（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）

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1、（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 Ⅱ 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 Ⅰ 電阻的串聯(lián)、并聯(lián) Ⅰ 實(shí)驗(yàn)九：描繪小電珠的伏安

2、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 Ⅱ 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 Ⅱ 實(shí)驗(yàn)十一：練習(xí)使用多用電表 電功率、焦耳定律 Ⅰ － 定義式 微觀式 決定式 公式 I＝ I＝nqSv I＝ 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無關(guān)，I與的值相等 微觀量n、q、S、v決定I的

3、大小 I∝U I∝ 1．(魯科教材原題)關(guān)于電流，以下說法正確的是(　　) 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?，B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

4、管中電流大小約為(　　) A．4.8×10－6 A　　　　　 B．3×1013 A C．9.6×10－6 A D．3×10－6 A 解析：選A　由題意知，2 s內(nèi)發(fā)射的電荷量為q＝1.6×10－19×6×1013 C＝9.6×10－6 C，根據(jù)電流的定義式I＝，得I＝ A＝4.8×10－6 A，A正確。 3．安培提出了著名的分子電流假說，根據(jù)這一假說，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)針方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該環(huán)形電流的說法正確的是(　　) 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，

5、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＝ρ。 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

6、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＝ρ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D　R＝是電阻的定義式，R與電壓和電流無關(guān)，故A錯(cuò)誤；R＝ρ是電阻的決定式，即電阻與ρ、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

7、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)，通過它們橫截面的電荷量之比為(　　) A．1∶4 B．1∶8 C．1∶16 D．16∶1 解析：選C　根據(jù)電阻定律R＝ρ，R1＝ρ＝4ρ，R2＝ρ·＝ρ，再根據(jù)I＝，Q＝It，解得Q1∶Q2＝1∶16，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d＝1 cm，

8、把它們浸沒在待測(cè)液體中。若通過兩根引線加上電壓U＝6 V時(shí)，測(cè)出電流I＝1 μA，這種液體的電阻率為多少？ 解析：根據(jù)電阻定律R＝ρ及歐姆定律I＝，解得ρ＝＝ Ω·m＝6×104 Ω·m。 答案：6×104 Ω·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

9、 (1)定義：用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U，畫出的I-U圖像，如圖所示。圖線的斜率k＝tan θ＝＝，圖中R1>R2(選填“>”“<”或“＝”)。 (2)線性元件：伏安特性曲線是過原點(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R1∶R2等于(　　) A．1∶3　　　　 　 　 B．3∶1 C．1∶ D．∶1 解析：選A　導(dǎo)體的電阻等于I-U圖像斜率的倒數(shù)，由題圖可得R1∶R2＝tan 30°∶tan

10、60°＝1∶3，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)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是15 C，這段導(dǎo)體的電阻R＝________Ω。 解析：根據(jù)公式I＝，R＝，解得R＝＝ Ω＝32 Ω。 答案：32 3．(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2.7×10－8 Ω·m) 解析：根據(jù)公式I＝，R＝ρ， 解得l＝＝ m＝1 000 m。 答案：1 000 m [融會(huì)貫通] (1)分清I-U圖像和U-I圖像，對(duì)于線性元件，U-I圖像的斜率表示電阻

11、，而I-U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 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n 電壓 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 電阻 R總＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋ 分壓原 理或分 流原理 U1∶U2∶…∶Un＝ R1∶R2∶…∶Rn I1∶I2∶…∶In＝ ∶∶…∶ 功率 分配 P1∶P2∶…∶Pn＝ R1∶R2∶…∶Rn P1∶P2∶…∶Pn＝ ∶∶…∶ [小題練通]

12、 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，通過理想電壓表(內(nèi)阻非常大)顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小x，則下列說法正確的是(　　) 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)，電路中沒有電流 D．物體M不動(dòng)時(shí)，電壓表沒有示數(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0～10 V，當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0

13、～100 V。已知電流表的內(nèi)阻Rg為500 Ω，滿偏電流Ig為1 mA，則電阻R1、R2的值分別為(　　) A．9 500 Ω　90 000 Ω　　　 B．90 000 Ω　9 500 Ω C．9 500 Ω　9 000 Ω D．9 000 Ω　9 500 Ω 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＝R1＋Rg＝，得R1＝－Rg＝ 9 500 Ω；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′＝R1＋R2＋Rg＝，得R2＝－Rg－R1＝90 000 Ω。故A正確。 3.(滬科教材原題)有一金屬絲，長(zhǎng)1 m，電阻為15 Ω。現(xiàn)將金屬絲兩端連

14、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R1＝R＝3 Ω， 長(zhǎng)圓弧電阻為R2＝R＝12 Ω， R1、R2并聯(lián)，根據(jù)＝＋， 解得P、Q間的電阻值為R總＝＝2.4 Ω。 答案：2.4 Ω [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。

15、 1．電阻的決定式和定義式的比較 公式 R＝ρ R＝ 區(qū)別 電阻的決定式 電阻的定義式 說明了導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定，R由ρ、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)U-I圖像和I-U圖像的理解 (1)只有圖乙I-U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

16、f。 (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(　　) A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗 B．b代表的電阻絲較粗 C．a(chǎn)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B　b圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律R＝ρ，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)，

17、與電阻兩端的電壓無關(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，通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是(　　) A．R1中的電流小于R2中的電流 B．R1中的電流等于R2中的電流 C．R1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 D．R1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＝ρ＝ρ＝，得I＝，故R1、R2中的電流相等，A錯(cuò)誤，B正確；由I＝nqSv＝nqLdv得，L大則v小，C

18、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U，已知輸電導(dǎo)線的電阻率為ρ，那么該輸電導(dǎo)線的橫截面積的最小值是(　　) A．　　　　　　　　　 B． C． 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＝ρ，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

19、：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？說明其理由。 保險(xiǎn)絲 1 2 直徑 1 mm 2 mm 額定電流 5 A 15 A 解析：取得的兩段等長(zhǎng)的保險(xiǎn)絲橫截面積之比S1∶S2＝1∶4，由電阻定律R＝ρ得，電阻之比R1∶R2＝S2∶S1＝4∶1，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，通過的電流之比I1∶I2＝R2∶R1＝1∶4，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　理由見解析