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[高考导航]考点内容要求高考(全国卷)三年命题情况对照分析201620172018命题分析欧姆定律Ⅱ卷Ⅰ·T23：传感器的应用卷Ⅱ·T17：电路分析T23：测电源的内阻卷Ⅲ·T22：实物连线卷Ⅰ·T23：研究小灯泡的伏安特性曲线卷Ⅱ·T23：测微安表的内阻，实物连线卷Ⅲ·T23：多用电表卷Ⅰ·T23：热敏电阻的阻值随温度变化的曲线卷Ⅱ·T22：电表的改装卷Ⅲ·T23：电阻的测量、实物连线1.从高考题型看，以选择题和实验题的形式命题，且每年必有电学实验题。2.对电学实验的考查方式有：基本仪器的使用、读数、画实验原理图、设计实验方案、实验器材的选取、连接实物图等多种方式。电阻定律Ⅰ电阻的串联、并联Ⅰ电源的电动势和内阻Ⅱ闭合电路的欧姆定律Ⅱ电功率、焦耳定律Ⅰ实验八：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线实验十：测定电源的电动势和内阻实验十一：练习使用多用电表第1讲电路的基本概念和规律知识排查欧姆定律1.电流(1)形成的条件：导体中有_________；导体两端存在______。(2)标矢性：电流是标量，规定_______定向移动的方向为电流的方向。自由电荷(3)三个表达式：①定义式：I＝qt；②决定式：I＝UR；③微观表达式I＝nqvS。电压正电荷2.欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成______，跟导体的电阻R成______。(2)公式：I＝____。(3)适用条件：适用于_____和电解质溶液，适用于纯电阻电路。正比反比金属UR电阻定律1.电阻定律(1)内容：导体的电阻R跟导体的_______成正比，跟导体的___________成反比，还跟导体的材料有关。(2)表达式：R＝_____。长度l2.电阻率(1)计算式：ρ＝_____。(2)物理意义：反映导体的_________，是导体材料本身的属性。(3)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而______，半导体的电阻率随温度升高而______。横截面积S导电性能增大减小ρlSRSl电阻的串联、并联U1＋U2＋U3串联电路并联电路电路图基本特点电压U＝___________U＝___________电流I＝____________I＝___________总电阻R总＝____________功率分配P1R1＝P2R2＝…＝PnRnU1＝U2＝U3I1＝I2＝I3I1＋I2＋I3R1＋R2＋R31R总＝___________P1R1＝P2R2＝…＝PnRn1R1＋1R2＋1R31.电功(1)定义：导体中的自由电荷在_______作用下定向移动，电场力对自由电荷做的功称为电功。(2)公式：W＝qU＝______。(3)电流做功的实质：______转化成其他形式能的过程。电场力电功率、焦耳定律2.电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的_______。(2)公式：P＝Wt＝_____。UIt电能快慢UI3.焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成______，跟导体的电阻成______，跟通电时间成正比。(2)计算式：Q＝______。正比4.热功率(1)定义：单位时间内的发热量。(2)表达式：P＝Qt＝_____。正比I2RtI2R小题速练1.思考判断(1)电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向。()(2)由R＝UI可知，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。()(3)由I＝UR知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。()(4)金属的电阻率由导体本身的性质决定，与温度有关。()(5)公式W＝UIt适用于任何电路中求电功，Q＝I2Rt适用于任何电路求电热。()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√2.[鲁科版选修3－1·P52·T4改编]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正确的是()答案CA.电流大小为ve2πr，电流方向为顺时针B.电流大小为ver，电流方向为顺时针C.电流大小为ve2πr，电流方向为逆时针D.电流大小为ver，电流方向为逆时针解析电子做圆周运动的周期T＝2πrv，由I＝eT得I＝ve2πr，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针。3.(2019·浙江温州模拟)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且abc。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻值最小的是()答案A4.(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内()A.电炉放出的热量与电动机放出的热量相等B.电炉两端电压小于电动机两端电压C.电炉两端电压等于电动机两端电压D.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率答案ABD电流的理解及计算三个电流表达式的比较公式适用范围字母含义公式含义定义式I＝qt一切电路q为时间t内通过导体横截面的电荷量qt反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝1t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∝UI∝I＝UR1R【例1】如图1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，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，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()答案C图1A.mv22eLB.mv2SneC.ρnevD.ρevSL解析欧姆定律I＝UR，电流的微观表达式I＝neSv，电阻定律R＝ρlS，则金属棒内场强大小为E＝UL＝IRL＝ρnev，故选项C正确。1.如图2所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()图2A.vqB.qvC.qvSD.qvS答案A2.如图3所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离于数为n2。设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是()图3A.溶液内电流方向从A到B，电流大小为n1etB.溶液内电流方向从B到A，电流大小为n2etC.溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B，电流大小为（n1＋n2）et答案D解析电解液中通过一截面的电荷量应为n1e＋n2e，则电流为I＝qt＝（n1＋n2）et。电流方向为正电荷定向移动方向，为A→B，选项D正确。电阻、电阻定律的理解与应用1.电阻与电阻率的关系2.电阻的决定式和定义式(1)电阻的决定式R＝ρlS指明了电阻的决定因素，适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液。(2)电阻的定义式R＝UI提供了一种测量电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关，适用于任何纯电阻电路。A.6∶3∶2B.1∶1∶1C.2∶3∶6D.1∶2∶3【例2】有一长方形导体，长a、宽b、高h之比为6∶3∶2，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图4所示，分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时，导体中电荷定向移动的速度分别为v1、v2、v3，则v1∶v2∶v3为()图4解析根据R＝ρLS，I＝UR，I＝nSqv，可得v＝UnρqL，即v∝1L，所以v1∶v2∶v3＝1∶2∶3，选项D正确。答案D某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：(1)导体的电阻率不变；(2)导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比；(3)在ρ、l、S都确定之后，应用电阻定律R＝ρlS求解。1.两根材料相同的均匀导线x和y，其中x长为l，y长为2l，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图5所示，那么，x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为()图5A.3∶11∶6B.2∶31∶6C.3∶21∶5D.3∶15∶1解析由题图可知，两导线两端的电压之比为3∶1，电流相同，则电阻之比为3∶1，由电阻定律R＝ρlS得横截面积S＝ρlR，横截面积之比SxSy＝lxly·RyRx＝12×13＝16，A正确。答案AA.1∶4B.1∶8C.1∶16D.16∶12.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()解析本题应根据电阻定律R＝ρlS、欧姆定律I＝UR和电流定义式I＝qt求解。对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍后，则其横截面积必然变为原来的12，由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来的12，横截面积变为答案C原来的2倍，故其电阻变为原来的14。给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：I1＝U4R，I2＝U14R＝4UR，由I＝qt可知，在相同时间内，电荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16。欧姆定律与伏安特性曲线1.I＝UR与R＝UI的区别(1)I＝UR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)R＝UI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”。(1)定义：用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，画出的I－U图象。(2)应用①伏安特性曲线上每一点的纵、横坐标对应此时的电流值、电压值。②I－U图象中图线上某点与O点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小。③I－U图象中图线上某点到I轴、U轴的垂线与坐标轴所围的面积对应此时的电功率。2.伏安特性曲线(3)两类图线(如图6所示)图6①线性元件的伏安特性曲线(图甲中a、b)是过原点的直线，表明它的电阻是不变的。②非线性元件的伏安特性曲线(图乙中c、d)是曲线，表明它的电阻是变化的。图7【例3】(多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图7所示。图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则()A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小B.在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβC.在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0D.在A点，白炽灯的电阻可表示为U0I0答案CD解析白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项A错误；在A点，白炽灯的电阻可表示为U0I0，不能表示为tanβ或tanα，故选项B错误，D正确；在A点，白炽灯的功率可表示为U0I0，选项C正确。1.(多选)如图8所示，图线a表示的导体的电阻为R1，图线b表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()图8A.R1∶R2＝1∶3B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C.将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流之比I1∶I2＝1∶3答案AC解析根据I－U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1∶R2＝1∶3，A项正确；根据公式R＝ρlS可得，把R1拉长到原来的3倍长后，横截面积减小为原来的13，所以电阻变为原来的9倍，B项错误；串联电路电流相等，将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1∶I2＝1∶1，根据公式P＝I2R可得，功率之比P1∶P2＝1∶3，C项正确；并联电路电压相等，电流比等于电阻之反比，将R1与R2并联后接于电源上，电压相等，电阻R1∶R2＝1∶3，所以电流比I1∶I2＝3∶1，D项错误。图9A.L1的电阻为12ΩB.L1的电压为L2电压的2倍C.L1消耗的电功率为0.75WD.L1、L2消耗的电功率的比值等于4∶12.(多选)在如图9甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时()答案AC解析电路中的总电流为0.25A，L1中电流为0.25A