考点内容 要求 考纲解读  电流；电源的电动势和内阻 Ⅰ 1.应用串、并联电路规律，闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析． 2．非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系．能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现． 3．稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现． 4．实验及相关电路的设计，几乎已成为每年必考的题型.  欧姆定律；闭合电路欧姆定律 Ⅱ   电阻定律 Ⅰ   实验：探究决定导线电阻的因素 Ⅱ   电功；电功率；焦耳定律 Ⅰ   实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 Ⅱ   电阻的串联与并联 Ⅰ   实验：测量电源的电动势和 内阻 Ⅱ   第1课时　电阻定律　欧姆定律　焦耳定律及电功率
考纲解读
1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线I－U图象及U－I图象解决有关问题.3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热．

1．[电阻定律的应用]导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是 (　　) A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比 答案　A 解析　对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律R＝ρ可知A对，B错．导体的电阻不随电流或电压的变化而变化．故C、D错． 2．[电阻定律和欧姆定律的应用]一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，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 答案　C 解析　大圆管子内径大一倍，即横截面积为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银高度变为原来的，则由电阻定律知电阻变为原来的，由欧姆定律知电流变为原来的16倍．C选项正确． 3．[非纯电阻电路中电功和电功率问题]如图1所示，用输出电压为1.4 V， 输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列 说法正确的是 (　　) A．电能转化为化学能的功率为0.12 W 图1 B．充电器输出的电功率为0.14 W C．充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D．充电器把0.14 W的功率储存在电池内 答案　ABC 解析　充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14 W，电池充电时的热功率为P热＝I2r＝0.02 W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总－P热＝0.12 W，因此充电器把0.12 W的功率储存在电池内，故A、B、C正确，D错误． 4．[非纯电阻电路中的功率关系]如图2所示的电路中，输入电压U恒 为12 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻 RM＝0.5 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是 (　　) A．电动机的输入功率为12 W 图2 B．电动机的输出功率为12 W C．电动机的热功率为2 W D．整个电路消耗的电功率为22 W 答案　AC 解析　电动机为非纯电阻电器，欧姆定律对电动机不再适用，灯泡L正常发光，则IL＝＝2 A，所以电路中的电流I＝2 A，故整个电路消耗的总功率P总＝UI＝24 W，D错；电动机的输入功率等于P总－P灯＝12 W，A对；电动机的热功率P热＝I2RM＝2 W，输出功率P出＝12 W－2 W＝10 W，B错，C对．
考点梳理
一、电阻、电阻定律 1．电阻 (1)定义式：R＝. (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小． 2．电阻定律：R＝ρ. 3．电阻率 (1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，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增大； ②半导体的电阻率随温度升高而减小； ③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体． 二、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成正比，跟导体的电阻R成反比． 2．公式：I＝. 3．适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路． 三、电功、电热、电功率 1．电功 (1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)． (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． (2)公式：P＝W/t＝IU(适用于任何电路)． 3．焦耳定律 (1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)计算式：Q＝I2Rt. 4．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P＝＝I2R.
5．[导体伏安特性曲线的理解]某导体中的电流随其两端电压的变化 如图3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 图3 C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 答案　AD 解析　对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值．本题中给出的导体加5 V电压时，值为5，所以此时电阻为5 Ω，A正确；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知B、C错误，D正确．
规律总结
1．导体的伏安特性曲线：用横坐标轴表示电压U，纵坐标轴表示电流I，画出的I－U关系图线． (1)线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律． (2)非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律． 2．I－U图象中的点表示“状态”点，该点与原点连线的斜率表示电阻的倒数.
考点一　对电阻、电阻定律的理解和应用 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质溶液 适用于任何纯电阻导体  
例1
　如图4所示，在相距40 km的A、B两地架两条输电线， 电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在 A处的电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA，求发生短 路处距A处有多远． 图4 审题指导
解析　设发生短路处距A处为x， 根据欧姆定律I＝可得： A端到短路处的两根输电线的总电阻 Rx＝＝ Ω＝250 Ω ① 根据电阻定律可知： Rx＝ρ ② A、B两地间输电线的总电阻为 R总＝ρ ③ 由②/③得 ＝ 解得x＝l＝×40 km＝12.5 km 答案　12.5 km  　　　　　1.对于输电线路的电阻，注意是两条导线的总电阻，输电线的 长度等于两地距离的2倍． 2．利用比值法求解是解题的一种重要方法，可消除较多的未知量． 3．对于导体的长度变化的问题，求电阻时，注意R＝ρ中的S是否变化．
突破训练1
　有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m的电阻丝，则电阻变为 (　　) A．10 Ω B．50 Ω C．150 Ω D．250 Ω 答案　D 解析　电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度增加，截面面积减小，即满足V＝Sl关系式．把电阻丝由1 m均匀拉伸到5 m时，截面面积变成原来的，由电阻定律R＝ρ可知电阻变成原来的25倍，D正确． 考点二　对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 1．欧姆定律不同表达式的物理意义 (1)I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I 与电压U成正比，与电阻R成反比． (2)公式R＝是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”． 2．对伏安特性曲线的理解 (1)图5中，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件． (2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RaQ.电功只能用公式W＝UIt来计算，焦耳热只能用公式Q＝I2Rt来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用．
例3
　如图8所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机M线圈 电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内， 下列判断正确的是 (　　) A．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 图8 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．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率 解析　电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，由于电炉和电动机构成串联电路，二者的电流相等，则电炉两端电压小于电动机两端电压，又Q＝I2Rt，故A、B正确，C、D错误． 答案　AB 电功和电热的处理方法 　　　 1.P＝UI、W＝UIt、Q＝I2Rt在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W＝Q，UIt＝I2Rt，在非纯电阻电路中，W>Q，UIt>I2Rt. 2．在非纯电阻电路中，由于UIt>I2Rt，即U>IR，欧姆定律R＝不再成立． 3．处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．
突破训练3
　电阻R和电动机M串联接到电路中，如图9所示， 已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机 正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2， 经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1， 图9 电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有(　　) A．U1Q2 D．W1IR＝U1，B错；电流做的功W1＝IU1t，W2＝IU2t，因此W16 A，保险丝会熔断，故只有B正确． ?题组2　对欧姆定律及伏安特性曲线的理解与应用 5．如图2所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知正确的是(　　) A．导体的电阻是25 Ω B．导体的电阻是0.04 Ω C．当导体两端的电压是10 V时，通过导体的电流是0.4 A 图2 D．当通过导体的电流是0.1 A时，导体两端的电压是2.5 V 答案　ACD 6．一只标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加在其两端的电压U由零逐渐增大到220 V，在这一过程中，电压U和电流I的关系与选项中所给的四种情况比较符合的是 (　　)

答案　B 解析　灯泡两端电压逐渐增大的过程，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大，则U－I图线的斜率变大，结合所给U－I图线可知B对，A图线斜率不变，不对；C图线斜率变小，不对；D图线斜率先变大后变小，不对． 7．如图3所示是某导体的I－U图线，图中α＝45°，下列说法 正确的是 (　　) 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＝cot 45°＝1.0 Ω 图3 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 答案　ABD 解析　由题图可知，通过电阻的电流I与其两端电压U成正比，A正确；导体电阻R＝＝2 Ω，对应I－U图线斜率的倒数，但R≠cot 45°，B正确，C错误；当U＝6.0 V时，I＝＝3 A，故每秒通过电阻截面的电荷量为q＝It＝3.0 C，D正确． 8．在如图4所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B 上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标， 则U随x变化的图线应为 (　　) 图4

答案　A 解析　由U＝IRx＝·x＝x，其中E、L均为定值，故U与x成正比．A项正确． ?题组3　电功、电热、电功率的理解和计算 9．如图5所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻 为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I， 则该未知电路的电功率一定为 (　　) A．I2R B. 图5 C．UI D．UI－I2R 答案　C 解析　不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P＝UI，选项C正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P＝UI＝I2R＝，故A、B错误；而UI－I2R为电能转化为其他形式能的功率，故D错误． 10．在研究微型电动机的性能时，应用如图6所示的实验电路． 调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电 压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R并使电动 机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 图6 和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为 (　　) A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W 答案　A 解析　当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r＝，代入数据得r＝4 Ω，重新调节R并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P＝UI－I2r，代入数据得P＝32 W，B、C、D错误，A正确． 11．如图7所示，电源电动势E＝8 V，内电阻为r＝0.5 Ω，“3 V,3 W” 的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动 机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0＝1.5 Ω.下列说法中正确的 是 (　　) A．通过电动机的电流为1.6 A 图7 B．电源的输出功率是8 W C．电动机消耗的功率为3 W D．电动机的输出功率为3 W 答案　D 解析　“3 V,3 W”的灯泡L与电动机M串联，说明通过灯泡与电动机的电流相等，其电流大小为IL＝＝ A＝1 A；路端电压U＝E－Ir＝8 V－1×0.5 V＝7.5 V，电源的输出功率P出＝UI＝7.5×1 W＝7.5 W；电动机消耗的功率为PM＝P出－PL＝7.5 W－3 W＝4.5 W；电动机的热功率为P热＝IR0＝12×1.5 W＝1.5 W；电动机的输出功率为PM－ P热＝4.5 W－1.5 W＝3 W；本题答案为D. 12．如图8所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I－R 图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则 (　　) A．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小 B．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小 图8 C．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少 D．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率少 答案　C 解析　若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由题图可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B错误；由Q＝I2Rt可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C正确；由P＝I2R可知，D错误． 13．如图9所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上， 电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机 两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列 说法中正确的是(　　) 图9 A．通过电动机的电流为10 A B．电动机的输入功率为20 W C．电动机的热功率为4 W D．电动机的输出功率为16 W 答案　BCD 解析　由E＝30 V，电动机两端电压为10 V可得R和电源内阻上分担电压为20 V，则I＝ A＝2 A，故A错误；电动机输入功率P＝UI＝10 V×2 A＝20 W，故B正确；P热＝I2RM＝4×1 W＝4 W，故C正确；P输出＝P－P热＝20 W－4 W＝16 W，故D正确． 14．一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体被匀速提升3 m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求： (1)电动机的输入功率； (2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量； (3)线圈的电阻． 答案　(1)0.6 W　(2)6 J　(3)5 Ω 解析　(1)电动机的输入功率 P入＝UI＝3×0.2 W＝0.6 W. (2)电动机提升重物的机械功率 P机＝Fv＝4× W＝0.4 W. 根据能量关系P入＝P机＋PQ，得热功率 PQ＝P入－P机＝(0.6－0.4) W＝0.2 W. 所产生的热量Q＝PQt＝0.2×30 J＝6 J. (3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈的电阻 R＝＝ Ω＝5 Ω.

---

【点此下载】