高中物理高考 第1讲　电流　电阻　电功及电功率

这是一份高中物理高考 第1讲　电流　电阻　电功及电功率，共26页。学案主要包含了堵点疏通，对点激活等内容，欢迎下载使用。

知识点 电流 欧姆定律 Ⅱ
1．电流
(1)导体中形成电流的条件
①导体中有能够eq \x(\s\up1(01))自由移动的电荷。
②导体两端存在eq \x(\s\up1(02))电压。
(2)电流的方向
与正电荷定向移动的方向eq \x(\s\up1(03))相同，与负电荷定向移动的方向eq \x(\s\up1(04))相反。在外电路中电流由电源正极流向负极，在内电路中电流由电源eq \x(\s\up1(05))负极流向eq \x(\s\up1(06))正极。
电流虽然有方向，但它是eq \x(\s\up1(07))标量。
(3)定义式：I＝eq \x(\s\up1(08))eq \f(q,t)。
(4)微观表达式：I＝eq \x(\s\up1(09))nqSv。
(5)单位：安培(安)，符号A,1 A＝1 C/s。
2．欧姆定律
(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成eq \x(\s\up1(10))正比，跟导体的电阻R成eq \x(\s\up1(11))反比。
(2)公式：eq \x(\s\up1(12))I＝eq \f(U,R)。
(3)适用条件：适用于eq \x(\s\up1(13))金属和电解质溶液，适用于纯电阻电路。对气态导体、半导体元件不适用，对电动机、电解槽等非纯电阻元件不适用。
(4)伏安特性曲线
①定义：在直角坐标系中，用横坐标表示eq \x(\s\up1(14))电压U，纵坐标表示电流I，画出的I­U图像叫作导体的伏安特性曲线。
②线性元件：若元件的伏安特性曲线是一条过原点的eq \x(\s\up1(15))直线，这样的电学元件叫作线性元件。如图甲所示。遵从欧姆定律。
③非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件叫作非线性元件。如图乙所示。不遵从欧姆定律。
知识点 电阻及电阻定律 Ⅰ
1．电阻
(1)定义：导体两端的电压跟通过导体的电流之比反映了导体对电流的阻碍作用，物理学中就把它叫作导体的电阻。
(2)定义式：eq \x(\s\up1(01))R＝eq \f(U,I)，其中U为导体两端的电压，I为导体中的电流。
(3)单位：国际单位是欧姆(Ω)。
(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流eq \x(\s\up1(02))无关。
2．电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的eq \x(\s\up1(03))长度l成正比，与它的eq \x(\s\up1(04))横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
(2)公式：eq \x(\s\up1(05))R＝ρeq \f(l,S)。
(3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。
3．电阻率
(1)计算公式：eq \x(\s\up1(06))ρ＝eq \f(RS,l)。
(2)物理意义：eq \x(\s\up1(07))电阻率是反映材料导电性能优劣的物理量。温度一定时，某种材料的电阻率由这种材料的性质决定，与导体的大小、形状无关。
(3)电阻率与温度的关系
①金属导体：电阻率随温度升高而eq \x(\s\up1(08))增大。
②负温度系数半导体：电阻率随温度升高而eq \x(\s\up1(09))减小。
③超导体：当温度降低到eq \x(\s\up1(10))绝对零度附近时，某些材料的电阻率可以eq \x(\s\up1(11))降到0，成为超导体。
④一些合金：电阻率几乎不受温度变化的影响。
知识点 电功率、焦耳定律 Ⅰ
1．电功
(1)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的eq \x(\s\up1(01))静电力做的功。
(2)公式：W＝Uq＝eq \x(\s\up1(02))UIt(适用于任何电路)。
(3)单位：国际单位是焦耳(J)，常用单位是度(kW·h)，1 kW·h＝eq \x(\s\up1(03))3.6×106 J。
(4)能量转化：电荷的eq \x(\s\up1(04))电势能转化成其他形式的能。
2．电功率
(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比，表示电流做功的eq \x(\s\up1(05))快慢。
(2)公式：P＝eq \f(W,t)＝eq \x(\s\up1(06))UI(适用于任何电路)。
(3)单位：国际单位是瓦特，简称瓦(W)，常用单位是千瓦(kW)，1 kW＝103 W。
3．焦耳定律
(1)内容：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：eq \x(\s\up1(07))Q＝I2Rt。
4．热功率
(1)定义：单位时间内的发热量通常称为热功率。
(2)公式：P＝eq \x(\s\up1(08))I2R。
(3)单位：国际单位是瓦特，简称瓦(W)。
一 堵点疏通
1．电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向。( )
2．由R＝eq \f(U,I)可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。( )
3．由ρ＝eq \f(RS,l)知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。( )
4．公式W＝UIt适用于任何电路求电功。( )
5．公式Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路求电热。( )
6．电流I随时间t变化的图像与时间轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量。( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√
二 对点激活
1．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是( )
A．电流大小为eq \f(ve,2πr)，电流方向为顺时针
B．电流大小为eq \f(ve,r)，电流方向为顺时针
C．电流大小为eq \f(ve,2πr)，电流方向为逆时针
D．电流大小为eq \f(ve,r)，电流方向为逆时针
答案 C
解析 电子做圆周运动的周期T＝eq \f(2πr,v)，由I＝eq \f(e,T)得I＝eq \f(ve,2πr)，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针，C正确。
2．(人教版必修第三册·P60·拓展学习改编)如图所示，是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是( )
A．加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大
B．加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小
C．无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件
D．二极管加正向电压时，电流随电压变化是一条直线
答案 C
解析 由图知加正向电压时，二极管电阻较小，且随电压增大电阻变小，A错误。加反向电压时，二极管电阻较大，当反向电压达到一定值时，二极管会被击穿，电流会变大，故B错误。无论二极管加正向电压还是反向电压，电流随电压变化都是一条曲线，故二极管是非线性元件，C正确，D错误。
3.(人教版必修第三册·P82·T3改编)四盏灯泡接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220 V 40 W”，b、d灯泡的规格为“220 V 100 W”，各个灯泡的实际功率分别为Pa、Pb、Pc、Pd且都没有超过它的额定功率。则这四盏灯泡实际消耗功率大小关系是( )
A．Pa＝PcPb>Pd
C．Pa