高三物理第一轮复习第七章电阻定律部分电路欧姆定律导学案

1、第七章恒定电流学案 32 电阻定律部分电路欧姆定律一、概念规律题组1下列说法中正确的是()a导体中只要电荷运动就形成电流b在国际单位制中，电流的单位是ac电流有方向，它是一个矢量d任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在e根据 i q/t ，可知 i 与 q 成正比2(2010 广东实验中学模块考试) 有一横截面积为s 的铜导线，流经其中的电流为i ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为 v，则在t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为()itita nvstb nvtc.qd. sq3关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是(

2、)la由 r s知，导体的电阻与长度l 、电阻率 成正比，与横截面积s 成反比ub由 r i 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比c将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一d某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象发生超导现象时，温度不为绝对零度4根据欧姆定律，下列说法中正确的是()a从关系式 u ir 可知，导体两端的电压 u 由通过它的电流 i 和它的电阻 r 共同决定b从关系式 r u/i 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比， 跟导体中的电流成反比c从关系式i u/r 可知，导体中的电流跟导体两端的电压

3、成正比，跟导体的电阻成反比d从关系式r u/i 可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值二、思想方法题组5两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， 然后给它们分别加相同电压后， 则在同一时间内通过它们的电荷量之比为()a14b18c116d1616.用心爱心专心1图 1某导体中的电流随其两端电压的变化，如图1 所示，则下列说法中正确的是 ()a加 5 v 电压时，导体的电阻约是5 b加 11 v 电压时，导体的电阻约是1.4c由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小d由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小

4、一、电流的微观解释1电流的微观表达式图 2(1)建立微观模型：如图2 所示，粗细均匀的一段导体长为l ，横截面积为 s，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.(2)在时间 t 内有长度 l vt 的自由电荷全部通过了截面d.(3)这些电荷的总电荷量为qnvt sq.q(4) 电流的表达式： i t nqsv.(5) 结论：从微观上看，电流由导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的横截面积共同决定2与电流有关的三种速率的比较名称电荷定向移动速率电流的传导速率电荷无规则热运动速率概念自由电荷沿某一方向

5、电场的传播速率自由电荷做无规则运运动的速率动的速率速率大小金属导体中约为 10 5等于光速 3108约为5m/sm/s10 m/s【例 1】 (2011 江苏镇江模拟 ) 一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压u 时，通过金属导线的电流为i ，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2 倍，仍给它两端加上恒定电压u，则此时 ()a通过金属导线的电流为b通过金属导线的电流为i2i4用心爱心专心2vc自由电子定向移动的平均速率为2vd自由电子定向移动的平均速率为4二、对电阻、电阻率的理解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

6、电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量(2) 导体电阻与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小(3) 金属的电阻率随温度的升高而增大2电阻的定义式和决定式对比ul公式r ir s适用条件适用于任何纯电阻导体只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液 ：材料电阻率字母含义u：导体两端的电压 i ：通过l ：沿电流方向导体的长度导体的电流s：垂直电流方向导体的横截面积u公式含义i 反映了导体对电流的阻碍作r 的决定式， r 由 、l 、s 共1同决定用，不能说 ru、ri3. 应用电阻定律的解题技巧ll 与 s 往往是相关联的，分析求解时应全面r 是电阻的决定

7、式，对于同一段导体，s考虑【例 2】 如图 3 甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，p、 q为电极，设 a1 m，b 0.2 m，c 0.1m，当里面注满某电解液，且p、q加上电压后，其 u i 图象如图乙所示，当 u 10 v 时，求电解液的电阻率 .图 3 规范思维 用心爱心专心3 针对训练1(2009 广东理科基础 5) 导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是()a横截面积一定，电阻与导体的长度成正比b长度一定，电阻与导体的横截面积成正比c电压一定，电阻与通过导体的电流成正比d电流一定，电阻与导体两端的电压成反比 针对训练2金属材料的电阻率有以下特点：一般

8、而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大； 有的金属的电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响根据以上的信息，判断下列说法中正确的是()a连接电路用的导线一般用合金来制作b电炉、电热器的电阻丝一般用合金来制作c电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作d标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作三、欧姆定律及伏安特性曲线的应用1欧姆定律u(1) 公式 i r，是电流的决定式， i 正比于电压，反比于电阻(2) 公式中的 i 、 u 和 r 三个量必须对应同一段电路或同一段导体(3) 适用范围：适用于金属、电解液等纯电阻电路对于气体导电，含有电动机、电解槽

9、等非纯电阻电路不适用2对伏安特性曲线的理解( 如图 4 甲、乙所示 )图 4(1) 图线 a、 e、d、 f 表示线性元件， b、 c 表示非线性元件(2) 在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，rare.在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小斜率越大，电阻越小，rdrf.(3) 图线 b 的斜率变小，电阻变小，图线 c 的斜率变大，电阻变小 ( 注意：曲线上某点u切线的斜率不是电阻或电阻的倒数根据 r ，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率倒数)i用心爱心专心4【例 3】 (2011 重庆 20) 在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图 5 所示电源内阻不计，导线

10、连接良好若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合 s，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a电珠 l 不亮；电流表示数几乎为零b电珠 l 亮度增加；电流表示数增大c电珠 l 开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d电珠 l 不亮；电流表从示数增大到线圈烧断图 5与上述 a、 b、 c、 d 四种现象对应的电路序号为()abcd 规范思维 【例 4】 在如图 6 甲所示的电路中，电源电动势为3.0 v ，内阻不计，l1、 l2、 l3 为 3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闭合后， 下列关于电路中的灯泡的判断中，正确的是()图 6a灯泡 l1 的电

11、阻为12 b通过灯泡l1 的电流为灯泡l2 的电流的2 倍c由图乙看出，灯泡的电阻率随着所加电压u 的增加而变小d灯泡 l2 消耗的电功率为0.30 w 规范思维 用心爱心专心5 针对训练 3 通过某一金属氧化物制成的导体棒p 中的电流遵循3i ku 的规律，其中k 0.02a/v3，现将该导体棒 p 与一个遵从欧姆定律的电阻器q串联在一起后，接在一个两端电压为6.0 v 的电源上，电路中的电流为0.16 a ，所串联的电阻器q的阻值是多少？【基础演练】1(2011 南京模拟)图 7温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图 7 所示的图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的

12、关系曲线，则()a图线 1 反映半导体材料的电阻随温度的变化关系b图线 2 反映金属导体的电阻随温度的变化关系c图线 1 反映金属导体的电阻随温度的变化关系d图线 2 反映半导体材料的电阻随温度的变化关系2下列说法中正确的是()ua由 r i 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比b由 i u可知，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻成反比rc导体的电阻率由导体本身的物理条件决定，与温度无关ud欧姆定律i r，不仅适用于纯电阻电路，对于非纯电阻电路也适用3下列说法中，错误的是()a每种金属都有确定的电阻率，电阻率不随温度变化用心爱心专心6b导线越细越长，其电阻

13、率也越大c一般金属的电阻率，都随温度升高而增大d测电阻率时，为了提高精度，通过导线的电流要足够大，而且要等到稳定一段时间后才可读数4某用电器与供电电源的距离为l，线路上的电流为 i ，若要求线路上的电压降不超过u，已知输电导线的电阻率为 ，那么，该输电导线的横截面积的最小值是() l2 liu2ula. ub.uc. lid. i 5(2011 镇江模拟 ) 用一稳压电源给装在一个圆管子内的水银通电，电流为0.1 a ，若把全部水银倒在一个内径大一倍的管子里，那么通过水银的电流将是()a 1.6 ab 0.8 ac 0.4 ad3.2 a6.图 8在如图 8 所示电路中， ab为粗细均匀，长为

14、l 的电阻丝，以ab上各点相对a 点的电压为纵坐标，各点离a 点的距离x 为横坐标，则u随 x 变化的图线应为下图中的()【能力提升】7.图 9如图 9 所示，两个截面不同， 长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为u，则()a通过两棒的电流不相等b两棒的自由电子定向移动的平均速率不同c两棒内的电场强度不同，细棒内场强e1 大于粗棒内场强e2d细棒的电压u1 大于粗棒的电压u28.图 10小灯泡通电后其电流i 随所加电压u 变化的图线如图10 所示， p 为图线上一点，pn为用心爱心专心7图线的切线， pq为 u 轴的垂线， pm为 i 轴的垂线，下列说法中正确的是()a随着所加电压的增大，小

15、灯泡的电阻增大b对应 p 点，小灯泡的电阻为u1ri 2u1c对应 p 点，小灯泡的电阻为ri 2 i 1d对应 p 点，小灯泡的功率为图中矩形pqom所围“面积”题号12345678答案9.(2011 宁波模拟 ) 如图 11所示为某一热敏电阻( 电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感 ) 的 i u 关系曲线图图 11(1) 为了通过测量得到图 11 所示 i u 关系的完整曲线， 在图 12 甲和乙两个电路中应选择的是图 _；简要说明理由： _；( 已知电源电动势为9 v，内阻不计， 滑动变阻器的阻值为0100 )(2) 在图丙电路中，电源电压恒为9 v，电流表读数为70 ma，定值电

16、阻r1 250 . 由热敏电阻的i u 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_v；电阻r2 的阻值为_；图 1210.图 13有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映用心爱心专心8地下的有关情况，如图13 所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm ，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率 0.314 m，现在钻孔的上表面和底部加上电压测得u100v， i 100 ma. 求该钻孔的深度11大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面 50 km以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体( 即电阻率较大的物质) ；离地面 50

17、 km 以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体，地球本身带负电，其周围空间存在电场 离地面 l 50 km处与地面之间的电势差约为u3.0 105 v由于电场的作用，地球处于放电状态但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q 1 800 c 试估算大气电阻率 和地球漏电功率p.( 已知地球半径r 6 400 km ，结果保留一位有效数字)学案 32 电阻定律部分电路欧姆定律【课前双基回扣】1 b 自由电荷定向移动才形成电流，故选项a 错误形成电流的条件是导体两端保持有一定的电势差，且必须是导体，故选项d 错误电流有方向

18、，但它是标量，故选项c错误 i q/t只是电流的定义式，它与q、 t 皆无关，显然e 项是错误的正确选项为b.2 ac 此题考查对电流公式 i q/t的理解及电流的微观表达式i nqvs 的理解在t 时间内， 以速度 v 移动的电子在铜导线中经过的长度为v t ，由于铜导线的横截面积为s，则在t 时间内，电子经过的导线体积为vts. 又由于单位体积的导线中有n 个自由电子，在t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvst ，故 a 正确由于流经导线的电流为 i ，则在t 时间内，流经导线的电荷量为i t ，而电子的电荷量为q，则t 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为i t，故

19、 c 也正确 q3ad 导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，a 对， b、c 错电阻率反映材料的导电性能， 电阻率常与温度有关，并存在超导现象 绝对零度只能接近， 不可能达到，d对 ui 由 u 和 r 共同决定，但不能说 u由 i 和 r4cd u ir 和 i 的意义不同，可以说r用心爱心专心9共同决定， 因为电流产生的条件是导体两端存在电势差，故 a 错，c 对；可以利用ru计算i导体的电阻，但r 与 u 和 i 无关故b 错， d 对正确选项为c、 d.5c 本题应根据导体的电阻r l/s ，欧姆定

20、律r u/i 和电流定义式i q/t求解对于第一根导线，均匀拉长到原来的2 倍，则其横截面积必然变为原来的1/2 ，由导体的电阻公式可知其电阻变为原来的4 倍第二根导线对折后，长度变为原来的1/2 ，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：uu12 r/4 4u/ri 4r，i由 i q/t可知，在同一时间内，电荷量之比q1q2 i 1i2116故 c 项正确 6 ad 对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的ui 值仍表示该点所对应的电阻值本题中给出的导体在加u5 ；5 v 电压时， 值为 5，所以此时电阻为i当

21、电压增大时， u值增大，即电阻增大，综合判断可知a、 d项正确 i思维提升1电流虽然有方向，但它是标量q2在电解液导电中，既有正电荷的定向移动，也有负电荷的定向移动公式i 中的 tq 应是通过某一横截面的正负电荷量绝对值之和u3 r i 只是定义式，电阻r 是导体本身的一种属性，与u 及 i 无关不能说r 正比于u，反比于i.4电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性电阻率与温度的关系(1) 金属的电阻率随温度升高而增大(2) 半导体的电阻率随温度升高而减小(3) 超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体5在 i u 图线上，某点与坐标原点的连线

22、的斜率表示此点对应的电阻的倒数【核心考点突破】例 1 bc 金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2 倍，横截面积变为原来的12，电i阻变为原来的4 倍，两端加上恒定电压u，则通过金属导线的电流为4，a 错误， b 正确根v据 i nqsv 可知自由电子定向移动的平均速率为2， c 正确， d 错误 例 2 40 m解析由题图乙可求得电解液的电阻为用心爱心专心10u10r i 510 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 m 2.l结合电阻定律r srs 2 000 0.02 m. 40 m.得 l 1uu 规范思维 (1) 在图象中，要利用r

23、 i 而不是 ri 求 r.(2) 利用 r l 求 时，要根据电流正确判断l 、 s，沿电流方向导体的长度为l ，垂s直于电流方向的横截面积才是s.例 3 a 图是滑动变阻器的分压式接法，向右滑动触头，电珠两端电压增大，亮度增加， 根据电珠与滑动变阻器串并联情况可知，总阻值逐渐减小，电流表示数增大，此种情况与 b 对应中电流表将电珠短路，电珠不亮，当滑动变阻器接入电路阻值很小时，电流表线圈烧断，电珠不再被短路而发光，此种情况与c 对应中电压表与电珠串联，电珠处电流几乎为零，不亮，电流表示数几乎为零，此种情况与a 对应中电压表与电珠串联，电珠不亮， 当滑动触头滑至接近右端时，电流表两端电压过大

24、，电流表线圈被烧断，此种情况与 d 对应综上可知，选项a正确 规范思维 掌握串并联电路的规律， 特别是“串联分压， 并联分流”的规律，是正确分析本题的关键另外，滑动变阻器分压接法和限流接法的不同点也应熟知例 4 adl 1 两端的电压为3 v，由图乙知，通过l1 的电流为0.25 a，所以 l1的电阻为12 ， a 选项正确； l 和 l串联，每个灯泡的电压为1.5v，由图乙可知，通过 l 、 l的电2323流为 0.2 a，所以灯泡l2、 l3 消耗的电功率为 0.30w，故 d 选项正确； l1 与 l2 的电流不是两倍关系，所以b 选项错误灯泡的 i u图线的斜率逐渐变小，表示灯泡的电阻

25、变大，电阻率也是变大的， c 选项错误 规范思维 (1) 解本题首先由串并联关系确定灯两端的电压，进而由 i u 曲线确定每u个灯的电流，然后或求电阻或求功率；注意r i ，不等于切线的斜率(2) 利用曲线解题的基本思路：首先分清是 i u 图线还是 u i 图线搞清图线斜率的物理意义，即1kr(或 k ) r为了搞清这个问题，最好是将图线的斜率转化为物理公式，看uik 还是 k ，若斜率iuui1是 k i ，则 k r；若 k u，则 k r.必要时配合部分电路欧姆定律 针对训练 1 a2.b3 25 33 i3 0.16解析设 p 和 q上的电压分别为up、uq，对导体棒p，由 i ku

26、得：upk0.02用心爱心专心11v 2.0 v则 uq u总 up (6.0 2.0) v 4.0 vu对电阻器 q，由 i 得：ruq4.0rq i 0.16 25 .思想方法总结1电流的微观表达式i nqsv，s 为导体的横截面积，v 为导体中自由电荷沿导体定向移动的速率， n 为导体单位体积内的自由电荷数，从微观看，电流决定于导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速度，还与导体的横截面积有关2电阻定律的应用技巧ll 与 s 是相关联变化的，分析求解时(1)r 是电阻的决定式，对同一段导体，往往s应全面考虑(2) 要根据电流正确判断l 、 s，沿电流方向导体的长度为l ，垂直于电流方向的横截面积才是 s.3利用伏安特性曲线解题的基本思路：(1) 首先分清是i u 图线还是u i 图线1u(2) 搞清图线斜率的物理意义，即k r(或 k r) 注意 ri ，不等于切线的斜率，为uiu了搞清这个问题， 最好是将图线的斜率转化为物理公式，看 k i 还是 ku，若斜率是k i ，i1则 k r；若 k u，则 k r.(3) 必要时配合部分电路欧姆定律【课时效果检测】1 cd2.b3.abdu2l2 il4