2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流第1講電流電阻電功和電功率學(xué)案

1、第1講電流電阻電功和電功率微知識(shí)對(duì)點(diǎn)練微知識(shí) 1 電流、電阻廠定義；自由電荷的墅逼動(dòng)形成電流1.電流方向；規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向弋定義式=牛C2電阻U(1)定義式：R=。1物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。3.電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻跟它的長(zhǎng)度成正比，與它的橫截面積成反比，導(dǎo)體的電 阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)。I表達(dá)式：R= p 一S4電阻率RS(1) 計(jì)算式：p=l(2) 物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，是表征材料性質(zhì)的物理量。(3) 電阻率與溫度的關(guān)系1金屬：電阻率隨溫度升高而增大。2半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而減小。3超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料

2、的電阻率突然變?yōu)榱?越為超導(dǎo)體。微知識(shí) 2 電功、電功率、焦耳定律1 電功(1)定義：電路中電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做的功。公式：W= qU= Ult。電流做功的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過(guò)程。2.電功率(1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的快慢。_知識(shí)梳理重溫教材夯實(shí)基礎(chǔ)2公式：P=W= UI。33 焦耳定律（1）電熱：電流流過(guò)一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量 _計(jì)算式：Q= 2Rt。基礎(chǔ)診斷思維辨析對(duì)點(diǎn)微練一、思維辨析（判斷正誤，正確的畫(huà)“V”，錯(cuò)誤的畫(huà)“X”。）1 電流是矢量，其方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)的方向。（X）2由R=半可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與流過(guò)導(dǎo)體的電流成反比。（X）3由I

3、=R知，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。（V）4金屬的電阻率由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，與溫度有關(guān)。（V）5公式W UIt適用于任何電路中求功，Q= I2Rt適用于任何電路求電熱。（V）二、對(duì)點(diǎn)微練1.（電流的定義）如圖所示，電解池內(nèi)有一價(jià)離子的電解液，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)溶液截面S的正離子數(shù)為ni,負(fù)離子數(shù)為n2。設(shè)元電荷電荷量為e,則以下說(shuō)法正確的是（）S.11二 V1:1_t_-VB- -t溶液內(nèi)電流方向從A到B,電流大小為學(xué)tn2e溶液內(nèi)電流方向從B到A,電流大小為t溶液內(nèi)正、負(fù)離子反方向移動(dòng)，產(chǎn)生的電流相互抵消溶液內(nèi)電流方向從A到B,電流大小為解析電解液中通過(guò)一截面的電荷

4、量應(yīng)為為正電荷定向移動(dòng)方向，為ATBO答案 D2.（電阻定律）有i、n兩根不同材料的電阻絲， 長(zhǎng)度之比為 為S:2 : 3,電阻之比為R:2 : 5，外加電壓之比為率之比為（）A.B.C.D.ni+n2tnie+n2e,則電流為1=咅e。電流方向li：12= 1 : 5,橫截面積之比U： U= 1 : 2，則它們的電阻4A. 2 : 3B. 4 : 3C. 3 : 4D. 8 : 35來(lái)的=1 : 1，根據(jù)公式P=I2R可得，功率之比R:F2= 1 : 3, C 項(xiàng)正確；并聯(lián)電路電壓相等，電 流比等于電阻之反比，所以將R與艮并聯(lián)后接于電源上，電流比11:12= 3 : 1, D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案

5、 AC4.（電功、電功率、電熱、熱功率）有三個(gè)用電器，分別為日光燈、電烙鐵和電風(fēng)扇，它們 的額定電壓和額定功率均為220 V 60 W,現(xiàn)讓它們?cè)陬~定電壓下工作相同時(shí)間，產(chǎn)生 的熱量（ ）A.日光燈最多 B .電烙鐵最多C.電風(fēng)扇最多 D .一樣多解析 電烙鐵是純電阻用電器， 即以發(fā)熱為目的，電流通過(guò)它就是用來(lái)產(chǎn)熱， 而日光燈和電 風(fēng)扇是非純電阻電路，電流通過(guò)它們時(shí)產(chǎn)生的熱量很少，電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能（光能和葉片動(dòng)能），綜上所述，只有 B 項(xiàng)正確。答案 B糖佔(zhàn)點(diǎn)弁屈和 踰W*微考點(diǎn)悟方法e見(jiàn)學(xué)生用書(shū) P117微考點(diǎn) 1 對(duì)電阻、電阻率的理解核|心|微|講解析 由R=PS得p=RRS,p1

6、:p2=4 : 3, B 項(xiàng)正確。SlrSili答案 B（歐姆定律）（多選）如圖所示，圖線a表示的導(dǎo)體的電阻為R,圖線R，則下列說(shuō)法正確的是3.為b表示的導(dǎo)體的電阻A.R:艮=1 : 3B.C.D.把將將解析公式R拉長(zhǎng)到原來(lái)的 3 倍長(zhǎng)后電阻等于RR與 Ra 串聯(lián)后接于電源上，則功率之比R與R并聯(lián)后接于電源上，則電流之比 根據(jù)IU圖象知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，Pi:P2= 1:I 2= 1:3所以R： R=1R=p可得，把R拉長(zhǎng)到原來(lái)的 3 倍長(zhǎng)后，橫截面積減小為原來(lái)的:3, A 項(xiàng)正確；根據(jù)13所以電阻變?yōu)樵?9 倍，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；串聯(lián)電路電流相等，所以將R與F2串聯(lián)后接于電源上，電流比I

7、1:I261電阻與電阻率的區(qū)別電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量。電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能 好壞的物理量。導(dǎo)體電阻與電阻率無(wú)直接關(guān)系，即電阻大，電阻率不一定大；電阻率小，電阻不一定小。(3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)。UI2公式 R=和 R=pQ 的比較IS公式越rR=pg適用條件(1)金屬、電解液純電阻電路導(dǎo)電材料字母含義U：導(dǎo)體兩端電壓I:通過(guò)導(dǎo)體的電流p:材料的電阻率/l:沿電流方向?qū)w的長(zhǎng)度S:垂直電流方向?qū)w的橫截面積公式含義U提供了一種測(cè)量電阻的方法，不能說(shuō)1IR=PS指明了電阻的決定因素,p、1、S共同決定R由典|例|微|探【例 1】 如圖所示，厚薄均勻的矩形

8、金屬薄片邊長(zhǎng)為ab= 10 cm,bc= 5 cm,當(dāng)將C與D接入電壓恒為U的電路時(shí)，電流強(qiáng)度為2 A,若將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為()A. 0.5 A B.C. 2 A D. 4 A【解題導(dǎo)思】(1)正確理解電阻定律R=pS中I和S的物理意義?答：公式中一丄指沿電流方向?qū)w的長(zhǎng)度?.S指垂直于電流方向的導(dǎo)體的橫截面積。A7（2）導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓U成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，對(duì)嗎？答：對(duì)。解析 設(shè)金屬薄片厚度為D,根據(jù)電阻定律公式R=p；，有FC-p半 ,RB=P頁(yè)%,SabDbcDFCD111故R=2X2=4 根據(jù)歐姆定律，電壓相同時(shí)，電流與電阻成反比。 故兩次電流之比

9、為 4：1, 故第二次電流為 0.5 A，故選 A 項(xiàng)。答案 Ad迥倔牛-.【反思總結(jié)】1 在溫度一定的條件下，導(dǎo)體的電阻大小由長(zhǎng)度、橫截面積及材料決定，與電壓、電流無(wú) 關(guān)。若考慮溫度，導(dǎo)體的電阻率會(huì)隨著溫度的變化而變化。2利用R=p求p時(shí)，要根據(jù)電流方向判斷I、S,沿電流方向?qū)w的長(zhǎng)度為I，垂直電8流方向的面積為So1 如圖甲所示,任意一點(diǎn)的電勢(shì)別為題|組|微|練兩根橫截面積相同、材料不同的導(dǎo)線I和n,串聯(lián)后接入電路。若導(dǎo)線上0隨該點(diǎn)與a點(diǎn)的距離電阻分別為R、R,則（x的變化關(guān)系如圖乙所示，導(dǎo)線I和n的電阻率分IIA.pC.p解析1p2,RvR1R D. p1p2,RR故RRa；因?yàn)镽R?，

10、由R= p知,U= IR1=30o20o= 0o,U2=IR2=2000=IIln1|n,所以p1QUh =I2Rt+ W苴他UI = WR+p其他 如電風(fēng)扇、電動(dòng)機(jī)、電解槽等14 W7.0 V14答案 B題|組|微|練5只電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220 V 的交流電源上（其內(nèi)電阻可忽略不計(jì)），均正常工作。用電流表分別測(cè)得通過(guò)電飯煲的電流是5.0 A，通過(guò)洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是 0.50 A，則下列說(shuō)法正確的是（）A.電飯煲的電阻為 44Q,洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440QB.電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為155.5 WC.1 min 內(nèi)電飯煲消耗的電

11、能為6.6x104J，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6.6x103JD.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10 倍解析由于電飯煲是純電阻電器，所以U R=廠=44Q ,I1P=UI1= 1 100 W ,其在 1 min 內(nèi)消耗的電能W=Uht=6.6x104J,洗衣機(jī)為非純電阻電器，所以U皆, 2= UI2=110 W,I2其在 1 min 內(nèi)消耗的電能W=Ul2t=6.6x103J,其熱功率P熱工F2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10 倍。答案 C 6.（多選）鋰電池因能量高環(huán)保無(wú)污染而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中。現(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸

12、出電壓為U,輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，下列說(shuō)法正確的是（）_Ql 4 !丨L ! d I TI1II充電器A.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI-I2rB.充電器輸出的電功率為UI+12rC.電池產(chǎn)生的熱功率為l2rIrD.充電器的充電效率為 x 100%鋰電池15解析 充電器將電能轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能和電池產(chǎn)生的熱能，即UIt=E化+I2rt,充電器輸出的電功率為UI,電池產(chǎn)生的熱功率為l2r，據(jù)此可知，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI1612r,充電器的充電效率為(1 普)x100%綜述A C項(xiàng)正確。答案 ACO微題提素屛O見(jiàn)學(xué)生用書(shū) P119“柱體微元”模型污素能培養(yǎng)1. 模型特點(diǎn)帶電粒子

13、在外加電場(chǎng)的作用下，形成定向移動(dòng)的粒子流， 從中取一圓柱形粒子流作為研究對(duì)象，即為“柱體微元”模型。2. 處理方法設(shè)柱體微元的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面積為s,單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n每個(gè)自由電荷的電荷量為q,電荷定向移動(dòng)的速率為V,則(1) 柱體微元中的總電荷量為Q= nLSqo(2) 電荷通過(guò)橫截面的時(shí)間t=-。vQ(3)電流的微觀表達(dá)式I= - =nqvSo經(jīng)典考題一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為 電子的質(zhì)量為m電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí), 運(yùn)動(dòng)的平均速率為2mvA.2eLq n vtSeLI= =neSv,由歐姆定律可得U=IR=neSvp -=pneLv,t tS

14、答案 C壬今對(duì)法對(duì)題1.導(dǎo)體中電流I的表達(dá)式1=nqSv,其中S為導(dǎo)體的橫截面積，n為導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自 由電荷數(shù)，q為每個(gè)自由電荷所帶的電荷量，v是()A. 導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速率P,棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向解析由電流定義可知U又E=L，故E=pnev,選項(xiàng) C 正確。B.17B. 導(dǎo)體傳導(dǎo)的速率C. 電子熱運(yùn)動(dòng)的速率18D.自由電荷定向移動(dòng)的速率解析 從微觀上看，電流取決于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個(gè)自由電荷的電荷量、自由電荷定向移動(dòng)速率， 還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)，公式1=nqSv中的v就是自由電荷定向移動(dòng)的速率。故選 D 項(xiàng)。答案 D微考場(chǎng)提技能65-6A

15、= 1X10 A A 項(xiàng)正確；整個(gè)過(guò)程的平均功率P60X10W qU6x1.0 x10910U1.0X109=十=-W= 3X10 W（t代入 0.2 s 或 0.3 s） , B 項(xiàng)錯(cuò)誤；由E=;=-t t0.2d1X102在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S量為m,則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為U的加速電場(chǎng)， 設(shè)其 電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e,質(zhì)I的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是12eU=qmv,電子射出加速電場(chǎng)的速度v=長(zhǎng)度內(nèi)自由電子數(shù)為n,得1=nev,的電子個(gè)數(shù)是IlN= nAl=-e答案 BI n=evm所以長(zhǎng)為I的電子

16、束內(nèi)見(jiàn)學(xué)生用書(shū) P1191.（多選）通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)0.20.3 s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅 4080 卩 s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中。在某一次閃電前，云、9地之間的電勢(shì)差約為 -9一亠込八泊+、4：口+- -1.0 x109V,云、地間距離約為1 km;第一個(gè)閃擊過(guò)程中云、地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為 6 C,閃擊持續(xù)時(shí)間約為 60 卩 s。假定閃電前云、地間的電場(chǎng)是均勻的。根 據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是（）閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1x105A整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為1x1014W61x10 V/m6x106JA.B.C.D.閃電前云、地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為

17、整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為解析由電流的定義式I=q知i=解析電（設(shè)單位,B 項(xiàng)正確。Im1969V/m= 1X10 V/m,C 項(xiàng)正確；整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量為電場(chǎng)力做的功W= qU=6X10 J,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。答案 AC20(多選)如圖所示是某導(dǎo)體的IU圖線，圖中a= 45，下列說(shuō)法正確的是()通過(guò)電阻的電流與其兩端的電壓成正比 此導(dǎo)體的電阻R=2QR兩端加 6.0 V 電壓時(shí)，每秒通過(guò)電阻截面的電荷量是3.0 C由題圖可知，通過(guò)電阻的電流I與其兩端電壓U成正比，A 項(xiàng)正確；導(dǎo)體電阻R=U=解析 由p=U和已知條件可知，RR?。對(duì)于 A 電路，由于FA110 V, B 燈被燒R壞；對(duì)于

18、 B 電路，由于R110 V, B 燈被燒壞；對(duì)于 C 電路，B 燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，并聯(lián)電阻可能等于FA,所以可能有U=UB=110 V，兩燈可以正常發(fā)光；對(duì)于D 電路，若變阻器的有效電阻等于A、B 的并聯(lián)電阻，貝 yU=UB= 110 V ,兩燈可以正常發(fā)光。比較 C D 兩個(gè)電路，由于 C 電路中變阻器功率為p=(IAIB)X110 V，而 D 電路中變阻器功率為F2=(IA+IB)X110 V，所以 C 電路消耗的功率 最小。綜上所述，C項(xiàng)正確。答案 C4.如圖所示，某種材料確定的圓柱形導(dǎo)體長(zhǎng)為L(zhǎng),橫截面的直徑為d,其兩端所加的電壓為2.A.B.C.IU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R= tan45 1=1.0QD.解析1對(duì)應(yīng)I-U圖線斜率的倒數(shù)，但 w tan 可B 項(xiàng)正確，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng) 6.0 V時(shí),I=U= 3 A，故每秒通過(guò)電阻截面的電荷量為q=ItR=3.0 C , D 項(xiàng)正確。答案 ABD3.AB 兩盞電燈的額定電壓都是 110 V,額定功率V 的下列電路上，則使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗的電功率最小的電路是AP-H，A ,B PA=100 WPB= 40 W 若接在電壓是(A220A.21UL 當(dāng)這三