2019年高考物理大一轮复习 第08章 恒定电流 第1讲 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律 电功率学案 新人教版.doc

第一讲　电阻定律　欧姆定律　焦耳定律　电功率 考试内容 要求 高考命题统计 命题规律 2015 2016 2017 卷Ⅰ 卷Ⅱ 卷Ⅰ 卷Ⅱ 卷Ⅲ 卷Ⅰ 卷Ⅱ 卷Ⅲ 欧姆定律 Ⅱ 高考对本章内容的高频考点主要是电学实验的知识．同时也会考查电路的相关知识，一般难度较小，常以选择题的形式出题，而电学实验知识主要考查闭合电路欧姆定律、仪器的选取、电路的设计与创新知识，有一定的难度．常以实验填空题的形式出题． 预计2019年高考将会从以下几个方面考查： (1)应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路的动态分析． (2)非纯电阻电路的分析与计算、将结合实际问题考查电功、电热的关系． (3)实验及相关电路的设计与创新. 电阻定律 Ⅰ 电阻的串联、并联 Ⅰ 电源的电动势和内阻 Ⅱ 闭合电路的欧姆定律 Ⅱ 电功率、焦耳定律 Ⅰ 实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) T23 9分 T23 9分 T23 9分 T22 5分 T23 9分 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线 T23 9分 实验：测定电源的电动势和内阻 实验：练习使用多用电表 T23 9分 一 电流的理解及三个表达式 1.定义：电荷的定向移动形成电流． 2．条件：(1)有自由移动的电荷；(2)导体两端存在电压. 3．两个表达式 (1)定义式：I＝，q为在时间t内通过导体横截面的电荷量． (2)电流微观表达式的推导 ①建立模型 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. ②理论推导 AD导体中的自由电荷总数N＝nlS＝nSvt 总电荷量Q＝Nq 所有这些电荷都通过横截面S所需要的时间： 导体AD中的电流I＝＝nqSv. 4．方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极． 二 电阻定律及欧姆定律 1.电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，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． (2)表达式：R＝ρ. (3)电阻率ρ： ①物理意义：反映导体的导电性能，是表示材料性质的物理量． ②电阻率与温度的关系： a．金属：电阻率随温度升高而增大. b．半导体(负温度系数)：电阻率随温度升高而减小. c．一些合金：几乎不受温度的影响． ③怎样理解R＝ρ中l、S的含义？ 如图有一长方形金属电阻，边长分别为a、b、c，沿图中方向有电流通过时，其电阻分别是多少？ 提示：l是沿电流方向的长度，S是与l垂直的平面的面积．R1＝ρ，R2＝ρ. 2．部分电路欧姆定律 (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 ①金属导电和电解液导电(对气体导电、半导体导电不适用)． ②纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)． 3．导体的伏安特性曲线 (1)I-U图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I-U图线，如图所示． (2)电阻的大小：图线的斜率k＝＝，图中R1R2. (3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，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. 三 电功、电功率、电热及热功率 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：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢. (2)公式： P＝＝IU(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)公式：Q＝I2Rt. 4．电功率P＝IU和热功率P＝I2R的应用 (1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P电＝UI，热功率均为P热＝I2R. (2)对于纯电阻电路而言：P电＝P热＝IU＝I2R＝. (3)对于非纯电阻电路而言：P电＝IU＝P热＋P其他＝I2R＋P其他≠＋P其他． 1．判断正误 (1)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多．(　　) (2)电流I随时间t变化的图象与坐标轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量．(　　) (3)电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多