高三物理一轮复习
第1讲 电路的基本概念和规律
『基础知识梳理』
一、电流
1.形成的条件:导体中有;导体两端存在. 2.电流是标量,定向移动的方向规定为电流的方向. qU
3.两个表达式:①定义式:I=;②决定式:I=.
tR二、电阻、电阻定律
U
1.电阻:反映了的大小.表达式为:R=.
I
2.电阻定律:同种材料的导体,其电阻跟它的成正比,与它的成反比,导体的电阻还l
与构成它的材料有关.表达式为:R=ρ.
S
3.电阻率
(1)物理意义:反映导体的,是导体材料本身的属性.
(2)电阻率与温度的关系:金属的电阻率随温度升高而;半导体的电阻率随温度升高而. 三、部分电路欧姆定律及其应用
1.内容:导体中的电流跟导体两端的成正比,跟导体的成反比. U2.表达式:I=.
R
3.适用范围:金属导电和电解液导电,不适用于气体导电或半导体元件. 4.导体的伏安特性曲线(I-U)图线
I1
(1)比较电阻的大小:图线的斜率k=tan θ==,图中R1R2(填“>”、“<”或“=”).
UR(2)线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律. (3)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,不适用于欧姆定律. 四、电功率、焦耳定律
1.电功:电路中移动电荷做的功.表达式为W=qU=UIt. W
2.电功率:单位时间内电流做的功.表示电流做功的.表达式为P==.
t
3.焦耳定律:电流通过导体产生的跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间
1
高三物理一轮复习 成正比.表达式为.
Q
4.热功率:单位时间内的发热量.表达式为P=.
t[基础题组自测] 1. 判断正误
(1)电流是矢量,电荷定向移动的方向为电流的方向.()
U
(2)由R=可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与流过导体的电流成反比.()
IRS
(3)由ρ=知,导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度
ll成反比.()
(4)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多.()
(5)电流I随时间t变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量.() (6)公式W=UIt及Q=I2Rt适用于任何电路.() U2
(7)公式W=t=I2Rt只适用于纯电阻电路.()
R
2.(多选)对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,下列说法中正确的是( ) A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10R 1
B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为R
4
U
C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0,则任一状态下的比值不变
ID.金属材料的电阻率随温度的升高而增大
3.如图所示电路中,a、b两点与一个稳压直流电源相接,当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时,哪一个电路中的电流表读数会变小( )
4. 有一台标有“220 V,50 W”的电风扇,其线圈电阻为0.4 Ω,在它正常工作时,下列求其每分钟产生的电热的四种解法中,正确的是( )
P5
A.I== A,Q=UIt=3 000 J
U22B.Q=Pt=3 000 J
P5
C.I== A,Q=I2Rt=1.24 J
U22U22202
D.Q=t=×60 J=7.26×106 J
R0.4
2
高三物理一轮复习 『考点互动探究』
考点一 对电流的理解和计算
q
1. 应用I=计算时应注意:若导体为电解液,因为电解液里的正、负离子移动方向相
t反,但形成的电流方向相同,故q为正、负离子带电荷量的绝对值之和.
2.电流的微观本质
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,AD导体中自由电荷总数N=nlS,总电荷量Q=Nq=nqlS,lQnlSq所用时间t=,所以导体AD中的电流I===nqSv.
vtl/v
[题组训练]
1.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,设棒单位长度内所含的电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒的运动而形成的等效电流大小为( )
A.vq C.qvS
q
B.v qvD.S
2.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是( )
A.甲、乙两导体的电流相同 B.乙导体的电流是甲导体的两倍
C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍 D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等
3.(多选)截面直径为d、长为l的导线,两端电压为U,当这三个量中的一个改变时,对自由电子定向移动平均速率的影响,下列说法正确的是( )
A.电压U加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍
B.导线长度l加倍时,自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半 C.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变 D.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍
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