2023届高考物理统考版一轮学案-8.1电路的基本概念和规律.docx

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1、第八章恒定电流第1讲电路的基本概念和规律必备知识自主排查一、电流欧姆定律1电流(1)自由电荷的_形成电流(2)方向：规定为_定向移动的方向(3)定义式：I_，公式中q是通过导体横截面的电荷量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_，跟导体的电阻R成_(2)公式：I_(3)适用条件：适用于_和电解液导电，适用于_电路二、电阻电阻定律1电阻(1)定义式：RUI.(2)物理意义：反映了导体对电流的_2电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的_成正比，与它的_成反比，导体的电阻还与构成它的_有关(2)表达式：RlS.3电阻率(1)计算式：RSl.(2)物理意义：反映导体_，是

2、表征_的物理量(3)电阻率与温度的关系：金属：电阻率随温度升高而_一些合金：电阻率几乎不受温度变化的影响三、电阻的串联、并联串联电路并联电路电路图基本特点电压UU1U2U3UU1U2U3电流II1I2I3II1I2I3总电阻R总R1R2R31R总1R1+1R2+1R3功率分配P1R1P2R2PnRnP1R1P2R2PnRn四、电功率焦耳定律1电功(1)定义：导体中的自由电荷在_作用下定向移动，电场力做的功称为电功(2)公式：WqU_(3)电流做功的实质：_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_(2)公式：PWt_3焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时

3、产生的_(2)计算式：Q_4热功率(1)定义：单位时间内的发热量(2)表达式：PQt_,生活情境1.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为某款扫地机器人，已知其电池是容量为3 000 mAh的锂电池，额定工作电压为15 V，额定功率为30 W，则下列说法正确的是()A.题中“mAh”是能量的单位B扫地机器人正常工作时的电流是2 A.C扫地机器人充满电后可以工作的时间约为2 h.D扫地机器人储存的电能大约是2 000 J教材拓展2.人教版选修31P52T4改编有两个量程的电压表，如图所示，当使用a、b两个端点时，量程为010 V，当使用a、c两个端点时，

4、量程为0100 V已知电流表的内阻Rg为500 ，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的值()A9 500 90 000 B90 000 9 500 C9 500 9 000 D9 000 9 500 关键能力分层突破考点一电流的理解与计算电流的三个表达式：公式适用范围字母含义公式含义定义式Iqt一切电路q为时间t内通过导体横截面的电荷量qt反映了I的大小，但不能说Iq，也不能说I1t微观式InqSv一切电路n：导体单位体积内的自由电荷数q：每个自由电荷的电荷量S：导体的横截面积v：电荷定向移动速率从微观上看n、q、S、v决定了I的大小决定式IUR金属、电解液U：导体两端的电压R：导体本身

5、的电阻I由U、R决定，IU，I1R跟进训练1.2021北京西城区期末某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞如图所示，来自质子源的质子(初速度为零)经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流已知细柱形质子流的横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m、电荷量为e.那么这束质子流内单位体积的质子数n是()AIeS 2Um BIeS meUCIeS 2eUm DIeS m2eU2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

6、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()A电流大小为ve2r，电流方向为顺时针B电流大小为ver，电流方向为顺时针C电流大小为ve2r，电流方向为逆时针D电流大小为ver，电流方向为逆时针考点二电阻定律、欧姆定律与伏安特性曲线的理解及应用1电阻的定义式和决定式的比较：公式RUIRlS区别电阻的定义式电阻的决定式提供了一种测电阻的方法伏安法，R与U、I均无关说明了导体的电阻由哪些因素决定，R由、l、S共同决定适用于任何纯电阻导体只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液2伏安特性曲线：类别图象物理意义注意问题线性元

7、件反映I和U的正比关系图线斜率的倒数表示导体的电阻，RUIUI，遵从欧姆定律非线性元件反映I和U的非正比关系图线的斜率仅表示电阻的变化趋势，电阻值需用点的坐标值计算，即RU1I1跟进训练3.(多选)如图为甲、乙两金属电阻的UI曲线，它们的阻值应为()AR甲tan 603 BR乙tan 603 CR甲3 DR乙6 42022浙江省宁波市十校联考对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是()A常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10RB常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为12RC给金属丝加上的电压逐渐从零开始增大，UI比值变大D金属材料的电

8、阻率随温度的升高而减小考点三串、并联电路及电表的改装角度1串、并联电路的特点(1)当n个等值电阻R0串联或并联时，R串nR0，R并1nR0.(2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻(3)在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或减小)(4)电路中无论电阻怎样连接，电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和例1. (多选)仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个可变电阻可以按图甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路已知R1阻值较大，R2阻值较小，则()A图甲中R1作细调 B图甲中R1作粗调C图乙中R

9、2作细调 D图乙中R2作粗调角度2电压表、电流表的改装改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻UIgRIgRg，所以RUIgRgIgRg(IIg)R，所以RIgRgI-Ig改装后的电表内阻RVRRgRgRARRgR+RgQ电功的计算WUItI2RtU2RtWUIt电热的计算QUItI2RtU2RtQI2Rt是否满足欧姆定律满足不满足2.非纯电阻电路的分析思路处理非纯电阻电路问题时，要善于从能量转化的角度出发，围绕能量守恒定律，利用“电功电热其他能量”分析、求解角度1纯电阻电路例3. 一车载加热器(额定电压为24 V)发热部分的电路如图所示，a

10、、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为Pab、Pac、Pbc，则()A.PabPbc BPabPacCPacPbc DPabPac角度2非纯电阻电路 例4.扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，并能根据红外感应绕开障碍物某扫地机器人正常工作时电动机两端的电压为10 V、电流为3 A，线圈电阻为1 .则下列有关它的说法正确的是()A正常工作时，电动机的发热功率为100 WB正常工作时，电动机的输出功率为9 WC正常工作时，电动机的总功率为30 WD电动机被杂物卡住无法运转(不考虑保护电路的作用)时，电动机的发热功率为9 W跟进训练6.(多选)USB电风扇体积小、便于

11、携带，并且采用了新型的无刷直流电机，比传统的马达风扇更安静、更省电目前，USB电风扇已经成了上班族、学生党的常备利器关于USB电风扇，以下说法正确的是()A风扇正常工作时，同一扇叶上各点角速度大小相等B风扇正常工作时，同一扇叶上各点线速度大小相等C若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机消耗的总功率P总UID若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机输出的机械功率P出UI温馨提示：请完成课时分层作业二十五第八章恒定电流第1讲电路的基本概念和规律必备知识自主排查一、1(1)定向移动(2)正电荷(3)qt2(1)正比反比(2)UR(3)金属纯电阻二、1(2)阻碍作用2(1)长度横截面

12、积材料3(2)导电性能材料性质(3)增大四、1(1)电场力(2)IUt(3)电能2(1)快慢(2)IU3(1)热量(2)I2Rt4(2)I2R生活情境1解析：题中“mAh”是电荷量的单位，A错误；扫地机器人正常工作时的电流IPU2 A，B正确；扫地机器人充满电后可以工作的时间tqI3 000 mAh2 A1.5 h，C错误；扫地机器人额定功率30 W，根据EWPt305 400 J162 000 J，D错误答案：B教材拓展2解析：接a、b时，由串联电路特点有R总R1RgU1Ig得R1U1IgRg9 500 .接a、c时，同理有R总R1R2RgU2Ig，得R2U2IgRgR190 000 .答案

13、：A关键能力分层突破1解析：本题考查公式InqSv的应用质子被加速时有Ue12mv2，由于IneSv，解得nIeS m2eU，A、B、C错误，D正确答案：D2解析：电子做圆周运动的周期T2rv，由IeT得Ive2r，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针答案：C3解析：在数学中斜率就等于图线与横轴的夹角的正切值(tan )，而在物理中斜率与tan 并没有直接联系R甲U2-U1I2-I112-04-0 3 ，R乙UI12-02-0 6 .答案：CD4解析：常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，横截面积减小为原来的0.1倍，电阻率不变，根据电阻定律可知，电阻变为原来的100倍，即变为100R

14、，故A错误；常温下，若将金属丝从中点对折起来，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，故电阻变为原来的14，故B错误；给金属丝加上的电压逐渐从零开始增大，根据图线与原点连线的斜率可知金属丝的电阻值变大，所以UI的值变大，故C正确；故D错误故选C.答案：C例1解析：串联电路中电流处处相等，电压与电阻成正比，阻值大的电阻分压大，可调节范围大，因此R1作粗调，选项A错误，B正确；并联时两可变电阻两端的电压相等，通过的电流与电阻成反比，阻值小，通过的电流大，可调节范围大，因此R2作粗调，故选项C错误，D正确答案：BD例2解析：(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有IgRg(IIg)R1，解得

15、R1100 接b时改装成量程为3 V的电压表，有UIgRg+IR2解得R22 910 .答案：(1)如下图所示(2)1002 9105解析：电流计与电阻箱并联，利用并联电路的特点与欧姆定律可知，M、N两端的电压为：UIgRg200106495.0 V0.099 V99 mV，流过M、N的电流为：IIgUR200106 A0.0995 A0.02 A20 mA，故B、C正确，A、D错误故选BC.答案：BC例3解析：接ab，则电路的总电阻为：Rab9RR+9RR+9R+9R9019R，接ac，则电路的总电阻为：RacR9R+9RR+9R+9R1819R，接bc，则电路的总电阻为：Rbc9RR+9R

16、R+9R+9R9019R，由题知，不管接哪两个接线端点，电压不变，为U24 V，根据PU2R可知PabPbcPac，故A、B、C错误，D正确答案：D例4解析：电动机正常工作时有P热I2r321 W9 W，A错误；电动机总功率P总UI103 W30 W，C正确；正常工作时，电动机的输出功率P出P总P热21 W，B错误；电动机被杂物卡住无法运转(不考虑保护电路的作用)时，电动机为纯电阻电路，发热功率PU2r100 W，D错误答案：C6解析：由于扇叶转动时为同轴转动，故扇叶上各点的角速度大小相等，但同一扇叶上各点的转动半径不一定相等，故线速度不一定相等，选项A正确，B错误；电机的总功率为P总UI，而电机输出的机械功率P出UII2rUI，选项C、D正确答案：ACD