《复习方略》高考物理(江苏专用)一轮复习配套课件：71电流 电阻 电功及电功率

1、第七章恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率知识点知识点 1 1 电阻定律电流电阻定律电流【思维激活【思维激活1 1】( (多选多选) )如图所示，如图所示，R R1 1和和R R2 2是同种材料、厚度相同、是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但表面为正方形的导体，但R R1 1的尺寸比的尺寸比R R2 2的尺寸大。在两导体上的尺寸大。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是确的是( () )A.RA.R1 1中的电流小于中的电流小于R R2 2中的电流中的电流B.RB.R1 1中的电流等于中的电流等于R R

2、2 2中的电流中的电流C.RC.R1 1中自由电荷定向移动的速率大于中自由电荷定向移动的速率大于R R2 2中自由电荷定向移动的中自由电荷定向移动的速率速率D.RD.R1 1中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率小于R R2 2中自由电荷定向移动的中自由电荷定向移动的速率速率【解析】【解析】选选B B、D D。设正方形边长为。设正方形边长为L L、厚度为、厚度为d d，则，则I=I= 则则I= I= 相等，相等，A A错误，错误，B B正确。由正确。由I=nqSv=nqLdvI=nqSv=nqLdv得得L L大的大的v v就小，就小，C C错误，错误，D D正确。正确。UR，LL

3、RSL dd，Ud【知识梳理】【知识梳理】1.1.定向移动定向移动正电荷正电荷nqSvnqSvqt2.2.电阻：电阻：(1)(1)定义式：定义式：R=_R=_。(2)(2)物理意义：反映了导体对电流的物理意义：反映了导体对电流的_作用。作用。3.3.电阻定律：电阻定律：(1)(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的内容：同种材料的导体，其电阻跟它的_成正比，与成正比，与它的它的_成反比，导体的电阻还与构成它的成反比，导体的电阻还与构成它的_有关。有关。(2)(2)表达式：表达式：R=_R=_。UI阻碍阻碍长度长度横截面积横截面积材料材料Sl4.4.电阻率：电阻率：(1)(1)计算式：计算式：=

4、_=_。(2)(2)物理意义：反映导体的物理意义：反映导体的_，是表征材料性质的物，是表征材料性质的物理量。理量。(3)(3)电阻率与温度的关系：电阻率与温度的关系：金属：电阻率随温度升高而金属：电阻率随温度升高而_。半导体：电阻率随温度升高而半导体：电阻率随温度升高而_。超导体：当温度降低到超导体：当温度降低到_附近时，某些材料的电附近时，某些材料的电阻率突然变为零，成为阻率突然变为零，成为_。SRl导电性能导电性能增大增大减小减小绝对零度绝对零度超导体超导体知识点知识点 2 2 电功电功率焦耳定律电功电功率焦耳定律【思维激活【思维激活2 2】如图所示为一未知电路，如图所示为一未知电路，现测

5、得两个端点现测得两个端点a a、b b之间的电阻为之间的电阻为R R，若在若在a a、b b之间加上电压之间加上电压U U，测得通过电，测得通过电路的电流为路的电流为I I，则该未知电路的电功率，则该未知电路的电功率一定为一定为( () )A.IA.I2 2R RB.B.C.UIC.UID.UI-ID.UI-I2 2R R2UR【解析】【解析】选选C C。因为不知道。因为不知道a a、b b间的电路是否为纯电阻电路，间的电路是否为纯电阻电路，若为纯电阻，则电功率和热功率相等，即若为纯电阻，则电功率和热功率相等，即UI=IUI=I2 2R= R= ，若为，若为非纯电阻，则非纯电阻，则UIUI为电

6、功率，为电功率，I I2 2R R为热功率，所以为热功率，所以A A、B B选项不一选项不一定正确，定正确，D D项错误，项错误，C C正确。正确。2UR【知识梳理】【知识梳理】1.1.电功：电功：(1)(1)定义：电路中定义：电路中_移动电荷做的功。移动电荷做的功。(2)(2)公式：公式：W=qU=_W=qU=_。(3)(3)电流做功的实质：电流做功的实质：_转化成其他形式能的过程。转化成其他形式能的过程。电场力电场力UItUIt电能电能2.2.电功率：电功率：(1)(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的_。(2)(2)公式：公式：P= =

7、_P= =_。3.3.焦耳定律：焦耳定律：(1)(1)电热：电流流过一段导体时产生的电热：电流流过一段导体时产生的_。(2)(2)计算式：计算式：Q=_Q=_。快慢快慢WtUIUI热量热量I I2 2RtRt【微点拨】【微点拨】1.1.关于电流的两点说明：关于电流的两点说明：(1)(1)规定电流的方向是正电荷定向移动的方向，与负电荷定向规定电流的方向是正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反。移动的方向相反。(2)(2)公式公式I=nqSvI=nqSv中中n n为单位体积内的自由电荷数，不是单位长度为单位体积内的自由电荷数，不是单位长度内的电荷数，内的电荷数，v v是电荷定向移动的速率

8、，并不是电流的传导速是电荷定向移动的速率，并不是电流的传导速率或电荷的热运动速率。率或电荷的热运动速率。2.2.常用公式的四个易错易混点：常用公式的四个易错易混点：（1 1）当异种电荷反方向通过某一截面形成同向电流时，）当异种电荷反方向通过某一截面形成同向电流时，公式公式I= I= 中，中，q=|qq=|q+ +|+|q|+|q- -| |，并非，并非q=|qq=|q+ +|-|q|-|q- -| |。（2 2）对公式）对公式= = ，是由导体材料本身的性质决定的，是由导体材料本身的性质决定的，不能认为不能认为与与RSRS成正比，与成正比，与l成反比。成反比。（3 3）R= R= 是电阻的定义

9、式，而是电阻的定义式，而R= R= 是电阻的决定式。是电阻的决定式。（4 4）对纯电阻电路，）对纯电阻电路，P= =UI=IP= =UI=I2 2R= R= ；而对非纯电阻；而对非纯电阻电路，电路，P= =UIP= =UI，而，而P PI I2 2R R 。 qtRSlUISlWt2URWt2UR考点考点1 1 电流的三个公式电流的三个公式三个公式的比较：三个公式的比较：对比对比分析分析公公式式适用适用范围范围字母含义字母含义公式含义公式含义定定义义式式一切一切电路电路q q为时间为时间t t内通过导体横内通过导体横截面的电荷量截面的电荷量I I与与q q、t t无关，无关，I I与与 的值相

10、等的值相等qItqt公公式式适用适用范围范围字母含义字母含义公式含义公式含义微微观观式式I=I=nqSvnqSv一切一切电路电路n n为导体单位体积内自为导体单位体积内自由电荷数；由电荷数；q q为每个自为每个自由电荷的电荷量；由电荷的电荷量；S S为为导体横截面积；导体横截面积；v v为电为电荷定向移动速率荷定向移动速率微观量微观量n n、q q、S S、v v决定决定I I的大小的大小决决定定式式金属、金属、电解液电解液U U为导体两端的电压，为导体两端的电压，R R为导体本身的电阻为导体本身的电阻UIRIU1IR【题组通关方案】【题组通关方案】【典题【典题1 1】( (多选多选) )截面

11、直径为截面直径为d d、长为、长为L L的导线，两端电压为的导线，两端电压为U U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动平均速率的当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动平均速率的影响，下列说法正确的是（影响，下列说法正确的是（ ）A.A.电压电压U U加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变B.B.导线长度导线长度L L加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半的一半C.C.导线截面直径导线截面直径d d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变D.D.导线截面直

12、径导线截面直径d d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍【解题探究】【解题探究】(1)(1)请写出有关的三个表达式。请写出有关的三个表达式。电流的微观表达式：电流的微观表达式：I=_I=_；电阻定律：电阻定律：R=_R=_；欧姆定律：欧姆定律：I=_I=_。(2)(2)根据以上三个表达式导出自由电子定向移动的速率表达根据以上三个表达式导出自由电子定向移动的速率表达式为式为v=_v=_。neSvneSvLSURUne L【典题解析】【典题解析】选选B B、C C。根据电流。根据电流I I的微观表达式、定义式以的微观表达式、定义式以及电阻的决定式可得：及电阻

13、的决定式可得：I=neSv= I=neSv= 所以所以v= v= 由此由此可知电压可知电压U U加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍时，自由电子定向移动的平均速率v v加倍，加倍，A A错错误；导线长度误；导线长度L L加倍时，自由电子定向移动的平均速率减半，加倍时，自由电子定向移动的平均速率减半，B B正确；导线截面直径正确；导线截面直径d d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍时，自由电子定向移动的平均速率v v不变，不变，C C正确，正确，D D错误。错误。UUSRL，Une L。【通关【通关1+11+1】1.(1.(拓展延伸拓展延伸) )【典题【典题1 1】中，】中，若保持若保持d

14、 d、L L、U U不变，而换用其他不变，而换用其他材料的导线，则自由电子的平均速率是否改变材料的导线，则自由电子的平均速率是否改变? ?【解析】【解析】由由I=neSvI=neSv和和R= R= ，再根据，再根据I= I= 可得：可得：v= v= 故自由电子的平均速率和导体单位体积内的自由电子数目故自由电子的平均速率和导体单位体积内的自由电子数目n n、导体的电阻率导体的电阻率有关。故换用其他材料的导线时，由于不同材有关。故换用其他材料的导线时，由于不同材料的料的n n和和一般不同，所以自由电子的平均速率可能改变，也一般不同，所以自由电子的平均速率可能改变，也可能不变。可能不变。答案：答案：

15、可能改变，也可能不变可能改变，也可能不变LSURUne L，2.2.如图所示是静电除尘器示意图，如图所示是静电除尘器示意图，A A接高压电接高压电源正极，源正极，B B接高压电源负极，接高压电源负极，A A、B B之间有很强之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极向正极A A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极粉带负电，吸附到正极A A上，排出的烟就成为上，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmolnmol电子，每昼夜能除尘电子，每昼夜能除尘mkgmk

16、g，试计算高压电源的平均电流，试计算高压电源的平均电流I I。已知电子电荷量为。已知电子电荷量为e e，阿，阿伏加德罗常数为伏加德罗常数为N NA A，一昼夜时间为，一昼夜时间为t t。【解析】【解析】由于电离的气体中的电子和正离子同时导电，则流由于电离的气体中的电子和正离子同时导电，则流过电源的电荷量过电源的电荷量q q跟煤粉吸附的电荷量跟煤粉吸附的电荷量qq的关系是的关系是q=q=而而q=mnNq=mnNA Ae e，所以，所以 答案：答案：q2，A2mnN eq2qIttt。A2mnN et【加固训练】【加固训练】1.1.某电解池，如果在某电解池，如果在1 1秒钟内共有秒钟内共有5.05

17、.010101818个二价正离子和个二价正离子和1.01.010101919个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的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（电流是（ ）A.0 AA.0 AB.0.8 AB.0.8 AC.1.6 AC.1.6 AD.3.2 AD.3.2 A【解析】【解析】选选D D。通过横截面的正离子的电量。通过横截面的正离子的电量q q1 1=1.6=1.61010-19-192 25.05.010101818C C。通过横截面的负离子的电量。通过横截面的负离子的电量q q2 2=-1.6=-1.61010-19-191.01.010101919C C，则

18、，则q=|qq=|q1 1|+|q|+|q2 2|=3.2C|=3.2C，根据，根据I= I= ，故，故D D正确。正确。qt2.2.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为电压为U U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为积为S S、电流为、电流为I I的电子束。已知电子的电荷量为的电子束。已知电子的电荷量为e e、质量为、质量为m m，则在刚射出加速电场时，一小段长为则在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内的电子个的电子束内的电子个数是（数是（ ）ImImA.

19、B.eS2eUe2eUImISmC.D.eS2eUe2eUlll【解析】【解析】选选B B。设单位体积内电子数为。设单位体积内电子数为n n，对电子加速过程应，对电子加速过程应用动能定理：用动能定理：eU=eU=所以电子刚出电场时定向移动速度所以电子刚出电场时定向移动速度v=v=由电流的微观表达式由电流的微观表达式I=nSqvI=nSqv得：得：n=n=l内的电子数为内的电子数为N=nN=nlS= S= ，故，故B B正确。正确。21mv22eUmIImSqvSe2eU，Ime2eUl【学科素养升华】【学科素养升华】电流微观表达式的相关应用电流微观表达式的相关应用(1)(1)判断某个量与其他量

20、的变化关系，可以根据公式推导出该判断某个量与其他量的变化关系，可以根据公式推导出该物理量的表达式，就能看出该物理量与其他量是否有关，以及物理量的表达式，就能看出该物理量与其他量是否有关，以及随其他量的变化如何变化等。随其他量的变化如何变化等。(2)(2)电流的微观表达式在金属导体、静电除尘、电视机显像管电流的微观表达式在金属导体、静电除尘、电视机显像管等问题中都有应用。等问题中都有应用。考点考点2 2 电阻、电阻定律的应用电阻、电阻定律的应用1.1.对电阻率的理解：对电阻率的理解：(1)(1)电阻率可以用电阻率可以用= = 计算，在数值上等于用某种材料制成计算，在数值上等于用某种材料制成的长为

21、的长为1m1m、横截面积为、横截面积为1m1m2 2的导线的电阻值。的导线的电阻值。(2)(2)电阻率与导体材料有关，与导体长度电阻率与导体材料有关，与导体长度l、横截面积、横截面积S S无关。无关。(3)(3)电阻率与温度有关，例如，金属材料的电阻率随温度的升电阻率与温度有关，例如，金属材料的电阻率随温度的升高而增大。半导体材料的电阻率随温度的升高而减小。有些材高而增大。半导体材料的电阻率随温度的升高而减小。有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，可制作标准电阻。料的电阻率几乎不受温度的影响，可制作标准电阻。拓展拓展延伸延伸 RSl2.R= 2.R= 与与R= R= 的比较：的比较：SlUI公式

22、公式R=R=R=R=意义意义电阻定律的表达式电阻定律的表达式电阻的定义式电阻的定义式理解理解指明了电阻的决定因素指明了电阻的决定因素提供了一种测定提供了一种测定电阻的方法电阻的方法适用范围适用范围只适用于粗细均匀的金属导只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电适用于任何纯电阻导体阻导体SlUI【题组通关方案】【题组通关方案】【典题【典题2 2】有两根完全相同的金属裸导线有两根完全相同的金属裸导线A A和和B B，如果把导线，如果把导线A A均均匀拉长到原来的匀拉长到原来的2 2倍，导线倍，导线B B对折后绞合起来，然后分别加上相对折后绞合起来，然后分别加上

23、相同的恒定电压，则其电阻之比为（同的恒定电压，则其电阻之比为（ ）A.116A.116B.161B.161C.14C.14 D.41 D.41【解题探究】【解题探究】(1)(1)导体被拉伸或绞合后，物理量导体被拉伸或绞合后，物理量_和和_是不变的。是不变的。(2)(2)若若A A、B B导线原来的电阻为导线原来的电阻为R R，则，则均匀拉长到原来的均匀拉长到原来的2 2倍后，倍后，A A的电阻的电阻R RA A=_=_；对折绞合后，对折绞合后，B B的电阻的电阻R RB B=_=_。导体的电阻率导体的电阻率导体的体积导体的体积4R4RR4【典题解析】【典题解析】选选B B。某导体的形状改变后，

24、由于质量和材料不。某导体的形状改变后，由于质量和材料不变，则总体积不变、电阻率不变，当长度变，则总体积不变、电阻率不变，当长度l和面积和面积S S变化时，应变化时，应用用V=SV=Sl来确定来确定S S、l在形变前后的关系，分别用电阻定律即可求在形变前后的关系，分别用电阻定律即可求出出l l、S S变化前后导体的电阻关系。变化前后导体的电阻关系。一根给定的导线体积不变，若均匀拉长为原来的一根给定的导线体积不变，若均匀拉长为原来的2 2倍，则横倍，则横截面积为原来的截面积为原来的 ，设，设A A、B B导线的原长为导线的原长为l，横截面积为，横截面积为S S，电阻为电阻为R R，则：，则：lA

25、A=2=2l，S SA A= = ，lB B= = ，S SB B=2S=2S所以所以R RA ARRB B=4R =161=4R =161。12S22lAB21R2R44RRSS2S4S42 故，llllR4【通关【通关1+11+1】1.1.某用电器与供电电源距离某用电器与供电电源距离L L，线路上的电流为，线路上的电流为I I，若要求线路，若要求线路上的电压降不超过上的电压降不超过U U，已知输电导线的电阻率为，已知输电导线的电阻率为，那么，该，那么，该输电导线的横截面积的最小值是（输电导线的横截面积的最小值是（ ）【解析】【解析】选选B B。由电阻的定义式有。由电阻的定义式有R= R=

26、，结合电阻定律，结合电阻定律 得得S= BS= B正确。正确。L2 LIU2ULA.B.C.D.UULIIUI2LRS ，2 ILU，2.(20142.(2014山东名校联考山东名校联考) )欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律。有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别电阻定律。有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为为a a、b b、c c，且，且abcabc。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是（电阻阻值最小的是（ ）【解析】【解析】选选A A。根据电阻定律。根据电阻定律R= R= ，电阻阻值最

27、小的应该是，电阻阻值最小的应该是截面积最大，长度最短；截面积最大，长度最短；A A图中，截面积最大，长度最短，故图中，截面积最大，长度最短，故A A图电阻阻值最小，选图电阻阻值最小，选A A。Sl【加固训练】【加固训练】1.(1.(多选多选) )关于材料的电阻率，下列说法正确的是（关于材料的电阻率，下列说法正确的是（ ）A.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.B.材料的电阻率随温度的升高不一定增大材料的电阻率随温度的升高不一定增大C.C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小纯金属的电阻率较合金的电阻率小D.D.电阻率是反映材

28、料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导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体对电流的阻碍作用越大13【解析】【解析】选选B B、C C。材料的电阻率与长度无关，。材料的电阻率与长度无关，A A错误；半导体错误；半导体材料的电阻率随温度升高而减小，故材料的电阻率随温度升高而减小，故B B正确；纯金属的电阻率正确；纯金属的电阻率较合金的电阻率小，较合金的电阻率小，C C正确；电阻率大的导体，电阻不一定正确；电阻率大的导体，电阻不一定大，因为大，因为R= R= 即电阻不仅与电阻率有关，还与导体长度和横即电阻不仅与电阻率有关，还与导体长度和横截面积有关，故截面积有

29、关，故D D错误。错误。Sl2.2.如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P P、Q Q为电极，设为电极，设a=1ma=1m，b=0.2mb=0.2m，c=0.1mc=0.1m，当里面注满某电解液，且，当里面注满某电解液，且P P、Q Q加上电加上电压后，其压后，其U-IU-I图线如图乙所示，当图线如图乙所示，当U=10VU=10V时，求电解液的电阻率时，求电解液的电阻率是多少是多少? ?【解析】【解析】由题图乙可求得电解液的电阻为由题图乙可求得电解液的电阻为R= =2000R= =2000由题图甲可知电解液长为由题图甲可知电解液长为l=a=1m=a=1m

30、横截面积为横截面积为S=bc=0.02mS=bc=0.02m2 2结合电阻定律结合电阻定律R= R= 得得= m=40m= m=40m。答案：答案：40m40mSl3U10I5 10RS2 000 0.021l【学科素养升华】【学科素养升华】导体形变后电阻的分析方法导体形变后电阻的分析方法某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化时应抓住以下三点：某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化时应抓住以下三点：(1)(1)导体的电阻率不变，因其由导体材料本身决定。导体的电阻率不变，因其由导体材料本身决定。(2)(2)导体的体积不变，由导体的体积不变，由V=V=lS S可知可知l与与S S成反比。成反比。(3)

31、(3)在在、l、S S都确定之后，应用电阻定律都确定之后，应用电阻定律R= R= 求解。求解。Sl考点考点3 3 电功、电功率、电热的计算电功、电功率、电热的计算1.1.纯电阻电路：纯电阻电路：(1)(1)意义：某段电路中只含有电阻元件，如电炉、电饭锅、电意义：某段电路中只含有电阻元件，如电炉、电饭锅、电烙铁、白炽灯、电暖器等。烙铁、白炽灯、电暖器等。(2)(2)纯电阻电路的两个基本特点：纯电阻电路的两个基本特点：遵循欧姆定律：遵循欧姆定律：I= I= 。电流通过纯电阻电路时，电流做功所消耗的电能全部转化为电流通过纯电阻电路时，电流做功所消耗的电能全部转化为内能，电功等于电热，即内能，电功等于

32、电热，即W=UIt=Q=IW=UIt=Q=I2 2Rt= Rt= ，P=UI=IP=UI=I2 2R= R= 。解题解题技巧技巧 UR2UtR2UR2.2.非纯电阻电路：非纯电阻电路：(1)(1)意义：电路中除含有电阻外，还有把电能转化为除热能以意义：电路中除含有电阻外，还有把电能转化为除热能以外的其他形式能的用电器，如电动机、电风扇、电解槽等。外的其他形式能的用电器，如电动机、电风扇、电解槽等。(2)(2)非纯电阻电路的特点：非纯电阻电路的特点：不遵循欧姆定律，在非纯电阻电路中不遵循欧姆定律，在非纯电阻电路中UIRUIR。电流通过电路时，电流做功消耗的电能除了转化为内能外，电流通过电路时，电

33、流做功消耗的电能除了转化为内能外，还要转化为其他形式的能，如机械能、化学能等，即还要转化为其他形式的能，如机械能、化学能等，即W=IW=I2 2Rt+WRt+W其他其他，P=IP=I2 2R+PR+P其他其他。【题组通关方案】【题组通关方案】【典题【典题3 3】(2014(2014常州模拟常州模拟) )在研究微型电动机的性能时，应用在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R R并控制电动机停止转动并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为时，电流表和电压表的示数分别为0.50A0.50A和和2.0 V2.0 V。重新调节。重新调

34、节R R并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2.0A2.0A和和24.0 V24.0 V，则这台电动机正常运转时输出功率为（，则这台电动机正常运转时输出功率为（ ）A.32 WA.32 W B.44 W B.44 W C.47 W C.47 WD.48 WD.48 W【解题探究】【解题探究】(1)(1)电动机中有电流通过却不转动，此时电动机相当于电动机中有电流通过却不转动，此时电动机相当于_用电器。用电器。(2)(2)电动机正常工作时，则电动机属于电动机正常工作时，则电动机属于_用电器。用电器。纯电阻纯电阻非纯电阻非纯电阻

35、【典题解析】【典题解析】选选A A。当电动机停止转动时，此时电动机相当于。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，可以计算出电动机的一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为内阻为r= r= ，代入数据得：，代入数据得：r=4r=4，重新调节，重新调节R R并使电动机恢并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为为P=UI-IP=UI-I2 2r r，代入数据解得：，代入数据解得：P=32WP=32W，B B、C C、D D错误，错误，A A正确。正确。UI【通关【通关1

36、+11+1】1.1.小亮家有一台电风扇，内阻为小亮家有一台电风扇，内阻为2020，额定电压为，额定电压为220V220V，额定，额定功率为功率为66W66W，将它接上，将它接上220V220V电源后，发现因扇叶被东西卡住不电源后，发现因扇叶被东西卡住不能转动。则此时电风扇消耗的功率为（能转动。则此时电风扇消耗的功率为（ ）A.66WA.66W B.2420W B.2420W C.11W C.11W D. D.不确定不确定【解析】【解析】选选B B。当扇叶被东西卡住不能转动时，电路为纯电。当扇叶被东西卡住不能转动时，电路为纯电阻电路，所以电风扇消耗的功率也就是热功率。阻电路，所以电风扇消耗的功率

37、也就是热功率。P= =2420WP= =2420W。B B对，对，A A、C C、D D错。错。2UR2.(20142.(2014南通模拟南通模拟) )电阻电阻R R和电动机和电动机M M串联接到电路中，如图所串联接到电路中，如图所示，已知电阻示，已知电阻R R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻动机正常工作，设电阻R R和电动机和电动机M M两端的电压分别为两端的电压分别为U U1 1和和U U2 2，经过时间经过时间t t，电流通过电阻，电流通过电阻R R做功为做功为W W1 1，产生热量为，产生热量为Q Q1 1，电流通，电

38、流通过电动机做功为过电动机做功为W W2 2，产生热量为，产生热量为Q Q2 2，则有（，则有（ ）A.UA.U1 1UQQ2 2 D.W D.W1 1WW2 2，Q Q1 1QQ2 2【解析】【解析】选选A A。因。因R R与与M M串联，则串联，则I I1 1=I=I2 2=I=I，由焦耳定律，由焦耳定律Q=IQ=I2 2RtRt知，知，Q Q1 1=Q=Q2 2，电阻消耗的电功，电阻消耗的电功W W1 1=IU=IU1 1t=It=I2 2RtRt，电动机消耗的电功，电动机消耗的电功W W2 2=IU=IU2 2t=It=I2 2Rt+WRt+W其他其他，故，故W W1 1WW2 2，U

39、 U1 1UPP2 2，故，故S S闭合时，用电器处于加热状态；闭合时，用电器处于加热状态；S S断开时，用电器处于保温状态。断开时，用电器处于保温状态。(2)(2)加热时有：加热时有：P P1 1= = ，保温时有，保温时有P P2 2= = ，代入数据解得：，代入数据解得：R R1 1=121=121，R R2 2=1089=1089。答案：答案：(1)S(1)S闭合为加热，闭合为加热，S S断开为保温断开为保温(2)121(2)1211089108921UR212URR21UR212URR建模提能之建模提能之8 8“柱体微元柱体微元”模型求解电流大小模型求解电流大小1.1.模型构建：带电

40、粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的模型构建：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“柱体微元柱体微元”模型。模型。如图所示，粗细均匀的一段导体长为如图所示，粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为，横截面积为S S，导体单位体积内的自由电荷数为导体单位体积内的自由电荷数为n n，每个自由电荷的电荷量为，每个自由电荷的电荷量为q q，当导体两端加上一定的电压时，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为的速率为v v。2.2.处理思路：处理思路：(1)

41、(1)选取一小段粒子流为柱体微元。选取一小段粒子流为柱体微元。(2)(2)运用相关物理规律，结合柱体微元和整体对象的关联性进运用相关物理规律，结合柱体微元和整体对象的关联性进行分析计算。行分析计算。(3)(3)常用的公式。常用的公式。导体内的总电荷量：导体内的总电荷量：Q=nQ=nlSqSq。电荷通过横截面电荷通过横截面D D的时间：的时间：t= t= 。电流表达式：电流表达式：I= =nqSvI= =nqSv。vlQt【案例剖析】【案例剖析】典题例证深度剖析典题例证深度剖析来自质子源的质子来自质子源的质子( (初速度为零初速度为零) )，经一加速电压为，经一加速电压为800kV800kV的直的直线加速器加速，形成电流强度为线加速器加速，形成电流强度为1mA1mA的细柱形质子流。已知质的细柱形质子流。已知质子电荷量子电荷量e=1.60e=1.601010-19-19C C。这束质子流每秒打到靶上的个数为。这束质子流每秒打到靶上的个数为多少多少? ?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子束中与质子源相距L L和和4L4L的两处，各取一段极短的相等长度的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别