專題(22)電路的基本概念與規(guī)律(原卷版)

1、2021年(新高考)物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)強(qiáng)化全突破專題(22)電路的基本概念與規(guī)律(原卷版)一、電源、電流和電動(dòng)勢(shì)/.電源通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電蛇的裝置.2. 電流 世義式:7二；.(2) 方向：規(guī)左為正電荷左向移動(dòng)的方向.(3) 微觀表達(dá)式：!=nqSv.3. 電動(dòng)勢(shì)W(1)左義式：£ =- 物理意義：反映電源非靜電力做功本領(lǐng)大小的物理量.【自測(cè)"(2019屆西湖髙級(jí)中學(xué)模擬)如圖1所示為兩卩某品牌的不同型號(hào)干電池，其上均標(biāo)有u1.5卩字樣，下列說法正確的是()32 nun圖1A. 兩種型號(hào)的電池都有內(nèi)阻而且一立相同B. 兩種型號(hào)的電池儲(chǔ)存的能量一疋一樣多C.

2、 T.5V”表示電池供電時(shí)正負(fù)極之間的電壓為1.5VD. u1.5尸表示電池供電時(shí)每通過1C的電荷量，有1.5 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能二、歐姆定律、Z7-Z圖象及Z-Z7圖象1. 歐姆定律TT(1) 表達(dá)式：1=3.(2) 適用范用 二金凰導(dǎo)電和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電(對(duì)氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件不適用). 二純?nèi)る娐罚ú缓妱?dòng)機(jī)、電解槽等的電路）.2. CZ2圖象及Z-U圖象的比較圖線比較內(nèi)I_U圖彖（伏安特性曲線）UT圖彖斜率圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示導(dǎo)體的電阻I7廣線性元件°0R>RiRi<Ri非線性元件1廠Uu-電阻隨電壓廠

3、的增大而增大O1電阻隨電壓£/的增大而減小【自測(cè)（多選）如圖2所示是電阻2?的17 圖象，圖中«=45°,由此得出（）t/A圖2A. 通過電阻的電流與兩端電壓成正比B. 電阻 R=0. 5Q.C. 因Z17圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故尺二土二1.0。D. 在R兩端加上6.0V的電壓時(shí)，每秒通過電阻橫截而的電荷量是3.0 C三、電功、電熱、電功率1. 電功（1）左義：導(dǎo)體中的恒左電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做的功. 公式：W=qU=!U用于任何電路）.（3）電流做功的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為北他形式的能的過程.2. 電功率（1）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的快屋W 公

4、式：QP/能用于任何電路）.3.焦耳泄律(1)電熱：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱疑跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比.表達(dá)式：0=£ Rt.4.熱功率(1) 左義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量.(2) 表達(dá)式：P之二也【自測(cè)3】如果家里的微波爐(1 000 W)、電視機(jī)(100 W)和洗衣機(jī)(400 W)平均每天都工作1 h,個(gè)月(30天 計(jì))的用電疑是()A 10 kW hB 20 kW hC 45 kW hD 40 kW h四、導(dǎo)體的電阻TT1. 電阻的泄義式：R二.2. 電阻的決定式：R二pg.3. 電阻率(1) 計(jì)算式:”二耳(2) 電阻率與溫度的關(guān)系二金屬：電阻率隨溫度升高而

5、增大.二半導(dǎo)體(負(fù)溫度系數(shù))：電阻率隨溫度升高而減匹:一些合金：幾乎不受溫度變化的影響.二超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小為零,成為超導(dǎo)體.【自測(cè)4】下列關(guān)于電阻率的敘述，正確的是0A. 電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截而積有關(guān)B. 電阻率表征了材料的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決左，且與溫度有關(guān)C. 電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定大D. 有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可以用來制成電阻溫度計(jì)命題熱點(diǎn)一對(duì)電阻定律、歐姆定律的理解電阻的決立式和左義式的比較公式R占區(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泄，慮由P、1、S共同決定提供了 一種測(cè)電阻的方法 伏安

6、法，R與U、Z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)體聯(lián)系均可計(jì)算導(dǎo)體的電阻，在計(jì)算同一導(dǎo)體電阻時(shí)，計(jì)算結(jié)果相同【例1】如圖3所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)“hOcm,加二5cm,若將/與B接入電壓為U的電路中時(shí)，電 流為若將Q與D接入電壓為U的電路中時(shí)，則電流為（）圖3A. 4A B. 2A C, 2 A D# A【變式1】?jī)筛耆嗤慕饘俾銓?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)折后絞合起來，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時(shí)間內(nèi)通過它們的電荷量之比為（）A. 1Z4B. 1Z8C. 1016D. 16Z1【變式2】已知純電阻用電器的電

7、阻是純電阻用電器E的電阻的2倍，加在2上的電壓是加在B上的電壓的一半，那么通過川和E的電流和的關(guān)系是（）A. Ij =21B B. 1 人二號(hào) C. D=lB D.厶二亍【變式3】一根細(xì)橡膠管中灌滿鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口.管中鹽水柱長(zhǎng)為40 cm時(shí)測(cè)得電阻為R若溶液 的電阻隨長(zhǎng)度、橫截而積的變化規(guī)律與金屬導(dǎo)體相同現(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長(zhǎng)至50cm （鹽水體積不變，仍充 滿橡膠管），則鹽水柱電阻變?yōu)?A. 孰B-詁C尊慮【變式4】如圖4所示，兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體放在水平而上，兩導(dǎo)體是橫截而為正方形的柱體，柱體髙均 為爪大柱體橫截面邊長(zhǎng)為e小柱體橫截而邊長(zhǎng)為5貝 ）圖4A. 若電流沿圖示方向

8、，大柱體與小柱體的電阻之比為a - bB. 若電流沿圖示方向，大柱體與小柱體的電阻之比為，二，C. 若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為ZCaD. 若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為2二左命題熱點(diǎn)二伏安特性曲線的理解1-圖5甲中圖線a、b表示線性元件，圖乙中圖線c、表示非線性元件.2. 圖線a、b的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故凡0 （如圖甲所示）3. 圖線c的電阻隨電壓的增大而減小，圖線的電阻隨電壓的增大而增大（如圖乙所示）.4. 非線性元件的Z-t；圖線是曲線時(shí)，導(dǎo)體電阻心二，即電阻等于圖線上點(diǎn)（S, Z”）與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜 率 的倒數(shù)，而不等于該點(diǎn)切線

9、斜率的倒數(shù).類型1線性元件的分析【例2】如圖6所示，圖線1表示的導(dǎo)體電阻為皿，圖線2表示的導(dǎo)體電阻為皿，則下列說法正確的是（）圖6A. 鳥二心二 1 二 3B. “工二3 二 1C. 將&與皿串聯(lián)后接在恒左電源上，則流過兩電阻的電流之比為1二3D. 將鳥與鳥并聯(lián)后接在恒泄電源上，貝IJ流過兩電阻的電流之比為1二3【變式5】某導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖7所示，下列說法中錯(cuò)渓的是（）圖7A. 該導(dǎo)體的電阻是25 QB. 當(dāng)該導(dǎo)體兩端的電壓為5 V時(shí)，該導(dǎo)體的電功率為0.5 WC. 當(dāng)該導(dǎo)體兩端的電壓為IV時(shí)，通過該導(dǎo)體的電流為0. 04 AD. 當(dāng)通過該導(dǎo)體的電流為0. 1 A時(shí)，該導(dǎo)體兩端的

10、電壓為2. 5 V類型2非線性元件的分析【例3】（多選）我國(guó)已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100 W及以上的白熾燈，之后逐步淘汰白熾燈.假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖8所示圖象上/點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成a角，力點(diǎn)的切線與橫軸成3角，貝 ）A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B.在戲點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tan*1C.在/點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為D.在zt點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為爭(zhēng)【變式6】如圖9所示為某電學(xué)元器件的-/圖線，圖中傾斜虛線為曲線上P點(diǎn)的切線當(dāng)通過該元器件的電流為04 A時(shí)，該元器件的阻值為0圖9A. 250 Q B 125 Q C 100 Q D 62

11、.5 Q 命題熱點(diǎn)三電功電功率和電熱的計(jì)算1. 純電阻電路與非純電阻電路的比較:純電阻電路非純電阻電路實(shí)例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)、電解槽、日光燈等電功與電熱WUt, Q二FRf二尋,JV=OW=Ultf 0二FRt, W>0電功率與熱功率P'UI, P LFR二壬,戶電二尸燉P電二5, PP電P告2. 電功與電熱的處理方法：（1）首先要分淸所研究的電路是純電阻電路還是非純電阻電路，正確選擇汁算公式.處理非純電阻電路的計(jì)算問題時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度岀發(fā)，緊緊圍繞能量守恒左律，利用“電功二電熱 +英他能量“尋找等量關(guān)系求解.【例41 一只

12、電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸岀電壓為220 V的交流電源上（其內(nèi)電阻可忽略不計(jì)），均正常 工作.用電流表分別測(cè)得通過電飯煲的電流是5.0 A,通過洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0.50 A,則下列說法中正 確的是 0A. 電飯煲的電阻為44 Q,洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440 QB. 電飯煲消耗的電功率為1 555W,洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為155. 5WC. Inun內(nèi)電飯煲消耗的電能為6. 6x 104L洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6. 6x 103JD. 電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍【變式7】如圖10所示是某一電骼的銘牌，從銘牌上的信 息可推斷該銘牌對(duì)應(yīng)的電器可能是（）A 電風(fēng)圳B.

13、電飯煲W迎C.電熨斗回熨 號(hào)：FSJ-1M規(guī) 格：180 rrm額定電壓：220絶淀頻軋50業(yè) 額定功率:24 W圖10【變式8】（多選）現(xiàn)有充電器為一手機(jī)電池充電，等效電路如圖門所示，充電器電源的輸岀電壓為S輸出電 流為Z,手機(jī)電池的內(nèi)阻為幾下列說法正確的是（）C.電池充滿后總電荷量為7. 2X104CD 以額左電流工作時(shí)每秒消耗能量為20 J圖11A.充電器輸出的電功率為Ul+Pi B.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為Ul-Pi 力.C.電池產(chǎn)生的熱功率為尸廠D 充電器的充電效率為芳100%【變式9】如圖12所示為一臺(tái)冬天房間里取曖用的曖風(fēng)機(jī)苴內(nèi)部電路可簡(jiǎn)化為加熱電阻線與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，電 動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，將加熱后的熱空氣吹岀設(shè)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為&,電阻線的電阻為皿，將H爰風(fēng)機(jī) 接到額 左電壓為“有效值）