1、第1講電路的基本概念和規(guī)律,基礎(chǔ)過(guò)關(guān),知識(shí)梳理,1.關(guān)于電流,下列說(shuō)法中正確的是(C) A.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大 B.電子運(yùn)動(dòng)的速率越大,電流越大 C.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流越大 D.因?yàn)殡娏饔蟹较?所以電流是矢量,基礎(chǔ)自測(cè),解析電流的大小等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量,故A項(xiàng)錯(cuò),C項(xiàng)對(duì);電流的微觀表達(dá)式I=neSv,電流的大小由單位體積的自由電荷數(shù)、每個(gè)電荷所帶電荷量、導(dǎo)體的橫截面積和電荷定向移動(dòng)的速率共同決定,故B項(xiàng)錯(cuò);矢量運(yùn)算遵循平行四邊形定則,標(biāo)量的運(yùn)算遵循代數(shù)法則,電流的運(yùn)算遵循代數(shù)法則,故電流是標(biāo)量,D項(xiàng)錯(cuò)。,2.關(guān)于電阻率的正確說(shuō)

2、法是(B) A.電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度以及橫截面積有關(guān) B.電阻率由導(dǎo)體的材料決定,且與溫度有關(guān) C.電阻率大的導(dǎo)體,電阻一定大 D.有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,可用來(lái)制造電阻溫度計(jì),解析電阻率由導(dǎo)體材料決定,與溫度有關(guān),與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;電阻率大的導(dǎo)體,電阻不一定大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若合金的電阻率不受溫度變化影響,則不能用來(lái)制造溫度計(jì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。,考點(diǎn)一 電流的理解及其三個(gè)表達(dá),考點(diǎn)二 電阻、電阻定律的理解與應(yīng)用,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三 伏安特性曲線的理解及應(yīng)用,考點(diǎn)四 電功、電功率及焦耳定律,考點(diǎn)五 電阻的串、并聯(lián),考點(diǎn)一電流的理解及其三個(gè)表達(dá)的應(yīng)用,電流的三個(gè)表達(dá)

3、式,例1安培提出了著名的分子電流假說(shuō),根據(jù)這一假說(shuō),電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流。設(shè)電荷量為e的電子,以速率v繞原子核沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖閞的勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)于該環(huán)形電流的說(shuō)法正確的是(C) A.電流大小為,電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B.電流大小為,電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 C.電流大小為,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 D.電流大小為,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,解析 電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=,由I=得I=,電流的方 向與電子運(yùn)動(dòng)方向相反,故電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,C項(xiàng)正確。,考點(diǎn)二電阻、電阻定律的理解與應(yīng)用,1.電阻與電阻率的區(qū)別 (1)電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小,而電阻率則反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞。 (2)導(dǎo)體

4、的電阻大,電阻率不一定大,它的導(dǎo)電性能不一定差;導(dǎo)體的電阻率小,電阻不一定小,即它對(duì)電流的阻礙作用不一定小。 (3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)。,2.電阻的決定式和定義式的比較,例2兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線,如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,把另一根對(duì)折后絞合起來(lái),然后給它們分別加上相同電壓后,則在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為(C) A.14B.18 C.116D.161,解析 對(duì)于第一根導(dǎo)線,均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉?lái)的,由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,第二根導(dǎo)線對(duì)折 后,長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的,橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,故其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的 。給上述變化后的裸導(dǎo)線加

5、上相同的電壓,由歐姆定律得:I1=,I2= =,由I=可知,在相同時(shí)間內(nèi),通過(guò)的電荷量之比q1q2=I1I2= 116。,方法技巧 導(dǎo)體變形后電阻的分析方法 某一導(dǎo)體的形狀改變后,討論其電阻變化應(yīng)抓住以下三點(diǎn): (1)導(dǎo)體的電阻率不變。 (2)導(dǎo)體的體積不變,由V=lS可知l與S成反比。 (3)在、l、S都確定之后,應(yīng)用電阻定律R=求解。,考點(diǎn)三伏安特性曲線的理解及應(yīng)用,1.圖線的意義 (1)由于導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同,所以不同的導(dǎo)體有不同的伏安特性曲線。 (2)伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值,對(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。,2.應(yīng)用:I-U圖像中圖線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù),

6、斜率越大,電阻越小。,3.兩類圖線,(1)線性元件的伏安特性曲線(圖甲中a、b)是過(guò)原點(diǎn)的直線,表明它的電阻是不變的。 (2)非線性元件的伏安特性曲線(圖乙中c、d)是曲線,表明它的電阻是變 化的。,例3(多選)(2018常州模擬)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示,P為圖線上一點(diǎn),PN為圖線在P點(diǎn)的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說(shuō)法中正確的是(ABD),A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大 B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R= C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R=,D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積大小,解析 I-U圖線的斜率逐漸減小,說(shuō)明電

7、阻逐漸增大,A項(xiàng)正確;對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R=,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈 泡的功率為P=I2U1,此值恰為圖中矩形PQOM所圍面積的大小,D項(xiàng)正確。,易錯(cuò)警示 (1)伏安特性曲線中,導(dǎo)體電阻等于線上點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù),而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)。 (2)無(wú)論線性元件還是非線性元件,只要是純電阻元件,電阻都可由R= 計(jì)算。,考點(diǎn)四電功、電功率及焦耳定律,純電阻電路與非純電阻電路的比較,例4(2018無(wú)錫調(diào)研)如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖,它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2后,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn),將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入,經(jīng)電熱絲加熱,形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出。

8、已知電吹風(fēng)的額定電壓為220 V,吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120 W,吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1 000 W。關(guān)于該電吹風(fēng),下列說(shuō)法正確的是(),A.電熱絲的電阻為55 B.電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為 C.當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲每秒鐘消耗的電能為1 000 J D.當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1 000 J,答案 A電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲消耗的功率為P=1 000 W-120 W=880 W,對(duì)電熱絲,由P=可得電熱絲的電阻為R=55 ,選項(xiàng) A正確;由于不知道電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率,所以電動(dòng)機(jī)線圈的電阻無(wú)法計(jì)算,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲每秒消耗的電能為880 J,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)

9、,電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為120 J,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,考點(diǎn)五電阻的串、并聯(lián),例5如圖是有兩個(gè)量程的電壓表,當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí),量程為010 V,當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí),量程為0100 V。已知電流表的內(nèi)阻Rg為500 ,滿偏電流Ig為1 mA,則電阻R1、R2的值分別為(A) A.9 500 90 000 B.90 000 9 500 C.9 500 9 000 D.9 000 9 500 ,解析 當(dāng)使用a、b時(shí),串聯(lián)R1,由串聯(lián)電路特點(diǎn)有R總=R1+Rg=,解得 R1=-Rg=9 500 ;當(dāng)使用a、c時(shí),串聯(lián)R1、R2,同理有R總=R1+R2+Rg=, 解得R2=-Rg-R1=90 00

10、0 。故A項(xiàng)正確。,利用“柱體微元”模型求解電流的微觀問(wèn)題 設(shè)柱體微元的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面積為S,單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)自由電荷的電荷量為q,電荷定向移動(dòng)的速率為v,則: (1)柱體微元中的總電荷量為Q=nLSq。 (2)電荷通過(guò)橫截面的時(shí)間t=。 (3)電流的微觀表達(dá)式I=nqvS。,加油小站,例6如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒,其材料的電阻率為,棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。 在棒兩端加上恒定的電壓時(shí),棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(C),A.B.C.nevD.,解析 由電流定義可知,I=neSv,由歐

11、姆定律可得U=IR=neSv= neLv,又E=,故E=nev,選項(xiàng)C正確。,隨堂鞏固,1.圖中的四個(gè)圖像中,最能正確地表示家庭常用的白熾燈泡在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U2之間函數(shù)關(guān)系的是(C),解析 白熾燈泡為純電阻,其電功率P=,但隨著電壓和燈泡工作 時(shí)間的增加,燈絲電阻會(huì)增大,P-U2圖像會(huì)向下彎曲,故C項(xiàng)正確。,2.(2018鎮(zhèn)江模擬)如圖所示,a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲的伏安特性曲線,下列判斷中正確的是 (B) A.a代表的電阻絲較粗 B.b代表的電阻絲較粗 C.a電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值 D.圖線表示電阻絲的阻值與電壓成正比,解析

12、圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),故RaRb,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由R=知a 的橫截面積較小,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;由圖像知導(dǎo)體的電阻與電壓無(wú)關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。,3.(2018鎮(zhèn)江模擬)有兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體,兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體,柱體高均為h,大柱體柱截面邊長(zhǎng)為a,小柱體柱截面邊長(zhǎng)為b,則(B),A.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為ab,B.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為11 C.若電流方向豎直向下,大柱體與小柱體的電阻之比為ab D.若電流方向豎直向下,大柱體與小柱體的電阻之比為a2b2,解析 從圖示方向看,根據(jù)電阻定律可知,R1=,R2=,故兩 電阻相等,比值為11,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。若電流豎直向下,則根據(jù)電阻定律有R1=,R2=,故R1R2=b2a2,故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。,4.(2019鹽城中學(xué)月考)電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件,技術(shù)工人常將電烙鐵和一個(gè)燈泡串聯(lián)使用,燈泡還和一只開(kāi)關(guān)并聯(lián),然后再接到市電上(如圖所示),下列說(shuō)法正確的是 (),A.開(kāi)關(guān)接通時(shí)比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電路消耗的總電功率大 B.開(kāi)關(guān)接通時(shí),燈泡熄滅,只有電烙鐵通電,可使消耗的電功率減小 C.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),