2015年高考物理一轮复习PPT课件：第7章 第1讲

答案 B
热点二 电功、电热、电功率和热功率
【典例2】 在如图7－1－2所示电路中，电源电动势为12
V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型 直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后，电动机转
动，电流表的示数为2.0 A．则以下判断中正确的是
( )．
A．电动机的输出功率为14 W
热点一 电阻定律、欧姆定律的理解与应用
1．电阻与电阻率的区别 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．电阻的决定式和定义式的区别
公式
R＝ρSl
R＝UI
电阻的决定式
电阻的定义式
说明了电阻的决定因 提供了一种测定电阻的方法，
2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的 长度成正比， 与它的 横截面积 成反比，导体的电阻还与构成它的材 料有关． l (2)表达式：R＝__ρ_S____.
3．电阻率 S
(1)计算式：ρ＝____R__l ___. (2)物理意义：反映导体的_导__电__性__能__，是导体材料本身的 属性． (3)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__.
的是
( )．
A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的 10 倍，则电阻
变为 10R
B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14R
C．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 U0，则任一状态
下的UI 比值不变
D．金属材料的电阻率随温度的升高而增大
解析 当 l′＝10l，S′＝110S 时，由 R＝ρSl 知 R′＝100R.故 A 错；若将金属丝从中点对折，L′＝12l，S′＝2S，R′＝14R， 故 B 对；给金属丝加的电压逐渐增大时，其电阻率会随温度升 高而增大，电阻值也增大，故 C 错、D 对．
答案 C
反思总结 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＝lS 可知 l 与 S 成反比． (3)在 ρ、l、S 都确定之后，应用电阻定律 R＝ρSl 求解．
【跟踪短训】
1．对于常温下一根阻值为 R 的均匀金属丝，下列说法中正确
(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＝Wt ＝__I_U__.
3．焦耳定律 (1)电热：电流流过一段导体时产生的_热__量___. (2)计算式：Q＝__I2_R_t_.
4．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P＝Qt ＝_I_2R___.
D．导体的电阻率只由材料的种类决定，跟温度无关
解析 导体的电阻是导体本身的性质，与其两端的电压和 流过导体的电流无关，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，C、D错． 答案 B
3．(单选)有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝，长度之比为l1∶l2
＝ 1∶5 ， 横 截 面 积 之 比 为 S1∶S2 ＝ 2∶3 ， 电 阻 之 比 为
解析 由部分电路欧姆定律知电阻R0两端电压为U＝IR0＝ 3.0 V，电源内电压为U内＝Ir＝2.0 V，所以电动机两端电 压为U机＝E－U－U内＝7.0 V，B对；电动机的发热功率和 总功率分别为P热＝I2r1＝2 W、P总＝U机I＝14 W，C错； 电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝12 W，A错；电源的 输出功率为P＝U端I＝20 W，D错． 答案 B
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__ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ__比___.
U (2)公式：I＝___R___. (3)适用条件：适用于 金属 和电解液导电，适用于纯电阻 电路.
电阻定律 (考纲要求 Ⅰ)
1.电阻 U
(1)定义式：R＝__I______. (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__.
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．
(1)电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向．( )
(2)比值UI 反映了导体阻碍电流的性质，即电阻 R＝UI . ( )
(3)由 I＝UR知道，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压
成正比．
()
(4)由 ρ＝RlS知，导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积
素
并不说明电阻与 U 和 I 有关
区别
只适用于粗细均匀的
金属导体和浓度均匀 适用于任何纯电阻导体
的电解液
【典例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
答案 A
2．(单选)学习完电阻的概念和电阻定律后，你认为下列说法正
确的是
( )．
A．由 R＝UI 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＝ρSl 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 ρ＝RlS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
B．电动机两端的电压为7.0 V
C．电动机的发热功率为4.0 W
D．电源输出的电功率为24 W
图7－1－2
审题指导 (1)如何计算电源的输出功率？ _____________________________________________. (2)如何计算电动机的发热功率？ ____________________________________________. (3)如何计算电动机的输出功率？ ____________________________________________. 提示 (1)P 电源＝IU (2)P 机热＝I2r (3)P 机出＝IU 机－I2r
基础自测
1．(单选)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
解析 对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定 律 R＝ρSl 可知 A 对、B 错．导体的电阻不随电流或电压的变 化而变化．故 C、D 错．
C．1∶16
D．16∶1
解析 本题应根据电阻定律 R＝ρSl 、欧姆定律 I＝UR和电流 定义式 I＝qt 求解．对于第一根导线，均匀拉长到原来的 2 倍，则其横截面积必然变为原来的12，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 为原来的12，横截面积变为原来的 2 倍，故其电阻变为原 来的14.给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定 律得：I1＝4UR，I2＝RU/4＝4RU，由 I＝qt 可知，在相同时间 内，电荷量之比 q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16.
4．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压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 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为 440 Ω 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 W C．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动 机消耗的电能为6.6×103 J D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
答案 BD
2．用电器距离电源为L，线路上的电流为I，为使在线路上
的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电
线的横截面积的最小值为
( )．
A．ρL/R
B．2ρLI/U
C．U/(ρLI)
D．2UL/(Iρ)
解析 输电线的总长为 2L，由公式 R＝UI ，
R＝ρSl 得 S＝2ρULI，故 B 正确．
R1∶R2＝2∶5，外加电压之比为U1∶U2＝1∶2，则它们的
电阻率之比为
( )．
A．2∶3
B．4∶3
C．3∶4
D．8∶3
解析 设两根电阻丝电阻率分别为 ρ1、ρ2，由电阻定律 R＝ρSl ，
故 ρ＝RlS，所以ρρ12＝RR12SSll1212＝43，B 正确． 答案 B
4．(单选)关于电功W和电热Q的说法正确的是( )． A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝Q B．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等 于Q C．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立 D．W＝UIt在任何电路中成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路 中成立 解析 W＝UIt、Q＝I2Rt适用于一切电路，但在纯电阻电 路 中 W ＝ Q ， 在 非 纯 电 阻 电 路 中 W>Q ， B 对 ， A 、 C 、 D 错． 答案 B
5．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图7－1－1 所示，则下列说法中正确的是( )．
图7－1－1 A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω B．加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 Ω 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
解析 对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一 点的UI 值仍表示该点所对应的电阻值．本题中给出的导体加 5 V 电压时，UI 值为 5，所以此时电阻为 5 Ω，A 正确；当电压增大 时，UI 值增大，即电阻增大，综合判断可知 B、C 错误，D 正 确． 答案 AD
反思总结 电功和电热的处理方法 无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都是I2r. 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．
【跟踪短训】
3．如图7－1－3所示，用输出电压为1.4 V，输电电流为100
解析 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的电源上，电饭煲可视为纯电阻，电饭煲的电阻为R＝U/I ＝44 Ω，洗衣机主要元件是电动机，不能利用欧姆定律计 算线圈的电阻，选项A错误；电饭煲消耗的电功率为P＝UI ＝220×5 W＝1 100 W，洗衣机电动机消耗的电功率为P＝ UI＝110 W，选项B错误；1 min内电饭煲消耗的电能为Pt＝ 1 100 W×60 s＝6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为Pt ＝110 W×60 s＝6.6×103 J，选项C正确．电饭煲发热功率 是I2R＝52×44 W＝1 100 W，根据题述不能计算出洗衣机电 动机内阻和发热功率，选项D错误． 答案 C
mA的充电器对内阻为2 Ω的镍氢电池充电．下列说法正
确的是
( )．
图7－1－3
A．电能转化为化学能的功率为0.12 W B．充电器输出的电功率为0.14 W C．充电时，电池消耗的热功率为0.12 W D．充电器把0.14 W的功率储存在电池内
解析 充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14 W，电 池充电时的热功率为P热＝I2r＝0.02 W，所以转化为化学 能的功率为P化＝P总－P热＝0.12 W，因此充电器把0.12 W 的功率储存在电池内，故A、B正确，C、D错误． 答案 AB
RS 成正比，与导体的长度 l 成反比．
()
(5)电阻率是由导体材料本身决定的．
()
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
电功率、焦耳定律 (考纲要求 Ⅰ)
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＝_I_U__t _.
第1讲 欧姆定律 电阻定律 电功率 焦耳定律
欧姆定律 (考纲要求 Ⅱ)
1.电流 (1)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)三个公式 q ①定义式：I＝___t __；
U ②决定式：I＝___R___； ③微观式：I＝__n_e_S_v__.