(江蘇專版)2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第29講 電流歐姆定律串并聯(lián)電路講義

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1、(江蘇專版)2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第29講 電流歐姆定律串并聯(lián)電路講義 考情剖析 考查內(nèi)容 考綱要求 考查年份 考查詳情 能力要求 電阻定律、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)、電流 電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻、歐姆定律 Ⅰ、Ⅱ 15年 T13—計(jì)算,根據(jù)電 阻定律計(jì)算電阻 分析綜合 弱項(xiàng)清單 1.搞清電流的定義式、微觀表達(dá)式、歐姆定律表達(dá)式三個(gè)表達(dá)式的含義及適用條件; 2.I-U圖線上某點(diǎn)與原點(diǎn)的連線斜率的倒數(shù)表示電阻,而非切線斜率的倒數(shù). 知識(shí)整合 一、電流                     1.成因:電荷的

2、________形成電流. 2.兩個(gè)表達(dá)式 (1)定義式:____________. (2)微觀表達(dá)式:I=________,(其中n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù),S為導(dǎo)體的橫截面積,q為自由電荷的電荷量,v為自由電荷的定向移動(dòng)速率). 3.電流的方向:規(guī)定________定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?,雖然電流既有大小又有方向,但電流是________量. 二、電阻定律 1.內(nèi)容:導(dǎo)體的電阻R跟它的________成正比,跟它的________成反比,導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的________有關(guān). 2.表達(dá)式:R=________. 3.電阻率 (1)物理意義:ρ是反映材料導(dǎo)電性能

3、的物理量,叫材料的電阻率.單位是Ω·m. (2)各種材料的電阻率:純金屬的電阻率一般較小,合金的電阻率一般較大,有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響.材料的電阻率與溫度關(guān)系為: ①金屬的電阻率隨溫度的升高而________; ②半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而________; ③有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0 K時(shí),電阻率突然減小到零——這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象,能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體.材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度. 三、歐姆定律 1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的________成正比,跟導(dǎo)體的________成反比. 2.公式:____________.

4、3.適用范圍 (1)適用于________導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電(對(duì)于氣體導(dǎo)電不適用). (2)純電阻電路(不含電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路). 4.導(dǎo)體的伏安特性曲線 (1)I-U圖線:以________為縱軸、________為橫軸所畫出的導(dǎo)體上的電流隨電壓的變化曲線稱為I-U圖線,如圖所示. (2)比較電阻的大小:圖線的斜率k==,圖中R1______R2. (3)線性元件:伏安特性曲線是________的電學(xué)元件,適用歐姆定律. (4)非線性元件:伏安特性曲線為________的電學(xué)元件,不適用歐姆定律.方法技巧 釋難答疑的金鑰匙 考點(diǎn)1 電流強(qiáng)度

5、 公式 適用 字母含義 公式含義 定義式 I= 一切電路 Q:(1)是通過整個(gè)導(dǎo)體橫截面的電荷量,不是單位面積上電荷量;(2)當(dāng)異種電荷反向通過某截面時(shí),所形成的電流是同向的,應(yīng)是Q=|Q1|+|Q2| 反映了I的大小,但不能說I∝Q,I∝ 微觀式 I=nqSv 一切電路 n:導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q:每個(gè)自由電荷的電荷量 S:導(dǎo)體橫截面積 v:定向移動(dòng)的速率 從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小 決定式 I= 金屬電解液 U:導(dǎo)體兩端的電壓 R:導(dǎo)體本身的電阻 I由U、R決定I∝U,I∝

6、   【典型例題1】 某電解池中,若在2 s內(nèi)各有1.0×1019個(gè)二價(jià)正離子和2.0×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過某截面,那么通過這個(gè)截面的電流是(  )                     A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A  1.(多選)有一橫截面積為s的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為I;設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子,電子的電量為e,此電子的定向移動(dòng)速率為v,在Δt時(shí)間內(nèi),通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為(  ) A.nvsΔt B.nv·Δt C.IΔt/e D.IΔt/se 考點(diǎn)2 電阻定律、歐姆定律 1.電阻與電阻率的

7、區(qū)別 (1)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. (2)導(dǎo)體電阻并不是只由電阻率決定,即電阻大,電阻率不一定大;電阻率小,電阻不一定小. 2.定義式和決定式的比較 公式 R= R=ρ 不同點(diǎn) 電阻的定義式 (1)電阻的決定式. (2)電阻定律的表達(dá)式. 僅提供了一種測定電阻的方法, 并不能說明電阻R由U或I決定 指明了電阻的決定因素 適用于計(jì)算純電阻電路的電阻 適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液 相同點(diǎn),都不能反映電阻的實(shí)質(zhì)(要用微觀理論解釋)  【典型例題

8、2】 歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律,還研究了電阻定律,有一個(gè)長方體型的金屬電阻,材料分布均勻,邊長分別為a、b、c,且a>b>c.電流沿以下方向流過該金屬電阻,其中電阻的阻值最小的是(  )  2.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線,如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍,把另一根對(duì)折后絞合起來,然后給它們分別加上相同電壓后,則在相同時(shí)間內(nèi)通過它們的電荷量之比為(  ) A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.16∶1 考點(diǎn)3 伏安特性曲線 對(duì)伏安特性曲線的理解 線性元件 非線性元件 圖象 電阻與電壓、電流的關(guān)系 R== R=≠ 斜率的含義 圖線的

9、斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大,電阻越小Ra<Rb 曲線上某點(diǎn)切線的斜率不是電阻的倒數(shù),圖線c的電阻減小,圖線d的電阻增大 線上每點(diǎn)的意義 曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻   【典型例題3】 給小燈泡通電后,其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示,P為圖線上一點(diǎn),PN為圖線的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線.則下列說法不正確的是(  )                     A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大 B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R= C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R= D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的功率為圖

10、中矩形PQOM所圍的面積的大小考點(diǎn)4 串、并聯(lián)電路 1.串、并聯(lián)電路的特點(diǎn) 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電路 電流 I=I1=I2=I3=…=In I=I1+I(xiàn)2+I(xiàn)3+…+I(xiàn)n 電壓 U=U1+U2+U3+…+Un U=U1=U2=U3=…=Un 總電阻 R=R1+R2+R3+…+Rn =++…+ 功率分配 = P總=P1+P2+P3+…+Pn = P總=P1+P2+P3+…+Pn   2.兩個(gè)有用的結(jié)論 (1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻,電路中任意一個(gè)電阻值變大或變小時(shí),串聯(lián)的總電阻變大或變?。? (2)并聯(lián)電路的總電

11、阻小于電路中任意一個(gè)電阻,任意一個(gè)電阻值變大或變小時(shí),電路的總電阻變大或變小. 【典型例題4】 (多選)在如圖所示的電路中,電阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一測試電源,電動(dòng)勢(shì)為100 V,內(nèi)阻忽略不計(jì).則(  ) A.當(dāng)cd端短路時(shí),ab之間的等效電阻是40 Ω B.當(dāng)ab端短路時(shí),cd之間的等效電阻是40 Ω C.當(dāng)ab兩端接通測試電源時(shí),cd兩端的電壓為80 V D.當(dāng)cd兩端接通測試電源時(shí),ab兩端的電壓為80 V 當(dāng)堂檢測  1.如圖所示,一根截面積為S的均勻長直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷,每米電荷量為q,當(dāng)此棒沿軸線方向做速度

12、為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為(  )                     第1題圖 A.vq B. C.qvS D. 2.安培提出了著名的分子電流假說,根據(jù)這一假說,電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流.設(shè)電荷量為e的電子以速率v繞原子核沿順時(shí)針方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)于該環(huán)形電流的說法,正確的是(  ) A.電流大小為,電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B.電流大小為,電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 C.電流大小為,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 D.電流大小為,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 3.如圖所示,為A、B兩電阻的伏安特性曲線,關(guān)于兩電阻的描述正確的是( 

13、 ) 第3題圖 A.電阻A的電阻隨電流的增大而減小,電阻B阻值不變 B.在兩圖線交點(diǎn)處,電阻A的阻值等于電阻B C.在兩圖線交點(diǎn)處,電阻A的阻值大于電阻B D.在兩圖線交點(diǎn)處,電阻A的阻值小于電阻B 4.在如圖甲所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)阻不計(jì),燈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如圖乙所示.當(dāng)開關(guān)閉合后,下列說法正確的是(  )     甲            乙 第4題圖 A.燈泡L1的電流為燈泡L2電流的2倍 B.燈泡L1的電阻為7.5 Ω C.燈泡L2消耗的電功率為0.75 W

14、 D.燈泡L3消耗的電功率為0.30 W 5.如圖為一測量電解液電阻率的玻璃容器,P、Q為電極,設(shè)a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,當(dāng)里面注滿某電解液,且P、Q加上電壓后,其U-I圖線如圖乙所示,當(dāng)U=10 V時(shí),求電解液的電阻率ρ是多少?       甲         乙 第5題圖 第二章 恒定電流第29講 電流 歐姆定律 串并聯(lián)電路 知識(shí)整合 基礎(chǔ)自測 一、1.定向移動(dòng) 2.(1)I= (2)nqSv 3.正電荷 標(biāo) 二、1.長度l 橫截面積S 材料 2.ρ 3.(2)①增大 ②減小 三、1.電壓 電阻 2.I=

15、 3.(1)金屬 4.(1)電流 電壓 (2)> (3)直線 (4)曲線 方法技巧 ·典型例題1·D ·變式訓(xùn)練1·AC ·典型例題2·A 【解析】 根據(jù)電阻定律,電阻的阻值最小的應(yīng)該是橫截面積最大、長度最短,選項(xiàng)A正確. ·變式訓(xùn)練2·C ·典型例題3· C 【解析】 OP直線的斜率可以反映小燈泡電阻的倒數(shù),選項(xiàng)A正確;對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R=,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的功率為P=U1I2,從圖象可以看出P點(diǎn)小燈泡的功率等于圖中矩形PQOM所圍的面積的大小,選項(xiàng)D正確. ·典型例題4·AC 當(dāng)堂檢測 1.A 【解析】 在電荷的運(yùn)動(dòng)方向上假設(shè)有一截面,則在t時(shí)間內(nèi)通過截面的電荷量為Q=vt·q,則等效電流為I==vq,故選項(xiàng)A正確. 2.C 【解析】 根據(jù)電流的定義式I=,Q=e,t=T=,可得I=,負(fù)電荷順時(shí)針運(yùn)動(dòng)形成逆時(shí)針的電流,所以C答案正確. 3.B 4.D 【解析】 L1兩端間的電壓為3 V,L2、L3兩端間的電壓為1.5 V.由乙圖可看出通過L1的電流為0.25 A,通過L2的電流為0.20 A,故A錯(cuò)誤.L2、L3消耗的電功率相同均為P=IU=0.20×1.5 W=0.30 W.故D正確. 5.40 Ω·m 【解析】 根據(jù)圖像有R==2×103 Ω,由電阻定律R=ρ,ρ===40 Ω·m.

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