2022年高考物理总复习讲义：1、部分电路欧姆定律

1、部分电路欧姆定律

[P3.]复习精要

一、电流

电流强度的定义式：I工

t

适用于任何电荷的定向移动形成的电流.

对于金属导体有l=nqvS

(〃为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，u为自由

电子的定向移动速率，约10-5m/s,远小于电子热运动的平均速率

1。5就$,更小于电场的传播速率3xl08m/5),这个公式只适用于金属

导体，千万不要到处套用。

[P4.]二、电阻、电阻定律

(1)电阻

表示导体对电流阻碍作用的物理量.我们定义加在导体两端的电压U

与通过导体的电流/之间的比值，叫做导体的电阻，用R表示.写成

公式为R=4

导体的电阻由导体本身的物理条件决定，而与加在导体两端的电压及

通过导体的电流无关.

[P5.](2)电阻定律

导体的电阻R跟它的长度/成正比，跟它的横截面积S成反比。火=0，

S

①"是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率，0=罕单位是

。加。

②纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。

③材料的电阻率与温度有关系：

。.金属的电阻率随温度的升高而增大.伯较明显，可用于做温度计；

镒铜、银铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。

尻半导体的电阻率随温度的升高而减小。

c.有些物质当温度接近0K时•，电阻率突然减小到零——这种现象叫

超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变

为超导状态的温度叫超导材料的转变温度Tco

[P6.]三、欧姆定律导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的

电阻成反比.

写成公式为/=?

R

电阻的伏安特性曲线是过原点的直线。

比较伏安特性曲线所示的两电阻的大小

当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点

的直线。

一些非线性元件（如二极管）的伏安特性曲线也不是过原点的直线。

欧姆定律适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电.

[P7.]四、串、并联电路的基本特征

1.串联电路的特征:

①/=/1=/2=，3=...

②U=U1+U2+U3+…

③尺=/?1+R2+R3+…

④4=­..=2

R、R)R3R

⑤-J/

R、R)R3R

[P8.]2.并联电路的特征:

①/=/1+，2+/3+…

②U=U\=U2=lh=...

(3)—=—+—+—+•••

R属R?R3

④hRi=l2R2=hR3=...=IR=U

⑤尸|氏1=尸2氏2=P3氏3=...=尸尺=4

[P9.]电阻R与两个完全相同的晶体二极管Di

Di

和。2连接成如图所示的电路，4、。端加上的电压「田

时，流经。点的电流为0.0L4；当Uab=&-

—0.2V时，流经。点的电流仍为0.01A,则电阻R

的阻值为（C）

（A）1020Q（B）1000Q

（C）980。（D）20Q

[PIO.]一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36卬与36V。若把

此灯泡接到输出电压为18V的电源两端，则灯泡消耗的电功率

（B）

力.等于36W8.小于36W,大于9W

C.等于9WD小于36W

[P11.]按照经典的电子理论，电子在金属中运动的情形是这样的：

在外加电场的作用下，自由电子发生定向运动，便产生了电流。电子

在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞，将动能交给金属离

子，而自己的动能降为零，然后在电场的作用下重新开始加速运动（可

看作匀加速运动），经加速运动一段距离后，再与金属离子发生碰撞。

电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程，用/表示。电子运动的

平均速度用D表示，导体单位体积内自由电子的数量为〃，电子的质

量为用，电子的电荷量为e,电流的表达式。

请证明金属导体的电阻率P=鸽。卜—自由程/-

㊀一^

Y电压U

解：（16分）证明：导体中电流强度的微观表达式为：/=〃。汴

根据电阻定律：（4分）根据欧姆定律：R=包（4分）

sI

自由程内，电子在加速电场作用下，速度从。增加到八由动能定理：

qU（4分）

又由于三母（2分），可得出电阻率P的表达式为：p=^（2分）

2neI

[P13.]有一内电阻为4.4。的电解槽和一盏标为“110V60肘的灯泡串

联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则

(C)

A.电解槽消耗的电功率为120WB.电解槽发热功率为60W

C.电解槽消耗的电功率为60WD.电路消耗总功率为60W

[P14.]现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电

阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电

阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件Ro进行测试，测得通过

其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：

I/A0.200.450.801.251.802.813.20

U/V0.400.600.801.001.201.501.60

⑴根据表中数据，判断元件R)可能是由上述哪类材料制成的，并简

要说明理由。

⑵把元件Ro接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为

1.804。已知电路中电源的电动势为3匕内阻不计。此时定值电阻R

的电功率为多大？

⑶请根据表中数据在(。)图中作出/—U图线。

为了求出通过该元件R)的电流/与电压U间的具体关系式，请你适

当选取坐标轴，将

表中有关数据进行适当计算，在(/?)图中作出线片一

—卜

并求出/和U之间的具体关系式。

解：（14分）⑴该元件Ro是由半导体材料制成的（2分）对数据计算

分析后发现，随着电流增大，即元件Ho的发热功率越大，对应电压

与电流的比值越小，即电阻值越小（2分）

⑵由表中数据可知，当电流为L8A时，Uo=1.2V（2分）

定值电阻两端的电压UR=U—UO=1.8V（1分）

定值电阻消耗的功率P=3.24W（1分）

⑶/一。图如图（q）（2分）