高考物理一轮复习讲义 7.1 电流、电阻、电功率及欧姆定律 新人教版.doc

第1讲电流、电阻、电功率及欧姆定律欧姆定律(考纲要求)1.内容：导体中的电流i跟导体两端的电压u成正比，跟导体的电阻r成反比2公式：i.3适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路.电阻定律(考纲要求)1.电阻(1)定义式：r.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，r越大，阻碍作用越大2电阻定律选修31第七章电路(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，导体的电阻还与构成它的材料有关(2)表达式：r.3电阻率(1)计算式：r.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性(3)电阻率与温度的关系电功率、焦耳定律(考纲要求)1.电功：(1)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功(2)公式：wquiut.(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(2)公式：piu.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：qi2rt.4热功率(1)定义：单位时间内的发热量(2)表达式：pi2r.电阻的串联、并联(考纲要求)串联电路并联电路总电阻r总r1r2r3rn各电路相等的物理量i1i2i3inu1u2u3un电流或电压分配关系i1r1i2r2inrn总电流i总i1i2ini总i1i2i3in总电压u总u1u2unu总u1u2un电功率分配关系p1r1p2r2pnrn1(2011梅州高三检测)下列说法中正确的是()由r可知，电阻与电压、电流都有关系由r可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零a b c d解析r是电阻的定义式，r与电压和电流无关，故错误；而r是电阻的决定式，横截面积一定，电阻与导体的长度成反比，长度一定，电阻与导体的横截面积成正比，故正确；电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故错误；当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，此时的导体叫超导体，故正确答案d2鸟儿落在110 kv的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露电线，但鸟儿仍然安然无恙这是因为()a鸟有耐高压的天性b鸟脚是干燥的，所以鸟体不导电c鸟两脚间的电压几乎为零d鸟体电阻极大，所以无电流通过解析因为鸟与两脚之间的导线并联，两脚间导线电阻很小，分得的电压很小，所以鸟两脚间的电压很小，几乎为零故c正确，a、b、d错误答案c3一台电动机，额定电压是100 v，电阻是1 .正常工作时，通过的电流为5 a，则电动机因发热损失的功率为()a500 w b25 w c1 000 w d475 w解析电动机的热功率pi2r521 w25 w，b正确，a、c、d错误答案b4把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串t并为()a11 b21 c41 d14解析串联后电阻为r12r，产生的热量为q1t串t串；并联后电阻为r2，产生的热量为q2t并t并，若要q1q2，所以有t串t并41.答案c5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 解析电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度增加，截面面积在减小，即满足vsl关系式把电阻丝由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正确答案d6甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d10.5 mm和d21 mm，熔断电流分别为2.0 a和6.0 a，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是()a6.0 a b7.5 a c10.0 a d8.0 a解析甲、乙保险丝等长，由电阻定律r可知r，所以r1r241，把r1、r2并联接入电路，由分流关系知，因熔断电流i26 a，故i1只能是1.5 a，总电流ii1i27.5 a若i12 a，则i28 a6 a，保险丝会熔断，故b正确答案b考点一对欧姆定律及伏安特性曲线的理解1对欧姆定律的理解及应用(1)注意欧姆定律的“二同”同体性：指i、u、r三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体同时性：指u和i必须是导体上同一时刻的电压和电流(2)欧姆定律不同表达式的物理意义i是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流i与电压u成正比，与电阻r成反比公式r是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”2对伏安特性曲线的理解(1)图线a、b表示线性元件图线c、d表示非线性元件(2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故rair或i能量转化电流做功，电能全部转化为电热wquiti2rtt或p电p热电流做功，电能除转化为内能外，还要转化为其他形式的能，电功wuit，电热qi2rt，wqw其他或pp热p其他元件举例电阻、电炉丝、白炽灯等电风扇、电动机、电解槽等【典例2】 如图713所示，图713是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机内电阻r0.8 ，电路中另一电阻r10 ，直流电压u160 v，电压表示数uv110 v试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？(g取10 m/s2)解析(1)由电路中的电压关系可得电阻r的分压uruuv(160110)v50 v流过电阻r的电流ir a5 a即通过电动机的电流imir5 a(2)电动机的分压umuv110 v输入电动机的功率p电imum550 w(3)电动机的发热功率p热im2r20 w电动机输出的机械功率p出p电p热530 w又因p出mgv，所以m53 kg答案(1)5 a(2)550 w(3)53 kg电功和电热的处理方法无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都是i2r.处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功电热其他能量”寻找等量关系求解【变式2】 如图714所示，图714有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110v60 w”的灯泡串联后接在电压为220v的直流电路两端，灯泡正常发光，则()a电解槽消耗的电功率为120wb电解槽的发热功率为60wc电解槽消耗的电功率为60wd电路消耗的总功率为60w解析灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110v电压，且干路电流ii灯a，则电解槽消耗的功率pp灯iu60 w，c正确，a错误；电解槽的发热功率p热i2r内1.3w，b错误；整个电路消耗的总功率p总220w120 w，d错误答案c9.高考卷面失分原因阅卷教师揭秘在高考阅卷过程中，阅卷老师一般是依据标准答案找得分点，然后确定分值考生答卷中得分点不明显的情况有：卷面脏乱字体潦草研究对象或过程不清列不出物理方程物理符号乱用得不出数学结果【典例】 (2009全国卷)(15分)材料的电阻率随温度变化的规律为0(1t)，其中称为电阻温度系数，0是材料在t0时的电阻率在一定的温度范围内是与温度无关的常数金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻已知：在0 时，铜的电阻率为1.7108 m，碳的电阻率为3.5105 m；在0 时，铜的电阻温度系数为3.9103 1，碳的电阻温度系数为5.01041.将横截面积相同的碳棒和铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)解设所需碳棒的长度为l1，电阻率为1，电阻温度系数为1；铜棒的长度为l2，电阻率为2，电阻温度系数为2.根据题意有110(11t)(1分)220(12t)(1分)式中10、20分别为碳和铜在0 时的电阻率设碳棒的电阻为r1，铜棒的电阻为r2，有r11(1分)r22(1分)式中s为碳棒和铜棒的横截面积碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为rr1r2(1分)l0l1l2(1分)式中l01.0 m.联立以上各式得r1020t(2分)要使电阻r不随温度t变化，式中t的系数必须为零，即101l1202l20(2分)联立得l1l0(2分)代入数据解得l13.8103 m(3分)阅卷教师点评通过高考中的阅卷数据分析与总结，我们可以得到以下常见错误和相关建议：错误类型错误原因能力性错误应用数学知识分析物理问题的能力稍差，列出后不能根据题意列出总电阻随温度变化的关系式(即式)，不会令温度t的系数为零求解长度知识性错误理解力稍差，不理解正负温度系数的含义，不知道阻值为什么在一定温度范围内不随温度变化对于该类题目在复习时要注意以下两个方面：(1)解题时应仔细审题，特别注意理解题目中的关键语句，并能据此列出物理规律的方程或物理量间关系方程(2)平时学习要注意多总结解题的技巧与方法，提高应用数学知识分析物理问题的能力.备考建议1(2009广东)导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是()a横截面积一定，电阻与导体的长度成正比b长度一定，电阻与导体的横截面积成正比c电压一定，电阻与通过导体的电流成正比d