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文档简介
1、2013届高三新课标物理一轮原创精品学案 专题19 欧姆定律 电阻定律教学目标:1理解电流的概念2掌握部分电路欧姆定律,理解导体的伏安特性曲线3理解电阻和电阻定律4知道电阻率与温度的关系本讲重点:1欧姆定律2电阻定律本讲难点:欧姆定律和电阻定律的应用考点点拨:1电流2欧姆定律3电阻定律4导体的伏安特性曲线第一课时(二)重难点阐释1电流对于金属导体有I=nqvS(n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截面积,v为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s),这个公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。注意
2、:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I=qt计算电流强度时应引起注意。2欧姆定律IO U O IU1 2 1 2R1<R2 R1>R2(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电)。电阻的伏安特性曲线:注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。3电阻定律导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比。(1)是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。单位是m。(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。二、高考要点精析(一)电流考点点拨注
3、意电流的微观解释。对于金属导体有I=nqvS(n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截面积,v为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s),这个公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I=qt计算电流强度时应引起注意。【例1】来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_。假定分布在质子源
4、到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1和n2,则n1n2=_。解析:L4L质子源v1 v2按定义,由于各处电流相同,设这段长度为L,其中的质子数为n个,则由。而考点精炼1某电解质溶液,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是多大?(二)欧姆定律考点点拨第二课时(三)电阻定律考点点拨导体的电阻R跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比。要注意和R的区别。前者描述材料的导电性能,后者描述导体的导电性能。材料的电阻率与
5、温度有关系,金属的电阻率随温度的升高而增大,半导体的电阻率随温度的升高而减小。【例3】一段均匀导线对折两次后并联在一起,测得其电阻为0.5 ,导线原来的电阻多大?若把这根导线的一半均匀拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?答案:8 ;5倍解析:一段导线对折两次后,变成四段相同的导线,并联后的总电阻为0.5 ,设每段导线的电阻为R,则=0.5 ,R=2 ,所以导线原来的电阻为4R=8 。若把这根导线的一半均匀拉长为原来的3倍,则这一半的电阻变为4×9=36 ,另一半的电阻为4 ,所以拉长后的总电阻为40 ,是原来的5倍。【例4】在相距40 km的A、B两地架两条输电线,电阻共为
6、800 ,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10 V,电流表的示数为40 mA,求发生短路处距A处有多远?如下图所示.考点精炼3如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm,bc=5 cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流强度为1 A,若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为 ( )A4 AB2 ACADA4某用电器离电源L m,线路上电流为I A,若要求线路上电压不超过U V,输电线电阻率为·m,则该输电线的横截面积需满足什么条件?(四)导体的伏安特性曲线IO U O IU1 2 1 2R1<R2 R1>R2考点点拨电阻的伏安特性曲线
7、:注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。【例5】 实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示:A. B. C. D.I I I Io U o U o U o U 解:灯丝在通电后一定会发热,当温度达到一定值时才会发出可见光,这时温度能达到很高,因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高,电流增大,灯丝的电功率将会增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大,。U越大I-U曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小,选A。考点精炼5两电阻R1、R2的伏安特性曲线如右图所示,由图可知:(1)这两电
8、阻的大小之比R1R2为_A13B31C1D1(2)当这两个电阻上分别加上相同电压时,通过的电流之比为_A13B31C1D1解答二:由 得 A又,所以 A三、考点落实训练1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5一个标有“220 V、60W”的白炽灯泡,加上的电压U由零逐渐增大到220 V,在此过程中,电压(U)和电流(I)的关系可用图象表示,题中给出的四个图线中,
9、肯定不符合实际的是 ( )6一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电流强度为I,导线中自由电子定向移动的平均速度为v,若导线均匀拉长,使其半径变为原来的,再给它两端加上电压U,则 ( )A通过导线的电流为 B通过导线的电流为C自由电子定向移动的平均速率为 D自由电子定向移动的平均速率为发热板SBA××红黄220VR2R112电饭锅的原理图如图所示,煮饭时开关S是闭合的,红色指示灯亮;饭煮熟后(当时的温度大约为103)保温时开关S自动断开,黄灯亮。(1)电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁,与电饭锅发热板的等效电阻相比二者的大小应有什么关系?为什么?(2)通常情况下,用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能能否起作用,这是为什么?考点落实训练参考答
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