2020屆高考物理一輪 專題19 歐姆定律 電阻定律學(xué)案 新課標(biāo)

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1、2020屆高三新課標(biāo)物理一輪原創(chuàng)精品學(xué)案 專題19 歐姆定律 電阻定律 教學(xué)目標(biāo)：1．理解電流的概念 2．掌握部分電路歐姆定律，理解導(dǎo)體的伏安特性曲線 3．理解電阻和電阻定律 4．知道電阻率與溫度的關(guān)系 本講重點(diǎn)：1．歐姆定律 2．電阻定律 本講難點(diǎn)：歐姆定律和電阻定律的應(yīng)用 考點(diǎn)點(diǎn)撥：1．電流 2．歐姆定律 3．電阻定律 4．導(dǎo)體的伏安特性曲線 第一課時(shí) （二）重難點(diǎn)闡釋 1．電流 對(duì)于金屬導(dǎo)體有I=nqvS（n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為自由電子的定向移動(dòng)速率，約10 -5m/s，遠(yuǎn)小于電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率105m/s，更小于電場(chǎng)的傳

2、播速率3×108m/s），這個(gè)公式只適用于金屬導(dǎo)體，千萬(wàn)不要到處套用。 注意：在電解液導(dǎo)電時(shí)，是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流，在用公式I=q／t計(jì)算電流強(qiáng)度時(shí)應(yīng)引起注意。 2．歐姆定律 I O U O I U 1 2 1 2 R1R2 （適用于金屬導(dǎo)體和電解液，不適用于氣體導(dǎo)電）。 電阻的伏安特性曲線：注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。還要注意：當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時(shí)，電阻的伏安特性曲線不再是過(guò)原點(diǎn)的直線。 3．電阻定律 導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度l成正比，跟它的橫截面積S成反比。 （

3、1）ρ是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，叫材料的電阻率（反映該材料的性質(zhì)，不是每根具體的導(dǎo)線的性質(zhì)）。單位是Ω?m。 （2）純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。 二、高考要點(diǎn)精析 （一）電流 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 注意電流的微觀解釋。對(duì)于金屬導(dǎo)體有I=nqvS（n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為自由電子的定向移動(dòng)速率，約10 -5m/s，遠(yuǎn)小于電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率105m/s，更小于電場(chǎng)的傳播速率3×108m/s），這個(gè)公式只適用于金屬導(dǎo)體，千萬(wàn)不要到處套用。 注意：在電解液導(dǎo)電時(shí)，是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流，在用公式I=q／t計(jì)算電流強(qiáng)度時(shí)應(yīng)引起注意。 【例1】來(lái)自

4、質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1.60×10-19C。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_________。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，則n1∶n2=_______。 解析：L 4L 質(zhì)子源 v1 v2 按定義， 由于各處電流相同，設(shè)這段長(zhǎng)度為L(zhǎng)，其中的質(zhì)子數(shù)為n個(gè)， 則由。而 ☆考點(diǎn)精煉 1．某電解質(zhì)溶液，如果在1 s內(nèi)共有5.0×

5、1018個(gè)二價(jià)正離子和1.0×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某橫截面，那么通過(guò)電解質(zhì)溶液的電流強(qiáng)度是多大？ （二）歐姆定律 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 第二課時(shí) （三）電阻定律 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度L成正比，跟它的橫截面積S成反比。 要注意ρ和R的區(qū)別。前者描述材料的導(dǎo)電性能，后者描述導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。材料的電阻率與溫度有關(guān)系，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小。 【例3】一段均勻?qū)Ь€對(duì)折兩次后并聯(lián)在一起，測(cè)得其電阻為0.5 Ω，導(dǎo)線原來(lái)的電阻多大？若把這根導(dǎo)線的一半均勻拉長(zhǎng)為三倍，另一半不變，其電阻是原來(lái)的多少倍？ 答案：8 Ω；5倍 解析：一段導(dǎo)

6、線對(duì)折兩次后，變成四段相同的導(dǎo)線，并聯(lián)后的總電阻為0.5 Ω，設(shè)每段導(dǎo)線的電阻為R，則=0.5 Ω，R=2 Ω，所以導(dǎo)線原來(lái)的電阻為4R=8 Ω。 若把這根導(dǎo)線的一半均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍，則這一半的電阻變?yōu)?Ω×9=36 Ω，另一半的電阻為4 Ω，所以拉長(zhǎng)后的總電阻為40 Ω，是原來(lái)的5倍。 【例4】在相距40 km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800 Ω，如果在A、B間的某處發(fā)生短路，這時(shí)接在A處的電壓表示數(shù)為10 V，電流表的示數(shù)為40 mA，求發(fā)生短路處距A處有多遠(yuǎn)？如下圖所示. ☆考點(diǎn)精煉 3．如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab=10 cm，bc=5 cm，當(dāng)

7、將A與B接入電壓為U的電路中時(shí)，電流強(qiáng)度為1 A，若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為 （ ） A．4 A B．2 A C．A D．A 4．某用電器離電源L m，線路上電流為I A，若要求線路上電壓不超過(guò)U V，輸電線電阻率為ρΩ·m，則該輸電線的橫截面積需滿足什么條件? （四）導(dǎo)體的伏安特性曲線 I O U O I U 1 2 1 2 R1R2 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 電阻的伏安特性曲線：注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。還要注意：當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時(shí)，電阻的伏安特性曲線不

8、再是過(guò)原點(diǎn)的直線。 【例5】 實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個(gè)圖象來(lái)表示： A. B. C. D. I I I I o U o U o U o U 解：燈絲在通電后一定會(huì)發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)發(fā)出可見光，這時(shí)溫度能達(dá)到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫

9、度的變化而變化。隨著電壓的升高，電流增大，燈絲的電功率將會(huì)增大，溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，。U越大I-U曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)于原點(diǎn)連線的斜率必然越小，選A。 ☆考點(diǎn)精煉 5．兩電阻R1、R2的伏安特性曲線如右圖所示，由圖可知： （1）這兩電阻的大小之比R1∶R2為_______ A．1∶3 B．3∶1 C．1∶ D．∶1 （2）當(dāng)這兩個(gè)電阻上分別加上相同電壓時(shí)，通過(guò)的電流之比為_______ A．1∶3 B．3∶1 C．1∶ D．∶1 解答二： 由 得 A 又，所以 A 三、考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練 1．關(guān)于電流的方向，下列敘述中正確的是 （ ） A

10、．金屬導(dǎo)體中電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的方向 B．在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定 C．不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向 D．電流的方向有時(shí)與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，有時(shí)與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相同 5．一個(gè)標(biāo)有“220 V、60W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220 V，在此過(guò)程中，電壓（U）和電流（I）的關(guān)系可用圖象表示，題中給出的四個(gè)圖線中，肯定不符合實(shí)際的是 （ ） 6．一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速度為v，若導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，使其半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，再

11、給它兩端加上電壓U，則 （ ） A．通過(guò)導(dǎo)線的電流為 B．通過(guò)導(dǎo)線的電流為 C．自由電子定向移動(dòng)的平均速率為 D．自由電子定向移動(dòng)的平均速率為 發(fā)熱板 S B A × × 紅 黃 ~220V R2 R1 12．電飯鍋的原理圖如圖所示，煮飯時(shí)開關(guān)S是閉合的，紅色指示燈亮；飯煮熟后（當(dāng)時(shí)的溫度大約為103℃）保溫時(shí)開關(guān)S自動(dòng)斷開，黃燈亮。（1）電阻R1的作用是保護(hù)紅色指示燈不致因電流過(guò)大而燒毀，與電飯鍋發(fā)熱板的等效電阻相比二者的大小應(yīng)有什么關(guān)系？為什么？（2）通常情況下，用這種電飯鍋燒水時(shí)它的自動(dòng)斷電功能能否起作用，這是為什么？ 考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練參考答案 1．C（電流是有方向的，電流的方向是人為規(guī)定的。物理上規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，則負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向一定與電流的方向相反。） 2．A  3．D 利用I=neSv及R=ρ進(jìn)行分析. 4．CD 5．ACD 6．BC 7．5 A 8．1.2 A 9．（1）3∶1 （2）3∶1 （3）1∶3 10．64