高考物理一轮复习 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率教案（含解析）沪科版.doc

【创新设计】2016届高考物理一轮复习 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率教案（含解析）沪科版考点内容要求命题规律复习策略欧姆定律(1)闭合电路欧姆定律的理解；(2)电路的动态分析，电路故障的分析判断；(3)含容电路的分析与计算；(4)非纯电阻电路中电功、电热的计算；与电磁感应、交变电流相联系的电功、电热的计算；(5)电学实验的考查居多本章可采用中心发散复习法复习(1)本章第一部分知识可以以部分电路的欧姆定律为中心，发散为六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率和电热)，三个定律(部分电路欧姆定律、电阻定律、焦耳定律)；(2)本章第二部分知识可以以闭合电路欧姆定律为中心，发散为讨论电动势、电阻的串并联、闭合电路电流、路端电压、电动势和内阻的测量、电表的改装和多用电表的使用、闭合电路中的能量转化和守恒电阻定律电阻的串、并联电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律电功率、焦耳定律实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率知 识 梳 理知识点一、欧姆定律1电流(1)定义：自由电荷的定向移动形成电流。(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向。(3)两个公式定义式：i；微观式：inqsv(q为自由电荷的电荷量)。2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。知识点二、电阻定律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(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。知识点三、电功率、焦耳定律1电功(1)定义：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。思维深化判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向。()(2)比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻r。()(3)由知，导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积rs成正比，与导体的长度l成反比。()(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。()(5)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。()答案(1)(2)(3)(4)(5)题 组 自 测题组一电阻率、电阻定律的理解与应用1关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是()a由r可知，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b由r可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比c由可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比d由可知导体的电阻越大，其电阻率越大解析导体的电阻是导体本身的性质，与两端电压和电流无关，选项a错，b对；电阻率是材料本身的性质，只与材料和温度有关，与导体的长度和横截面积无关，选项c、d均错。答案b2一段长为l，电阻为r的均匀电阻丝，把它拉制成3l长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为()a. b3r c. dr解析根据电阻公式r，在拉伸过程中电阻丝的体积不变，当长度变为原来的3倍后，横截面积变为原来的，所以r9r，平分成3段后，每段的电阻为3r，故根据并联电路规律可得并联后的电阻为，解得r并r，故选项d正确。答案d题组二欧姆定律的理解及应用3对于欧姆定律，下列说法正确的是()a从i可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比b从r可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比c从r可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比d从r可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析对于欧姆定律i可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项a对；导体的电阻由导体本身决定，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项b、c、d错。答案a4如图所示电路中，a、b两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器的滑片p向d端移动一段距离时，哪一个电路中的电流表读数会变小()解析选项a、c、d中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片p右侧部分，当滑动变阻器的滑片p向d端移动时，滑动变阻器阻值减小，由欧姆定律i可知，电路中的电流将会增大，电流表读数会变大，故选项a、c、d错误；而选项b中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片p左侧部分，当滑动变阻器的滑片p向d端移动时，滑动变阻器阻值增大，电路中的电流将会减小，电流表读数会变小，选项b正确。答案b题组三电功、电热、电功率的理解和计算5(多选)关于三个求功率的表达式pui，pi2r，p的适用范围，以下说法正确的是()a第一个式子只适用于求电功率，后两个式子只适用于求热功率b在纯电阻电路中，三个式子既适用于求电功率又适用于求热功率c在非纯电阻电路中，第一个式子适用于求电功率，第二个式子适用于求热功率，第三个式子没有意义d由i可知，三个式子没有任何区别，它们表达相同的意义，所求p都是电功率解析式子pui普遍适用于求电功率，式子pi2r普遍适用于求热功率，式子p在纯电阻电路中用于计算电功率和热功率，在非纯电阻电路中没有意义，选项a错误，c正确；在纯电阻电路中，欧姆定律成立，则三个式子既可适用于求电功率又可适用于求热功率，选项b正确；在非纯电阻电路中，三个式子表达的意义不同，选项d错误。答案bc6有一台标有“220 v,50 w”的电风扇，其线圈电阻为0.4 ，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是()ai a，quit3 000 jbqpt3 000 jci a，qi2rt1.24 jdqt60 j7.26106 j解析电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能，又产生内能的用电器，其功率piu，则i a，而产生的热量只能根据qi2rt进行计算。因此，选项c正确。答案c考点一对电阻、电阻定律的理解与应用1电阻与电阻率的区别电阻反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻率反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好2.电阻的决定式和定义式的比较公式rr区别电阻的决定式电阻的定义式说明了导体的电阻由哪些因素决定，r由、l、s共同决定提供了一种测电阻的方法伏安法，r与u、i均无关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体【例1】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()a14 b18 c116 d161解析本题应根据电阻定律r、欧姆定律i和电流定义式i求解。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。答案c导体形变后电阻的分析方法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。【变式训练】1一个内电阻可以忽略的电源，给装满绝缘圆管的水银供电，通过水银的电流为0.1 a。若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管)，那么通过水银的电流将是()a0.4 a b0.8 a c1.6 a d3.2 a解析大圆管内径大一倍，即横截面积为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银柱长度变为原来的，则电阻变为原来的，因所加电压不变，由欧姆定律知电流变为原来的16倍。c正确。答案c考点二对欧姆定律及伏安特性曲线的理解1图1甲中，图线a、b表示线性元件，图乙中图线c、d表示非线性元件。2图线a、b的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故rarb(如图甲所示)。3图线c的电阻随电压的增大而减小，图线d的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)。图14伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。【例2】(多选)如图2甲所示电路，小灯泡通电后其两端电压u随所通过的电流i变化的图线如图乙所示，p为图线上一点，pn为图线的切线，pm为u轴的垂线，pq为i轴的垂线，下列说法中正确的是()图2a随着所通电流的增大，小灯泡的电阻增大b对应p点，小灯泡的电阻为rc在电路中灯泡l两端的电压为u1时，电阻r两端的电压为i1rd对应p点，小灯泡的功率为图中矩形pqom所围的“面积”解析由欧姆定律知，ui图中任意一点的电阻为该点与坐标原点o点的连线的斜率，随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大，选项a正确；对应p点，小灯泡的电阻为o、p连线的斜率，即r，选项b正确；对应p点，小灯泡的功率为pu1i2，即图中矩形pqom所围的“面积”，选项d正确；在电路中灯泡l两端的电压为u1时，通过电阻r的电流为i2，其两端的电压为i2r，选项c错误。答案abd【变式训练】2(多选)如图3所示是电阻r的iu图像，图中45，由此得出()图3a通过电阻的电流与两端电压成正比b电阻r0.5 c因iu图像的斜率表示电阻的倒数，故r1.0 d在r两端加上6.0 v的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 c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。答案ad考点三电功、电热、电功率和热功率【例3】如图4所示，电阻r和电动机m串联接到电路中，已知电阻r跟电动机m线圈的电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻r和电动机两端的电压分别为u1和u2；经过时间t，电流通过电阻r做功为w1，产生的热量为q1；电流通过电动机m做功为w2，产生的热量为q2，则有()图4au1u2，q1q2 bw1w2，q1q2cw1w2，q1q2 du1u2，q1q2解析电阻r和电动机m串联，流过两用电器的电流相同。电阻r跟电动机m线圈的电阻相等，则由焦耳定律可知两者产生的热量相等，则q1q2。电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能绝大部分转化为机械能，所以电流通过电动机m做的功要大于电流通过电阻r做的功，w1w2。u1ir，u2ir，则u1u2。故选项b正确。答案b电功和电热的处理方法(1)首先要分清所研究的电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，正确选择计算公式。(2)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。【变式训练】3