【步步高】年高考物理大一輪 第七章 第1課時(shí) 電阻定律　歐姆定律 新人教版選修31

【步步高】2013年高考物理大一輪 第七章 第1課時(shí) 電阻定律歐姆定律 新人教版選修3-1考點(diǎn)內(nèi)容要求考綱解讀歐姆定律1.應(yīng)用串、并聯(lián)電路規(guī)律，閉合電路歐姆定律及部分電路歐姆定律進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析2非純電阻電路的分析與計(jì)算，將結(jié)合實(shí)際問題考查電功和電熱的關(guān)系能量守恒定律在電路中的應(yīng)用，是高考命題的熱點(diǎn)，多以計(jì)算題或選擇題的形式出現(xiàn)3穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)含電容電路的分析，以及電路故障的判斷分析，多以選擇題形式出現(xiàn)4實(shí)驗(yàn)及相關(guān)電路的設(shè)計(jì)，幾乎已成為每年必考的題型.電阻定律電阻的串、并聯(lián)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻閉合電路的歐姆定律電功率、焦耳定律實(shí)驗(yàn)：測定金屬絲的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測微器)實(shí)驗(yàn)：描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)：測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表第1課時(shí)電阻定律歐姆定律導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.會(huì)利用電阻定律、歐姆定律進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算與判斷.2.會(huì)用導(dǎo)體伏安特性曲線IU圖象及UI圖象解決有關(guān)問題一、電流基礎(chǔ)導(dǎo)引關(guān)于電流，判斷下列說法的正誤：(1)電荷的運(yùn)動(dòng)能形成電流()(2)要產(chǎn)生恒定電流，導(dǎo)體兩端應(yīng)保持恒定的電壓()(3)電流雖有方向，但不是矢量()(4)電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)速率()知識梳理1電流形成的條件：(1)導(dǎo)體中有能夠自由移動(dòng)的電荷；(2)導(dǎo)體兩端存在持續(xù)的電壓2電流的方向：與正電荷定向移動(dòng)的方向_，與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向_電流雖然有方向，但它是_3電流(1)定義式：I_.(2)微觀表達(dá)式：I_，式中n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q是自由電荷的電荷量，v是自由電荷定向移動(dòng)的速率，S為導(dǎo)體的橫截面積(3)單位：安培(安)，符號是A,1 A1 C/s.二、電阻定律基礎(chǔ)導(dǎo)引導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定？與導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)系嗎？知識梳理1電阻定律：R，電阻的定義式：R.2電阻率(1)物理意義：反映導(dǎo)體_的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性(2)電阻率與溫度的關(guān)系金屬的電阻率隨溫度升高而_；半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而_；超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到_附近時(shí)，某些材料的電阻率突然_成為超導(dǎo)體三、歐姆定律基礎(chǔ)導(dǎo)引RU/I的物理意義是()A導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，與電流成反比B導(dǎo)體的電阻越大，則電流越大C加在導(dǎo)體兩端的電壓越大，則電流越大D導(dǎo)體的電阻等于導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流的比值知識梳理部分電路歐姆定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成_，跟導(dǎo)體的電阻R成_(2)公式：_.(3)適用條件：適用于_和電解液導(dǎo)電，適用于純電阻電路(4)導(dǎo)體的伏安特性曲線：用橫坐標(biāo)軸表示電壓U，縱坐標(biāo)軸表示_，畫出的IU關(guān)系圖線線性元件：伏安特性曲線是_的電學(xué)元件，適用于歐姆定律非線性元件：伏安特性曲線是_的電學(xué)元件，_(填適用、不適用)于歐姆定律：R與R有什么不同？考點(diǎn)一對電阻定律、歐姆定律的理解考點(diǎn)解讀1電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量，電阻大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用大電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率小的材料導(dǎo)電性能好(2)導(dǎo)體的電阻大，導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小，電阻不一定小，即電阻率小的導(dǎo)體對電流的阻礙作用不一定小(3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)2電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式RR區(qū)別電阻定律的決定式電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體典例剖析例1如圖1甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a1 m，b0.2 m，c0.1 m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其UI圖線如圖乙所示，當(dāng)U10 V時(shí)，求電解液的電阻率.圖1思維突破應(yīng)用公式R解題時(shí)，要注意公式中各物理量的變化情況，特別是l和S的變化情況，通常有以下幾種情況：(1)導(dǎo)線長度l和橫截面積S中只有一個(gè)發(fā)生變化，另一個(gè)不變(2)l和S同時(shí)變化，有一種特殊情況是l與S成反比，即導(dǎo)線的總體積VlS不變考點(diǎn)二對伏安特性曲線的理解考點(diǎn)解讀比較圖2甲中a、b兩導(dǎo)體電阻的大小，說明圖乙中c、d兩導(dǎo)體的電阻隨電壓增大如何變化？ 圖2歸納提煉1圖線a、b表示線性元件圖線c、d表示非線性元件2圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故Ra<Rb(如圖甲所示)3圖線c的斜率增大，電阻減小，圖線d的斜率減小，電阻增大(如圖乙所示)注意：曲線上某點(diǎn)切線的斜率不是電阻的倒數(shù)4由于導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同，所以不同的導(dǎo)體有不同的伏安特性曲線5伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值，對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻典例剖析例2小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖3 所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U 軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是()圖3A隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為RC對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為RD對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積思維突破伏安特性曲線常用于：(1)表示電流隨電壓的變化；(2)表示電阻值隨電壓的變化；(3)計(jì)算某個(gè)狀態(tài)下的電功率PUI，此時(shí)電功率為縱、橫坐標(biāo)圍成的矩形面積，而不是曲線與坐標(biāo)軸包圍的面積7.利用“柱體微元”模型求解電流大小例3來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)，經(jīng)一加速電壓為800 kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1 mA的細(xì)柱形質(zhì)子流已知質(zhì)子電荷量e1.601019 C這束質(zhì)子流每秒打到靶上的個(gè)數(shù)為_假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，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度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，則n1n2_.模型建立粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體長為l，橫截面積為S，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，當(dāng)導(dǎo)體兩端加上一定的電壓時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v.(1)導(dǎo)體內(nèi)的總電荷量：QnlSq.(2)電荷通過截面D的時(shí)間：t.(3)電流表達(dá)式：InqSv.建模感悟本題是利用流體模型求解問題在力學(xué)中我們曾經(jīng)利用此模型解決風(fēng)能發(fā)電功率問題，也是取了一段空氣柱作為研究對象請同學(xué)們自己推導(dǎo)一下圖4跟蹤訓(xùn)練如圖4所示，一根橫截面積為S的均勻長直橡膠棒上帶有均勻分布的負(fù)電荷，設(shè)棒單位長度內(nèi)所含的電荷量為q，當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于棒的運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為 ()Avq B. CqvS D.A組對電流的理解1某電解池，如果在1秒鐘內(nèi)共有5.01018個(gè)二價(jià)正離子和1.01019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過某橫截面，那么通過這個(gè)橫截面的電流是 ()A0 B0.8 A C1.6 A D3.2 A2一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，兩端加上恒定電壓U時(shí)，通過金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I，金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，若將金屬導(dǎo)線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，仍給它兩端加上恒定電壓U，則此時(shí) ()A通過金屬導(dǎo)線的電流為B通過金屬導(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B組電阻定律、歐姆定律的應(yīng)用3一個(gè)內(nèi)電阻可以忽略的電源，給一個(gè)絕緣的圓管子內(nèi)裝滿的水銀供電，電流為0.1 A，若把全部水銀倒在一個(gè)內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管子里，那么通過的電流將是 ()A0.4 A B0.8 AC1.6 A D3.2 A4電位器是變阻器的一種如圖5所示，如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來，利用它改變燈的亮度，下列說法正確的是 ()A連接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗圖5B連接A、C使滑動(dòng)觸頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮C連接A、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗D連接B、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮C組伏安特性曲線的應(yīng)用5如圖6所示是某導(dǎo)體的IU圖線，圖中45，下列說法正確的是 ()圖6A通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比B此導(dǎo)體的電阻R2 CIU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以Rcot 451.0 D在R兩端加6.0 V電壓時(shí)，每秒通過電阻截面的電荷量是3.0 C6某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖7所示，則下列說法中正確的是 ()圖7A加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5 B加11 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是1.4 C由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練(限時(shí)：30分鐘)1導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對于同種材料的導(dǎo)體，下列表述正確的是 ()A橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長度成正比B長度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比C電壓一定，電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比D電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比2下列關(guān)于電阻率的說法中正確的是 ()A電阻率與導(dǎo)體的長度以及橫截面積有關(guān)B電阻率由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)C電阻率大的導(dǎo)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，可用來制造電阻溫度計(jì)3關(guān)于電流，下列說法中正確的是()A導(dǎo)線內(nèi)自由電子定向移動(dòng)速率等于電流的傳導(dǎo)速率B電子運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流越大C電流是一個(gè)矢量，其方向就是正電荷定向移動(dòng)的方向D在國際單位制中，電流是一個(gè)基本物理量，其單位A是基本單位4橫截面的直徑為d、長為l的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)這三個(gè)量中的一個(gè)改變時(shí)，對自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率的影響是()A電壓U加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變B導(dǎo)線長度l加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率加倍C導(dǎo)線橫截面的直徑加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變D導(dǎo)線橫截面的直徑加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率加倍5.如圖1所示是橫截面積、長度均相同的甲、乙兩根電阻絲的IR圖象現(xiàn)將甲、乙串聯(lián)后接入電路中，則 ()A甲電阻絲兩端的電壓比乙電阻絲兩端的電壓小圖1B甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率小C在相同時(shí)間內(nèi)，電流通過乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱少D甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消耗的電功率少6有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電荷量為q.此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為 ()AnvS Bnvt C. D.7一只標(biāo)有“220 V,60 W”的白熾燈泡，加在其兩端的電壓U由零逐漸增大到220 V，在這一過程中，電壓U和電流I的關(guān)系與選項(xiàng)中所給的四種情況比較符合的是 ()圖28兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B，其長度分別為L和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)沿長度方向電勢的變化如圖2所示，則A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為()A23 B13 C12 D31圖39壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小，某同學(xué)利用壓敏電阻的這種特性設(shè)計(jì)了一個(gè)探究電梯運(yùn)動(dòng)情況的裝置，該裝置的示意圖如圖3所示，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，其受壓面朝上，在受壓面上放一物體m，電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0；當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)I隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖甲、乙、丙、丁所示則下列說法中正確的是 ()A甲圖表示電梯在做勻速直線運(yùn)動(dòng)B乙圖表示電梯可能向上做勻加速運(yùn)動(dòng)C丙圖表示電梯可能向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D丁圖表示電梯可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)圖410. 在如圖4所示電路中，AB為粗細(xì)均勻、長為L的電阻絲，以A、B上各點(diǎn)相對A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則 U隨x變化的圖線應(yīng)為 ()復(fù)習(xí)講義基礎(chǔ)再現(xiàn)一、基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)(2)(3)(4)知識梳理2.相同相反標(biāo)量3(1)(2)nqvS二、基礎(chǔ)導(dǎo)引導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體自身的長度、橫截面積、自身的材料決定，也與溫度有一定關(guān)系，但與導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體兩端的電壓沒有必然的關(guān)系知識梳理2.(1)導(dǎo)電性能(2)增大減小絕對零度減小為零三、基礎(chǔ)導(dǎo)引CD知識梳理(1)正比反比(2)I(3)金屬(4)電流I通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線曲線不適用思考：R是電阻的定義式，提供了一種測量電阻的方法，R與U、I都無關(guān)公式R是電阻的決定式，即電阻率一定時(shí)，R正比于l，反比于S.課堂探究例140 m例2ABD例36.25101521跟蹤訓(xùn)練A分組訓(xùn)練1D2BC3C4AD5ABD6AD課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練1A2B3D4C5C6C7B8B9AC10A11