2011届高考物理一轮复习教学案精品集71欧姆定律电功和电功率

1、 第七章恒定电流 dk本章概览 1. 本章主要是对电路中的基本概念、规律的掌握，各种电路的实际应用和各种物理量的测量。 2. 本章要求学生尝试识别常见的电路元件、知道各种电表的使用及了解其工作原理、熟悉各物理量的意 义和它们间的关系、会分析各种电路的连接方法、了解常见的门电路和集成电路。 3. 本章是每年高考中必考内容之一，常以实验题形式岀现，是考查考生分析、推理、创新思维能力的有 效知识载体。 第一课时欧姆定律电功和电功率 占考点剖析 3_口_E3_C3_ 【教学要求】 1 .认识电流，知道电流的各种计算方法。 2 理解欧姆定律、知道电功电功率的概念，并 能进行有关计算。 【知识再现】 一、

2、 电流 1. _ 电流：电荷的 移动形成电流.人为 规定 _ 定向移动的方向为电流的方向。 2. 电流的形成条件： 要有能 _的电荷。 导体两端必须有 _ 。 3电流强度：通过导体横截面的 _跟通 过这些电荷量所用时间t的比值叫电流强度，简称 电流.即l=q/t 二、 电阻、电阻定律 1电阻：表示导体对 _ 作用大小的物理 量其定义式为R _ 。 电阻与电压和电流强度无关. 2电阻定律：在温度不变的情况下，导体的电阻 跟它的 _ 成正比，跟它的 _成反 比，其表达式为 R= _ 。 3 电阻率：反映 _ 的物理量，其特点是 随温度的改变而变化，材料不同，电阻率一般不同。 4 半导体与超导体：有

3、些材料，它们的导电性能 介于 _ 和 _ 之间，且电阻随温度 的升高而减小，这种材料称为 _ 。有些材 料，当它的温度降到 _ 附近时，电阻突然 变为零，这种现象叫 _ 能够发生超导现 象的物质称为 _ 。材料由正常状态转变为 超导状态的温度，叫做超导材料的 _ 。 三、部分电路欧姆定律 1.部分电路欧姆定律：导体中的电流跟它两端的 成正比，跟它的 _ 成反比其表达式为 2 .欧姆定律的适用范围： _ 、 （对气体导电不适用）和 （ 不含电动机 及电解槽的电路）. 3 导体的伏安特性：导体中的电流 I和电压U的 关系可以用图线表示用纵坐标表示 _ 、 横坐标表示 _ ，画出的I 一 U图线叫做

4、导 体的伏安特性曲线。 伏安特性曲线为直线的元件叫做 元件，伏安特性曲线不是直线的元件叫做 元件（如气体、半导体二极管等）。 四、电功和电热 1 .电功：VW= _ = _ 。 2 .电热：计算公式Q）=_ ，此关系式又称 为焦耳定律. 3 .电功和电热的关系：在纯电阻电路中， W= Q; 在非纯电阻电路中，WQ 王、电功率和热功率 1 .电功率，单位时间内电流所做的功，即P = 。此式适用于XXX 一切电路. 2 .热功率：单位时间内电阻产生的热量，即 PQ= 订识点一电流概念的理解 电流定义式为 匸q/t ,微观量表达式为: 示的电路中，电源电压恒为 9 V，电流表读数为70 mA，定值电

5、阻R1 = 250Q,由热敏电阻的I 一 U关 系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 _V , 电阻R2的阻值为 _ Qo 导示：流过电阻R1的电流为I1=U/R1=36mA，则 流过R2和热敏电阻的电流为 34mA ,由热敏电阻的 I 一 U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 5.3V, 电阻R2两端的电压为 3.7V，所以R2=U2/I2=109 Q。 l=mesv . 【应用1】在如图所示的电解池 中，测得在5 s内共有7. 5 C正 电荷和7. 5 C的负电荷通过电解 池的竖直截面 00，则电路中电流 表指示的读数应为（） A. 0 B . 1 . 5 A C . 3 A D . 7 .

6、5 A 导示：|由电流强度的基本概念可知： 如果对某一截 面S,从左方通过的电荷量为正电荷 q ,而从右方 通过的电荷量为负电荷一 q,那么通过截面的电荷 量应为2q，如果从两个相反方向同时穿过截面的 电荷都是正电荷时，那么总电荷量是它们电荷量值 相减。综合以上信息求解: 电解液导电与金属导体导电不同 金属导体中的自由电荷只有自由电子，而电解液中 的自由电荷是正、负离子，应用1 = q/1计算时，Q 应是同一时间内正、负两种离子通过某横截面积的 电荷量的绝对值之和。这是应用 I = Qt的关键。 知识点二 电伏安性曲线 电阻恒定不变的导体，它的伏安特性曲线是直线, 知识点三|电功电热的计算 1

7、 纯电阻电路：如果电流通过某个电路时、它所 消耗的电能全部转化为内能，如电炉、电烙铁、白 炽灯，这种电路叫做纯电阻电路.在纯电阻电路中： 电能全部转化为内能，电功和电热相等，电功率和 热功率相等. W*严1/蠡-F曲琴 2 .非纯电阻电路：如果电流通过某个电路时， 是以转化为内能以外的其他形式的能为目的，发热 不是目的，而是难以避免内能损失.如电动机、电 解槽、给蓄电池充电等，这种电路叫做非纯电阻电 路在非纯电阻电路中，电路消耗的电能 W = UIt 分为两部分，一大部分转化为其他形式的能；另一 部分转化为内能 Q = I2Rt .此时有 W = UIt = E其它 +Q ,故UIt I 2R

8、t .此时电功只能用 W = UIt计算， 电热只能用Q = I2Rt计算. 【应用3】（08诸城期中）某同学在实验中将一直 流动机接到6V的直流电源上，闭合开关，发现电 动机不转，立即断开开关。为查岀原因，他将电动 机、电流表、阻值为5 的电阻串联后接到原来的 电源上，闭合开关后，电动机并没有转动， 这时电 流表读数为1A， 检查发现电动机的轴被卡住了。 排除故障后，将电动机重新接到 6V的直流电源上 带动负载转动，测得电动机做机械功的功率为 5W, 求此时通过电动机线圈的电流为多大？体，它的伏安特性曲线是曲线，如图中曲线 c所 示.曲线c的斜率随电压的增大逐渐增大，说明导导示：设电动机线圈

9、电阻为R1, 5 的电阻为R2 , 体c的电阻随电压的升高而减小. 【应用2】如图甲为某一热敏电阻（电阻随温 则检查故障时 (R1 6V 巳)?1 1A 度的改变而 改变，且对温 度很敏感）的I U关系曲线 图。在图乙所 HI, naaBraa amw n .suinKiirnni yw i 1 J H. KMlSl nun 5 5 l/nr 电动机线圈阻值 R1 =6 R2=6 5 =1 设电动机转动时通过线圈的电流为 丨2,则I2U P机丨氓 代入数据解得丨2 1A（l2 5A舍去） 重点突破 如图中a, b所示直线的斜率等 于电阻的倒数，斜率大的电阻小。 电阻因外界条件变化而变化的导 本

10、题中，首先要作岀等效电路 图，才能对电路进行分析。作等效电路图的常用方 法有：直观法、结点元件跨接法等等，同学们应进 行反复练习，以提高自己这方面的能力。 类型二 恒定电路与电场综合问题 2 . （07重庆卷）.汽车电动机启动时车灯会瞬时变 暗，如图图， 在打开车灯的情 况下， 电动机未启动时电流表 读数为10 A,电动机启动时电 流表读数为58 A,若电源电动 势为12.5 V，内阻为0.05 Q,电流表内阻不计，则 因电动机启动，车灯的电功率降低了（ ） A.35.8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 Wd 40cm。电源电动 势E 24v，内电阻r i ，电阻R i5

11、 闭合开关s。待电路稳定后，将一带正电的小球从 B板小孔以初速度 v0 4m/s竖直向上射入板 间。若小球带电量为q i io 2C，质量为 2 m 2 i0 kg，不考虑空气阻力。那么，滑动 变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达 A 方法探究 板？此时，电源输出功率是多大？（取g 类型一电路的等效简化 【例i】（07江苏大市调测试 题）如图所示，电源电动势为 E，内阻为r.当开关S闭合， 位于中点位置时，三个小灯泡 光，且亮度相同，则（ ） A三个灯泡的额定功率相同 B三个灯泡的额定电压相同 C三个灯泡的电阻按从大到小排列是 滑动变阻器的滑片 P L3都正常发 Li、L2、 Li、L3

12、、L2 导示：设q恰能到达A极、两极电压为 mgd upq UP RP 8 i 1 2 0 mvo ， Up 8v 2 18 i(A) (2)F出 l2(R Rp) i2 (i5 8) 23( w) D 当滑片P稍微向左滑动，灯 Li和 L2变亮 L3变暗，灯 成功体验 导示：三个灯泡Li、L2、L3都正常发光时，亮度 相同，说明三个灯泡的 额定功率相同。简化电 路如图所示，Li两端电 压最大，说明它的电阻 最大。L2的电流比 L3 大，说明L3的电阻比 i0m/s2) Up, _则 i . （07江苏大市调测试题）一个用半导体材料制成 的电阻器D，其电流I随它两端电压U的关系图象 1 L2大

13、。当滑片P稍微向左滑动，电路总电阻增大, 路端电压变大，Li变亮，L2变暗，L3变亮。故选 AC。 如图（a）所示，将 它与两个标准电阻 R1、R2并联后接在电 压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率相 同，现将它们连接成如图（b）所示的电路，仍接 在该电源的两端，设电阻器 D和电阻Ri、R2消耗 的电功率分别是PD、Pi、P2,它们之间的大小关系 是（ ） A . Pi =4P2 B . PI4P2 C. PDP2 D. PDP2 【例2】如图所示的 电路中，两平行金属 板A、B水平放置, 两板 间距 3. （ 07苏北五市调研）按照经典的电子理论，电 子在金属中运动的情形是这样的：在外加电场的作 用下，自由电子发生定向运动，便产生了电流。电 子在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞， 将动能交给金属离子，而自己的动能降为零，然后 在电场的作用下重新开始加速运动（可看作匀加速 运动），经加速运动一段距离后，再与金属离子发 生碰撞。电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程，用|表示。电子运动的平均速度用 v表示， 导体单位体积内