高三一轮第七章第1课时 (2).doc

第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率考纲解读 1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用它们进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线IU图象及UI图象解决有关问题.3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热1电阻定律的理解导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是()A横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D电流一定，电阻与导体两端的电压成反比2欧姆定律的理解根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有()A导体两端的电压越大，电阻就越大B导体中的电流越大，电阻就越小C比较几只电阻的IU图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D由I可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比3非纯电阻电路中的电功和电功率如图1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正确的是()A电能转化为化学能的功率为0.12 WB充电器输出的电功率为0.14 WC充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD充电器把0.14 W的功率储存在电池内4对导体的伏安特性曲线的理解某导体中的电流随其两端电压的变化如图2所示，则下列说法中正确的是 ()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一、电流1电流的定义式：I，其中q为通过导体某横截面的电荷量，t为通过这些电荷量所用的时间2微观表达式对于导体有InqvS，其中n为单位体积内的自由电子个数，S为导体的横截面积，q为自由电荷的电荷量，v为自由电荷的定向移动速率二、电阻、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2电阻定律：R.3电阻率(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性(2)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小；超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体三、部分电路欧姆定律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：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路四、电功、电热、电功率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：WqUIUt(适用于任何电路)(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：PW/tIU(适用于任何电路)3焦耳定律(1)电热：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比(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.考点一对电阻、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，电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体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区别公式RR区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体例1一段长为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()A. B3R C. DR突破训练1根据R可以导出电阻率的表达式，对温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率()A跟导线的电阻R成正比B跟导线的横截面积S成正比C跟导线的长度l成反比D只由其材料的性质决定考点二对伏安特性曲线的理解1图3中，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件2图线a、b的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RaQ.电功只能用公式WUIt来计算，焦耳热只能用公式QI2Rt来计算对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用例3一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法中正确的是()A电饭煲的电阻为44 ，洗衣机电动机线圈的电阻为440 B电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 JD电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍电功和电热的处理方法1PUI、WUIt、QI2Rt在任何电路中都能使用在纯电阻电路中，WQ，UItI2Rt，在非纯电阻电路中，WQ，UItI2Rt.2在非纯电阻电路中，由于UItI2Rt，即UIR，欧姆定律R不再成立3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”寻找等量关系求解突破训练3电阻R和电动机M串联接到电路中，如图6所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有()AU1Q2 DW1W2，Q1Q2考点四利用“柱体微元”模型求解电流的微观表达式模型简介带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则：(1)柱体微元中的总电荷量为QnLSq.(2)电荷通过横截面的时间t.(3)电流的微观表达式InqvS.例4来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA的细柱形质子流已知质子电荷量e1.601019 C这束质子流每秒打到靶上的质子个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1N2等于多少？高考题组1(2012浙江理综17)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近()A8108 kWh B81010 kWhC81011 kWh D81013 kWh答案B解析按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(260210)1035365 kWh182.5 kWh，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.54108 kWh7.31010 kWh，最接近于B选项，故选项B正确，选项A、C、D错误2(2013安徽理综19)用图7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，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，当通过电流表的电流为零时，测得MPl1，PNl2，则Rx的阻值为()A.R0 B.R0 C.R0 D.R0答案C解析设R0、Rx与三者的结点为Q，当通过电流表的电流为零时，说明PQ，则UR0URMP，URxURPN，设IR0IRxI0，IRMPIRPNI，故I0R0IRMP，I0RxIRPN.两式相除有，所以RxR0R0，正确选项为C.模拟题组3.在如图8所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定()图8A电压的电动势E一定小于击穿电压UB电容器所带的最大电荷量一定为CEC闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等答案D解析闪光灯正常工作时有两个过程：一个是熄灭时处于断路状态，此时电容器充电，两极板间电压增大，直到最大值U；另一个是闪光灯电压达到U时开始闪光，电路导通后电容器开始放电由此可知答案为D.4.在如图9所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L标有“3 V,6 W”字样，电动机线圈的电阻RM1 .若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是()图9A电动机的输入电压是5 VB流过电动机的电流是2 AC电动机的效率是80%D整个电路消耗的电功率是10 W答案AB解析根据灯泡恰能正常发光可知电路电流I2 A电动机的输入电压是5 V，流过电动机的电流是2 A，电动机输入功率PUI10 W，整个电路消耗的电功率是82 W16 W，选项A、B正确，D错误电动机线圈的电阻发热消耗功率I2RM4 W，电动机输出机械功率为10 W4 W6 W，电动机的效率是60%，选项C错误5在如图10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()图10AL1两端的电压为L2两端电压的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41答案BD解析电路中的总电流为0.25 A，L1中电流为0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0 V，故L1消耗的电功率为PUI0.75 W，选项B正确根据并联电路规律，L2中电流为0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V，L1两端的电压大约为L2两端电压的10倍，选项A错误由欧姆定律可知L2的电阻为R 2.4 ，选项C错误L2消耗的电功率为PUI0.30.125 W0.037 5 W，故L1、L2消耗的电功率的比值大于41，选项D正确(限时：30分钟)题组1电阻率、电阻定律的理解与应用1关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是()A把一根粗细均匀的导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B由可知，R，C材料的电阻率随温度的升高而增大D对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它的电阻c 增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大答案D2下列说法中正确的是()A由R可知，电阻与电压、电流都有关系B由R可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系C各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D所谓超导体，就是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零答案BD解析R是电阻的定义式，R与电压和电流无关，故A错误；而R是电阻的决定式，横截面积一定，电阻与导体的长度成正比，长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，故B正确；电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，此时的导体叫超导体，故D正确3.电位器是变阻器的一种如图1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()图1A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，灯泡变亮答案AD解析根据电位器结构和连线可知：串接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；串接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误4有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍，以下说法中正确的是()A甲、乙两导体的电流相同B乙导体的电流是甲导体的两倍C乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等答案B题组2对伏安特性曲线的理解与应用5如图2所示是某导体的IU图线，图中45，下列说法正确的是()图2A通过该导体的电流与其两端的电压成正比B此导体的电阻R2 CIU图线的斜率表示电阻的倒数，所以Rcot 451.0 D在该导体两端加6.0 V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C答案ABD解析由题图可知，通过该导体的电流I与其两端电压U成正比，A正确；导体电阻R2 ，对应IU图线斜率的倒数，但Rcot 45，B正确，C错误；当U6.0 V时，I3.0 A，故每秒通过该导体截面的电荷量为qIt3.0 C，D正确6.某一导体的伏安特性曲线如图3中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()图3AB点的电阻为12 BB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9 答案B解析根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA 30 ，RB 40 ，所以RRBRA10 ，故B对，A、C、D错7在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝如图4所示，电源的输出电压恒定当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R0两端的电压U0越高，反之，电压U0就越低这样，管道内空气的流速就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量它的伏安特性曲线，得到结果正确的是()图4答案D题组3电功、电热、电功率的理解和计算8.如图5所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为()图5AI2R B.CUI DUII2R答案C解析不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为PUI，选项C正确；只有电路为纯电阻电路时，才有PUII2R，故A、B错误；而UII2R为电能转化为除热能外其他形式能的功率，故D错误9.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图6所示)，下列说法正确的是()图6A开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗的总功率不变答案A10.在研究微型电动机的性能时，应用如图7所示的实验电路进行实验调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V则这台电动机正常运转时输出功率为()图7A32 W B44 W C47 W D48 W答案A解析当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动