R＝，根據(jù)電阻定律得R＝ρ，解得S＝，故選項B正確，A、C、D錯誤。 4．(多選)如圖為握力器原理示意圖，握力器絕緣把手上的連桿與彈簧一起上下移動，握力的大小可通過一定的換算關系由電流表的示數(shù)獲得。當人緊握握力器時，握力越大(　　) A．電路中總電阻越大 B．電路中總電阻越小 C．電路中電流越小 D．電路中電流越大 解析

19、：選BD　由題圖可知，握力越大，滑動變阻器接入電路的電阻越小，電路中總電阻越小，電流越大，故B、D正確，A、C錯誤。 5．某電路需要額定電流為20 A的保險絲，但手邊只有用同種材料制成的“15 A”和“5 A”兩種型號的保險絲，它們的規(guī)格如表所示，能否將這兩種保險絲取等長的兩段并聯(lián)后接入該電路中？說明其理由。 保險絲 1 2 直徑 1 mm 2 mm 額定電流 5 A 15 A 解析：取得的兩段等長的保險絲橫截面積之比S1∶S2＝1∶4，由電阻定律R＝ρ得，電阻之比R1∶R2＝S2∶S1＝4∶1，并聯(lián)接入電路后保險絲兩端的電壓相等，由歐姆定律得，通過的電流之比I1∶I2＝R2∶R1＝1∶4，即第2根保險絲中的實際電流是第1根中的4倍，而其額定電流只是第1根的3倍，所以不能這樣使用。 答案：不能　理由見解析