2018届高考物理大一轮复习领航设计：第8章-恒定电流.doc

第1节　电流　电阻　电功　电功率 一、电流 1．形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压． 2．电流是标量，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向． 3．两个表达式：定义式：I＝；决定式：I＝. 二、电阻、电阻定律 1．电阻：反映了导体对电流阻碍作用的大小．表达式为：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．表达式为：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． 三、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：I＝. 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(I －U)图线 (1)比较电阻的大小：图线的斜率k＝tan θ＝＝，图中R1＞R2(填“＞”、“＜”或“＝”)． (2)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律． (3)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用于欧姆定律． 四、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＝. [自我诊断] 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．(√) 2．(多选)对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．金属材料的电阻率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． 3．如图所示电路中，a、b两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，哪一个电路中的电流表读数会变小(　　) 解析：选B.选项A、C、D中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片P右侧部分，当滑动变阻器的滑片P向d端移动时，滑动变阻器阻值减小，由欧姆定律I＝可知，电路中的电流将会增大，电流表读数会变大，故选项A、C、D错误；而选项B中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片P左侧部分，当滑动变阻器的滑片P向d端移动时，滑动变阻器阻值增大，电路中的电流将会减小，电流表读数会变小，选项B正确． 4. 有一台标有“220 V,50 W”的电风扇，其线圈电阻为0.4 Ω，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＝3 000 J B．Q＝Pt＝3 000 J C．I＝＝ A，Q＝I2Rt＝1.24 J D．Q＝t＝×60 J＝7.26×106 J 解析：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．因此，选项C正确． 考点一　对电流的理解和计算 1. 应用I＝计算时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方向相反，但形成的电流方向相同，故q为正、负离子带电荷量的绝对值之和． 2．电流的微观本质如图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每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，AD导体中自由电荷总数N＝nlS，总电荷量Q＝Nq＝nqlS，所用时间t＝，所以导体AD中的电流I＝＝＝nqSv. 1．如图所示，一根横截面积为S的