1、必考部分 第七章 恒定电流 第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 考点内容要求考纲解读欧姆定律本章内容在高考中考查的频率较高，考查的内容主要集中在部分电路和闭合电路欧姆定律、电路的动态分析等知识点上，考查的题型多为选择题和实验题(其中对实验的考查难度较大)复习中注意以下几点：1应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析2非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现3稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断，多以选择题形式出现4实验及相关电路的设计，几乎已成为每
2、年高考必考的题型.电阻定律电阻的串联、并联电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律电功率、焦耳定律实验：测定金属的电阻率实验：描绘小电珠的伏安特性曲线实验：测定电源的电动势和内阻实验：练习使用多用电表第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 第1单元 电流 电阻 电功 电功率 第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 理清教材 网控基础点 提炼命题源第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 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_1.(1)自由电荷(2)电压 2.正电荷 3.标量读读教材第七章 恒定电流
3、突破核心 理清教材 突出特色 4nqSv4三个公式定义式：Iqt决定式：IUR微观式：I 5单位：安培(安)，符号 A,1 A1 C/s.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 二、电阻、电阻定律1电阻(1)定义式：R_.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的_2电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的_成正比，与它的_成反比，导体的电阻还与构成它的_有关(2)表达式：_.(电阻的决定式)1.(1)UI (2)阻碍作用 2.(1)长度 横截面积 材料(2)RlS 第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 3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
4、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_时，某些材料的电阻率突然_，成为超导体(1)导电性能(2)增大 减小 某一数值 减为零第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 三、电功、电功率1电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的_做的功(2)公式：WqU_(适用于任何电路)(3)电流做功的实质：_转化成其他形式能的过程1.(1)电场力(2)UIt(3)电能 2.(1)快慢(2)UI 2.电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的_(2)公式：PWt _(适用于任何电路)第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突
5、出特色 3.(1)热量 二次方(2)I2Rt 4.(2)I2R3焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的_跟电流的_成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比(2)计算式：Q_.4热功率(1)定义：单位时间内的发热量(2)表达式：PQt _.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 1如图所示，厚薄均匀的长方体金属片，边长ab10 cm，bc5 cm，当A与B间接入的电压为U时，电流为1 A，当C与D间接入的电压为U时，其电流为()A4 A B2 AC0.5 A D0.25 A练练基础题组一 电流、电阻、电阻定律 第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 解析：设长方体金属片的厚度为 l，
6、则当 AB 接入电压 U 时，电阻 RAB abbcl；CD 接入电压 U 时的电阻 RCD bcabl，故 RABRCD(ab)2(bc)241，根据欧姆定律 IUR得，IABICDRCDRAB14，即 ICD4 A，选项 A 正确第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 2(多选)下列说法正确的是()A据 RUI 可知，加在电阻两端的电压变为原来的 2 倍时，导体的电阻也变为原来的 2 倍B不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变C据 RSl 可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积 RS 成正比，与导体的长度 l 成反比D导体的电阻率与导体的
7、长度 l、横截面积 S、导体的电阻 R皆无关第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 解析：电阻 RUI 为比值法定义的物理量，导体电阻由导体本身决定，与加在导体两端的电压及通过的电流无关，选项 A 错误，B正确；电阻率是描述材料导电性能的物理量，由材料本身决定，选项 C 错误，D 正确第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 题组二 电功、电功率 3(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法正确的是()A电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多BWUIt 适用于任何电路，而 WI2RtU2R t 只适用于纯电阻电路C在非纯电阻电路中，UII2RD焦耳热 QI2Rt
8、只适用于纯电阻电路第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 解析：电功率公式 PWt，电功率越大，表示电流做功越快，对于一段电路，有 PIU，IPU，焦耳热 QPU2Rt，可见 Q 与 P、U、t 都有关，P 越大，Q 不一定越大，A 错误；WUIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而 IUR只适用于纯电阻电路，B 正确；在非纯电阻电路中，电流做的功焦耳热其他形式的能，所以 WQ，即UII2R，C 正确；QI2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D 错误；故正确答案为 B、C.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 4(多选)如图所示的电路中，输入电压U恒为12
9、 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”的字样，电动机线圈的电阻RM0.50.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是()A电动机的输入功率为12 WB电动机的输出功率为12 WC电动机的热功率为2.0 WD整个电路消耗的电功率为22 W第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 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，选项 A 正确；整个电路消耗的电功率 P 总PLPM24 W，选项 D 错误；电动机的热功率 P 热I2MRM220.50 W2.0 W，选项 C 正确；电动机的输
10、出功率 P 出P 入P 热(122.0)W10 W，选项 B 错误第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 小思考 微总结 1电流的方向是正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反2公式 InqSv 中，n 为单位体积内的自由电荷数，不是单位长度内的电荷数，v 是电荷定向移动的速率，并不是传导速率或热运动速率3对公式 RSl，是由导体材料本身的性质决定的，不能认为 与 RS 成正比，与 l 成反比4对纯电阻电路，PWt UII2RU2R；而对非纯电阻电路，PWt UI，而 PI2RU2R.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 突破核心 研细核心点 练透经典题第七章 恒定电
11、流 突破核心 理清教材 突出特色 考点一 对电流表达式的理解 公式适用范围字母含义公式含义定义式I一切电路q：(1)是通过整个导体横截面的电荷量，不是单位面积上的电荷量(2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，应是q|q1|q2|反映了I的大小，但不能说Iq，I微观式InqSv一切电路n：导体单位体积内的自由电荷数q：每个自由电荷的电荷量S：导体横截面积v：定向移动的速度从微观上看n、q、S、v决定了I的大小决定式I金属电解液U：导体两端的电压R：导体本身的电阻I由U、R决定，IU、I第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 调研1(2015济南模拟)如图所示，R1和R2是
12、同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是()AR1中的电流小于R2中的电流BR1中的电流等于R2中的电流CR1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率DR1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率试题调研第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 解题指导答案 BD关键点获取信息同种材料电阻率相同厚度相同、表面为正方形RlSlldd，即电阻相同电压相同IUR，InqSv，由于 S 不同，所以 v 不同解析 设正方形边长为 l，厚度为 d，则 IUR，RlS lld
13、d，则 IUd 相等，B 正确由 InqSvnqldv 得 l 大的 v 就小，D正确第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 对三种速率的比较电子定向移动速率电流就是自由电荷的定向移动形成的，可以证明电流InqSv，其中v就是电子定向移动的速率，数量级一般为105 m/s电子热运动速率构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为105 m/s电流传导速率等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流第七章
14、 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 11.(2015黄冈测试)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()类题练熟A.IleSm2eUB.Ilem2eUC.IeSm2eUD.ISlem2eU第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 解析：设电子刚射出电场时的速度为 v，则 eU12mv2，所以 v2eUm.加速后形成的面积为 S，电流为 I 的电子束，由 IneSv，可得 n IeSv IeSm2eU，所以
15、长度为 l 的电子束内的电子数 NlSnIlSeS m2eUIlem2eU.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 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考点二 对电阻、电阻率的理解和计算 第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 2.电阻的决定式和定义式的区别公式RR区别电阻的决定式电阻的定义式说
16、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纯电阻导体第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 调研2 两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()A14 B18C116 D161试题调研第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 解题指导1“完全相同”指长度、横截面积、材料都相同2其中一根均匀拉长到原来 2 倍，由于体积不变则横截面积减为原来的12，根据 RlS知，电阻变为原来的 4 倍3
17、根据 qIt 可求电荷量之比第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 答案 C解析 本题应根据电阻定律 RlS、欧姆定律 IUR和电流定义式 Iqt求解对于第一根导线，均匀拉长到原来的 2 倍，则其横截面积必然变为原来的12，由电阻定律可得其电阻变为原来的 4 倍，第二根导线对折后，长度变为原来的12，横截面积变为原来的 2 倍，故其电阻变为原来的14.给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得 I1 U4R，I2 UR/44UR，由 Iqt可知，在相同时间内，电荷量之比 q1q2I1I2116.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 1决定导体电阻大小的三个因素是导体的材
18、料、长度和横截面积，无论哪一个发生变化，导体的电阻都要发生改变对本题，对折前后和拉长前后导体的总体积均未发生变化，认清此点是解题的关键 2电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l和横截面积S无关 名师归纳点题破疑 第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 类题练熟答案：UI UDdIl21.如图所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为 l，直径为 D，镀膜的厚度为 d，管两端有导电金属箍 M、N.现把它接入电路中，测得它两端的电压为 U，通过它的电流为 I，则金属膜的电阻为_，镀膜材料电阻率的计算式为 _.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特
19、色 解析：如图所示，则膜层等效为一电阻，其长为 l，横截面积为管的周长厚度 d，再将电阻的定义式与决定式联立，便可求出.由欧姆定律可得 RUI，由电阻定律 RlS可得 Rl2D2dlDd，则UI lDd，解得 UDdIl.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 考点三 电功与电热 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：WQPtI2R
20、tUItU2R t.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色(2)非纯电阻电路：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，欧姆定律不再适用第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 调研3(2015北京海淀模拟)一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220 V的交流电源上，均正常工作用电流表分别测得通过电饭煲的电流是 5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法中正确的是()A电饭煲的电阻为44，洗衣机电动机线圈的电阻为440 B电饭
21、煲的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 JD电饭煲发热功率是洗衣机发热功率的10倍试题调研第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 解题指导答案 C关键点获取信息电饭煲纯电阻电路洗衣机非纯电阻电路并联接入电路用电器两端电压均为220 V解析 电饭煲电阻 RUI 44，电功率 PUI1 100 W每分钟消耗的电能 EUIt6.6104 J洗衣机电阻无法确定，电功率 PUI110 W每分钟消耗的电能 EUIt6.6103 J第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 电功和
22、电热的处理方法1PUI、WUIt、QI2Rt在任何电路中都能使用在纯电阻 电 路 中，W Q，UIt I2Rt，在 非 纯 电 阻 电 路 中，WQ，UItI2Rt.2在非纯电阻电路中，由于UItI2Rt，即UIR，欧姆定律不再成立3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”寻找等量关系求解名师归纳点题破疑 第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 31.有额定电压都是110 V，额定功率PA100 W、PB40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，两盏电功均能正常发光，那么电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个(
23、)类题练熟第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 解析：若要两灯均正常发光，亦即每盏灯的电压均为110 V，对A电路，因为RARB，所以UA110 V，B灯将被烧坏；对B电路，UBU并，B灯将被烧坏；对C电路，RA可能等于B灯与变阻器并联后的电阻，所以UA可能等于UB，等于110 V，两灯可能正常发生，且电路消耗总功率为200 W；对D电路，变阻器电阻可能等于两灯并联后的总电阻，可能有UAUBU并110 V，两灯可能正常发光，且电路中消耗总功率为280 W综上可知，C正确第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 突出特色 柱体微元模型求解电流大小第七章 恒定电流 突破核心 理清教
24、材 突出特色 名师点睛1模型构建带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象即为“柱体微元”模型2模型条件(1)外加电压为恒定电压(2)带电粒子流仅带一种电荷(3)带电粒子在柱体内做定向移动模型一第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 3模型特点(1)柱体的长为l，柱体的横截面积为S.(2)带电粒子在柱体内做匀加速直线运动4处理思路(1)选取一小段粒子流为柱体微元(2)运用相关物理规律，结合柱体微元和整体对象的关联性进行分析计算第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 经典范例 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
25、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个数为多少？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？解析 质子流每秒打到靶上的质子数由 Inet 可知nt Ie6.251015 个建立如图所示的“柱体微元”模型第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 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
26、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第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 答案 6.251015个 21根据动能定理，对于单个质子分别有eEL12mv21，eE4L12mv22可得v2v121所以有n1n221因此，两柱体微元中的质子数之比N1N2n1n221第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 多维思考技法提炼 设柱体微元的长度为 L，横截面积为 S，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，电荷定向移动的速率为 v，则：(1)柱体微元中的总电荷量为 QnLSq;(2)电荷通过横截面的时间 tLv；(3)电流的微观表达式 IQt nqvS.第七章 恒定电流 突破核心 理清教材 突出特色 针对训练 我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流是10 mA时(设电子的速度是3107 m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电荷量e1.61019 C)()A51011 B51010 C1102 D1104解析：由 IneSvNnLS得：NILev101032401.610193107个51011 个谢谢大家