高考复习方案（全国卷地区专用）2017届高考物理一轮复习 第7单元 恒定电流 第19讲 部分电路及其规律听课手册 新人教版.doc

第19讲部分电路及其规律核心填空一、电流1定义：自由电荷的_移动形成电流2两个公式：(1)定义式：_；(2)微观式：_(q为自由电荷的电荷量)3方向：规定为_定向移动的方向二、电阻与电阻定律1电阻：导体两端的电压和通过它的_的比值表达式为：_2电阻定律(1)内容：导体的电阻跟导体本身的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟导体的_有关(2)公式：_，该式是电阻大小的决定式(3)电阻率：反映材料导电性能的物理量，单位为_，符号为_三、部分电路的欧姆定律1内容：导体中的电流i跟导体两端的电压u成正比，跟它的电阻r成反比2表达式：_(说明：这是电流的决定式)3适用条件：适用于金属导体和电解液，_和_元件不适用四、电功、电功率、电热1电功：电路中电场力移动电荷做的功，公式为w_(适用于任何电路)2电热：电流流过导体产生的热量，由焦耳定律 q_计算；热功率指单位时间内电流通过导体产生的热量，表达式为 p热_3电功率：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢，公式为p_(适用于任何电路)五、串、并联电路的特点电路串联电路并联电路电流特点ii1i2inii1i2in电压特点uu1u2unuu1u2un总电阻rr1r2rn功率分配i2p1r1p2r2pnrnu2其他ii1r1i2r2inrnu易错判断(1)规定正电荷定向移动方向为电流方向，所以，电流是矢量()(2)电荷的移动速度就是电流的传导速度()(3)电流i随时间t变化的图像与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量()(4)由r知， 导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比()(5)由知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比()(6)公式wti2rt可适用于所有电路()考点一对电阻定律、欧姆定律的理解1.两个公式对比公式rr区别电阻的定义式电阻的决定式提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与u和i有关说明了电阻的决定因素适用于任何纯电阻导体只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液2.欧姆定律适用于金属导体，但不包括金属导体制作的非纯电阻元件，如线圈、电动机等从能量转化的角度来看，欧姆定律适用于将电能全部转化为内能的电路，如电阻丝、灯泡等3电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，导体电阻率与电阻阻值无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻小，电阻率不一定小1(电流电阻定律)2015安徽卷 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，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191a. b.cnev d.2(电流、电阻、欧姆定律)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()a14b18c116 d161 注意事项某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：(1)导体的电阻率不变(2)导体的体积不变，由vls可知l与s成反比(3)在、l、s都确定之后，应用电阻定律r求解考点二串、并联电路及其应用1.串、并联电路的几个常用结论(1)当n个等值电阻r0串联或并联时，r串nr0，r并r0(2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻(3)在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或减小)(4)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和2电压表、电流表的改装改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻uigrigrg，所以rrgigrg(iig)r，所以r改装后的电表内阻rvrrgrgraq，wuiti2rtw其他，puii2rp其他，如电风扇、电动机、电解槽等2额定功率与实际功率(1)用电器在额定电压下正常工作，用电器的实际功率等于额定功率，即p实p额(2)用电器的工作电压不一定等于额定电压，用电器的实际功率不一定等于额定功率，若u实u额，则p实p额，用电器可能被烧坏1(电功率的计算)2015甘肃金昌模拟 小亮家有一台电风扇，内阻为20 ，额定电压为220 v，额定功率为66 w，将它接上220 v电源后，发现因扇叶被东西卡住不能转动则此时电风扇消耗的功率为()a66 wb2420 wc11 w d不确定2(多选)(电功率、用电器的效率)2015武汉联考 在如图1910所示的电路中，输入电压u恒为8 v，灯泡l标有“3 v，6 w”字样，电动机线圈的电阻rm1 .若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是()图1910a电动机的输入电压是5 vb流过电动机的电流是2 ac电动机的效率是80%d整个电路消耗的电功率是10 w3(家用电器中的电功和电功率)一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 v的交流电源上(其内阻可忽略不计)，均正常工作用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 a，通过洗衣机电动机的电流是0.50 a，则下列说法中正确的是()a电饭煲的电阻为44 ，洗衣机电动机线圈的电阻为440 b电饭煲消耗的电功率为1555 w，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 wc1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 j，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 jd电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 注意事项1在非纯电阻电路中，t既不能表示电功也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立2不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能只有在电动机转动时为非纯电阻电路，uir，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能第19讲部分电路及其规律【教材知识梳理】核心填空一、1.定向2.(1)i(2)inqsv3.正电荷二、1.电流r2.(1)材料(2)r(3)欧姆米m三、2.i3.气态导体半导体四、1.quiut2.i2rti2r3.iu易错判断(1)()(2)()(3)()(4)()(5)()(6)()【考点互动探究】考点一对电阻定律、欧姆定律的理解1c解析 根据电阻定律，可得金属棒电阻为r，依题意，棒内电流可表示为inesv, 又由部分电路欧姆定律知uirnesvnevl，棒内电场可视为匀强电场，由电场强度与电势差关系，有e，本题中dl，将u及d代入，解得enev，故选项c正确2c解析 对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的，由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的.给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：i1，i2，由i可知，在相同时间内，电荷量之比q1q2i1i2116.考点二串、并联电路及其应用1ac解析 当c、d端短路时，等效电阻rr140 ，a正确；当a、b端短路时，等效电阻rr2128 ，b错误；当a、b两端接通测试电源时，等效电路如图所示，根据欧姆定律得i a2 a，所以ucdir380 v，c正确；当c、d两端接测试电源时，i a a，uabir325 v，d错误2c解析 根据串、并联电路的特点知u2u3，因p1p2p3，故r2r3，又i1i2i3，故i12i22i3，根据pi2r和p1p2p3得r1r2r3144，c正确3c解析 电流表和电阻r1并联，r1的电阻值为电流表内阻的，则由并联电路特点可知，通过电流表的电流ia是通过r1的电流的，则iai总，其中i总为干路电流所以可以用电流表上的0.02 a的一个小格表示总电流0.06 a所以选项c正确考点三伏安特性曲线的理解和应用例1bd解析 电路中的总电流为0.25 a，l1中电流为0.25 a，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0 v，l1消耗的电功率为p1u1i10.75 w，b正确；根据并联电路规律，l2中电流为0.125 a，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 v，l1两端的电压大约为l2两端电压的10倍，a错误；由欧姆定律，l2的电阻为r2 2.4 ，c错误；l2消耗的电功率为p2u2i20.30.125 w0.037 5 w，l1、l2消耗的电功率的比值大于4，d正确变式题1d解析 由图可知流过小灯泡的电流i与所加电压u的关系为非线性关系，可知小灯泡的电阻随所加电压的增大而逐渐增大，选项a错误；根据欧姆定律，对应p点，小灯泡的电阻应为r，选项b、c错误；对应p点，小灯泡的功率为pu1i2，也就是图中矩形pqom所围面积，选项d正确变式题2ad解析 由iu图像可知，图线是一条过原点的倾斜直线，即i和u成正比，a正确；而电阻r 2 ，b错误；由于纵、横坐标的标度不一样，故不能用tan 计算斜率表示电阻的倒数，c项错误；在r两端加上6.0 v电压时，i a3.0 a，每秒通过电阻横截面的电荷量qit3.01 c3.0 c，选项d正确考点四电路中电功、电热的计算1b解析 当扇叶被东西卡住不能转动时，电路变为纯电阻电路，所以电风扇消耗的功率也就是热功率，即p2420 w，b正确2ab解析 灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3 v，电流为2 a，电动机的输入电压是8 v3 v5 v，流过电动机的电流是i2 a，选项a、b正确；电动机内阻消耗功率为i2rm4 w，电动机输入功率为ui52 w10 w，输出功率为6 w，效率为60%，整个电路消耗的电功率是10 w6 w16 w，选项c、d错误3c解析 由于电饭煲是纯电阻元件，所以r144 ，p1ui11100 w，其在1 min内消耗的电能w1ui1t6.6104 j，洗衣机电动机为非纯电阻元件，所以r2，p2ui2110 w，其在1 min内消耗的电能w2ui2t6.6103 j，其热功率p热p2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍【教师备用习题】1有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 ，现把它均匀拉伸到长为5 m的电阻丝，则电阻变为()a10 b50 c150 d250 解析 d电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度均匀增加，截面面积减小，即满足关系式vsl.把电阻丝由1 m均匀拉伸到5 m时，截面面积变成原来的，由电阻定律r可知电阻变成原来的25倍，d正确22015浙江卷 下列说法正确的是()a电流通过导体的热功率与电流大小成正比b力对物体所做的功与力的作用时间成正比c电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比d弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比解析 c由pi2r可知，对于同一导体，热功率与电流的二次方成正比，故选项a错误由wflcos 可知，力对物体所做的功与力的大小、物体沿力的方向移动的位移有关，故选项b错误由qcu可知，对同一电容器，c一定，故q与u成正比，故选项c正确弹簧的劲度系数与自身材料、弹簧丝粗细、原长等因素有关，与弹簧伸长量无关，故选项d错误3(多选)如图所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表g和一个电阻箱r组成的，下列说法正确的是()a甲表是电流表，r增大时量程增大b甲表是电流表，r增大时量程减小c乙表是电压表，r增大时量程增大d乙表是电压表，r增大时量程减小解析 bc由电表的改装原理可知，电流表应是g与r并联，改装后加在g两端的最大电压ugigrg不变，所以并联电阻r越大，iigir越小，即量程越小，b正确，a错误；对于电压表应是g与r串联，改装后量程uigrgigr，可知r越大，量程越大，c正确，d错误42013安徽卷 用图示的电路可以测量电阻的阻值图中rx是待测电阻，r0是定值电阻，g是灵敏度很高的电流表，mn是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动头p的位置，当通过电流表g的电流为零时，测得mpl1，pnl2，则rx的阻值为()a.r0 b.r0c.r0 d.r0解析 c本题是应用平衡电桥测量电阻的考题，考查电路的分析与计算能力当电流表g中无电流通过时，称电桥达到平衡平衡时，电流表g所在支路电流为零，则流过r0和rx的电流相同(记作i1)，流过电阻丝mn的电流相同(记作i2)电流表g两端电位相等，因而有i1r0i2rmp，i1rxi2rpn，便可求得rxr0r0，选项c正确52012上海卷当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 c，消耗的电能为0.9 j为在相同时间内使0.6 c的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()a3 v1.8 j b3 v3.6 jc6 v1.8 j d6 v3.6 j解析 d由题意知wuitqu，u v3 v，若使电荷量加倍，由i可知电流加倍，由uir知电压加倍，电压变为6 v，同时w1q1u160.6 j3.6 j，d正确，a、b、c错误62012浙江卷 功率为10 w的发光二极管(led灯)的亮度与功率为60 w的白炽灯相当根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰假设每户家庭有2只60 w的白炽灯，均用10 w的led灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近()a8108 kwhb81010 kwhc81011 kwh d81013 kwh解析 b每户两只白炽灯被两只led灯替换后，节约电功率为120 w20 w100 w，每天按照五个小时用电计算，节电0.5 kwh，全年按照360天计算，节电180 kwh，全国按照四亿家庭计算，节电7.21010 kwh，故选项b正确7如图所示为一磁流体发电机的示意图，a、b是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入，在t时间内有n个自由电子落在b板上，则关于r中的电流大小及方向判断正确的是()ai，从上向下 bi，从上向下ci，从下向上 di，从下向上解析 a等离子体从左侧进入后，正、负带电粒子在洛伦兹力的作用下，向极板偏转，根据题意，自由电子落在b板上，阳离子应该落在a板上，两极板间形成电势差，自由电子会从电势较低的b板通过导线流经电阻r回到a板，根据在t时间内有n个自由电子落在b板上，可知r中的电流大小i，r中的电流方向为从上向下8两根由同种材料制成的均匀电阻丝a、b串联在电路中，a的长度为l，直径为d；b的长度为2l，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为()aqaqb11 bqaqb21cqaqb12 dqaqb41解析 b两电阻丝直径之比为12，则横截