《2019届高考物理一轮复习第八章恒定电流第1讲闭合电路欧姆定律学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理一轮复习第八章恒定电流第1讲闭合电路欧姆定律学案（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1讲电路的基本概念和规律 高考命题解读分析年份高考(全国卷)四年命题情况对照分析高考对本章内容的高频考点主要是电学实验的知识同时也会考查电路的相关知识，一般难度较小，常以选择题的形式出题，而电学实验知识主要考查闭合电路欧姆定律、仪器的选取、电路的设计与创新知识，有一定的难度常以实验填空题的形式出题.2.命题趋势(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的动态分析.(2)非纯电阻电路的分析与计算、将结合实际问题考查电功、电热的关系.(3)实验及相关电路的设计与创新.题号命题点2013年卷23题通过测定电源的电动势和内阻的实验考查学生的创新设计实验的能力掌握多用电表的
2、使用方法和原理卷23题掌握多用电表的使用方法和原理2014年卷23题通过测定电源的电动势和内阻的实验考查学生的创新设计实验的能力卷22题通过伏安法测电阻的实验考查学生的能力2015年卷23掌握电流表的改装、仪器的选择、故障检测2016年卷23题通过设计实验掌握传感器的应用卷17题通过含容电路考查了学生电路的分析能力卷23题通过测量电压表的内阻的实验考查学生创新设计实验的能力一、电流的理解及三个表达式1定义：电荷的定向移动形成电流2条件：(1)有自由移动的电荷；(2)导体两端存在电压3两个表达式(1)定义式：I，q为在时间t内通过导体横截面的电荷量(2)微观表达式：InqSv，其中n为导体中单位
3、体积内自由电荷的个数，q为每个自由电荷的电荷量，S为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速率4方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极深度思考若一个电子，电荷量为e，绕核运动的周期为T，则等效电流I的表达式是_答案I解析电子绕原子核做圆周运动，形成等效的环形电流，电子电荷量为e，运动一周的时间为T，则I.二、欧姆定律及电阻定律1电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关(2)表达式：R.(3)电阻率物理意义：反映导体的导电性能，是表
4、征材料性质的物理量电阻率与温度的关系：a金属：电阻率随温度升高而增大b半导体(负温度系数)：电阻率随温度升高而减小c一些合金：几乎不受温度的影响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.(3)适用范围金属导电和电解液导电(对气体导电、半导体导电不适用)纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)3导体的伏安特性曲线(1)IU图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为IU图线，如图1所示图1(2)电阻的大小：图线的斜率k，图中R1R2.(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律(4)非线性元件：伏
5、安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律三、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：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：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢(2)公式：PIU(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)公式：QI2Rt.4电功率PIU和热功率PI2R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I2R.(2)对于纯电阻电路而言：P电P热IUI
6、2R.(3)对于非纯电阻电路而言：P电IUP热P其他I2RP其他P其他深度思考电动机正常工作时，电功率大于热功率，当电动机通电卡住不转时，则电功率与热功率满足什么关系？为什么？答案相等，电动机通电卡住不转时相当于一个发热的纯电阻，故电功率与热功率相等1判断下列说法是否正确(1)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多()(2)电流I随时间t变化的图象与坐标轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量()(3)电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多()(4)WUIt适用于任何电路，而WI2Rtt只适用于纯电阻电路()(5)由R可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流
7、成反比()(6)由R可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比()2(人教选修31P43第3题改编)安培提出了著名的分子电流假说，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，电流方向为顺时针B电流大小为，电流方向为顺时针C电流大小为，电流方向为逆时针D电流大小为，电流方向为逆时针答案C解析电子做圆周运动的周期T，由I得I，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针3(人教选修31P52第4题改编)图2是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为010V，
8、当使用a、c两个端点时，量程为0100V已知电流表的内阻Rg为500，满偏电流Ig为1mA，则电阻R1、R2的值()图2A950090000B900009500C95009000D90009500答案A解析接a、b时，串联R1，由串联电路特点有R总R1Rg得R1Rg9500.接a、c时串联R1、R2，同理有R总R1R2Rg得R2RgR190000.4(人教选修31P63第1题)一个电源接8电阻时，通过电源的电流为0.15A，接13电阻时，通过电源的电流为0.10A，则电源的电动势和内阻分别为()A2V1.5B1.5V2C2V2D1.5V1.5答案B解析由闭合电路欧姆定律得EI1(R1r)，EI
9、2(R2r)代入数据联立得r2，E1.5V.命题点一利用“柱体微元”模型求电流利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路：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.(3)电流的微观表达式InqvS.例1如图3所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()图3A.B.C
10、nevD.棒两端加上恒定的电压；棒内产生电流答案C解析由电流定义可知：IneSv.由欧姆定律可得：UIRneSvneLv，又E，故Enev，选项C正确1在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ffkv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于()A.B.C.D.答案B解析电子定向移动，由平衡条件得，kve，则U，导体中的
11、电流IneSv，电阻R，选项B正确2在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内的电子个数是()A.B.C.D.答案B解析在加速电场中有eUmv2，得v.在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内电量为qItI，则电子个数n.B正确命题点二欧姆定律及电阻定律1电阻的决定式和定义式的比较公式RR区别电阻的决定式电阻的定义式说明了导体的电阻由哪些因素决定，R由、l、S共同决定提供了一种测电阻的方法伏安法，R与U、I均无关只适用于粗细均匀的
12、金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体2.对伏安特性曲线的理解(如图4甲、乙所示)图4(1)图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件(2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，RaRe.在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小斜率越大，电阻越小，RdRf.(3)图线b的斜率变小，电阻变小，图线c的斜率变大，电阻变小注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数根据R，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数例2如图5所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab10cm，bc5cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流强度为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为()图
13、5A0.5AB1AC2AD4A电压恒为U的电路答案A解析设金属薄片厚度为d，根据电阻定律公式R，有RCD，RAB，故；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比故两次电流之比为41，故第二次电流为0.5A，故选A.3用电器到发电站的距离为l，线路上的电流为I，已知输电线的电阻率为.为使线路上的电压降不超过U，那么，输电线的横截面积的最小值为()A.B.C.D.答案B解析输电线的总长为2l，由公式R、R得S，故B正确4(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图6所示，P为图上一点，PN为图线在P点的切线，PM为I轴的垂线则下列说法中正确的是()图6A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不
14、变B对应P点，小灯泡的电阻RC对应P点，小灯泡的电阻RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”答案BD解析由欧姆定律知，IU图中任意一点的电阻为该点与坐标原点O点的连线的斜率的倒数，随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大，A错误对应P点，小灯泡的电阻为O、P连线斜率的倒数，即R，B正确，C错误对应P点，小灯泡的功率PU1I2，即图中矩形PQOM所围的“面积”，D正确命题点三电功、电功率、电热及热功率电功和电热、电功率和热功率的区别与联系：意义公式联系电功电流在一段电路中所做的功WUIt对纯电阻电路，电功等于电热，WQUItI2Rt；对非纯电阻电路，电功大于电热，WQ电热电流通过导体产生的热量QI2Rt电功率单位时间内电流所做的功
