第19讲　电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率-2024年高考物理一轮考点复习精讲精练（全国通用）

第19讲　电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率 目录 考点一　对电阻、电阻定律的理解和应用 1 考点二　对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 2 考点三　电功、电功率、电热与热功率 4 考点四　电流的微观解释和表达式的应用“柱体微元”模型 7 活页练习 9 考点一　对电阻、电阻定律的理解和应用 1．电阻 (1)定义式：R＝. (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小． 2．电阻定律：R＝ρ. 3．电阻率 (1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系 ①金属的电阻率随温度升高而增大；②半导体的电阻率随温度升高而减小；③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体． 4．电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好． (2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小． (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关． 5．电阻的决定式和定义式的区别 公式 R＝ρ R＝ 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻 的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关 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 [例题1] 市面上出现“充电五分钟通话两小时”的手机电源，源于其使用VOOC闪充新技术。VOOC闪充标配的microUSB充电线接口为7针，而常规的microUSB充电线接口为5针，它标配的电池为8个金属触点，而常规电池通常为4﹣5个触点，与常规的microUSB充电线、电池相比，增加触点的作用是为了（　　） A．增大充电电压 B．增大电池的容量 C．增大充电电流 D．增大充电电阻 [例题2] （2021•绍兴二模）如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则（　　） A．导体C的电阻最大 B．导体A两端的电压最大 C．导体B消耗的电功率最大 D．三段导体在相等时间内产生的热量相等 [例题3] 如图所示为通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线，在图线上取一点M，其坐标为（U0，I0），其中过M点的切线与横轴正向的夹角为β，MO与横轴的夹角为α，则下列说法正确的是（　　） A．该电阻阻值随其两端电压的升高而减小 B．该电阻阻值随其两端电压的升高而增大 C．当该电阻两端的电压U＝U0时，其阻值为Ω D．当该电阻两端的电压U＝U0时，其阻值为tanβΩ [例题4] （2022•河南模拟）如图所示，两根材料相同的均匀导体柱m和n，m长为l，n长为2l，串联在电路图1中时，沿x轴方向电势变化如图2φ﹣x所示，选取x＝3l处电势为零，则导体柱m、n的横截面积之比为（　　） A． B． C． D． [例题5] （2022•西城区二模）某同学想用一只半导体热敏电阻Rt制作一支能测量水温的温度计。他查阅资料获得了图1所示的该热敏电阻的R﹣t特性曲线，并设计了图2所示的温度计电路，图中R0＝100Ω，电压表的量程是0～3V，电源电动势恒定，内阻可不计。他的制作目标是温度计的测量范围是0～100℃，且水温100℃时电压表指针偏转达到最大位置。则（　　） A．电源的输出电压为3V B．水温越高，电压表的示数越小 C．电压表的0刻度对应水温0℃ D．水温55℃时电压表的示数为2.40V 考点二　对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 1．I＝与R＝的区别 (1)I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比． (2)公式R＝是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”． 2．对伏安特性曲线的理解 (1)图1甲中的图线a、b表示线性元件，图乙中的图线c、d表示非线性元件． (2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra＜Rb(如图甲所示)． (3)图线c的电阻随电压的增大而减小，图线d的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)． 图1 (4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻． [例题6] 如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a、宽为b，厚为c。在A、B两端加上电压U时测得通过样品的电流是I，在C、D两端加上同样的电压U时测得通过样品的电流是2I，则a：b等于（　　） A． B． C．4 D．2 [例题7] （2022秋•广州期末）如图所示为某金属导体的伏安特