《电阻定律》精品课件

考点内容要求考纲解读欧姆定律Ⅱ1.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.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电功率、焦耳定律Ⅰ实验：测定金属丝的电阻率(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I －U图象及U－I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)电荷的运动能形成电流()(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() [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________． 3．电流(1)定义式：I ＝________.(2)微观表达式：I ＝________，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,1 A ＝1 C/s. 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？ [知识梳理]1．电阻定律：R ＝ρl S ，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． 三、欧姆定律 [基础导引]R ＝U /I 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 [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．(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I -U 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、不适用)于欧姆定律思考：R＝UI与R＝ρlS有什么不同？考点一对电阻定律、欧姆定律的理解考点解读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．2．电阻的决定式和定义式的区别公式R＝ρlS R＝UI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液适用于任何纯电阻导体例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＝1 m，b＝0.2 m，c ＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ.图1思维突破应用公式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的变图3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． 考点二 对伏安特性曲线的理解 考点解读比较图2甲中a 、b 两导体电阻的大小，说明图乙中c 、d 两导体的电阻随电压增大如何变化？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R a <R b (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． 典例剖析例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，则下列说法中正确的是( ) A ．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 ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积思维突破 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．图47.利用“柱体微元”模型求解电流大小例3 来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA 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n 1和n 2，则n 1∶n 2＝________.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 ＝l v. (3)电流表达式：I ＝Qt＝nqS v .建模感悟 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 ．v q B.qv C ．q v S D.q v SA 组 对电流的理解1．某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是 ( ) A ．0 B ．0.8 A C ．1.6 A D ．3.2 A2．一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U 时，通过金属导线的电流强度为I ，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U ，则此时 ( ) A ．通过金属导线的电流为I2图5 B ．通过金属导线的电流为I4C ．自由电子定向移动的平均速率为v2D ．自由电子定向移动的平均速率为v4B 组 电阻定律、欧姆定律的应用3．一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电，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 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A4．电位器是变阻器的一种．如图5所示，如果把电位器与灯泡串 联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是 ( ) A ．连接A 、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 B ．连接A 、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C ．连接A 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 D ．连接B 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮C 组 伏安特性曲线的应用5．如图6所示是某导体的I －U 图线，图中α＝45°，下列说法正确的是 ( )图6A ．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 ΩC ．I －U 图线的斜率表示电阻的倒数，所以R ＝cot 45°＝1.0 ΩD ．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 C6．某导体中的电流随其两端电压的变化如图7所示，则下列说法中正确的是 ( )图7A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 ΩB．加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC．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图1课时规范训练(限时：30分钟)1．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2．下列关于电阻率的说法中正确的是 ( ) A ．电阻率与导体的长度以及横截面积有关 B ．电阻率由导体的材料决定，且与温度有关 C ．电阻率大的导体，电阻一定大D ．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制造电阻温度计 3．关于电流，下列说法中正确的是( )A ．导线内自由电子定向移动速率等于电流的传导速率B ．电子运动的速率越大，电流越大C ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D ．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位A 是基本单位4．横截面的直径为d 、长为l 的导线，两端电压为U ，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向运动的平均速率的影响是( )A ．电压U 加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变B ．导线长度l 加倍时，自由电子定向运动的平均速率加倍C ．导线横截面的直径加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变D ．导线横截面的直径加倍时，自由电子定向运动的平均速率加倍 5.如图1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 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6．有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q .此时电子的定向移动速率为v ，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ( ) A ．n v S B ．n v Δt C.I Δt q D.I ΔtSq图2图3图47．一只标有“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 ()8．两根材料相同的均匀导线A 和B ，其长度分别为L 和2L ，串联在电路中 时沿长度方向电势的变化如图2所示，则A 和B 导线的横截面积之比为( )A ．2∶3B ．1∶3C ．1∶2D ．3∶1 9．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻的 这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置，该装置的示意图如 图3所示，将压敏电阻平放在电梯内，其受压面朝上，在受压面上放 一物体m ，电梯静止时电流表示数为I 0；当电梯运动时，电流表的示数I 随时间t 变化的规律如图甲、乙、丙、丁所示．则下列说法中正确的是 ()A ．甲图表示电梯在做匀速直线运动B ．乙图表示电梯可能向上做匀加速运动C ．丙图表示电梯可能向上做匀加速运动D ．丁图表示电梯可能向下做匀减速运动10. 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 ()复习讲义基础再现 一、基础导引 (1)× (2)√ (3)√ (4)× 知识梳理 2.相同 相反 标量3．(1)qt (2)nq v S二、基础导引 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 2.(1)导电性能 (2)①增大 ②减小 ③绝对零度 减小为零 三、基础导引 CD知识梳理 (1)正比 反比 (2)I ＝UR (3)金属 (4)电流I ①通过坐标原点的直线 ②曲线不适用思考：R ＝U I 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 . 课堂探究 例1 40 Ω·m 例2 ABD例3 6.25×1015 2∶1 跟踪训练 A 分组训练1．D 2．BC 3．C 4．AD 5．ABD 6．AD课时规范训练1．A 2．B 3．D 4．C 5．C 6．C 7．B 8．B 9．AC 10．A。