《2018届高三物理一轮复习 第八章 恒定电流 第1讲 电流 电阻 电功及电功率课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高三物理一轮复习 第八章 恒定电流 第1讲 电流 电阻 电功及电功率课件（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率 知识梳理 知识点1欧姆定律1 电流 1 定义 自由电荷的 移动形成电流 2 公式 I 单位 符号 A 1A 1C s 3 方向 规定为 定向移动的方向 电流是 A 标量B 矢量 定向 安培 安 正电荷 A 4 微观式 如图n 内自由电荷的个数q 自由电荷的带电量S 横截面积v 电荷 移动速率 I nqSv 单位体积 导体 定向 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 3 适用范围 适用于 和电解液导电 不适用于气态导体和半导体元件 正比 反比 金属 知识点2电阻定律1 电阻 1 物理意义 反映 的大小的物
2、理量 电阻越大 阻碍作用 2 定义式 单位 符号 导体对电流阻碍作用 越大 欧姆 2 电阻定律 1 内容 同种材料的导体 其电阻跟它的长度成 与它的横截面积成 导体的电阻还与构成它的材料有关 2 表达式 正比 反比 如图 同种材料制成的三段金属导体A B C 长度及横截面积如图所示 若A的电阻为R 则RB RC 2R 3 电阻率 1 物理意义 反映导体的 是导体材料本身的属性 2 计算式 单位 m 导电性能 3 电阻率与温度的关系 金属 电阻率随温度的升高而 半导体 电阻率随温度升高而 增大 减小 知识点3电功 电功率 焦耳定律1 电功 1 定义 导体中的自由电荷在 作用下定向移动 电场力做的
3、功称为电功 2 公式 3 电流做功的实质 电能转化为其他形式能的过程 电场力 W qU IUt 2 电功率 1 定义 单位时间内电流做的功 表示电流做功的 2 公式 快慢 3 焦耳定律 1 电热 电流流过一段导体时产生的 2 计算式 4 热功率 1 定义 单位时间内的发热量 2 表达式 热量 Q I2Rt 易错辨析 1 导体中只要有电荷运动就形成电流 2 欧姆定律适用于金属导电和气体导电 3 导体的电阻与导体两端的电压成正比 与通过导体的电流成反比 4 电阻率是由导体本身决定的 5 公式Q I2Rt适用于任何电路中电热的计算 6 公式P IU只适用于纯电阻电路中电功率的计算 提示 1 自由电荷
4、定向移动才能形成电流 2 欧姆定律适用于金属导电 不适用于气体导电 3 导体的电阻由导体本身决定 与导体两端的电压及通过导体的电流无关 4 电阻率是导体本身的属性 由导体本身决定 5 无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路 公式Q I2Rt都是适用的 6 公式P IU适用于任何电路中电功率的计算 考点1电阻 电阻定律的应用 核心要素精讲 1 电阻与电阻率的关系 电阻率是影响导体电阻大小的因素之一 导体的长度 横截面积一定时 导体材料的电阻率越大 导体的电阻越大 2 电阻的决定式和定义式 1 电阻的决定式R 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 电阻的定义式提供了一种测
5、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 高考命题探究 典例1 2017 西安模拟 有长度相同 质量相同 材料不同的金属导线A B各一根 已知A的密度比B的大 A的电阻率比B的小 则A B两根导线的电阻为世纪金榜导学号42722167 A RA RBB RA RBC RA RBD 无法判断 思考探究 1 题中给出的质量 密度的信息有何用途 提示 可根据质量 密度的信息分析导线的体积 进一步分析导线的横截面积 2 判断导线电阻大小的依据是什么 提示 应依据电阻定律判断导线电阻的大小 解析 选D A的密度比B的大 质量相同 根据公式V 可得B的体积大 根据公式V lS可得B的横
6、截面积大 又因为B的电阻率比A的大 根据公式可得 不能判断A B的电阻值的大小 故D正确 强化训练 1 如图所示 由电源 小灯泡 电阻丝 开关组成的电路中 当闭合开关S后 小灯泡正常发光 若用酒精灯加热电阻丝时 发现小灯泡亮度变暗 发生这一现象的主要原因是 A 电阻丝的电阻率随温度发生了变化B 小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C 小灯泡的电阻发生了变化D 电源的电压随温度发生了变化 解析 选A 导体的电阻与温度有关 对于大多数金属导体而言 电阻率随温度的升高而增大 所以当用酒精灯对电阻丝加热时 电阻丝的温度就会升高 电阻率就会增大 此时电路中的电流就会减小 灯泡的亮度就会变暗 选项A正确 2
7、 2017 泉州模拟 某金属导线的电阻率为 电阻为R 现将它均匀拉长到直径为原来的一半 那么该导线的电阻率和电阻分别变为 A 4 和4RB 和4RC 和16RD 16 和16R 解析 选C 因温度和材料不变 所以电阻率不变 将导线均匀拉长到直径为原来的一半 则横截面积变为原来的 长度为原来的4倍 根据电阻定律公式 R0 16 16R 选项C正确 加固训练 1 欧姆不仅发现了欧姆定律 还研究了电阻定律 有一个长方体金属电阻 材料分布均匀 边长分别为a b c 且a b c 电流沿以下方向流过该金属电阻 其中电阻阻值最小的是 解析 选A 根据电阻定律 电阻阻值最小的应该是截面积最大 长度最短 A图
8、中 截面积最大 长度最短 故A图电阻阻值最小 选A 2 有一种 电测井 技术 用钻头在地上钻孔 在钻孔中进行电特性测量 可以反映地下的有关情况 如图所示为一钻孔 其形状为圆柱体 半径为10cm 设里面充满浓度均匀的盐水 其电阻率 0 314 m 在钻孔的上表面和底部加上电压 测得U 100V I 100mA 求该钻孔的深度 解析 盐水电阻 1000 由电阻定律 S r2 3 14 10 2m2解得h 100m答案 100m 考点2对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 核心要素精讲 1 I 与的区别 1 I 表示通过导体的电流I与电压成正比 与电阻R成反比 2 R 表明了一种测量电阻的方法 不能错误地
9、认为 电阻跟电压成正比 跟电流成反比 2 伏安特性曲线 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 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 I 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 I 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 3 两类图线 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 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 自思自悟 1 电流 电阻的定义式 决定式分别是哪个公式 2 如何利用伏安特性曲线分析元件的电阻 电功
10、率 3 线性元件与非线性元件有什么区别 高考命题探究 典例2 多选 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示 P为图线上一点 PN为图线在P点的切线 PQ为U轴的垂线 PM为I轴的垂线 则下列说法中正确的是世纪金榜导学号42722168 A 随着所加电压的增大 小灯泡的电阻增大B 对应P点 小灯泡的电阻为R C 对应P点 小灯泡的电阻为R D 对应P点 小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积大小 解析 选A B D 由图象可以看出 随着电压的增大 图线的斜率逐渐减小 导体的电阻等于斜率的倒数 所以导体的电阻不断增大 选项A正确 灯泡的电阻在图线上每一点都是R 选项B正确 C错误 小
11、灯泡的功率P UI 选项D正确 感悟提高 1 特点 本题属于伏安特性曲线的应用问题 2 方法 I U图象中图线上 表示电阻 I U图象中图线上 对应此时的电功率 3 拓展 U I图象中图线上 表示电阻 U I图象中图线上 对应此时的电功率 某点与O点连线的斜率的倒 数 某点到I轴 U轴的垂 线与坐标轴所围的面积 某点与O点连线的斜率 某点到U轴 I轴的垂线与坐 标轴所围的面积 强化训练 1 多选 2017 唐山模拟 如图所示是电阻R的I U图象 图中 45 由此得出 A 通过电阻的电流与其两端的电压成正比B 电阻R 0 5 C 因I U图象的斜率表示电阻的倒数 故R 1 0 D 在R两端加上6
12、 0V的电压时 每秒通过电阻横截面的电荷量是3 0C 解析 选A D 由I U图象可知 图线是一条过原点的倾斜直线 即I和U成正比 A正确 而电阻R 2 B错误 由于纵 横坐标的标度不一样 故不能用tan 计算斜率表示电阻的倒数 C错误 在R两端加上6 0V电压时I 3 0A 每秒通过电阻横截面的电荷量q It 3 0 1C 3 0C D正确 2 多选 某导体的伏安特性曲线如图中AB段 曲线 所示 关于导体的电阻 以下说法正确的是 A B点的电阻为12 B B点的电阻为40 C 导体的电阻因温度的影响改变了1 D 导体的电阻因温度的影响改变了10 解析 选B D 根据电阻的定义式可以求出A B
13、两点的电阻分别为RA 30 RB 40 所以 R RB RA 10 B D正确 A C错误 加固训练 1 2017 济宁模拟 如图所示 a b分别表示由相同材料制成的两条长度相同 粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线 下列判断中正确的是 A a代表的电阻丝较粗B b代表的电阻丝较粗C a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 解析 选B b图线的斜率大 表示电阻小 由电阻定律R 可知b代表的电阻丝较粗 选项B正确 A C错误 电阻是导体本身的性质 与电阻两端的电压无关 选项D错误 2 多选 2017 济宁模拟 在如图甲所示的电路中 L1 L2 L3为三个相同规格的小灯泡
14、 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 A L1的电压为L2电压的2倍B L1消耗的电功率为0 75WC L2的电阻为12 D L1 L2消耗的电功率的比值大于4 1 解析 选B D 由题意知 开关闭合后 L1的电流是L2的两倍 根据伏安特性曲线知 L1的电压不等于L2的两倍 选项A错误 由伏安特性曲线知 当电流为0 25A时 电压为3 0V 故功率为0 75W 选项B正确 由题意知 L2的电流为0 125A 根据伏安特性曲线知电压约为0 3V 再根据R 知选项C错误 由P UI知 选项D正确 考点3电功 电功率及电热的计算 核心要素精讲 1
15、电功与电热的区别与联系 1 电功W IUt是电荷定向移动时 电场力做的功 数值上等于电能的消耗量 电热Q I2Rt是电流流过一段导体时产生的热量 2 电路中消耗的电能全部转化为内能时 W Q 电路中消耗的电能除转化为内能外 还转化为其他形式的能时 W Q 2 纯电阻电路与非纯电阻电路 1 两种电路的对比 2 非纯电阻电路的分析思路 处理非纯电阻电路问题时 要善于从能量转化的角度出发 围绕能量守恒定律 利用 电功 电热 其他能量 分析 求解 自思自悟 1 电功与电热有什么联系 2 纯电阻电路中 计算电功的公式W UIt和计算电热的公式Q I2Rt能否混用 非纯电阻电路中呢 3 欧姆定律的适用范围
16、是什么 高考命题探究 典例3 多选 2017 新乡模拟 如图所示是某一直流电动机提升重物的示意图 重物质量m 50kg 电源提供给电动机的电压为U 110V 不计各种摩擦 当电动机以v 0 9m s的恒定速率向上提升重物时 通过电动机的电流为I 5 0A 重力加速度g取10m s2 则世纪金榜导学号42722169 A 电动机的输入功率为550WB 电动机提升重物的功率为550WC 电动机提升重物的功率为450WD 电动机的线圈电阻为22 思考探究 1 如何计算电动机的输入功率及电动机提升重物的功率 提示 电动机的输入功率根据P UI计算 电动机提升重物的功率根据P Fv计算 2 电动机的输入功率 提升重物的功率 热功率之间有什么关系 提示 电动机的输入功率 提升重物的功率 热功率 3 若电动机由于故障突然卡死 卡死的瞬间 电动机的电流如何计算 提示 卡死的瞬间 电动机看作纯电阻 电流I 解析 选A C 根据P UI 可得电动机的输入功率为550W 选项A正确 根据P Fv 可得电动机提升重物的功率为450W 选项B错误 C正确 根据能量守恒定律UI I2R Fv 可得电动机的线圈电阻
