湖南人教新课标高中总复习第1轮物理第7章第1讲欧姆定律焦耳定律和电阻定律3

1、高考对本章的考查主要是以选择题和设计性实验题为主 选择题主要考查基本概念(电动势、电流、电压、电阻与功率)和各种电路的欧姆定律以及电路的串并联关系如电阻的计算，电功与电热、电功率与热功率的计算，电路的动态变化，故障分析，电流表、电压表、多用电表的使用，与电场综合的含电容电路的分析和计算，与电磁感应综合的电路中能量转化问题等,物理实验是高考物理的必考题，也是考生失分较多的题型，分值占1719分，在整个主观题中约占25%左右一般围绕力学和电学两部分命题，特别是电学实验题更是高考命题的重头戏，而且电学实验题一般是比较难、分值高的高考对物理实验的考查形式有选择、填空、简答、连线作图、器材选择、方案设计

2、等其中设计性实验一般分值高、难度大，出现的可能性大，在高考备考中应予以高度重视,1按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：基本概念和定律；串并联电路、电表的改装；闭合电路欧姆定律其中重点是对基本概念和定律的理解、熟练运用欧姆定律和其他知识分析解决电路问题难点是电路的分析和计算,电路部分的复习，其一是以部分电路欧姆定律为中心，包括七个基本物理量(电动势、电压、电流、电阻、电功、电功率、电热)，三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)，以及串、并联电路的特点等概念、规律的理解、掌握和计算其中要着重理解电动势，知道它是描述电源做功能力的物理量，是电源中的非静电力将一库仑正电荷从电源的负极

3、推至正极所做的功；正确理解两个欧姆定律的内容和适用条件，运用两个定律处理简单的混联电路的方法，能用这两个欧姆定律进行电路分析,其二是以闭合电路欧姆定律为中心讨论电动势概念、闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化 其三，对高中物理所涉及的三种不同类别的电路进行比较，即恒定电流电路、变压器及远距离输电电路和感应电路，比较这些电路哪些是基本不变量，哪些是变化量，变化的量是如何受到不变量的制约的，其能量是如何变化的在恒定电流电路中，通常是电源的电动势和内电阻是基本不变量，在外电阻改变时其他量的变化受到基本不变量的制约,复习时要强化对电路结构的认识和分析，电路故障分析；多进行一题多解和一题多

4、变等习题的训练，形成知识网络；注意从题给的物理现象、物理模型、临界状态、附图、推演运算和物理与生活常识中挖掘隐含条件，加强审题能力的培养 2毫无疑问，实验复习是本章复习的主旋律，所以一定要特别重视实验的复习,实验复习包括基本仪器和仪表的使用与读数；基本物理量的测量；基本的实验原理和基本实验方法；实验器材的选择和使用；使用方案的确定；实验步骤和实验操作的考查；实验数据的处理，包括实验误差的产生及减小误差的方法特别要加强电路设计及实物连接图的复习训练 其实本章所有实验均可归结为电阻的测量，而电阻的测量又基本归结为伏安法，其测量的基本原理就是欧姆定律所以掌握伏安法和欧姆定律是复习中的重中之重，对它的

5、复习能起到提纲挈领的作用，真正能做到以不变应万变,电路,基本概念,电路,基本概念,电路,基本概念,电路,基本规律,电路,电路特点,电路,电路特点,电路,基本实验,第1讲,欧姆定律、焦耳定律和电阻定律,一、电流 1电流 (1)概念：电荷的定向移动形成电流从宏观 上看，电荷的热运动不能形成电流 (2)形成电流的条件： 存在自由电荷：金属导体自由电子，电解液或气体电离导电时正、负离子 导体两端存在电压：当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流,(3)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向

6、在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流 (4)直流电指方向不随时间变化的电流；恒定电流是指方向和强弱都不随时间变化的电流,3电阻率 (1)意义：电阻率跟导体的材料有关，是反映材料导电性能的物理量，在数值上等于用该材料制成的1m长，横截面积为1m2的导体的电阻值，电阻率大表示导电性能差 注意：电阻和电阻率有区别，电阻是反映对电流阻碍作用的大小电阻率是反映导电性能好坏，电阻率是影响电阻的一个因素 (2)单位：欧姆米，简称欧米，符号是m.,(3)电阻率与温度有关导体材料本身的属性 金属：金属的电阻率随温度的升高而增大较明显，可用于做温度计 合金：有的合金电阻率几乎不受温度的影响，锰铜、

7、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻纯金属的电阻率小，合金的电阻率大,超导体：当温度降低到某一温度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象，发生超导现象的物质称为超导体材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的转变温度TC.,注意IU曲线和UI曲线的区别在IU曲线中，斜率的倒数表示电阻，在UI曲线中，斜率表示电阻 还要注意：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 (2)线性元件和非线性元件 符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件；不符

8、合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线，这种电学元件叫做非线性元件,四、电功和电功率 1电功 (1)定义：在一段电路中电场力所做的功，也就是电流所做功，简称为电功电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程，电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；电热器把电能转化为内能. (2)公式：WqUUIt.对在恒定电流下的任何一段电路或用电器均成立 (3)单位：在国际单位制中是焦(J)，常用单位有千瓦时(kWh)，1kWh3.6106J.,2电功率：表示电流做功的快慢 (1)定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率 (2)公式：PW/tUI，一段电路上的电功率P等

9、于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积 (3)单位：瓦(W)，常用单位还有毫瓦，千瓦,(4)额定功率和实际功率 用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率，用电器只有在额定电压工作实际功率才等于额定功率当电流、电压和功率三个量中任意一个为额定值时，另两个也一定为额定值,3焦耳定律 (1)焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R和通电时间t三者的乘积 (2)公式：QI2Rt.焦耳定律不仅适用于纯电阻电路，还适用于非纯电阻电路 (3)解释：在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速

10、运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的动能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能,1电流的形成及计算 例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的电子束已知电子的电荷量为e，质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内的电子个数是(),答案：B,方法点拨：本题考查电流强度的微观表达式的应用计算求解此题的关键是对电流的本质要有深刻的认识，依据电流强度的微观表达式，灵活运用解题,变式训练1：银导线的横截面积S4mm2，通以I2A的电流，若每个银原子可以提供一个自由电子，试推导银导线单位长

11、度上的自由电子数的计算公式，并计算结果(已知银的密度10.5103kg/m3，摩尔质量M108g/mol，阿伏加德罗常数NA6.021023mol1，计算结果取1位小数),2电阻定律及欧姆定律的应用 例2：两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，电阻为RA，导线B对折后绞合起来，电阻为RB，然后分别加上相同的电压，求： (1)它们的电阻之比； (2)相同时间内通过导线横截面的电荷量之比,变式训练2：大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50km以上的

12、大气则看做是带电粒子密度非常大的良导体地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面L50km处与地面之间的电势差约为U3.0105V.由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量q1800C.试估算大气电阻率和地球漏电功率P.(已知地球半径r6400km，结果保留一位有效数字),3电功、电热的计算 例3：如图712所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U12V，电解槽内阻rA2，当K1闭合，K2、K3断开时，A示数6A；当K2闭合，K1、K3断开时，A示数5A，且电动机输出功率为35W；当K3

13、闭合，K1、K2断开时，A示数为4A.求： (1)电炉子的电阻及发热功率各多大？ (2)电动机的内阻是多少？ (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？,方法点拨：在非纯电阻电路的计算中，要注意非纯电阻用电器两端的电压并非是全部降落在用电器内阻上，内阻上的电压为U只有在输出功率为零时(此时电路变为纯电阻电路)两者才相等但是，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,变式训练3：图713是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I5.0A和U110V，重物P上升的速度v0.70m/s.已知该装置机械部分的机械效率为70%，重物的质量m45kg(g取10m/s2)求： (1)电动机消耗的电功率P电及绳对重物做功的机械功率P机各多大？ (2)电动机线圈的电阻R多大？,解析：(1)电动机消耗的电功率P电IU1105.0W550W 提升重物做