高三物理一轮复习
第1讲 电路的基本概念和规律
知识排查
欧姆定律
1.电流
(1)形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压。
(2)标矢性：电流是标量，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 qU
(3)三个表达式：①定义式：I＝t；②决定式：I＝R；③微观表达式I＝nqvS. 2．欧姆定律
(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。 U(2)公式：I＝R。
(3)适用条件：适用于金属和电解质溶液，适用于纯电阻电路。
电阻定律
1.电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关。 l
(2)表达式：R＝ρS。 2．电阻率
S(1)计算式：ρ＝Rl。
(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。 (3)电阻率与温度的关系
金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。
电阻的串联、并联
串联电路 1
并联电路 高三物理一轮复习
电路图 电压 电流 总电阻 功率分配 U＝U1＋U2＋U3 I＝I1＝I2＝I3 R总＝R1＋R2＋R3 P1P2Pn＝＝…＝R1R2Rn U＝U1＝U2＝U3 I＝I1＋I2＋I3 1111＝R＋R＋R R总123P1R1＝P2R2＝…＝PnRn 基本特点 电功率、焦耳定律
1.电功
(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。
(2)公式：W＝qU＝IUt。
(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。 W
(2)公式：P＝t＝IU。 3．焦耳定律
(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量。 (2)计算式：Q＝I2Rt。 4．热功率
(1)定义：单位时间内的发热量。 Q2
(2)表达式：P＝t＝IR。
小题速练
1．思考判断
(1)电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向。( )
U
(2)由R＝I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。( )
U
(3)由I＝R知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2
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( )
(4)金属的电阻率由导体本身的性质决定，与温度有关。( )
(5)公式W＝UIt适用于任何电路中求电功，Q＝I2Rt适用于任何电路求电热。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
2．[人教选修3－1·P43·T3改编]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( ) ve
A．电流大小为2πr，电流方向为顺时针 ve
B．电流大小为r，电流方向为顺时针
ve
C．电流大小为2πr，电流方向为逆时针
ve
D．电流大小为r，电流方向为逆时针
ve2πre
解析 电子做圆周运动的周期T＝，由I＝得I＝vT2πr，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针。
答案 C
3．(2019·浙江模拟)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻值最小的是( )
答案 A
4．(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电
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流且均正常工作时，在相同的时间内( ) A．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 B．电炉两端电压小于电动机两端电压 C．电炉两端电压等于电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
答案 ABD
电流的理解及计算
三个电流表达式的比较 定义式 qI＝t 公式 适用 范围 一切 电路 字母含义 公式含义 qq为时间t内通过导体横t反映了I的大小，但1截面的电荷量 不能说I∝q，I∝t n：导体单位体积内的自微观式 I＝nqSv 由电荷数 一切 电路 q：每个自由电荷的电荷从微观上看n、q、S、量 S：导体横截面积 v：电荷定向移动速率 v决定了I的大小 决定式 UI＝ R金属、 电解液 U：导体两端的电压 R：导体本身的电阻 I由U、R决定，I∝U 1I∝R 『例1』 如图1所示，一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为( )
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图1
mv2A.2eL
mv2Snρev B.e C．ρnev D.SL Ul
解析 欧姆定律I＝，电流的微观表达式I＝neSv，电阻定律R＝ρ，则金属棒
RSUIR
内场强大小为E＝L＝L＝ρnev，故选项C正确。
答案 C
1．如图2所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )
图2
q
A．vq B.v C．qvS
答案 A
qv D.S
2．如图3所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离于数为n2。设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是 ( )
图3
n1e
A．溶液内电流方向从A到B，电流大小为t n2e
B．溶液内电流方向从B到A，电流大小为t C．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消 （n1＋n2）e
D．溶液内电流方向从A到B，电流大小为 t
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