1、最新考纲要求备考指导1.欧姆定律1.会用导体伏安特性曲线UI图象和IU图象以及闭合电路欧姆定律路端电压和电流关系图象解决有关问题2.能够应用电路的串、并联规律结合闭合电路欧姆定律进行电路的动态分析3.能够分析含容电路和含电动机的非纯电阻电路以及判断电路故障4.会计算电路中的电功和电热5.会使用电学基本仪器，会设计电学实验电路.2.电阻定律3.电阻的串联、并联4.电源的电动势和内阻5.闭合电路的欧姆定律6.电功率、焦耳定律实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表第1讲 电流 电阻 电功及电功率(见学生
2、用书第 113 页)一、电流1电流形成的条件(1)导体中有；(2)导体两端存在2方向：定向移动的方向3矢标性：电流有方向，但电流是标量自由电荷电压正电荷(1)应用电流的定义式解题时，容易出现的错误是不能正确地计算通过导体横截面的电荷量(2)电流的微观表达式可以有多种，应用时要注意各物理量的含义，如在公式IneSv中，n表示导体单位体积内的自由电荷数，而不是单位长度内的自由电荷数 1关于电流，下列说法中正确的是()A导线内自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率 B电子运动的速率越大，电流越大 C电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 D在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是
3、基本单位【解析】电荷在导体中定向移动形成电流，由电流的微观表达式IneSv可知，电流的大小不只是和电荷定向移动的速率有关，故B错；电流的传导速率等于电场的传播速率，故A错；电流是标量，故C错；只有D项正确【答案】D二、电阻和电阻率1电阻(1)定义式：R .(2)电阻定律：R.2电阻率(1)物理意义：反映导体的物理量，是导体材料本身的属性(2)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而半导体的电阻率随温度升高而超导体：当温度降低到附近时，某些材料的电阻率突然成为超导体UIlS导电性能增大减小绝对零度减小为零应用公式 RlS解题时，要注意公式中各物理量的变化情况，特别是 l 和 S 的变化情况，通
4、常有以下几个情况：(1)导线长度 l 和横截面积 S 中只有一个发生变化，另一个不变(2)l 和 S 同时变化，有一种特殊情况是 l 与 S 成反比，即导线的总体积 VlS 不变 2关于电阻率的说法正确的是()A电阻率与导体的长度有关 B电阻率与导体的材料有关 C电阻率与导体的形状有关 D电阻率与导体的横截面积有关【解析】导体的电阻率由导体材料本身的性质决定，与导体的大小、形状、横截面积无关，故A、C、D错误，B项正确【答案】B三、欧姆定律1内容导体中的电流跟导体两端的电压 U 成，跟导体的电阻 R 成2公式：.3适用条件：适用于和电解液导电，适用于纯电阻电路正比反比IUR金属4伏安特性曲线(
5、1)线性元件和非线性元件图 711(2)线性元件的图线为一条过原点的直线，斜率为一定值 k1R.非线性元件的图线为一条曲线，在不同状态时比值不同，但在每个电压下仍然有 RUI，只不过随着 U、I 的改变，R 的值不同(1)在分析图象时，要注意区分是 IU 图线还是 UI 图线(2)对线性元件 RUI UI；对非线性元件 RUI UI.3实验室用的小灯泡的伏安特性曲线可用图象表示的是()【解析】灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，随着温度的升高，灯丝的电阻率随之增大，电阻增大，在IU图象上对应点的斜率会逐渐减小，故选项C正确【答案】C四、电功和电功率1电功(1)公式：W.(
6、2)适用条件：适用于任何电路(3)实质：电能转化为其他形式的能的过程2电功率(1)公式：P.(2)适用条件：适用于任何电路3电热Q(焦耳定律)4电热功率P.IUtIUI2RtI2R(1)计算时，首先要区分电路是否为纯电阻电路，恰当地选取功率表达式；其次要分清计算的是电功还是电热(2)在应用公式进行计算时，由于公式较多容易混淆，但是在计算电功率时要应用P电UI；计算热功率时要应用P热I2R来计算 4(2012泰安模拟)有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220 V,60 W”现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量()A日光灯最多 B 电烙铁最多 C电风
7、扇最多D一样多【解析】三个用电器的额定功率相同，在相同的时间内消耗的电能相同，但日光灯将消耗的电能中大部分转化为光能，电风扇将消耗的电能中大部分转化为机械能，只有电烙铁将消耗的电能绝大部分转化为热量，故选B.【答案】B(见学生用书第 114 页)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比较
8、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液适用于任何纯电阻导体3.导体的伏安特性曲线(1)欧姆定律只适用于线性元件，不适用于非线性元件(2)用 I-U(或 U-I)图线来描述导体和半导体的伏安特性，曲线上每一点对应一组 U、I 值，UI 为该状态下的电阻值，UI 为该状态下的电功率(2011潮州模拟)如图712甲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 U-I 图线如图乙所
9、示，当 U10 V 时，求电解液的电阻率 是多少？图 712【思路点拨】解答本题时应注意以下两点：(1)欧姆定律适用于电解液导电(2)在UI图线上确定电阻值的方法【解析】由题图乙可求得 U10 V 电解液的电阻为RUI 105103 2 000 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 RlS得RSl 2 0000.021 m40 m.【答案】40 m 1如图713所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为abc532.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
10、两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，则I1I2为()A49 B94 C254D259图 713【答案】C【解析】当 1、2 两端加上恒定电压 U 时的电阻 R12 cab，当 3、4 两端加上恒定电压 U 时的电阻 R34abc；根据欧姆定律 IUR得 I1I2R34R12 abc cab254，故 C 正确(1)在非纯电阻电路中，U2Rt 既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立(2)不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能，只有在电动机转动时为非纯电阻电路，UIR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机
11、械能【聚焦题眼】“彩车匀速通过天安门”、“不计摩擦”2009 年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走 100 公里左右假设这辆电动彩车总质量为 6.75103 kg，当它匀速通过天安门前 500 m 的检阅区域时用时 250 s，驱动电机的输入电流 I10 A，电压为 300 V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的 0.02 倍g 取 10 m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：(1)驱动电机的输入功率；(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；(3)驱动电机的内阻和机械效率【答案】(1)3 000 W(2)2 700 W(3)
12、3 90%【解析】(1)驱动电机的输入功率P 入UI300 V10 A3 000 W.(2)电动彩车通过天安门前的速度 vxt2 m/s电动彩车行驶时所受阻力为 Ff0.02mg0.026.7510310 N1.35103 N电动彩车匀速行驶时 FFf，故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率 P 机Fv2 700 W.(3)设驱动电机的内阻为 R，由能量守恒定律得 P 入tP 机tI2Rt解得驱动电机的内阻 R3 驱动电机的机械效率 P机P入100%90%.2(双选)如图714所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻RM0.50.若灯
13、泡恰能正常发光，以下说法中正确的是()A电动机的输入功率为12 W B电动机的输出功率为12 W C电动机的热功率为2.0 W D整个电路消耗的电功率为22 W图 714【答案】AC【解析】灯泡 L 能正常发光，则电动机两端电压为 6 V，通过电动机的电流 IMILPU126 A2 A，则电动机的输入功率 P 入UIM62 W12 W，A 对整个电路消耗的电功率 P 总PLPM24 W，D错；电动机的热功率 P 热I2MRM40.50 W2.0 W，C 对；电动机的输出功率 P 出P 入P 热(122.0)W10 W，B 错(见学生用书第 116 页)电功与电功率1(2011上海高考)家用电器
14、即使没有使用，只要插头插在电源上处于待机状态，就会消耗电能根据下表提供的数据，估算这些电器待机1 天耗电约为()家用电器1台台式电脑1台平板电视机1台空调1台洗衣机待机功率(瓦)4142A.0.3 度 B0.6 度C0.9 度D1.2 度【解 析】1 度 1033600J 3.6106 J，这些用电器一天耗电WPt(4142)243 600 J9.5105J0.3度故A正确，B、C、D错误【答案】A伏安特性曲线2.图 715(2012德州模拟)在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝如图 715 所示，当进气管道中
15、的冷空气流速越大时，电阻 R 两端的电压 U0就变得越高，反之，电压 U0就越低这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是()【答案】D【解析】设电热丝的电阻为 R 丝，则 U0ErRR丝R，结合题意可知，U0越大，说明 R 丝越小，可见，电热丝温度越低，电阻值越小，故对应的伏安特性曲线为 D.电流、电功的计算3(双选)(2011全国高考)通常一次闪电过程历时约 0.20.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅 4080 s，电荷转移主要发生
16、在第一个闪击过程中在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0109 V，云地间距离约为 1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C，闪击持续时间约为 60 s.假定闪电前云地间的电场是均匀的根据以上数据，下列判断正确的是()A闪电电流的瞬时值可达到 1105 AB整个闪电过程的平均功率约为 11014 WC闪电前云地间的电场强度约为 1106 V/mD整个闪电过程向外释放的能量约为 6106 J【答案】AC【解析】由电流的定义式 IQt 知 I6601061105(A)，A 正确；整个过程的平均功率 PWt qUt 61.01090.231010(W)(t 代 0.2或 0.3)，
17、B 错误；由 EUd1.01091103 1106(V/m)，C 正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功 WqU6109J，D 错伏安特性曲线的应用图 7164(2012杭州模拟)如图 716 所示是某导体的 I-U 图线，图中 45，下列说法错误的是()A通过电阻的电流与其两端的电压成正比B此导体的电阻 R2 CI-U 图线的斜率表示电阻的倒数，所以 Rcot 451.0 D在 R 两端加 6.0 V 电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是 3.0 C【答案】C【解析】由图可知，通过电阻的电流 I 与其两端电压 U 成正比，A 正确，导体电阻 RUI 2，对应 I-U 图线斜率的倒数，但
18、 Rcot 45，C 错误，B 正确；当 U6.0 V 时，IUR3 A，故每秒通过电阻截面的电量为 It3.0 C，D 正确欧姆定律的应用图 7175(双选)(2012镇江模拟)如图 717 所示，电阻 R120，电动机绕线电阻 R210，当电键 S 断开时，电流表的示数是 I10.5 A；当电键 S 合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数 I 和电路消耗的电功率 P 应满足()AI1.5 A BI1.5 ACP15 W DPIR2，故I21A；所以电流表的示数I1.5 A，电路消耗的电功率PUI15 W，故B、D正确，A、C错误【答案】BD电功率与电热功率6(2012
19、安徽模拟)电动自行车因其价格相对于摩托车低廉，而且污染小，受到了广大群众的喜爱某国产品牌的电动自行车的铭牌如下表所示：求：规格后轮驱动直流永磁电机车型：20电机输出功率：175 W整车质量：40 kg额定工作电压：36 V最大载重量：120 kg额定工作电流：5 A(1)此车所装电动机的线圈电阻；(2)此车所装电动机在额定电压下正常工作时的效率；(3)一个 60 kg 的人骑着此车，如果电动自行车所受阻力为车和人总重量的0.02倍，则在平直的公路上行驶的最大速度是多大？(g取10 m/s2)【答案】(1)0.2 (2)97%(3)8.75 m/s【解析】(1)由铭牌上信息可得电机输出功率 P 出175 W而线圈的发热功率 P 热I2R电动机工作时，由能量守恒 PP 出P 热，即 IU175I2R，则 R0.2.(2)电动机在额定电压下正常工作时的效率P出P 175520.217597%.(3)当电动自行车达到最大速度时，合外力为零，即 Ffk(m 车m 人)g.又 P 出Fv，则 vP 出/F8.75 m/s.课时知能训练本小节结束请按ESC键返回