2025年高考物理专题复习第八章恒定电流.doc

第八章eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,,)))恒定电流

[定标——核心素养]

物理观念

理解电流、电功、电功率、电热等基本概念。

科学思维

能够运用闭合电路的欧姆定律解决实际问题。

[定位——主干知识]

1.欧姆定律2.电阻定律3.电阻的串联、并联

4．电源的电动势和内阻5.闭合电路的欧姆定律6.电功率、焦耳定律

7．实验：测量金属丝的电阻率8.实验：测量电源的电动势和内阻

9．实验：用多用电表测量电学中的物理量

第1课时电阻定律、欧姆定律、焦耳定律eq\a\vs4\al(?基础自修课?)

必备知识(一)电流的理解及表达式的应用

1．[公式I＝eq\f(q,t)的应用]

如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过。若在t秒内，通过溶液内截面S的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是()

A．正离子定向移动形成的电流方向从A→B，负离子定向移动形成的电流方向从B→A

B．溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零

C．溶液内的电流方向从A→B，电流I＝eq\f(n1e,t)

D．溶液内的电流方向从A→B，电流I＝eq\f(?n1＋n2?e,t)

[系统归纳]

三种电流表达式的比较

公式

公式含义

定义式

I＝eq\f(q,t)

eq\f(q,t)反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝eq\f(1,t)

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＝eq\f(U,R)

I由U、R决定，

I∝UI∝eq\f(1,R)

2.[微观表达式I＝nqSv的应用]

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，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，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()

A.eq\f(mv2,2eL) B.eq\f(mv2Sn,e)

C．ρnev D.eq\f(ρev,SL)

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)电荷通过横截面的时间t＝eq\f(L,v)。

(3)电流的微观表达式I＝eq\f(Q,t)＝nqvS。

[精解详析]

1．选D电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由题图所示可知，电流方向是A→B，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不为零，电流I＝eq\f(q,t)＝eq\f(n1e＋n2e,t)，故选项D正确，A、B、C错误。

2．选C由电流定义可知：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(nvtSe,t)＝neSv，由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρeq\f(L,S)＝ρneLv，又E＝eq\f(U,L)，故E＝ρnev，选项C正确。

必备知识(二)欧姆定律和电阻定律的理解及应用

1．[电阻率的认识]

下列说法中正确的是()

A．由R＝eq\f(U,I)可知，电阻与电压、电流都有关系

B．由R＝ρeq\f(l,S)可知，电阻只与导体的长度和横截面积有关系

C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小

D．所谓超导现象，就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象

2．[闭合电路欧姆定律和电阻定律的综合应用]

(2020·浙江1月选考)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱，他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定，握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱()

A．通过的电流增大

B．两端的电压增大

C．阻值增大为原来的1.2倍

D．电功率增大为原来的1.44倍

[系统归纳]

1.电阻率的认识

(1)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。

(2)电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小。

2．电阻的决定式和定义式的比较

公式

决定式

定义式

R＝ρeq\f(l,S)

R＝eq\f(U,I)

区别

指明了电阻的决定因素

提供了一种测定电阻的方法，电阻与U和I无关

适用于粗细均匀的金属导