高考物理一轮复习 7.1 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律课件.ppt

第七章恒定电流 第1节电阻定律欧姆定律焦耳定律 5 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 微观式 i nqsv q为自由电荷的电荷量 n为单位体积内的自由电子数 s为导体的横截面积 v为自由电荷的定向移动速率 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 3 适用条件 适用于金属和电解液导电 适用于纯电阻电路 6 二 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的阻碍作用的大小 2 电阻定律 1 内容 同种材料的导体 其电阻跟它的长度l成正比 与它的横截面积s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 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 7 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 w qu uit 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 ui 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 q i2rt 8 4 热功率 1 定义 单位时间内的发热量 2 表达式 p i2r 9 10 1 多选 关于电流 下列说法中正确的是 a 导线内自由电子定向移动的速率远低于电流的传导速率b 电子运动的速率越大 电流越大c 电流是一个矢量 其方向就是正电荷定向移动的方向d 在国际单位制中 电流是一个基本物理量 其单位安培是基本单位 答案 解析 11 2 某电解池 如果在1s内共有5 0 1018个二价正离子和1 0 1019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 a 0ab 0 8ac 1 6ad 3 2a 答案 解析 12 3 多选 下列说法正确的是 a 根据可知 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皆无关 答案 解析 13 4 一根阻值为r的均匀电阻丝 长为l 横截面积为s 设温度不变 则在下列情况下其电阻值仍为r的是 a 当l不变 s增大一倍时b 当s不变 l增大一倍时c l和s都缩小为原来的d 当l和横截面的半径都增大一倍时 答案 解析 14 5 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同 当二者通过相同的电流且均正常工作时 在相同的时间内 电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 电炉两端电压小于电动机两端电压 电炉两端电压等于电动机两端电压 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率a b c d 答案 解析 15 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 电阻 电阻定律的理解和应用1 电阻与电阻率的区别 1 电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量 电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量 2 导体电阻与电阻率无直接关系 即电阻大 电阻率不一定大 电阻率小 电阻不一定小 16 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 2 电阻的决定式和定义式对比 17 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 如图甲所示 一测量电解液电阻率的玻璃容器 p q为电极 设a 1m b 0 2m c 0 1m 当里面注满某电解液 且p q加上电压后 其u i图象如图乙所示 当u 10v时 求电解液的电阻率 解题探究 p q为电极 说明了什么 根据u i图象 求u 10v时 电解液的电阻 答案 40 m 提示 连入电路中的导线长度为a 1m 18 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 19 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 规律总结 电阻定律的应用技巧 1 在温度一定的条件下 导体的电阻大小由长度 横截面积及材料决定 与电压 电流无关 若考虑温度 导体的电阻率会随着温度的变化而变化 2 利用求 时 要根据电流正确判断l s 沿电流方向导体的长度为l 垂直于电流方向的横截面积为s 20 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 一段长为l 电阻为r的均匀电阻丝 把它拉成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 答案 解析 21 考点一 考点二 例2 对点训练2 考点三 对欧姆定律及伏安特性曲线的理解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 22 考点一 考点二 例2 对点训练2 考点三 2 图线的区别 1 图甲中图线a b表示线性元件 图乙中图线c d表示非线性元件 2 在伏安特性曲线中 线性元件图线的斜率表示电阻的倒数 斜率越大 电阻越小 故ra rb 如图甲所示 3 图线c的斜率增大 电阻减小 图线d的斜率减小 电阻增大 如图乙所示 4 c d图线上某点切线的斜率不是电阻的倒数 23 例2 对点训练2 考点一 考点二 考点三 多选 我国已经于2012年10月1日起禁止销售100w及以上的白炽灯 以后将逐步淘汰白炽灯 假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示 图象上a点与原点的连线与横轴成 角 a点的切线与横轴成 角 则 a 白炽灯的电阻随电压的增大而减小b 在a点 白炽灯的电阻可表示为tan c 在a点 白炽灯的电功率可表示为u0i0d 在a点 白炽灯的电阻可表示为 答案 解析 24 例2 对点训练2 考点一 考点二 考点三 特别提醒 运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题如图所示 非线性元件的i u图线是曲线 导体电阻 即电阻要用图线上点 un in 的坐标来计算 而不能用该点的切线斜率来计算 25 例2 对点训练2 考点一 考点二 考点三 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 a b点的电阻为12 b b点的电阻为40 c 工作状态从a变化到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b时 导体的电阻因温度的影响改变了9 答案 解析 26 考点一 考点二 考点三 例3 对点训练3 对电功 电功率 电热与热功率的理解 27 考点一 考点二 考点三 例3 对点训练3 一提升重物用的直流电动机工作时的电路图如图所示 电动机内电阻r 0 8 电路中另一电阻r 10 直流电压u 160v 电压表示数uv 110v 试求 1 通过电动机的电流 2 输入电动机的电功率 3 若电动机以v 1m s匀速竖直向上提升重物 求该重物的质量 g取10m s2 答案 1 5a 2 550w 3 53kg 28 考点一 考点二 考点三 例3 对点训练3 29 考点一 考点二 考点三 例3 对点训练3 方法归纳 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 30 考点一 考点二 考点三 例3 对点训练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 a 电动机的输入功率为576wb 电动机的内电阻为4 c 该车获得的牵引力为104nd 该车受到的阻力为63n 答案 解析 31 1 2 3 4 5 1 如图所示 一根横截面积为s的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷 每米电荷量为q 当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时 由于棒运动而形成的等效电流大小为 答案 解析 32 1 2 3 4 5 2 关于材料的电阻率 下列说法正确的是 a 把一根长导线截成等长的三段 则每段的电阻率都是原来的b 材料的电阻率随温度的升高而增大c 通常情况下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 电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 答案 解析 33 1 2 3 4 5 3 2015 山东滨州联考 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 25a 则此时 a l1两端的电压为l2两端电压的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 答案 解析 34 1 2 3 4 5 4 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 a r1中的电流小于r2中的电流b r1中的电流等于r2中的电流c r1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d r1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 答案 解析 3