教科版物理高考第一轮复习——电阻定律与欧姆定律（学案）

1、.年 级高三学 科物理版 本教育科学版内容标题高考第一轮复习电阻定律与欧姆定律问题综合一、教学内容：高考第一轮复习电阻定律与欧姆定律问题综合二、学习目的：1. 掌握电流的概念及其特点，可以在详细问题中灵敏运用欧姆定律分析电路的构造特点及相关物理量。2. 掌握电阻定律的内容及其本质，突出理解电阻定律在实验过程中所表达的物理思想。3. 重点掌握伏安特性曲线类习题的解题思路和方法。考点地位：本节的内容是电学理论的根底，在高考中占有相当重要的地位，近几年的高考中，电学实验是实验考察的重点，学习好这部分的内容是理解好电学实验的根底，本部分内容在高考中既可以通过选择或计算题的形式单独考察知识点，可以把本部

2、分的内容与电学实验综合在一起考察，如对于电路构造的分析，对于伏安特性曲线问题的考察，都是近几年高考的热点。一电流1. 定义：电荷的定向挪动形成电流. 注：此处的“电荷指自由电子、正电荷、负电荷. 电荷的无规那么运动形不成电流，只有定向挪动才能形成电流. 2. 形成电流的条件：导体两端存在电压；存在可自由挪动的电荷. 3. 电流的方向：规定正电荷定向挪动的方向为电流的方向. 如电流是靠自由电子的定向挪动形成的，那么电流方向与自由电子的定向挪动方向相反. 4. 电流的定义式：，其中Q是通过导体截面的电荷量. 在国际单位制中电流的单位是安培. .5. 电流的微观本质：如下图，AD表示粗细均匀的一段导

3、体l，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向挪动的速率为v，设导体横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q. AD导体中的自由电荷总数：N=nlS总电荷量：Q=Nq=nlSq所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：导体AD中的电流：由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向挪动速度，还与导体的横截面积有关. 问题1、电流概念的理解及其微观表达式的运用：如以下图所示电解池内有一价离子的电解液，在时间ts通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电量为e，那么以下说法正确的选项是 A. 溶液内电流方向从A到B，电流

4、强度为B. 溶液内电流方向从B到A，电流强度为C. 溶液内正、负离子反方向挪动，产生的电流互相抵消D. 溶液内电流方向从A到B，电流强度为答案：D变式1：在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。电子的电量为e、质量为m，那么在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内的电子个数是 A. B. C. D. 答案：B二电阻、电阻定律1. 电阻1定义：导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻. 2定义式：. 3单位：欧姆，国际符号. 注：对给定的导体，它的电阻是一定的，因此，不管导体两端有无电压，电压大

5、小如何，电阻是一定的；不管导体内是否有电流流过，电流强弱如何，电阻是一定的，所以不能说电阻与电压成正比，与电流大小成反比. 2. 电阻定律1公式：注意：电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压和通过的电流无关。2电阻率计算公式：与物体的长度l、横截面积S无关，由物体的材料决定，与温度有关. 物理意义：反映了材料对电流的阻碍作用，在数值上等于用这种材料制成1m长、截面积为1m2的导线的电阻值。与温度的关系：有些材料如金属的电阻率随温度的升高而增大，有些材料如绝缘体、半导体的电阻率随温度升高而减小，也有些材料如锰铜、康铜的电阻率几乎不受温度的影响. 当温度降低到绝对零度附近时，某种材料的电阻率突然减

6、小到零，这种现象叫超导现象，处于这种状态的导体叫超导体. 问题2、电阻定律的理解与运用问题：如下图，厚薄均匀的矩形金属片，边长ab=10cm，bc=5cm，当A与B间接入的电压为U时，电流为1A，当C与D间接入的电压为U时，其电流为 A. 4AB. 2AC. 0.5AD. 0.25A答案：A变式2：如图，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为。在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I1；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，求I1：I2。解析：1、2两端加上恒定的电压U时，导体的长度是c，横截面积

7、是ab；3、4两端加上恒定的电压U时，导体的长度是a，横截面积是bc，所以两种情况下导体的电阻之比为4：25，又两种情况下电压相等，由欧姆定律可得，.答案：25：4变式3：材料的电阻率随温度变化的规律为，其中称为电阻温度系数，是材料在t=0时的电阻率. 在一定的温度范围内是与温度无关的常量. 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那么相反，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. ：在0时，铜的电阻率为，碳的电阻率为；在0附近，铜的电阻温度系数为，碳的电阻温度系数为。将横截面积一样的碳棒与铜棒串接成长

8、1.0m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. 分析：主要考察电阻定律、电阻与温度的关系。解析：设所需碳棒的长度为L1，电阻率为，电阻温度系数为；铜棒的长度为L2，电阻率为，电阻温度系数为。根据题意有式中、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，有式中S为碳棒与铜棒的横截面积。碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为式中联立以上各式得要使R不随t变化，式中t的系数必须为零，即联立式得代入数据解得三部分电路的欧姆定律：1内容：导体中电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。公式为或写成U=IR。2适用范围：只适用

9、于金属、电解液导电，不适用于气体导电；只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路。3伏安特性：线性电学元件的伏安特性在I-U图上是过原点的直线而非线性电学元件的I-U图线不是直线。电阻恒定不变的导体，它的伏安特性曲线是直线，如图中a、b两直线所示，直线的斜率等于电阻的倒数，斜率大的电阻小。电阻因外界条件变化而变化的导体，它的伏安特性曲线是曲线，如图中c所示，曲线c随电压的增大，曲线上的任一点与原点的连线的斜率变大，那么对应的导体电阻减小。问题3、部分电路的欧姆定律的应用问题：AB两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆

10、上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量，可以确定损坏的位置：1令B端双线断开，在A处测出双线两端的电阻RA；2A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；3在A端的双线间加一电压UA，在B端的双线间用内阻很大的电压表测量出两线间电压UB。试由以上测量结果确定害处的位置。解析：设双线电缆每单位长度电阻为r、漏电处电阻为R，漏电处距A端为x，等效电路如以下图所示，由电阻定律： 由欧姆定律： 解以上三式，消去r、R得答案：变式4：一个T型电路如下图，电路中的电阻R110，R2120，R3=40。另有一测试电源，电动势为100V，内

11、阻忽略不计。那么 A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40C. 当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80VD. 当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V答案：AC问题4、欧姆定律及伏安特性曲线的综合：以下图甲为某一热敏电阻电阻随温度的改变而改变，且对温度很敏感的I-U关系曲线图：在图乙所示的电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻，由热敏电阻的I-U关系曲线图可知，热敏电阻两端的电压为_V，电阻的阻值为_。解析：由图甲可以看出，热敏电阻的阻值不是定值，因此，对于此题中的两个问题，必须通过图象才能顺利求解。如图乙电路，可求得通过电阻的电流强度，从而得出通过和热敏电阻中的电流强度。再由图甲所示的I-U关系曲线图，读出当通过热敏电阻中的电流强度为34mA时对应的电压值为5.2V。最后求出电阻的阻值为。答案：5.2112变式5：小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，那么以下说法中正确的选项是 A. 随