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1、第16讲欧姆定律和焦耳定律【知识总览】【考点探究】考点1电源、电流和电动势(b)典型例题例1关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大B.导体两端没有电压时,导体中的自由电荷也在运动,所以导体中也有电流C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量图16-1例22019台州书生中学月考 如图16-1所示为7号、5号、1号三节干电池,下列描述正确的是()A.三节干电池的电动势和电阻都相同B.三节干电池的电动势和电阻都不同C.1号电池的电动势最大,7号电池的电动势最小D.三节干电池非静电力做功的能力相同考点2欧姆定
2、律、U-I图像及I-U图像(c)条目解析1.图16-2甲中的图线a、b表示线性元件,图乙中的图线c、d表示非线性元件.2.I-U图像上的点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故Rabc.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是图16-6中的()图16-6要点总结 公式R=lS中各物理量的意义 (1)表示材料的电阻率,与材料和温度有关.(2)l表示沿电流方向上导体的长度.(3)S表示垂直于电流方向上导体的横截面积.如图16-7所示为一长方体导体,若通过它的电流为I1,则其长度为a,横截面积为bc;若通过它的电流为I2,则其长度为c,横截面积为ab.图16-7考点4串联
3、电路和并联电路(c)条目解析1.串联电路和并联电路 电路内容串联电路并联电路电路图电流关系I=I1=I2=I3I=I1+I2+I3电压关系U=U1+U2+U3U=U1=U2=U3电阻关系R=R1+R2+R31R=1R1+1R2+1R32.电流表G改装成电压表或电流表(1)电流表改装成电压表的原理:给小量程电流表串联一个分压电阻,它就可以用来量度较大的电压,如图16-8甲所示.图16-8(2)大量程电流表的改装原理:给小量程电流表并联一个分流电阻,它就可以用来量度较大的电流,如图乙所示.典型例题例5如图16-9所示,电流表A1与A2内阻相同,电压U恒定,甲图A1示数为3 A,A2示数为2 A,则
4、乙图中()图16-9A.A1示数大于3 A,A2示数小于1 AB.A1示数大于3 A,A2示数大于1 AC.A1示数小于3 A,A2示数小于1 AD.A1示数小于3 A,A2示数大于1 A变式有两个相同的电流表,允许通过的最大电流(满偏电流)Ig=1 mA,表头内阻Rg=30 ,若要改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表,应分别()A.串联一个2990 的电阻和并联一个0.15 的电阻B.并联一个2990 的电阻和串联一个0.15 的电阻C.串联一个2970 的电阻和并联一个0.05 的电阻D.并联一个2970 的电阻和串联一个0.05 的电阻要点总结 (1)当电流表和电
5、压表不能看成理想的电表时(即表的内阻不能忽略时),电流表看成一个小电阻,其示数为流过此电阻的电流,电压表看成一个大电阻,其示数为此电阻两端的电压.(2)电流表A与电压表V的指针偏转角度越大,相对误差越小.考点5焦耳定律(c)条目解析1.电功(1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功.(2)公式:W=qU=IUt(适用于任何电路).(3)电流做功的实质:电能转化成其他形式的能的过程.2.电功率(1)定义:单位时间内电流所做的功,表示电流做功的快慢.(2)公式:P=Wt=IU(适用于任何电路).3.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正比,跟导体的电阻及通电时间成正
6、比.(2)公式:Q=I2Rt.4.电功率P=IU和热功率P=I2R的应用(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路,电流的电功率均为P电=UI,热功率均为P热=I2R.(2)对于纯电阻电路而言:P电=P热=IU=I2R=U2R.(3)对于非纯电阻电路而言:P电=IU=P热+P其他=I2R+P其他U2R+P其他.典型例题例62019金华二中月考 小刚利用电能表测某家用电器的电功率.当电路中只有这个用电器工作时,测得在15 min内消耗电能0.3 kWh,这个用电器可能是()A.空调B.电冰箱C.电视机D.电风扇要点总结 不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路,计算电功时都可以用W=UIt,计算电功率时都可
7、以用P=UI,计算热量时都可以用Q=I2Rt,计算热功率时都可以用P=I2R,若用变形式,就要考虑是否是纯电阻电路.第16讲欧姆定律和焦耳定律【考点探究】考点1电源、电流和电动势(b)典型例题例1C解析 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,则电流越大,故选项C正确;电流为单位时间内通过导体横截面的电荷量,是由电荷量与时间共同决定的,电荷量多,电流不一定大,故选项A错误;电荷的定向移动形成电流,若不是定向移动,则不能形成电流,选项B错误;一个量有方向并不能定义为矢量,矢量的运算必须遵循平行四边形定则,电流有方向但不符合矢量合成法则,不是矢量,选项D错误.例2D解析 三节干电池的电动势相同,都为
8、1.5 V,但内阻不同,电动势相同表明电池非静电力做功的能力相同,D正确.考点2欧姆定律、U-I图像及I-U图像(c)典型例题例3D解析 导体的电阻与其两端的电压无关,选项A错误;电阻R=UI=105 =2 ,选项B错误;由于纵、横坐标的标度不一样,故不能用tan 计算斜率来表示电阻的倒数,选项C错误;在R两端加上6.0 V的电压时,电流I=UR=6.02 A=3.0 A,每秒通过电阻横截面的电荷量q=It=3.01 C=3.0 C,选项D正确.变式B解析 U-I图像中图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的阻值,则由图可知,A的电阻RA=UI=3.00.3 =10 ,B的电阻RB=UI=3.00
9、.6 =5 ,则RARB=105=21;两电阻两端电压相同时,电流与电阻成反比,故电流之比为12.考点3导体的电阻(c)典型例题例4D解析 由于体积不变,设40 cm长时的横截面积为S,所以长度变为50 cm后,横截面积变为45S,由电阻定律得R=40cmS,R=50cm45S,联立得R=2516R,选项D正确.变式A解析 由电阻的决定式可知,A中电阻RA=cab,B中电阻RB=bac,C中电阻RC=abc,D中电阻RD=abc,故电阻最小的为A.考点4串联电路和并联电路(c)典型例题例5A解析 由图甲可知,通过R1的电流I1=2 A,通过R2的电流I2=3 A-2 A=1 A,则R1+RA2
10、R2=I2I1=12,由并联电路特点可知,图乙所示电路总电阻变小,电路两端电压不变,由欧姆定律可知,干路电流变大,电流表A1示数变大,即A1示数大于3 A;干路电流变大,电流表A1两端电压变大,则并联电路两端电压变小,由于电流表A2所在支路电阻变大,由欧姆定律可知,电流表A2示数小于1 A,故A正确.变式C解析 若要改装成一个量程为3 V的电压表,需串联一个分压电阻,由U=Ig(R+Rg)得,所串联分压电阻阻值R=UIg-Rg=3110-3 -30 =2970 ;若要改装成一个量程为0.6 A的电流表,需并联一个分流电阻,由IgRg=(I-Ig)R得,所并联的分流电阻R=IgRgI-Ig=1.010-3300.6-0.001 0.05 ,故选项C正确.考点5焦耳定律(c)典型例题例6A解析 用电器的功率P=Wt=0.3kWh1560 h=1.2 kW,四种家用电器中功率接近1.2 kW的只有空调,故选项A正确.
