1、第 27 讲 电流、电源的电动势和内阻 电阻定律 考情 剖析(注：考纲要求及变化中代表了解和认识，代表理解和应用；命题难度中的 A代表容易，B 代表中等，C 代表难)考查内容考纲要求及变化考查年份考查形式考查详情考试层级命题难度电源的电动势和内阻10实验以测量电源的电动势和内阻的实验为背景，考查电阻箱的使用、闭合电路欧姆定律的应用及利用(1/UR)图象求电源的电动势和内阻的大小非重点B小结及预测1.小结：电源的电动势和内阻常结合实验考查利用(1/UR)图象求电源的电动势和内阻的大小2预测：10 年高考实验题中有所考查预测 14年结合实验考查的可能性较大，单独考查的可能性较小3复习建议：了解电源
2、电动势和内阻的特点，会利用图象求电源电动势和内阻的大小.知识 整合 知识网络基础自测一、恒定电流1定义：_都不随时间发生变化的电流 2物理意义：表示电流_的物理量3公式：I_.4电流方向的规定：规定_定向移动的方向为电流方向5产生恒定电流的条件：导体的两端有一个_电压6电流的微观表达式：对于金属导体，n 为单位体积内的自由电子数，e 是电子的电荷量，v 是电子定向移动的速度，S 是导体的横截面积则流过导体的电流为 I_.二、电阻定律1内容：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 l 成正比，与它的横截面积成反比；导体电阻与构成它的材料有关2公式：RlS.3电阻率的理解(1)为材料的电阻率，是反
3、映导电材料_的物理量，它仅由材料性质决定，单位是_(2)各种材料的电阻率均随温度变化而变化，金属材料的电阻率随温度升高而_(3)一般而言，纯金属的电阻率_，合金的电阻率_，故连接电路用的导线一般用电阻率_的铝或铜来制作，电炉、电阻器的电阻丝一般用电阻率_的合金来制作(4)当温度降至绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减为零，这种现象叫_现象材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的_温度，处于超导状态的材料叫超导体三、电源的电动势和内阻1电源在电路中的作用(1)电源在电路中的作用就是非静电力不断地将流到负极的正电荷搬运到正极，从而保证正负极间有一定的_，电路中便有持续的电流(2)从能量
4、转化的角度来看，电源的作用是通过非静电力做功把_转化为_的装置2电动势(1)电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷从负极移送到正极所做的功(2)物理意义：表示电源把其他形式的能转化为_的物理量(3)公式：E Wq.式中 W 表示_q 表示_(4)单位：与电势差的单位相同，是伏特，简称伏，符号为 V.重点阐述重点知识 概述路端电压 U 跟负载的关系(如图所示)根据：EUU、UIr、I ERr，E，r 不变RI，U、U，当 R时，I0、UE、U0(也称为断路时)RI，U、U，当 R0 时，IE/r(短路电流强度)、U0、UE.难点 释疑对串、并联电路电阻的四点说明1串联电路的总电阻大于电路
5、中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大2并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大3无论电阻怎样连接，电路中总耗电功率 P 总等于各个电阻耗电功率之和4当 n 个等值电阻 R0 串联或并联时，R 串nR0，R 并1nR0.易错 诊所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率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量(2)导体电阻并不是只由电阻率决定，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小2定义式和决定式的比较公式RUIRlS不同点电阻的定义式(1)电阻的决定式(2)电阻定律的表达式仅提供了一种测定电阻的方法，
6、并不能说明电阻 R 由 U 或 I 决定指明了电阻的决定因素适用于计算纯电阻电路的电阻适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液相同点都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)【典型例题】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14RC给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 U0，则任一状态下的UI 比值不变D金属材料的电阻率随温度的升高而增大温馨提示解答此题，要掌握电阻的决定式，选出正确选项记录空间【变式训练】如图所示，分别把一个长方体铜柱的 ab 端、cd 端、ef
7、端接入电路时，计算接入电路中的电阻各是多大(设铜的电阻率为 铜)随堂 演练 1对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是()A1 号干电池的电动势大于 5 号干电池的电动势B1 号干电池的容量比 5 号干电池的容量大C1 号干电池的内阻比 5 号干电池的内阻大D把 1 号和 5 号干电池分别连入电路中，若电流 I 相同，则它们做功的快慢相同2用电器距离电源的距离为 L，线路上的电流为 I，为使在线路上的电压降不超过 U，已知输电线的电阻率为.那么，输电线的横截面积的最小值是()A.LRB.2LIUC.ULID.2ULI3关于电流，下列说法中正确的是()A通过导体截面的电荷量越多，电流越大B电子运
8、动速率越大，电流越大C单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D因为电流有方向，电流是矢量4两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，导线 B对折后绞合起来，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比 RARB为_，相同时间内通过导线横截面的电荷量之比 qAqB_.5用串并联电路相关知识，推导均匀导体电阻与长度的关系、与导体截面积的关系6两根材料相同的均匀导线 A 和 B，其长度分别为 L 和 2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则 A 和 B 导线的横截面积之比为()第 6 题图A23 B13C12 D317一个 T 形电路如
9、图所示，电路中的电阻 R110，R2120，R340.另有一测试电源，电动势为 100 V，内阻忽略不计则()第 7 题图A当 cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是 40 B当 ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是 40 C当 ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为 80 VD当 cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为 80 V8如图甲表示，电压表 V1、V2 串联接入电路中时，示数分别为 6V 和 4V，当只有电压表 V2 接入电路中时，如图乙所示，示数为 9V，电源电动势为()甲 乙第 8 题图A9.8VB10VC10.8VD11.2V第 27 讲 电流、电源的电动势和内阻
10、 电阻定律知识整合基础自测一、1.大小和方向 2.强弱 3.qt 4.正电荷 5.恒定 6.neSv二、3.(1)导电性能 m(2)增大(3)很小 较大 很小 较大(4)超导 临界三、1.(1)电势差(2)其他形式的能 电能 2.(2)电能本领(3)非静电力做功 从电源负极移送到正极的电荷量重点阐述【典型例题】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14RC给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 U0，则任一状态下的UI 比值不变D金属材料的电阻率随温度的升高而增大【答
11、案】BD【解析】由电阻的决定式 RlS知，当 l 若为 10l 时，体积一定，S变为 110S，R 变为 100R，A 错；将金属丝从中点对折起来，l 变为12l，S 变为 2S，R 变为14R，B 正确；给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 U0，电阻通过电流而产生热，温度升高，电阻变化，C 错；金属材料的电阻率随温度的升高而增大，D 正确，故选 BD.变式训练 Rab 铜 lmn Rcd 铜mnl Ref 铜 nml【解析】根据电阻定律 RlS 当 ab 端接入电路时 Rab 铜 lmn 当 cd 端接入电路时 Rcd 铜mnl 当 ef 端接入电路时 Ref 铜 nml 随堂演练 1.BD【
12、解析】1 号干电池比 5 号干电池容量大，但电动势相等做功的快慢与电流和电压有关，当 U、I 相等时，做功快慢相同，B、D 正确 2.A【解析】由欧姆定律 UIR 知，线路上的电阻 RUI，又因为 RLS知，SLRLIU，故 A 正确 3.C【解析】由 Iqt知 q 大，I 不一定大，还要看 t 的大小，故 A 错由 InqSv知，电子运动的速率 v 大，电流不一定大，电流还与 n、S 有关，另外电子无规则热运动速度很大，不能形成电流，故 B 错单位时间内通过导线横截面的电量越多，电流越大，C对电流虽有方向但不是矢量，因其合成遵循代数法则，故 D 错 4.161 116【解析】一根给定的导线体
13、积不变，当均匀拉长为原来的 2 倍，则横截面积为原来的一半，设 A、B 导线原长为 l，截面积为 S，电阻为 R，则 lA2l，SAS/2，lBl/2，SB2S RA4R RBR4 RARB161 又根据 Iqt，qItURt(此步推导的方向是利用不变量 U 和已知量 R、t)，由题意知：UAUB，tAtB 则 qAqBRBRA116.5.结论：电阻与导体的长度成正比，Rl.电阻与导体横截面积成反比 R1S【解析】将一根长 L 的均匀导体分成 n 段相等长度，每段长均为 l，则 Lnl，就相当于 n 个电阻串联将 n 根长为 L 的均匀导体捆在一起，每段电阻均为 R，相当于将 n 个电阻并联起
14、来 6.B【解析】由图象可知两导线电压降分别为 UA6V，UB4V；由于它们串联，则RARBUAUB32；由电阻定律可知RARBLASBLBSA，解得SASB13，选项 B 正确 7.AC【解析】当 cd 端短路时，ab 之间的电路为 R2 和 R3 并联后与 R1 串联，因此ab 之间的等效电阻为 R2R3R2R3R140，选项 A 正确同理，当 ab 端短路时，R1 和 R3 并联后与 R2 串联，总电阻为 128，故 B 选项错误当 ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为 R3 两端的电压，测试电源给串联的电阻 R1 和 R3 供电，因此，cd 两端的电压为 100104040V80V，选项 C 正确同理，当 cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为 R3 两端的电压，即1001204040V25V，选项 D 错误 8.C【解析】设电源电动势为 E，内阻为 r，电压表 V2 的阻值为 R2，由全电路欧姆定律，得 EU1U2U2R2r；EU2U2R2 r 解得：E10.8V，rR20.2，故选项 C正确
