(通用版)2020版高考物理第八章第46课时电阻定律欧姆定律(双基落实课)讲义(含解析)

恒定电流考大纲求欧姆定律Ⅱ实验八：测定金属的电阻率(同时练电阻定律Ⅰ习使用螺旋测微器)电阻的串连、并联Ⅰ实验九：描述小电珠的伏安特征曲线电源的电动势和内阻Ⅱ实验十：测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律Ⅱ实验十一：练习使用多用电表电功率、焦耳定律Ⅰ－

考情剖析命题规律高考对该部分内容以选择题的形式考查电路的基本观点和规律、闭合电路的欧姆定律等知识，或以填空题的形式考察电学实验，且以考察实验设计和实验仪器的应用为主。考察热门估计该部分命题的要点还是电学实验，要特别注意基本仪器的使用，实验原理的理解，实验电路的设计、连结，实验数据的办理等知识。第46课时电阻定律、欧姆定律(双基落实课)点点通(一)电流的三个表达式定义式微观式决定式qU公式I＝tI＝nqSvI＝R合用全部电路全部电路金属、电解液范围n：导体单位体积内的自由电荷数字母q表示在时间t内经过q：每个自由电荷的电荷：导体两头的电压U含义导体横截面的电荷量量R：导体自己的电阻S：导体横截面积v：电荷定向挪动的速率qI∝U公式I与q、t没关，I与t的微观量n、q、S、v决定1含义I的大小值相等I∝R[小题练通]1．(鲁科教材原题)对于电流，以下说法正确的选项是( )A．在导体中，只需自由电荷在运动，就必定会形成电流B．电流的方向就是电荷定向挪动的方向C．电流老是从电势高的一端流向电势低的一端D．导体两头没有电压就不可以形成电流分析：选D只有电荷的定向挪动才能形成电流，A错误；正电荷定向挪动的方向为电流方向，B错误；在电源内部，电流从电势低的一端流向电势高的一端，在电源外面，电流从电势高的一端流向电势低的一端，C错误；电压是形成电流的原由，导体两头没有电压就不可以形成电流，D正确。2．(教科教材原题)在示波管中，电子枪2s内发射6×1013个电子，则示波管中电流大小约为( )－613A．4.8×10AB．3×10AC．9.6×10－6AD．3×10－6A分析：选A由题意知，2s内发射的电荷量为q＝1.6×10－19×6×1013C＝9.6×10－6C，q9.6×10－6－6依据电流的定义式I＝t，得I＝2A＝4.8×10A，A正确。3．安培提出了有名的分子电流假说，依据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子，以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，对于该环形电流的说法正确的选项是( )veA．电流大小为2πr，电流方向为顺时针B．电流大小为ver，电流方向为顺时针C．电流大小为ve2πr，电流方向为逆时针veD．电流大小为r，电流方向为逆时针2πreve分析：选C电子做匀速圆周运动的周期T＝v，由I＝T得I＝2πr，电流的方向与电子运动方向相反，故电流方向为逆时针，C正确。[举一反三]电子流、带电粒子流都能够等效为电流，导体中自由电荷的无规则运动不可以形成电流。电流的方向与正电荷定向挪动的方向同样，与负电荷定向挪动的方向相反。点点通(二)电阻定律1．电阻定律同种资料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比；导体电阻还与构成它的资料有关。l表达式为：R＝ρS。2．电阻率物理意义：反应导体的导电性能，是导体资料自己的属性。电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度高升而增大；半导体的电阻率随温度高升而减小。[小题练通]1．以下说法中正确的选项是( )UA．由R＝I可知，电阻与电压、电流都有关系lB．由R＝ρS可知，电阻只与导体的长度和横截面积有关系C．各样资料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的高升而减小D．所谓超导现象，就是当温度降低到靠近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率忽然变成零的现象U

l分析：选

D

R＝I是电阻的定义式，

R与电压和电流没关，故

A错误；

R＝ρS是电阻的决定式，即电阻与ρ、l、S都有关系，故B错误；电阻率一般与温度有关，金属的电阻率随温度的高升而增大，故C错误；当温度降低到靠近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率忽然变成零的现象叫超导现象，故D正确。2．(教科教材原题)两根完整同样的金属裸导线，假如把此中的一根平均拉长到本来的倍，把另一根对折，而后给它们加上同样的电压，则在同一时间内，经过它们横截面的电荷量之比为( )A．1∶4B．1∶8C．1∶16D．16∶1l2ll1l1lU2分析：选C依据电阻定律R＝ρ，R1＝ρ1＝4ρ，R2＝ρ·2＝4ρ，再依据I＝，2SQ＝It，解得Q1∶Q2＝1∶16，C正确。3．(粤教教材原题)工业上用一种称为“电导仪”的仪器测定液体的电阻率。仪器中的一个零件如下图，A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片，间距d＝1cm，把它们淹没在待测液体中。若经过两根引线加上电压U＝6V时，测出电流I＝1μA，这类液体的电阻率为多少？dUUS分析：依据电阻定律R＝ρS及欧姆定律I＝R，解得ρ＝Id＝－46×1×10Ω·m＝6×104Ω·m。1×10－6×1×10－2答案：6×104Ω·m[举一反三]当导线被拉长或对折时，长度、横截面积都会发生变化，但整体积是不变的。电阻定律和欧姆定律相联合，能够求解与之有关的多个物理量。点点通(三)部分电路欧姆定律1．内容：导体中的电流跟导体两头的电压成正比，跟导体的电阻成反比。2．表达式：I＝U。R合用范围：金属导电和电解液导电，不合用于气体导电或半导体元件。3．导体的伏安特征曲线(1)定义：用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，画出的I-U图1像，如下图。图线的斜率k＝tanθ＝U＝R，图中R1>R2(选填“>”“<”或“＝”)。线性元件：伏安特征曲线是过原点的直线的电学元件，合用于欧姆定律。非线性元件：伏安特征曲线不是过原点的直线的电学元件，不合用于欧姆定律。[小题练通]1．(粤教教材原题)如图是两个电阻R1、R2的伏安特征曲线，由图可知两电阻的大小之比

R1∶R2等于(

)A．1∶3

B．3∶1C．1∶

3

D．

3∶1分析：选A

导体的电阻等于

I-U图像斜率的倒数，由题图可得

R1∶R2＝tan30°∶tan60°＝1∶3，A正确。2．(教科教材原题

)一段导体两头电压是

4V，在

2min

内经过导体横截面的电荷量是15C，这段导体的电阻

R＝________Ω。UUt4×2×60分析：依据公式I＝t，R＝I，解得R＝q＝15Ω＝32Ω。答案：323．(教科教材原题)一卷铝导线，横截面积为21mm。在27℃下，当这卷导线两头电压为54V时，经过导线的电流为2A，这卷导线有多长？(铝的电阻率为2.7×10－8Ω·m)l分析：依据公式I＝R，R＝ρS，US54×1×10－6解得l＝Iρ＝2×2.7×10－8m＝1000m。答案：1000m[举一反三]分清I-U图像和U-I图像，对于线性元件，U-I图像的斜率表示电阻，而I-U图像的斜率表示电阻的倒数。欧姆定律能够和电流的定义式、电阻定律等公式相联合，求解有关系的物理量。点点通(四)电阻的串连、并联串连电路并联电路电流I＝I1＝I2＝＝InI＝I1＋I2＋＋In电压U＝U1＋U2＋＋UnU＝U1＝U2＝＝Un电阻R＝R＋R＋＋R1＝11＋＋1＋总12nR总R1R2Rn分压原12nI1∶I2∶∶I＝U∶U∶∶U＝n理或分R1∶R2∶∶Rn111流原理∶∶∶R12nnP1∶P2∶∶P＝功率P1∶P2∶∶P＝n分派R1∶R2∶∶Rn111∶∶∶RnR1R2[小题练通]1．(教科教材原题)某种位移传感器的工作原理如下图。物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆P，经过理想电压表(内阻特别大)显示的数据，来反应物体位移的大小x，则以下说法正确的选项是(

)A．物体M运动时，电路中的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数分析：选B物体M不动时，电路中有电流，电压表有示数，C、D错误；物体M运动时，电路中电流不变，电压表示数发生变化，A错误，B正确。如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100V。已知电流表的内阻R为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则电阻R、R的值分别为()g12A．9500Ω90000ΩB．90000Ω9500ΩC．9500Ω9000ΩD．9000Ω9500Ω分析：选A当使用a、b两个端点时，电流表串连R1，由串连电路特色有R总＝R1＋RgUU＝11R1、R2，同理有R总′，得R1＝I－Rg＝9500Ω；当使用a、c两个端点时，电流表串连Igg＝1＋2＋g＝U2，得2＝U2－g－1＝90000Ω。故A正确。IgIg3.(沪科教材原题)有一金属丝，长1m，电阻为15Ω。现将金属丝两端连结成一闭合圆环如下图，在圆环上取P、Q两点。已知P、Q间的短圆弧长20cm，求P、Q间的电阻值。分析：P、Q将金属丝分为两部分，依据电阻定律，导体的电阻与长度成正比，1故短圆弧电阻为R1＝5R＝3Ω，4长圆弧电阻为R2＝5R＝12Ω，111R1、R2并联，依据R总＝R1＋R2，解得P、Q间的电阻值为R总＝R1R2＝2.4Ω。R1＋R2答案：2.4Ω[举一反三]串连电路的总电阻大于电路中的随意一个电阻，串连电阻增加时，总电阻增大。并联电路的总电阻小于随意支路的电阻，并联支路增加时，总电阻减小。无论串连电路还是并联电路，只需某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。1．电阻的决定式和定义式的比较lU公式R＝ρSR＝I电阻的决定式电阻的定义式说了然导体的电阻由哪些要素决定，R供给了一种测电阻的方法差别由ρ、l、S共同决定——伏安法，R与U、I均没关只合用于粗细平均的金属导体和浓度合用于任何纯电阻导体平均的电解液2.对U-I图像和I-U图像的理解只有图乙I-U图像才叫做导体的伏安特征曲线。图线a、c、e、f表示线性元件，b、d表示非线性元件。(3)在图甲中，图线a、c的斜率表示导体的电阻，斜率越大，电阻越大，R>R；在图乙ac中，图线、f的斜率表示导体电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，e<f。eRR(4)图线b的斜率变大，电阻变大；图线d的斜率变小，电阻变大。U[注意]图线b或d上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数。依据R＝I，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数。[讲堂综合训练]如下图，a、b分别表示由同样资料制成的两条长度同样、粗细均匀电阻丝的伏安特征曲线，以下判断中正确的选项是( )A．a代表的电阻丝较粗B．b代表的电阻丝较粗C．a代表的电阻丝的电阻小于

b代表的电阻丝的电阻D．图线表示的电阻丝的电阻与电压成正比分析：选

B

b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律

lR＝ρS，可知

b代表的电阻丝较粗，选项

B正确，A、C错误；电阻是导体自己的性质，与电阻两头的电压没关，选项

D错误。(多项选择)如下图，R1和R2是资料同样、厚度同样、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在两导体上加同样的电压，经过两导体的电流方向如下图，则以下说法中正确的是( )A．R1中的电流小于R2中的电流B．R1中的电流等于R2中的电流C．R1中自由电荷定向挪动的速率大于R2中自由电荷定向挪动的速率D．R1中自由电荷定向挪动的速率小于R2中自由电荷定向挪动的速率ULLρ分析：选BD设正方形的边长为L、导体厚度为d，则I＝R，R＝ρS＝ρL·d＝d，得I＝Ud，故R1、R2中的电流相等，A错误，B正确；由I＝nqSv＝nqLdv得，L大则v小，C错ρ误，D正确。3．如下图，某用电器与供电电源距离为L，线路上的电流为I。若要求线路上的电压降不超出U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是( )ρL2ρLIA．UB．UU2ULC．ρLID．IρU2L2ρLI分析：选B依据电阻的定义式得R＝I，依据电阻定律得R＝ρS，解得S＝U，故选项B正确，A、C、D错误。4．(多项选择)如图为握力器原理表示图，握力器绝缘把手上的连杆与弹簧一同上下挪动，握力的大小可经过必定的换算关系由电流表的示数获取。当人紧握握力器时，握力越大( )A．电路中总电阻越大B．电路中总电阻越小C．电路中电流越小D．电路中电流越大分析：选BD由题图可知，握力越大，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路中总电阻越小，电流越大，故B、D正确，A、C错误。5．某电路需要额定电流为20A的保险丝