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1、电路的基本概念和规律五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点闭合电路的欧姆定律20162卷17题1.电路的基本概念和规律2.电路的动态分析和电路故障问题3.测量金属的电阻率实验：测量仪器的读数问题20173卷23题实验：电阻的测量201820172016201520143卷23题2卷23题2卷23题2卷23题2卷22题实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线20171卷23题实验：测定电源的电动势和内阻20141卷23题实验：练习使用多用电表20173卷23题实验：电表的改装和校对201820152卷22题1卷23题实验：拓展创新实验201820161卷23题1卷23题1.考查方式：本章内容的
2、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.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；决
3、定式：I.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：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件(4)导体的伏安特性曲线(IU)图线比较电阻的大小：图线的斜率ktan，图1中R1R2(选填“”“”或“”)；图1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，不适用于欧姆定律自测1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
4、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，故选项C正确自测2两导体的IU关系如图2所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()图2AR1R213BR1R231C将R1与R2串联后接于电源上，则电流比为I1I213D将R1与R2并联后接于电源上，则电流比为I1I211答案A解析根据IU图像知，图线的斜率大小等于电阻阻值的倒数，所以R1R213，故A正确，B错误；串联电路电流处处相等，所以将R1与R2串联后接
5、于电源上，电流比I1I211，故C错误；并联电路，电压相等，电流比等于电阻阻值的反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1I231，故D错误二、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，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流(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.其中l是导体的长度，S是导体的横截面积，是导
6、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质溶液3电阻率(1)计算式：R.(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：电阻率随温度升高而增大；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小自测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()A14B18C116D161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：WqUIUt(适用于任何电路)
7、(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(适用于任何电路)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：P电P热IUI2R.(3)对于非纯电阻电路：P电IUP热P其他I2RP其他P其他自测4(多选)如图3所示，电阻R120，电动机的内阻R210.当开关断开时，电流表的示数是0.
8、5A，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()图3AI1.5ABI1.5ACP15WDP15W答案BD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(2018四川省乐山市第一次调研)如图4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，
9、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4A.B.CnevD.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正确变式1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的电子束内电荷量为qI
10、tI，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2.对伏安特性曲线的理解(如图5甲、乙所示)图5(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
11、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6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，电流为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为()图6A0.5AB1AC2AD4A答案A解析设金属薄片厚度为d，根据电阻定律R，有RCD，RAB，故2；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，选项A正确变式2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，输电线横截面积的最小值为()A.B.C.D.答案B解析输电线的总
12、长为2l，R，则S，故B正确例3(多选)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7所示图像上A点与原点的连线与横轴成角，A点的切线与横轴成角，则()图7A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tanC在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0D在A点，白炽灯的电阻可表示为答案CD解析白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项A错误；在A点，白炽灯的电阻可表示为，选项B错误，选项D正确；在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0，选项C正确变式3(2019安徽省黄山市质检)如图8所示是电阻R的IU图像，图中45，由此得出()图8A欧姆定律适用于该元件B电阻R0.5C因IU图像的
13、斜率表示电阻的倒数，故R1.0D在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0C答案A解析根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，欧姆定律适用，A正确；根据电阻的定义式R可知，IU图像斜率的倒数等于电阻R，则得R2，B错误；由于IU图像中横、纵坐标的标度不同，故不能直接根据图像的斜率求电阻，C错误；由题图知，当U6.0V时，I3.0A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是qIt3.01C3.0C，D错误命题点三电功、电功率、电热及热功率1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
14、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PUI对纯电阻电路，电功率等于热功率，P电P热UII2R；对非纯电阻电路，电功率大于热功率，P电P热热功率单位时间内导体产生的热量PI2R2.非纯电阻电路的分析方法(1)抓住两个关键量：确定电动机的电压UM和电流IM是解决所有问题的关键若能求出UM、IM，就能确定电动机的电功率PUMIM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率PrIr，最后求出输出功率P出PPr.(2)坚持“躲着”求解UM、IM：首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压UM和电流IM.(3)应用能量守恒定律分析：要善于从
