高考(2017年)物理总复习电阻定律 欧姆定律(课件)

1、电阻定律电阻定律 欧姆定律欧姆定律要点要点疑点疑点考点考点课课 前前 热热 身身能力能力思维思维方法方法延伸延伸拓展拓展要点要点疑点疑点考点考点1.1.电流电流 (1)(1)定义：通过导体横截面的电荷量定义：通过导体横截面的电荷量q q跟通过跟通过这些电荷量所用时间这些电荷量所用时间t t的比值叫做电流的比值叫做电流 (2)(2)公式：公式：I=q/tI=q/t (3) (3)标量，但有方向标量，但有方向规定正电荷定向移动方规定正电荷定向移动方向为电流方向向为电流方向 (4)(4)电流的微观表达式：电流的微观表达式：I=nqvSI=nqvS要点要点疑点疑点考点考点2.2.部分电路欧姆定律部分电

2、路欧姆定律 (1)(1)公式：公式：I=U/RI=U/R (2) (2)适用范围：适用于金属、电解质溶液，但适用范围：适用于金属、电解质溶液，但对气态导体对气态导体( (如日光灯管中的气体如日光灯管中的气体) )和某些导电器和某些导电器件件( (如晶体管如晶体管) )并不适用并不适用 (3)(3)应用时注意：应用时注意： U U、I I与与R R的一一对应的一一对应 R R一定时，一定时，IUIU；U U一定时，一定时，I1/RI1/R；I I一定一定时，时，URUR要点要点疑点疑点考点考点3.3.电阻定律电阻定律 (1)(1)电阻：导体对电流的阻碍作用电阻：导体对电流的阻碍作用定义式为定义式

3、为R=U/IR=U/I，但，但R R由导体本身性质决定，与由导体本身性质决定，与U U、I I无无关，只是可以由关，只是可以由U U、I I的比值度量的比值度量 (2)(2)电阻定律：电阻定律：R= R= L/L/S S (3) (3)材料的电阻率：材料的电阻率： = =R R (S/L) (S/L)，即在数值上等，即在数值上等于这种材料制成的长为于这种材料制成的长为1m1m、横截面积为、横截面积为1m1m2 2的导体的电的导体的电阻阻 反映材料导电性能的好坏，反映材料导电性能的好坏， 决定于材料和温度两决定于材料和温度两个因素，金属的电阻率随温度的升高而增大个因素，金属的电阻率随温度的升高而

4、增大要点要点疑点疑点考点考点(4)(4)超导体超导体 超导现象：某些材料在温度为绝对超导现象：某些材料在温度为绝对0 0度附近度附近时电阻率突然减小为时电阻率突然减小为0 0，这种现象为超导现象，这种现象为超导现象 转变温度转变温度T TC C：材料由正常状态转变为超导状：材料由正常状态转变为超导状态的温度态的温度 应用：超导电磁铁、超导电机、计算机超导应用：超导电磁铁、超导电机、计算机超导化化课课 前前 热热 身身1.1.下面关于欧姆定律的说法中，不正确的是下面关于欧姆定律的说法中，不正确的是(A)(A)A.A.欧姆定律普遍适用于各种物体的导电情况欧姆定律普遍适用于各种物体的导电情况B.B.

5、导体中的电流与导体两端的电压有关，也与导导体中的电流与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关体的电阻有关C.C.对某一导体来说，导体中的电流与其两端的电对某一导体来说，导体中的电流与其两端的电压成正比压成正比D.D.在相同电压的情况下，不同导体中的电流跟导在相同电压的情况下，不同导体中的电流跟导体的电阻成反比体的电阻成反比课课 前前 热热 身身2.2.下列关于电流的方向的说法中，正确的是下列关于电流的方向的说法中，正确的是(B)(B)A.A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向电流的方向就是自由电荷定向移动的方向B.B.电流的方向规定为正电荷定向移动的方向电流的方向规定为正电荷定向移动的方向C

6、.C.在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相同的方向相同D.D.在电解液中，电流的方向与离子定向移动的方向在电解液中，电流的方向与离子定向移动的方向相同相同课课 前前 热热 身身3.3.关于电阻率的正确说法是关于电阻率的正确说法是(B)(B)A.A.电阻率与导体的长度电阻率与导体的长度l l和横截面积和横截面积S S有关有关B.B.电阻率反映了材料的导电能力的强弱，由导体电阻率反映了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关的材料决定，且与温度有关C.C.电阻率大的导体，电阻一定很大电阻率大的导体，电阻一定很大D.D.有些合金的电

7、阻率几乎不受温度变化的影响，有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计可用来制成电阻温度计能力能力思维思维方法方法【例例1 1】在电解液中：在电解液中： (1)(1)若若5s5s内沿相反方向通过面积为内沿相反方向通过面积为0.5m0.5m的横截面的横截面积的正、负离子的电量均为积的正、负离子的电量均为5C5C，则电解液中的电流，则电解液中的电流为为 2 2 A A； (2)(2)若若5s5s内到达阳极的负离子和到达阴极的正离子内到达阳极的负离子和到达阴极的正离子均为均为5C5C，则电流为，则电流为 1 1 A.A.能力能力思维思维方法方法【解析解析】(1)(1)因因I=q/t

8、I=q/t中中q q是通过整个截面的电量，是通过整个截面的电量，并非单位面积通过的电量，且因正负离子沿相反并非单位面积通过的电量，且因正负离子沿相反方向定向移动形成的电流方向是相同的，所以方向定向移动形成的电流方向是相同的，所以q q应为正、负离子电量绝对值之和应为正、负离子电量绝对值之和 故故I=q/t=(2I=q/t=(25)/5A=2A5)/5A=2A (2) (2)对阳极进行讨论：据电解液导电原理得知对阳极进行讨论：据电解液导电原理得知到达阳极的电荷只有负离子，则：到达阳极的电荷只有负离子，则： I=q/t=5/5A=1AI=q/t=5/5A=1A能力能力思维思维方法方法【例例2 2】

9、铜的摩尔质量为铜的摩尔质量为m m，密度为，密度为 ，每摩尔铜原，每摩尔铜原子有子有n n个自由电子，今有一根横截面积为个自由电子，今有一根横截面积为S S的铜导线，的铜导线，通过电流为通过电流为I I时，电子平均定向移动速率为时，电子平均定向移动速率为(D)(D) A. A.光速光速c B.I/(neS)c B.I/(neS) C. C. I I/(neSm) D.mI/(neS/(neSm) D.mI/(neS ) )能力能力思维思维方法方法【解析解析】假设电子的定向移动的速率为假设电子的定向移动的速率为v,v,那么在那么在t t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体秒内通过导体横截面的

10、自由电子数相当于在体积积vtvtS S中的自由电子数，而体积为中的自由电子数，而体积为vtSvtS的铜的质的铜的质量为量为vtSvtS ，摩尔数为，摩尔数为vtSvtS / /m m，自由电子数为，自由电子数为vtSvtS n/n/m m，所以电量，所以电量q=vtSq=vtS n ne/me/m，因电流，因电流I=q/t=vSI=q/t=vS n ne/m,e/m,于是得：于是得：v=Im/(neSv=Im/(neS ) )能力能力思维思维方法方法【解题回顾解题回顾】有许多同学会错选有许多同学会错选A A，这是对生活现，这是对生活现象中：象中：“电路一接通，很远处的用电器就能立即电路一接通，

11、很远处的用电器就能立即开始工作开始工作”的错误认识，这种现象的实质是因为的错误认识，这种现象的实质是因为电场以光速传播，而不是电荷运动过去，导体中电场以光速传播，而不是电荷运动过去，导体中的电荷定向移动的速率远小于光速的电荷定向移动的速率远小于光速. .所以请同学们所以请同学们留意身边实际，注意正确地理解留意身边实际，注意正确地理解. .能力能力思维思维方法方法【例例3 3】图图10-1-110-1-1所示的图像所示的图像所对应的两个导体：所对应的两个导体：(1)(1)电阻关系电阻关系R R1 1RR2 2为为 31 31 ；(2)(2)若两个导体中的电流相等若两个导体中的电流相等( (不为不

12、为0)0)时，电压之比时，电压之比U U1 1UU2 2为为 1 1 ；(3)(3)若两个导体的电压相等若两个导体的电压相等( (不不为为0)0)时，电流之比时，电流之比I I1 1II2 2为为 13 13 . .能力能力思维思维方法方法【解析解析】(1)(1)因为在因为在I-UI-U图像中图像中R=1/k=cosR=1/k=cos = =U/U/I I， 所以所以R R1 1=(10=(101010-3-3)/(5)/(51010-3-3) ) , , R R2 2=(10=(101010- -)/15)/151010-3-3 /3/3 故故R R1 1RR2 2=2(2/3)=31.=2

13、(2/3)=31.(2)(2)由欧姆定律得由欧姆定律得U U1 1=I=I1 1R,UR,U2 2=I=I2 2R R2 2, , 由于由于I I1 1=I=I2 2, ,所以所以U U1 1UU2 2=R=R1 1RR2 2=31.=31.(3)(3)由欧姆定律得由欧姆定律得I I1 1=U=U1 1/R/R1 1,I,I2 2=U=U2 2/R/R2 2，由于，由于 U U1 1=U=U2 2所以所以I I1 1II2 2=R=R2 2RR1 1=13.=13.能力能力思维思维方法方法【解题回顾解题回顾】(1)(1)应用图像的斜率对应的物理量，应用图像的斜率对应的物理量，这是图像法讨论问题

14、的方法之一这是图像法讨论问题的方法之一. .但要注意坐标轴，但要注意坐标轴，若在若在U-IU-I图像中斜率的物理意义就是电阻了图像中斜率的物理意义就是电阻了. . (2) (2)图线的斜率图线的斜率k=k=y/y/x x或或k=tank=tan 其中其中y y 、 x x是用坐标轴上数值算出的与坐标轴的标度的选是用坐标轴上数值算出的与坐标轴的标度的选取无关，而取无关，而 角的大小只有在两坐标轴单位长度相角的大小只有在两坐标轴单位长度相同时才等于实际角的大小，从本题图中量出的同时才等于实际角的大小，从本题图中量出的 角角大小就没有实际意义大小就没有实际意义能力能力思维思维方法方法【例例4 4】如

15、图如图10-1-210-1-2，ABAB两地间铺有通讯电缆，长两地间铺有通讯电缆，长为为L L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆成的，通常称为双线电缆. .在一次事故中经检查断在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保持层损坏，导致两导线之定是电缆上某处的绝缘保持层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻阻. .能力能力思维思维方法方法 检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：位置：(1)(1)令令B B端的双线断开，

16、在端的双线断开，在A A处测出双线两处测出双线两端间的电阻端间的电阻R RA A；(2)(2)令令A A端的双线断开，在端的双线断开，在B B处测处测出双线两端的电阻出双线两端的电阻R RB B；(3)(3)在在A A端的双线间加一已端的双线间加一已知电压知电压U UA A，在，在B B端用内阻很大的电压表测出两线端用内阻很大的电压表测出两线间的电压间的电压U UB B. . 试由以上测量结果确定损坏处的位置试由以上测量结果确定损坏处的位置. .能力能力思维思维方法方法【解析解析】设双线电缆每单位长的电阻为设双线电缆每单位长的电阻为r r，漏电处，漏电处电阻为电阻为R R，漏电处距，漏电处距A

17、 A端为端为x x，则，则 R RA A=rx+R=rx+R， R RB B=r(L-x)+R=r(L-x)+R，由欧姆定律，可知由欧姆定律，可知:R/(rx+R)=U:R/(rx+R)=UB B/U/UA A， 解得解得x=Rx=RA AL(UL(UA A-U-UB B)/(R)/(RA A+R+RB B)U)UA A-2R-2RA AU UB B.能力能力思维思维方法方法【解题回顾解题回顾】这是按题中所给的测量结果算出的这是按题中所给的测量结果算出的答案；若仅仅是这么一个实际问题摆在你面前，答案；若仅仅是这么一个实际问题摆在你面前，你是否还能设计出其他测量计算方案呢你是否还能设计出其他测量

18、计算方案呢?(?(例如选例如选用同样规格的电缆线，用电源、电压、电流表等用同样规格的电缆线，用电源、电压、电流表等测出这种电缆线单位长度的电阻，再量出测出这种电缆线单位长度的电阻，再量出A A、B B中中任意一端的两线间电阻也能解决任意一端的两线间电阻也能解决) )延伸延伸拓展拓展【例例5 5】家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTCPTC元件，元件，PTCPTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图电阻器，其电阻率与温度的关系如图10-1-310-1-3所示，所示，由于这种特性，因此由于这种特性，

19、因此PTCPTC元件具有发热、控温双重功元件具有发热、控温双重功能能. .延伸延伸拓展拓展对此，以下判断中正确的是对此，以下判断中正确的是( ).( ).A.A.通电后，其电功率先增大后减小通电后，其电功率先增大后减小B.B.通电后，其电功率先减小后增大通电后，其电功率先减小后增大C.C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在持在t t1 1或或t t2 2不变不变D.D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在持在t t1 1至至t t2 2的某一值不变的某一值不变延伸延伸拓展拓展【解析解析】这道题突出

20、了学以致用，理论联系实际，可这道题突出了学以致用，理论联系实际，可以说是一道较好的试题以说是一道较好的试题. . 下面介绍家用电热灭蚊器的结构和原理下面介绍家用电热灭蚊器的结构和原理. . 电热灭蚊器采用恒温电加热器达到一定的温度，使电热灭蚊器采用恒温电加热器达到一定的温度，使置于其上的药片的有效药剂挥发至室内的空间中，达置于其上的药片的有效药剂挥发至室内的空间中，达到驱蚊灭蚊之功效到驱蚊灭蚊之功效. .其结构如图其结构如图10-1-410-1-4所示所示. .延伸延伸拓展拓展 它的外壳有方形、圆形两种它的外壳有方形、圆形两种. .电加热部分主要电加热部分主要由由PTCPTC元件、陶瓷座、上下

21、电极、绝缘片、传热板元件、陶瓷座、上下电极、绝缘片、传热板组成组成. .陶瓷座耐高温、不导热、电绝缘，起固定上陶瓷座耐高温、不导热、电绝缘，起固定上下电极与下电极与PTCPTC元件的作用元件的作用. .上下电极起连接上下电极起连接PTCPTC元件元件与电源的作用，下电极具有一定的弹性，利用它与电源的作用，下电极具有一定的弹性，利用它的弹性将的弹性将PTCPTC夹紧夹紧. .在上电极与传热板之间加有一在上电极与传热板之间加有一层导热性强的云母片作为电绝缘物质，防止传热层导热性强的云母片作为电绝缘物质，防止传热板带电板带电. .传热板热容量大、传热快，药片置于其上传热板热容量大、传热快，药片置于其上将有效地挥发药剂将有效地挥发药剂. .延伸延伸拓展拓展 PTC PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图器，其电阻率与温度的关系如图10-1-310-1-3所示所示. .由图由图可知，可知，PTCPTC元件在元件在0 0t t1 1之间随温度升高，电阻率减之间随温度升高，电阻率减小小( (电阻也减小电阻也减小) )，但在，但在t t1 1t t2 2之间，随温度升高，之间，随温度升高，电阻率迅速增大，可以增大上万倍，呈现正温度系电阻率迅速增大，可以增大上万倍，呈现正温度系数特性数特性. .利用利用P