2019届高考物理一轮复习第八章恒定电流学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第八章 恒定电流 全国卷 5 年考情分析 基础考点 常考考点 命题概率 常考角度 欧姆定律 ( ) 电阻定律 ( ) 电源的电动势和内阻 ( ) 电功率、焦耳定律( ) 以上 4 个考点未曾独立命题 电阻的串联、并联 ( ) 闭合电路的欧姆定律 ( ) 16 卷 T17(6分 ) 综合命题概率 25% (1)欧姆定律、电阻定律、电阻的串、并联综合问题 (2)闭合电路的动态分析、故障分析 (3)焦耳定律、电路的能量分析 (4)绘制并分析伏安特性曲线 (5)伏安法测电阻 (包括电表的内阻 )、测定电源电动 势和内阻 (6)多用电表的使用及相关电路问题 实验八：测定金属的

2、电阻率 (同时练习使用螺旋测微器 ) 17 卷 T23(9分 ) 16 卷 T23(9分 ) 15 卷 T23(9分 ) 15 卷 T23(9分 ) 14 卷 T22(6分 ) 综合命题概率 80% 实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线 17 卷 T23(9分 ) 综合命题概率 30% 实验十：测定电源的电动势和内阻 14 卷 T23(9分 ) 综合命题概率 30% 实验十一：练习使用多用电表 17 卷 T23(9分 ) 13 卷 T23(8分 ) 13 卷 T23(7分 ) 综合命题概率 60% 第 1 节 电流 _电阻 _电功 _电功率 【 精品教育资源文库 】 (1)由 R UI知， 导体

3、的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。 () (2)根据 I qt，可知 I 与 q 成正比。 () (3)由 RSl 知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。 () (4)公式 W UIt 及 Q I2Rt 适用于任何电路。 () (5)公式 W U2Rt I2Rt 只适用于纯电阻电路。 () 物理学史判断 (1)1826 年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。 () (2)19 世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。 () 1在理解公式时一定要注意定义式与决定式的区别，其中定义式或计算式有： I qt、

4、R UI、 RSl 等，决定式有： I UR、 I nqSv 等。 2公式 W UIt 可求解任何电路的电功，而 W I2Rt U2Rt 只适用于纯电阻电路。 3解题中常用到的二级结论 (1)选限流用的滑动变阻器：在能把电流限制在允许范围 内的前提下选用总阻值较小的变阻器调节方便；选分压用的滑动变阻器：阻值小的便于调节且输出电压稳定，但耗能多。 (2)伏安法测量电阻时，电流表内、外接的选择： “ 内接的表的内阻产生误差 ” ， “ 好【 精品教育资源文库 】 表内接误差小 ”( RxRA和 RVRx比值大的表 “ 好 ”) 。 (3)电表内阻对测量结果的影响：电流表测电流，其读数小于不接电表

5、时的电阻的电流；电压表测电压，其读数小于不接电压表时电阻两端 的电压。 突破点 (一 ) 电流的理解及其三个表达式的应用 1三个电流表达式的比较 公式 适用范围 字母含义 公式含义 定义式 I qt 一切电路 q 为时间 t 内通过导体横截面的电荷量 qt反映了 I 的大小，但不能说 I q， I 1t 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：电荷定向移动速率 从微观上看 n、 q、 S、v 决定了 I 的大小 决定式 I UR 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， I U I 1

6、R 2 “ 柱体微元法 ” 暨电流微观式的推导 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 Q nLSq。 (2)电荷通过横截面的时间 t Lv。 (3)电流的微观表达式 I Qt nqSv。 题点全练 1.(2018 长沙长郡中学检测 )如图所示，在 1 价离子 的电解质溶液内插有两根碳棒 A 和 B 作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过。若在 t 秒内，通过溶液内截面 S 的正离子数为 n1，通过的负离【 精品教育资源文库 】 子数为 n2，设基本电荷为

7、e，则以下说法中正确的是 ( ) A.正离子定向移动形成的电流方向从 A B，负离子定向移动形成的电流方向从 B A B溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零 C溶液内的电流方向从 A B，电流 I n1et D溶液内的电流方向从 A B，电流 I n1 n2 et 解析：选 D 电荷 的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由图示可知，电流方向是 A B，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不为零，电流 I qt n1e n2et ，故选项 D 正确， A、 B、 C 错误。 2.一根长为 L、横截面积为 S 的金

8、属棒，其材料的电阻率为 ，棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质量为 m、电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为 ( ) A.mv22eL B.mv2Sne C nev D.evSL 解析：选 C 由电流定义可知： I qt nvtSet neSv， 由欧姆定律可得： U IR neSv LS neLv ， 又 E UL，故 E nev ，选项 C 正确。 3在长度为 l、横截面积为 S、单位体积内自由电子数为 n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为 e 的自由电子在电场力作用下 先做加速运

9、动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复 ? 所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为 v(不随时间变化 )的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率 v 成正比，即 Ff kv(k 是常量 )，则该导体的电阻应该等于 ( ) A.klneS B. klne2S C.kSnel D. kSne2l 解析：选 B 电子定向移动，由平衡条件得， kv eUl，则 U kvle ， 导体中的电流 I neSv，【 精品教育资源文库 】 电阻 R UI klne2S，选项 B 正确。 突破点 (二 ) 欧姆定律和电阻定律的理解与应用 1电阻与电阻率的区别 (1)电阻反映了

10、导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏。 (2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它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。 2电阻的决定式和定义式的比较 公式 决定式 定义式 R lS R UI 区别 指明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，电阻与 U和 I 无关 适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质 适用于任何纯电阻导体 相同点 都不能反映电阻的实质 (要用微观理论解释 ) 典例 多选 (2018 益阳模拟 )一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压 U0时，通过导线的

11、电流为 I0，导线中自由电子定向移动的平均速率为 v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的 12，再给它两端加上电压 2U0，则 ( ) A通过导线的电流 为 I08 B通过导线的电流为 I016 C导线中自由电子定向移动的速率为 v4 D导线中自由电子定向移动的速率为 v2 思路点拨 本题应根据电阻定律 R lS，结合欧姆定律 I UR和电流的微观表达式 I neSv 进行分析。 【 精品教育资源文库 】 解析 将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的 14，其长度变为原来的 4 倍，根据电阻定律 R lS分析 可知，电阻变为原来的 16 倍，又电压变为 2U

12、0，根据欧姆定律 I UR可知，电流变为 I08， A 正确， B 错误；根据电流的微观表达式 I nevS，其中 n、 e 不变，电流变为原来的 18，横截面积变为原来的 14，则自由电子定向移动的平均速率变为 v2， C 错误， D 正确。 答案 AD 方法规律 导体变形后电阻的分析方法 某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点： (1)导体的电阻率不变。 (2)导体的体积不变 ，由 V lS 可知 l 与 S 成反比。 (3)在 、 l、 S 都确定之后，应用电阻定律 R lS求解。 集训冲关 1.(2018 内江模拟 )两根材料相同的均匀导线 x 和 y，其中， x 长为 l

13、， y 长为 2l，串联在电路中时沿长度方向的电势 随位置的变化规律如图所示，那么， x 和 y 两导线的电阻和横截面积之比分别为 ( ) A 3 1 1 6 B 2 3 1 6 C 3 2 1 5 D 3 1 5 1 解析：选 A 由题图可知，两导线两端的电压之比为 3 1，电流相同，则电阻之比为 31，由电阻定 律 R lS得横截面积 S lR ，横截面积之比 SxSy lxly RyRx 12 13 16， A 正确。 2.用如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中 Rx 是待测电阻， R0是定值电阻， G 是灵敏度很高的电流表， MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头 P 的位置

14、，当通过电流表 G 的电流为零时，测得 MP l1，PN l2，则 Rx的阻值为 ( ) A.l1l2R0 B. ll1 l2R0 C.l2l1R0 D. l2l1 l2R0 解析：选 C 通过电流表 G 的电流为零时， P 点的电势与 R0和 Rx连接点的电势相等，即【 精品教育资源文库 】 U0 UMP，根据欧姆定律有 U0 UMNR0 RxR0， UMP UMNRl1 Rl2Rl1，则 R0R0 Rx Rl1Rl1 Rl2，由此得 R0Rx Rl1Rl2，根据电阻定律得，电阻丝的电阻 R l，故 R0Rx l1l2，所以 Rx l2l1R0，正确选项为 C。 突破点 (三 ) 伏安特性曲线的理解及应用 1图线的意义 (1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线。 (2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻。 2应用 IU 图像中图线上某点与 O 点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小。 3两类图线 线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线 ，表明它的电阻是不变的。 非线性元件的伏安特性曲线是曲线，表明它的电阻是变化的。 典例 多选 (2018