高考物理一轮复习学案：电流、电阻、电功和电功率

编号:43高三物理(理)第=page1*2-11页(共4页)高三物理(理)第=page1*22页(共4页)必修3第十一章电路及其应用8.1电流、电阻、电功和电功率学案41姓名_______班级_______学号_______【复习目标】1、说出电流、电阻、电功和电功率的概念以及I-U图像的理解。2、区别电阻和电阻率。3、复述欧姆定律以及会画出伏安特性曲线。4、说出电功和电热的区别和联系。5、描述柱体微圆模型。【复习重点】欧姆定律以及伏安特性曲线；2、电功和电热的区别与联系。【复习难点】1、电阻率的计算、电功与电热计算、柱体微圆模型。易错易混点：注意区分电阻的定义式和决定式，是定义式，反映了导体对电流的阻碍作用，是决定式，表示电阻的大小与电阻率、横截面积、导线的长度有关；注意区分电功和电功率，电功是电流做功的实质，即电能转化为其他形式能的过程，而电功率表示电流做功的快慢；【知识点归纳】知识点1电流电阻电流的定义：电阻(1)定义式：。(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用。3．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻与构成它的材料有关。(2)表达式：R＝。4．电阻率(1)计算式：ρ＝。(2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量。(3)电阻率与温度的关系①金属：电阻率随温度升高而。②半导体：电阻率随温度升高而。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变为零，成为超导体。知识点2电功、电功率、焦耳定律1．电功(1)定义：电路中电场力移动做的功。(2)公式：W＝qU＝UIt。(3)电流做功的实质：电能转化成的过程。2．电功率(1)定义：内电流做的功，表示电流做功的。(2)公式：P＝＝。3．焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量。(2)计算式：Q＝。4、(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)1．电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向。()2．由R＝eq\f(U,I)可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比。()3．由I＝eq\f(U,R)知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。()4．金属的电阻率由导体本身的性质决定，与温度有关。()5．公式W＝UIt适用于任何电路中求功，Q＝I2Rt适用于任何电路求电热。()考点一、对电阻、电阻率的理解学法指导：电阻公式的物理意义。【典例1】如图甲所示，两根横截面积相同、材料不同的导线Ⅰ和Ⅱ，串联后接入电路。若导线上任意一点的电势φ随该点与a点的距离x的变化关系如图乙所示，导线Ⅰ和Ⅱ的电阻率分别为ρ1、ρ2，电阻分别为R1、R2，则()A．ρ1<ρ2，R1<R2B．ρ1>ρ2，R1<R2C．ρ1<ρ2，R1>R2D．ρ1>ρ2，R1>R2考点二、欧姆定律及伏安特性曲线学法指导：欧姆定律公式、伏安特性曲线特点【典例2】(多选)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三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S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时()A．L1上的电压为L2上电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75WC．L2的电阻为12ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4考点三、电功和电热学法指导：在纯电阻中、电功等于电热；在非纯电阻中，不能用欧姆定律，电功大于电热。【典例3】如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G＝500N，电源电动势E＝90V，电源内阻为2Ω，不计各处摩擦，当电动机以v＝0.6m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5A，下列判断不正确的是()A．电动机消耗的总功率为400WB．电动机线圈的电阻为0.4ΩC．电源的效率约为88.9%D．电动机的效率为75%考点四、“柱体微元”模型学法指导：设柱体微元的长度为L，横截面积为S，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，电荷定向移动的速率为v，则(1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq。(2)电荷通过横截面的时间t＝eq\f(L,v)。(3)电流的微观表达式I＝eq\f(Q,t)＝nqvS。【典例4】一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()eq\f(mv2,2eL)B.eq\f(mv2Sn,e)C．ρnevD.eq\f(ρev,SL)【知识结构构建】一．三个电流表达式的比较二．电阻的伏安特性曲线：在I－U曲线中，直线斜率的倒数表示电阻R；在U－I曲线中，直线斜率表示电阻R。应该注意：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。【训练检测】1、如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，相同材料的电阻丝A、B，长度分别是L和2L；直径分别为d和2d，在两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中，下列判断正确的是()A．A、B的电阻之比RA∶RB＝1∶2B．A、B的电流IA>IBC．A、B的电压UA>UBD．A、B产生的电热QA＝QB2、(多选)锂电池因能量高环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是()A．电能转化为化学能的功率为UI－I2rB．充电器输出的电功率为UI＋I2rC．电池产生的热功率为I2rD．充电器的充电效率为eq\f(Ir,U)×100%3、在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e，质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是()A.eq\f(IΔl,eS)eq\r(\f(m,2eU)) B.eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))C.eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU)) D.eq\f(ISΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))4、(多选)通常一次闪电过程历时0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前，云、地之间的电势差约为1.0×109V，云、地间距离约为1km；第一个闪击过程中云、地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云、地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是()A．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC．闪电前云、地间的电场强度约为1×106V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J5.(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法正确的是()A．随