2021届物理一轮用书（下）

必考内容

第七章恒定也流

选修3-1

第七章恒定电流。

第1课时描述电路的基本概念与规律(江南博哥)

［高考导航］

考点考级命题点考查频率

命腮点1:对电流定义式的理解与计算

电流的理解与计算(I)—

命题点2：电流微观表达式及应用

命邈点1：对电阻定律的理解及应用

电阻定律及部分电路的欧姆定律(II)命邈点2：电阻定律与电流微观表达式的综合应用

命题点3：欧姆定律与电阻定律相结合

命题点1：对纯电阻电路和非纯电阻电路的理解与计弊

电功、电功率及焦耳定律(1)命邈点2：含充电电池的#纯电阻电路■—

命题点3：含电动机的非纯电阻电路

考点一电流的理解与计弊

形成条件一导体中有自由电荷，两湍

1.画面—存在持续电压

定义式一•■=/：微观表运式一『=nqSv

2.计算电流三个公式的比较

公式5^用范围字母含义公式含义

q为时间/内通过导体横截

定义式T一切电路子反映了，的大小，但不能说―口，/8十

面的电荷量

nt导体单位体积内的自由

电荷数

微观式i=n£fSv一切电路个每个自由电荷的电荷量从微观匕看*“、S、。决定了/的大小

S：导体横截面积

V：电荷定向移动的速率

5导体两端的电压『由"、/?决定，XU,/8强

决定式J，一旦R金属、电解液

/?：导体本身的电阻

［诊断小练］

(1)导体中只要电荷运动就形成电流.()

(2)电流有方向，所以它是一个矢量.()

⑶根据，=子,可知♦与q成正比.()

C4)电流桃大，单位时间内通过导体横截面的电荷俵就越多一()

(5)电湎［随时向，变化的图象与坐标轴所函面积表示通过导体横截面的电荷量.(

t答案】(1)X(2>X(3)X(4)V(5)7

命题点1对电流定义式的理解与计算

1.某电解池・如果在1秒钟内共有5.QX10*个二价正离子和「ox1。194^一价负离子通过某横截面,那么通过这个横融面的电流是()

A.OAB.0.8A

C.1.6AE>.3.2A

［解析】通过横假面的正离子的电量

^7)=I.6XIO-I^X2X5.0X1O,HC.

通过横施面的负离子的电釜

^-2=-1-6XIO-l9Xl.OXIO,9C.则

“=151+10=3.2C,4艮谯J=；故D项正确.

t答案】D

命题点2电流微观表达式及应用

2.一横截面积为S的铝导线,当有电压加在该导线上时.导线中的电流为人设卷单位体积的导线中有〃个自由F|I子.电子的电荷量为a

此时电子定向移动的速度为明则在Ar时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为()

A.，皿SAB.nuZ

L/△，c/Ar

C-D.工

［解析】由电源妁微现表达.或l=neSv^电源妁比文式，=子和带电体所带的电荷量q=Ne,可得△，时间内通过导体械假面的自白电子数

3N=nTJSAi=^^.

t答案】AC

考点二电阻定律及部分电路的欧姆定律

知识磕理

电阻一&=y

1电阳及

H电阻定律电阻定律-*尺=

电阻率一蹶导体的材料、温度有关

U

表达式一/=

2」欧姆定律|—

适用范围一金闻和电解质溶液导电

3.导体的伏安特性曲线

(1)/-£/图线

以电流«为纵轴、电压为横釉画出导体上的电流随电压的变化曲线.如图所示.

(2)比较电阻的大小

图线的斜率氏=春=/图中风二&(填“>”、"V”或“=").

(3)线性元件：伏安特性曲线担直线的电学元件.适用欧姆定律.

(4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件,不适用欧姆定律.

|诊断小练］

⑴由尺=皆可知，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.(

(2)由尺可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比.()

(3)由0=号可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比.()

(4)出0=詈可知导体的电阻越大，其电阻率越大.(

t答案】(1)X(2)7(3)X(4)X

命题点I对电阻定律的理解及应用

3.《2018•南昌面三月考)欧姆不仅.发现了欧姆定律,还研究了电阻定律.有一个长方休金属电阻.材料分布均句.边长分别为口、b、G且

&>方>右.电流沿以下方向流过该金属电阻”共中电阻但值最小的是()

ABCD

t解析】根据电阻定律电阻茁便最小的应谡是微面枕彘大、长度最短的：A图中，截面以最大，长度最短，故也陋根值最小.

选A.

t答案】A

电旭与电阻率的区别

(1)电阻■是反映导体对电涯阻丐作用大小的物理量.电皿率点.反映制作导体的材料导电性做好坏货物理量.

(2)导体电阻与也阻隼无直接关系，即电阻大，电但率不一定,大：电阻零小，也阻不一定，卜.

(3)导体的电但、电咀率均与温■皮有关.

命题点2电阻定律与电流微观表达式的综合应用

4.经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,且金属导体中通过恒定电

流形成了稳恒的电场，已知铜的电阻率为小单位体积内的自由电子数量为小自由电子的质量为〃，、带电荷量为G假设自由电子与金属离子

碰撞后减速到零，且碰撞时间极短，则铜导线中自由电子连续两次与金属离子碰撞的时间间隔的平均值为(》

2/?»-2m

人诉BK

CQD.k

t解析】谡的导线的长度为£.横戢面积为S,金属等•线内的勺张电场场殛约旦则电子定向移动妁加速度.为a=芸.经过时间“碗捏一

t/J,Z9«SJ^t

==,

次)获将的1定■向移■动速度为v=at=-^t¥在时间i内妁平均速度为”227M则由电薄-镣观表达式，f=neSv=-—.由欧妗定律和电F且定

锌可知尺=4=号二号\耳是立解彳等'=R正确-

t答案】B

命题点3欧姆定律与电阻定律相结合

5.12018-山东先岛模拟)如图所示，m方、。为不同材料做成的电阻・b与a的长度相等,横截面积是口的两倍：。与a的横截面积相等.

长度是"的两倍.当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系起5：5：£73=1：1：2.关于这三种材料的电阻率必、小、p«,下列说法中正确

的是C>

r^s^i

A.0门是必的2倍B,a“是夕，的2倍

,C-人是的2■倍D."亡是Q”的2倍

L

t解析】彳殳a妁长皮为L,横截面4K为S,0为7?=-y,而R=苣*所以来二笠，即---7J~1*故〜=切“：

“~夕序

L

同或卷=若=4，所以一£=*故夕“=0c由上述可知0+=20cC正确-

「3P--

t答案】C

公式出=与和/?=/《的比较

R=A

公式R=¥

适用条件-■切电阻金属导体、电解液与

pz材料的电但率

Uz导体两幅电压

字母含义h沿电流方向导体的关皮

/:通过导悻的电流

S:垂直电流方向导体的横微面才只

?提供了一种测量电阻的方法，

1尺=次才旨明了也阻自勺决定因素，

公式含义

不想说R8LA及―十/?由"、/、S同决:定_

考点三电功、电功率及焦耳定律

________公式一W="£/=Ulf

L」电功I一电功率一尸=?=3

(—―,［焦耳定律一Q=/~Rt

2」电热।-I热功率一尸=PR

3.两种电路

=1QcTJ2

TJlt=r2Nt=看才

纯电阻电路

=/R=哈

VT

用

电——如电阻、电炉子、白炽灯等

器>Q

UTz=J2Ri+W其他

非纯电阻电路

UT12R+F其他

如电风扇、电动机、电解槽等

4.功靛关系

纯电阻电路非纯电阻电路

R

。o-----(S>-——

Qw-Q=E^

W=>Q=WK

［温学提示】

i.在非纯电阻电路中,备既不能表示电动，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立.

2.不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用+电能全部转化为内能.只有

在电动机转动时为非触电阻电路，U>JR,欧珥定律不再适用，大部分电能转化光机械能.

［诊断小练］

(I)电功率越大，电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多.(>

(2)W=U〃适用于任何电路，而卅=/X，=*r只适用干纯电阻电路-()

(3)在非纯电阻电路中・5A产R.()

(4)焦耳热公式0=尸尺,适用于任何电路.()

1答案】(1)X(2>V(3)V(4)V

命题点1对纯电阻电路和非纯电阻电路的理解与计算

6.(2018•许曷高三上学期期末)一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输山电压为220V的交流电源上(其内电阻可忽略不计人均正常工作.m

电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A,通过洗衣机电动机的电流是0.50A,则下列说法中正确的是()

A.电饭煲的电阻为44a.洗衣机电动机线圈的电阻为440a

B.电饭煲消耗的电功率为I555W.洗衣机电动机消耗的电功率为155.5W

C.1min内电饭.煲消耗的电能为6.6X1O4」，洗衣机电动机消耗的电能为6.6X1(尸J

D.电饭煲发热功率是洸衣机电动机发热功率的1O倍

t解析】由于也饭煲是注电阻元件，所以,=丁=444,=Uii=\IOOW

其在1min内；再4€的电能IVi=47/|/=6.<5X104J

洗衣机为非她也阻元件，所以凡//，/>2=£//2=1IOW

3

其在1min内泮J4E的电能W2=i//2f=6.6X10J

其站功率尸.KA.所以电圾煲发掰功半不起斑衣机电动机发热功率的1O侍.

t答案】C

命题点2含充电电池的非纯电阻电路

7.如图所示.用输出电压为

1.4V,摘出电流为lOOmA的充电器对内阻为2c的镁一辆电池充电.下列说法正确的是（）

A.电能转化为化学能的功率为0.12W

B.充电搭输出的电功率为0.14W

C.充电时，电池消耗的热功率为W

D.充电器把电能以0.14W的功率储存在电池内

［解析】无也翳对电延的充.电功率为户g=LV=O.14W.电池充电时的徐功隼为尸痔=/r=O.O2XV,所以转化为化学能的功率为五匕=尸

«.—P^=0.12W,国*匕充.电器定电功率为O.12W.战A、B、C正确.D错误.

1答案】ABC

命题点3含电动机的非纯电阻电路

8-如图所示为一玩具起重机的电路示意图.电源电动势为6V,内阻为0.5G.电阻尺=2.5£1,当电动机以0.5E/S的速度匀速提升一所量

为320g的物体时（不H一切摩擦阻力，席=IOm/s>标有，，3V,O.6W”的灯泡恰好正常发光，则电动机的内阻为（）

--------@--------

---------®--------

--------------------------

A.1.25£2B.3.75X2

C.5.625CD.1a

t解析】琏过并耳关也路东•通过业动机的也流是本•题向勺关键.电动机册出功隼尸土=E*，=1.6W,灯泡中电流八―-1=0.2A,干路■电流.」

f—Ut»

=r_^K=IA,电动才兀中电流八i=/一九=0.8A,电动机妁功率产=U*%=/£IRM+/出，针算出KM=L25£2,所以A正确.

1答案】A

非纯电阻电路的分析方法

（I）加住两个关触量：确定电动机的电压£7M和电流人至斛决所有问翘的关世.若能求出UM、就能/建电动力兀的电功率尸=5"M,根

4居电流JM和电动机的电皿厂可聿■出秋功率尸〃=扁广，最后求出输出功率Ptk=P—Pr.

（2）坚特“躲着”求解£7M、，M：首先，对其他炖电阻电路、电源的内电路等，利用欧旌定律迸行分析计算，确定相应的电压或,电流.然:后.

利用闭合电略的电压关系、电施关系间接确定,非让电阻1电.路妁工作电压和电流.

（3）处理非庄电恒也路的计算问睡时，曼善于从他量林化的南度出发，索堂困绕髓.量守恒定律,利用“业功=电越+其他能量”寻找等量关

系求解.

思想方法系列（七）图线法求解用电翳的实际功率

1.理解伏安特性曲线的就义

图架物理意义

伏安特性曲线I-U图象

①反映导体的伏安带性

一

②T

。U

部分电路欧姆定律5,图基

①反映和的正比关系

一UJ

②k=R

O1

2.运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题

（I）如I图所示，非线性元件的/U图线是曲线，导体电阻凡尸学.即电阻等于图线上点（S，心与坐标原点连线的斜率的倒数,而不等于该

*n

点切线斜率的倒数.

。U

（2”U图线中的斜率笈=太斜率比不能理解为&=tan为图线与口抽的夹角）.因坐标釉的单位可根据需要人为规定.同一电阻在也怀

，由惟位不同时候用a是不同的.

例如图所示为一个电灯两湍的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生

了变化白勺缘故.参考这条曲线回答下列问题（不计电流表和电漏的内阻）.

若把三个这样的电灯串联后.接到电动型为12VHi阴L为等的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电函.

（2）如图所示，将两个这样的电灯并联后再与10£1的定值电阻串联.接在电动势为S▼电B且不计的电源上，求通过电流表的电流值和每个

灯泡的电阻.

t解析】（1）三个灯串寐Bt,多个灯的电压为4V.

由图家知，当打范两端的电压为4V时，灯泡的电流《为0.4人一

U4

打;鹃g电也为7?=丁J=C，、J.d4£1=10X2.

（2）在上图中，若设灯泡电流为人两端电压为U,

由欧加定样彳导E=2〃?ci+Z7,即£7=8—207.

将U=S—20/图教关系图系作在逆图中.如图所岳，两图线龙点为《2YO.3A）.可彳可此种•埼迎下电浓为0.3A.

0.6―――~~~