（新课标）高考物理一轮总复习第八章第一讲电阻定律欧姆定律焦耳定律电功率教案.docx

第一讲电阻定律欧姆定律焦耳定律电功率一、电阻定律1电阻(1)定义式：R.(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.3电阻率(1)计算式：R.(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二、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.3适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路三、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：PIU.3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：QI2Rt.4热功率(1)定义：单位时间内的发热量(2)表达式：PI2R.小题快练1判断题(1)由R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比( )(2)根据I，可知I与q成正比( )(3)由知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比( )(4)公式WUIt及QI2Rt适用于任何电路( )(5)公式WtI2Rt只适用于纯电阻电路( )2某电解池，如果在1 s内共有5.01018个二价正离子和1.01019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是( D )A0 AB0.8 AC1.6 A D3.2 A3(多选)下列说法正确的是( BD )A根据R可知，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变C根据可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比D导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R都无关4(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( BCD )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WI2Rtt只适用于纯电阻的电路C在非纯电阻的电路中，UII2RD焦耳热QI2Rt适用于任何电路考点一三个电流表达式的应用 (自主学习)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Iq，I微观式InqSv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，IUI11. 电解液导电问题如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过若在t秒内，通过溶液内横截面S的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是()A正离子定向移动形成的电流方向从AB，负离子定向移动形成的电流方向从BAB溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零C溶液内的电流方向从AB，电流ID溶液内的电流方向从AB，电流I答案：D12.电流微观表达式(2015安徽卷)一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()A.BCnev D答案：C考点二欧姆定律和电阻定律的理解与应用 (自主学习)1电阻与电阻率的区别(1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏(2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它对电流的阻碍作用不一定小(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关2电阻的决定式和定义式的比较公式RR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、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21. 电阻定律的应用两根材料相同的均匀导线x和y，其中，x长为l，y长为2l，串联在电路中时沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示，那么，x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为()A3116B2316C3215 D3151答案：A22.欧姆定律的应用用图所示的电路可以测量电阻的阻值图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MPl1，PNl2，则Rx的阻值为()A.R0 BR0C.R0 DR0答案：C23.电阻定律、欧姆定律的应用如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其UI图象如图乙所示，当U10 V时，求电解液的电阻率是多少？解析：由题图乙可求得U10 V时，电解液的电阻R 2 000 由题图甲可知电容器长la1 m截面积Sbc0.02 m2结合电阻定律R得 m40 m.答案：40 m考点三伏安特性曲线的理解 (自主学习)1图线的意义(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线(2)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2应用IU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3两类图线线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，表明它的电阻是不变的.非线性元件的伏安特性曲线是曲线，表明它的电阻是变化的.31. 通过伏安特性曲线求电阻某一导体的伏安特性曲线如图中AB(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()AB点的电阻为12 BB点的电阻为40 C工作状态从A变化到了B时，导体的电阻因温度的影响改变了1 D工作状态从A变化到了B时，导体的电阻因温度的影响改变了9 答案：B32. 两图线的比较如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()A电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变B在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值C在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值D在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值答案：B33.图线的应用如图，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图所示当开关闭合后，下列说法中正确的是()AL1中的电流为L2中电流的2倍BL3的电阻约为1.875 CL3的电功率约为0.75 WDL2和L3的总功率约为3 W答案：B考点四电功、电热、电功率和热功率 (自主学习)纯电阻电路与非纯电阻电路的比较纯电阻电路非纯电阻电路实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等电动机、电解槽、日光灯等电功与电热WUIt，QI2RttWQWUIt，QI2RtWQ电功率与热功率P电UI，P热I2R，P电P热P电UI，P热I2R，P电P热41.非纯电阻电路问题如图所示，电源的电动势为30 V，内阻为1 ，一个标有“6 V12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 的电动机串联开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为()A36 WB44 WC48 WD60 W解析：电路中的电流I2 A，电动机两端的电压UEIrUL22 V，电动机输出的机械功率P机UII2R36 W，A正确答案：A42. 非纯电阻电路问题(多选)如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则()A电源内阻rRB电源内阻rRC如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大D如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小解析：含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A错误；由能量守恒定律可得EII2rmgvI2R，解得rR，B正确；如果电动机转轴被卡住，则EI(Rr)，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C正确，D错误答案：BC1. 在如图所示的电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以AB上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图象应为下图中的( A ) 2. (多选)如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是( BD )AR1中的电流小于R2中的电流BR1中的电流等于R2中的电流CR1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率DR1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率3(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( AD )A加5 V电压时，导体的电阻约是5 B加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小4如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G500 N，电源电动势E90 V，电源内阻为2 ，不计各处摩擦，当电动机以v0.6 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I5 A，下列判断不正确的是( B )A电动机消耗的总功率为400 WB电动机线圈的电阻为0.4 C电源的效率约为88.9%D电动机的效率为75%A组基础题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( C )A14B18C116 D1612在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即fkv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于( B )A. BC. D3某直流电动机两端所加电压为U110 V，流过电动机的电流为I2 A，在1 s内将m4 kg的物体缓慢提升h5.0 m(g取10 m/s2)，下列说法正确的是( D )A电动机的绕线内阻为55 B直流电动机电流的最大值为2 AC电动机绕线两端的电压为5 VD电动机绕线产生的电热功率为20 W4. 如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 的镍氢电池充电下列说法错误的是( D )A充电器输出的电功率为0.14 WB充电时，电池消耗的热功率为0.02 WC电能转化为化学能的功率为0.12 WD充电器每秒把0.14 J的能量存储在电池内5(多选)电位器是变阻器的一种，如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是( AD )A串接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B串接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C串接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D串接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮6(多选)通常一次闪电过程历时0.20.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅4080 s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中在某一次闪电前，云、地之间的电势差约为1.0109 V，云、地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云、地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60 s.假定闪电前云、地间的电场是均匀的根据以上数据，下列判断正确的是( AC )A闪电电流的瞬时值可达到1105 AB整个闪电过程的平均功率约为11014 WC闪电前云、地间的电场强度约为1106 V/mD整个闪电过程向外释放的能量约为6106 J7(多选)如图所示四个电路中，电源的内阻均不计，请指出当滑动变阻器的滑片C滑动过程中，一个灯泡由亮变暗的同时，另一个灯泡由暗变亮的电路是( BD )ABCDB组能力题8. 如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路，电路两端加的电压恒为U，开始S断开时电流表的示数为I1，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为I2，电流表为理想电表，电动机的内阻为R2，则下列关系式正确的是( D )A.R2B.CI2UDI2U(I2I1)UIR19(多选)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，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0.25 A，则此时( BD )AL1上的电压为L2上电压的2倍BL1消耗的电功率为0.75 WCL2的电阻为12 DL1、L2消耗的电功率的比值大于4110. 如图所示电路中，电源电动势E12 V，内阻r2 ，指示灯RL的阻值为16 ，电动机M线圈电阻RM为2 .当开关S闭合时，指示灯RL的电功率P4 W求： (1)流过电流表A的电流；(2)电动机M输出的机械功率解析：(1