《2015高三人教版物理总复习配套文档：第7章 第1课时 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015高三人教版物理总复习配套文档：第7章 第1课时 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点内容要求考纲解读电流；电源的电动势和内阻欧姆定律；闭合电路欧姆定律电阻定律实验：探究决定导线电阻的因素电功；电功率；焦耳定律实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线电阻的串联与并联实验：测量电源的电动势和内阻1.应用串、并联电路规律，闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析2非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现3稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现4实验及相关电路的设计，几乎已成为每年必考的题型.第第 1 课时课时 电阻定律电阻定律 欧姆定律欧姆定律 焦耳定律
2、及电功率焦耳定律及电功率考纲解读 1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用它们进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线 IU 图象及 UI 图象解决有关问题.3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热1电阻定律的理解导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )A横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D电流一定，电阻与导体两端的电压成反比答案 A解析 对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律 R 可知 A 对，BlS错导体的电阻不随电流或电压的变化而变化故 C、D
3、 错2欧姆定律的理解根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有( )A导体两端的电压越大，电阻就越大B导体中的电流越大，电阻就越小C比较几只电阻的 IU 图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D由 I 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比UR答案 D解析 导体的电阻表征导体阻碍电流的能力，由导体本身决定，与 U、I 无关，选项A、B 错误；在电阻的 IU 图象中，阻值 R，当 I 相同时，U 越小，表示该导UI体的阻值越小，选项 C 错误；根据欧姆定律公式 I 可知，通过一段导体的电流跟加UR在它两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，选项 D 正确3非纯
4、电阻电路中的电功和电功率如图 1 所示，用输出电压为 1.4 V，输出电流为 100 mA 的充电器对内阻为 2 的镍氢电池充电下列说法正确的是( )图 1A电能转化为化学能的功率为 0.12 WB充电器输出的电功率为 0.14 WC充电时，电池消耗的热功率为 0.02 WD充电器把 0.14 W 的功率储存在电池内答案 ABC解析 充电器对电池的充电功率为 P总UI0.14 W，电池充电时的热功率为 P热I2r0.02 W，所以转化为化学能的功率为 P化P总P热0.12 W，因此充电器把0.12 W 的功率储存在电池内，故 A、B、C 正确，D 错误4对导体的伏安特性曲线的理解某导体中的电流
5、随其两端电压的变化如图 2 所示，则下列说法中正确的是( )图 2A加 5 V 电压时，导体的电阻约是 5 B加 11 V 电压时，导体的电阻约是 1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小答案 AD解析 对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的 值仍表示该点所UI对应的电阻值本题中给出的导体加 5 V 电压时， 值为 5，所以此时电阻为 5 ，AUI正确；当电压增大时， 值增大，即电阻增大，综合判断可知 B、C 错误，D 正确UI一、电流1电流的定义式：I ，其中 q 为通过导体某横截面的电荷量，t 为通过这些电荷量所用q
6、t的时间2微观表达式对于导体有 InqvS，其中 n 为单位体积内的自由电子个数，S 为导体的横截面积，q为自由电荷的电荷量，v 为自由电荷的定向移动速率二、电阻、电阻定律1电阻(1)定义式：R .UI(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小2电阻定律：R .lS3电阻率(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性(2)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小；超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体三、部分电路欧姆定律1内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成正比，跟导体的电阻
7、 R 成反比2公式：I .UR3适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路四、电功、电热、电功率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：WqUIUt(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：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢(2)公式：PW/tIU(适用于任何电路)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)计算式：QI2Rt.4热功率(1)定义：单位时间内的发热量(2)表达式：P I2R.Qt考点一 对电阻、电阻定律的理解和应用1电阻与电阻率
8、的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关2电阻的决定式和定义式的区别公式RlSRUI区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与 U 和 I 有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体例 1 一段长为 L，电阻为 R 的均匀电阻丝，把它拉成 3L 长的均匀
9、细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( )A. B3R C. DRR3R9解析 根据 R 可知，原电阻丝被拉长 3 倍后的总阻值为 9R，再切成三段后LSL2V每段的阻值为 3R，把它们并联后的阻值为 R，故选项 D 正确答案 D突破训练 1 根据 R 可以导出电阻率的表达式 ，对温度一定的某种金属导线来lSRSl说，它的电阻率( )A跟导线的电阻 R 成正比B跟导线的横截面积 S 成正比C跟导线的长度 l 成反比D只由其材料的性质决定答案 D解析 对于某种金属导线来说，电阻率只由其材料的性质决定，而不是由 R、S、l 来决定，对比各选项可知，A、B、C 错误，D 正确考点
10、二 对伏安特性曲线的理解1图 3 中，图线 a、b 表示线性元件，图线 c、d 表示非线性元件2图线 a、b 的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故 RaQ.电功只能用公式 WUIt 来计算，焦耳热只能用公式 QI2Rt 来计算对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用例 3 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为 220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作用电流表分别测得通过电饭煲的电流是 5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是 0.50 A，则下列说法中正确的是( )A电饭煲的电阻为 44 ，洗衣机电动机线圈的电阻为 440 B电饭煲消耗的电功率为 1 555 W，洗衣机电动
11、机消耗的电功率为 155.5 WC1 min 内电饭煲消耗的电能为 6.6104 J，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6103 JD电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 10 倍解析 由于电饭煲是纯电阻元件，所以R144 ，P1UI11 100 WUI1其在 1 min 内消耗的电能 W1UI1t6.6104 J洗衣机为非纯电阻元件，所以R2，P2UI2110 WUI2其在 1 min 内消耗的电能 W2UI2t6.6103 J其热功率 P热P2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的 10 倍答案 C电功和电热的处理方法 1PUI、WUIt、QI2Rt 在任何电路中都能使用在纯电阻电路
12、中，WQ，UItI2Rt，在非纯电阻电路中，WQ，UItI2Rt.2在非纯电阻电路中，由于 UItI2Rt，即 UIR，欧姆定律 R 不再成立UI3处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功电热其他能量”寻找等量关系求解突破训练 3 电阻 R 和电动机 M 串联接到电路中，如图 6 所示，已知电阻 R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻 R 和电动机 M 两端的电压分别为 U1和 U2，经过时间 t，电流通过电阻 R 做功为 W1，产生热量为 Q1，电流通过电动机做功为 W2，产生热量为 Q2，则有( )图 6AU1Q2
13、 DW1IRU1，B 错；电流做的功W1IU1t，W2IU2t，因此 W1W2，C 错；电流产生的热量由 QI2Rt 可判断Q1Q2，A 对，D 错32利用“柱体微元”模型求解电流的微观表达式模型简介带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型设柱体微元的长度为 L，横截面积为 S，单位体积内的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电荷量为 q，电荷定向移动的速率为 v，则：(1)柱体微元中的总电荷量为 QnLSq.(2)电荷通过横截面的时间 t .Lv(3)电流的微观表达式 I nqvS.Qt例 4 来自质子源的质子(初速度为零)，经一加
14、速电压为 800 kV 的直线加速器加速，形成电流强度为 1 mA 的细柱形质子流已知质子电荷量 e1.601019 C这束质子流每秒打到靶上的质子个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距 L 和 4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为 N1和 N2，则 N1N2等于多少？审题与关联解析 质子流每秒打到靶上的质子数由 I可知 6.251015(个/秒)netntIe建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源 L 和 4L 处时的速度分别为v1、v2，在 L 和 4L 处作两个长为 L(极短)的柱体微元因 L 极短，故 L
15、和 4L 处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为 v1、v2.对于这两个柱体微元，设单位体积内质子数分别为 n1和 n2，由 I neSv 可qtneSvtt知，I1n1eSv1，I2n2eSv2，作为串联电路，各处的电流相等所以 I1I2，故.n1n2v2v1根据动能定理，分别有 eEL mv ，eE4L mv ，可得 ，所以有 ，因此，122 1122 2v2v121n1n221两柱体微元中的质子数之比 .N1N2n1n221答案 6.251015个 21高考题组1(2012浙江理综17)功率为 10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为 60 W 的白炽灯相当根据国家节能战略，2016 年前普通白炽灯应被淘汰假设每户家庭有 2 只 60 W的白炽灯，均用 10 W 的 LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近 ( )A8108 kWh B81010 kWhC81011 kWh D81013 kWh答案 B解析 按每户一天亮灯 5 小时计算，每户一年节省的电能为(260210)1035365 kWh182.5 kWh，假设全国共有 4 亿户家庭，则全国一年节省的电能为 182
