（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 第46課時(shí) 電阻定律、歐姆定律（雙基落實(shí)課）講義（含解析）

（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 第46課時(shí) 電阻定律、歐姆定律（雙基落實(shí)課）講義（含解析）考 綱 要 求考 情 分 析歐姆定律實(shí)驗(yàn)八：測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器) 1.命題規(guī)律高考對(duì)該部分內(nèi)容以選擇題的形式考查電路的基本概念和規(guī)律、閉合電路的歐姆定律等知識(shí)，或以填空題的形式考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)，且以考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)儀器的應(yīng)用為主。2.考查熱點(diǎn)預(yù)計(jì)該部分命題的重點(diǎn)仍是電學(xué)實(shí)驗(yàn)，要特別注意基本儀器的使用，實(shí)驗(yàn)原理的理解，實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、連接，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等知識(shí)。電阻定律電阻的串聯(lián)、并聯(lián)實(shí)驗(yàn)九：描繪小電珠的伏安特性曲線電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)十：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路的歐姆定律實(shí)驗(yàn)十一：練習(xí)使用多用電表電功率、焦耳定律定義式微觀式?jīng)Q定式公式IInqSvI適用范圍一切電路一切電路金屬、電解液字母含義q表示在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量n：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個(gè)自由電荷的電荷量S：導(dǎo)體橫截面積v：電荷定向移動(dòng)的速率U：導(dǎo)體兩端的電壓R：導(dǎo)體本身的電阻公式含義I與q、t無(wú)關(guān)，I與的值相等微觀量n、q、S、v決定I的大小IUI1(魯科教材原題)關(guān)于電流，以下說(shuō)法正確的是()A在導(dǎo)體中，只要自由電荷在運(yùn)動(dòng)，就一定會(huì)形成電流B電流的方向就是電荷定向移動(dòng)的方向C電流總是從電勢(shì)高的一端流向電勢(shì)低的一端D導(dǎo)體兩端沒(méi)有電壓就不能形成電流解析：選D只有電荷的定向移動(dòng)才能形成電流，A錯(cuò)誤；正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颍珺錯(cuò)誤；在電源內(nèi)部，電流從電勢(shì)低的一端流向電勢(shì)高的一端，在電源外部，電流從電勢(shì)高的一端流向電勢(shì)低的一端，C錯(cuò)誤；電壓是形成電流的原因，導(dǎo)體兩端沒(méi)有電壓就不能形成電流，D正確。2(教科教材原題)在示波管中，電子槍2 s內(nèi)發(fā)射6×1013個(gè)電子，則示波管中電流大小約為()A4.8×106 AB3×1013 AC9.6×106 A D3×106 A解析：選A由題意知，2 s內(nèi)發(fā)射的電荷量為q1.6×1019×6×1013 C9.6×106 C，根據(jù)電流的定義式I，得I A4.8×106 A，A正確。3安培提出了著名的分子電流假說(shuō)，根據(jù)這一假說(shuō)，電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流。設(shè)電荷量為e的電子，以速率 v繞原子核沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖閞的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該環(huán)形電流的說(shuō)法正確的是()A電流大小為，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B電流大小為，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針C電流大小為，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針D電流大小為，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針解析：選C電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，由I得I，電流的方向與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，故電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，C正確。 融會(huì)貫通(1)電子流、帶電粒子流都可以等效為電流，導(dǎo)體中自由電荷的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)不能形成電流。(2)電流的方向與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反。點(diǎn)點(diǎn)通(二)電阻定律1電阻定律同種材料的導(dǎo)體，其電阻與它的長(zhǎng)度成正比，與它的橫截面積成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。表達(dá)式為：R。2電阻率(1)物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，是導(dǎo)體材料本身的屬性。(2)電阻率與溫度的關(guān)系：金屬的電阻率隨溫度升高而增大；半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小。 小題練通1下列說(shuō)法中正確的是()A由R可知，電阻與電壓、電流都有關(guān)系B由R可知，電阻只與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān)系C各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而減小D所謂超導(dǎo)現(xiàn)象，就是當(dāng)溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，導(dǎo)體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象解析：選DR是電阻的定義式，R與電壓和電流無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；R是電阻的決定式，即電阻與、l、S都有關(guān)系，故B錯(cuò)誤；電阻率一般與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故C錯(cuò)誤；當(dāng)溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，導(dǎo)體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，故D正確。2(教科教材原題)兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，把另一根對(duì)折，然后給它們加上相同的電壓，則在同一時(shí)間內(nèi)，通過(guò)它們橫截面的電荷量之比為()A14 B18C116 D161解析：選C根據(jù)電阻定律R，R14，R2·，再根據(jù)I，QIt，解得Q1Q2116，C正確。3(粵教教材原題)工業(yè)上用一種稱為“電導(dǎo)儀”的儀器測(cè)定液體的電阻率。儀器中的一個(gè)部件如圖所示，A、B是兩片面積為1 cm2的正方形鉑片，間距d1 cm，把它們浸沒(méi)在待測(cè)液體中。若通過(guò)兩根引線加上電壓U6 V時(shí)，測(cè)出電流I1 A，這種液體的電阻率為多少？解析：根據(jù)電阻定律R及歐姆定律I，解得 ·m6×104 ·m。答案：6×104 ·m 融會(huì)貫通(1)當(dāng)導(dǎo)線被拉長(zhǎng)或?qū)φ蹠r(shí)，長(zhǎng)度、橫截面積都會(huì)發(fā)生變化，但總體積是不變的。(2)電阻定律和歐姆定律相結(jié)合，可以求解與之相關(guān)的多個(gè)物理量。點(diǎn)點(diǎn)通(三)部分電路歐姆定律1內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。2表達(dá)式：I。適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，不適用于氣體導(dǎo)電或半導(dǎo)體元件。3導(dǎo)體的伏安特性曲線(1)定義：用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U，畫(huà)出的I­U圖像，如圖所示。圖線的斜率ktan ，圖中R1>R2(選填“>”“<”或“”)。(2)線性元件：伏安特性曲線是過(guò)原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件，適用于歐姆定律。(3)非線性元件：伏安特性曲線不是過(guò)原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件，不適用于歐姆定律。 小題練通1(粵教教材原題)如圖是兩個(gè)電阻R1、R2的伏安特性曲線，由圖可知兩電阻的大小之比R1R2等于()A13 B31C1 D1解析：選A導(dǎo)體的電阻等于I­U圖像斜率的倒數(shù)，由題圖可得R1R2tan 30°tan 60°13，A正確。2(教科教材原題)一段導(dǎo)體兩端電壓是4 V，在2 min內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量是15 C，這段導(dǎo)體的電阻R_。解析：根據(jù)公式I，R，解得R 32 。答案：323(教科教材原題)一卷鋁導(dǎo)線，橫截面積為1 mm2。在27 下，當(dāng)這卷導(dǎo)線兩端電壓為54 V時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流為2 A，這卷導(dǎo)線有多長(zhǎng)？(鋁的電阻率為2.7×108 ·m)解析：根據(jù)公式I，R，解得l m1 000 m。答案：1 000 m 融會(huì)貫通(1)分清I­U圖像和U­I圖像，對(duì)于線性元件，U­I圖像的斜率表示電阻，而I­U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)。(2)歐姆定律可以和電流的定義式、電阻定律等公式相結(jié)合，求解相關(guān)聯(lián)的物理量。點(diǎn)點(diǎn)通(四)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流II1I2InII1I2In電壓UU1U2UnUU1U2Un電阻R總R1R2Rn分壓原理或分流原理U1U2UnR1R2RnI1I2In功率分配P1P2PnR1R2RnP1P2Pn小題練通1(教科教材原題)某種位移傳感器的工作原理如圖所示。物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬桿P，通過(guò)理想電壓表(內(nèi)阻非常大)顯示的數(shù)據(jù)，來(lái)反映物體位移的大小x，則下列說(shuō)法正確的是()A物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中的電流會(huì)發(fā)生變化B物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)會(huì)發(fā)生變化C物體M不動(dòng)時(shí)，電路中沒(méi)有電流D物體M不動(dòng)時(shí)，電壓表沒(méi)有示數(shù)解析：選B物體M不動(dòng)時(shí)，電路中有電流，電壓表有示數(shù)，C、D錯(cuò)誤；物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中電流不變，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，A錯(cuò)誤，B正確。2.如圖是有兩個(gè)量程的電壓表，當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為010 V，當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0100 V。已知電流表的內(nèi)阻Rg為500 ，滿偏電流Ig為1 mA，則電阻R1、R2的值分別為()A9 500 90 000 B90 000 9 500 C9 500 9 000 D9 000 9 500 解析：選A當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，電流表串聯(lián)R1，由串聯(lián)電路特點(diǎn)有R總R1Rg，得R1Rg 9 500 ；當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，電流表串聯(lián)R1、R2，同理有R總R1R2Rg，得R2RgR190 000 。故A正確。3.(滬科教材原題)有一金屬絲，長(zhǎng)1 m，電阻為15 。現(xiàn)將金屬絲兩端連接成一閉合圓環(huán)如圖所示，在圓環(huán)上取P、Q兩點(diǎn)。已知P、Q間的短圓弧長(zhǎng)20 cm，求P、Q間的電阻值。解析：P、Q將金屬絲分為兩部分，根據(jù)電阻定律，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比，故短圓弧電阻為R1R3 ，長(zhǎng)圓弧電阻為R2R12 ，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)，解得P、Q間的電阻值為R總2.4 。答案：2.4 融會(huì)貫通(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中的任意一個(gè)電阻，串聯(lián)電阻增多時(shí)，總電阻增大。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于任意支路的電阻，并聯(lián)支路增多時(shí)，總電阻減小。(3)不論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，只要某個(gè)電阻增大，總電阻就增大，反之則減小。1電阻的決定式和定義式的比較公式RR區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說(shuō)明了導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定，R由、l、S共同決定提供了一種測(cè)電阻的方法伏安法，R與U、I均無(wú)關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體2.對(duì)U­I圖像和I­U圖像的理解(1)只有圖乙I­U圖像才叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。(2)圖線a、c、e、f表示線性元件，b、d表示非線性元件。(3)在圖甲中，圖線a、c的斜率表示導(dǎo)體的電阻，斜率越大，電阻越大，Ra>Rc；在圖乙中，圖線e、f的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，Re<Rf。(4)圖線b的斜率變大，電阻變大；圖線d的斜率變小，電阻變大。注意圖線b或d上某點(diǎn)切線的斜率不是電阻或電阻的倒數(shù)。根據(jù)R，電阻為某點(diǎn)和原點(diǎn)連線的斜率或斜率的倒數(shù)。 課堂綜合訓(xùn)練1.如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是()Aa代表的電阻絲較粗Bb代表的電阻絲較粗Ca代表的電阻絲的電阻小于b代表的電阻絲的電阻D圖線表示的電阻絲的電阻與電壓成正比解析：選Bb圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律R，可知b代表的電阻絲較粗，選項(xiàng)B正確，A、C錯(cuò)誤；電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電阻兩端的電壓無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2. (多選)如圖所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過(guò)兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是()AR1中的電流小于R2中的電流BR1中的電流等于R2中的電流CR1中自由電荷定向移動(dòng)的速率大于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率DR1中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率解析：選BD設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、導(dǎo)體厚度為d，則I，R，得I，故R1、R2中的電流相等，A錯(cuò)誤，B正確；由InqSvnqLdv得，L大則v小，C錯(cuò)誤，D正確。3如圖所示，某用電器與供電電源距離為L(zhǎng)，線路上的電流為I。若要求線路上的電壓降不超過(guò)U，已知輸電導(dǎo)線的電阻率為，那么該輸電導(dǎo)線的橫截面積的最小值是()ABC D解析：選B根據(jù)電阻的定義式得R，根據(jù)電阻定律得R，解得S，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。4(多選)如圖為握力器原理示意圖，握力器絕緣把手上的連桿與彈簧一起上下移動(dòng)，握力的大小可通過(guò)一定的換算關(guān)系由電流表的示數(shù)獲得。當(dāng)人緊握握力器時(shí)，握力越大()A電路中總電阻越大 B電路中總電阻越小C電路中電流越小 D電路中電流越大解析：選BD由題圖可知，握力越大，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻越小，電路中總電阻越小，電流越大，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。5某電路需要額定電流為20 A的保險(xiǎn)絲，但手邊只有用同種材料制成的“15 A”和“5 A”兩種型號(hào)的保險(xiǎn)絲，它們的規(guī)格如表所示，能否將這兩種保險(xiǎn)絲取等長(zhǎng)的兩段并聯(lián)后接入該電路中？說(shuō)明其理由。保險(xiǎn)絲12直徑1 mm2 mm額定電流5 A15 A解析：取得的兩段等長(zhǎng)的保險(xiǎn)絲橫截面積之比S1S214，由電阻定律R得，電阻之比R1R2S2S141，并聯(lián)接入電路后保險(xiǎn)絲兩端的電壓相等，由歐姆定律得，通過(guò)的電流之比I1I2R2R114，即第2根保險(xiǎn)絲中的實(shí)際電流是第1根中的4倍，而其額定電流只是第1根的3倍，所以不能這樣使用。答案：不能理由見(jiàn)解析