版高考71《电流电阻电功电功率》教学案含答案Word格式文档下载.docx

版高考71《电流电阻电功电功率》教学案含答案Word格式文档下载.docx

《版高考71《电流电阻电功电功率》教学案含答案Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高考71《电流电阻电功电功率》教学案含答案Word格式文档下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

R＝。

（2）电阻定律：

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，导体的电阻还与构成它的材料有关。

R＝ρ。

（3）电阻率：

①物理意义：

反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性；

②电阻率与温度的关系：

金属的电阻率随温度升高而增大；

半导体的电阻率随温度升高而减小。

3．部分电路欧姆定律及其应用

（1）内容：

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。

（2）表达式：

（3）适用范围：

金属导电和电解液导电，不适用于气体导电或半导体元件。

（4）导体的伏安特性曲线（IU）图线

①比较电阻的大小：

图线的斜率k＝tanθ＝＝，图中R1>

R2（填“>

”、“<

”或“＝”）；

②线性元件：

伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律；

③非线性元件：

伏安特性曲线不是过原点的直线的电学元件，不适用于欧姆定律。

4．电功率、焦耳定律

（1）电功：

电路中电场力移动电荷做的功。

表达式为W＝qU＝UIt。

（2）电功率：

单位时间内电流做的功。

表示电流做功的快慢。

表达式为P＝＝UI。

（3）焦耳定律：

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。

表达式为Q＝I2Rt。

（4）热功率：

单位时间内的发热量。

表达式为P＝。

1．判断正误

（1）电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向。

（×

）

（2）由R＝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ρ＝知，导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度L成反比。

（4）电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。

（√）

（5）电流I随时间t变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量。

（6）公式W＝UIt及Q＝I2Rt适用于任何电路。

（7）公式W＝t＝I2Rt只适用于纯电阻电路。

[电阻定律的应用]

2．[多选]关于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是（　　）

A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R

B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为R

C．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，则任一状态下的比值不变

D．金属材料的电阻随温度的升高而增大

解析：

选BD　金属丝均匀拉长到原来的10倍，截面积变为原来的，由R＝ρ知，电阻变为原来的100倍，A错误；

将金属丝从中点对折起来，长度变为原来的一半，截面积变为原来的2倍，由R＝ρ知，电阻变为原来的，B正确；

由于金属的电阻率随温度的升高而增大，当加在金属丝两端的电压升高时，电阻R＝将变大，C错误，D正确。

[伏安特性曲线的应用]

3.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．加5V电压时，导体的电阻约是5Ω

B．加11V电压时，导体的电阻约是1.4Ω

C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小

D．此导体为线性元件

选A　对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值。

当导体两端加上5V电压时，电阻R1＝＝5Ω，A正确；

当导体两端加上11V电压时，由图可知电流约为1.4A，电阻R2大于1.4Ω，B错误；

当电压增大时，值增大，即电阻增大，此导体为非线性元件，C、D错误。

[电功、电热、电功率的理解和计算]

4．有一台标有“220V，50W”的电风扇，其线圈电阻为0.4Ω，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是（　　）

A．I＝＝A，Q＝UIt＝3000J

B．Q＝Pt＝3000J

C．I＝＝A，Q＝I2Rt＝1.24J

D．Q＝t＝×

60J＝7.26×

106J

选C　电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能，又产生内能的用电器，其功率P＝IU，则I＝＝A，而产生的热量只能根据Q＝I2Rt进行计算，选项C正确。

　　　　核心考点·

分类突破——析考点讲透练足

考点一

对电流的理解和计算

公式及适用范围

字母含义

定义式

I＝一切电路

q为时间t内通过导体横截面的电荷量

微观式

I＝nqSv

一切电路

n：

导体单位体积内的自由电荷数

q：

每个自由电荷的电荷量

S：

导体横截面积

v：

电荷定向移动速率

决定式

I＝金属、电解液

U：

导体两端的电压

R：

导体本身的电阻

1．（2016·

济南质检）有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍，以下说法中正确的是（　　）

A．甲、乙两导体的电流相同

B．乙导体的电流是甲导体的两倍

C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍

D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等

选B　由I＝可知，I乙＝2I甲，B正确，A错误；

由I＝nvSq可知，同种金属材料制成的导体，n相同，因S甲＝2S乙，故v甲∶v乙＝1∶4，C、D错误。

2．（2015·

安徽高考）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（　　）

A.　　　B.　　　C．ρnev　　　D.

选C　由电流定义可知I＝＝＝neSv，由欧姆定律可得U＝IR＝neSv·

ρ＝ρneLv，又E＝，故E＝ρnev，选项C正确。

考点二

电阻定律的理解及应用

1．两个公式对比

公式

R＝ρ

R＝

区别

电阻的决定式

电阻的定义式

说明了电阻的决定因素

提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关

只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液

适用于任何纯电阻导体

2.电阻率是反映制作导体的材料导电性能差异的物理量，导体电阻率与电阻阻值无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；

电阻率小，电阻不一定小。

3．导体变形后电阻的分析方法

某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：

（1）导体的电阻率不变。

（2）导体的体积不变，由V＝LS可知L与S成反比。

（3）在ρ、L、S都确定之后，应用电阻定律R＝ρ求解。

1．一个内电阻可以忽略的电源给装满绝缘圆管的水银供电，通过水银的电流为0.1A。

若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内（恰好能装满圆管），那么通过水银的电流将是（　　）

A．0.4A　　　B．0.8A　C．1.6A　　D．3.2A

选C　大圆管内径大一倍，即横截面积为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银柱长度变为原来的，则电阻变为原来的，因所加电压不变，由欧姆定律知电流变为原来的16倍，C正确。

2．用电器到发电厂的距离为l，线路上的电流为I，已知输电线的电阻率为ρ。

为使线路上的电压降不超过U。

那么，输电线的横截面积的最小值为（　　）

A.B.C.D.

选B　输电线的总长为2l，由公式R＝、R＝ρ得S＝，故B正确。

3．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为（　　）

A．1∶4B．1∶8C.1∶16D．16∶1

选C　对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的，由R＝可得其电阻变为原来的4倍；

第二根导线对折后，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的。

给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得I1＝，I2＝，由I＝可知，在相同时间内，电荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16。

考点三

欧姆定律与伏安特性曲线的理解和应用

1．图甲为线性元件的伏安特性曲线，图乙为非线性元件的伏安特性曲线。

2．图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra<

Rb，图线c的电阻减小，图线d的电阻增大。

3．用IU（或UI）图线来描述导体和半导体的伏安特性时，曲线上每一点对应一组U、I值，为该状态下的电阻值，UI为该状态下的电功率。

在曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数。

[典题1]　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，则下列说法中正确的是（　　）

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积

[解析]　在IU图象中，图线上的点与O点连线的斜率表示该点所对应的电压电流下电阻的倒数，图象中图线的斜率逐渐减小，电阻逐渐增大，A错误；

对应P点，小灯泡的电压为U1，电流为I2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为R＝，B、C错误；

其工作功率为P＝U1I2，即为图中矩形PQOM所围的面积，D正确。

[答案]　D

1．某一导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　）

A．B点的电阻为12Ω

B．B点的电阻为40Ω

C．工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了1Ω

D．工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了9Ω

选B　根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA＝Ω＝30Ω，RB＝Ω＝40Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10Ω，故B正确，A、C、D错误。

2．[多选]（2016·

泰安质检）某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，M为两元件伏安曲线的交点。

则下列关于热敏电阻和小灯泡的说法正确的是（　　）

A．图线a是小灯泡的伏安曲线，图线b是热敏电阻的伏安曲线

B．图线b是小灯泡的伏安曲线，图线a是热敏电阻的伏安曲线

C．图线中的M点表示该状态时小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值

D．图线中M点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等

选BD　小灯泡的灯丝是一个纯电阻，其灯丝温度会随着通电电流的增大而增大，阻值也随着增大，所以图中b是小灯泡的伏安曲线；

同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流的增大而增大，其阻值会逐渐减小，图线a是热敏电阻的伏安曲线，选项B正确；

两图线的交点M表示此状态下两元件不仅电流相同，电压也相同，所以此时两者阻值相同，功率也相同，选项C错误，D正确。

考点四

电功、电功率及焦耳定律

1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较

用电器纯电阻W＝QW＝UIt＝I2Rt＝tP＝UI＝I2R＝如电阻、电炉子、白炽灯等非纯电阻W>

QW＝UIt＝I2Rt＋W其他P＝UI＝I2R＋P其他如电风扇、电动机、电解槽等

2．关于非纯电阻电路的两点提醒

（1）在非纯电阻电路中，t既不能表示电功也不能表示电热，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