高考物理江苏专一轮复习第七章电流电阻电功电功率讲课文档

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[集训冲关]
1.(2018·镇江模拟)有两个同种材料制成的
导体,两导体为横截面为正方形的柱
体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长
为a,小柱体柱截面边长为b,则
()
A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a∶b
B.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1
C.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为
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突破点(二) 电阻、电阻定律的理解与应用(师生共研类)
1.电阻与电阻率的区别 (1)电阻反映了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。
L S
;则由欧姆定律可知,电流
为:I= UR = UρLS ;再根据I=nevS可得:v= neIS =
U neρL
;故A
正确,B、C、D错误。
答案:A
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[题后悟通]
三个电流表达式的比较
定义 式
微观 式
决定 式
公式 I=qt
I= nqSv I=UR
适用范围
字母含义
公式含义
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
n:导体单位体积内的自由
电荷数
从微观上看n、
一切电路 q:每个自由电荷的电荷量 q、S、v决定了
S:导体横截面积
I的大小
v:电荷定向移动速率
金属、电 U:导体两端的电压 解液 R:导体本身的电阻
I由U、R决定, I∝U I∝R1
线,在其两端加上电压U0时,通过导线的电流为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I80
B.通过导线的电流为1I60
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
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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。
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[典例] [多选](2018·常州模拟)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为图线上一点,PN为图线在P点
法中正确的是
()
A.图中图线a是小灯泡的伏安特性曲线,图线b是热敏电阻
的伏安特性曲线
B.图中图线b是小灯泡的伏安特性曲线,图线a是热敏电阻
的伏安特性曲线
C.图线中的M点,表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻
的阻值
D.图线中M点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的功
率相等
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解析:小灯泡的灯丝是一个纯电阻,其灯丝温度会随着通电电 流增大,阻值也随着增大,所以图中 b 是小灯泡的伏安特性曲 线;同理可知,热敏电阻的温度随着通电电流增大,其阻值会 逐渐减小,图线 a 是热敏电阻的伏安特性曲线,故 A 错误,B 正确;两图线的交点 M,表示此状态两元件的电压和电流相同, 由欧姆定律可知此时两者阻值相同,功率也相同,故 C 错误, D 正确。 答案:BD
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,小灯泡的电阻增大 B.对应P点,小灯泡的电阻为R=UI21 C.对应P点,小灯泡的电阻为R=I2U-1I1 D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积大小
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[解析] I-U图线的斜率逐渐减小,说明电阻逐渐增大,
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微观·易错判断
(1)由R=
U I
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。
(× )
(2)根据I=qt ,可知I与q成正比。
(× )
(3)由ρ=
RS l
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=UR2t=I2Rt只适用于纯电阻电路。
突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用(自主悟透类)
[题点全练]
1.如图所示的电解液接入电路后,在t s内有n1个
一价正离子通过溶液内截面S,有n2个二价负
离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,则以下
关于通过该截面电流的说法正确的是
()
A.当n1=n2时,电流大小为零
B.电流方向由A指向B,电流I=2n2+t n1e
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2.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长
到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分
别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量
之比为
()
A.1∶4
B.1∶8
C.1∶16
D.16∶1
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解析:对于第一根导线,均匀拉长到原来的2倍,则其横截面
积必然变为原来的12,由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍,
第二根导线对折后,长度变为原来的12,横截面积变为原来的2
倍,故其电阻变为原来的
1 4
。给上述变化后的裸导线加上相同
的电压,由欧姆定律得:I1=
U 4R
,I2=
U R/4

4U R
,由I=
q t

知,在相同时间内,电荷量之比q1∶q2=I1∶I2=1∶16。 答案:C
为2U0,根据欧姆定律I=
U R
可知,电流变为
I0 8
,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
1 8
,横截面积变为原来的
1 4
,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
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[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ρ、l、S都确定之后,应用电阻定律R=ρSl 求解。
(√ ) (√ )
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纵观 ·物理学史
(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。
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课 堂 提 能·考 点全 通
易点速过,难点精研,时间用到增分点上
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U0I0,C正确。 答案:CD
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突破点(四) 电功、电功率及焦耳定律(师生共研类)
纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
纯电阻电路
非纯电阻电路
白炽灯、电炉、电饭锅、电
实例 热毯、电熨斗及转子被卡住
的电动机等
电功与电 W=UIt,Q=I2Rt=UR2t 热 W=Q
电功率与 P电=UI,P热=I2R=UR2, 热功率 P电=P热
由R=ρ
l S
知a的横截面积较小,A错误,B正确;由图像
知导体的电阻与电压无关,D错误。 答案:B
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2.[多选]某一热敏电阻其阻值随温度的升高
而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与
一小灯泡串联,通电后其电流I随所加电
压U变化的图线如图所示,M为两元件的
伏安特性曲线的交点。则关于热敏电阻和小灯泡的下列说
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[思路点拨]
本题应根据电阻定律R=ρ
l S
,结合欧姆定律I=
U R
和电流
的微观表达式I=neSv进行分析。
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[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
1 4
,其长度变为原来的4倍,根据
电阻定律R=ρ
l S
分析可知,电阻变为原来的16倍,又电压变
(1)电动机正常工作时的输出功率是多少? (2)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动 机的发热功率是多大?
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[思路点拨] (1)当电动机不转时,可视为纯电阻,由欧姆定律求其内 电阻。 (2)当电动机正常工作时,转子突然被卡住,其电流不等 于I2=1.0 A,此时发热功率由P=Ur2计算。
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[集训冲关]
1.(2018·镇江模拟)如图所示,a、b分别表示
由相同材料制成的两条长度相同、粗细均
匀的电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中
正确的是
()
A.a代表的电阻丝较粗
B.b代表的电阻丝较粗
C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D.图线表示电阻丝的阻值与电压成正比
解析:图线的斜率表示电阻的倒数,故Ra>Rb,C错误;
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2.(2018·威海模拟)一根长为L、横截面积为S的金属棒,其电阻
率为ρ。棒内单位体积内的自由电子数为n,电子的电荷量为
e,在棒两端加上恒定电压U时,棒内产生电流,则自由电子
定向移动的速率为
()
U A.neρL
US B.neρL
US C.neρL2
U D.neρ
解析:根据电阻定律有:R=ρ
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3.[多选]我国已经于 2012 年 10 月 1 日起禁
止销售 100 W 及以上的白炽灯,以后将逐
步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得
到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图
像上 A 点与原点的连线与横轴成 α 角,A 点的切线与横轴成 β
角,则
()
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
A正确;对应P点,小灯泡的电阻为R=
U1 I2

U1 I2-I1
,B正确,
C错误;对应P点,小灯泡的功率为P=I2U1,此值恰为图中 矩形PQOM所围面积的大小,D正确。
[答案] ABD
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[易错提醒] (1)伏安特性曲线中,导体电阻等于线上点与原点连线斜 率的倒数,而不等于该点切线斜率的倒数。 (2)无论线性元件还是非线性元件,只要是纯电阻元件, 电阻都可由R=UI 计算。
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突破点(三) 伏安特性曲线的理解及应用(师生共研类)
1.定义:用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,画 出的I-U图像。
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 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:I-U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。
高考物理江苏专一轮复习课件第七章电流电阻电功电功率文档 ppt
第一页,共49页。
第1 节
电流 电阻 电功 电功率
第二页,共49页。
1 课前回顾·基础速串 2 课堂提能·考点全通 3 课后演练·逐点过关
第三页,共49页。
课 前 回顾·基础速串
宏观整合,微观提醒,回顾旧知短平快
第四页,共49页。
宏观 ·循图忆知
B.在 A 点,白炽灯的电阻可表示为 tan β
C.在 A 点,白炽灯的电功率可表示为 U0I0
D.在 A 点,白炽灯的电阻可表示为UI00
第三十一页,共49页。
解析:白炽灯的电阻随电压的增大而增大,A错误;在A
点,白炽灯的电阻可表示为
U0 I0
,不能表白炽灯的功率可表示为
C.当n1<n2时,电流方向由B指向A,电流I=2n2-t n1e
D.当n1>n2时,电流方向由A指向B,电流I=n1-t2n2e
第九页,共49页。
解析:由题意可知,流过溶液截面的电量q=(n1+2n2)e; 则电流I=2n2+t n1e;当n1=n2时,电流大小不为零,故B 正确,A、C、D错误。 答案:B
电动机、电解 槽、日光灯等
W=UIt,Q=I2Rt W>Q
P电=UI,P热= I2R,P电>P热
第三十三页,共49页。
[典例] 有一小型直流电动机,把它接入U1=0.3 V的电 路中时,电动机不转,测得流过电动机的电流为I1=0.6 A; 若把电动机接入U2=3.0 V的电路中时,电动机正常工作,工 作电流是I2=1.0 A,求:
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2.电阻的决定式和定义式的比较
公式
决定式 R=ρSl
定义式 R=UI
指明了电阻的决定因素
区别 适用于粗细均匀的金属导
体和分布均匀的导电介质
提供了一种测定电阻的方 法,电阻与U和I无关
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)
第十四页,共49页。
[典例] [多选](2018·江苏启东模拟)一根粗细均匀的金属导
a∶b
D.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为 a2∶b2
第十九页,共49页。
解析:从图示方向看,根据电阻定律可知,R1=
ρa ah

ρ h

R2=bρhb=hρ,故两电阻相等,比值为1∶1,故A错误,B正
确。若电流竖直向下,则根据电阻定律有:R1=
ρh a2
,R2
=ρbh2 ,故R1∶R2=b2∶a2,故C、D错误。 答案:B
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