高中物理复习课件专题8恒定电流第1讲电流、电阻、电功及电功率VIP

高考总复习物理·课件第1讲电流、电阻、电功及电功率核心素养物理观念(1)理解电功、电热、电功率，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路的特点；(2)理解电动势、内阻、电阻的串联、并联概念科学思维(1)理解并会应用焦耳定律、欧姆定律、电阻定律和闭合电路欧姆定律；(2)掌握实验中伏安曲线的意义及电源的U－I图像科学探究(1)测定金属丝电阻率；(2)测定电源的电动势和内阻；(3)练习使用多用电表科学态度与责任能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于生产、生活中重要考点1．电功率、焦耳定律、电阻定律、电阻的串联、并联2．电源的电动势和内阻、闭合电路的欧姆定律3．测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)4．测定电源的电动势和内阻5．练习使用多用电表必备知识·深悟固基一、电流及部分电路欧姆定律1．电流(1)形成的条件：导体中有____________；导体两端存在________．(2)标矢性：电流是标量，________定向移动的方向规定为电流的方向．自由电荷电压正电荷2．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的________成正比，跟导体的________成反比．(2)表达式：________．(3)适用范围：金属导电和电解液导电，不适用于气体导电或半导体元件．电压电阻二、电阻及电阻定律1．电阻(1)定义：导体对电流的________作用，叫作导体的电阻．(2)公式：______，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流.(3)单位：国际单位是欧姆(Ω)．(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流______．阻碍无关正比反比电阻率导电性能增大减小三、电功、电功率、电热及热功率1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的________做的功．(2)公式：W＝qU＝_______(适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：______转化成其他形式能的过程．电场力IUt

电能2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的______．3．焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的________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)公式：Q＝______(适用于任何电路)．快慢IU

热量I2Rt

UI

I2R

P热

I2R

1．[电流]安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕原子核运动可等效为一环形电流．设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是 (

)【答案】C

2．[欧姆定律、电阻定律]有一根长1.22m的导线，横截面积为0.10mm2．在它两端加0.60V电压时，通过它的电流正好是0.10A．则这根导线是由________制成的(下表是常温下几种材料的电阻率，单位为Ω·m) (

)A．铜丝 B．锰铜合金C．镍铜合金 D．铝丝【答案】C

铜锰铜合金镍铜合金铝1.7×10－84.4×10－75.0×10－72.9×10－83．[伏安特性曲线]两根材料和长度均相同的合金丝a，b，它们的伏安特性曲线分别如图中A、B所示，则电阻Ra，Rb以及横截面积Sa，Sb的关系正确的是

(

)A．Ra＞Rb，Sa＞SbB．Ra＞Rb，Sa＜SbC．Ra＜Rb，Sa＞SbD．Ra＜Rb，Sa＜Sb【答案】B4．[焦耳定律]有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V

60W”，现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量

(

)A．日光灯最多 B．电烙铁最多C．电风扇最多 D．一样多【答案】B关键能力·突破要点考点1电流的理解和计算[基础考点](2)电解液中的自由电荷是正、负离子，q是同一时间内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和．(3)处于电离状态的气体中的自由电荷既有正、负离子，也有自由电子，q是三种带电粒子通过横截面的电荷量的绝对值之和．2．电流的三种表达式及其比较例1如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，然后溶液内就有电流通过．若在t时间内通过溶液内截面S的正1价离子数为n1，通过的负1价离子数为n2，设元电荷为e，则下列说法正确的是

(

)【答案】D

1．(2021年宜昌模拟)(多选)如图所示，半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是 (

)A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小【答案】AB

【答案】B

考点2欧姆定律及伏安特性曲线[能力考点]2．对伏安特性曲线的理解(1)图甲中的图线a、b表示线性元件，图乙中的图线c、d表示非线性元件．(2)图像的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra＜Rb(只适用于线性元件，如图甲所示)．(3)图线c的电阻随电压U的增大而减小，图线d的电阻随电压U的增大而增大(如图乙所示)．甲

乙(4)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．【答案】D

【答案】CD2．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法正确的是

(

)A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻B．加5V电压时，导体的电阻约为5ΩC．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【答案】BD

考点3电阻、电阻定律[基础考点]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，电阻大小与导体的长度、横截面积及材料等有关，电阻率是描述导体材料导电性能好坏的物理量，与导体的长度、横截面积无关．(2)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例3

(2021年沈阳质检)如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝10cm，bc＝5cm，将C与D接入电压恒为U的电路时，电流强度为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为 (

)A．0.5A

B．1A

C．2A

D．4A【答案】A

【答案】AD

【答案】D

考点4电功、电功率及焦耳定律[能力考点]1．电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度．通常情况下，计算电功时用公式W＝IUt，计算电热时用公式Q＝I2Rt．2．从能量转化的角度来看，电功和电热之间的大小关系是W≥Q，UIt≥I2Rt．例4一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后正常工作，消耗功率66W．问：(1)电风扇正常工作时，通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时，转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率分别是多少？[解题方略]电动机电路的分析与计算1．无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电功均可用W＝UIt、电热均可用Q＝I2Rt来计算．2．判断是纯电阻电路还是非纯电阻电路的方法：一是根据电路中的元件判断；二是看消耗的电能是否全部转化为内能．3．计算非纯电阻电路时，要善于从能量转化和守恒的角度，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．1．(多选)在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V

6W”字样，电动机线圈的电阻RM＝1Ω．若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是

(

)A．电动机的输入电压是5VB．流过电动机的电流是2AC．电动机的效率是80%D．整个电路消耗的电功率是10W【答案】AB

【解析】灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3V，电流为2A，电动机的输入电压是8V－3V＝5V，流过电动机的电流I＝2A，A、B正确；电动机内阻消耗功率I2RM＝4W，电动机输入功率UI＝5×2W＝10W，输出功率为6W，效率η＝60%，整个电路消耗的电功率是10W＋6W＝16W，C、D错误．生活中用电器的电功、电功率与电热问题我们生活中的电视机、电风扇、空调机、电冰箱、电热灭蚊器、电热毯、电饭锅等与电紧密相连，可以说没有电，我们的生活将寸步难行，而这些用电器常常涉及电功、电功率和电热问题．深度研练·素养提升例5

(2020年浙江卷)(多选)如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动．现有质量为20kg、额定功率为5kW的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过200s到达100m高处后悬停并进行工作．已知直流电源供电电压为400V，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，(重力加速度g取10m/s2)则 (

)A．空气对无人机的作用力始终大于或等于200NB．直流电源对无人机供电的额定电流为12.5AC．无人机上升过程中消耗的平均功率为100WD．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功【答案】BD

变式1

(2021年长沙调研)改革开放以来，人们的生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调、电视机等家用电器得到了普遍使用．根据图中铭牌上提供的信息，判断在12h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是

(

)A．电冰箱比电风扇多B．电风扇比电冰箱多C．电风扇与电冰箱一样多D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少【答案】B变式2

电动自行车是生活中重要的交通工具，某品牌电动自行车的铭牌如下：车型：20寸电动自行车电池规格：DC36V20寸(车轮直径：508mm)36V

8A·h(蓄电池)整车质