专题8.1　焦耳定律、电阻定律及电路串并联规律【讲】——2023年高考物理一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

专题8.1　焦耳定律、电阻定律及电路串并联规律【讲】
【讲核心素养】
1.物理观念：
（1）了解电流的定义、定义式，会推导电流的微观表达式。
（2）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。
2.科学思维：
（1）理解电阻的概念，掌握电阻定律。
（2）理解欧姆定律并学会应用欧姆定律分析问题
3.科学态度与责任
能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。
【讲考点题型】
【知识点一】三个电流表达式的理解与应用
公式
适用范围
字母含义
公式含义
定义式
I＝
一切电路
q为时间t内通过导体横截面的电荷量
反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝
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：电荷定向移动的平均速率
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
决定式
I＝
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∝
【例1】（2022·江苏·模拟预测）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。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】 B
【解析】在加速电场中有
eU＝mv2
得
v＝
在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为
q＝IΔt＝I
则电子个数
n＝＝
故选B。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念及科学思维。
【变式训练1】（2022·北京海淀·二模）如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S，单位体积内所带的电荷量为-q。由于棒的运动而形成的等效电流（　　）
A．大小为qv，方向与v相同 B．大小为qv，方向与v相反
C．大小为qSv，方向与v相同 D．大小为qSv，方向与v相反
【答案】 D
【解析】橡胶棒带负电，等效电流方向与的方向相反，由电流的定义式可得
故D正确，ABC错误。
故选D。
【必备知识】利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路：
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＝.
（3）电流的微观表达式I＝＝nqvS.
【方法总结】电流的三种表达方式及其比较
【知识点二】欧姆定律和电阻定律的理解与应用
1．电阻的决定式和定义式的比较
公式
R＝ρ
R＝
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液
适用于任何纯电阻导体
2.对伏安特性曲线的理解（如图甲、乙所示）
（1）图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件．
（2）在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，Ra＞Re.
在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，Rd＜Rf.
（3）图线b的斜率变小，电阻变小，图线c的斜率变大，电阻变小．注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数．根据R＝，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数．
【例2】（多选）（2022·黑龙江·高三期末）某同学通过实验正确作出标有“、”的小灯泡的图线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势，内阻，定值电阻，则（　　）
A．由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而增大
B．由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而减小
C．闭合乙图开关，小灯泡的实际功率约为
D．闭合乙图开关，小灯泡的实际功率约为
【答案】 AD
【解析】AB．由甲图可知，随电压的升高各点与原点连线的斜率变大，则小灯泡的电阻值增大，选项A正确，B错误；
CD．将电阻R看做电源的内阻，则
U=E-I（R+r）=6-10I
将此函数关系的图像画在灯泡的U-I图像上，如图
两图像的交点为电路的工作点，则I=0.38A，U=2.2V，则小灯泡的实际功率约为
选项C错误，D正确。
故选AD。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念、科学思维。
【变式训练2】（2022·