（浙江選考）2020版高考物理大一輪復習 第八章 恒定電流 第1講 電路的基本概念與規(guī)律學案.docx
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第1講 電路的基本概念與規(guī)律 [考試標準] 知識內容 考試要求 說明 電源和電流 c 1.不要求計算液體導電時的電流． 2.不要求解決與導線內部自由電子定向運動速率相聯(lián)系的問題. 電動勢 c 歐姆定律、U－I圖象及I－U圖象 c 焦耳定律 c 導體的電阻 c 一、電源、電流和電動勢 1．電源 通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電勢能的裝置． 2．電流 (1)定義式：I＝. (2)方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向． (3)微觀表達式：I＝nqSv. 3．電動勢 (1)定義式：E＝. (2)物理意義：反映電源非靜電力做功本領大小的物理量． 自測1 (2019屆西湖高級中學模擬)如圖1所示為兩節(jié)某品牌的不同型號干電池，其上均標有“1.5V”字樣，下列說法正確的是( ) 圖1 A．兩種型號的電池都有內阻而且一定相同 B．兩種型號的電池儲存的能量一定一樣多 C．“1.5V”表示電池供電時正負極之間的電壓為1.5V D．“1.5V”表示電池供電時每通過1C的電荷量，有1.5J的化學能轉化為電能 答案 D 二、歐姆定律、U－I圖象及I－U圖象 1．歐姆定律 (1)表達式：I＝. (2)適用范圍 ①金屬導電和電解質溶液導電(對氣態(tài)導體和半導體元件不適用)． ②純電阻電路(不含電動機、電解槽等的電路)． 2．U－I圖象及I－U圖象的比較 圖線 比較內容 I－U圖象(伏安特性曲線) U－I圖象 斜率 圖線上的點與坐標原點連線的斜率表示導體電阻的倒數 圖線上的點與坐標原點連線的斜率表示導體的電阻 線性元件 R1＞R2 R1＜R2 非線性元件 電阻隨電壓U的增大而增大 電阻隨電壓U的增大而減小 自測2 (多選)如圖2所示是電阻R的I－U圖象，圖中α＝45，由此得出( ) 圖2 A．通過電阻的電流與兩端電壓成正比 B．電阻R＝0.5Ω C．因I－U圖象的斜率表示電阻的倒數，故R＝＝1.0Ω D．在R兩端加上6.0V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是3.0C 答案 AD 三、電功、電熱、電功率 1．電功 (1)定義：導體中的恒定電場對自由電荷的電場力做的功． (2)公式：W＝qU＝IUt(適用于任何電路)． (3)電流做功的實質：電能轉化為其他形式的能的過程． 2．電功率 (1)定義：單位時間內電流做的功，表示電流做功的快慢． (2)公式：P＝＝UI(適用于任何電路)． 3．焦耳定律 (1)電熱：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻及通電時間成正比． (2)表達式：Q＝I2Rt. 4．熱功率 (1)定義：單位時間內的發(fā)熱量． (2)表達式：P＝＝I2R. 自測3 如果家里的微波爐(1000W)、電視機(100W)和洗衣機(400W)平均每天都工作1h，一個月(30天計)的用電量是( ) A．10kWh B．20kWh C．45kWh D．40kWh 答案 C 解析 P＝100W＋1000W＋400W＝1500W＝1.5kW，故W＝Pt＝1.5kW1h30＝45kWh. 四、導體的電阻 1．電阻的定義式：R＝. 2．電阻的決定式：R＝ρ. 3．電阻率 (1)計算式：ρ＝R. (2)電阻率與溫度的關系 ①金屬：電阻率隨溫度升高而增大． ②半導體(負溫度系數)：電阻率隨溫度升高而減?。? ③一些合金：幾乎不受溫度變化的影響． ④超導體：當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小為零，成為超導體． 自測4 下列關于電阻率的敘述，正確的是( ) A．電阻率與導體的長度和橫截面積有關 B．電阻率表征了材料的導電能力的強弱，由導體的材料決定，且與溫度有關 C．電阻率大的導體，電阻一定大 D．有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可以用來制成電阻溫度計 答案 B 命題點一 對電阻定律、歐姆定律的理解 電阻的決定式和定義式的比較 公式 R＝ρ R＝ 區(qū)別 電阻的決定式 電阻的定義式 說明了導體的電阻由哪些因素決定，R由ρ、l、S共同決定 提供了一種測電阻的方法——伏安法，R與U、I均無關 只適用于粗細均勻的金屬導體和濃度均勻的電解液 適用于任何純電阻導體 聯(lián)系 均可計算導體的電阻，在計算同一導體電阻時，計算結果相同 例1 如圖3所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab＝10cm，bc＝5cm，若將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為1A；若將C與D接入電壓為U的電路中時，則電流為( ) 圖3 A．4AB．2AC.AD.A 答案 A 解析 根據電阻定律公式R＝ρ得，RAB＝ρ，RCD＝ρ，故＝.接入電壓相同的電路，兩次電流之比為1∶4，故將C與D接入電壓為U的電路中時電流為4A. 變式1 兩根完全相同的金屬裸導線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時間內通過它們的電荷量之比為( ) A．1∶4 B．1∶8 C．1∶16 D．16∶1 答案 C 變式2 已知純電阻用電器A的電阻是純電阻用電器B的電阻的2倍，加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半，那么通過A和B的電流IA和IB的關系是( ) A．IA＝2IB B．IA＝ C．IA＝IB D．IA＝ 答案 D 解析 由I＝得，IA∶IB＝∶＝1∶4，即IA＝，故選項D正確． 變式3 (2016浙江10月選考9)一根細橡膠管中灌滿鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口．管中鹽水柱長為40cm時測得電阻為R.若溶液的電阻隨長度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導體相同．現將管中鹽水柱均勻拉長至50 cm(鹽水體積不變，仍充滿橡膠管)，則鹽水柱電阻變?yōu)? ) A.RB.RC.RD.R 答案 D 解析 由于總體積不變，設40cm長時鹽水柱的橫截面積為S.所以長度變?yōu)?0cm后，橫截面積S′＝S，根據電阻定律有R＝ρ，R′＝ρ，聯(lián)立兩式得R′＝R，選項D正確． 變式4 如圖4所示，兩個同種材料制成的導體放在水平面上，兩導體是橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體橫截面邊長為a，小柱體橫截面邊長為b，則( ) 圖4 A．若電流沿圖示方向，大柱體與小柱體的電阻之比為a∶b B．若電流沿圖示方向，大柱體與小柱體的電阻之比為a2∶b2 C．若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為b∶a D．若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為b2∶a2 答案 D 解析 電流如題圖方向時，由R＝ρ，R大＝ρ， R小＝ρ，故R大∶R小＝1∶1，故A、B錯誤； 電流方向豎直向下時，R大′＝ρ，R小′＝ρ， 則R大′∶R小′＝b2∶a2，故C錯誤，D正確． 命題點二 伏安特性曲線的理解 1．圖5甲中圖線a、b表示線性元件，圖乙中圖線c、d表示非線性元件． 2．圖線a、b的斜率表示電阻的倒數，斜率越大，電阻越小，故Ra
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