浙江省高考物理总复习 第七章 恒定电流(选考部分,B版)

第七章 恒定电流

[加试要求]

1．电源和电流(c) 2.电动势(c) 3.欧姆定律、U －I 图象及I －U 图象(c) 4.串联电路和并联电路(c) 5.焦耳定律(c) 6.导体的电阻(c) 7.闭合电路的欧姆定律(d) 8.实验：探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系(同时练习使用螺旋测微器)(√) 第1讲 部分电路及其规律

[考纲解读] (1)知道电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题及运动电荷所产生的等效电流。(2)会用电动势定义式进行简单计算。(3)理解欧姆定律，并会用来解决有关问题。(4)理解导体的U －I 图象和I －U 图象(伏安特性曲线)。(5)知道焦耳定律，会用焦耳定律推导导体热功率的表达式。

考点一 电流 欧姆定律 导体的电阻 [知 识 梳 理] 1．电源和电流

(1)电流形成的机制：自由电荷的定向移动形成电流，一是要有自由电荷，二是要有电势差。 (2)恒定电流的含义：大小和方向都不变的电流称为恒定电流。

(3)电流方向的确定方法：电流是标量(填“标量”或“矢量”)，电流方向跟正电荷定向移动的方向相同，外电路由电源正极流向电源负极，内电路由电源负极流向电源正极。

(4)电流的定义式及单位：I ＝q /t ，其中q 是时间t 内通过导体横截面的电荷量，电流的单位：安培，符号：A 。 2．电动势的定义式和单位

(1)物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。

(2)定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功W 与移动电荷的电荷量的比值。 (3)定义式：E ＝W q

；单位：伏特，符号：V 。

(4)电源内部也是由导体组成的，电源内部的电阻叫电源的内阻。 3．欧姆定律

(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比。 (2)公式：I ＝U R

。

(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路。 4．导体的电阻 (1)电阻

①定义式：R ＝U I

。

②物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R 越大，阻碍作用越大。 (2)电阻定律

①内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关。 ②表达式：R ＝ρl S 。 (3)电阻率

①计算式：ρ＝R S l

。

②物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。 ③电阻率与温度的关系

金属：电阻率随温度升高而增大； 半导体：电阻率随温度升高而减小。 [规 律 方 法]

1．电阻的决定式和定义式的区别

2.导体形变后电阻的分析方法

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 ＝ρl S

求解。

[题 组 训 练]

1．(基础考点→电流方向的理解)关于电流的方向，下列叙述中正确的是( ) A ．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向

B ．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定

C ．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向

D ．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同 解析 电流方向是人为规定的。物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反。故正确答案为C 。 答案 C

2．(基础考点→电流大小的计算)(2016·慈溪市调研)在示波管中，2 s 内有6×1013

个电子通过横截面积大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为( )

A ．4.8×10－6 A

B ．3×10－13

A

C ．9.6×10－6

A D ．无法确定

解析 由q ＝It 得，I ＝q t ＝ne t ＝6×1013×1.6×10－192

A ＝4.8×10－6

A ，故选项A 正确。

答案 A

3．(基础考点→电动势概念的理解)(多选)1个蓄电池的电动势为2 V ，这表示( ) A ．电路中每通过1 C 的电荷，电源把2 J 的化学能转化为电能 B ．蓄电池两极间的电压为2 V

C ．蓄电池在1秒内把2 J 的化学能转化为电能

D ．1个蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节干电池的大

解析 根据电动势的定义和表达式E ＝W q

，非静电力移送1 C 电荷所做的功W ＝qE ＝1×2 J ＝2 J ，由功能关系可知电源把2 J 的化学能转化为电能，A 对，C 错；蓄电池接入电路中时，其两极间电压不一定为2 V ，所以B 错误；电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，D 正确。故正确答案为A 、D 。 答案 AD

4．(基础考点→欧姆定律的理解)对于欧姆定律，下列说法正确的是( ) A ．从I ＝U R 可知，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 B ．从R ＝U I 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比 C ．从R ＝U I 可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比 D ．从R ＝U I

可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零

解析 对于欧姆定律I ＝U R

可知，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A 对；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 、C 、D 错。 答案 A

5．(高考必考点→电阻定律的应用)一段长为l ，电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉制成3l 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( ) A.R 3 B ．3R C.R

9

D ．R 解析 根据电阻公式R ＝ρl S

，在拉伸过程中电阻丝的体积不变，当长度变为原来的3倍后，横截面积变为原来的13，所以R ′＝ρ3l 13S ＝ρ9l

S

＝9R ，平分成3段后，每段的电阻为3R ，故

根据并联电路规律可得并联后的电阻为

1

R 并

＝

13R ＋13R ＋1

3R

，解得R 并＝R ，故选项D 正确。 答案 D

6．(高考预测→等效电流的求法)(多选)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流( )

A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍

B ．若电荷量Q 不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍

C ．若使ω，Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大

D ．若使ω，Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小

解析 截取圆环上的任一截面S ，在橡胶圆环运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量为Q ，则有：I ＝q t ＝Q T ，又T ＝

2πω，所以I ＝Q ω

2π

。由上式可知，选项A 、B 正确。