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  • 2021-06-01 发布

专题34+部分电路的欧姆定律+电阻定律+焦耳定律+电功率(讲)-2018年高考物理一轮复习讲练测

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第八章 恒定电流 ‎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和电热的关系.能量守恒定律在电路中的应用,是高考命题的热点,多以计算题或选择题的形式出现。‎ ‎3.稳态、动态含电容电路的分析,以及电路故障的判断分析,多以选择题形式出现。‎ ‎4.实验及相关电路的设计,几乎已成为每年高考必考的题型。‎ 专题34+部分电路的欧姆定律+电阻定律+焦耳定律+电功率 ‎ ‎1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容,并会利用进行相关的计算与判断.‎ ‎2.会用导体的伏安特性曲线I-U图象及U-I图象解决有关问题.‎ ‎3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热.‎ 一、电阻、电阻定律 ‎1.电阻 ‎(1)定义式:.‎ ‎(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小.‎ ‎2.电阻定律:‎ ‎3.电阻率 ‎(1)物理意义:反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性.‎ ‎(2)电阻率与温度的关系 ‎①金属的电阻率随温度升高而增大;‎ ‎②半导体的电阻率随温度升高而减小;‎ ‎③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.‎ 二、部分电路欧姆定律 ‎1.内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比.‎ ‎2.公式:.‎ ‎3.适用条件:适用于金属导体和电解质溶液导电,适用于纯电阻电路.‎ 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:电能转化成其他形式能的过程.‎ ‎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=W/t=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)计算式:Q=I2Rt.‎ ‎4.热功率 ‎(1)定义:单位时间内的发热量.‎ ‎(2)表达式:=I2R.‎ ‎ ‎ 考点一 对电阻、电阻定律的理解和应用 ‎1.电阻与电阻率的区别 ‎(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻大的导体对电流的阻碍作用大.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量,电阻率小的材料导电性能好.‎ ‎(2)导体的电阻大,导体材料的导电性能不一定差;导体的电阻率小,电阻不一定小,即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小.‎ ‎(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关.‎ ‎2.电阻的决定式和定义式的区别 公式 区别 电阻定律的决定式 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 适用于任何纯电阻导体 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 ‎★重点归纳★‎ ‎1、导体形变后电阻的分析方法 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,应用电阻定律求解.‎ ‎2、应用电阻定律时应注意的问题:‎ ‎(1)对于输电线路的电阻,注意是两条导线的总电阻,输电线的长度等于两地距离的2倍.‎ ‎(2)利用比值法求解是解题的一种重要方法,可消除较多的未知量.‎ ‎(3)对于导体的长度变化的问题,求电阻时,注意中的S是否变化.‎ ‎★典型案例★某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为: ( )‎ ‎ A.4ρ和4R B.ρ和4R C.ρ和16R D.16ρ和16R ‎【答案】C ‎【名师点睛】本题考查了影响电阻大小的因素,在电阻丝温度不变的条件下,电阻的影响因素是材料(电阻率)、长度、横截面积,当导线被拉长后,长度变长的同时,横截面积变小,但导体的整个体积不变。‎ ‎★针对练习1★两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为l m和2m,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为: ( )‎ A. 2:3 B. 1:3 C. 1:2 D.3:1‎ ‎【答案】B ‎【名师点睛】串联电路中电流相等,根据电势差的大小,通过欧姆定律得出电阻的大小关系,再根据电阻定律得出A和B导线的横截面积之比 ‎★针对练习2★如图所示,某用电器与供电电源距离L,线路上的电流为I,若要求线路上的电压降不超过U,已知输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是: ( )‎ A. B. C. D. ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据欧姆定律得,,根据电阻定律,解得:.故B正确,A、C、D错误。‎ ‎【名师点睛】本题主要考查了电阻定律、欧姆定律的相关知识。属于中等难度的题目。解决本题的关键掌握电阻定律和欧姆定律,并能灵活运用,本题要特别要注意的是:有两根输电导线,所以导线的长度是2L。‎ 考点二 对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 ‎1.欧姆定律不同表达式的物理意义 ‎(1) 是欧姆定律的数学表达式,表示通过导体的电流I 与电压U成正比,与电阻R成反比.‎ ‎(2)公式是电阻的定义式,它表明了一种测量电阻的方法,不能错误地认为“电阻跟电压成正比,跟电流成反比”.‎ ‎2.对伏安特性曲线的理解 ‎(1)图中,图线a、b表示线性元件,图线c、d表示非线性元件.‎ ‎(2)图象的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故RaQ.电功只能用公式W=UIt来计算,焦耳热只能用公式Q=I2Rt来计算.对于非纯电阻电路,欧姆定律不再适用.‎ ‎★重点归纳★‎ 电功和电热问题 电功和电热的处理方法 ‎(1)P=UI、W=UIt、Q=I2Rt在任何电路中都能使用.在纯电阻电路中,W=Q,UIt=I2Rt,在非纯电阻电路中,W>Q,UIt>I2Rt.‎ ‎(2)在非纯电阻电路中,由于UIt>I2Rt,即U>IR,欧姆定律不再成立.‎ ‎(3)处理非纯电阻电路的计算问题时,要善于从能量转化的角度出发,紧紧围绕能量守恒定律,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系求解.‎ ‎(4)在解答这类问题时,很多同学没有辨明用电器是纯电阻还是非纯电阻,就直接用欧姆定律求解,导致错误.‎ ‎★典型案例★(多选)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则: ( )‎ A.电动机消耗的总功率为UI B.电源的效率为 C.电源的输出功率为EI D.电动机消耗的热功率为 ‎【答案】AB ‎【名师点睛】在计算电功率的公式中,总功率用来计算,发热的功率用 来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的,但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的.‎ ‎★针对练习1★两个小灯泡的标识分别是L1 “6V 6W”,L2“6V 9W”,把它们分别接在同一直流电源上(电源内阻不可忽略),L1消耗的功率恰好为6W,则L 2消耗的功率为: ( )‎ A.一定等于9W B.一定小于9W C.一定大于9W D.条件不足,不能确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 的电阻为,的电阻为 因消耗的功率恰好为,当接灯时外电阻减小,路端电压减小,则的电压小于,其功率一定小于。‎ ‎【名师点睛】本题考查了串联电路电流的特点和电功率的计算,根据消耗的功率恰好为利用求出串联电路的电流;再根据求出的电阻,最后利用求出消耗的实际功率,进而得出答案。‎ ‎★针对练习2★在如图所示的电路中,输入电压U恒为8 V,灯泡L标有“3 V,6 W”字样,电动机线圈的电阻R线=1 Ω。若灯泡恰能正常发光,下列说法错误的是: ( )‎ A.电动机的输入电压为5 V B.通过电动机的电流是2 A C.电动机的效率是60%‎ D.整个电路消耗的电功率为10 W ‎【答案】D ‎【名师点睛】由电路图可知,灯泡与电动机串联;由串联电路特点可以求出灯泡正常发光时电动机两端电压;由的变形公式求出灯泡正常发光时的电流.由求出电动机的热功率,然后求出电动机的机械功率,由效率公式求出电动机的效率;由求出电路的总功率