2018高考物理一轮总复习第七章恒定电流第21讲电流要点

1、第七章第21讲电流电阻电功及电动展考纲要求 1考情分析命题趋势1.欧姆定律H2015 安徽卷，17高考对本节内容的2.电阻定律I2015 浙江卷，14考查主要是以选择题、3.电阻的串联、并联2015 北京卷，19实验题的形式考查欧姆I2015 全国卷I , 23定律、电阻定律、电功、4.电功率、焦耳定律2014 福建卷,22电功率、焦耳定律、伏I2013 安徽卷，19安特性曲线等考点.*高考解读GAOKAOJIEDU201栏目导航板块一板块二0板块三考点电阻电功及电功率极加一/考点请单课前杳漏知识梳理/1 .电流(1)形成的条件：导体中有 自由电荷；导体两端存在 电压 .(2)标矢性：电流是标

2、量，TF由荷 定向移动的方向规定为电流的方向.(3)两个表达式：定义式：决定式：/=12 .电阻、电阻定律电阻：反映声体对电流阻碍作用的大小.表达为：R=?(2)电阻定律：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.表达式为：«=4 (3)电阻率： 物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性；割* 电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度百 而增大；半导体的电阻率随温度升高而, 3.部分电路欧姆定律及其应用 (1)内容：导体血的电流跟导体两端的电压 成正比,跟导体的电阻 成反比.(2)表达式：/岑适用范围：金属导电和电解液导电，

3、不适用于气体导电或半导体元件.（4）导体的伏安特性曲线图线比较电阻的大小：图线的斜率fc=tan图中J /&4 >_&（填3、Y或 “=" ）；/R线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件，适L/Z用于欧姆定律；依非线性元件：伏安特性曲线不是过原点的直线的电学元件，不适用于欧姆定4.电功率、焦耳定律电功：电路中电场力 移动电荷做的功.表达式为W=gU= UH .（2）电功率：单位时间内电流做的功.表示电流做功的 快慢,表达式为尸= 叱UI纯电阻用电器：电功率P=/U=R =U2/?,非纯电阻用电器：电功率只能是P=_丝焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流

4、的二次方成正比,跟导体 的电阻及通电时间成正比.表达式为0= RRt.U2纯电阻用电器：电热Q=IUl=尸Rl=R.非纯电阻用电器：电热只能是。=1尔.对点检测/1.判断正误电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向.（X）由/?=彳可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成 反比.（X）（3）由=早知，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.（X）（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/随时间/变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷 量.（7）公式W=UIt及Q=PRt适用于任何电路.（7 ）U2公

5、式W=/=/2R/只适用于纯电阻电路.（） 2.（纯电阻电路与非纯电阻电路）如图所示，用输出电压为L4V、输出 电流为100 mA的充电器对内阳为2 c的银一氢电池充电.F列说法错误 的是（D ） A.电能转化为化学能的功率为0.12 W B.充电器输出的电功率为0.14W+1 C.充电时，电池消耗的热功率为0.02 W? D.充电器把0.14 W的功率储蓄在电池内 解析：充电器对电池的充电功率为= U/ = 0.14 W,电池充电时的热功 率为P讪 = Fr = 0.02 W,所以转彳匕为花学能的功率为匕匕=P反一 P热=0.12 W,因此充电器把0.12W的功率储蓄在电池内，故选项A、B、

6、（5正确， D错误.板块二/考出招展题型解码考於精讲考法一对电流表达式的理解公式及适用范围字母含义定义式/=f 一切电路q为时间，内通过导体横截面的电荷量微观式I=nqSv 一切电路/：导体单位体积内的自由电荷数夕：每个自由电荷的电荷量S：导体横截面积航电荷定向移动速率梵决定式1=号金属、电解液U：导体两端的电压R：导体本身的电阻广解题技巧电流微观表达式的相关说明(1)判断某个量与其他量的变化关系，可以根 据公式推导出该物理量的表达式，就能看出 该物理量与其他量是否有关，以及随其他量 的变化如何变化等. (2)电流的微观表达式在金属导体、静电除毒、 电视机显像管等问题中都有应用.为米,例1截面

7、积为S的导线上通有电流/.已知导线每单位体积中有个自由电子， 每个自由电子的电荷量是e,自由电子定向移动的速率是小则在时间心内通过导 线截面的自由电子数是（A）e加击二二二（匚B.gz!D.®nSvSt nvMA.c. 解析：因为所以自由电子数为N则正确.电流的微观表达式为1 = eoS,所以自由电子数为n=鸟=吧警=nvSt,正确. VV烤法二电阻定律的理解及应用1 .电阻与电阻率的区别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 .电阻率的理解电阻率可以用=牛计算，在数值上等于用某种材料制成的长为1 m、横截 面积为In?的导线的

8、电阻值.电阻率与导体材料有关，与导体长度，、横截面积S无关.(3)电阻率与温度有关.例如，金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，可制 3.两个公式的对比公式R=p(R=1区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说 明电阻与U和1有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相同点都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)解题技巧I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;导体的电阻率不变，因其由导体材料本身决定 导体的体积不变，由

9、可知/与s成反比.在p、I、s都确定之后，应用电但定律求解. I例2（多选）（2017 广东江门质检）如图所示，2和&是同种材 料、厚度相同、表面为正方形的导体，但的尺寸比&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，则下列说法中正确的是（电流A 4方向电流 少G向 A. 当中的电流小于&中的电流X# 戾/ B.与中的电流等于6中的电流 V C.片中自由电荷定向移动的速率大于心中自由电荷定向移 动的速率烧 D. 6中自由电荷定向移动的速率小于此中自由电荷定I整 动的速率解析：设正方形导体的边长为/,厚度为d.材料的电阻率为p,由可知用 = /?2=p

10、；，故两导体加上相同的电压时，流过两导体的电流相等，选项A错误，B 正确；因为幻的横截面积大于B的横截面积，根据电流的微观解释人殉S。可知, 选项C错误，D正确.三欧姆定律与伏安特性曲线的理解考法及应用 1.图线的意义 (1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导 体有不同的伏安特性曲线. (2)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.一电阻越小，故(如图甲所示). (3)图线c的斜率增大，电阻减小：图线"的斜率减小， 所示). (4)c、d图线上某点切线的斜率不是电阻的倒数.上匕甲乙电阻增大(如图乙 2.图线的区别 (1)图甲中图线a、6表示线性元件，

11、图乙中图线c、d表示非线性元件. (2)在伏安特性曲线中，线性元件图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大,U误区防范I运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题如图所示.非线性元件的1 - U图线是曲线，导体电阻&=9即电阻等于图线上点(14, /)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等 于该点切线斜率的倒数，即R号.(2)1- U图线中的斜率k； 斜率*不能理解为htan a(a为图线与U轴的夹 角)，因坐标轴的单位可根据需要人为规定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾鼐隈 不同的.“二”例3（2017 四川成都诊断）小灯泡通电后其电流I随所加电压1/变化的图线如图 所示，P为图线上一点，PN为图线在P点

12、的切线，PQ为U轴的垂线，PM为/轴 的垂线，则下列说法中正确的是（D ）A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B.对应P点，小灯泡的电阻为C.对应P点，小灯泡的电阻为D.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形P0OM所围面积解析：在/-U图象中，图线上的点与0点连我的斜率表示该点所对应的电压 电流下电阻的倒数，图象中图线的斜率逐渐减小，电阻逐渐增大，A错误；对应P 点，小灯泡的电压为5,电流为心，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为K =乎, B、C错误；其工作功率为P = UJ2,即为图中矩形PQOM所围的面积，D正确.考法四电功、电热、电功率和热功率纯电阻电路与非纯电阻电路的比较d = Qf纯

13、电阻一用电器一一非纯电阻5 = UI = fR = JT如电阻、电炉子、白炽灯等->甲 > Q卯=Ult = FRt + 俨鼻隹= 67 = f R + P其他.、一如电风扇、电动机、电解槽等一/尸甲=Pit =乃例=误区防范I非纯电阻问题的“四大注意” (1)无论是纯电阻还是非纯电阻，电功均为w=u，电热均 为 Q = PRt. (2)处理非纯电阻的计算问题时，要善于从能量转化的角度 出发，紧紧围绕能量守恒，利用“电功=电热+其他能量” 寻找等量关系求解. (3)非纯电阻在一定条件下可当作纯电阻处理，如电动机卡 住不转时即为纯电阻. (4)若电路中，为电动机与纯电阻串联.在求电动

14、机电 电流时，不能对电动机应用欧姆定律，应对其他纯电阻元 分析，间接得到电动机电压和电流.例4如图所示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r=0.8 Q, 电路中另一电阻火=10。，直流电压。=160 01V,电压表示数。丫=110 V.试求： h (1)通过电动机的电流；UJH-I (2)输入电动机的电功率；|中中 若电动机以0=1 m/s匀速竖直向上提斤豆= 物，求该物的质量.塞承黑 (g取 lOm/S?).解析：由电路中的电压关系可得电阻R的分压Ur = U-Ul(160-110)V =50 V,流过电阻K的电流/r*糕A = 5A,即通过电动机的电流儿=及=5A.

15、Iv Ilf电动机的分压，广Uv = HO V,输入电动机的功率P电”/M = 550 W.(3)电动机的发热功率P热=ltr- 20 W,电动机输出的机械功率P/=P电-P弘P/= 530W,又因Pl勿g%所以加品=53kg.O答案：(1)5 A (2)550 W (3)53 kg 等递进题组/ 1. （2016 福建宁德质检）电阻与和凡分别标有“2d 1.0A 和“4。0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示， 则此电路中允许消耗的最大功率为（A ） A. 1.5 W B. 3.0 W 凡 r2 C. 5.0 W D. 6.0 W 1=1 亡一 解析：两电阻的额定电流不同，凡允许通过

16、的最大电流为 0.5 A,为保证电路安全，电路允许通过的最大电流/ = 0.5 A, 所以，此电路中允许消耗的最大功率为PnRA + RJ= L5 w. 2. （2017 广东佛山调研）在如图所示的电路中，输入电压U 恒为8V,灯泡L标有“3 V 6 W字样，电动机线圈的电阻 若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是（a ） A.电动机的输入电压是5 V B.流过电动机的电流是3.2 A C.电动机的效率是80% D.整个电路消耗的电功率是10W解析：灯泡恰能正常发光，说明灯泡两端的 电压为3V,通过灯泡的电流为2A,电动机 的输入电压是8 V-3 V = 5 V,流过电动机的 电流是/=2A,选

17、项A正确，B错误；电动机 内阻消耗功率电动机输入功率为 /t/ = 2X5 W= 10W,故输出功率为6W,效 率为 = 60%,整个电路消耗的电功率是1/W + 6W=16W,选项C、D错误. 3. （2017 上海浦东质检）如图所示为甲、 乙两灯泡的/一U图象，根据图象计算甲、 乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中， 实际发光时的阻值分别为、1 222 c815。解析:两灯泡并联在电压为220 V的电路中,则每只灯泡两端的电压均为220 V,根据/-U图象知：甲灯工作时的电流约为/0.18A,乙灯实际工作时的电级JuU0.27A,所以它们的实际限值分别为右 1 222。； /?匕=/-8

18、15口/甲/乙板央三/考卷送检-规范冬题典例诊断/例1侈选）（2017江西南昌质检6分）有一电动机，额定电压为U,额定电流为h 内阻为r,当该电动机正常工作时，下列说法正确的是（A.电动机的输入功率P=WB.电动机内阻上的发热功率为P热=衣C.电动机内阻上的发热功率产热=§U2【答题送检广D.电动机的输入功率P=：错误致错原因扣分C或DU2 、 不理解2的意义-6来自阅卷名师报告解析电动机的输入功率为电路中电流做功的总功率，P = ui,故A正确；由焦 耳定律可知内阻上的发热功率P达衣，故B正确；电动机正常工作时为非纯电阻 u U2电路，不满足欧姆定律，此时了无任何意义，故C D错误

19、.答案ABI例2（多选）（2017 广东惠州质检6分）如图所示，电阻/?1=20 Q,电动机绕组的阻值心=10。.当开关断开时，电流表的示 数是/°=0.5A,当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端 的电压不变，电流表的示数/和电路消耗的电功率P应是( ) A. Z=1.5 A B. Z<1.5 A C. P=15 W D- P<15 W错误致错原因扣分A或C不能正确理解非纯电阻电路与纯电阻电路 的区别，机械地套用欧姆定律求电流而致 错.-6来自阅卷名规范答题I解析由题意知，电路两端的电压。=d/。=10丫，闭合开关后， 电阻电路，有5= PR + Pg 即?RU八 可得/RvU,即/V1.5A, 耗的电功率尸=Ukl5 W,故B、D正确.-.I答案BDI i答题送检师报告规范迁移/ 1.（多选）如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电 动机M和电热丝R构成.已知电吹风的额定电压为220 V,吹 冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 000 W.关于该电吹风，下列