1、【 精品教育资源文库 】 第 1 讲 电路的基本概念与规律 考试标准 知识内容 必考要求 加试要求 说明 电源和电流 b c 1.不要求计算液体导电时的电流 2.不要求解决与导线内部自由电子定向运动速率相联系的问题 . 电动势 b c 欧姆定律、 U I 图象及 I U 图象 c c 焦耳定律 c c 导体的电阻 c c 一、电源、电流和电动势 1电源 通过非静电力做功把其他形式的能转化为 电势能 的装置 2电流 (1)定义式： I qt. (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向 (3)微观 表达式： I nqSv. 3电动势 (1)定义式： E Wq. (2)物理意义：反映电源 非静电力做
2、功 本领大小的物理量 【 精品教育资源文库 】 二、欧姆定律、 U I 图象及 I U 图象 1欧姆定律 (1)表达式 I UR. (2)适用范围 金属 导电和电解质溶液导电 (对气态导体和半导体元件不适用 ) 纯电阻 电路 (不含电动机、电解槽等的电路 ) 2 U I 图象及 I U 图象的比较 图线 比较内容 I U 图象 (伏安特性曲线 ) U I 图象 斜率 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示 导体电阻的倒数 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻 线性元件 R1 R2 R1 R2 非线性元件 电阻随电压 U 的增大而增大 电阻随电压 U 的增大而减小 自测 1 关于电源电动势
3、，以下说法正确的是 ( ) A由电动势 E Wq可知 E 跟 q 成反比，电路中移送的电荷越多，电动势越小 B由电动势 E Wq可知 E 跟 W 成正比，电源做的功越多，电动势越大 C由电动势 E Wq可知电动势 E 的大小跟 W 和 q 的比值相等，跟 W 的大小和 q 的大小无关，由电源本身决定 D以上说法都不正确 答案 C 解析 E Wq是比值定义式， E 与 W、 q 无关 三、电功、电热、电功率 【 精品教育资源文库 】 1电功 (1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的 电场力做的功 (2)公式： W qU IUt(适用于任何电路 ) (3)电流做功的实质： 电能 转化为其他形式能
4、的过程 2电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的 快慢 (2)公式： P Wt UI(适用于任何电路 ) 3焦耳定律 (1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二 次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比 (2)表达式： Q I2Rt. 4热功率 (1)定义：单位时间内的发热量 (2)表达式： P Qt I2R. 自测 2 下列用电器中，利用电流的热效应的是 ( ) A洗衣机 B电视机 C电熨斗 D电冰箱 答案 C 四、导体的电阻 1电阻的定义式： R UI. 2电阻的决定式： R lS. 3电阻率 (1)计算式： RSl. (2)电阻率与温度的关系 金属：电阻 率随温度升高
5、而 增大 半导体 (负温度系数 )：电阻率随温度升高而 减小 一些合金：几乎不受温度变化的影响 超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然 减小为零 ，成为超导体 自测 3 下列关于电阻率的叙述，正确的是 ( ) A电阻率与导体的长度和横截面积有关 B电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关 【 精品教育资源文库 】 C电阻率大的导体，电阻一定大 D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成电阻温度计 答案 B 命题点一 对电阻定律、欧姆定律的理解 电阻的决 定式和定义式的比较 公式 R lS R UI 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了
6、导体的电阻由哪些因素决定， R由 、 l、 S 共同决定 提供了一种测电阻的方法 伏安法， R 与 U、 I 均无关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液 适用于任何纯电阻导体 联系 均可计算导体的电阻，在计算同一导体电阻时，计算结果相同 例 1 (2016 浙江 10 月选考 9) 一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口管中盐水柱长为 40 cm 时测得电阻为 R.若溶液 的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同现将管中盐水柱均匀拉长至 50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管 )，则盐水柱电阻变为 ( ) A.45R B.54R C.1625R D.2516R 答案 D
7、 解析 由于总体积不变，设 40 cm 长时盐水柱的横截面积为 S.所以长度变为 50 cm 后，横截面积 S 45S，根据电阻定律 R 40S ， R 5045S，联立两式得 R 2516R，选项 D 正确 变式 1 对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是 ( ) A欧姆定律适用于一切导电物质 B由 R UI可知，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 C由 I UR可知，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 【 精品教育资源文库 】 D由 R UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 答案 C 解析 欧姆定律只适用于纯电阻电路，由欧姆定律 I UR可
8、知 ，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项 C 对， A 错；导体的电阻由导体本身决定，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项 B、 D 错 变式 2 (2016 诸暨市期末 )某技术质量监督局对市场中电线电缆产品质量进行抽查，结果公布如下：十几个不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜；再一个就是铜材质量可能合格，但把横截面积缩小，买 2.5平方毫米的电线，拿到手的仅为 1.5 平方毫米，载流量不够；另一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料作电线外皮 ，电阻率达不到要求 ? 则以下说法正确的是 ( ) A横截面积减
9、小的铜的电阻率增大 B再生铜或含杂质很多的铜的电阻率很小 C再生塑料作电线外皮，使电线的绝缘性能下降 D铜是导体，电阻为零，横截面积和杂质对其没有影响 答案 C 变式 3 已知用电器 A 的电阻是用电器 B 的电阻的 2 倍，加在 A 上的电压是加在 B 上的电压的一半，那么通过 A 和 B 的电流 IA和 IB的关系是 ( ) A IA 2IB B IA IB2 C IA IB D IA IB4 答案 D 解析 由 I UR得， IA IB UARA UBRB UARB UBRA 14 ，即 IA IB4，故选 D. 变式 4 (2017 金华十校联考 )如图 1 所示，两个同种材料制成的导
10、体放在水平面上，两导体是横截面为正方形的柱体，柱体高均为 h，大柱体横截面边长为 a，小柱体横截面边长为 b，则 ( ) 图 1 A若电流沿图示方向，大柱体与小柱体的电阻之比为 a b 【 精品教育资源文库 】 B若电流沿图示方向，大柱体与小柱体的电阻之比为 a2 b2 C若电流方向竖直向下，大 柱体与小柱体的电阻之比为 b a D若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为 b2 a2 答案 D 解析 电流如题图方向时，由 R LS， R 大 aah， R 小 bbh，故 R 大 R 小 11 ，故 A、 B 错误； 电流方向竖直向下时 R 大 ha2， R 小 hb2， 则 R 大 R
11、 小 b2 a2，故 C 错误， D 正确 命题点二 伏安特性曲线的理解 1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对线性元件： R UI U I；对非线性元件 R UI U I，应注意，线性元件不同状态时比值不变，非线性元件不同状态时比值不同 考向 1 对非线性元件的分析 例 2 小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图 2 所示， P 为图线上一点， PN 为图线的切线， PQ 为 U 轴的垂线， PM 为 I 轴的垂线，则下列说法中错误的是 ( ) 图 2 A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B对应 P 点，小灯泡的电阻为 R U1I2
12、C对应 P 点，小灯泡的电阻为 R U1I2 I1D对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积 答案 C 解析 由题图可知， U 越大，小灯泡的电阻越大，故选项 A 正确 R UI中的 U、 I 与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应，故选项 B 正确， C 错误对应 P 点，功率 P U1I2，与题图中PQOM 所围的面积相等，故选项 D 正确 【 精品教育资源文库 】 变式 5 一个标有 “220 V 60 W” 的白炽灯泡，所加电压 U 由零逐渐增大到 220 V，在此过程中，电压 (U)和电流 (I)的关系可用图线表示下列选项给出的四个图线，比较符合实际的是 ( ) 答
13、案 B 解析 白炽灯灯丝的电阻随温度 (功率 )的升高而增大，故选 B. 考向 2 线性元件的分析 例 3 如图 3 所示，图线 1 表示的导体电阻为 R1，图线 2 表示的导体电阻为 R2，则下列说法正确的是 ( ) 图 3 A R1 R2 13 B R1 R2 31 C将 R1与 R2串联后接在恒定电源上，则流过两电阻电流之比为 13 D将 R1与 R2并联后接在恒定电源上，则流过两电阻电流之比为 13 答案 A 解析 在 I U 图象中， R 1k，由题图可知， k1 1， k2 13，所以 R1 R2 13 ，选项 A 正确，B 错误； R1与 R2串联后接在恒定电源上，流过两电阻的电
14、流相等，选项 C 错误； R1与 R2并联后接在恒定电源上，流过两电阻电流之比 I1I2 R2R1 31，选项 D 错误 变式 6 (2016 湖州市期末 )某导体的伏安特性曲线如图 4 所示，下列说法中错误的是( ) 图 4 【 精品教育资源文库 】 A该导体的电阻是 25 B当该导体两端的电压为 5 V 时，该导体的 电功率为 0.5 J C当该导体两端的电压为 1 V 时，通过该导体的电流为 0.04 A D当通过该导体的电流为 0.1 A 时，该导体两端的电压为 2.5 V 答案 B 解析 I U 图象的斜率表示电阻的倒数，故电阻 R 50.2 25 ，故 A 正确；当该导体两端电压为 5 V 时，电流 I 0.2 A，电功率 P UI 1 W，故选项 B 错误；当该导体两端电压为1 V 时，电流 I UR 125 A 0.04 A， C 正确；当电流为 0.1 A 时，电压 U IR 0.1 25 V2.5 V，故 D 正确 命题点三 电功、电功率和电热的计算
