1、 您身边的志愿填报指导专家第 - 1 - 页 版权所有 中国高考志愿填报门户2011届高三物理一轮复习全案：21 电流、电阻、电动势（选修 3-1）【高考目标定位】考纲点击 热点提示1. 欧姆定律2. 电阻定律3. 电阻的串联、并联4. 电源的电动式和内阻5. 闭合电路的欧姆定律6. 电功率、焦耳定律实验七：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表1. 导体伏安特性曲线 U-I 图像和 I-U 图像的应用以及闭合电路欧姆定律路端电压和电流关系图象的应用2. 应用电路的串、并联规律结合闭合电路欧姆定律进行电路
2、的动态分析，题型多为选择题3. 含容电路、含电动机电路等的分析和计算，以及电路故障的分析与判断，常以选择题的形式出现4. 电路中的电功和电热的计算，能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点5. 电学基本仪器的使用及读数，电学实验以及相关电路的设计，几乎是每年高考的必考内容【考纲知识梳理】一电流1 定义：电荷的定向移动形成电流。2 电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。在外电路中电流由高电势点流向低电势点，在电源的内部电流由低电势点流向高电势点（由负极流向正极） 。3 电流强度：（1 ）定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值，I=q/t 。（2 ）在国际单位制中电
3、流的单位是安.1mA=10 -3A，1A=10 -6A。 （3 ）电流强度的定义式中，如果是正、负离子同时定向移动，q 应为正负离子的电荷量和。 二电阻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：R=U/I，单位: 3 电阻是导体本身的属性，跟导体两端 的电压及通过电流无关。 4 电阻定律 您身边的志愿填报指导专家第 - 2 - 页 版权所有 中国高考志愿填报门户（1 ）内容：温度不变时，导体的电阻 R 与它的长度 L 成正比，与它的横截面积 S 成反比。（2 ）公式：R=L/S。 （3 ）适用条件：粗细均匀的导线；浓度均匀的电解液。 5 电阻率：反映了材料对
4、电流的阻碍作用。 （1 ）有些材料的电阻率随温度升高而增大（如金属） ；有些材料的电阻率随温度升高而减小（如半导体和绝缘体） ；有些材料的电阻率几乎不受温度影响（如锰铜和康铜） 。 （2 ）半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料称为半导体，半导体 有热敏特性，光敏特性，掺入微量杂质特性。 （3 ）超导现象：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到零，这种现象叫超导现象，处于这种状态的物体叫超导体。 三、电动势1、定义：在电源内部，非静电力所做的功 W 与被移送的电荷 q 的比值叫电源的电动势。2、定义式 ： E=W/q3、单位：伏（V）4、物理
5、意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过 1C 电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。【要点名师精解】一、电流的微观解释1、如图所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体 AD 上取两个截面 B 和 C，设导体的横截面是 S，导体每单位体积内的自由电荷数是 n，每个电荷的电量为 q，电荷定向移动的速率为v，则在时间 t 内处于相距为 vt 的两截面 B、 C 间的所有自由电荷将通过截面 CA B C Dvt由 tqI得 I=neSv2、区分三种速率： 您身边的志愿填报指导专家第 - 3 - 页 版权所有 中国高考志愿填报门户（1 ）电流传
6、导速率：既电场的传播速率，等于光速 3 m/s。810（2 ）电荷定向移动速率：I=neSv 中的 v 是电荷定向移动的速率约为 m/s（机械运动5速率） 。（3 ）电荷无规则热运动的速率大约是 m/s5103、归纳一下和电流有关的各种表达式I=neSv (微观) tqIRUIrEIUPBLFI【例 1】(天津高考)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为 S，电流为 I 的电子束。已知电子的电量为 e，质量为 m，则刚射出加速电场时，一小段长为L 的电子束内的电子数为【 】A eUSLI2B eUmLI2C。mID。I
7、S解析：根据动能定理可以知道，电子束经过加速电场后的速度为： meUv2电子束运行L 所需要的时间：t=L /v= eUmL2由电流定义式 I=Q/t=Ne/t 可以知道：N=It/e=I，所以答案 B 正确。答案：B名师点评：此题考查了电流的定义式，由此题可以看出高考并不都是高难度的题，其实大多数都是中等难度以下的试题，对此种题，我们应该对基本概念、基本规律给予重视，抓住基础，从基础出发，对于高考来说还是很有效的，注重基础。【感悟高考真题】1、 （ 09 年广东理科基础 5） 导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下 您身边的志愿填报指导专家第 - 4 - 页 版权所有 中国高
8、考志愿填报门户列表述正确的是A横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D电流一定，电阻与导体两端的电压成反比答案：A解析：对于同中材料的物体,电阻率是个定值, 根据电阻定律 slR可知 A 正确。2、 （ 09 年北京卷 23） 单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量） 。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极 a和 c,a,c 间的
9、距离等于测量管内径 D，测量管的轴线与 a、c 的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极 a、c 的间出现感应电动势 E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量 Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为 B。（1 ）已知 330.4,2510,.2/DmBTQs，设液体在测量管内各处流速相同，试求 E 的大小（ 去 3.0）（2 ）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直
10、 您身边的志愿填报指导专家第 - 5 - 页 版权所有 中国高考志愿填报门户的简便方法；（3 ）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为 .R a、c 间导电液体的电阻 r 随液体电阻率色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以 E、R。r 为参量，给出电极 a、c 间输出电压 U 的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。解析：（1 ）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线 的运动，在电极 a、c 间切割感应线的液柱长度为 D， 设液体的流速为 v，则产生的感应电动势为E=BDv 由流量的定义，有 Q=Sv= v42 式联立解得 DBQE2代入数据得 V331
11、0.4.015（2 ）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如：改变通电线圈中电流的方向，使磁场 B 反向，或将传感器输出端对调接入显示仪表。（3 ）传感器的显示仪表构成闭合电路，有闭合电路欧姆定律rREI)/(IrIRU输入显示仪表是 a、c 间的电压 U，流量示数和 U 一一对应， E 与液体电阻率无关，而 r 随电阻率的变化而变化，由式可看出， r 变化相应的 U 也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随 a、c 间的电压 U 的变化而变化，增大 R，使 Rr，则 UE,这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响。3、 （ 2009 年全国卷理综）
12、 24.(15 分) 材料的电阻率 随温度变化的规律为 0(1+at),其中 称为电阻温度系数， 0 是材料在 t=0 时的电阻率.在一定的温度范围内 是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在 0 时，铜的电阻率为 1.710 8 m,碳的电阻率为 3.510 -5m, 附近，在 0 时，. 铜的电阻温度系数为 3.910 3 -1,碳的电阻温度系数为-5.010-4 -1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长 1.0 m 的导体
13、，要求其电阻在 0 附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化 ). 您身边的志愿填报指导专家第 - 6 - 页 版权所有 中国高考志愿填报门户答案 0.0038m【解析】设碳棒的长度为 X,则铜棒的电阻为 ,碳棒的电阻sxtsxRo)1()1(1,要使得在 00c附近总电阻不随温度变化,则有 ,sxtsxRo)1(22 定 值21R则有式中 t 的系数必须为零,即有 x0.0038m.4、 （08江苏物理2）.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以 表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第
14、一次真正应用.在下列有关其它电阻应用的说法中,错误的是 （ D ）A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 B.光敏电阻是一种光电传感器C.电阻丝可应用于电热设备中D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流 的作用解析：考查基本物理常识。热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系，测 得该热敏电阻的值即可获取温度，从而应用于温度测控装置中，A 说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B 说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C 说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D 说法错误。5、 （08 海南物理 11）.当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值
15、 变小 （填“变大”、 “不变”或“变小” ）.半导体热敏电阻 是利用半导体材料的电阻率随 温度 变化而改变的特性制成的.解析：光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻，半导体材料的电阻率随温度升高而减小。6、 （08 广东理科基础 15） 关于电阻率的说法正确的是 （ ）A电阻率与导体的长度无关 B电阻率与导体的材料有关C电阻率与导体的形状有关 D电阻率与导体的横截面积有关解析：电阻率只与导体材料有关，与导体的形状、 长度和导体的截面积都没有关系，故选项B 正确。【考点精题精练】1、 如图所示，为由基本门电路组成的四个电路，其中能使小灯泡发光的是（ ） 您身边的志愿填报指导专家第 - 7 -
16、页 版权所有 中国高考志愿填报门户答案：A2、 如图所示，是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图，则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是 （ ）A小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小B小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小C欧姆定律对小灯泡不 适用D如果把三个这种相同的灯泡串联后，接到电压恒为 12V 的电源上，则流过每个小灯泡的电流为 0.4A答案：D3、如图所示，横截面积为 S 的导体中，单位体积内的自由电子数为 n，每个电子的电量为 e，在电场力的作用下电子以速度 v 定向移动。求导体中的电流。如果导体中单位长度内的自由电子数为 n，则导体中的电流又是多少？
17、A（答案：I=neSv I=nve ）这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用4、某电解质溶液，如果在 1 s 内共有 5.01018 个二价正离子和 1.01019 个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？解析：设在 t=1s 内，通过某横截面的二价正离子数为 n1，一价离子数为 n2，元电荷的电 您身边的志愿填报指导专家第 - 8 - 页 版权所有 中国高考志愿填报门户荷量为 e，则 t 时间内通过该横截面的电荷量为 q=（2n 1+n2）e电流强度为I= =tqten)(21= 1.610-19A=3.2 A10.0.51985、氢原子的核外只有一个电子，设电子在
18、离原子核距离为 R 的圆轨道 上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为 e，运动速率为 v，求电子绕核运动的等效电流多大？解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间 T 内，通过这个截面的电量q=e，由圆周运动的知识有：T = vR2根据电流的定义式得：I= etq6、来自质子源的质子（初速度为零） ，经一加速电压为 800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为 1mA 的细柱形质子流。已知质子电荷 e=1.6010-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距 L 和 4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为 n1 和 n2，则n1n2=_ _。L 4L质子源v1 v2解析：按定义， Itq.1025.6eItn由于各处电流相同，设单位长度的电子数为 n，则： 21由 则 as2:2 1:2:1n
