新高考物理一轮复习考点讲义第10章第50课时　电路的基本概念及电路分析（含答案）

这是一份新高考物理一轮复习考点讲义第10章第50课时　电路的基本概念及电路分析（含答案），共9页。
目标要求 1.知道电流的概念、表达式及微观表达式，理解电阻定律。2.理解部分电路欧姆定律及伏安特性曲线。3.会进行串、并联电路分析，理解电表改装的原理。4.理解焦耳定律并能区分纯电阻电路和非纯电阻电路。
考点一 电流的概念及表达式 电阻定律
1.电流
电荷的 形成电流，I＝ 。
2.电流形成的条件：导体中有 ；导体两端存在 。
3.电流的标矢性：电流是标量，但有方向，规定 定向移动的方向为电流的方向。
4.电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成 ，与它的横截面积S成 ；导体电阻还与构成它的 有关。
(2)公式：R＝ 。
其中l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是导体的 ，其国际单位是 ，符号为 。
(3)电阻率
①物理意义：反映导体的 ，是导体材料本身的属性。
②电阻率与温度的关系
金属：电阻率随温度升高而 ；
负温度系数半导体：电阻率随温度升高而 ；
超导体：一些金属和合金在温度低到临界温度时，电阻可以降到0。
1.由I=qt可知，I与q成正比，与t成反比。( )
2.电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多。( )
3.由ρ=RSl知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。( )
4.电阻率越大，导体对电流的阻碍作用就越大。( )
1.如图所示，设金属导体的横截面积为S，导体中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，自由电荷定向移动的速率为v，试推导电流的微观表达式。
2.在导体导电时，电流的电场建立速度与电荷定向移动的平均速率相同吗？
例1 (2024·山东聊城市质检)如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，自由电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为( )
A.mv22eLB.mv2SneC.ρnevD.ρevSL
电流的三种表达式及其比较
例2 (2024·广西卷·6)将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体，总长度为1.00 m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体L1、L2的电阻率之比约为( )
A.2∶3B.2∶1C.5∶3D.1∶3
考点二 部分电路欧姆定律 串、并联电路的特点
1.部分电路欧姆定律
(1)内容：导体中的电流跟导体两端的 成正比，跟导体的 成反比。
(2)表达式：I＝ 。
(3)适用范围： 导电和 导电，不适用于气态导体或半导体元件。
2.对U－I图像和I－U图像的理解(如图甲、乙所示)
(1)图中Ra Rc，Rd Rf(均选填“>”“IR，欧姆定律不适用，大部分电能转化为机械能。
②当电动机通电但卡住不转动时：电动机电路可以看成纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能。
答案精析
考点一
1.定向移动 qt
2.自由电荷 电压
3.正电荷
4.(1)正比 反比 材料 (2)ρlS 电阻率 欧·米 Ω·m (3)①导电性能 ②增大 减小
判断正误
1.× 2.√ 3.× 4.×
讨论交流
1.推导：t时间内电荷定向移动的距离L＝vt，t时间内通过导体某一横截面的电荷数N＝nvtS，t时间内通过导体某一横截面的电荷量Q＝Nq＝nvtSq，电流I＝Qt＝nqvS。
2.不同，电流以光速传输，电荷定向移动的平均速率远小于光速。
例1 C [由电流的定义式可知，I＝qt＝nvtSet＝neSv，由欧姆定律可得，U＝IR＝neSv·ρLS＝ρneLv，又电场强度大小为E＝UL，故E＝ρnev，选项C正确。]
例2 B [根据电阻定律R＝ρLS，得ΔR＝ρΔxS，根据欧姆定律ΔU＝I·ΔR，整理可得ρ＝SI·ΔUΔx，结合题图可知导体L1、L2的电阻率之比ρ1ρ2＝−−0.25＝21，故选B。]
考点二
1.(1)电压 电阻 (2)UR (3)金属 电解质溶液
2.(1)> Q
电热
电流通过导体产生的热量
Q＝
电功率
单位时间内电流所做的功
P＝
对纯电阻电路，电功率等于热功率：P＝P热＝UI＝I2R；
对非纯电阻电路，电功率大于热功率：P>P热
热功率
单位时间内导体产生的热量
P热＝