【全优课堂】2016高考物理总复习-第8章-第1课时-电阻定律-欧姆定律课件

考点内容要求考纲解读欧姆定律Ⅱ本章内容是新课标高考中的必考内容，主要考查以“电路”为核心的三部分内容：一是以部分电路欧姆定律为中心，考查直流电路的基本概念、电功和电热等问题；二是以闭合电路欧姆定律为中心，考查闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内电阻的关系；三是以电路中的电学仪表的使用为中心，考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等．电阻定律Ⅰ电阻的串、并联Ⅰ电源的电动势和内阻Ⅱ闭合电路的欧姆定律Ⅰ考点内容要求考纲解读电功率、焦耳定律Ⅰ高考对本章知识的考查，多是通过对电路的分析计算，对电压、电流、电阻等物理量的测量，以考查学生对基本概念、基本定律的理解和掌握．同时要关注恒定电流中联系实际、联系现代科技的问题；电学实验除掌握伏安法测电阻、测电池的电动势和内阻等基础实验外，还要特别注意体现课改理念，考查基本实验方法、过程和技能的探究实验问题.实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验：描绘小电珠的伏安特性曲线实验：测定电源的电动势和内阻实验：练习使用多用电表第1课时电阻定律欧姆定律【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IU图象及UI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)电荷运动就能形成电流()(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()【答案】(1)×(2)√(3)√(4)×[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________．相同相反标量3．电流(1)定义式：I＝________.(2)微观表达式：I＝nqvS，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,1A＝1C/s.qt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？【答案】导体的电阻由导体自身的长度、横截面积、自身的材料决定，也与温度有一定关系，但与导体中的电流、导体两端的电压没有必然的关系．[知识梳理]1．电阻定律：R＝ρlS.电阻的定义式：R＝UI.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．导电性能增大减小绝对零度减小为零三、欧姆定律[基础导引]R＝UI的物理意义是()A．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比B．导体的电阻越大，则电流越大C．加在导体两端的电压越大，则电流越大D．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【答案】CD[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．正比反比I＝UR金属(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”或“不适用”)于欧姆定律．电流I通过坐标原点的直线曲线不适用思考：R＝UI与R＝ρlS有什么不同？【答案】R＝UI是电阻的定义式，提供了一种测量电阻的方法，R与U、I都无关．公式R＝ρlS是电阻的决定式，即电阻率一定时，R正比于l，反比于S.【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．考点一对电阻定律、欧姆定律的理解2．电阻的决定式和定义式的区别公式R＝ρlSR＝UI电阻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有关区别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如图1甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m、b＝0.2m、c＝0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U­I图线如图1乙所示．当U＝10V时，求电解液的电阻率ρ.图1解析由题图乙可求得电解液的电阻为R＝UI＝105×10－3Ω＝2000Ω由题图甲可知电解液长为l＝a＝1m横截面积为S＝bc＝0.02m2结合电阻定律R＝ρlS，得ρ＝RSl＝2000×0.021Ω·m＝40Ω·m.答案40Ω·m方法提炼应用公式R＝ρlS解题时，要注意公式中各物理量的变化情况，特别是l和S的变化情况，通常有以下几种情况：(1)导线长度l和横截面积S中只有一个发生变化，另一个不变．(2)l和S同时变化，有一种特殊情况是l与S成反比，即导线的总体积V＝lS不变．【考点解读】比较图2甲中a、b两导体电阻的大小，说明图2乙中c、d两导体的电阻随电压增大如何变化？考点二对伏安特性曲线的理解图2归纳提炼1．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RaRb.(如图甲所示)3．图线c的斜率增大，电阻减小；图线d的斜率减小，电阻增大．(如图乙所示)注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数．4．由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线．5．伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻．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3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()图3A．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＝U1I2C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2－I1D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积解析灯泡的电阻R＝UI，结合题图知，A、B正确，C错误；由于小灯泡的功率P＝UI，所以D正确．答案C方法提炼伏安特性曲线常用于：(1)表示电流随电压的变化；(2)表示电阻值随电压的变化；(3)计算某个状态下的电功率P＝UI，此时电功率为纵、横坐标围成的矩形面积，而不是曲线与坐标轴包围的面积．考点例3来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1.60×10－19C．这束质子流每秒打到靶上的个数为________．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2＝________.8.利用“柱体微元”模型求解电流大小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：Q＝nlSq.(2)电荷通过截面D的时间：t＝lv.(3)电流表达式：I＝Qt＝nqSv.解析(1)质子流每秒打到靶上的质子数由I＝net可知nt＝Ie＝6.25×1015.(2)建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源L和4L处时的速度分别为v1、v2，在L和4L处作两个长为ΔL(极短)的柱体微元．因ΔL极短，故L和4L处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v1、v2.对于这两个柱体微元，设单位体积内的质子数分别为n1和n2，由I＝qt＝n·e·Svtt＝neSv可知，I1＝n1eSv1，I2＝n2eSv2，作为串联电路，各处的电流相等，所以I1＝I2，故n1n2＝v2v1.根据动能定理，分别有eEL＝12mv21，eE·4L＝12mv22可得v2v1＝21，因此，两柱体微元中的质子数之比n1n2＝21.答案6.25×10152∶1方法提炼本题是利用流体模型求解问题．在力学中我们曾经利用此模型解决风能发电功率问题，也是取了一段空气柱作为研究对象．请同学们自己推导一下．跟踪训练如图4所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀分布的负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为()A．qvB．qvC．qvSD．qvS【答案】A【解析】在垂直棒的运动方向选取一截面，设棒长为L，则棒上所有电荷通过这一截面所用的时间t＝Lv，从而得电流I＝Lqt＝LqLv＝qv.