高考物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：電流、電阻、電功和電功率

編號(hào):43高三物理(理)第=page1*2-11頁(yè)(共4頁(yè))高三物理(理)第=page1*22頁(yè)(共4頁(yè))必修3第十一章電路及其應(yīng)用8.1電流、電阻、電功和電功率學(xué)案41姓名_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1、說(shuō)出電流、電阻、電功和電功率的概念以及I-U圖像的理解。2、區(qū)別電阻和電阻率。3、復(fù)述歐姆定律以及會(huì)畫(huà)出伏安特性曲線(xiàn)。4、說(shuō)出電功和電熱的區(qū)別和聯(lián)系。5、描述柱體微圓模型?！緩?fù)習(xí)重點(diǎn)】歐姆定律以及伏安特性曲線(xiàn)；2、電功和電熱的區(qū)別與聯(lián)系?！緩?fù)習(xí)難點(diǎn)】1、電阻率的計(jì)算、電功與電熱計(jì)算、柱體微圓模型。易錯(cuò)易混點(diǎn)：注意區(qū)分電阻的定義式和決定式，是定義式，反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，是決定式，表示電阻的大小與電阻率、橫截面積、導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度有關(guān)；注意區(qū)分電功和電功率，電功是電流做功的實(shí)質(zhì)，即電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，而電功率表示電流做功的快慢；【知識(shí)點(diǎn)歸納】知識(shí)點(diǎn)1電流電阻電流的定義：電阻(1)定義式：。(2)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)。(2)表達(dá)式：R＝。4．電阻率(1)計(jì)算式：ρ＝。(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。②半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而。③超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然變?yōu)榱悖蔀槌瑢?dǎo)體。知識(shí)點(diǎn)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)做的功。(2)公式：W＝qU＝UIt。(3)電流做功的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成的過(guò)程。2．電功率(1)定義：內(nèi)電流做的功，表示電流做功的。(2)公式：P＝＝。3．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。(2)計(jì)算式：Q＝。4、(判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”。)1．電流是矢量，其方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)的方向。()2．由R＝eq\f(U,I)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。()3．由I＝eq\f(U,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。()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)。()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。()考點(diǎn)一、對(duì)電阻、電阻率的理解學(xué)法指導(dǎo)：電阻公式的物理意義?！镜淅?】如圖甲所示，兩根橫截面積相同、材料不同的導(dǎo)線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ，串聯(lián)后接入電路。若導(dǎo)線(xiàn)上任意一點(diǎn)的電勢(shì)φ隨該點(diǎn)與a點(diǎn)的距離x的變化關(guān)系如圖乙所示，導(dǎo)線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ的電阻率分別為ρ1、ρ2，電阻分別為R1、R2，則()A．ρ1<ρ2，R1<R2B．ρ1>ρ2，R1<R2C．ρ1<ρ2，R1>R2D．ρ1>ρ2，R1>R2考點(diǎn)二、歐姆定律及伏安特性曲線(xiàn)學(xué)法指導(dǎo)：歐姆定律公式、伏安特性曲線(xiàn)特點(diǎn)【典例2】(多選)在如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)如圖乙所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時(shí)()A．L1上的電壓為L(zhǎng)2上電壓的2倍B．L1消耗的電功率為0.75WC．L2的電阻為12ΩD．L1、L2消耗的電功率的比值大于4考點(diǎn)三、電功和電熱學(xué)法指導(dǎo)：在純電阻中、電功等于電熱；在非純電阻中，不能用歐姆定律，電功大于電熱?！镜淅?】如圖為直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，重物的重量G＝500N，電源電動(dòng)勢(shì)E＝90V，電源內(nèi)阻為2Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v＝0.6m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I＝5A，下列判斷不正確的是()A．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為400WB．電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻為0.4ΩC．電源的效率約為88.9%D．電動(dòng)機(jī)的效率為75%考點(diǎn)四、“柱體微元”模型學(xué)法指導(dǎo)：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＝nLSq。(2)電荷通過(guò)橫截面的時(shí)間t＝eq\f(L,v)。(3)電流的微觀(guān)表達(dá)式I＝eq\f(Q,t)＝nqvS?！镜淅?】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ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，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)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()eq\f(mv2,2eL)B.eq\f(mv2Sn,e)C．ρnevD.eq\f(ρev,SL)【知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建】一．三個(gè)電流表達(dá)式的比較二．電阻的伏安特性曲線(xiàn)：在I－U曲線(xiàn)中，直線(xiàn)斜率的倒數(shù)表示電阻R；在U－I曲線(xiàn)中，直線(xiàn)斜率表示電阻R。應(yīng)該注意：當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時(shí)，電阻的伏安特性曲線(xiàn)不再是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)?！居?xùn)練檢測(cè)】1、如圖所示，甲、乙兩電路中電源完全相同，相同材料的電阻絲A、B，長(zhǎng)度分別是L和2L；直徑分別為d和2d，在兩電路中分別通過(guò)相同的電荷量q的過(guò)程中，下列判斷正確的是()A．A、B的電阻之比RA∶RB＝1∶2B．A、B的電流IA>IBC．A、B的電壓UA>UBD．A、B產(chǎn)生的電熱QA＝QB2、(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?，F(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()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＋I(xiàn)2rC．電池產(chǎn)生的熱功率為I2rD．充電器的充電效率為eq\f(Ir,U)×100%3、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U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是()A.eq\f(IΔl,eS)eq\r(\f(m,2eU)) B.eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))C.eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU)) D.eq\f(ISΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))4、(多選)通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)0.2～0.3s，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40～80μs，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、地之間的電勢(shì)差約為1.0×109V，云、地間距離約為1km；第一個(gè)閃擊過(guò)程中云、地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60μs。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()A．閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×105AB．整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為1×1014WC．閃電前云、地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1×106V/mD．整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6×106J5.(多選)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線(xiàn)如圖所示，P為圖線(xiàn)上一點(diǎn)，PN為圖線(xiàn)在P點(diǎn)的切線(xiàn)，PQ為U軸的垂線(xiàn)，PM為I軸的垂線(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．隨