1、【 精品教育资源文库 】 第七章 恒定电流 【研透全国卷】 从近几年高考试题来看，高考对本章内容的考查重点有电路的基本概念和规律、闭合电路的欧姆定律等知识，实验部分则以基本仪器的使用和电路实验为主，题型以填空题的形式出现，分值约 15 分 . 预测 2018 年高考命题的重点仍将是对基本概念和规律、闭合电路的欧姆定律的理解和应用，实验则考查基本仪器的使用、实验原理的理解、实验数据的处理等知识 . 考点 内容 要求 题型 必考实验 一、电路的基本概念和规律 欧姆定律 选择、 计算 1.实验内容 测定金属的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器 ) 描 绘小电珠的伏安特性曲线 测定电源的电动势和内阻
2、练习使用多用电表 2.命题形式 填空 电阻定律 电阻的串联、并联 二、闭合电路欧姆定律 电源的电动势和内阻 选择、 计算 闭合电路的欧姆定律 电功率、焦耳定律 第 1 讲 欧姆定律 电阻定律 电功率 焦耳定律 知识点一 电流、欧姆定律 1.电流 (1)定义：自由电荷的 形成电流 . (2)方向：规定为 定向移动的方向 . (3)两个公式 定义式： I ； 微观式： I . 2.欧姆定律 【 精品教育资源文库 】 (1)内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成 ，跟导体的电阻 R 成 . (2)公式： I . (3)适用条件：适用于 和电解液导体 . 答案： 1.(1)定向移动 (2)
3、正电荷 (3) qt nqSv 2.(1)正比 反比 (2)UR (3)金属导体 知识点二 电阻、电阻定律 1.电阻：反映了 的大小 .表达式为： R UI. 2.电阻定律：同种材料的导体，其电阻跟它的 成正比，与它的 成反比，导体 的电阻还与构成它的材料有关 .表达式为： R lS. 3.电阻率 (1)物理意义：反映导体的 ，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 ；半导体的电阻率随温度升高而 . 答案： 1.对电流阻碍作用 2.长度 截面积 3.导电性能 增大 减小 知识点三 电功率、焦耳定律 1.电功 (1)定义：导体中的自由电荷在 作用下定向移动，
4、电场力做的功称为电功 . (2)公式： W qU . (3)电流做功的实质： 转化成其他形式能的过 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 . (2)公式： P Wt . 3.焦耳定律 (1)电热：电流流过一段导体时产生的 . (2)计算式： Q . 4.热功率 (1)定义：单位时间内的发热量 . (2)表达式： P Qt . 答案： 1.(1)电场力 (2)UIt (3)电势能 2.(1)快慢 (2)UI 【 精品教育资源文库 】 3.(1)热量 (2)I2Rt 4.(2)I2R (1)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以，电 流是矢量 .( ) (2)
5、电荷的移动速度就是电流的传导速度 .( ) (3)电流 I 随时间 t 变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量 .( ) (4)由 R UI知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比 .( ) (5)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 .( ) (6)公式 W U2Rt I2Rt 可适用于所有电路 .( ) 答案： (1) (2) (3) (4) (5) (6) 考点 对电阻、电阻定律的理解和应用 1.电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大小与导体的长度、横截面积及材料等有关，电阻率
6、是描述材料导电性能好坏的物理量，与导体长度、横截面积无关 . (2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小 . (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区别 公式 R lS R UI 区别 电阻的决 定式 电阻的定义式 说明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与 U 和 I 有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何纯电阻导体 考向 1 对电阻率的理解 典例 1 关于材料的电阻率，下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的
7、13 B.材料的电阻率随温度的升高而增大 C.通常情况下纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 解 析 材料的电阻率与长度无关， A 错误；半导体材料的电阻率随温度升高而减小， B错误；通常情况下纯金属的电阻率较合金的电阻率小， C 正确；电阻率大的导体，电阻不一定大， D 错误 . 答案 C 考向 2 电阻及电阻率的计算 典例 2 如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器， P、 Q 为电极，设 a 1 m， b 0.2 m， c 0.1 m，当里面注满某电解液，且 P、 Q 加上电压后，其 UI 图象如图乙所示，当 U
8、 10 V 时，求电解液的电阻率 . 甲 乙 解析 由题图乙可求得电解液的电阻为 R UI 10510 3 2 000 由题图甲可知电解液长为： l a 1 m 截面积为： S bc 0.02 m2 结合电阻定律 R lS 得 RSl 2 0000.021 m 40 m. 答案 40 m 1.决定导体电阻大小的三个因素是导体的材料、长度和横截面积，无论哪一个发生变化，导体的电阻都要发生改变 . 2.电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度 l 和 横截面积 S无关 . 考点 对伏安特性曲线的理解 【 精品教育资源文库 】 1.定义：用纵坐标表示电流 I、横坐标表示电压
9、U，画出的 IU 图象 . 2.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 . 3.应用： IU 图象中图线上某点与 O 点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小 . 4.两类图线 (1)线性元件的伏安特性曲线 (图甲中 a、 b)是过原点的直线，表明它的电阻是不变的 . (2)非线性元件的伏安特性曲线 (图乙中 c、 d)是曲线，表明它的电阻是变化的 . 甲 乙 考向 1 对伏安特性曲线的理解 典例 3 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
10、图线上一点，PN 为图线在 P 点的切线， 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，小灯泡的电阻减小 B.对应 P 点，小灯泡的电阻为 R U1I1C.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 所围面积 解题指导 对纯 电阻元件，其电阻 R UI，在 IU 图线上某点和坐标原点的连线，其斜率的倒数表示该点的电阻 . 解析 由图可知流过小灯泡的电流 I 随所加电压 U 变化的图线为非线性关系，可知小灯泡的电阻随所加电压的增大而逐渐增大，选项 A 错误；根据欧姆定律，对应 P
11、点，小灯泡的电阻应为 R U1I2，选项 B、 C 错误；对应 P 点，小灯泡的功率为 P U1I2，也就是图中矩形 PQOM【 精品教育资源文库 】 所围面积，选项 D 正确 . 答案 D 考向 2 伏安特性曲线的应用 典例 4 (多选 )在如图甲所示的电路中， L1、 L2、 L3 为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示 .当开关 S 闭合时，电路中的总电流为 0.25 A，则此时 ( ) 甲 乙 A.L1两端的电压为 L2两端电压的 2 倍 B.L1消耗的电功率为 0.75 W C.L2的电阻为 12 D.L1、 L2消耗的电功率的比值大于 4 解析 电路中的总电流
12、为 0.25 A， L1 中电流为 0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为 3.0 V， L1 消耗的电功率为 P1 U1I1 0.75 W， B 正确；根据并联电路规律， L2中电流为 0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为 0.3 V， L1两端的电压大约为 L2两端电压的 10 倍， A 错误；由欧姆定律， L2的电阻为 R2 U2I2 0.30.125 2.4 ， C 错误； L2消耗的电功率为 P2 U2I2 0.30.125 W 0.037 5 W， L1、 L2 消耗的电功率的比值大于 4， D正确 . 答案 BD 1.无论是线性元件还是非线性元件，只要是纯
13、电阻元件，电阻都可由 R UI计算 . 2.在伏安特性曲线中，导体的电阻等于 曲线上的点与原点连线斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数 . 考点 电功、电功率、焦耳定律 1.纯电阻电路与非纯电阻电路 (1)纯电阻电路：电流通过电路时，它所消耗的电能全部转化为内能，即 W Q.且满足欧姆定律： I UR. 【 精品教育资源文库 】 (2)非纯电阻电路：电流通过电路时，消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能，如机械能 (电动机 )、化学能 (电解槽 )等，即 WQ.非纯电阻电路不满足欧姆定律 . 2.电功、电功率及电热、热功率的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉 、电饭
14、锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等 电动机、电解槽、日光灯等 电功 与电热 W Q UIt I2Rt U2Rt W UIt， Q I2Rt WQ 电功率与 热功率 P 电 P 热 UI I2R U2R P 电 UI， P 热 I2R， P 电 P 热 考向 1 纯电阻电路的有关计算 典例 5 如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为 8 V，乙电路两端的电压为 16 V.调节变阻器 R1和 R2使两灯泡都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为 P1和 P2，两电路中消耗的总功率分别为 P 甲 和 P 乙 ，则下列关系中正确的是 ( ) 甲 乙 A.P 甲 P 乙 C.P1P2 D.P1 P2 解题指导 本题先比较甲、乙两个电路消耗的总功率，再比较两个变阻器消耗的功率 . 解析 设灯泡的额定电流为 I，则两灯泡都正常发光，电流均为额定电流 I，甲电路中总电流 I 甲 2I，乙电路中总电流 I 乙 I，所以 P 甲 U 甲 I 甲 82 I 16I， P 乙
