电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率资料

1、电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率基砒却识必记必做知识梳理)知识点一、欧姆定律1. 电流定义：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二q ； 微观式：1= nqSv(q为自由电荷的电荷量)。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 = R适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路。知识点二、电阻定律1. 电阻U(1) 定义式：R=T0(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：导体的电阻R跟导体的

2、长度I成正比,跟导体的横截面积S成反比， 还跟导体的材料有关。(2) 表达式：R=pS o3. 电阻率(1)计算式：尸RS o物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。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。知识点三、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 = % U1。3. 焦耳定律(1) 内容：电流通过导

3、体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成 正比，跟通电时间成正比。2(2) 公式：Q= I_Rto4. 热功率(1) 定义：单位时间内的发热量。(2) 表达式：P = Q = JRo思维深化判断正误，正确的画“V”，错误的画“X” o(1) 电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向。()(2) 比值半反映了导体阻碍电流的性质，即电阻 R=半o ()RS由 尸T知，导体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I成反比。()(4) 电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多教育刃教师4对巾（5）电流I随时间t变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量。()

4、答案 xV(3)x V (5) V题组自测）题组一 电阻率、电阻定律的理解与应用1. 关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是 （）A. 由R=半可知，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B由R= p可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比C由RS可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比D由RST可知导体的电阻越大，其电阻率越大解析 导体的电阻是导体本身的性质，与两端电压和电流无关，选项A错,B对；电阻率是材料本身的性质，只与材料和温度有关，与导体的长度和横截面积无关，选项C、D均错。答案B2段长为I，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制

5、成31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（）RRA. B. 3R C.9 D. R解析 根据电阻公式R= p，在拉伸过程中电阻丝的体积不变，当长度变为 原来的3倍后，横截面积变为原来的1，所以R= pS = 9R，平分成33Si i段后，每段的电阻为3R,故根据并联电路规律可得并联后的电阻为忑=3r+i i3R+ 3R，解得R并=只，故选项d正确。盘龙文教育教师巾对q答案D题组二欧姆定律的理解及应用3. 对于欧姆定律，下列说法正确的是（）A .从1=R可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成 反比B. 从R=学可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比

6、C. 从R=学可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比D. 从R=学可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析 对于欧姆定律1 = R可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比， 跟它的电阻成反比，选项A对；导体的电阻由导体本身决定，跟导体两端的 电压和通过导体的电流无关，选项 B、C、D错。答案A4. 如图所示电路中，a、b两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，哪一个电路中的电流表读数会变小 （）解析 选项A、C、D中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片 P右侧 部分，当滑动变阻器的滑片P向d端移动时，滑动变阻器阻值减小，由欧姆 定律I = R可知，电路中

7、的电流将会增大，电流表读数会变大，故选项A、C、 D错误；而选项B中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片 P左侧部分， 当滑动变阻器的滑片P向d端移动时，滑动变阻器阻值增大，电路中的电流 将会减小，电流表读数会变小，选项 B正确。答案B题组三 电功、电热、电功率的理解和计算2 U5. （多选）关于三个求功率的表达式P= UI , P= |2R, P = -r的适用范围，以下说法正确的是（）A .第一个式子只适用于求电功率，后两个式子只适用于求热功率B. 在纯电阻电路中，三个式子既适用于求电功率又适用于求热功率C. 在非纯电阻电路中，第一个式子适用于求电功率，第二个式子适用于求 热功率，第三个

8、式子没有意义D. 由1 = R可知，三个式子没有任何区别，它们表达相同的意义，所求 P都 是电功率解析 式子P= UI普遍适用于求电功率，式子P= i2r普遍适用于求热功率,U2式子在纯电阻电路中用于计算电功率和热功率，在非纯电阻电路中没有意义，选项A错误，C正确；在纯电阻电路中，欧姆定律成立，则三个式子既可适用于求电功率又可适用于求热功率，选项B正确；在非纯电阻电路中，三个式子表达的意义不同，选项 D错误。答案 BC6. 有一台标有“ 220 V，50 W”的电风扇，其线圈电阻为0.4 Q，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是（）P 5A. I =22 A，Q= -

9、It = 3 000 JB. Q= Pt= 3 000 JP 52C. I = = 22 A， Q= I Rt= 1.24 JU2 22026D. Q=Rt =芮 X 60 J= 7.26X 106 J解析 电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能，又产生内能的用电器，其功率P= IU，则I = J = 22 A，而产生的热量只能根据 Q= I2Rt进行计算。因此，选项C正确答案C教师对4STEP2考点突破核心考点点点突殛考点一对电阻、电阻定律的理解与应用1. 电阻与电阻率的区别电阻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反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，

10、 电阻率小的材料导电性能好2.电阻的决定式和定义式的比较公式r= SUR=U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p L、S共同决定提供了一种测电阻的方法一一伏安法，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【例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（）A. 1 : 4 B. 1 : 8 C. 1 : 16 D. 16 : 1解析 本题应根据电阻定律R= $、欧姆定律丨=R和电流定义式1=彳求解。1对

11、于第一根导线，均匀拉长到原来的 2倍，则其横截面积必然变为原来的2,由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来1 1的2,横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的2。给上述变化后的裸亠UU 4Uq导线加上相同的电压，由欧姆定律得：11= 4R， I2=R/4=R，由丨=t可知，在相同时间内，电荷量之比 q1 : q2= 11 : 12= 1 ： 16。盂龙文教育|教师巾对q答案CI反黒总结II导体形变后电阻的分析方法某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：（1）导体的电阻率不变。（2）导体的体积不变，由V= IS可知I与S成反比。（3）在p I、S都确定之

12、后，应用电阻定律 R= p求解。II【变式训练】1一个内电阻可以忽略的电源，给装满绝缘圆管的水银供电，通过水银的 电流为0.1 A。若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内（恰好能装满圆管），那么通过水银的电流将是（）A. 0.4 A B . 0.8 A C. 1.6 A D . 3.2 A考点二对欧姆定律及伏安特性曲线的理解1. 图1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. 图线a、b的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RaV Rb（如 图甲所示）。3. 图线c的电阻随电压的增大而减小，图线d的电阻随电压的增大而增大（如 图乙所示）。图14 .伏安特性曲线

13、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教师1对纬电阻。【例2】 侈选）如图2甲所示电路，小灯泡通电后其两端电压 U随所通过 的电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM 为U轴的垂线，PQ为I轴的垂线，下列说法中正确的是（）U7A 随着所通电流的增大，小灯泡的电阻增大B. 对应P点，小灯泡的电阻为R=半C. 在电路中灯泡L两端的电压为Ui时，电阻R两端的电压为IiRD. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM所围的“面积”解析 由欧姆定律知，U I图中任意一点的电阻为该点与坐标原点 O点的 连线的斜率，随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大，选项 A正确；

14、对应 P点，小灯泡的电阻为O、P连线的斜率，即R=半，选项B正确；对应P 点，小灯泡的功率为P= U1I2，即图中矩形PQOM所围的“面积”，选项D 正确；在电路中灯泡L两端的电压为Ui时，通过电阻R的电流为12,其两 端的电压为I2R，选项C错误。答案 ABD【变式训练】2. （多选）如图3所示是电阻R的I U图象，图中 a45，由此得出（）龙文教育教帅巾对令A 通过电阻的电流与两端电压成正比B. 电阻 R= 0.5 Q1C. 因I U图象的斜率表示电阻的倒数，故R二厂亠二1.0 Qtan aD. 在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C考点三 电功、电热、电功

15、率和热功率W=(KflJp=UT=F用电器一如电风扇、电动机，业解抓警【例3】跟电动机如图4所示，电阻R和电动机M串联接到电路中，已知电阻 RM线圈的电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻电动机两端的电压分别为Ui和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功为W1, 产生的热量为Qi;电流通过电动机 M做功为W2,产生的热量为Q2，则有A. Ui = U2， QiVQ2B. WiVW2， Qi = Q2C. WiVW2， QiVQ2D. UiU2， Qi = Q2解析 电阻R和电动机M串联，流过两用电器的电流相同。电阻 R跟电动机M线圈的电阻相等，则由焦耳定律可知两者产生的热量相等， 则Qi=

16、 Q2电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能绝大部分转化为机械能， 所以电流通过电动机 M做的功要大于电流通过电阻 R做的功，WiVW2。Ui=IR，U2IR,则Uii2rD. 焦耳热Q= I2Rt适用于任何电路A .串接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗侈选）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（）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

17、，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上（如图所示），下列说法正确的是（）A 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，消耗总功率不变把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在电压相等的电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比 t串：t并为（）A. 1 : 1B. 2 : 1C. 4 : 1D. 1 : 4如图为某一电路的一部分，其中 R1 = 20 Q，R2=I jR3 = 40 Q，下列关于R1、R

18、2、R3消耗的电功率P1、-h P2、P3，以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正_确的是（）A.U1 = U2,P2= P3B.U1 U2,P1 :P2 : P3= 1 : 2 : 2C.U1 = U2,P1 :P2 : P3= 2 : 1 : 1D.U1 v U2,P1 V P2= P3能力提高练（多选）一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I。设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电荷量为e,此时电子定向移动的速度为v,则在 t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（）5. 两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为1 m和2 m,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图 2所示，则A和B导线的横截面积之比为（）A. 2 : 3B . 1 : 3C. 1 : 2D. 3 : 111284-VJ01236. 当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电图2荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是A. 3 V 1.8 JB. 3 V 3.6 J