第9章 第1讲 电路的基本概念和规律-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第九章 电路及其应用 第1讲　电路的基本概念和规律 返回目录 定向 正电荷 正比 反比 返回目录 正比 反比 纯电阻电路 P＝UI 返回目录 × × × √ √ 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 1．了解电流的定义及I＝ eq \f(q,t) ，会推导电流的微观表达式。 2．理解电阻的概念，掌握电阻定律。 3．理解欧姆定律并学会应用欧姆定律分析问题。 4．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的特点。 【知识总览】 eq \f(q,t) Q＝I2Rt P热＝I2R 【微点辨析】 (1)由R＝ eq \f(U,I) 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)根据I＝ eq \f(q,t) 可知，I与q成正比。( ) (3)由ρ＝ eq \f(RS,l) 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)公式W＝UIt及Q＝I2Rt适用于任何电路。( ) (5)公式W＝ eq \f(U2,R) t＝I2Rt只适用于纯电阻电路。( ) 考点 eq \a\vs4\al(1) 电流的理解与计算(素养自修) 1．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。 2．电流的三个表达式 公式 适用范围 字母含义 公式含义 定义式 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) 微观式 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：导体的横截面积 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 决定式 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) 1．[公式I＝ eq \f(q,t) 的应用]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 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。 答案　C 2．[电流的微观表达式](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．ρnev D． eq \f(ρev,SL) 解析　由电流定义式可知：I＝neSv。由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρ eq \f(L,S) ＝ρneLv，又E＝ eq \f(U,L) ，故E＝ρnev，选项C正确。 答案　C 考点 eq \a\vs4\al(2) 欧姆定律和电阻定律(互动共研) 1．电阻的决定式和定义式的比较 公式 R＝ρ eq \f(l,S) R＝ eq \f(U,I) 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了导体的电阻由哪些因素决定，R由ρ、l、S共同决定 提供了一种测电阻的方法——伏安法，R与U、I均无关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何纯电阻导体