2025届高考物理一轮复习导学案：闭合电路欧姆定律

( Wu li xue an 组题人： 核对人： 审核人： 学案 高三物理 第周第个 ) 闭合电路欧姆定律 一、电源含义： 二、电流： （1）定义；电荷的 移动形成电流； 注：①此处的“电荷”指自由电荷。 ②电荷的无规则运动形不成电流，只有定向移动才能形成电流。 恒定电场： 恒定电流: （2）形成条件：导体两端存在 。 （3）电流的方向： 电荷定向移动的方向为电流的方向，如果电流是靠自由电子的定向移动形成的，则电流方向 （4）定义式： ， 单位： 1A = mA = µA，电流是 量 （5）电流的种类 ① 直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电：大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。 ② 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。 （6）电流的微观本质：如下图所示，AD表示粗细均匀的一段导体长为L，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，推导电流的微观表达式： 注：电流的传导速率（等于光速），电子定向移动速率（其大小与电流有关，一般为10-2～10-3m/s），电子热运动速率（与热运动有关，一般为每秒几百米） 三．电动势 1、明确：（1）在金属导体中是自由电子的定向移动形成的电流，其定向移动方向与电流方向相反。 （2）在外电路中电流的方向是从电源的正极流向负极，而在电源内部电流的方向是由电源的负极流向正极。 （3）电源是靠非静电力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流。 2、非静电力 ( F )（1）正电荷从负极不断地移回到正极，此过程受到电场力，但电场力是阻力。因此，还需要某种动力，这种力不是静电场给的，所以我们把它称做非静电力。 （2）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 （3）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。 3、 电动势：如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么W与q的比值，叫做电源的 电动势。用E表示电动势，则：电动势在数值上等于 把1C的正电荷在电源内部 从 极移送到 ___ 极所做的功；单位是 ，符号是 ；电动势由电源中 决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。电动势描述了电源把其他形式的能转化为电势能的本领。 4、电源内阻：电源内部也是由 组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的 。 反映电池本身特性的参数： 和 。 四．欧姆定律 （1）内容：流过导体的电流与导体两端的电压成 ，与导体的电阻成反比，即 （2）适用条件： 。（气体导电和某些导电器件如晶体管并不适用）。 （3）图像：I－U斜率越大的图线R越 ；U－I图线中斜率越大的图线R越 。 （4）应用时U、I、R三个物理量要对应同一段电路 五．电阻 （1） 定义：导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻 （2） 定义式： 单位：欧姆，国际符号Ω 6． 电阻定律 （1）公式：R= （2）电阻率 1 计算公式与物体的长度L、横截面积S无关，由物体的 决定与 有关 2 物理意义：反映了材料对电流的阻碍作用，在数值上等于用这种材料制成1m长，横截面积为1m2的导线的电阻值。 3 与温度的关系：有些材料（如金属）的电阻率随温度的升高而 ，有些材料（如绝缘体半导体）的电阻率随温度升高而 ，用来做电阻温度计；也有些材料（如锰铜、康铜）的电阻率几乎不受温度的影响，用来做标准电阻。 七． 闭合电路的欧姆定律 (1).闭合电路欧姆定律内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成________．(2)公式 变化式 . 注：只适用于 电路 2．路端电压 ⑴ 路端电压与电流的关系: U= 注：适用于任意电路。 图象如图，图象为倾斜直线，纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻。 ⑵ 路端电压与负载关系 负载即用电器，而R就是由负载的结构决定的，当其变化时，路端电压U，电流I随之变化，由E=U+Ir得U=______________ 可见：（1）U路随R的增大而增大，随R的减少而减小，变化如图示。 （2）当 R→0（短路）时，U＝0，此时I=最大．会引起火灾。 （3）当R→∞（断路）时，U＝E 3.区别几种不同功率。 （1）．电源的总功率：P总＝EI＝IU外＋IU内＝P出＋P内． 若外电路是纯电阻电路，则有P总＝I2(R＋r)＝. （2）．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝U内I＝P总－P出． （3）．电源的输出功率：P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内． 若外电路是纯电阻电路，则有 P出＝I2R＝＝. (4)P出与R的关系如图所示． (1)当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝. (2)当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小． (3)当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大． (4)当P出<Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1·R2＝r2. 典型例题 1：关于电流的方向，下列叙述正确的是( ) A 金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向 B 在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流的方向不能确定 C 不论何种导体，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 D 电荷定向移动的速率等于电流的传导速率 E导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大 2． 截面积为S的导线中，通有电流强度为I的电流．已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间△t内通过导线截面的电子数是 ( ) A．nSv△t． B．nv△t． C. D. 3：一电解池在1s内，共有5×1018个二价正离子和1．0×1019个一价负离子通过某截面，那么，通过这个截面的电流强度是（ ） A．l.6A B．2.4A C．3.2A D．0A 4.如图所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则　（ ） A．通过两棒的电流强度相同 B．通过两棒的电流强度不相同 C.两棒内自由电子定向移动的平均速率相同 D．两棒内自由电子定向移动的平均速率不同，细棒中自由电子的平均速率较粗棒的大 5、铅蓄电池的电动势为2,这表示(   ) A.电路中每通过1的电荷量,电源把2的化学能转化为电能 B.铅蓄电池断开时其两极间的电压为2 C.铅蓄电池在1内将2的化学能转化成电能 D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5)的大 6、在纯电阻电路中，电源电动势为E，内电阻为r，电源的路端电压为U，在一段时间内有电荷量Q从电源流过，则下列说法正确的是（ ） A.电流对外电路做功EQ； B.电流对外电路做功（E-U）Q； C.电源中非电能转化成的总电能为（E-U）Q； D.电源提供的能量为EQ，但有用的只有UQ； 7.如图所示是对两个电源测电源电动势和内电阻实验的电流和路端电压关系图，则应有 （ 　 ） A．当I1=I2时，电源电功率P1=P2 B．当I1=I2时，外电阻R1=R2 C．当U1=U2时，电源输出功率P1出＜P2出 D．当U1=U2时，电源内部消耗的电功率P1内＜P2内 8、电动势为E，内阻为的电池与固定电阻，可变电阻R串联，如图所示，设，，当变阻器的滑动片自端向端滑动时，下列物理量中随之减小的是（ ） A．电源的输出功率． B．变阻器消耗的功率． C．固定电阻上消耗的功率． D．电池内阻上消耗的功率． 9、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是(    ) A.该元件是非线性元件,所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻 B.加5电压时,导体的电阻约是5 C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小 D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小 10、电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、.由图可知、的值分别为多少？ 11、如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻 r＝0.5Ω，电动机的电阻R0=1.0Ω，电阻R1=1.5Ω。电动机正常工作时，电压表的示数V1=3.0V，求：（1）电源释放的电功率？（2）电动机消耗的电功率？将电能转化为机械能的功率？（3）电源的输出功率？ 欧姆定律 电源 闭合电路欧姆定律 学案 共3 页 学科网（北京）股份有限公司 $$