【物理】2020届一轮复习人教版第八章第1讲电路的基本概念与规律学案

【物理】2020届一轮复习人教版第八章第1讲电路的基本概念与规律学案

第1讲　电路的基本概念与规律 ‎[考试标准]‎ 知识内容 考试要求 说明 电源和电流 c ‎1.不要求计算液体导电时的电流．‎ ‎2.不要求解决与导线内部自由电子定向运动速率相联系的问题.‎ 电动势 c 欧姆定律、U－I图象及I－U图象 c 焦耳定律 c 导体的电阻 c 一、电源、电流和电动势 ‎1．电源 通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．‎ ‎2．电流 ‎(1)定义式：I＝.‎ ‎(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向．‎ ‎(3)微观表达式：I＝nqSv.‎ ‎3．电动势 ‎(1)定义式：E＝.‎ ‎(2)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量．‎ 自测1　(2019届西湖高级中学模拟)如图1所示为两节某品牌的不同型号干电池，其上均标有“1.5 V”字样，下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A．两种型号的电池都有内阻而且一定相同 B．两种型号的电池储存的能量一定一样多 C．“1.5 V”表示电池供电时正负极之间的电压为1.5 V D．“1.5 V”表示电池供电时每通过1 C的电荷量，有1.5 J的化学能转化为电能 答案　D 二、欧姆定律、U－I图象及I－U图象 ‎1．欧姆定律 ‎(1)表达式：I＝.‎ ‎(2)适用范围 ‎①金属导电和电解质溶液导电(对气态导体和半导体元件不适用)．‎ ‎②纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)．‎ ‎2．U－I图象及I－U图象的比较 图线 比较内容　　　　‎ I－U图象(伏安特性曲线)‎ U－I图象 斜率 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻 线性元件 ‎ ‎ R1＞R2‎ ‎ ‎ R1＜R2‎ 非线性元件 电阻随电压U的增大而增大 电阻随电压U的增大而减小 自测2　(多选)如图2所示是电阻R的I－U图象，图中α＝45°，由此得出(　　)‎ 图2‎ A．通过电阻的电流与两端电压成正比 B．电阻R＝0.5 Ω C．因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 Ω D．在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C 答案　AD 三、电功、电热、电功率 ‎1．电功 ‎(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．‎ ‎(2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)．‎ ‎(3)电流做功的实质：电能转化为其他形式的能的过程．‎ ‎2．电功率 ‎(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢．‎ ‎(2)公式：P＝＝UI(适用于任何电路)．‎ ‎3．焦耳定律 ‎(1)电热：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．‎ ‎(2)表达式：Q＝I2Rt.‎ ‎4．热功率 ‎(1)定义：单位时间内的发热量．‎ ‎(2)表达式：P＝＝I2R.‎ 自测3　如果家里的微波炉(1 000 W)、电视机(100 W)和洗衣机(400 W)平均每天都工作1 h，一个月(30天计)的用电量是(　　)‎ A．10 kW·h B．20 kW·h C．45 kW·h D．40 kW·h 答案　C 解析　P＝100 W＋1 000 W＋400 W＝1 500 W＝1.5 kW，故W＝Pt＝1.5 kW×1 h×30＝45 kW·h.‎ 四、导体的电阻 ‎1．电阻的定义式：R＝.‎ ‎2．电阻的决定式：R＝ρ.‎ ‎3．电阻率 ‎(1)计算式：ρ＝R.‎ ‎(2)电阻率与温度的关系 ‎①金属：电阻率随温度升高而增大．‎ ‎②半导体(负温度系数)：电阻率随温度升高而减小．‎ ‎③一些合金：几乎不受温度变化的影响．‎ ‎④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减小为零，成为超导体．‎ 自测4　下列关于电阻率的叙述，正确的是(　　)‎ A．电阻率与导体的长度和横截面积有关 B．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关 C．电阻率大的导体，电阻一定大 D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成电阻温度计 答案　B 命题点一　对电阻定律、欧姆定律的理解 电阻的决定式和定义式的比较 公式 R＝ρ R＝ 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了导体的电阻由哪些因素决定，R由ρ、l、S共同决定 提供了一种测电阻的方法——伏安法，R与U、I均无关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液 适用于任何纯电阻导体 联系 均可计算导体的电阻，在计算同一导体电阻时，计算结果相同 例1　如图3所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝10 cm，bc＝5 cm，若将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A；若将C与D接入电压为U的电路中时，则电流为(　　)‎ 图3‎ A．4 A B．2 A C. A D. A 答案　A 解析　根据电阻定律公式R＝ρ得，RAB＝ρ，RCD＝ρ，故＝.接入电压相同的电路，两次电流之比为1∶4，故将C与D接入电压为U的电路中时电流为4 A.‎ 变式1　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电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为(　　)‎ A．1∶4 B．1∶8‎ C．1∶16 D．16∶1‎ 答案　C 变式2　已知纯电阻用电器A的电阻是纯电阻用电器B的电阻的2倍，加在A上的电压是加在B上的电压的一半，那么通过A和B的电流IA和IB的关系是(　　)‎ A．IA＝2IB B．IA＝ C．IA＝IB D．IA＝ 答案　D 解析　由I＝得，IA∶IB＝∶＝1∶4，即IA＝，故选项D正确．‎ 变式3　(2016·浙江10月选考·9)一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口．管中盐水柱长为40 cm时测得电阻为R.若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管)，则盐水柱电阻变为(　　)‎ A.R B.R C.R D.R 答案　D 解析　由于总体积不变，设40 cm长时盐水柱的横截面积为S.所以长度变为50 cm后，横截面积S′＝S，根据电阻定律有R＝ρ，R′＝ρ，联立两式得R′＝R，选项D正确．‎ 变式4　如图4所示，两个同种材料制成的导体放在水平面上，两导体是横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体横截面边长为a，小柱体横截面边长为b，则(　　)‎ 图4‎ A．若电流沿图示方向，大柱体与小柱体的电阻之比为a∶b B．若电流沿图示方向，大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2‎ C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为b∶a D．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为b2∶a2‎ 答案　D 解析　电流如题图方向时，由R＝ρ，R大＝ρ，‎ R小＝ρ，故R大∶R小＝1∶1，故A、B错误；‎ 电流方向竖直向下时，R大′＝ρ，R小′＝ρ，‎ 则R大′∶R小′＝b2∶a2，故C错误，D正确．‎ 命题点二　伏安特性曲线的理解 ‎1．图5甲中图线a、b表示线性元件，图乙中图线c、d表示非线性元件．‎ ‎2．图线a、b的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra

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