1、第八章恒定电流(选修31)【p129】内容要求说明欧姆定律电阻定律电阻的串、并联电源的电动势和内电阻闭合电路的欧姆定律电功率、焦耳定律测量电源的电动势和内电阻测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)描绘小电珠的伏安特性曲线练习使用多用电表不要求解反电动势的问题2017、2018命题情况【p129】年份考题题型分值主要考点2017全国卷第23题实验题10分研究小灯泡的UI曲线全国卷第23题实验题9分测G表内阻、电桥电路分析全国卷第23题实验题9分多用电表北京卷第24题计算题20分电磁感应中的电路计算海南卷第12题实验题12分伏安法测电阻、电表读数江苏卷第11题实验题10分传感器、多用电表、闭合
2、电路欧姆定律天津卷第9题(3)实验题6分测电源的电动势与内电阻2018全国卷第23题实验题10分电阻箱读数，滑动变阻器的使用，替代法测电阻全国卷第22题实验题6分把微安表改装成毫安表和电压表全国卷第23题实验题9分实物连线、测Rx、单刀双掷开关的连接第1节电阻定律欧姆定律电功率焦耳定律【p129】夯实基础1电阻(1)意义：反映了导体对电流的_阻碍_作用(2)定义式：R_， 国际单位：欧姆，符号为.2电阻率(1)意义：反映了导体的_导电性能_，由_材料_决定，但受温度影响(2)电阻率与温度的关系金属的电阻率随着温度的升高而_增大_半导体的电阻率随温度的升高而_减小_锰铜合金和镍铜合金的电阻率几乎
3、_不_随温度变化(3)超导现象：当温度降低到接近0 K时，某些金属或合金的电阻率会突变为0，这种现象叫超导现象，最早发现超导现象的科学家是荷兰的昂尼斯目前已经开发出一些“高温”超导材料，它们在100 K左右电阻能降为0.3电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的_长度l_成正比，跟它的_横截面积S_成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关(2)表达式：R_(表示导体材料的电阻率)考点突破例1对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是()A常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10RB常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为RC给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U
4、0，则任一状态下的比值不变D金属材料的电阻率随温度的升高而增大【解析】金属丝均匀拉长到原来的10倍，截面积变为原来的，由R知，电阻变为原来的100倍，A错误；将金属丝从中点对折起来，长度变为原来的一半，截面积变为原来的2倍，由R知，电阻变为原来的，B正确；由于金属的电阻率随温度的升高而增大，当加在金属丝两端的电压升高时，电阻R将变大，C错误，D正确【答案】BD【小结】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求解针对训练1某用电器与供电电源的距离为l，线路上的电流为I，若
5、要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为，那么，该输电导线的横截面积的最小值是(B)A. B.C. D.【解析】由欧姆定律有R，由电阻定律有R，联立解得S，B正确2如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其UI图象如图乙所示，当U10 V时，求电解液的电阻率.【解析】由题图乙可求得电解液的电阻为R 2000 .由题图甲可知电解液长为：la1 m，截面积为：Sbc0.02 m2.结合电阻定律R得 m40 m.【p130】夯实基础1电流(1)形成条件：导体两端有_电压_导体能提供大量的自由电荷
6、，_自由电荷_在导体中定向移动便产生了电流(2)电流的方向：规定与_正电荷_定向运动的方向相同注意：电流虽有方向，但仍为标量(3)电流的大小定义式：I_，单位是七个_基本单位_之一，国际单位是安培，符号是A.微观表达式：I_nqSv_(n为单位体积内的自由电荷数目，q为每个自由电荷的带电量，S为导体的横截面积，v为自 由电荷定向移动的速率)决定式：I_(部分电路欧姆定律，只适用于_金属_或_电解液_导电)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_，跟它的电阻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(4)导体的伏安特性曲
7、线IU图线和UI图线IU图线的斜率k，图中R1_R2(填“”“”或“”)UI图线斜率kR.图中R1_Q(P电P热)WQE其他或UII2RP其他考点突破例4有一台标有“220 V50 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针对训练5如图所示是一提升重物用的直流电
8、动机工作时的电路图电动机内电阻r0.8 ，电路中另一电阻R10 ，直流电压U160 V，理想电压表示数UV110 V求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量(g取10 m/s2)【解析】(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压为：URUUV(160110)V50 V流过电阻R的电流为：IR A5 A即通过电动机的电流为：IMIR5 A(2)电动机的分压为：UMUV110 V输入电动机的功率为：P电IMUM5110 W550 W(3)电动机的发热功率为：P热Ir520.8 W20 W电动机输出的机械功率P出P电P热(5
9、5020)W530 W又因P出mgv所以有：m kg53 kg6电动自行车是一种重要的交通工具，都市中每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为120 kg.当该车在水平地面上以5 m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为36 V，通过电动机的电流为5 A若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取10 m/s2.求：(1)电动机输出的机械功率；(2)电动机线圈的电阻【解析】(1)当电动自
10、行车匀速行驶时，牵引力等于阻力有：FF阻0.02mg24 N；电动机输出的机械功率P出Fv120 W.(2)电动机的输入功率PIU180 W；电动机内部的热功率PrI2rIUP出；代入数据解得r2.4 .考 点 集 训【p310】A组1欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且abc.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是(A)【解析】选项A中电阻横截面积最大，长度最小，根据R可知，其电阻最小选A.2两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端(
11、如图)，电压表的示数为8 V如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将(A)A小于4 V B等于4 VC大于4 V小于8 V D等于或大于8 V【解析】电压表指针偏转的角度取决于通过电压表电流的大小，电压表的示数为UIRV.当RV并联在R1两端时，a、b间电阻为R1与RV并联后的等效电阻，它将小于R1，因a、b间为8 V，可推知R2两端为4 V当电压表并接在R2两端时，R2与RV并联后的等效电阻将小于R2，故电压表的示数一定小于4 V选A.3(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线则下列说法中正
12、确的是(ABD)A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B对应P点，小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积【解析】小灯泡的灯丝是一个纯电阻，在通电时满足欧姆定律从小灯泡的IU曲线可以看出，随着电压的增大，电压与电流的比值增大，即小灯泡的电阻增大，选项A正确；根据欧姆定律，对应P点，从图象可以得出小灯泡的电阻为：R，选项C错误，选项B正确；小灯泡的功率PUI，从图象可以看出等于图中矩形PQOM所围的“面积”，选项D正确4如图所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，长度是a的两倍当开关
13、闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1U2U3112.关于三种材料的电阻率a、b、c，下列说法中正确的是(C)Aa是b的2倍 Ba是c的2倍Cb是c的2倍 Dc是a的2倍【解析】设a的长度为L，横截面积为S，因为R，而R，所以，即1，故b2a；同理，所以，故ac，所以b2a2c.选项C正确5(多选)某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I随所加电压U变化的图线如右图所示，M为两元件的伏安曲线的交点则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法错误的是(ACD)A图中图线a是小灯泡的伏安曲线，图线b是热敏电阻的伏安曲线B图中图线b是小灯泡的伏安曲线，图线a
14、是热敏电阻的伏安曲线C图线中的M点，表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值D图线中M点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率不相等【解析】小灯泡的灯丝是一个纯电阻，其灯丝温度会随着通电电流的增大而升高，阻值也随着增大，所以图中b是小灯泡的伏安曲线，A错；同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流增大，其阻值会逐渐减小，图线a是热敏电阻的伏安曲线，选项B正确；两图线的交点M，表示此状态两元件不仅电流相同，电压也相同，所以此时两者阻值相同，功率也相同，选项C、D错误6一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过
15、电热水器的电流约为(A)额定容量54 L最高水温75 额定功率1 500 W额定频率50 Hz额定电压220 V电器类别类A.6.8 A B0.15 A C4.4 A D0.23 A【解析】由PUI可知，该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为：I A6.8 A，故选项A正确7如图所示，电源电动势E36 V，内阻r1 ，电灯上标有“6 V12 W”的字样，直流电动机线圈电阻R2 .接通电源后，电灯恰能正常发光，下列说法正确的是(C)A电路中的电流大小为6 AB电动机产生的热功率为56 WC电动机的机械效率约为85.7%D电源的输出功率为72 W【解析】电灯恰能正常发光，其电流I A2 A，
16、选项A错；电动机的热功率P热I2R222 W8 W，选项B错；电动机两端电压U机EU灯Ir36V6 V21 V28 V，电动机输出的机械功率P机U机IP热282 W8 W48 W，则电动机的机械效率100%100%100%85.7%，选项C正确；电源的输出功率PP电P灯56 W12 W68 W，选项D错8关于电功W和电热Q的说法正确的是(B)A在任何电路中都有WUIt、QI2Rt，且WQB在任何电路中都有WUIt、QI2Rt，但W不一定等于QCWUIt、QI2Rt均只有在纯电阻电路中才成立DWUIt在任何电路中成立，QI2Rt只在纯电阻电路中成立【解析】WUIt、QI2Rt适用于一切电路，但在
17、纯电阻电路中WQ，在非纯电阻电路中WQ，B对，A、C、D错9如图所示电路中，电压表V1和V2的内阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻R1和R3电阻未知，R2R420 ，电压表V1和V2的读数分别为15 V和10 V，则a、b两点间的电压为(C)A23 V B24 V C25 V D26 V【解析】因为R1、R2、R3和R4串联，且R2R3R3R4，故R3和R4上的电压也为10 Va、b两点间电压是R1和R2上电压与R3和R4上电压之和，即(1510) V25 V.B组10一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述不正确的是(B)A电动机所消耗的电功率为UIB
18、在时间t内所产生的电热为UItC在时间t内所产生的电热为I2RtD在时间t内输出的机械能为(UIR)It【解析】电动机消耗的电功率为UI，其中转化为热量的功率为I2R，输出的机械功率为(UIR)I，故t内产生的电热为I2Rt，t内输出的机械能为(UIR)It，A、C、D正确，B错误，选B.11如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E、内阻不计不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把与电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量了若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值
19、电阻R0的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重量G与电流大小I的关系为(A)AG2kL BGkLCGkL DGkIL【解析】电子地磅上有重物时，根据受力平衡及胡克定律得：Gkx，不称物体时，滑片P在A端，放置重物G时，滑片下移x，变阻器在电路中的有效电阻为R(Lx).由电路的特点，根据闭合电路欧姆定律可得：I，整理得：G2kL，故选项A正确12(多选)某种小灯泡的UI图象如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 .现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0 V，则(BD)A外电路的总电阻为6.7 B电源的电动势为5.6 VC电源消耗的热功率为3.0 WD电源的效率为89.3%【解析】理想电压表V的示数为4.0 V，由UI图象可知通过干路上的小灯泡的电流为0.6 A，通过电源的电流也为0.6 A，通过两并联小灯泡的电流均为0.3 A，两端电压为1.0 V，依据闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势为E4.0 V1.0 V0.6 A1.0 5.6 V；电路的路端电压为U05.0 V，电流为I00.6 A，依据部分电路欧姆定律可知外电阻总阻值为R 8.3 ，电源消耗的热功率为PrIr0.36 W，输出功率为PRU0I03.0 W，则电源的效率为100%89.3%，故选项B、D正确