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1、第 1 课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率知 识 梳 理知识点一、欧姆定律1电流(1)定义：自由电荷的定向移动形成电流。(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向。(3)两个公式定义式：I ；qt微观式：InqSv( q 为自由电荷的电荷量)。2欧姆定律(1)内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成正比，跟导体的电阻 R 成反比。(2)公式：I 。UR(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路。知识点二、电阻定律1电阻(1)定义式：R 。UI(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，R 越大，阻碍作用越大。2电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长
2、度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关。(2)表达式：R 。lS3电阻率(1)计算式：R 。Sl(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。(3)电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大；半导体：电阻率随温度升高而减小。知识点三、电功率、焦耳定律1电功(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。(2)公式：WqUIUt。(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。2电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢。(2)公式：P IU。Wt3焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量。(2)计算式：
3、Q I 2Rt。4热功率(1)定义：单位时间内的发热量。(2)表达式：P I 2R。Qt思维深化判断正误，正确的画“” ，错误的画“” 。(1)电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向。()(2)比值 反映了导体阻碍电流的性质，即电阻 R 。()UI UI(3)由 知，导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积 RS 成正比，与导RSl体的长度 l 成反比。()(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。()(5)电流 I 随时间 t 变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量。()题 组 自 测题组一电阻率、电阻定律的理解与应用1关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是(
4、)A由 R 可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反UI比B由 R 可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反lS比C由 可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反RSl比D由 可知导体的电阻越大，其电阻率越大 RSl2一段长为 l，电阻为 R 的均匀电阻丝，把它拉制成 3l 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为()A. B3R C. DR R3 R9题组二欧姆定律的理解及应用3对于欧姆定律，下列说法正确的是()A从 I 可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反UR比B从 R 可知，导体的电阻跟导体两
5、端的电压成正比UIC从 R 可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比UID从 R 可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零UI4如图所示电路中，a、b 两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器的滑片 P 向 d 端移动一段距离时，哪一个电路中的电流表读数会变小 ()题组三电功、电热、电功率的理解和计算5(多选 )关于三个求功率的表达式 PUI ，PI 2R，P 的适用范围，以下U2R说法正确的是()A第一个式子只适用于求电功率，后两个式子只适用于求热功率B在纯电阻电路中，三个式子既适用于求电功率又适用于求热功率C在非纯电阻电路中，第一个式子适用于求电功率，第二个式子适用于求热功率，第三个式子没
6、有意义D由 I 可知，三个式子没有任何区别，它们表达相同的意义，所求 P 都是UR电功率6有一台标有“220 V,50 W”的电风扇，其线圈电阻为 0.4 ，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是()AI A，QUIt3 000 JPU 522BQPt3 000 JCI A，QI 2Rt1.24 JPU 522DQ t 60 J7.2610 6 JU2R 22020.4考点一对电阻、电阻定律的理解与应用1电阻与电阻率的区别电阻 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 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.电
7、阻的决定式和定义式的比较公式RlSRUI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 、 L、S 共同决定提供了一种测电阻的方法伏安法，R 与U、I 均无关区别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【例 1】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()A14 B18 C 116 D161导体形变后电阻的分析方法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 VlS 可知 l 与 S
8、 成反比。(3)在 、l、S 都确定之后，应用电阻定律 R 求解。lS【变式训练】1一个内电阻可以忽略的电源，给装满绝缘圆管的水银供电，通过水银的电流为 0.1 A。若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内 (恰好能装满圆管)，那么通过水银的电流将是()A0.4 A B0.8 A C1.6 A D3.2 A考点二对欧姆定律及伏安特性曲线的理解1图 1 甲中，图线 a、b 表示线性元件，图乙中图线 c、d 表示非线性元件。2图线 a、b 的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故 RaR b(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)
9、。图 14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 2】(多选) 如图 2 甲所示电路，小灯泡通电后其两端电压 U 随所通过的电流 I 变化的图线如图乙所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PM 为 U轴的垂线，PQ 为 I 轴的垂线，下列说法中正确的是()图 2A随着所通电流的增大，小灯泡的电阻增大B对应 P 点，小灯泡的电阻为 RU1I2C在电路中灯泡 L 两端的电压为 U1 时，电阻 R 两端的电压为 I1RD对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的“面积”【变式训练】2(多选 )如图 3 所示是电阻 R 的 IU 图象，图中 45，由
10、此得出()图 3A通过电阻的电流与两端电压成正比B电阻 R0.5 C因 IU 图象的斜率表示电阻的倒数，故 R 1.0 1tan D在 R 两端加上 6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是 3.0 C考点三电功、电热、电功率和热功率【例 3】如图 4 所示，电阻 R 和电动机 M 串联接到电路中，已知电阻 R 跟电动机 M 线圈的电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻 R 和电动机两端的电压分别为 U1 和 U2；经过时间 t，电流通过电阻 R 做功为 W1，产生的热量为 Q1；电流通过电动机 M 做功为 W2，产生的热量为 Q2，则有()图 4AU 1U 2，Q 1Q 2
11、BW 1W 2，Q 1Q 2CW 1W 2，Q 1Q 2 DU 1U 2，Q 1Q 2电功和电热的处理方法(1)首先要分清所研究的电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，正确选择计算公式。(2)处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功电热其他能量”寻找等量关系求解。【变式训练】3(多选 )下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则()自重 40 kg 额定电压 48 V载重 75 kg 额定电流 12 A最大行驶速度 20 km/h 额定输出功率 350 WA电动机的输入功率为
12、576 WB电动机的内电阻为 4 C该车获得的牵引力为 104 ND该车受到的阻力为 63 N1金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，而且有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响。根据以上的信息，判断下列说法中正确的是()A连接电路用的导线一般用合金来制作B电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C白炽灯中的钨丝的电阻随亮度的增加而减小D标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作 2一台电动机，额定电压是 220 V，电阻是 1 。正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为(
13、)A48 400 W B1 100 WC220 W D25 W3两根由同种材料制成的均匀电阻丝 A、B 串联在电路中，A 的长度为 L，直径为 d；B 的长度为 2L，直径为 2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为( )AQ AQ B11 BQ AQ B21CQ AQ B12 DQ AQ B414导体的电阻是 4 ，在 120 s 内通过导体横截面的电荷量是 480 C，这时加在导体两端的电压是()A960 V B16 V C1 V D60 V5.如图 5 所示为一磁流体发电机的示意图，A、B 是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入，
14、在 t 时间内有 n 个自由电子落在 B 板上，则关于 R 中的电流大小及方向判断正确的是()图 5AI ，从上向下 BI ，从上向下net 2netCI ，从下向上 DI ，从下向上net 2net基本技能练1下列关于电阻率的叙述，正确的是()A电阻率与导体的长度和横截面积有关B电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C电阻率大的导体，电阻一定大D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成电阻温度计2(多选 )对欧姆定律公式 I 的理解，下面说法正解的是()URA对某一段导体来说，导体中的电流跟它两端的电压成正比B在相同电压的条件下，不同导体中的电流跟电阻成
15、反比C导体中的电流既与导体两端的电压有关也与导体的电阻有关D因为电阻是导体本身的属性，所以导体中的电流只与导体两端电压有关，与电阻无关3随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多。下列电器中主要利用电流的热效应工作的是()A电风扇 B电动轿车C洗衣机 D电饭煲 4.如图 1 所示，长方体金属块边长之比 abc312，将 A、B 接入电压为 U 的电路中时，电流为 I；若将 C、D 接入电压为 U 的电路中，则电流为()图 1AI B2I C. I D. I94 495(多选 )下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多BWUIt 适用于任何电路，而 WI 2Rt t 只适用于纯电阻的电路U2RC在非纯电阻的电路中，UII 2RD焦耳热 QI 2R
