2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第七章 恒定電流 第1講 歐姆定律 電阻定律、電功率及焦耳定律 教科版.doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第七章 恒定電流 第1講 歐姆定律 電阻定律、電功率及焦耳定律 教科版 第1講 歐姆定律 電阻定律、電功率及焦耳定律 一、電流 1.形成電流的條件 (1)導(dǎo)體中有能夠自由移動(dòng)的電荷. (2)導(dǎo)體兩端存在電壓. 2.電流的方向:與正電荷定向移動(dòng)的方向相同,與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反. 3.電流 (1)定義式:I=. (2)微觀表達(dá)式:I=nqSv,式中n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù),q是自由電荷的電荷量,v是自由電荷定向移動(dòng)的速率,S為導(dǎo)體的橫截面積. (3)單位:安培(安),符號(hào)A,1 A=1 C/s. 二、電阻定律 1.內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比,與它的橫截面積S成反比. 2.表達(dá)式:R=ρ. 3.電阻率:ρ是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量,稱(chēng)為材料的電阻率,單位是Ωm. 三、歐姆定律 1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比. 2.表達(dá)式:I=U/R. (1)公式中的三個(gè)量I、U、R必須對(duì)應(yīng)著同一段電路上同一時(shí)刻的值. (2)在國(guó)際單位制中,電壓?jiǎn)挝挥梅?,符?hào)V,電流單位用安培,符號(hào)A,電阻單位用歐姆,符號(hào)Ω,1 A=1 V/Ω. 3.適用范圍:金屬、電解液等,對(duì)氣體導(dǎo)體(如日光燈管中的氣體)和某些導(dǎo)電元件(如晶體管)并不適用. 4.伏安特性曲線(xiàn) (1)定義:在直角坐標(biāo)系中,用縱軸表示電流I,用橫軸表示電壓,畫(huà)出I-U的關(guān)系圖象,叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn). (2)線(xiàn)性元件:伏安特性曲線(xiàn)是通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)的電學(xué)元件叫做線(xiàn)性元件.如圖甲所示. (3)非線(xiàn)性元件:伏安特性曲線(xiàn)不是直線(xiàn)的電學(xué)元件叫做非線(xiàn)性元件.如圖乙所示. 四、電功率及焦耳定律 1.電功 (1)公式:W=UIt. (2)適用條件:適用于任何電路. 2.電功率 (1)定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功,表示電流做功的快慢. (2)公式:P==UI. 3.焦耳定律 (1)電熱:電流流過(guò)一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量. (2)計(jì)算式:Q=I2Rt. 4.熱功率 (1)定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量. (2)表達(dá)式:P==I2R. 五、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)特點(diǎn)比較 1.串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻,電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí),總電阻變大. 2.并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個(gè)電阻,任意一個(gè)電阻變大時(shí),總電阻變大. 3.無(wú)論電阻怎樣連接,每一段電路的總耗電功率P總等于各個(gè)電阻耗電功率之和. 4.當(dāng)n個(gè)等值電阻R0串聯(lián)或并聯(lián)時(shí),R串=nR0,R并=R0. 1.關(guān)于材料的電阻率,下列說(shuō)法正確的是( ) A.把一根長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)截成等長(zhǎng)的三段,則每段的電阻率都是原來(lái)的 B.材料的電阻率隨溫度的升高而增大 C.純金屬的電阻率比合金的電阻率小 D.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,電阻率越大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大 解析: 電阻率是材料本身的一種電學(xué)特征,與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大,而半導(dǎo)體材料則相反,B錯(cuò)誤;合金的電阻率比純金屬的電阻率大,C正確;電阻率大表明材料的導(dǎo)電性能差,不能表明對(duì)電流的阻礙作用一定大,因?yàn)殡娮璨攀欠从硨?duì)電流阻礙作用大小的物理量,而電阻還跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān),D錯(cuò)誤. 答案: C 2.下面關(guān)于歐姆定律,理解正確的是( ) A.由I=可知,導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比 B.由R=可知,導(dǎo)體的電阻跟電壓成正比,跟電流成反比 C.由U=IR可知,導(dǎo)體兩端的電壓隨電阻的增大而增大 D.由R=可知,導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零 解析: 導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的因素所決定,與所加的電壓、流過(guò)的電流無(wú)關(guān),B、D均錯(cuò).由歐姆定律知,A對(duì). 答案: A 3.某用電器離供電電源距離為L(zhǎng)(m),線(xiàn)路上的電流強(qiáng)度為I(A),若要求線(xiàn)路上的電壓降不超過(guò)U(V),已知輸電線(xiàn)的電阻率為ρ(Ωm),該輸電線(xiàn)的橫截面積最小值是( ) A.ρL/R B.2ρLI/U C.U/ρLI D.2UL/Iρ 解析: 輸電線(xiàn)的總長(zhǎng)為2L(m),據(jù)電阻定律得R=ρ,由題意知IR≤U,故S≥,B對(duì). 答案: B 4.一個(gè)阻值為R的電阻兩端加上電壓U后,通過(guò)電阻橫截面的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,此圖象的斜率可表示為( ) A.U B.R C. D. 解析: q-t圖象的斜率表示流過(guò)電阻R的電流,由此可知,通過(guò)電阻R的電流不變,由歐姆定律知,I=,故C正確. 答案: C 5.如圖所示,圖線(xiàn)1表示的導(dǎo)體的電阻為R1,圖線(xiàn)2表示的導(dǎo)體的電阻為R2,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.R1∶R2=1∶3 B.R1∶R2=3∶1 C.將R1與R2串聯(lián)后接于電源上,則電流比I1∶I2=1∶3 D.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上,則電流比I1∶I2=3∶1 解析: I-U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù),由圖象可得R1∶R2=1∶3,A正確;B錯(cuò)誤.R1與R2串聯(lián)后電流相等,C錯(cuò)誤.R1與R2并聯(lián)后電壓相同,由公式U=IR知,電流與電阻成反比,選項(xiàng)D正確. 答案: AD 6.電子產(chǎn)品制作車(chē)間里常常使用電烙 鐵焊接電阻器和電容器等零件,技術(shù)工人常將電烙鐵和一個(gè)燈泡串聯(lián)使用,燈泡還和一只開(kāi)關(guān)并聯(lián),然后再接到市電上(如圖所示),下列說(shuō)法正確的是( ) A.開(kāi)關(guān)接通時(shí)比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)消耗的總電功率大 B.開(kāi)關(guān)接通時(shí),燈泡熄滅,只有電烙鐵通電,可使消耗的電功率減小 C.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),燈泡發(fā)光,電烙鐵也通電,消耗的總功率增大,但電烙鐵發(fā)熱較少 D.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),燈泡發(fā)光,可供在焊接時(shí)照明使用,消耗總功率不變 解析: 開(kāi)關(guān)接通時(shí),燈泡被短路,燈泡熄滅,電路的總電阻變小,電路的總功率P=變大,電烙鐵的功率變大,A正確,B、D、D錯(cuò)誤. 答案: A 1.電阻與電阻率的區(qū)別 (1)電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量.電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量. (2)導(dǎo)體電阻與電阻率無(wú)直接關(guān)系,即電阻大,電阻率不一定大;電阻率小,電阻不一定小. (3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān). 2.公式R=和R=ρ的比較 公式 R= R=ρ 適用條件 (1)金屬、電解液 (2)純電阻電路 導(dǎo)電材料 字母含義 U:導(dǎo)體兩端電壓 I:通過(guò)導(dǎo)體的電流 ρ:材料的電阻率 l:沿電流方向?qū)w的長(zhǎng)度 S:垂直電流方向?qū)w的橫截面積 公式含義 提供了一種測(cè)量電阻的方法,不能說(shuō)R∝U、R∝ R=ρ指明了電阻的決定因素,R由ρ、l、S共同決定 兩根完全相同的裸導(dǎo)線(xiàn),如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,把另一根對(duì)折后絞合起來(lái),然后給它們分別加上相同電壓后,則在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為( ) A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.16∶1 解析:本題應(yīng)根據(jù)電阻定律R=ρ、歐姆定律I=和電流定義式I=求解.對(duì)于第一根導(dǎo)線(xiàn),均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉?lái)的,由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍.第二根導(dǎo)線(xiàn)對(duì)折后,長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的,橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,故其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的.給上述變化后的裸導(dǎo)線(xiàn)加上相同的電壓,由歐姆定律得:I1=,I2==. 由I=可知,在相同時(shí)間內(nèi),電荷量之比q1∶q2=I1∶I2=1∶16. 答案: C 應(yīng)用公式R=ρ解題時(shí),通常有以下幾種情況:(1)導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度l和橫截面積S中只有一個(gè)發(fā)生變化. (2)l和S同時(shí)變化,有一種特殊情況是l與S成反比,即導(dǎo)線(xiàn)的總體積V=Sl不變. 1-1:橫截面的直徑為d、長(zhǎng)為l的導(dǎo)線(xiàn),兩端電壓為U,當(dāng)這三個(gè)量中一個(gè)改變時(shí),對(duì)自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率的影響是( ) A.電壓U加倍,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變 B.導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度l加倍,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率加倍 C.導(dǎo)線(xiàn)橫截面的直徑加倍,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變 D.以上說(shuō)法均不正確 解析: 由歐姆定律I=,電阻定律R=和電流微觀表達(dá)式I=neSv可得v=,因此,電壓U加倍時(shí),v加倍,l加倍時(shí)v減半,故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤.導(dǎo)線(xiàn)橫截面的直徑加倍時(shí),v不變,C項(xiàng)正確. 答案: C 1.注意歐姆定律的“二同” (1)同體性:指I、U、R三個(gè)物理量必須對(duì)應(yīng)同一段電路或同一段導(dǎo)體. (2)同時(shí)性:指U和I必須是導(dǎo)體上同一時(shí)刻的電壓和電流. 2.對(duì)伏安特性曲線(xiàn)的理解 (1)伏安特性曲線(xiàn)為直線(xiàn)時(shí) ①圖線(xiàn)a、b表示線(xiàn)性元件. ②在伏安特性曲線(xiàn)中,線(xiàn)性元件圖線(xiàn)的斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大,電阻越小,故Ra- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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