《最新 2021届高考物理一轮复习：第八章《恒定电流》第1讲：电路的基本概念和规律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新 2021届高考物理一轮复习：第八章《恒定电流》第1讲：电路的基本概念和规律（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 1 页 共 32 页 2021 届高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第 1 讲电路的基本概念和规律 一 电流部分电路欧姆定律 1 电流 1 形成的条件 导体中有自由电荷 导体两端存在电压 2 标矢性 电流是标量 正电荷定向移动的方向规定为电流的方向 3 两个表达式 定义式 I q t 决定式 I U R 2 部分电路欧姆定律 1 内容 导体中的电流跟导体两端的电压成正比 跟导体的电阻成反比 2 表达式 I U R 3 适用范围 金属导电和电解液导电 不适用于气体导电或半导体元件 4 导体的伏安特性曲线 I U 图线 比较电阻的大小 图线的斜率k tan I U 1 R 图 1 中 R 1
2、 R2 选填 或 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 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 第 2 页 共 32 页 图 1 自测 1教材 P43 第 3 题改编安培提出了著名的 第 3 页 共 32 页 分子电流假说 根据这一假说 电子绕核运动可等效为一环形电流 设电荷量为e 的电子以速 率 v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动 关于该环形电流的说法 正确的是 A 电流大小为 ve 2 r 电流方向为顺时针 B 电流大小为 ve r 电流方向为顺时针 C 电流大小为 ve 2 r 电流方向为逆时针 D 电流大小为 ve r 电流方向为逆
3、时针 答案C 解析电子做圆周运动的周期T 2 r v 由 I e T得 I ve 2 r 电流的方向与电子运动方向相反 故选 C 自测 第 4 页 共 32 页 2 多选 如图 2 所示是电阻R 的 I U 图象 图中 45 由此得出 图 2 A 通过电阻的电流与两端电压成正比 B 电阻 R 0 5 C 因 I U 图象的斜率表示电阻的倒数 故R 1 tan 1 0 D 在 R 两端加上 6 0 V 的电压时 每秒通过电阻横截面的电荷量是3 0 C 答案AD 二 电阻及电阻定律 1 电阻 1 定义 导体对电流的阻碍作用 叫做导体的电阻 2 公式 R U I 其中 U 为导体两端的电压 I 为通
4、过导体的电流 第 5 页 共 32 页 3 单位 国际单位是欧姆 4 决定因素 导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质 其大小由导体本身决定 与加在导体 两端的电压和通过导体的电流无关 2 电阻定律 1 内容 同种材料的导体 其电阻R 与它的长度l 成正比 与它的横截面积S成反比 导体 电阻还与构成它的材料有关 2 公式 R l S 其中 l 是导体的长度 S 是导体的横截面积 是导体的电阻率 其国际单位是欧 米 符号 为 m 3 适用条件 粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 3 电阻率 1 计算式 R S l 2 物理意义 反映导体的导电性能 是导体材料本身的属性 3 电阻率与温度的关系 金属
5、 电阻率随温度升高而增大 半导体 电阻率随温度升高而减小 自测 第 6 页 共 32 页 3两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 A 1 4 B 1 8 C 1 16 D 16 1 答案C 三 电功 电功率 电热及热功率 1 电功 1 定义 导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功 2 公式 W qU IUt 适用于任何电路 3 电流做功的实质 电能转化成其他形式能的过程 2 电功率 1 定义 单位时间内电流所做的功 表示电流做功的快慢 2 公式 P W t IU 适用于任
6、何电路 3 焦耳定律 1 电热 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比 跟导体的电阻及通电时间成正比 2 公式 Q I2Rt 适用于任何电路 4 电功率 P IU 和热功率P I 2R 的应用 1 不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路 电流的电功率均为P 电 UI 热功率均为 P 热 I 2R 2 对于纯电阻电路而言 P 电 P热 IU I 2R U 2 R 3 对于非纯电阻电路而言 P 电 IU P热 P其他 I 2R P 其他 U 2 R P其他 第 7 页 共 32 页 自测 4 多选 如图 3 所示 电阻R1 20 电动 机的绕线电阻R2 10 当开关断开时 电流表的示数是0 5 A
7、当开关合上后 电动机转动 起来 电路两端的电压不变 电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是 第 8 页 共 32 页 图 3 A I 1 5 A B I 1 5 A C P 15 W D Pn2时 溶液中电流方向从A B 电流为 I n1 n2e t C 当 n1 n2时 溶液中电流方向从B A 电流为 I n2 n1e t D 溶液中电流方向A B 电流为I n2 n1e t 答案D 解析根据正电荷定向移动的方向为电流的方向 负电荷定向移动的方向与电流的方向相反 可判断出溶液中电流方向为A B 选项 A C 错误 由题意t 秒内流过横截面S的电荷量q n2 n1 e 代 入 I q t
8、得电流为I n2 n1e t 选项 B 错误 D 正确 10 2018 湖南长沙调研 改革开放以来 人们的生活水平和生活质量有了较大的改善 电冰箱 空调机 电视机等家用电器得到了普遍使用 根据图5 中铭牌上提供的信息 判断在12 小时 内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是 BC 65B电冰箱 额定电压 220 V 工作频率 50 Hz 额定功率 70 W 耗电量 0 5 kW h 24 h PS 69电风扇 规格 400 mm 额定电压 220 V 工作频率 50 Hz 额定功率 65 W 图 5 A 电冰箱比电风扇多 B 电风扇比电冰箱多 C 电风扇与电冰箱一样多 第 29
9、页 共 32 页 D 电冰箱比电风扇可能多 也可能少 答案B 解析依据电冰箱铭牌可知 电冰箱在12 h 内消耗电能0 25 kW h 而电风扇在12 h 内消耗 电能 W Pt 0 78 kW h B 项正确 11 某一导体的伏安特性曲线如图6 中 AB 段 曲线 所示 关于导体的电阻 以下说法正确的 是 图 6 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 答案B 解析A 点电阻 RA 3 1 0 10 1 30 B 点电阻 RB 6 1 5 10 1 40 故 A 错误 B 正确 R RB RA 10 故 C D 错
10、误 12 如图 7 所示 电源电动势E 12 V 内阻 r 3 R0 1 直流电动机内阻R0 1 当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大 调节 R2时可使图乙中电路的输出 功率最大 且此时电动机刚好正常工作 额定输出功率为P0 2 W 则 R1和 R2连入电路中的 阻值分别为 第 30 页 共 32 页 图 7 A 2 2 B 2 1 5 C 1 5 1 5 D 1 5 2 答案B 解析因为题图甲电路是纯电阻电路 当外电阻与电源内阻相等时 电源的输出功率最大 所以 R1接入电路中的阻值为 R1 r R0 2 而题图乙电路是含电动机的非纯电阻电路 欧 姆定律不适用 电路的输出功率P
11、IU I E Ir I 12 3I 3I 2 12I 3 I2 4I 3 I 2 2 12 所以当 I 2 A 时 输出功率P 有最大值 此时电动机的输出功率为P0 2 W 发 热功率为P热 I2R0 4 W 所以电动机的输入功率为 P 入 P0 P热 6 W 电动机两端的 电压为 Um P入 I 3 V 电阻 R2两端的电压为 U2 E Ir Um 3 V 所以 R2接入电路中的阻 值为 R2 U2 I 1 5 B 正确 13 如图 8 所示 电源电动势E 10 V 内阻 r 1 闭合开关S 后 标有 8 V 12 W 的灯 泡恰能正常发光 电动机M 绕组的电阻R0 4 求 第 31 页 共
12、 32 页 图 8 1 电源的输出功率P 出 2 10 s 内电动机产生的热量Q 3 电动机的机械功率 答案 1 16 W 2 10 J 3 3 W 解析 1 由题意知 并联部分电压为U 8 V 内电压应为U内 E U 2 V 总电流 I U内 r 2 A 电源的输出功率P出 UI 16 W 2 流过灯泡的电流I1 P1 U 1 5 A 则流过电动机的电流I2 I I1 0 5 A 电动机的热功率P0 I22R0 1 W 10 s 内产生的热量Q P0t 10 J 3 电动机的总功率P UI2 4 W 电动机的机械功率P机 P P0 3 W 14 如图 9 所示是一提升重物用的直流电动机工作时
13、的电路图 电动机内电阻r 0 8 电路中 另一电阻R 10 直流电压U 160 V 电压表示数UV 110 V 试求 第 32 页 共 32 页 图 9 1 通过电动机的电流 2 输入电动机的电功率 3 若电动机以v 1 m s 匀速竖直向上提升重物 求该重物的质量 g 取 10 m s2 答案 1 5 A 2 550 W 3 53 kg 解析 1 由电路中的电压关系可得电阻R 的分压 UR U UV 160 110 V 50 V 流过电阻R 的电流 IR UR R 50 10 A 5 A 即通过电动机的电流IM IR 5 A 2 电动机的分压UM UV 110 V 输入电动机的电功率P 电 IMUM 550 W 3 电动机的发热功率P 热 IM 2r 20 W 电动机输出的机械功率P出 P电 P热 530 W 又因 P出 mgv 所以 m P出 gv 53 kg
