[高考導(dǎo)航]考點(diǎn)內(nèi)容要求高考命題實(shí)況常考題型關(guān)聯(lián)考點(diǎn)201420152016歐姆定律Ⅱ卷Ⅰ：T23卷Ⅱ：T22卷Ⅰ：T23卷Ⅱ：T23卷Ⅰ：T23

卷Ⅱ：T17、T23卷Ⅲ：T22選擇題實(shí)驗(yàn)題①與電容器結(jié)合②能量守恒③傳感器的簡(jiǎn)單使用④儀表使用⑤電磁感應(yīng)中電路問題電阻定律Ⅰ電阻的串聯(lián)、并聯(lián)Ⅰ電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻Ⅱ閉合電路的歐姆定律Ⅱ電功率、焦耳定律Ⅰ實(shí)驗(yàn)八：測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)實(shí)驗(yàn)九：描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)十：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)十一：練習(xí)使用多用電表基礎(chǔ)課1

歐姆定律 電阻定律焦耳定律及電功率(3)三個(gè)公式U知識(shí)點(diǎn)一、歐姆定律1．電流(1)定義：自由電荷的

定向移動(dòng)形成電流。(2)方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。q①定義式：I＝

t

；②微觀式：I＝

neSv

；③I＝R。歐姆定律內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比。U公式：I＝

R

。適用條件：適用于

金屬

和電解液導(dǎo)電，適用于純電阻電路。知識(shí)點(diǎn)二、電阻定律1．電阻U定義式：R＝

I

。物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對(duì)

電流阻礙作用的大小，R

越大，阻礙作用越

大。2．電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻跟它的長(zhǎng)度成正比，與它的

橫截面積成反比，導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。ρ

l(2)表達(dá)式：R＝

S

。3．電阻率(1)計(jì)算式：ρ＝。SRl物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，是導(dǎo)體材料本身的屬性。電阻率與溫度的關(guān)系金屬：電阻率隨溫度升高而

增大；半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而

減小

。(2)公式：W＝qU＝

。W(2)公式：P＝

t

＝知識(shí)點(diǎn)三、電功率、焦耳定律1．電功(1)定義：導(dǎo)體中的自由電荷在

電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)，電場(chǎng)力做的功稱為電功。IUt(3)電流做功的實(shí)質(zhì)：

電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程。2．電功率(1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的

快慢

。

IU

。Q(2)表達(dá)式：P＝

t

＝

。焦耳定律電熱：電流流過一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量

。計(jì)算式：Q＝

I2Rt

。熱功率定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。I2R[思考判斷](1)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较颍裕娏魇鞘噶俊?

)tq(2)根據(jù)

I＝

，可知

I

與

q

成正比。(

)(3)電流

I

隨時(shí)間

t

變化的圖象與橫軸所圍面積表示通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。(

)U(4)由R＝

I

知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與流過導(dǎo)體的電流成反比。(

)(5)由ρ＝RS知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積l成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成反比。(

)U22(6)公式

W＝

R

t＝I

Rt

可適用于所有電路。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×對(duì)電阻定律的理解和應(yīng)用1．電阻與電阻率的區(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，電阻大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積及材料等有關(guān)，電阻率是描述導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積無關(guān)。

(2)導(dǎo)體的電阻大，導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小，電阻不一定小。(3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)。S2．公式R＝ρl

與RU＝

I

的比較比較項(xiàng)目R＝ρlSR＝UI意義電阻的決定式電阻的定義式理解說明導(dǎo)體的電阻由ρ、

l、S

決定，即與l

成正比，與S

成反比提供了一種測(cè)量電阻的方法(伏安法)，不能認(rèn)為R與U

成正比，與I

成反比適用范圍只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體1．[電阻定律等應(yīng)用](2015·安徽理綜，17)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為

v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()圖1mv2A.2eLB.mv2SneC．ρnevρevD.

SLR解析

歐姆定律

I＝U

電流的微觀表達(dá)式

I＝neSv，電阻定律，R＝ρL，則金屬棒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)大小為

E＝U

IR

ρnev，故

C

正確。S

L＝

L

＝答案

C2．[電阻定律、歐姆定律的綜合應(yīng)用]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(zhǎng)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∶4C．1∶16B．1∶8D．16∶1U解析

本題應(yīng)根據(jù)電阻定律

R＝ρl

、歐姆定律

I＝

和電流定義S

Rq111式I＝

t

求解。對(duì)于第一根導(dǎo)線，均勻拉長(zhǎng)到原來的2

倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼?，由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉淼?

倍，第二根導(dǎo)線對(duì)折后，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼?，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?

倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼?。給上述變化后的裸導(dǎo)線加上124R

R/4q相同的電壓，由歐姆定律得：I

＝

U

，I

＝

U

＝4U

I＝

可R

，由

t知，在相同時(shí)間內(nèi)，電荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16。答案

C部分電路歐姆定律及伏安特性曲線歐姆定律的“二同”同體性：指I、U、R三個(gè)物理量必須對(duì)應(yīng)同一段電路或同一段導(dǎo)體；同時(shí)性：指U和I必須是導(dǎo)體上同一時(shí)刻的電壓和電流。對(duì)伏安特性曲線的理解圖2甲中，圖線a、b表示線性元件，圖乙中，圖線c、d表示非線性元件。I－U圖象中圖線上某點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故Ra＜Rb(如圖2甲所示)。圖線c的電阻減小，圖線d的電阻增大(如圖乙所示)。圖2(4)伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對(duì)應(yīng)0這一狀態(tài)下的電阻。如圖乙所示，R

＝U0I0。1．[伏安特性曲線的理解](多選)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖3所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是()圖3A．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＝U1C．對(duì)應(yīng)P

點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝I2U1I2－I1D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小U解析

由于燈泡的電阻在圖線上的每一點(diǎn)都是

R＝

I

，由圖線不難看出，隨電壓的增大，電流的增加變得越發(fā)緩慢(I－U

圖線的斜率逐漸減小)，電阻變大，故

A、B

正確，C

錯(cuò)誤；小燈泡的功率

P＝UI，所以

D

正確。答案

ABD2．[歐姆定律的應(yīng)用](2016·江蘇名校檢測(cè))(多選)在如圖4甲所示的電路中，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)S閉合后，電路中的總電流為0.25

A，則此時(shí)()圖4A．L1兩端的電壓為L(zhǎng)2兩端電壓的2倍B．L1消耗的電功率為0.75

WC．L2的電阻為12

ΩD．L1、L2消耗的電功率的比值大于4解析電路中的總電流為0.25A，L1中電流為0.25A，由小燈泡的伏安特性曲線可知L1兩端的電壓為3.0

V，L1消耗的電功率為

P1＝U1I1＝0.75W，選項(xiàng)B正確；根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知，L2中的電流為0.125A，由小燈泡的伏安特性曲線可知其兩端電壓大約為0.3

V，故L1兩端的電壓約為L(zhǎng)2兩端電壓的10倍，選項(xiàng)A錯(cuò)錯(cuò)誤；由歐姆定律可知，L2

2的電阻為R

＝2＝U

0.3 I2

0.125Ω＝2.4

Ω，選項(xiàng)

C

錯(cuò)誤；L2

消耗的電功率為

P2＝U2I2＝0.3×0.125

W＝0.037

5

W，即L1、L2

消耗的電功率的比值大于4，選項(xiàng)D

正確。答案

BD方法技巧伏安特性曲線問題的處理方法(1)首先分清是I－U

圖線還是U－I

圖線。(2)對(duì)線性元件：RUΔU；對(duì)非線性元件R＝

I

＝

ΔI

＝

I

≠

ΔIU

ΔU，即非線性元件的電阻不等于U－I

圖象某點(diǎn)切線的斜率。(3)在電路問題分析時(shí)，I－U(或U－I)圖象中的電流、電壓信息是解題的關(guān)鍵，要將電路中的電子元件和圖象有機(jī)結(jié)合。電功、電熱、電功率和熱功率1．純電阻電路與非純電阻電路的比較2．電動(dòng)機(jī)的三個(gè)功率及關(guān)系輸入功率電動(dòng)機(jī)的總功率。由電動(dòng)機(jī)電路中的電流和電壓決定，即P

總＝P

入＝UI輸出功率電動(dòng)機(jī)的有用功的功率，也叫做機(jī)械功率熱功率電動(dòng)機(jī)線圈上有電阻，電流通過線圈時(shí)會(huì)發(fā)熱，熱功率P熱＝I2r三者關(guān)系P

總＝P

出＋P

熱效率P出

P出η＝P

×100%＝P

×100%入

總特別說明①正常工作的電動(dòng)機(jī)是非純電阻元件②電動(dòng)機(jī)因故障或其他原因不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)純電阻元件1．[電功、電功率的計(jì)算]一只電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220

V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計(jì))，均正常工作。用電流表分別測(cè)得通過電飯煲的電流是5.0

A，通過洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0.50

A，則下列說法中正確的是(

)A．電飯煲的電阻為44

Ω，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440

ΩB．電飯煲消耗的電功率為1

555

W，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為155.5

WC．1

min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104

J，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6.6×103

J

D．電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍解析

由于電飯煲是純電阻元件，所以UR1＝I1＝44

Ω，P1＝UI1＝1

100

W其在1

min

內(nèi)消耗的電能W1＝UI1t＝6.6×104

JI22

22洗衣機(jī)為非純電阻元件，所以

R

≠U

P

＝UI

＝110

W，其在1

min

內(nèi)消耗的電能W2＝UI2t＝6.6×103

J其熱功率P

熱≠P2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10

倍。故選項(xiàng)C

正確。答案

C2．[含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路](多選)下表列出了某品牌電動(dòng)自行車及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則()自重40

kg額定電壓48V載重75

kg額定電流12

A最大行駛速度20

km/h額定輸出功率350WA.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576

WB．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4

Ω

C．該車獲得的牽引力為104

ND．該車受到的阻力為63

N解析

由于

U＝48

V，I＝12

A，則

P＝IU＝576

W，故選項(xiàng)入

出122

72A

正確；因

P

＝P

＋I(xiàn)2r，r＝576－350

Ω＝113

Ω，故選項(xiàng)B

錯(cuò)；由P

出＝Fv＝Ffv，F(xiàn)＝Ff＝63N，故選項(xiàng)C

錯(cuò)，D正確。答案

AD電功和電熱的處理方法首先要分清所研究的電路是純電阻電路還是非純電阻電路，正確選擇計(jì)算公式。處理非純電阻電路的計(jì)算問題時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關(guān)系求解。方法技巧1．(2017·江西七校聯(lián)考)如圖所示電路中，a、b兩點(diǎn)與一個(gè)穩(wěn)壓直流電源相接，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向d端移動(dòng)一段距離時(shí)，下列電路中的電流表讀數(shù)會(huì)變小的是(

)解析

選項(xiàng)

A、C、D

中，滑動(dòng)變阻器連入電路中的有效部分為滑片

P

右側(cè)部分，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片

P

向

d

端移動(dòng)時(shí)，滑U動(dòng)變阻器阻值減小，由歐姆定律I＝R可知，電路中的電流將會(huì)增大，電流表讀數(shù)會(huì)變大，故選項(xiàng)A、C、D

錯(cuò)誤；而選項(xiàng)B中，滑動(dòng)變阻器連入電路中的有效部分為滑片P

左側(cè)部分，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P

向d

端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值增大，電路中的電流將會(huì)減小，電流表讀數(shù)會(huì)變小，選項(xiàng)B

正確。答案B2．(2016·鹽城模擬)(多選)R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2大得多，把它們分別連接在如圖5電路的A、B端，接R1時(shí)電壓表的讀數(shù)為U1，接R2時(shí)電壓表的讀數(shù)為U2。下列說法中正確的是()圖5B．R1＞R2D．U1＝U2A．R1＝R2C．U1＜U2答案

AD3．(2017·河南洛陽統(tǒng)考)如圖6所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為30V，內(nèi)阻為1Ω，與一個(gè)標(biāo)有“6V，12W”的電燈和一個(gè)繞線電阻為2Ω的電動(dòng)機(jī)串聯(lián)。開關(guān)閉合后，電路中的電燈正常發(fā)光，則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為()圖6A．36

WC．48

WB．44

WD．60

WP解析

電路中的電燈正常發(fā)光，說明電路中電流為

I＝U＝2A，電燈兩端電壓為

6

V，電源內(nèi)阻上電壓為

2

V，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為

U

機(jī)＝E