《（全国通用版）2019版高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 8.1 电流 电阻 电功及电功率》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国通用版）2019版高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 8.1 电流 电阻 电功及电功率（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 恒 定 电 流 第1讲 电流 电阻 电功及电功率,【知识导图】,定向,安培(安),正电荷,A,I=nqSv,正比,反比,导体对电流阻碍作用,金属,越大,欧姆,正比,反比,导电性能,增大,减小,电场力,W=qU=IUt,快慢,热量,Q=I2Rt,【微点拨】 1.U-I图线斜率禁忌: 对于线性元件,U-I图线的斜率等于其电阻,对于非线性元件这一结论不成立,但其阻值仍可用图线上各点的U、I比值计算,区别于v-t 图象。,2.线性、非线性元件判断依据: 是否满足欧姆定律是区别线性元件、非线性元件的标准。线性元件在温度影响下,伏安特性曲线也可能是曲线。,3.电阻唯一功能生热: 电阻从微观上看是定
2、向移动的离子与不动的部分相碰撞造成的,正是由于这种碰撞,使定向移动离子的动能,传递给不动部分使其热运动加剧,使电能转化为内能,导体温度升高。所以电阻只有生热功能,不会产生其他能。例如,非纯电阻电路中,电阻分压为U,电阻生热可用UIt表示。,【慧眼纠错】 (1)规定正电荷定向移动方向为电流方向,所以电流 是矢量。 纠错:_。 (2)欧姆定律适用于金属导电和气体导电。 纠错:_。,电流是标量,欧姆定律对气态导体不适用,(3)由R= 知,导体的电阻与导体两端电压成正比,与 流过导体的电流成反比。 纠错:_。 (4)电阻率是由导体本身决定的。 纠错:_。,R= 是定义式,不是决定式,电阻率往往随温度的
3、变化而变化,(5)根据I= ,可知I与q成正比。 纠错: _,反映了I的大小,但不能说Iq,I,【典题探究】 考点1 电流、电阻和电阻定律的理解与应用 【典题探究】 【典例1】(2018西安模拟)两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则,在相同时间内通过它们的电荷量之比为 ( ) 导学号04450167 A.14 B.18 C.116 D.161,【题眼直击】(1)两根完全相同的金属裸导线。 (2)一根均匀拉长到原来的2倍长度变为原来的_, 横截面积变为原来的 ;另一根对折后绞合长度变 为原来的 ,横截面积变为原来
4、的_。 (3)分别加上相同电压。,2倍,2倍,【解析】选C。对于第一根导线,均匀拉长到原来的2倍, 则其横截面积必然变为原来的 ,由电阻定律可得其 电阻变为原来的4倍;第二根导线对折后,长度变为原来 的 ,横截面积变为原来的2倍,故其电阻变为原来 的 。给上述变化后的裸导线加上相同的电压,由欧 姆定律得: ,由I= 可知,在相同时 间内,电荷量之比q1q2=I1I2=116,C项正确。,【通关秘籍】 1.电流的理解与计算:,2.电阻与电阻率的区别:,3.电阻的决定式和定义式的比较:,【考点冲关】 1.铜的摩尔质量为m,密度为,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电
5、流为I时,电子平均定向移动速率为 ( ),【解析】选D。假设电子定向移动的速率为v,那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积 vtS中的自由电子数,而体积为vtS的铜的质量为 vtS,摩尔数为 ,所以电荷量q= ,I= ,于是得v= ,故D正确。,2.一根阻值为R的均匀电阻丝,长为L、横截面积为S,设温度不变,在下列情况下其电阻值仍为R的是 ( ) A.当L不变,S增大一倍时 B.当S不变,L增大一倍时 C.当L和S都缩小为原来的 D.当L和横截面的半径都增大一倍时,【解析】选C。长度不变,横截面积增大一倍时,有 R1= = R,故A错误;横截面积不变,长度增大一倍 时,有R2=
6、 =2R,故B错误;当L和S都缩小为原来的一 半,有R3= =R,故C正确;长度变为2倍,横截面的半,径增大一倍,则横截面积变为原来的4倍,则R4= ,故D错误。,【加固训练】有一长方形导体, 长a、宽b、高h之比为 632,它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导 线,如图所示,分别将AA、BB、CC接在同一恒压 电源上时,导体中电荷定向移动的速度分别为v1、v2、 v3。则v1v2v3为 ( ) A.632 B.111 C.236 D.123,【解析】选D。根据R= 、I= 和I=nSqv得v= , 即v ,所以v1v2v3=123。故选D。,考点2 欧姆定律与伏安特性曲线 【典题探究】 【
7、典例2】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为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线, 则下列说法中正确的是 ( ) 导学号04450168,A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小 B.对应P点,小灯泡的电阻为R= C.对应P点,小灯泡的电阻为R= D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM的面积,【题眼直击】PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线可求 _。,电阻,【解析】选D。由图可知流过小灯泡的电流I随所加电 压U变化的关系为非线性关系,可知小灯泡的电阻随所 加电压的增大而逐渐增大,A错误;根据欧姆定律,对应P 点,小灯泡的电阻应为R=
8、 ,B、C错误;对应P点,小灯 泡的功率为P=U1I2,也就是图中矩形PQOM的面积,D正 确。,【通关秘籍】 1.I= 与R= 的区别: (1)I= 表示通过导体的电流I与电压成正比,与电阻R 成反比。 (2)R= 表明了一种测量电阻的方法,不能错误地认为 “电阻跟电压成正比,跟电流成反比”。,2.伏安特性曲线: (1)定义:用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,画出的I-U图象。 (2)应用。 伏安特性曲线上每一点的纵、横坐标对应此时的电流值、电压值。,I-U图象中图线上某点与O点连线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小。 I-U图象中图线上某点到I轴、U轴的垂线与坐标轴所围的面积对应
9、此时的电功率。,(3)两类图线。 线性元件的伏安特性曲线(图甲中a、b)是过原点的直线,表明它的电阻是不变的。 非线性元件的伏安特性曲线(图乙中c、d)是曲线,表明它的电阻是变化的。,【考点冲关】 1.(多选)(2018泰安模拟)某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与一小灯泡串联,通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图 所示,M为两元件伏安曲线的交点。则下列关于热敏电阻和小灯泡的说法正确的是 ( ),A.图线a是小灯泡的伏安特性曲线,图线b是热敏电阻的 伏安特性曲线 B.图线b是小灯泡的伏安特性曲线,图线a是热敏电阻的 伏安特性曲线 C.图线中M点对应的状态,小灯
10、泡的电阻大于热敏电阻 的阻值 D.图线中M点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的 功率相等,【解析】选B、D。图线a的斜率变大,电阻变小,为热敏电阻的伏安特性曲线,图线b是小灯泡的伏安特性曲线,故A错误,B正确;图线中的M点表示该状态两元件不仅电流相同,电压也相同,所以此时两者阻值相同,功率也相同,选项C错误,D正确。,2.某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是 ( ) 导学号04450169 A.B点的电阻为12 B.B点的电阻为40 C.导体的电阻因温度的影响改变了1 D.导体的电阻因温度的影响改变了9 ,【解析】选B。根据电阻的定义式可以求出A、
11、B两点的 电阻分别为RA= =30 ,RB= =40 ,所以 R=RB-RA=10 ,故B对,A、C、D错。,【加固训练】 (多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图象上A点与原点的连线与横轴成角,A点的切线与横轴成角,则 ( ),A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B.在A点,白炽灯的电阻可表示为tan C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0 D.在A点,白炽灯的电阻可表示为,【解析】选C、D。由图可知,白炽灯的电阻随电压的增 大而增大,A错误;在A点,白炽灯的电阻可表示为 ,
12、不 能表示为tan或tan,故B错误,D正确;在A点,白炽灯 的功率可表示为U0I0,C正确。,考点3 串、并联电路规律及其应用 【典题探究】 【典例3】如图所示,设R1=R2=R3=R4=R,求开关S闭合和断开时,A、B两端电阻之比。,【解析】电路简化如图所示。 S闭合,R4被短路,R1、R2、R3并联,故 RAB= R S断开,R3与R4串联后再与R1、R2并联 解得RAB= R,所以RABRAB=56。 答案:56,【通关秘籍】 1.串、并联电路的几个常用结论: (1)当n个等值电阻R0串联或并联时,R串=nR0,R并= R0。 (2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,并联 电路的
13、总电阻小于电路中任意一个电阻。 (3)在电路中,某个电阻增大(或减小),则总电阻增大 (或减小)。,(4)某电路中无论电阻怎样连接,该电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和。,2.电压表、电流表的改装:,3.滑动变阻器应用: (1)电路的对比。,(2)选择原则。 采用限流电路时,电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时,应采用变阻器的分压式接法。 要求负载上电压或电流变化范围大,测多组数据,从零开始连续可调,须用分压式接法。,以小控大用分压,当负载电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R,须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。,相差
14、无几用限流。负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。限流式接法要能在调节过程中平缓控制电流(电压),滑动变阻器阻值要稍大些。一般来说,约为待测电阻的310倍。 两种电路均可使用时,应优先用限流式接法,因为限流式接法总功率较小,电路便于连接。,【考点冲关】 1.(2018大连模拟)如图所示的部分电路中,已知I= 3 A,I1=2 A,R1=10 ,R2=5 ,R3=30 ,则通过电流 表的电流大小和方向是 ( ) A.0.5 A,向右 B.0.5 A,向左 C.1 A,向右 D.1 A,向左,【解析】选A。对于稳恒电路中
15、的某一节点,流入的电流总和一定等于流出的电流总和。对于节点c,已知流入的电流I=3 A,流出的电流I1=2 A,则还有1 A的电流要流出节点c,由此可知经过R2的电流I2=1 A,向右。根据欧姆定律,U1=I1R1=20 V,U2=I2R2=5 V,电压等于电势,之差,U1=c-a,U2=c-b,两式相减可得b-a= 15 V,即b点电势比a点高15 V,则通过R3的电流I3= =0.5 A,方向向上。对于节点b,流入的电流I2=1 A,流 出的电流I3=0.5 A,则还有0.5 A的电流流出b点,因此 可判断流过电流表的电流为0.5 A,向右。A正确。,2.如图所示,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划 分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电 流表内阻的 ;R2的阻值等于电流表内阻的2倍,若用电 流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分 析正确的是 导学号04450170( ),A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 A B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表
