电路与电能--电路及其应用-高考物理一轮复习考点（原卷版）.docx

考点28电路与电能--电路及其应用

新课程标准

1.观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用。

2．通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。

3．了解串、并联电路电阻的特点。

4．能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。

命题特点

1.命题分析：高考对本专题的考查，主要围绕电路展开，涉及电路的计算、故障判断和动态变化分析．特别是电路的测量问题。

2．趋势分析：试题考法灵活多变，对实验综合能力要求较高，学生应予以高度重视，尤其是对电路设计、联系实际的创新实验及欧姆表的应用．

试题

情境

生活实践类

在日常生产生活和科技方面的主要试题情境有家用电器等，涉及这类情境的题目往往考查纯电阻电路和非纯电阻电路的分析与计算、串并联电路的规律与应用、电路故障的分析与判断等

学习探究类

学习探究类涉及的主要试题情境是电学实验问题，包括实验原理的创新、实验器材的选择、实验电路的设计、实验数据的处理和实验误差的分析等问题

考向一电流的理解和计算

考向二电阻定律和欧姆定律

考向三电路的串联、并联

考向四电功和电热电功率和热功率

考向一电流的理解和计算

一、电流部分电路欧姆定律

1．电流

(1)形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压。

(2)标矢性：电流是标量，将正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。

(3)两个表达式

①定义式：I＝eq\f(q,t)；②决定式：I＝eq\f(U,R)。

2、电流的三种表达式及其比较

公式

适用范围

字母含义

公式含义

I＝eq\f(q,t)

一切电路

q为时间t内通过导体横截面的电荷量

eq\f(q,t)反映了I的大小，但不能说I∝q、I∝eq\f(1,t)

I＝nqSv

一切电路

n：导体单位体积内的自由电荷数

q：每个自由电荷的电荷量

S：导体横截面积

v：电荷定向移动速率

从微观上看n、q、S、v决定了I的大小

I＝eq\f(U,R)

金属、

电解液

U：导体两端的电压

R：导体本身的电阻

I由U、R决定，I∝U、I∝eq\f(1,R)

【典例1】(2022·双鸭山一中月考)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流，设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法中正确的是()

A．电流大小为eq\f(ve,2πr)，电流方向为顺时针B．电流大小为eq\f(ve,r)，电流方向为顺时针

C．电流大小为eq\f(ve,2πr)，电流方向为逆时针D．电流大小为eq\f(ve,r)，电流方向为逆时针

【答案】C

【解析】电子做圆周运动的周期T＝eq\f(2πr,v)，由I＝eq\f(e,T)得I＝eq\f(ve,2πr)，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针．

【典例2】(2022·四川省仪陇宏德中学高三模拟)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.eq\f(mv2,2eL)B.eq\f(mv2Sn,e)C．ρnevD.eq\f(ρev,SL)

【答案】C

【解析】由电流定义式可知：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．

练习1、(2022·濮阳期末)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现，质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子(初速度为零)，经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电荷量为e，那么这束质子流内单位体积的质子数n是()

A.eq\f(I,eS)eq\r(\f(2U,m)) B.eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,eU))

C.eq\f(I,eS)eq\r(\f(2eU,m)) D.eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU))

【答案】D

【解析】质子在电场力作用下加速，加速后的速度为v，根据动能定理，则有eq\f(1,2)mv2＝eU，解得v＝eq\r(\f(2eU,m))，等效电流为I，单位体积的质子数