2015年高三物理一轮复习_恒定电流.doc

第1课时　电阻定律　欧姆定律
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导学目标 1.会利用电阻定律、欧姆定律进行相关的计算与判断.
2.会用导体伏安特性曲线I－U图象及U－I图象解决有关问题．
一、电流
[基础导引]
关于电流，判断下列说法的正误：
(1)电荷的运动能形成电流 (　　)
(2)要产生恒定电流，导体两端应保持恒定的电压 (　　)
(3)电流虽有方向，但不是矢量 (　　)
(4)电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 (　　)
[知识梳理]
1．电流形成的条件：(1)导体中有能够自由移动的电荷；(2)导体两端存在持续的电压．
2．电流的方向：与正电荷定向移动的方向________，与负电荷定向移动的方向________．
电流虽然有方向，但它是________．
3．电流
(1)定义式：I＝________.
(2)微观表达式：I＝________，式中n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷定向移动的速率，S为导体的横截面积．
(3)单位：安培(安)，符号是A,1 A＝1 C/s.
二、电阻定律
[基础导引]
导体的电阻由哪些因素决定？与导体中的电流、导体两端的电压有关系吗？
[知识梳理]
1．电阻定律：R＝ρ，电阻的定义式：R＝.
2．电阻率
(1)物理意义：反映导体____________的物理量，是导体材料本身的属性．
(2)电阻率与温度的关系
①金属的电阻率随温度升高而________；
②半导体的电阻率随温度升高而________；
③超导体：当温度降低到____________附近时，某些材料的电阻率突然____________成为超导体．
三、欧姆定律
[基础导引]
R＝U/I的物理意义是 (　　)
①导体的电阻与电压成正比，与电流成反比　②导体的电阻越大，则电流越大　③加在导体两端的电压越大，则电流越大　④导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值
A．①③ B．②③ C．③④ D．①④
[知识梳理]
部分电路欧姆定律
(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成________，跟导体的电阻R成________．
(2)公式：____________.
(3)适用条件：适用于________和电解液导电，适用于纯电阻电路．
(4)导体的伏安特性曲线：用横坐标轴表示电压U，纵坐标轴表示________，画出的I­U关系图线．
①线性元件：伏安特性曲线是________________________________的电学元件，适用于欧姆定律．
②非线性元件：伏安特性曲线是______________的电学元件，____________(填适用、不适用)于欧姆定律．
思考：R＝与R＝ρ有什么不同？

　考点一　对电阻定律、欧姆定律的理解
考点解读
1．电阻与电阻率的区别
(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好．
(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小．
(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关．
2．电阻的决定式和定义式的区别
公式
R＝ρ
R＝
区别
电阻定律的决定式
电阻的定义式
说明了电阻的决定因素
提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关
只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液
适用于任何纯电阻导体
典例剖析
例1　甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c ＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ.

考点二　对伏安特性曲线的理解
考点解读
比较甲中a、b两导体电阻的大小，说明图乙中c、d两导体的电阻随电压增大如何变化？

典例剖析
例2　小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，
P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，
PM为I轴的垂线，则 下列说法中错误的是 (　　)
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1 /I2
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1 /( I2 - I1)
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积

　　　　　　　　　利用“柱体微元”模型求解电流大小
例3　有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q.此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 (　　)
A．nvS B．nvΔt C. D.
模型建立　粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为S，导体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，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.
(1)导体内的总电荷量：
(2)电荷通过截面的时间：.
(3)电流表达式：.

A组　对电流的理解
1．某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是 (　　)
A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A
2．一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时 (　　)
A．通过金属导线的电流为 B．导线的电阻变为原来的8倍
C．自由电子定向移动的平均速率为 D．自由电子定向移动的平均速率为

B组　电阻定律、欧姆定律的应用
3．一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电，电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是 (　　)
A．0.4 A B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A

C组　伏安特性曲线的应用
4．如图所示是某导体的I－U图线，图中α＝45°，下列说法错误的是(　　)
A．通过电阻的电流与其两端的电压成正比
B．此导体的电阻R＝2 Ω
C．I－U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R＝1/tan 45°＝1.0 Ω
D．在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C

5．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是 (　　)
A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω
B．加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 Ω
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．此导体为线性元件