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1、 恒定电流 5-8节一、 新知导学1、电功（W）： （1）定义：电流流过导体，导体的自由电荷在电场力作用下发生_，在移动的过程中，电场力对自由电荷做了_，也就是通常说的电流做的功，简称电功。 （2）公式推导：电场力的功的定义式_，电流的定义式_，则有W=_。即电流在一段电路中所做的功等于这段电路_、电路中的_、_三者的乘积。在纯电阻电路中还可写成：W=_=_。 （3） 国际单位：_（符号J），常用的单位还有：千瓦时（kWh）,亦称为度，1kWh=_J 。2、电功率（P） （1）定义：电流所做的功叫做电功率。 （2）表达式：电流在一段电路上做功的功率等于与的乘积。即P =。 （3）单位：国际单位
2、制中：。 （4）物理意义：表示电流做功的。 3、电功和电热的区别和联系在纯电阻电路中：电流通过用电器以为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为，电功电热，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.在非纯电阻电路中，电功电热。4、导体的电阻R （1）同种材料的导体，其电阻R跟它的长度l成_比，跟它的横截面积S成_比；导体的电阻还与构成它的材料有关公式：_，为材料的_，反映材料导电能力的强弱，单位为m. （2）电阻率跟温度的关系：各种材料的电阻率一般都随_的变化而变化金属的电阻率随温度的升高而_，有些合金如锰铜、镍铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响.5、
3、闭合电路的欧姆定律 （1）容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成，跟、外电路的电阻之和成。 （2）公式I=，适用于电路，或E=+，即电动势等于、外电路的之和，适用于电路。 6. 路端电压U和负载R的关系 （1）外电阻R增大时，电流I，外电压U，当R增大到无限大（断路）时，I=,U=，即断路时的等于电源。 （2）外电阻R减小时，电流I，路端电压U，当R减小到零时，I=,U=。可见，短路时通过电源的电流最大，此时容易烧毁电源，绝不允许将电源两端用导线在一起。 （3）关系式U=，对给定电源，和是一定的。（4）U-I图象 如图所示，由U=知，U-I图象是一条向下倾斜的。该直线与纵轴交点的坐标（纵截距）表
4、示电源的，与横轴交点的坐标（横截距）表示的电流。直线斜率的绝对值表示电源的. 7、多用电表 （1）功能：共用一个表头，选择不同的档位可以分别测量、和等物理量。 （2）部结构 如图2.8-5所示是简化的多用电表电路图，它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以与转换开关S等部分组成。图中1、2为测量端，3、4为测量端，5、6。为测量端。测量时，表笔插入“-”插孔，表笔插入“+”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。 （3）外部结构 如图所示是一种指针式多用电表外形图，表的上半部分为，下半部分是，周围标有测量功能的区域与量程。在不使用时，应
5、把选择开关旋到档或档。二、 对标自检自我测评1、关于公式：P =IU 、P =I 2R 、P =U 2/R ，下述正确的是： （ ）A公式适用于任何电路的电功率B公式适用于任何电路的电功率C公式、均适用于任何电路的电功率D以上说法均不正确2、两个绕线电阻分别标有“100、10w”和“20、40W”，则它们的额定电流之比为：（ ）3、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻一样，都为R。设通过它们的电流一样（电动机正常运转），则在一样的时间： （ ）A电炉和电动机产生的电热相等B电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C电炉两端电压小于电动机两端电压D电炉和电动机两端电压相等4电路中有一段金属丝长为L，电
6、阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是A.将金属丝拉长至2LB.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍5关于材料的电阻率，下列说法中正确的是A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的1/3B.金属的电阻率随温度的升高而增大C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量6.若考虑温度对灯丝电阻率的影响，一个小灯泡接入电路后，其伏安特性曲线是下图中的7下列说确的是 ( ) A电源被短路时，放电电流无穷大 B外电路断路时，路端电压最高 C外电路电阻减小时，路端电压升高 D不管外电路电阻怎样变化，其电源的、外电压之和
7、保持不变ABCP图2-348A、B、C是三个不同规格的灯泡，按图2-34所示方式连接恰好能正常发光，已知电源的电动势为E，电阻为r，将滑动变阻器的滑片P向左移动，则三个灯亮度变化是（ ） A都比原来亮 B都比原来暗 CA、B灯比原来亮，C灯变暗 DA、B灯比原来暗，C灯变亮9.一个电源分别接上8和2的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源阻为 （ ） A1 B2 C4 D810.用多用电表欧姆挡测电阻，有许多注意事项，下列说法中哪些是错误的( ) A测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零 B每次换挡后必须电阻调零 C待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量 D两个
8、表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此，应当用两个手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起11. 一个标明“1k，10W”的电阻，允许通过的最大电流为，允许加在这个电阻两端的最大电压为。当这个电阻两端的电压为40V时，它消耗的实际功率为。（设电阻阻值不随温度变化）12. 两根完全一样的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后结合起来，然后分别加上一样的电压，则它们的电阻之比RA:RB为_，一样时间通过导体横截面的电荷量之比qA:qB为_13.一台电动机，线圈电阻为4，当它两端所加电压为220 V时，通过的电流是5A问：（1）电动机的输入功率多大？（2）电动机每分钟消
9、耗电能多少？（3）电动机每分钟产生的电热多少？产生机械能多少？图2-4114.如图2-41所示电路中，电阻R1=8.当电键S断开时，电压表的示数为5.7V，电流表的示数为0.75A，电源总功率是9W；当电键S闭合时，电压表的示数为4V.若电键断开和闭合时电源部损耗的电功率之比是9:16，求电源的电动势和电阻R2、R3.三、学法高清视野1.电功和电热（1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.（2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为能以外的形式的能为目
10、的，发热不是目的，而是难以避免的能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt（电枢的电阻生热）.这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其他Q.（3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I 2R t=；在非纯电阻电路中，电功大于电热，WQ，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。例1一直流电动机线圈阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈
11、两端加电压为0.3 V，电流为0.3 A。松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？参考答案：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈阻：rU/I0.3/0.3 1 。电动机转动时，消耗的电能转化为能和机械能，其输入的电功率为P入I1U10.82 W1.6 W，电动机的机械功率P机P入Ir1.6 W0.821 W0.96 W。说明：在非纯电阻电路里，要注意区别电功和电热，注意应用能量守恒定律。电热QI2Rt。电动机消耗的电能也就是电流的功WIUt。由能量守
12、恒得WQE，E为其他形式的能，这里是机械能。对电动机来说，输入的功率P入IU；发热的功率P热I2R；输出的功率，即机械功率P机P入P热UII2R。 2.闭合电路的动态分析“四法”例：在如图所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时, A电压表示数变大,电流表示数变小B电压表示数变小,电流表示数变大C电压表示数变大,电流表示数变大 D电压表示数变小,电流表示数变解析方法一：程序法R3变小，外电路电阻变小，总电阻减小，电源电压E不变，总电流变大，所以阻分压增大，R1两端电压增大，由上可知R2,R3的并联电路电压减小，所以R2分压减小，流过R2的电流减小，所以过R3的电流增大。综上可得到答案正确
13、。方法二：“串反并同”法当变阻器的滑片向端滑动时，的有效电阻减小，因电流表与串联，电压表与“间接并联”，故由“串反并同”法知，选项正确。方法三：极值法假设的滑片滑动到端，使的阻值最小变为零，即被短路，此时流过电流表的电流最大，而由于外变小，也导致外电压变小，故正确。方法四：等效电源法将原电路图中的电源、电压表、R1和R2所在的电路部分等效为一个新的电源。电压表的示数就是原电源的路端电压，可直接判断R3减小，R外减小，U外减小。当将原电路图中的电源、电压表、R1和R2所在的电路部分等效为一个新的电源时，电流表所示的就是等效电源的总电流，由R3减小可知I总增大，故电流表示数变大。故选B。本题考查了闭合电路的动态分析，这既是我们学习中的重点问题，也是高考命题的典型题型，具有综合性强、考查知识点多，分析方法灵活多样的特点，解题的关键是正确理解闭合电路的欧姆定律并能灵活地选取分析的方法，希望大家通过一题多解提高自己的解题能力。其实还有些题还可采用特殊值等方法来解决，如某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论。四、探究触须览胜（知识扩展）一、半导体1.概念：导电性能介乎导体和绝缘体之间，它们的电阻比导体大得多，但又比绝缘体小得多.这类材料我们把它叫做半导体. 2.半导体材料:锗、硅、砷化镓等，都是半导体.3. 半导体的电学性能:
