2020屆高考物理一輪 專題19 歐姆定律 電阻定律學案 新課標

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1、2020屆高三新課標物理一輪原創(chuàng)精品學案 專題19 歐姆定律 電阻定律 教學目標：1．理解電流的概念 2．掌握部分電路歐姆定律，理解導體的伏安特性曲線 3．理解電阻和電阻定律 4．知道電阻率與溫度的關系 本講重點：1．歐姆定律 2．電阻定律 本講難點：歐姆定律和電阻定律的應用 考點點撥：1．電流 2．歐姆定律 3．電阻定律 4．導體的伏安特性曲線 第一課時 （二）重難點闡釋 1．電流 對于金屬導體有I=nqvS（n為單位體積內的自由電子個數(shù)，S為導線的橫截面積，v為自由電子的定向移動速率，約10 -5m/s，遠小于電子熱運動的平均速率105m/s，更小于電場的傳

2、播速率3×108m/s），這個公式只適用于金屬導體，千萬不要到處套用。 注意：在電解液導電時，是正負離子向相反方向定向移動形成電流，在用公式I=q／t計算電流強度時應引起注意。 2．歐姆定律 I O U O I U 1 2 1 2 R1R2 （適用于金屬導體和電解液，不適用于氣體導電）。 電阻的伏安特性曲線：注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。還要注意：當考慮到電阻率隨溫度的變化時，電阻的伏安特性曲線不再是過原點的直線。 3．電阻定律 導體的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比。 （

3、1）ρ是反映材料導電性能的物理量，叫材料的電阻率（反映該材料的性質，不是每根具體的導線的性質）。單位是Ω?m。 （2）純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。 二、高考要點精析 （一）電流 ☆考點點撥 注意電流的微觀解釋。對于金屬導體有I=nqvS（n為單位體積內的自由電子個數(shù)，S為導線的橫截面積，v為自由電子的定向移動速率，約10 -5m/s，遠小于電子熱運動的平均速率105m/s，更小于電場的傳播速率3×108m/s），這個公式只適用于金屬導體，千萬不要到處套用。 注意：在電解液導電時，是正負離子向相反方向定向移動形成電流，在用公式I=q／t計算電流強度時應引起注意。 【例1】來自

4、質子源的質子（初速度為零），經一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強度為1mA的細柱形質子流。已知質子電荷e=1.60×10-19C。這束質子流每秒打到靶上的質子數(shù)為_________。假定分布在質子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數(shù)分別為n1和n2，則n1∶n2=_______。 解析：L 4L 質子源 v1 v2 按定義， 由于各處電流相同，設這段長度為L，其中的質子數(shù)為n個， 則由。而 ☆考點精煉 1．某電解質溶液，如果在1 s內共有5.0×

5、1018個二價正離子和1.0×1019個一價負離子通過某橫截面，那么通過電解質溶液的電流強度是多大？ （二）歐姆定律 ☆考點點撥 第二課時 （三）電阻定律 ☆考點點撥 導體的電阻R跟它的長度L成正比，跟它的橫截面積S成反比。 要注意ρ和R的區(qū)別。前者描述材料的導電性能，后者描述導體的導電性能。材料的電阻率與溫度有關系，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，半導體的電阻率隨溫度的升高而減小。 【例3】一段均勻導線對折兩次后并聯(lián)在一起，測得其電阻為0.5 Ω，導線原來的電阻多大？若把這根導線的一半均勻拉長為三倍，另一半不變，其電阻是原來的多少倍？ 答案：8 Ω；5倍 解析：一段導

6、線對折兩次后，變成四段相同的導線，并聯(lián)后的總電阻為0.5 Ω，設每段導線的電阻為R，則=0.5 Ω，R=2 Ω，所以導線原來的電阻為4R=8 Ω。 若把這根導線的一半均勻拉長為原來的3倍，則這一半的電阻變?yōu)?Ω×9=36 Ω，另一半的電阻為4 Ω，所以拉長后的總電阻為40 Ω，是原來的5倍。 【例4】在相距40 km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800 Ω，如果在A、B間的某處發(fā)生短路，這時接在A處的電壓表示數(shù)為10 V，電流表的示數(shù)為40 mA，求發(fā)生短路處距A處有多遠？如下圖所示. ☆考點精煉 3．如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab=10 cm，bc=5 cm，當

7、將A與B接入電壓為U的電路中時，電流強度為1 A，若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為 （ ） A．4 A B．2 A C．A D．A 4．某用電器離電源L m，線路上電流為I A，若要求線路上電壓不超過U V，輸電線電阻率為ρΩ·m，則該輸電線的橫截面積需滿足什么條件? （四）導體的伏安特性曲線 I O U O I U 1 2 1 2 R1R2 ☆考點點撥 電阻的伏安特性曲線：注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。還要注意：當考慮到電阻率隨溫度的變化時，電阻的伏安特性曲線不

8、再是過原點的直線。 【例5】 實驗室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個圖象來表示： A. B. C. D. I I I I o U o U o U o U 解：燈絲在通電后一定會發(fā)熱，當溫度達到一定值時才會發(fā)出可見光，這時溫度能達到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫

9、度的變化而變化。隨著電壓的升高，電流增大，燈絲的電功率將會增大，溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，。U越大I-U曲線上對應點于原點連線的斜率必然越小，選A。 ☆考點精煉 5．兩電阻R1、R2的伏安特性曲線如右圖所示，由圖可知： （1）這兩電阻的大小之比R1∶R2為_______ A．1∶3 B．3∶1 C．1∶ D．∶1 （2）當這兩個電阻上分別加上相同電壓時，通過的電流之比為_______ A．1∶3 B．3∶1 C．1∶ D．∶1 解答二： 由 得 A 又，所以 A 三、考點落實訓練 1．關于電流的方向，下列敘述中正確的是 （ ） A

10、．金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向 B．在電解質溶液中有自由的正離子和負離子，電流方向不能確定 C．不論何種導體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向 D．電流的方向有時與正電荷定向移動的方向相同，有時與負電荷定向移動的方向相同 5．一個標有“220 V、60W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220 V，在此過程中，電壓（U）和電流（I）的關系可用圖象表示，題中給出的四個圖線中，肯定不符合實際的是 （ ） 6．一根粗細均勻的導線，兩端加上電壓U時，通過導線中的電流強度為I，導線中自由電子定向移動的平均速度為v，若導線均勻拉長，使其半徑變?yōu)樵瓉淼?，?/p>

11、給它兩端加上電壓U，則 （ ） A．通過導線的電流為 B．通過導線的電流為 C．自由電子定向移動的平均速率為 D．自由電子定向移動的平均速率為 發(fā)熱板 S B A × × 紅 黃 ~220V R2 R1 12．電飯鍋的原理圖如圖所示，煮飯時開關S是閉合的，紅色指示燈亮；飯煮熟后（當時的溫度大約為103℃）保溫時開關S自動斷開，黃燈亮。（1）電阻R1的作用是保護紅色指示燈不致因電流過大而燒毀，與電飯鍋發(fā)熱板的等效電阻相比二者的大小應有什么關系？為什么？（2）通常情況下，用這種電飯鍋燒水時它的自動斷電功能能否起作用，這是為什么？ 考點落實訓練參考答案 1．C（電流是有方向的，電流的方向是人為規(guī)定的。物理上規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向，則負電荷定向移動的方向一定與電流的方向相反。） 2．A  3．D 利用I=neSv及R=ρ進行分析. 4．CD 5．ACD 6．BC 7．5 A 8．1.2 A 9．（1）3∶1 （2）3∶1 （3）1∶3 10．64