2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流第1讲电流电阻电功和电功率学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 1 讲 电流 电阻 电功和电功率 微知识 1 电流、电阻 2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的 阻碍作用 。 3电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的 长度 成正比，与它的 横截面积 成反比，导体的电阻与构成它的 材料 有关。 (2)表达式： R lS。 4电阻率 (1)计算式： RSl 。 (2)物理意义：反映导体的 导电性能 ，是表征材料性质的物理量。 (3)电阻率与温度的关系 金属：电阻率 随温度升高而 增大 。 半导体：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

2、电阻率突然 变为零 ，成为超导体。 微知识 2 电功、电功率、焦耳定律 1电功 (1)定义：电路中 电场力 移动电荷做的功。 (2)公式： W qU UIt。 (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 。 【 精品教育资源文库 】 (2)公式： P Wt UI。 3焦耳定律 (1)电热：电流流过一段导体时产生的 热量 。 (2)计算式： Q I2Rt。 一、思维辨析 (判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 ) 1电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向。 () 2由 R UI可知，导体的电阻与导体两端的

3、电压成正比，与流过导体的电流成反比。 () 3由 I UR知，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。 () 4金属的电阻率由导体本身的性质决定，与温度有关。 () 5公式 W UIt 适用于任何电路中求功， Q I2Rt 适用于任何电路求电热。 () 二、对点微练 1 (电流的定义 )如图所示，电解 池内有一价离子的电解液，在时间 t 内通过溶液截面 S 的正离子数为 n1，负离子数为 n2。设元电荷电荷量为 e，则以下说法正确的是 ( ) A溶液内电流方向从 A 到 B，电流大小为 n1et B溶液内电流方向从 B 到 A，电流大小为 n2et C溶液内正、负离子反方向移动

4、，产生的电流相互抵消 D溶液内电流方向从 A 到 B，电流大小为 n1 n2 et 解析 电解液中通过一截面的电荷量应为 n1e n2e，则电流为 I qt n1 n2 et 。电流方向为正电荷定向移动方向，为 AB 。 答案 D 2 (电阻定律 )有 、 两根不同材料的电阻丝，长度之比为 l1 l2 1 5，横截面积之比【 精品教育资源文库 】 为 S1 S2 2 3，电阻之比为 R1 R2 2 5，外加电压之比为 U1 U2 1 2，则它们的电阻率之比为 ( ) A 2 3 B 4 3 C 3 4 D 8 3 解析 由 R lS得 RSl ， 1 2 R1S1l2R2S2l1 4 3，

5、B 项正确。 答案 B 3 (欧姆定律 )(多选 )如图所示，图线 a 表示的导体的电阻为 R1，图线 b 表示的导体的电阻为 R2，则下列说法正确的是 ( ) A R1 R2 1 3 B把 R1拉长到原来的 3 倍长后电阻等于 R2 C将 R1与 R2串联后接于电源上，则功率之比 P1 P2 1 3 D将 R1与 R2并联后接于电源上，则电流之比 I1 I2 1 3 解析 根据 I U 图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以 R1 R2 1 3， A 项正确；根据公式 R lS可得，把 R1拉长到原来的 3 倍长后，横截面积减小为原来的 13，所 以电阻变为原来的 9 倍， B 项错误；串联

6、电路电流相等，所以将 R1与 R2串联后接于电源上，电流比 I1 I2 1 1，根据公式 P I2R 可得，功率之比 P1 P2 1 3， C 项正确；并联电路电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将 R1与 R2并联后接于电源上，电流比 I1 I2 3 1， D 项错误。 答案 AC 4 (电功、电功率、电热、热功率 )有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为 “220 V 60 W” ，现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量 ( ) A日光灯最多 B电烙铁 最多 C电风扇最多 D一样多 解析 电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来产热，

7、而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能 (光能和叶片动能 )，综上所述，只有 B 项正确。 答案 B 【 精品教育资源文库 】 见学生用书 P117 微考点 1 对电阻、电阻率的理解 核 |心 |微 |讲 1电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量。 (2)导体电阻与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率 小，电阻不一定小。 (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。 2公式 R UI和 R lS的比较 公式 R UI R lS 适用条件 (1)金属、电解液 (

8、2)纯电阻电路 导电材料 字母含义 U：导体两端电压 I：通过导体的电流 ：材料的电阻率 l：沿电流方向导体的长度 S：垂直电流方向导体的横截面积 公式含义 UI提供了一种测量电阻的方法，不能说R U、 R 1I R lS指明了电阻的决定因素， R 由 、 l、 S 共同决定 典 |例 |微 |探 【例 1】 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为 ab 10 cm， bc 5 cm，当将 C 与 D接入电压恒为 U 的电路时，电流强度为 2 A，若将 A 与 B 接入电压恒为 U 的电路中，则电流为 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A 0.5 A B 1 A C 2 A D 4 A 【解

9、题导思】 (1)正确理解电阻定律 R lS中 l 和 S 的物理意义？ 答： 公式中 l 指沿电流方向导体的长度， S 指垂直于电流方向的导体的横截面积。 (2)导体中电流与导体两端电 压 U 成正比，与导体的电阻成反比，对吗？ 答： 对。 解析 设金属薄片厚度为 D，根据电阻定律公式 R LS，有 RCD Lbcab D， RAB Labbc D，故 RCDRAB 12 12 14；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 4 1，故第二次电流为 0.5 A，故选 A 项。 答案 A 【反思总结】 1在温度一定的条件下，导体的电阻大小由长度、 横截面积及材料决定，与电压、

10、电流无关。若考虑温度，导体的电阻率会随着温度的变化而变化。 2利用 R lS求 时，要根据电流方向判断 l、 S，沿电流方向导体的长度为 l，垂直电流方向的面积为 S。 题 |组 |微 |练 1如图甲所示，两根横截面积相同、材料不同的导线 和 ，串联后接入电路。若导线上任意一点的电势 随该点与 a 点的距离 x 的变化关系如图乙所示，导线 和 的电阻率分别为 1、 2，电阻分别为 R1、 R2，则 ( ) A 1 2， R1R2 D 1 2， R1R2 解析 由部分电路欧姆定律并结合图象可得 U1 IR1 3 0 2 0 0， U2 IR2 2 0 02 0， 故 R1l ， 所以 1 2。综

11、上可得， A 项正确。 【 精品教育资源文库 】 答案 A 2 (多选 )如图所示， R1和 R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的导体，但 R1的尺寸比 R2 的尺寸大。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示， 则下列说法正确的是 ( ) A R1中的电流小于 R2中的电流 B R1中的电流等于 R2中的电流 C R1中自由电荷定向移动的速率大于 R2中自由电荷定向移动的速率 D R1中自由电荷定向移动的速率小于 R2中自由电荷定向移动的速率 解析 设正方形的边长为 L、厚度为 d，则 I UR， R LS LL d d ，得 I Ud ，故 R1、R2中的电流相等，

12、A 项错误， B 项正确；由 I nqSv nqLdv 得， L 大则 v 小， C 项错误， D项正确。 答案 BD 微考点 2 欧姆定律及伏安特性曲线 核 |心 |微 |讲 1对公式的理解：公式 I UR变形后得到 R UI和 U IR，从数学角度看，三个表达式只是用于求解不同的物理量，没有本质差别，但从物理角度看意义不同。 I UR是电流的决定式，反映了电流 I 与电压 U 和电阻 R 的因果关系； R UI是电阻的定义式，反映了导体的属性，与电压 U 和电流 I 无关。 2电阻的伏安特性曲线：在 I U 曲线中，直线斜率的倒数表示电阻 R； 在 U I 曲线中，直线斜率表示电阻 R。应

13、该注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。 特别提醒 对于线性变化的 U I 图线，其直线的斜率和电阻值相等，对于非线性变化的U I 图线 (图线是曲线 )，其图线上某点的切线斜率没有物理意义，该点的切线斜率和该点对应的电阻值一般是不相等的。 典 |例 |微 |探 【例 2】 (多选 )小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示， P 为图线上一【 精品教育资源文库 】 点， PN 为图线在 P 点的切线， PQ 为 U 轴的垂线， PM 为 I 轴的垂线，下列说法正确的是 ( ) A随着所加 电压的增大，小灯泡的电阻增大 B对应 P 点，小

14、灯泡的电阻为 R U1I2C对应 P 点，小灯泡的电阻为 R U1I2 I1D对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积 【解题导思】 (1)I U 图象中如何表示导体的电阻？用过 P 点的切线斜率的倒数表示，还是 P 点与坐标原点连线的斜率倒数表示？ 答： 用 P 点与坐标原点连线的斜率倒数表示。 (2)如何从 I U 图象求小灯泡的功率？ 答： 功率 P UI，所以对应矩形的面积表示功率。 解析 由于灯泡的电阻 R UI，结合图象知， A、 B 项正确， C 项错误；小灯泡的功率 P UI，所以 D 项正确。 答案 ABD 题 |组 |微 |练 3.为探究小灯泡 L 的伏安特性，连好如图所示的电路后闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的 U I 图象应是图中的 ( ) 【 精品教育资源文库 】 解析 小灯泡的电阻随温度的升高而增大，在 U I 图象中