1、第1课时 电路 电路的基本规律考点一对电阻、电阻定律的理解和应用1电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关2电阻的决定式和定义式的区别公式RlSRUI电阻定律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 I 有关区别只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何
2、纯电阻导体【例 1】(2015郑州模拟)一段长为 l、电阻为 R 的均匀电阻丝，把它拉成 3l 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为()A.R3B3R C.R9DR解析：根据 RlSl2V可知，原电阻丝被拉长 3 倍后的总阻值为 9R，再切成三段后每段的阻值为 3R，把它们并联后的阻值为 R，故选项 D 正确 答案：D反 思 总 结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；导体的体积不变，由 VlS 可知 l 与 S 成反比；在、l、S 都确定之后，应用电阻定律 R lS求解1(2016济南模拟)有两根完全相同的金
3、属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后绞合起来，然后分别加上相同的恒定电压，则其电阻之比为()A116B161C14D41解析：某导体的形状改变后，由于质量和材料不变，则总体积不变、电阻率不变，当长度 l 和面积 S 变化时，应用 VSl 来确定 S、l 在形变前后的关系，分别用电阻定律即可求出 l、S 变化前后导体的电阻关系一根给定的导线体积不变，若均匀拉长为原来的 2 倍，则横截面积为原来的12，设 A、B 导线的原长为 l，横截面积为 S，电阻为 R，则 lA2l，SAS2，lBl2，SB2S，故 RA2lS24 lS4R，RBl22S14 lSR4，所以 RAR
4、B4RR4161.答案：B考点二 对欧姆定律及伏安特性曲线的理解1IUR与 RUI 的区别(1)IUR是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流 I 与电压 U 成正比，与电阻 R 成反比(2)公式 RUI 是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”2对伏安特性曲线的理解(1)图甲中的图线a、b表示线性元件，图乙中的图线c、d表示非线性元件(2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RaRb(如图甲所示)(3)图线c的电阻随电压的增大而减小，图线d的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)(4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比
5、值对应这一状态下的电阻【例2】(多选)(2016大同模拟)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为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是()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 RU1I2C对应 P 点，小灯泡的电阻为 R U1I2I1D对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积大小解析：由于灯泡的电阻在图线上的每一点都是 RUI，由图线不难看出，随电压的增大，电流的增加变得越缓慢(IU 图线的斜率逐渐减小)，电阻变大，故 A、B 正确，C 错误；小灯泡的功率 PUI，所以 D
6、正确 答案：ABD反 思 总 结解决这类问题的两点注意：(1)首先分清是 IU 图线还是 UI图线；(2)对线性元件：RUI U I，对非线性元件 RUI U I，即非线性元件的电阻不等于 UI 图象某点切线的斜率2(多选)(2016青岛模拟)我国计划2016年10月1日起禁止进口和销售15瓦及以上普通照明白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示图象上A点与原点的连线与横轴成角，A点的切线与横轴成角，则()A白炽灯的电阻随电压的增大而减小B在 A 点，白炽灯的电阻可表示为 tan C在 A 点，白炽灯的电功率可表示为 U0I0D在 A 点，白炽灯的电阻
7、可表示为U0I0解析：白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项 A 错误；在 A点，白炽灯的电阻可表示为U0I0，或表示为 tan，选项 B 错误，选项 D 正确；在 A 点，白炽灯的电功率可表示为 U0I0，选项 C 正确 答案：CD考点三电功、电热、电功率和热功率1电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度计算电功时用公式WIUt，计算电热时用公式QI2Rt.2从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是WQ、UItI2Rt.(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有 WQ.计算时可任选一公式：WQPtI2RtUItU2R t.(2)非纯
8、电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有 WQ.电功只能用公式 WUIt 来计算，焦耳热只能用公式 QI2Rt 来计算对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用【例3】(2016日照模拟)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V，则这台电动机正常运转时输出功率为()A32 WB44 WC47 WD48 W解析：当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，
9、所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为 rUI，代入数据得 r4，重新调节 R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为 PUII2r，代入数据解得 P32 W，B、C、D 错误，A 正确 答案：A3(2016商丘模拟)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r0.8，电路中另一电阻R10，直流电压U160 V，电压表示数UV110 V试求：(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v1m/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 URUUV(1
10、60110)V50 V，流过电阻 R 的电流 IRURR 5010 A5 A，即通过电动机的电流 IMIR5 A.(2)电动机的分压 UMUV110 V，输入电动机的功率 P 电IMUM550 W.(3)电动机的发热功率 P 热I2Mr20 W，电动机输出的机械功率P 出P 电P 热530 W，又因 P 出mgv，所以 mP出gv53 kg.答案：(1)5 A(2)550 W(3)53 kg方 法 技 巧思 维 提 升利用“柱体微元”模型求解电流的微观表达式问题粗细均匀的一段导体长为 l，横截面积为 S，导体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，当导体两端加上一定的电压时，
11、导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为 v，则：(1)导体内的总电荷量：QnlSq.(2)电荷通过导体截面的时间：tlv.(3)电流的微观表达式：IQt nqSv.典例 来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA的细柱形质子流已知质子电荷量e1.601019 C这束质子流每秒打到靶上的质子数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1N2等于多少？思路导引解析：质子流每秒打到靶上的质子数由 Inet 可知nt Ie6.2510
12、15(个)建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源 L 和4L 处时的速度分别为 v1、v2，在 L 和 4L 处作两个长为L(极短)的柱体微元因L 极短，故 L 和 4L 处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为 v1、v2.对于这两个柱体微元，设单位体积内质子数分别为 n1 和 n2，由 IqtneSvttneSv 可知，I1n1eSv1，I2n2eSv2，作为串联电路，各处的电流相等 所以 I1I2，故n1n2v2v1.根据动能定理，分别有 eEL12mv21，eE4L12mv22，可得v2v121，所以有n1n221，因此，两柱体微元中的质子数之比N1N2n1n221.答案：6.251015 个 21
