2023年高考物理总复习一轮复习:第八章恒定电流(教师版)
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1、第八章 恒定电流考 纲 要 求考 情 分 析欧姆定律实验八:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 1.命题规律高考对该部分内容以选择题的形式考查电路的基本概念和规律、闭合电路的欧姆定律等知识,或以填空题的形式考查电学实验,且以考查实验设计和实验仪器的应用为主。2.考查热点预计该部分命题的重点仍是电学实验,要特别注意基本仪器的使用,实验原理的理解,实验电路的设计、连接,实验数据的处理等知识。电阻定律电阻的串联、并联实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线电源的电动势和内阻电源的电动势和内阻实验十:测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律实验十一:练习使用多用电表电功率、焦耳定律第46课时电阻定律、
2、欧姆定律(双基落实课)点点通(一)电流的三个表达式定义式微观式决定式公式IInqSvI适用范围一切电路一切电路金属、电解液字母含义q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量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:电荷定向移动的速率U:导体两端的电压R:导体本身的电阻公式含义I与q、t无关,I与的值相等微观量n、q、S、v决定I的大小IUI小题练通1(鲁科教材原题)关于电流,以下说法正确的是()A在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流B电流的方向就是电荷定向移动的方向C电流总是从电势高的一端流向电势低的一端D导体两端没有电压就不能形成电流解析:选D只有电荷的
3、定向移动才能形成电流,A错误;正电荷定向移动的方向为电流方向,B错误;在电源内部,电流从电势低的一端流向电势高的一端,在电源外部,电流从电势高的一端流向电势低的一端,C错误;电压是形成电流的原因,导体两端没有电压就不能形成电流,D正确。2(教科教材原题)在示波管中,电子枪2 s内发射61013个电子,则示波管中电流大小约为()A4.8106 AB31013 AC9.6106 A D3106 A解析:选A由题意知,2 s内发射的电荷量为q1.6101961013 C9.6106 C,根据电流的定义式I,得I A4.8106 A,A正确。3安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可
4、等效为一环形电流。设电荷量为e的电子,以速率 v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法正确的是()A电流大小为,电流方向为顺时针B电流大小为,电流方向为顺时针C电流大小为,电流方向为逆时针D电流大小为,电流方向为逆时针解析:选C电子做匀速圆周运动的周期T,由I得I,电流的方向与电子运动方向相反,故电流方向为逆时针,C正确。 融会贯通(1)电子流、带电粒子流都可以等效为电流,导体中自由电荷的无规则运动不能形成电流。(2)电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反。点点通(二)电阻定律1电阻定律同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积
5、成反比;导体电阻还与构成它的材料有关。表达式为:R。2电阻率(1)物理意义:反映导体的导电性能,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增大;半导体的电阻率随温度升高而减小。 小题练通1下列说法中正确的是()A由R可知,电阻与电压、电流都有关系B由R可知,电阻只与导体的长度和横截面积有关系C各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小D所谓超导现象,就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象解析:选DR是电阻的定义式,R与电压和电流无关,故A错误;R是电阻的决定式,即电阻与、l、S都有关系,故B错误;电阻率一般与温
6、度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,故C错误;当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象,故D正确。2(教科教材原题)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,然后给它们加上相同的电压,则在同一时间内,通过它们横截面的电荷量之比为()A14 B18C116 D161解析:选C根据电阻定律R,R14,R2,再根据I,QIt,解得Q1Q2116,C正确。3(粤教教材原题)工业上用一种称为“电导仪”的仪器测定液体的电阻率。仪器中的一个部件如图所示,A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片,间距d1 cm,把它们浸没在待测液
7、体中。若通过两根引线加上电压U6 V时,测出电流I1 A,这种液体的电阻率为多少?解析:根据电阻定律R及欧姆定律I,解得 m6104 m。答案:6104 m 融会贯通(1)当导线被拉长或对折时,长度、横截面积都会发生变化,但总体积是不变的。(2)电阻定律和欧姆定律相结合,可以求解与之相关的多个物理量。点点通(三)部分电路欧姆定律1内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。2表达式:I。适用范围:金属导电和电解液导电,不适用于气体导电或半导体元件。3导体的伏安特性曲线(1)定义:用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,画出的IU图像,如图所示。图线的斜率ktan ,图中R1R2
8、(选填“”“Rc;在图乙中,图线e、f的斜率表示导体电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,ReU乙 BU甲4U乙CR甲4R乙 DR甲2R乙解析:选AC设灯泡正常发光时电压为U,电流为I,则U甲IU乙2I,则U甲2U乙,A正确,B错误;根据I2R甲(2I)2R乙,得R甲4R乙,C正确,D错误。8(多选)一根粗细均匀的金属导线,在其两端加上电压U时,通过导线的电流为I,导线中自由电子定向移动的速率为v。若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压2U,则()A通过导线的电流为B通过导线的电流为C导线中自由电子定向移动的速率为D导线中自由电子定向移动的速率为解析:选AD将导线均匀拉长,
9、使其横截面半径变为原来的,则横截面积变为原来的,导线长度要变为原来的4倍,电阻率不变,由电阻定律R可知,导线电阻变为原来的16倍;电压变为2U,由欧姆定律I可知,电流变为原来的,故A正确,B错误;电流I变为原来的,横截面积变为原来的,单位体积中自由移动的电子数n不变,每个电子所带的电荷量e不变,由电流的微观表达式InevS可知,电子定向移动的速率变为原来的,故C错误,D正确。9.(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P点处的切线,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
10、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:选ABD由题图图像可知,U越大,UI图线的斜率越小,表示小灯泡的电阻越大,A对;R中的U、I与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应,B对,C错;对应P点,功率PU1I2,与图中矩形PQOM所围面积相等,D对。10.(多选)某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是()A导体甲的电阻大于导体乙的电阻B在导体乙的两端加1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 AC将导体甲连接到电压为4 V的电路上时,通过导体甲的电流为0.9 AD
11、将导体乙连接到电压为5 V的电路上时,通过导体乙的电流为0.5 A解析:选BD由题图知两导体的阻值分别为R甲 5 ,R乙 10 ,即导体甲的电阻较小,A错误;在导体乙的两端加1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A,B正确;将导体甲连接到电压为4 V的电路上时,通过导体甲的电流I A0.8 A,C错误;将导体乙连接到电压为5 V的电路上时,通过导体乙的电流I A0.5 A,D正确。第47课时闭合电路的欧姆定律(重点突破课) 考点一闭合电路的动态分析动态分析问题是闭合电路欧姆定律的具体应用,这类问题由于形式多样、考法灵活,考生不能统筹系统地去想问题,而导致分析不够全面而失误。1闭合电路的欧姆
12、定律(1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。(2)公式:I(只适用于纯电阻电路)。(3)其他表达形式电压表达式:EUIr。能量表达式:EIUII2r。2路端电压与外电阻的关系(1)一般情况:UEIr,当外电阻R增大时,路端电压U增大。UI图像如图。(2)特殊情况当外电路断路时,I0,UE。当外电路短路时,I短,U0。典例如图所示电路,当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时,下列说法正确的是()AR2的功率增大BR3两端的电压减小C电流表的示数变大DR1的电流增大解析当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时,其接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则干路电流I减小,路端电
13、压U增大,R3两端的电压等于路端电压,则R3两端的电压增大,通过R3的电流I3增大,通过R2的电流I2II3,I减小,I3增大,则I2减小,故R2的功率减小,电压U2也减小;R1、R4的并联电压U并UU2,U增大,U2减小,则U并增大,故通过电流表的电流IA增大,电流表的示数变大,通过R1的电流I1I2IA,I2减小,IA增大,则I1减小,故只有C正确。答案C闭合电路动态分析的三种方法1程序法 2“串反并同”结论法(1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小,反之则增大。 (2)所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中
14、的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大,反之则减小。3.极限法因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零进行讨论。 集训冲关1.如图所示,闭合开关S,a、b、c三盏灯均正常发光,电源电动势恒定且内阻不可忽略。现将滑动变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化为()Aa灯变亮,b、c灯变暗Ba、c灯变亮,b灯变暗Ca、c灯变暗,b灯变亮 Da、b灯变暗,c灯变亮解析:选B将滑动变阻器R的滑片稍向上滑动一些,R接入电路的电阻将减小,总电阻将减小,由闭合电路欧姆定律I得,总电流增大,路端电压UEIr减小,由PaI2Ra知a灯变亮,由UaIRa
15、知a灯两端的电压变大,由UUaUb判断出b灯两端电压Ub减小,由Ib,Pb知通过b灯的电流减小,b灯变暗,再由IIbIc知Ic变大,由PcIc2Rc知c灯变亮,B正确。2.(多选)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻为r,R0为固定电阻,当滑动变阻器R的触头向下移动时,下列论述正确的是()A灯泡L一定变亮B电流表的示数变小C电压表的示数变小DR0消耗的功率变小解析:选ABD当R的触头向下移动时,R接入电路的电阻变大,外电路总电阻变大,则由闭合电路欧姆定律知,总电流变小,路端电压变大,则电压表的示数变大,灯泡L两端的电压变大,则灯泡L一定变亮,通过灯泡L的电流变大,而总电流变小,则电流表的示数
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