2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)学生用-第1讲 电流　电阻　电功　电功率.docxVIP

第1讲电流电阻电功电功率

学习目标1.了解电流的定义式,会推导电流的微观表达式。2.会用电阻定律和欧姆定律进行计算,理解伏安特性曲线。3.理解电功、电功率、焦耳定律,会区分纯电阻电路和非纯电阻电路。

考点一电流的理解与计算

1.形成的条件:导体中有;导体两端存在。?

2.电流

(1)定义式:I=。?

(2)物理意义:描述电流的强弱。

(3)单位:(A),国际单位制中的基本单位之一。?

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.利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题

设柱体微元的长度为L,横截面积为S,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,电荷定向移动的速率为v,则:

(1)柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq。

(2)柱体中全部电荷通过横截面的时间t=Lv

(3)电流的微观表达式I=Qt=nqSv

5.三种电流表达式的比较

公式

公式含义

定义式

I=q

qt反映了I的大小,但不能说I∝q,I∝

微观式

I=nqSv

从微观上看n、q、S、v决定了I的大小

决定式

I=U

I由U、R决定,I∝U,I∝1

判断正误

(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就越多。()

(3)电荷定向移动产生电流,所以电荷的移动速率就是电流的传导速率。()

例1如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是()

A.当n1=n2时电流大小为零

B.当n1n2时,电流方向从B→A,电流大小为

I=(

C.当n1n2时,电流方向从A→B,电流大小为

I=(

D.溶液内电流方向从A→B,电流大小为

I=(

听课笔记?

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例2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.mv22eL B.mv2

听课笔记?

?

?

考点二欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用

1.欧姆定律

(1)内容:通过导体的电流跟导体两端的成正比,跟导体的成反比。?

(2)表达式:I=UR

(3)适用范围:金属导电和电解质溶液导电,不适用于气态导电或半导体元件。

(4)导体的伏安特性曲线(I-U图线)

①比较电阻的大小:图线的斜率,图中R1R2(选填“”“”或“=”)。?

②线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律。

③非线性元件:伏安特性曲线是曲线的电学元件,不适用于欧姆定律。

2.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材料有关。?

(2)公式:。?

其中l是导体的长度,S是导体的横截面积,ρ是导体的,其国际单位是欧·米,符号为Ω·m。?

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

①金属:电阻率随温度升高而。?

②负温度系数半导体:电阻率随温度升高而。?

③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。

判断正误

教材情境:选自人教版教材必修第三册P60,图11.2-4导体A、B的伏安特性曲线

结合图像,判断下列说法的正误

(1)导体A、B的电阻均可用R=UI计算,由公式可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,与流过导体的电流成反比。(

(2)导体A的电阻等于I-U图线斜率的倒数。()

(3)若A、B两导体长度相同,横截面积相同,则A的电阻率大于B的电阻率。()

角度电阻定律与欧姆定律的应用

例3(2025·四川成都高三期末)在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质—髓质累积而成的,