教育最新K122011高考物理一轮复习第七章第一讲《电流电阻电功及电功率》试题

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高考物理一轮复习第7章第1讲电流电阻电功率及焦

第1讲电流电阻电功率及焦耳定律电流定义式、决定式、微观式电阻定义式电阻定律电阻率电功和电功率电功、电功率、焦耳定律电流1．定义：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：⎩⎪⎨⎪⎧定义式：I ＝qt决定式：I ＝U R微观式：I ＝neSv电阻和电阻率1．电阻(1)定义式：R ＝UI.(2)电阻定律：R ＝ρlS.2．电阻率(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大． ②半导体的电阻率随温度升高而减小．③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体．电功和电功率1．电功(1)公式：W ＝IUt.(2)适用条件：适用于任何电路．(3)实质：电能转化为其他形式的能的过程． 2．电功率(1)公式：P ＝IU.(2)适用条件：适用于任何电路． 3．电热Q ＝I2Rt(焦耳定律)． 4．电热功率 P ＝I2R.1．(多选)(2013·大连模拟)用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，以下属于用比值法定义的物理量是( )A ．加速度a ＝Δv ΔtB ．电阻R ＝ρLSC ．电场强度E ＝F qD ．电容C ＝εrS4πkd【解析】电阻R ＝ρL S 是电阻的决定式，电容C ＝ε1S4πkd是电容的决定式，不属于用比值法定义的物理量，选项A 、C 符合要求．【答案】 AC2.如图7－1－1所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )A ．vq B.q v C ．qvS D.qvS图7－1－1【解析】由于橡胶棒均匀带电，故时间t 内定向移动的电荷量为qvt ；根据电流定义式I ＝qt，可以确定A 正确．【答案】 A3. (多选)(2014·武汉一中检测)在如图7－1－2所示的电路中，输入电压U 恒为8 V ，灯泡L 标有“3 V,6 W”字样，电动机线圈的电阻RM ＝1 Ω.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5 V B ．流过电动机的电流是2 A C ．电动机的效率是80%D ．整个电路消耗的电功率是10 W图7－1－2【解析】灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3 V ，电流为2 A ，电动机的输入电压是8 V －3 V ＝5 V ，流过电动机的电流是I ＝2 A ，选项A 、B 正确；电动机内阻消耗功率I2RM ＝4 W ；电动机输入功率为UI ＝5×2 W＝10 W ，输出功率为6 W ，效率为η＝60%，整个电路消耗的电功率是10 W ＋6 W ＝16 W ，选项C 、D 错误．【答案】 AB4．(2013·北京高考)一段横截面积为S 、长为l 的直导线，单位体积内有n 个自由电子，电子电量为e.该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v.求导线中的电流Ⅰ.【解析】设Δt 时间内通过导体横截面的电量为Δq，由电流定义，有 I ＝Δq Δt ＝neSvΔt Δt ＝neSv 【答案】 neSv电流的三个表达式公式适用范围字母含义公式含义定义式I＝qt一切电路q：(1)是通过整个导体横截面的电荷量，不是单位面积上电荷量(2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，应是q＝|q1|＋|q2|qt反映了I的大小，但不能说I∝q ，I∝1t微观式I＝nqSv一切电路n：导体单位体积内的自由电荷数q：每个自由电荷的电荷量S：导体横截面积v：定向移动的速率从微观上看n、q、S、v决定了I的大小决定式I＝UR金属电解液U：导体两端的电压R：导体本身的电阻I由U、R决定I∝U，I∝1R(多选)(2011·全国高考)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V，云地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )A．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J【解析】由电流的定义式I＝Qt知I＝660×10－6A＝1×105 A，A正确；整个过程的平均功率P＝Wt＝qUt＝6×1.0×1090.2W＝3×1010 W(t代0.2或0.3)，B错误；由E＝Ud＝1.0×1091×103V/m＝1×106 V/m，C正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W＝qU＝6×109J，D错．【答案】AC应用I＝qt求解电流的技巧计算电流时，要分清形成电流的自由电荷的种类：(1)对于金属导体，是自由电子的定向移动形成的，电荷量q是通过导体横截面的自由电子的电量．(2)对于电解液，是正、负离子同时向相反的方向定向移动，电荷量q为正、负离子电荷量的绝对值之和．【迁移应用】1．某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019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( ) A ．0 A B ．0.8 A C ．1.6 A D ．3.2 A【解析】通过横截面的正离子的电荷量q1＝1.6×10－19×2×5.0×1018 C．通过横截面的负离子的电荷量q2＝－1.6×10－19×1.0×1019 C，则q ＝|q1|＋|q2|＝3.2 C ，根据I ＝qt 得I ＝3.2 A ，故D 正确．【答案】 D电阻、电阻定律的理解和应用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)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小． (3)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比较公式R ＝ρl SR ＝U I 区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U 和I 有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(2013·湖南省怀化市联考)如图7－1－3所示，a 、b 、c 为不同材料做成的电阻，b 与a 的长度相等，横截面积是a 的两倍；c 与a 的横截面积相等，长度是a 的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2.关于三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法中正确的是( )图7－1－3A ．ρa 是ρb 的2倍B ．ρa 是ρc 的2倍C ．ρb 是ρc 的2倍D ．ρc 是ρa 的2倍【解析】设a 的长度为L ，截面积为S ，因为R＝U I ，而R ＝ρL S ，所以Ra Rb ＝U1U2，即ρa L S ρb L2S ＝1，故ρb＝2ρa；同理Ra Rc ＝U1U3＝12，所以ρaL S ρc2L S＝12，故ρa ＝ρc，选项C 正确．【答案】 C 【迁移应用】2．某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的I －U 图象如图7－1－4所示，则下述判断正确的是( )甲乙丙图7－1－4A ．只有乙图象是正确的B ．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大C ．甲、丙为线性元件，乙为非线性元件D ．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差【解析】金属的电阻率随温度的升高而增大，丙图可能为金属导体；半导体材料的电阻率随温度升高而减小，如甲图；某些线性元件电阻率不随温度变化，如乙图；因此，甲、乙、丙三个图都可能正确，并不一定有较大误差．【答案】 D电功和电热的计算1.电功与电热的比较纯电阻电路非纯电阻电路常用电器白炽灯、电烙铁、电炉等电动机、电风扇、电解槽等电功与电热的关系电功等于电热W ＝Q ＝UIt ＝I2Rt ＝U2Rt 电功：W ＝UIt 电热：Q ＝I2Rt电功大于电热W ＞Q(1)在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P ＝UI ＝I2R ＝U2R.(2)在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P ＝UI 为电功率，P′＝I2R 为热功率，有P ＞P′.(多选)(2014·沈阳模拟)如图7－1－5所示，一直流电动机与阻值R ＝9Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V ，内阻r ＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U ＝10 V ，已知电动机线圈电阻RM ＝1 Ω，则下列说法中正确的是( ) A ．通过电动机的电流为10 A B ．电动机的输入功率为20 W C ．电动机的热功率为4 W D ．电动机的输出功率为16 W图7－1－5【解析】由E ＝30 V 、电动机两端电压10 V 可得R 和电源内阻上分担电压为20 V ，则I ＝209＋1A ＝2 A ，A 错；电动机输入功率P ＝UI ＝10 V×2 A＝20 W ，B 正确；P 热＝I2RM ＝4×1 W ＝4 W ，C 正确；P 输出＝P －P 热＝20 W －4 W ＝16 W ，D 正确．【答案】 BCD 【迁移应用】3．(多选)对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 ( )A ．P ＝I2RB ．P ＝U2RC ．P ＝UID ．P ＝W t【解析】公式P ＝I2R 、P ＝U2R 只适用于纯电阻电路，而P ＝UI 、P ＝Wt 对计算任何用电器的电功率都适用，A 、B 错误，C 、D 正确．【答案】 CD。

高考物理一轮总复习必修部分第7章恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率课件

必考部分
第7章恒定电流
第1讲电流电阻电功及电功率
板块一主干梳理·对点激活
知识点 1 电阻定律 Ⅰ 电流
1.电流
(1)形成电流的条件 ①导体中有能够_自__由__移__动___的电荷。 ②导体两端存在_电__压_____。
(2)电流的方向与正电荷定向移动的方向__相__同____，与负电荷定向移动的方向_相__反_____。电流虽然有方向，但它是_标__量_____。
2．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功叫做电功率。
(2)公式：P＝__W_t_＝___U_I_ (适用于任何电路)。 (3)单位：国际单位是瓦特，简称瓦(W)，常用单位是千瓦(kW)，1 kW＝103 W。
(4)额定功率和实际功率 ①用电器正常工作条件下所加的电压叫做额定电压，额定电压时消耗的功率是额定功率，即 P 额＝I 额·U 额。 ②实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率，即 P 实＝I 实·U 实，P 实不一定等于 P 额，若 U 实>U 额，则 P 实>P 额，用电器可能被烧毁。 3．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量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__＝__I_2R__t _。 4．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量通常称为热功率。
②线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的__直__线____的电学元件叫做线性元件。如图甲所示。 ③非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。如图乙所示。
3．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻 R 与它的__长__度反比，导体电阻还与构成它的材料有关。
二、对点激活
1．[电流定义的理解]如图所示的电解池接入电路后，在 t 秒内有 n1 个 1 价正离子通过溶液内截面 S，有 n2 个 1 价负离子通过溶液内截面 S，设 e 为元电荷，以下说法正确的是( )

高三物理一轮复习第7章恒定电流 1 电流、电阻、电功

4．导体的伏安特性曲线 (1)I－U图线：以电__流__为纵轴、_电__压_为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I－U图线，如图所示．
(2)比较电阻的大小：
图线的斜率 k＝UI ＝R1，图中 R1>R2.
(3)线性元件：伏安特性曲线是_直__线__的电学元件，适用欧姆定律．
(4)非线性元件：伏安特性曲线为_曲__线__的电学元件，不适用欧姆定律．
【答案】 A
知识点二电阻电阻定律 [填一填]
1．电阻 (1)定义式：R＝UI . (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的_阻__碍__作__用__.
2．电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的_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．
下列说法正确的是(
[练一练] )
A．由 R＝UI 知，导体两端的电压越大，电阻就越大
B．由 R＝UI 知，导体中的电流越大，电阻就越小
C．由 I＝UR知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比
D．由 I＝UR可知，通过一段定值电阻的电流跟加在它两端的电压成正比
【解析】欧姆定律 R＝UI 是电阻的定义式，R 不随 U 和 I 的变化而变化，即 R 与 U 和 I 不存在正、反比关系，A、B
[练一练] 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．

高考物理一轮课件第7章第1单元电流、电阻、电功、电功率

2．电阻定律 (1)电阻率： ①物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． ②电阻率与温度的关系
增大金属：电阻率随温度升高而— ______. 减小半导体：电阻率随温度升高而_____. 绝对零度超导体：当温度降低到 __________ 附近时，某些材料减小到零成为超导体. 的电阻率突然__________
• 第七章恒定电流
• 欧姆定律
Ⅱ
• 电阻定律
• 电阻的串联、并联 • 电源的电动势和内阻 • 闭合电路的欧姆定律 • 电功率、焦耳定律
Ⅰ
Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ
• 实验七：测定金属的电阻率
• ●怎么考 • 对本章知识的考查多集中在部分电路欧姆定律，串、并联电路，闭合电路欧姆定律这三个知识点上；其次是电功率和直流电路的动态分析；通过实验考查仪器的选择、读数、器材的连接、数据处理、误差分析等
• 二、对电阻、电阻率的理解 • 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．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量． • (2)导体电阻与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小．
• 2．电阻的决定式和定义式的区别与相同点
电压U • 1．内容：导体中的电流跟导体两端的成电阻R 正比，跟导体的成反比． • 2．表达式：I＝U/R. 同一段 • (1)公式中的三个量I、U、R必须对应着电路上同一时刻的值． • (2)在国际单位制中，电压单位用伏特，符号 V，电流单位用安培，符号A，电阻单位用欧姆，符号Ω，1 A＝1 V/Ω.
U ρl 解析：由电阻的定义式 I＝R ，电阻定律 R＝ S 和电流微观 U 表达式 I＝neSv 可得 v＝nρel，因此，电压 U 加倍时，v 加倍， l 加倍时 v 减半，故 A、 B 选项错误．导线横截面的直径加倍时， v 不变，C 项正确．

高考物理一轮复习第七章恒定电流第一节电流电阻电功电功率课件

(4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用于
欧姆定律．
1．电压电阻 2．I＝UR 4．(1)电压 (2)>
答案
对伏安特性曲线的理解 (1)图甲为线性元件的伏安特性曲线，图乙为非线性元件的伏安特性曲线；对于线性元件 R＝UI ＝ΔΔUI ，对于非线性元件 R＝ UI ≠ΔΔUI .
1．电阻与电阻率的区别
电阻 R
电阻率 ρ
描述的对象
导体
材料(不一定是导体)
意义
反映导体对电流的阻碍反映材料导电性能
作用的大小
的好坏
决定因素
由材料、温度、导体的长由材料和温度决定
度和横截面积共同决定
2.两个公式的对比
公式
R＝UI
R＝ρSl
适用条件金属、电解液、纯电阻电路导电材料
公式含义
2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的________成正比，与它的________成反比，导体的电阻还与构成它的________有关． (2)表达式：________. 3．电阻率 (1)表达式：________，单位：________.
(2)物理意义：反映导体的________，是表征________的物理量，且与温度有关．
第一节电流电阻电功电功率
突破考点01 突破考点02 突破考点03
突破考点04 课时作业高考真题
突破考点01
电流电阻定律电阻率
自主练透
1．电流 (1)形成的条件：导体中有______；导体两端存在______． (2)电流是________，________定向移动的方向规定为电流的方向． (3)两个表达式：①定义式：________；②决定式：________.

高中物理一轮复习课件：7.1电流电阻电功及电功率 (1)

【答案】CD
C.P=ห้องสมุดไป่ตู้U
有一个用直流电动机提升重物的装
置，重物的质量m=50 kg，电路电压为120 V，当电
动机以v=0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路
中的电流I=5 A，求： (1)电动机线圈的电阻R等于多少？ (2)若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大？电动机消耗的电功率是多大？(取g=10 m/s2) 答案：(1)6 Ω (2)20 A 2400 W
导电性能， (2)物理意义：反映材料的_________ 材料性质的物理量. 是表征_________ (3)电阻率与温度的关系.
增大 ①金属：电阻率随温度升高而_____. 减小 ②半导体：电阻率随温度升高而_____.
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.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量. (2)导体电阻并不是只由电阻率决定，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小.
第七章第一讲电流电阻电功及电功率
一、电流定向移动形成电流 1.定义：自由电荷的_________ 正电荷定向移动的方向 2.方向：规定为_______
3.三个公式
(1)定义式： I q
t U (2)决定式： I R
(3)微观式： I=nqSv
1.定义式中q的物理意义
(1)q是某段时间内通过导体横截面的电量. ①若金属导体导电，则q为自由电子通过某截面的电量的总和. ②若电解质导电，则异种电荷反向通过某截面，
衣机、微波炉、排油烟机等.停电时，
用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为 U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼

高三物理一轮复习第7章恒定电流 1 电流、电阻、电功、电功率课件

[填一填] 1．形成电流的条件 (1)导体中有能够_________的电荷． (2)导体两端存在_____． 2．电流的方向与正电荷定向移动的方向______，与负电荷定向移动的方向_______．电流虽然有方向，但它是________．
自由移动
电压
相同
相反
标量
nqSv
阻碍作用
长度
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．
典例2 (2015·福州高三上学期质检)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时( )
A．L1上的电压为L2上电压的2倍 B．L1消耗的电功率为0.75 W C．L2的电阻为12 Ω D．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1 【尝试解题】 ________
例来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1. 60×10－19 C．这束质子流每秒打到靶上的个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1∶N2等于多少？
2．(2015·石家庄高三上学期模考)中国江苏某一品牌的太阳能热水器中含有辅助电加热控制器，当太阳能不足时，热水器中的水温达不到所需的温度，热水器内安装的电阻丝辅助加热装置会自动工作，如图所示，如果要在最短的时间内将水加热到预期的温度，应将选择开关置于哪一个挡位( ) A．“0”挡 B．“1”挡 C．“2”挡 D．“3”挡
直线
曲线
知识点四电功电功率 [填一填] 1．电功 (1)定义：电路中_________移动电荷做的功． (2)公式：W＝qU＝_____. (3)电流做功的实质：_____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______． (2)公式：P＝______＝_____.

新高考物理通用版总复习一轮课件专题七第1讲电流电阻电功及电功率

A
B
C
D
解析：由题意得，白炽灯泡上的电压 U 由零逐渐增大到
220 V 时，白炽灯泡的温度不断升高，电阻增大，斜率增大，
故 B 正确.
答案：B
4.一根粗细均匀的导线，当其两端电压为 U 时，通过的电
流是 I.若将此导线均匀拉长到原来的 2 倍时，电流仍为 I，则导
线两端所加的电压变为( )
A.U2
3.焦耳定律. (1)内容：电流通过导体产生的热量跟___电__流__的__二__次__方___成正比，跟电阻及通电时间成正比. (2)表达式：___Q__＝__I_2R_t___.
【基础自测】
1.判断下列题目的正误. (1)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多.( ) (2)由 R＝UI 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.( ) (3)由 ρ＝RlS知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比.( )
答案：C
方法技巧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.
热点 3 欧姆定律及伏安特性曲线的应用 [热点归纳] 1.欧姆定律的“二同”. (1)同体性：指 I、U、R 三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体. (2)同时性：指 U 和 I 必须是导体上同一时刻的电压和电流.
图 7-1-1
二、电功、电功率、焦耳定律
1.电功. (1)定义：电路中__电__场__力__对移动电荷所做的功. (2)公式：W＝qU＝___U__It___(适用于所有的用电器). (3)实质：__电__能____转化成其他形式的能的过程. 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 ＝____U_I___(适用于任何电路). (3)额定功率：用电器正常工作时的功率，当用电器两端的 ___电__压___或流过用电器的电流为额定值时，它一定正常工作.

高三物理一轮复习 7.1电流电阻电功和电功率课件

它的□7 横截面积成反比，导体的电阻与构成它的□8 材料有
关．
(2)表达式：R＝□9
l ρS
.
4．电阻率 RS
(1)计算式：ρ＝□10 l .
(2)物理意义：反映导体的□11 导电性能，是表征材料性质
的物理量．
(3)电阻率与温度的关系．
①金属：电阻率随温度升高而□12 增大 ②半导体：电阻率随温度升高而□13 减小 ③超导体：当温度降低到□14 绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然□15 变为零，成为超导体．
解析：金属导体的电阻随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻随温度的升高而减小，故选项 C、D 正确．
答案：CD
考点三欧姆定律 4．在如图 7－1－2 所示电路中，AB 为粗细均匀、长为 L 的电阻丝，以 A、B 上各点相对 A 点的电压为纵坐标，各点离 A 点的距离 x 为横坐标，则 U 随 x 变化的图线应为图 7－1－3 中的 ()
答案：B
题型分类学方法
考点分类点点击破
题型一
对电阻、电阻率的理解
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．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量． (2)导体电阻与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小． (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关．
选修必考部分
第七章
恒题型分类学方法
特色一角提技能
回扣教材抓基础
夯实基础厚积薄发
一、电流、电阻 1．
知识梳理
2．电阻
(1)定义式：R＝□4
U I
.
(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的□5 阻碍作用

高考物理一轮总复习第七章第1讲电流电阻电功及电功率配套课件新人教版

t
（1）定义式：R= 。（2）物理意义：导体U的电阻反映了导体对电流的_________。
I 阻碍(zǔ ài)作用
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3.电阻定律
（1）内容：导体的电阻跟导体的长_度___(_c成há正ng比dù，) 跟导体的
_横__截__面__积__成反比，还跟导体的材_料__(_c_á有il关i。ào)
材料的导线，则自由电子的平均速率是否改变？
【解析】由I=neSv和 R 再L，根据
可I 得U：
v U ，
故自由电子的平均速率和导体单S 位体积内的自由R 电子数目n、neL
导体的电阻率ρ有关。故换用其他材料的导线时，由于(yóuyú)不同材
料的n和ρ一般不同，所以自由电子的平均速率可能改变，也
可能不变。
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所以由能量守恒可得电动机的输出功率 P出＝P电-P热＝2 W-0.5 W＝1.5 W。此时若电动机突然被卡住，则电动机又为纯电阻(diànzǔ)，其热功率
答P热案＝：Ur122 .5
2.02 W0.5
W8W8 W。
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【总结提升】非纯电阻问题的“三大注意” （1）无论是纯电阻还是非纯电阻，电功均为W=UIt，电热均为 Q=I2Rt。（2）处理非纯电阻的计算问题时，要善于从能量转化的角度 ( jiǎodù)出发，紧紧围绕能量守恒，利用“电功＝电热+其他能量” 寻找等量关系求解。（3）非纯电阻在一定条件下可当作纯电阻处理，如电动机卡住不转时即为纯电阻。
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知识点 2 电功率、焦耳定律 Ⅰ 1.电功 (1)定义：电路中_______移动电荷做的功。
电场力
(2)公式：W=qU=____。

高三物理一轮复习第七章第1讲电流、电阻、电功及电功率1

第七章恒定电流考纲要求高考频度备考指导1.欧姆定律Ⅱ★★★2.电阻定律Ⅰ★★3.电阻的串联、并联Ⅰ★★4.电源的电动势和内阻Ⅱ★★★5.闭合电路的欧姆定律Ⅱ★★★★★6.电功率、焦耳定律Ⅰ★★★★实验七：测定金属的电阻率实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表1.掌握电路基本概念，会用欧姆定律、电阻定律、焦耳定律分析问题．2.掌握闭合电路欧姆定律，能够结合串、并联电路的特点分析问题，会分析电路动态变化问题．3.掌握各种电学仪器的使用、电学各实验的方法和原理，能够设计电路、连接电路、分析电路故障，能够用表格、图象等分析实验数据.第1讲电流电阻电功及电功率(对应学生用书第109页)电流1.定义：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：⎩⎪⎨⎪⎧定义式：I ＝Qt决定式：I ＝UR微观式：I ＝nqSv错误!【针对训练】1．如图7－1－1所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )图7－1－1A ．vq B.q v C ．qvS D.qv S【解析】由于橡胶棒均匀带电，故时间t 内定向移动的电荷量为qvt ；根据电流定义式I ＝Q t，可以确定A 正确．【答案】 A电阻和电阻率1.电阻(1)定义式：R ＝U I. (2)电阻定律：R ＝ρl S.2．电阻率(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大． ②半导体的电阻率随温度升高而减小． ③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体．错误!【针对训练】2．下列说法中正确的是( )A ．每种金属都有确定的电阻率，电阻率不随温度变化B ．导线越细越长，其电阻率也越大C ．一般金属的电阻率，都随温度升高而增大D ．测电阻率时，为了提高精度，通过导线的电流要足够大，而且要等到稳定一段时间后才可读数【解析】由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故A 错误，C 正确．电阻率与导线的长度无关，B 错误．测电阻率时，若电流过大，会使被测电阻温度升高，影响测量结果，故D 错误．【答案】 C电功和电功率 1.电功(1)公式：W ＝IUt .(2)适用条件：适用于任何电路．(3)实质：电能转化为其他形式的能的过程．2．电功率(1)公式：P ＝IU .(2)适用条件：适用于任何电路． 3．电热Q ＝I 2Rt (焦耳定律)． 4．电热功率 P ＝I 2R .(1)计算时，首先要区分电路是否为纯电阻电路，恰当地选取功率表达式；其次要分清计算的是电功还是电热．(2)在应用公式进行计算时，由于公式较多容易混淆，但是在计算电功率时要应用P 电＝UI ；计算热功率时要应用P 热＝I 2R 来计算．【针对训练】3．(2012·宝鸡二模)小亮家有一台电风扇，内阻为20 Ω，额定电压为220 V ，额定功率为66 W ，将它接上220 V 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( )A ．66 WB ．2 420 WC ．11 WD ．不确定【解析】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．P ＝U 2R＝2 420 W ．B 对．【答案】B(对应学生用书第110页)电流三公式的比较和应用公式适用范围字母含义公式含义定义式I ＝Q t一切电路Q ：(1)是通过整个导体横截面的电荷量，不是单位面积上电荷量(2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，应是Q ＝|Q 1|＋|Q 2| Qt反映了I 的大小，但不能说I ∝Q ，I ∝1t微观式 I ＝nqSv 一切电路 n ：导体单位体积内的自由电荷数 q ：每个自由电荷的电荷量S ：导体横截面积v ：定向移动的速率从微观上看n 、q 、S 、v 决定了I 的大小续表公式适用范围字母含义公式含义决定式 I ＝U R金属电解液U ：导体两端的电压R ：导体本身的电阻I 由U 、R 决定I ∝U ，I ∝1R图7－1－2如图7－1－2是静电除尘器示意图，A 接高压电源的正极，B 接高压电源的负极，A 、B 之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A 的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了．已知每千克煤粉会吸附n mol 电子，每昼夜能除m kg ，计算高压电源的电流I (电子电荷量设为e ，阿伏加德罗常数为N A ，一昼夜时间为t )．【审题视点】 (1)除尘器中电子和正离子同时向相反方向定向移动形成电流． (2)煤粉吸附的电荷量为定向移动总电荷量的一半．【解析】由于电离出的气体中的电子和正离子同时导电，则流过电源的电荷量q 跟煤粉吸附的电荷量q ′的关系是：q ′＝q 2而q ′＝mnN A e所以I ＝q t ＝2q ′t＝2mnN A et.【答案】 2mnN A et【即学即用】1．某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019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( )A ．0 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A【解析】通过横截面的正离子的电荷量q 1＝1.6×10－19×2×5.0×1018C ．通过横截面的负离子的电荷量q 2＝－1.6×10－19×1.0×1019C ，则q ＝|q 1|＋|q 2|＝3.2 C ，根据I ＝q t得I ＝3.2 A ，故D 正确．【答案】 D电阻、电阻率的理解和应用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)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小．(3)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比较公式R ＝ρl SR ＝U I区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U 和I 有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如图7－1－3甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 间加上电压后，其U －I 图线如图乙所示，当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？图7－1－3【审题视点】 (1)在P 、Q 间加电压，导体长为a ，横截面积为S ＝bc .(2)由U －I 图象知，U ＝10 V 时，I ＝5×10－3A ．根据R ＝U I可以确定此时的电阻值．【解析】由题图乙可求得U ＝10 V 时，电解液的电阻为 R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω 由题图甲可知电解液长为l ＝a ＝1 m截面积为S ＝bc ＝0.02 m 2结合电阻定律R ＝ρl S得 ρ＝RS l ＝2 000×0.021Ω·m＝40 Ω·m.【答案】 40 Ω·m(1)公式R ＝U I是电阻的定义式，而R ＝ρL S是电阻的决定式，在温度一定的条件下，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U ＝0，它的电阻仍然存在．若考虑温度，导体的电阻率会随着温度的变化而变化．(2)U －I 图线是直线时，斜率等于电阻；若为曲线，电阻跟曲线的斜率无关，只能依据曲线对应的点的坐标来计算得出．【即学即用】 2.图7－1－4(2012·广州调研)电位器是变阻器的一种．如图7－1－4所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是( )A ．连接A 、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 B ．连接A 、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C ．连接A 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D ．连接B 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮【解析】根据电位器结构和连线可知：连接A 、B 使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A 错误；同理，D 正确；连接A 、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B 、C 错误．【答案】 D电功和电热的计算 1.电功与电热的比较纯电阻电路非纯电阻电路常用电器白炽灯、电烙铁、电炉等电动机、电风扇、电解槽等电功与电热的关系电功等于电热W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt＝U 2Rt电功：W ＝UIt 电热：Q ＝I 2Rt 电功大于电热W ＞Q2.电功率与热功率的比较(1)在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R.(2)在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P ＝UI 为电功率，P ′＝I 2R 为热功率，有P＞P ′.图7－1－5如图7－1－5所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ；经过一段时间t ，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W ，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是( )A ．P ＝I 2R B ．P ＝U 2RC ．P ＝IUD ．P ＝Wt【审题视点】 (1)由于该电路中除电灯外，还有电视机、洗衣机等．故该电路为非纯电阻电路．(2)电功、电功率的计算公式较多，而不同的用电器、不同的电路，需要选择不同的公式．【解析】电路消耗的电功率的计算公式P ＝UI 、P ＝W t是普遍适用的，而A 、B 两选项中公式只适用于纯电阻电路，而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻，所以选项A 、B 错误，正确选项为C 、D.【答案】 CD 【即学即用】 3.图7－1－6(2012·银川模拟)如图7－1－6所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电．下列说法错误的是( )A．电能转化为化学能的功率为0.12 WB．充电器输出的电功率为0.14 WC．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD．电能转化为化学能的功率为0.14 W【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，故A、B、C正确，D 错误．【答案】 D(对应学生用书第112页)应用电阻定律求解输电线问题1.一般解题步骤(1)分析题意画出等效电路图，确定已知条件．如电阻、输电线长度等．(2)根据欧姆定律、电阻定律等规律列出方程．(3)对列出的方程进行分析，找出最简单的解法，如采用比例法等．(4)求解方程，并分析计算结果的合理性．2．应注意的问题：(1)输电线问题中，输电线的长度等于两地距离的二倍．(2)注意区分是短路故障还是断路故障，有时还出现漏电故障，漏电处相当于一个电阻．如图7－1－7所示，在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求发生短路处距A处有多远？图7－1－7【潜点探究】(1)导线长度是两地距离的2倍．(2)短路处相当于两地两输电线在此直接相连构成回路．(3)由欧姆定律计算输电线电阻，由电阻定律确定短路处与A处距离．【规范解答】设发生短路处距离A处为x，据题意知，A、B两地间的距离l＝40 km电压表的示数U＝10 V电流表的示数I＝40 mA＝4.0×10－2 AR总＝800 Ω根据欧姆定律I ＝U R可得：A 端到短路处的两根输电线的电阻R x ＝U I ＝104.0×10－2Ω＝250 Ω①根据电阻定律可知：R x ＝ρ2x S②A 、B 两地间输电线的电阻为R 总＝ρ2lS③由②/③得R x R 总＝x t④ 解得x ＝R x R 总l ＝250800×40 km＝12.5 km.【答案】 12.5 km 【即学即用】4．一根阻值为R 的均匀电阻丝，长为L ，横截面积为S ，设温度不变，则在下列情况下其电阻值仍为R 的是( )A ．当L 不变，S 增大一倍时B ．当S 不变，L 增大一倍时C ．L 和S 都缩小为原来的12D ．当L 和横截面的半径都增大一倍时【解析】根据电阻定律R ＝ρL S 知，当L 不变，S 增大一倍时，电阻减小为12R ；当S不变L 增大一倍时，电阻增大为2R ；当L 和S 都缩小为原来的12时，电阻不变；当半径增大一倍时，S 增大为原来的4倍，可见C 正确．【答案】 C(对应学生用书第112页)●电流微观表达式的应用1．(2012·陕西师大附中模拟)有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q .此时电子的定向移动速度为v ，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )A ．nvSB ．nv Δt C.I Δt q D.I Δt Sq【解析】根据电流的定义式可知，在Δt 内通过导线横截面的电荷量Q ＝I Δt ，所以在这段时间内通过的自由电子数为N ＝Q q ＝I Δtq，所以C 项正确，D 项错．由于自由电子定向移动的速度是v ，因此在时间Δt 内，位于以横截面S 、长l ＝v Δt 的这段导线内的自由电子都能通过横截面(如图所示)．这段导线的体积V ＝Sl ＝Sv Δt ，所以Δt 内通过横截面S 的自由电子数为N ＝nV ＝nSv Δt .选项A 、B 均错．【答案】 C●电流、电功的计算2．(2011·全国高考)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC ．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/mD ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J【解析】由电流的定义式I ＝Q t 知I ＝660×10－6＝1×105(A)，A 正确；整个过程的平均功率P ＝W t ＝qU t ＝6×1.0×1090.2＝3×1010(W)(t 代0.2或0.3)，B 错误；由E ＝U d ＝1.0×1091×103＝1×106(V/m)，C 正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W ＝qU ＝6×109J ，D 错．【答案】 AC●电功和电功率的应用3．(2012·咸阳一模)功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只 60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )A ．8×108 kW·h B．8×1010kW·hC ．8×1011 kW·h D．8×1013kW·h【解析】按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(2×60－2×10)×10－3×5×365 k W·h ＝182.5 kW·h，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.5×4×108 kW ·h＝7.3×1010kW·h，最接近于B 选项．【答案】 B●含电动机电路中功率的计算4．(2012·烟台模拟)如图7－1－8所示，电路中的电阻R ＝10 Ω，电动机的线圈电阻r ＝1 Ω，加在电路两端的电压U ＝100 V ．已知电流表读数为30 A ，则通过电动机线圈的电流为多少？电动机输出功率为多少？图7－1－8【解析】 R 中的电流I 1＝U R＝10 A ，电动机中的电流I 2＝I －I 1＝20 A ，输入功率P ＝I 2U ＝2×103W ，电热功率P 热＝I 2r 2＝400 W ，输出功率P 出＝P －P 热＝1 600 W ＝1.6 kW. 【答案】 20 A 1.6 kW11。

高三物理一轮复习第七章第1讲电流、电阻、电功及电功率2

第七章第1讲电流、电阻、电功及电功率2(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．)1.图7－1－9如图7－1－9所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是( ) A．溶液内电流方向从A到B，电流为n1e/tB．溶液内电流方向从B到A，电流为n2e/tC．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D．溶液内电流方向从A到B，电流为(n1＋n2)e/t2．(2013届广东实验中学调研)铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n个自由电子，现有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为( )A．光速c B.IneSC.ρIneSmD.mIneSρ3．关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )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1/3B．材料的电阻率随温度的升高而增大C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小D．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4．(2012·汉中模拟)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反比D ．电流一定，电阻与导体两端的电压成正比5．一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电，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子里，那么通过的电流将是( )A ．0.4 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A6．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是( )A.ρL RB.2ρLIUC.U ρLI D.2UL I ρ7．(2012·北京西城模拟)如图7－1－10所示的电路中，电源的输出电压恒为U ，电动机M 的线圈电阻与电炉L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是( )图7－1－10A ．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等B ．电炉两端电压小于电动机两端电压C ．电炉两端电压等于电动机两端电压D ．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率 8.图7－1－11如图7－1－11所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为( )A ．I 2R B.U 2RC ．UID ．UI －I 2R 9.图7－1－12(2012·安康模拟)如图7－1－12所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻R M＝1 Ω，则下列说法中正确的是( )A．通过电动机的电流为10 AB．电动机的输入功率为20 WC．电动机的热功率为4 WD．电动机的输出功率为16 W10．(2013届湖北荆州中学模拟)在显像管中的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )A.IΔleSm2eUB.IΔlem2eUC.IeSm2eUD.ISΔlem2eU二、非选择题(本题共2小题，共30分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11．(15分)来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流为1 mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1.60×10－19 C．这束质子流每秒打到靶上的质子数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，如图7－1－13所示，其中的质子数分别为n1和n2，则n1和n2的比值为多少？图7－1－1312．(15分)(2013届渭南质检)一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压，现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图7－1－14(a)和(b)所示．测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒，求此时加在电热水壶上的实际电压．(a) (b)图7－1－14答案与解析1.【解析】外电路中电流方向从正极流向负极．故电流方向从A 到B .由于正、负离子同时定向移动形成电流，则有I ＝|q 1|＋|q 2|t 即I ＝n 1＋n 2et，D 正确．【答案】 D2．【解析】每摩尔铜的体积为m ρ，单位体积内铜原子个数为n ′＝n m ρ＝ρnm，由电流的微观表达式I ＝n ′eSv 得：v ＝mIneS ρ，故选项D 正确．【答案】 D3．【解析】材料的电阻率与长度无关，A 错误；半导体材料的电阻率随温度升高而减小，B 错误；纯金属的电阻率较合金的电阻率小，C 正确；电阻率大的导体，电阻不一定大，D 错误．【答案】 C4．【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 ＝ρl S可知，横截面积一定，电阻与导体的长度成正比，A 正确；长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，B 错误．由欧姆定律知R ＝U I，此式是电阻的定义式，电阻R 与电压U 、电流I 无正反比关系，故C 、D 错误．【答案】 A5．【解析】大圆管子内径大一倍，即横截面积为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银高度变为原来的14，则电阻变为原来的116，因所加电压不变，由欧姆定律知电流变为原来的16倍．C 选项正确．【答案】 C6．【解析】由题意知，输电线最大电阻R ＝U I，根据电阻定律得R ＝ρ2LS，S ＝2ρLI U，B 正确．【答案】 B7．【解析】电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，由于电炉和电动机构成串联电路，二者的电流相等，则电炉两端电压小于电动机两端电压，电炉放出的热量等于电动机放出的热量，选项A 、B 正确，选项C 、D 错误．【答案】 AB8.【解析】不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P ＝UI ，选项C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R，故A 、B 错误；而UI －I 2R 为电能转化为其他形式能量的功率，故D 错误．【答案】 C9.【解析】由E ＝30 V 、电动机两端电压10 V 可得R 和电源内阻上分担电压为20 V ，则I ＝209＋1A ＝2 A ，A 错；电动机输入功率P ＝UI ＝10 V×2 A＝20 W ，B 正确；P 热＝I 2R M＝4×1 W＝4 W ，C 正确；P 输出＝P －P 热＝20 W －4 W ＝16 W ，D 正确．【答案】 BCD10．【解析】电子加速后，eU ＝12mv 2，v ＝2eUm，设单位长度内自由电子数为n ，得：I ＝nev ，n ＝I ev＝I e2eU m＝I e m2eU，所以长Δl 的电子束内的电子个数是：N ＝n Δl ＝I Δl e m2eU，B 正确．【答案】 B11．【解析】根据I ＝q t ，I ＝ne t ，故n t ＝I e＝6.25×1015个．由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个，则由I ＝ne t和t ＝l v 得I ＝nev l ，故n ∝1v而v 2＝2ax ，故v ∝x 解得n 1n 2＝x 2x 1＝ 4L L ＝21【答案】 6.25×1015个 2∶1 12．【解析】设电热水壶的电阻为R由图(a)知R ＝U 2额P 额＝22021 500 Ω＝48415Ω由图(b)知电能表转1转消耗的电能为： 3.6×1063 000J ＝1 200 J设电热水壶的实际电压为U则U 2Rt ＝125×1 200 J，解得U ＝200 V. 【答案】 200 V。

高三物理一轮复习第7章恒定电流第1节电流电阻电功率及焦耳定律教师用书

第1节电流电阻电功率及焦耳定律1考点一电源和电流、电动势1.电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为塹「2.电流⑴定义电荷的定向移动形成电流.(2)方向规定为正电荷立向移动的方向.(3)三个公式①定义式②决立式U1-③微观式I— neSv.3.电动势⑴左义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.(2)表达式：E=~.q(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理戢.卜例［1 (2016 •浙江10月学考)如图7-为一种服务型机器人，英额泄功率为48 W,额定工作电压为24 V,机器人的锂电池容量为20人・11・则机器人()图7-1-1A.额定工作电流为20 AB.充满电后最长工作时间为2 hC.电池充满电后总电呈:为7.2X10* CD.以额泄电流工作时每秒消耗能量为20 JC ［已知额左功率、额左电压，根据Q0Z可知额泄工作电流为2 A, A错误.由于电池容呈:为20 A・h,额左工作电流为2 A,由Q=It,可知最长工作时间为10 h, B错误.根据标准单位制，20 A • h 即20 AX3 600 s=7・2X10' C, C正确.由片" 可知每秒电流做功48 J, D错误.］1.某根导线中的电流为1.6A,则在0.5 s内通过这根导线某一横截而的电荷量为（）A. 0. 8 CB. 1. 2 CC. 0.8 KD. 1. 2 KA [由农得q=0.8C.故选A.]2.关于电流的说法中正确的是（）A.根据/=*可知Z与q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截而的电荷量相等，则导体中的电流是恒泄电流C.电流有方向，电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位D [依据电流的泄义式可知，电流与g、上皆无关，选项A错误.虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截而的电荷量虽然相等，但如果方向变化, 电流也不是恒左电流，所以，选项B、C错误.D正确.]3.关于电流，下列说法中正确的是（）A.通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大B.导体两端没有电压时，导体中的自由电荷也在运动，所以导体中也有电流C.单位时间内通过导体截而的电荷量越多，导体中的电流越大D.因为电流有方向，所以电流是矢量C [电流为单位时间内通过截面的电荷量，是由电荷量与时间共同决泄的，通过的电荷量多电流不一左大，故选项A错误：如果是单位时间内通过截而的电荷量多，则电流大，故选项C正确：电荷的定向移动形成电流，若不是左向移动则不能形成电流，选项B错误：一个量有方向并不能龙义为矢量，矢量的运算必须遵循平行四边形定则，电流有方向但不遵循矢量合成法则，不是矢量，选项D错误.]4.下列关于电源的说法中正确的是（）A.在外电路和电源内部，正电荷都受到静电力的作用，所以能不断地泄向移动形成电流B.静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C.在电源内部，正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D.静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加D [电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力的做功本领，而静电力移动电荷做正功使电势能减少，选项D对.]5.安培提岀了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流.设电荷量为e的电子以速率a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()【导学号：81370256]A.电流大小为—,电流方向为顺时针2 n rB・电流大小为一，电流方向为顺时针rC.电流大小为产，电流方向为逆时针2 n rD.电流大小为兰，电流方向为逆时针r. 2 n rC [电子做圆周运动的周期Q——，v由*器z=—?电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针.故选C.]考点二I欧姆立律及电阻怎律1.电阻(1)泄义式：R=-t(2)物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用.2.电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比,与它的横截而枳成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关.(2)表达式：R=P^3.电阻率(1)计算式：卩=总(2)物理意义：反映导体的导电性能,是表征材料性质的物理量.(3)电阻率与温度的关系：①金属：电阻率随温度升高而增大.②半导体：电阻率随温度升高而减小.③一些合金：几乎不受温度的影响.4.部分电路欧姆泄律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电匡成正比，跟导体的电阻成反比.(2)表达式：I%(3)适用范用①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用).②纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路).5.导体的伏安特性曲线(1)I- U图线：以电流为纵轴、电匡为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为FD图线，如图7-1-2所示.图7-1-2(2)比较电阻的大小：图线的斜率图中凡二尼(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆左律.(4)非线性元件：伏安特性曲线为lit线的电学元件，不适用欧姆定律.1.对电阻率的理解(1)电阻率可以用P =yif'算，在数值上等于用某种材料制成的长为1 m、横截而枳为1 in：的导线的电阻值.(2)电阻率与导体材料有关，与导体长度厶横截而积S无关.(3)电阻率与温度有关.例如，金属材料的电阻率随温度的升髙而增大.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.2.电阻的决左式与左义式的区别A.从Q吕可知，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rrB・从斤=了可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比rrC.从了可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比UD •从/?=亍可知，导体两端的电压为零时•导体的电阻也为零A [对于欧姆左律/=£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 K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.]2. （2017 •永康模拟）一段长为厶电阻为斤的均匀电阻丝，把它拉制成3』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（）【导学号：81370257]D [根据电阻公式R= pg 在拉伸过程中电阻丝的体积不变，当长度变为原来的3倍故根据并联电路规律可得并联后的电阻为右=£+£+右解得故选项D 正确.]3. （2017 -嘉兴联考）电阻氏和足的伏安特性曲线如图7-1-3所示，已知启=1Q,则尼的阻值为（）图 7-1-3A. 3 QB. ^3 QC.| QD 雯 QA [过"轴上任一不为零的点爲作平行于Z 轴的直线，交氏、足的伏安特性曲线分别于八厶表明在电阻民足的两端加上相同电压LM ，流过氏、區的电流不同，如图所示.由欧姆宦律和数学知识可得：—丁乂凡=1 Q,故总=3 Q.A 止确.]4. 某技术质虽监督局对市场中电线电缆产品质量进行抽査，结果公布如下：十几个不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜：再一个就是铜材质量可能合格，但把横截而积缩小，买2. 5平方毫米的电线，拿到手的仅为1.5平方亳米，载流疑不够：另一个问题是绝缘层质虽不合格，用再生塑料作电线外皮，电阻率达不到要求…则以下说法正确的是（）A. 横截面积减小的铜材的电阻率增大B. 再生铜材或含杂质很多的铜材的电阻率很小C. 再生塑料作电线外皮，使电线的绝缘性能下降RRA. -B. 3斤C.-D. R 后，横截而积变为原来的右所以尺三=9凡平分3段后，每段的电阻为加D.铜材是导体，电阻为零，横截面积和杂质对其没有影响【答案】C5.(加试要求)(多选)小灯泡通电后英电流/随所加电压"变化的图线如图7-1-4所示, 尸为图线上一点，EV•为图线在尸点的切线，因为/轴的垂线，为Z轴的垂线，则下列说法中正确的是()图7-1-4A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B.对应尸点，小灯泡的电阻为用=今C.对应尸点，小灯泡的电阻为/?=占7Z —厶D.对应尸点，小灯泡的功率为图中矩形啟M所围而积大小ABD [在图象中，图线上的点与0点的连线的斜率表示该点所对应的电压电流下电阻的倒数，图象中图线的斜率逐渐减小，电阻逐渐增大，A正确：对应尸点，小灯泡的电压为E，电流为厶，根据欧姆龙律可知，小灯泡的电阻应为斤£ B正确，C错渓：其工作功率为P=U皿即为图中矩形尸仇谢所围的而积，D正确.]考点三I焦耳定律1.电功(1)泄义：导体中的恒左电场对自由电荷的电场左做的功.(2)公式：坐(适用于任何电路).(3)电流做功的实质：蜒转化成其他形式能的过程.2.电功率(1)左义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢.(2)公式：P=~=IU｛适用于任何电路).3.焦耳泄律(1)电热：电流通过导体产生的缠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=fRt.4.电功率和热功率P=fR的应用(加试要求)(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P.,= UI,热功率均为尸炖 =心I?（2）对于纯电阻电路而言：P^=P^=IU=IR=~.（3）对于非纯电阻电路而言：尸电=烬込+尸嵐他=空+尸其他斗+尸帼卜例固（2015 •浙江10月学考）如图7-1- 5所示是我国某10兆瓦（1兆瓦="W）光伏发电站，投入使用后每年可减小排放近万吨二氧化碳.已知该地区每年能正常发电的时间约为1 200 h,则该电站发电虽:约为（）【导学号：81370258]图7-1- 5A・ 1.2X106 kW*hB・ 1.2X107 kW-hC・ 1.2X109 kW-hD・ 1.2X1O10 kW*hB [每年发电M ZI-Pt=1.2X10T kW-h,故B 正确]1.如图7-1-6所示是一个电热水壶的铭牌，小沈同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶（）图7・1・6A.正常工作时的电流约为6.8 AB.正常工作5 min耗电约0.5 kW • hC.只能在直流电下工作D.只能在220V电压下工作A [Z=$=標器A~6・8 A, A项正确；RP・t=0. 125 kW - h, B项错误：可以使用交流电，220 V是正常工作时的电压，故C、D项错误.]2.随着我国人民生活水平的不断提髙，家庭中使用的电器越来越多.下列电器中主要利用电流的热效应工作的是（）A.电风扇B.电动轿车C.洗衣机D.电饭煲D [电风扇、电动轿车、洗衣机均利用电动机将电能主要转化为机械能，而电饭煲则是利用电流的热效应使电能变为内能，故选项D正确.]3.电阻斤和电动机”串联接到电路中，如图所示，已知电阻斤跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作.设电阻2?和电动机"两端的电压分别为&和住,经过时间r,电流通过电阻斤做功为呢，产生热量为Q，电流通过电动机做功为也产生热量为@，则有（）图7-1-7A.B.Q、= QC.D.ffV QVQA [由于电阻斤跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，根据焦耳定律，二者产生的热虽相等，4=0,电流通过电动机做功區大于电流通过电阻斤做功疝即朋V瓯电动机"两端的电压大于电阻两端电压，即L[<Li所以选项A正确.]。

高三物理一轮复习第七章第1讲电流电阻电功电功率3

第七章第1讲电流电阻电功电功率3[体系构建][考纲点击]1.欧姆定律 (Ⅱ)2.电阻定律 (Ⅰ)3.电阻的串联、并联 (Ⅰ)4.电源的电动势和内阻 (Ⅱ)5.闭合电路的欧姆定律 (Ⅱ)6.电功率、焦耳定律 (Ⅰ)实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表[复习指导]1.理清电阻、电流、电动势等基本概念；掌握对应公式并明确其适用条件，熟练运用串并联规律及闭合电路欧姆定律进行电路的动态分析及计算。

2.深刻理解并熟练掌握各实验的基本原理、数据处理及误差分析方法。

3.熟练应用多用电表、滑动变阻器、电压表、电流表等电学元件，掌握测量电阻的方法。

电流1．电流形成的条件 (1)导体中有自由电荷； (2)导体两端存在电压。

2．方向：正电荷定向移动的方向。

3．矢标性：电流有方向，但电流是标量。

4．三个公式⎩⎪⎨⎪⎧定义式：I ＝q /t 决定式：I ＝U /R微观式：I ＝nqSv5．单位：安培(安)，符号A,1 A ＝1 C/s 。

三种电流表达式的区别公式适用范围字母含义公式含义定义式I ＝q t一切电路 (1)q 是通过整个导体横截面的电荷量，不是单位面积上(2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，应是q ＝|q 1|＋|q 2|qt反映了I 的大小，但不能说I ∝q ，I ∝1t微观式I ＝nqSv 一切电路 n ：导体单位体积内的自由电荷数q ：每个自由电荷的电荷量 S ：导体横截面积从微观上看n 、q 、S 、v 决定了I 的大小v：定向移动的速率决定式I＝UR金属电解液U：导体两端的电压R：导体本身的电阻I由U、R决定I∝U，I∝1R1．关于电流，下列说法中正确的是( )A．导线内自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B．电子运动的速率越大，电流越大C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位解析：选D 导线内自由电子定向移动的速率小于电流的传导速率——光速，A错误；电子运动的速率大，但若是热运动的速率，也不能形成电流，只有定向移动的速率大，电流才大，B错误；电流虽有方向但是标量，C错；在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位，D项正确。

教育最新K122011高考物理一轮复习 第七章第一讲《电流电阻电功及电功率》试题

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