第8章第1课时 欧姆定律 电阻定律 电功和电功率 焦耳定律
欧姆定律,电功率,电功,焦耳定律公式汇总
������实 ������额
=
������ ������
实 ������ ������ 额
������
Q=W=UIt
常用于求电路总热量
Q=W=������������ Rt
常用在串联电路中
焦 耳 定 律
Q=W= ������ t
常用在并联电路中
������������
Q=������������ Rt
实际功率与额定功率的计算：同一个电阻或灯炮(灯泡电阻不变)，接在不同的电压下使用，则有：
W= ������ t
常用在并联电路中
������������
W=Pt 有两组公式 Q=W=Pt 有两组公式
W=QU
其中 Q=It
1、1KW·h=1 度=3.6×������������������ J ������ 2、电功的单位有：千所消耗的电能：W = ������×1KW·h 3、注意 P= ������ 中的两组单位的运用，会给解题带来方便 1、纯电阻电路：电能全部转化成内能（例电饭锅、电 水壶、电炒锅、） 2、纯电阻电路中，电流通过导体产生的热量等于电流 所做的功 1、 非纯电阻电路：电能没有全部转化成内能（例洗 衣机、电风扇、电冰箱、电视机） 2、 非纯电阻电路中，电流所做的功：W=UIt 3、 非纯电阻电路中，电流通过导体产生的热量： Q=������ ������ Rt
U=IR
P=UI
P=������������ R
电 功 率
P= ������
������������
P= ������
������
1、灯泡的亮度取决于它的实际功率，与它的额定电压、额定电 流、额定功率都无关。 2、小灯泡的实际功率P实 与额定功率pe 的关系： （1）������实 = ������������ 时：������实 = ������������ ，正常发光 （2）������实 > ������������ 时：������实 > ������������ ，比正常时亮，影响寿命 （3）������实 < ������������ 时：������实 < ������������ ，比正常时暗
物理(新课标)高考总复习第一轮复习课件：第八章第一节欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律
第八章 恒定电流
要求 Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ
真题统计
2016·卷甲·T17 2016·卷甲·T23 2016·卷乙·T23 2015·卷Ⅰ·T23 2015·卷Ⅱ·T23 2014·卷Ⅰ·T23 2014·卷Ⅱ·T22
解析：A 点电阻 RA＝1.0×310－1 Ω＝30 Ω，B 点电阻 RB＝
6 1.5×10－1
Ω＝40
Ω，故 A 错误、B 正确．ΔR＝RB－RA＝
10 Ω，故 C、D 错误．
考向 3 伏安特性曲线在电路中的实际应用 3．(多选)(2017·宿州高三质检)额定电压均为 220 V 的白炽灯 L1 和 L2 的 U－I 特性曲线如图甲所示，现将和 L2 完全相同 的 L3 与 L1 和 L2 一起按如图乙所示电路接入 220 V 电路中， 则下列说法正确的是(ABD)
＝4I1＝4 A．
三、电功、电功率、焦耳定律 1．电功 (1)实质：电流做功的实质是__电__场__力____对电荷做正功，电势 能转化为其他形式的能的过程． (2)公式：W＝qU＝____U_I_t____，这是计算电功普遍适用的公 式．
2．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率． (2)公式：P＝Wt ＝___U__I_____，这是计算电功率普遍适用的 公式． 3．焦耳定律：电流通过电阻时产生的热量 Q＝_____I_2R__t __， 这是计算电热普遍适用的公式． 4．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P＝Qt ＝____I2_R_____．
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝UI21 C．对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝I2U－1I1 D．对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积大 小
2021版高考物理一轮温习第八章第1讲部份电路的规律及应用练习鲁科版
第1讲 部份电路的规律及应用[课时作业] 单独成册 方便利用[基础题组]一、单项选择题1．(2021·山东济宁模拟)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．今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速度为( )A ．光速cB.IneSC.ρIneSmD.mIneSρ解析：由电流表达式I ＝n ′eSv 可得v ＝In ′eS，其中n ′＝n m /ρ＝nρm ，故v ＝mIneSρ，D 对． 答案：D2．现有一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 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( ) A.R 3B ．3R C.R9D ．R解析：按照R ＝ρL S ＝ρL 2V可知，原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R ，再切成三段后每段的阻值为3R ，把它们并联后的阻值为R ，故选项D 正确． 答案：D3.两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x 和y 两导线的电阻和横截面积之比分别为( ) A ．3∶1,1∶6 B ．2∶3,1∶6 C ．3∶2,1∶5D ．3∶1,5∶1解析：由图可知，两导线两头的电压之比为3∶1，电流相同，则电阻之比为3∶1，由电阻定律R ＝ρL S 得横截面积S ＝ρL R ，横截面积之比S x S y ＝L x L y ·R y R x ＝12×13＝16，A 正确． 答案：A4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab ＝10 cm ，bc ＝5 cm ，当将C 与D 接入电压恒为U 的电路时，电流强度为2 A ，若将A 与B 接入电压恒为U 的电路中，则电流为( ) A ．0.5 A B ．1 A C ．2 AD ．4 A解析：设金属薄片厚度为d ′，按照电阻定律公式R ＝ρlS ，有R CD ＝ρl bc l ab ·d ′，R AB ＝ρl abl bc ·d ′，故R CD R AB ＝12×12＝14；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5 A ，故选A. 答案：A5.如图为一玩具起重机的电路示用意．电源电动势为 6 V ，内电阻为0.5 Ω，电阻R ＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g 取10 m/s 2)，标有“3 V,0.6 W”的灯泡正好正常发光．则电动机的内阻为( ) A ．1.25 Ω B ．3.75 Ω C ．5.625 ΩD ．1 Ω解析：电动机输出功率P 出＝mgv ＝1.6 W ，灯泡中电流I L ＝P 额U 额＝0.2 A ，干路电流I ＝E －U 额r ＋R＝1 A ，电动机中电流I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的输入功率P ＝U 额 I M ＝I 2M R M ＋P 出，计算得R M ＝1.25 Ω，A 正确． 答案：A 二、多项选择题6.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( ) A ．导体在B 点的电阻为120 Ω B ．导体在B 点的电阻为40 ΩC ．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω解析：按照电阻的概念式可以求出A 、B 两点的电阻别离为R A ＝30.1 Ω＝30 Ω，R B ＝60.15 Ω＝40 Ω，所以ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故B 、D 对，A 、C 错． 答案：BD7．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热必然越多B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI ＞I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路解析：由电功率公式P ＝W t知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P ＝IU ，I ＝P U ，焦耳热Q ＝(PU )2Rt ，可见Q 与P 、t 都有关，所以，P 越大，Q 不必然越大，选项A 错误；W ＝UIt 是电功的概念式，适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路，选项B 正确；在非纯电阻电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W ＞Q ，即UI ＞I 2R ，选项C 正确；Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项D 正确． 答案：BCD8.(2021·江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 组成．已知电吹风的额定电压为220 V ，吹冷风时的功率为120 W ，吹热风时的功率为1 000 W ．关于该电吹风，下列说法正确的是( ) A ．若S 一、S2闭合，则电吹风吹冷风 B ．电热丝的电阻为55 ΩC ．电动机工作时输出的机械功率为880 WD ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J解析：开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A 项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值必然小于120 W ，C 项错误；由P ＝U 2R 得R ＝U 2P ＝22021 000－120 Ω＝55 Ω，B 项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120 W ，故每秒钟消耗的电能为120 J ，D 项正确． 答案：BD[能力题组]一、选择题9．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，材料散布均匀，边长别离为a 、b 、c ，且a ＞b ＞c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )解析：由电阻的决定式可知，A 中电阻R A ＝ρcab ，B 中电阻R B ＝ρb ac ，C 中电阻R C ＝ρa bc，D 中电阻R D ＝ρa bc，由于a ＞b ＞c ，故电阻最小的为A. 答案：A10．(2021·湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质，而且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池贮存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是( )规格后轮驱动直流电动机 车型：60″电动汽车 电动机额定输出功率：1 675 W整车质量：400 kg额定转速：600 r/min 蓄电池(容量It ＝800 A·h，输出电压约为36 V) 额定工作电压/电流：36 V/50 AB ．电动机的内阻为0.72 ΩC ．蓄电池充满电后贮存的电能约为2.88×104JD ．充满电后电动汽车在额定功率下能持续行驶的时间约为16 h解析：电动机正常工作时消耗的电功率P ＝U 额I 额＝36×50 W＝1 800 W ，故A 错误；电动机内阻的发烧功率P 热＝P －P 出＝1 800 W －1 675 W ＝125 W ，则电动机的内阻为r ＝P 热I 2额＝0.05 Ω，故B 错误；蓄电池充满电后贮存的电能为W ＝UIt ＝800×3 600×36 J＝1.04×108J ，故C 错误；在额定功率下持续行驶最长时间为t ＝WP＝16 h ，故D 正确． 答案：D11．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表别离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 ΩB ．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 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103JD ．电饭煲发烧功率是洗衣机电动机发烧功率的10倍 解析：由于电饭煲是纯电阻元件， 所以R 1＝U I 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W 其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104J洗衣机为非纯电阻元件，所以R 2≠U I 2，P 2＝UI 2＝110 W 其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发烧功率不是洗衣机电动机发烧功率的10倍． 答案：C12.(多选)如图所示电路，电源电动势为E ，内阻为r .当开关S 闭合后，小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作．已知指示灯L 的电阻为R 0，额定电流为I ，电动机M 的线圈电阻为R ，电压表的示数为U .不计灯泡电阻转变，则下列说法中正确的是( ) A ．额定电流I ＝ER ＋R 0＋rB ．电动机的发烧功率为U 2RC ．电动机的输入功率为IUD ．电动机的效率η＝1－IR U解析：由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以不能用公式I ＝E R ＋R 0＋r求解电路中的电流，故A 错误．电动机发烧功率为P 热＝I 2R ，由于U >IR ，则知P热<U 2R ，故B 错误．通过电动机的电流为I ，电动机的输入功率为P 入＝IU ，故C 正确．电动机的效率η＝P 出P 入＝IU －I 2R IU ＝1－IRU，故D 正确．答案：CD 二、非选择题13．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学以为，髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质积累而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；(2)如有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm 3，当在其两底面上加上1 000 V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA，求圆柱体的圆面半径和高． 解析：(1)由电阻定律R ＝ρlS得ρ＝SR l ＝1.0×10－4×1.6×1052×10－6Ω·m ＝8×106Ω·m.(2)由部份电路欧姆定律I ＝U R 和R ＝ρh πr 2，得h πr 2＝UIρ，联立圆柱体体积公式V ＝πr 2h ，代入数据解得h ＝0.02 m ＝2 cm ，r ＝0.04 m ＝4 cm. 答案：(1)8×106Ω·m (2)4 cm 2 cm14．有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，此时测得流过电动机的电流是0.4 A ；若把电动机接入2.0 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A ．求：(1)电动机线圈的电阻；(2)电动机正常工作时的输出功率；(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发烧功率．解析：(1)电动机不转时，电动机电路为纯电阻电路，按照欧姆定律可得线圈的电阻R ＝U 0I 0＝0.5 Ω；(2)电动机正常工作时的输入功率P 输入＝UI ＝2.0×1.0 W＝2 W ，此时线圈的发烧功率为P 热＝I 2R ＝0.5 W ，电动机的输出功率P 输出＝P 输入－P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W ；(3)当转子被卡住以后，电动机为纯电阻电路，电动机的发烧功率P 热′＝U 2R ＝220.5W ＝8 W.答案：(1)0.5 Ω (2)1.5 W (3)8 W。
高中物理上学期第八周 焦耳定律 电路中的能量转化教学设计-人教版高中全册物理教案
焦耳定律电路中的能量转化课题焦耳定律电路中的能量转化课时 1 考点、知识点理解焦耳定律，并能进行有关计算学习目标1.掌握电功、电功率、电热、电热功率等基本概念．(重点)2.理解焦耳定律，并能进行有关计算．(重点)3.理解电功和电热的关系，能从能量转化和守恒的角度区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热．(难点)重、难点知道电源的总功率、电路的输出功率、电源内阻消耗功率的概念并明确它们之间的关系．(重点、难点)学习环节和内容学生活动建议教师活动建议调整记录探究决定导体电阻的因素、电阻定律环节一：[先填空]1．电功(1)概念：电场力移动电荷所做的功．(2)公式：W＝qU＝UIt.(3)单位：焦耳，符号J.2．电功率(1)物理意义：表示电流做功快慢的物理量．(2)定义：电流所做的功与做这些功所用时间的比值．(3)公式：P＝Wt＝IU.(4)单位：瓦特，符号W.[再判断]1．电流做功的过程中，电能转化为其他形式的能．(√)2．电流通过用电器时，电流做的功越多，说明用电器的电功率越大．(×)3．电功率越大，电流做功一定越快．(√)[后思考]家庭用电用“度”做单位，度是电功的单位，还是电功率的单位？【提示】度是电功的单位.1度＝1 kW·h＝3.6×106 J.环节二：[合作探讨]把一根大头针插在一小块硬纸片上，用浆糊把纸贴在台灯的灯泡上，使大头针的针尖朝上．然后用3张纸条做一小风车，把风车放在针尖上．打开台灯，过一会发现，风车转动起来．图261探讨1：这一过程，电流做功吗？【提示】做功．探讨2：风车为什么转动？【提示】电流通过灯丝做功，把电能转化为内能．周边空气温度升高，形成对流，风车转动起来．[核心点击]1．对电功的理解(1)从力的角度看，电流做功的实质是电场力对自由电荷做功．学生课前独立完成学生合作探究完成改学生导学案，统计学生完成情况教师旁观引导学(2)从能的角度看，电流做功过程是电能转化为其他形式的能的过程，电功的大小量度了电能的减少量，标志着电能转化为其他形式的能的多少．(3)电功W ＝UIt ＝qU 对任何电路都适用． 2．对电功率的理解(1)电功率P ＝W t＝UI 对任何电路都适用． (2)额定功率和实际功率①额定功率：用电器正常工作所消耗的功率．②实际功率：用电器在实际电压下电流做功的功率．环节三：1．一个电阻接入某电路后，消耗的功率为110 W ，通过3 C 的电荷量时，有330 J 的电能转化为内能，则下列说法错误的是( ) 【导学号：33410091】A ．电阻两端所加电压为330 VB ．通过电阻的电流为1 AC ．电阻通电时间为3 sD ．这个电阻的阻值为110 Ω 【解析】 由W ＝qU 知，电阻两端所加电压U ＝Wq＝110 V ，A 错；由P ＝IU 得I ＝P U ＝1 A ，B 对；由W ＝Pt 得通电时间t ＝W P ＝3 s 或t ＝q I ＝31s ＝3 s ，C 对；由R ＝UI ，得R ＝110 Ω，D 对． 【答案】 A2．一台国产XQB3013型自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据表中提供的数据计算：额定电压 220 V 额定频率 50 Hz额定洗衣、脱水功率 360 W 额定洗衣、脱水容量 3 kg整机质量 33 kg 外形尺寸(长×宽×高) (542×550×920) mm 3(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大？(2)如洗衣、脱水的累计时间为40 min ，则洗衣机耗电多少？ 【解析】 (1)由说明书可知P ＝360 W ，又由P ＝UI 可知I ＝P U ＝360220A ＝1.64 A.(2)W ＝Pt ＝360×40×60 J＝8.64×105J 故消耗的电能为8.64×105J.【答案】 (1)1.64 A (2)8.64×105J 环节四：小结几个电学公式的适用范围解答电流做功类的题目需掌握以下几个重要公式，并理清它们的意义及适用条件．(1)电功W ＝UIt ＝qU 普遍适用． (2)I ＝q t为电流的定义式，普遍适用．(3)I ＝U R ，P ＝I 2R ＝U 2R等，只适用于纯电阻电路．焦 耳 定 律 、 热 功 率环节一：课堂训练，加深学生对于知识点的理解，同时学生展示，差改错。
电功和电热、焦耳定律、电阻定律
电功和电热、焦耳定律、电阻定律知识点一、电功和电功率1．电功(1)实质：因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的，电流做的功，实质上是电场力移动电荷做的功．(2)表达式：设加在一段电路两端的电压为U ，流过电路的电流强度为I ，则t 时间内流过电路的电量q It =. 电场力移动电荷做的功W qU =.t 时间内电流做功W qU UIt ==.表明：电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比．注意：电功W UIt =适用于任何电路．在纯电阻电路中，由于UI R=，所以在纯电阻电路中的电功可表示为22U W UIt I Rt t R===.(3)单位：在国际单位中功的单位是焦耳，符号为J ，常见的电功单位还有：千瓦时（kW h ⋅），也称“度”，61=1kW h 3.610J ⋅=⨯度.(4)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就表明有多少电能转化为其他形式的能，即电功反映了电能转化为其他形式能的多少．2．电功率(1)定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值，叫做电功率． (2)公式：计算电功率的普适公式为WP t=和P UI =， 对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式2P I R =和2U P R=.(3)单位：在国际单位制中的单位是瓦，符号为W ，常用的还有千瓦（kW ），1k W =1000W .(4)意义：电功率表示电流做功的快慢． 用电器的额定功率和实际功率： ○1额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压（或通以额定电流）时消耗的电功率。
○2实际功率：用电器的实际工作时消耗的电功率。
要点诠释：为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率。
知识点二、焦耳定律1．焦耳定律：(1)1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q （称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R 、通电时间t 成正比，这个规律叫焦耳定律。
第八章 第1讲 欧姆定律 电阻定律 电功率及焦耳定律
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命题热点5
对伏安特性曲线的考查
命题专家评述
应用数学知识特别是运用图象进行表达、分析和求解 物理问题是高考能力考查中的重要组成部分．伏安特性曲 线是高考的重点之一．
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阅卷教师叮咛
1．理解伏安特性曲线的意义
第1讲 欧姆定律 电阻定律 电功率及焦耳定律
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欧姆定律 【思维驱动】
Ⅱ(考纲要求)
(单选)一个阻值为R的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q随时间变化
的图象如图8－1－1所示，此图象的斜率可
表示为
A．U U C. R B．R I D. R
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图8-1-4
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U 解析 灯泡的电阻 R＝ ，结合题图知，A、B 正确，C 错 I 误；小灯泡的功率 P＝UI，所以 D 正确．故选 C.
答案
C
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【预测1】 (双选)如图8－1－5所示是电阻R的I－U图象，图中α ＝45°，由此得出
图8-1-2
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解析
(1)由电路中的电压关系可得电阻 R 的分压 UR＝U UR 50 －UV＝(160－110)V＝50 V， 流过电阻 R 的电流 IR＝ ＝ R 10 A＝5 A，即通过电动机的电流，IM＝IR＝5 A. (2)电动机的分压 UM＝UV＝110 V，输入电动机的功率 P 电 ＝IMUM＝550 W. (3)电动机的发热功率 P 热＝I2 r＝20 W， 电动机输出的机械 M P出 功率 P 出＝P 电－P 热＝530 W， 又因 P 出＝mgv， 所以 m＝ gv ＝53 kg.
(新课标)高考物理一轮总复习 第八章 第一讲 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律 电功率教案-人教版高三全
第一讲 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律 电功率一、电阻定律 1．电阻(1)定义式：R ＝U 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． 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． (2)表达式：R ＝ρL S. 3．电阻率(1)计算式：ρ＝R S 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． 二、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 成反比． 2．公式：I ＝U 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． 三、电功率、焦耳定律 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 ＝IUt .(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 ＝W t＝IU . 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 ＝I 2Rt . 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Q t＝I 2R .[小题快练]1．判断题(1)由R ＝U I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．( × ) (2)根据I ＝q t，可知I 与q 成正比．( × )(3)由ρ＝RS l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．( × )(4)公式W ＝UIt 及Q ＝I 2Rt 适用于任何电路．( √ )(5)公式W ＝U 2Rt ＝I 2Rt 只适用于纯电阻电路．( √ )2．某电解池，如果在1 s 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( D ) A ．0 A B ．0.8 A C ．1.6 AD ．3.2 A3．(多选)下列说法正确的是( BD )A ．根据R ＝U I可知，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍 B ．不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变 C ．根据ρ＝RS l可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比，与导体的长度l 成反比D ．导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 都无关4．(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( BCD ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻的电路C ．在非纯电阻的电路中，UI >I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路考点一 三个电流表达式的应用 (自主学习)1－1. [电解液导电问题] 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，于是溶液里就有电流通过．若在t 秒内，通过溶液内横截面S 的正离子数为n 1，通过的负离子数为n 2，设基本电荷为e ，则以下说法中正确的是( )A ．正离子定向移动形成的电流方向从A →B ， 负离子定向移动形成的电流方向从B →AB ．溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零C ．溶液内的电流方向从A →B ，电流I ＝n 1e t D ．溶液内的电流方向从A →B ，电流I ＝(n 1＋n 2)et答案：D1－2.[电流微观表达式] (2015·某某卷)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m 、电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )A.mv 22eLB ．mv 2Sn eC ．ρnevD ．ρevSL答案：C考点二 欧姆定律和电阻定律的理解与应用 (自主学习)1．电阻与电阻率的区别(1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏．(2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它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2－1. [电阻定律的应用] 两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x 和y 两导线的电阻和横截面积之比分别为( )A ．3∶1 1∶6B ．2∶3 1∶6C ．3∶2 1∶5D ．3∶1 5∶1答案：A2－2.[欧姆定律的应用] 用图所示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻，G 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表G 的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为( )A.l 1l 2R 0 B ．ll 1＋l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D ．l 2l 1＋l 2R 0 答案：C2－3.[电阻定律、欧姆定律的应用] 如图甲所示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 图象如图乙所示，当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？解析：由题图乙可求得U ＝10 V 时，电解液的电阻R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω 由题图甲可知电容器长l ＝a ＝1 m 截面积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考点三 伏安特性曲线的理解 (自主学习)1．图线的意义(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线．(2)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． 2．应用I U 图象中图线上某点与O 点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小．3．两类图线3－1. [通过伏安特性曲线求电阻] 某一导体的伏安特性曲线如图中AB (曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()A ．B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 ΩC ．工作状态从A 变化到了B 时，导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．工作状态从A 变化到了B 时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 答案：B3－2. [两图线的比较] 如图所示为A 、B 两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是( )A ．电阻A 的电阻随电流的增大而减小，电阻B 的阻值不变 B ．在两图线交点处，电阻A 的阻值等于电阻B 的阻值C ．在两图线交点处，电阻A 的阻值大于电阻B 的阻值D ．在两图线交点处，电阻A 的阻值小于电阻B 的阻值 答案：B3－3.[图线的应用] 如图，电路中电源电动势为3.0 V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是( )A ．L 1中的电流为L 2中电流的2倍B ．L 3的电阻约为1.875 ΩC ．L 3的电功率约为0.75 WD ．L 2和L 3的总功率约为3 W 答案：B考点四 电功、电热、电功率和热功率 (自主学习)纯电阻电路与非纯电阻电路的比较4－1.[非纯电阻电路问题] 如图所示，电源的电动势为30 V ，内阻为1 Ω，一个标有“6 V12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联．开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为( )A ．36 WB ．44 WC ．48 WD ．60 W解析：电路中的电流I ＝P LU L＝2 A ，电动机两端的电压U ＝E －Ir －U L ＝22 V ，电动机输出的机械功率P 机＝UI －I 2R ＝36 W ，A 正确． 答案：A4－2. [非纯电阻电路问题] (多选)如图所示，一台电动机提着质量为m 的物体，以速度v 匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R ，电源电动势为E ，通过电源的电流为I ，当地重力加速度为g ，忽略一切阻力及导线电阻，则( )A ．电源内阻r ＝E I－R B ．电源内阻r ＝E I －mgvI 2－R C ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大 D ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小解析：含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A 错误；由能量守恒定律可得EI ＝I 2r ＋mgv ＋I 2R ，解得r ＝E I －mgvI 2－R ，B 正确；如果电动机转轴被卡住，则E ＝I ′(R ＋r )，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C 正确，D 错误． 答案：BC1. 在如图所示的电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以AB 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 变化的图象应为下图中的( A )2. (多选)如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2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所示，则下列说法中正确的是( BD )A．R1中的电流小于R2中的电流B．R1中的电流等于R2中的电流C．R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率D．R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率3．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( AD )A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 ΩB．加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC．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4．如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G＝500 N，电源电动势E＝90 V，电源内阻为2 Ω，不计各处摩擦，当电动机以v＝0.6 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A，下列判断不正确的是( B )A．电动机消耗的总功率为400 WB．电动机线圈的电阻为0.4 ΩC．电源的效率约为88.9%D．电动机的效率为75%[A组·基础题]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( C )A．1∶4 B．1∶8C．1∶16 D．16∶12．在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场．导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动．已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即f＝kv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于( B )A.klneS B．klne2SC.kSnel D．kSne2l3．某直流电动机两端所加电压为U＝110 V，流过电动机的电流为I＝2 A，在1 s内将m＝4 kg的物体缓慢提升h＝5.0 m(g取10 m/s2)，下列说法正确的是( D )A．电动机的绕线内阻为55 ΩB．直流电动机电流的最大值为2 2 AC．电动机绕线两端的电压为5 VD．电动机绕线产生的电热功率为20 W4. 如图所示，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( D )A．充电器输出的电功率为0.14 WB．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WC．电能转化为化学能的功率为0.12 WD．充电器每秒把0.14 J的能量存储在电池内5．(多选)电位器是变阻器的一种，如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是( AD )A．串接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B．串接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．串接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．串接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮6．(多选)通常一次闪电过程历时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( AC )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 J7．(多选)如图所示四个电路中，电源的内阻均不计，请指出当滑动变阻器的滑片C滑动过程中，一个灯泡由亮变暗的同时，另一个灯泡由暗变亮的电路是( BD )A B C D[B组·能力题]8. 如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路，电路两端加的电压恒为U，开始S断开时电流表的示数为I1，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为I2，电流表为理想电表，电动机的内阻为R2，则下列关系式正确的是( D )A.UI 1－I 2＝R 2B.U I 2＝R 1R 2R 1＋R 2C ．I 2U ＝U 2R 1＋U 2R 2D ．I 2U ＝(I 2－I 1)U ＋I 21R 19．(多选)在如图甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3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( BD )A ．L 1上的电压为L 2上电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶110. 如图所示电路中，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝2 Ω，指示灯R L 的阻值为16 Ω，电动机M 线圈电阻R M 为2 Ω.当开关S 闭合时，指示灯R L 的电功率P ＝4 W ．求：(1)流过电流表A 的电流；(2)电动机M 输出的机械功率．解析：(1)对指示灯根据焦耳定律P ＝I 2L R L ，解得I L ＝0.5 A ，路端电压为U ＝I L R L ＝8 V ．设流过电流表的电流为I ，根据闭合电路欧姆定律有U ＝E －Ir ，解得I ＝E －U r＝2 A. (2)电动机支路的电流为I M ，I M ＝I －I L ＝1.5 A ，电动机总功率为P M ＝UI M ＝12 W ，电动机输出的机械功率为P M 出＝P M －I 2M R M ，解得P M 出＝7.5 W.答案：(1)2 A (2)7.5 W11．(2017·某某某某六校协作体联考)如图所示，电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上，电源内阻r ＝1 Ω，电炉电阻R ＝19 Ω，电解槽电阻r ′＝0.5 Ω，当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为684 W ，S 1、S 2都闭合时，电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)，试求：(1)电源的电动势；(2)S 1、S 2闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S 1、S 2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．解析：(1)S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为P 1，电炉中电流I ＝P 1R ＝68419A ＝6 A. 电源电动势E ＝I (R ＋r )＝120 V.(2)S 1、S 2都闭合时，电炉消耗功率为P 2，电炉中电流为I R ＝P 2R ＝47519A ＝5 A. 路端电压为U ＝I R R ＝5×19 V＝95 V ，流过电源的电流为I ′＝E －U r ＝120－951A ＝25 A. 流过电解槽的电流为I A ＝I ′－I R ＝20 A.(3)电解槽消耗的电功率P A ＝I A U ＝20×95 W＝1 900 W.电解槽内热损耗功率P 热＝I 2A r ′＝202×0.5 W＝200 W.电解槽中电能转化成化学能的功率为P 化＝P A －P 热＝1 700 W. 答案：(1)120 V (2)20 A (3)1 700 W。
课件1：7.1 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率
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．
l
(3)在 ρ、l、S 都确定之后，应用电阻定律 R＝ρ 求解．
S
[解析]设 A、B 原来电阻均为 R，长度均为 l，横截面积均
为 S.
l
则 R＝ρ
S
2l
对 A：RA＝ρ ＝4R
ab
l
[解析] 设金属片的厚度为 m，
则接 A、
B 时 R1＝ρ·＝ρ·
；
S
bc ·
m
bc
R1 4
接 C、D 时，R2＝ρ·
；所以 ＝ ，又电压不变，得 I2
R2 1
ab ·
m
＝4I1＝4 A.
热点二、对欧姆定律及伏安特性曲线的理解
U
U
1．I＝ 与 R＝ 的区别
R
I
U
(1)I＝ 是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流 I 与电
η＝ ＝ ＝
×100%≈97.3%.
66
W总 P 入
(3)电风扇的扇叶被卡住后通过电风扇的电流
U 220
I＝ ＝
A＝11 A
R 20
电动机消耗的电功率
P＝IU＝11×220 W＝2 420 W.
电动机的发热功率
P 内 ＝I2R＝112×20 W＝2 420 W.
[答案](1)0.3 A
(3)11 A
2．电功率
(1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率．
W
(2)公式：P＝ ＝______________，这是计算电功率普遍适用
UI
t
人教版2013最新九年级教材之教学课件初中物理总复习第八章电功率
更换电压表， 检查电路
灯泡较亮，电压表示数低于额 定电压或灯泡较暗，电压表示 数高于额定电压 闭合开关后，灯泡不亮，电流 表指针几乎不偏转，而电压表 指针却偏转很大
将电压表并联 在灯泡两端 将两表位置对 调即可
实验过程： 1.关闭家中所有的用电器，只让被测用电器 工作 2.眼睛观察电能表转盘，记录转的转数为n 3.观察转盘同时开始计时，记录电能表转盘 转n转所用时间t 4.根据电能表上的参数n r /kW。算出转n 消耗的电能W 5由P=W/t算出该用电器的电功率
实验结论： 1.当实际电压等于额定电压时，小灯泡正常发光， 小灯泡的实际功率等于其额定功率。 2.当实际电压小于额定电压时，小灯泡的实际功 率小于额定功率，小灯泡发光较暗。 3.当实际电压大于额定电压时，小灯泡的实际功 率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
1.选用的电源其电压应高于灯泡的额定压，而滑动变阻器允许通 过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，最大阻值也应与小 灯泡的电阻差不多，这样就能使滑动变阻器的调压效果明显。 2.电压表的量程应大于小灯泡的额定电压，电流表的量程也要大 于小灯泡正常工作时的电流。 3.在实验前，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路， 损坏电流表。 4.连接实物电路的过程中，要将滑动变阻器连入电路的电阻值调 到最大，以防止电路中电流过大。 5.滑动变阻器滑片移动要有一定的规律（使灯泡两端的电压逐渐 减小或逐渐增大），记录的电压值和电流值要一一对应。 6.调节小灯泡两端电压高于额定电压时要注意，实际电压不能超 过额定电压的1.2倍，同时试验时间不能过长，否则容易烧坏小灯 泡。
相同点： 1.实验器材相同 ； 不同点：1.数据处理不同
2.实验电路图相同
3.测量的物理量相同； 4.实验次数相同
电功、电功、焦耳定律
一、电功率1、定义：电流单位时间内做的功，或者用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率物理意义：电功率是表示电流做功的快慢的物理量 2、影响电功率的因素： 电压 电流 实验：探究影响小灯泡电功率的因素 ①、方法：控制变量法 ②、电路图：结论：电功率的大小跟用电器的电压和电流有关。
在电压相等时，电流越大，电功率越大；在电流相等时，电压越大，电功率越大。
3、公式：UI P =,U 表示电压，单位V ；I 表示电流，单位是A ；P 表示电流在该段电路上做的电功率。
单位瓦（W ） 常用单位千瓦（KW ）注意：千瓦（KW ）和千瓦时（KW.h ）的区别，前者是电功率单位，后者是电功单位，表示在功率为1KW 时工作一小时用电器所消耗的电能。
4、导出式：由欧姆定律U=IR 和 I=U/R ，得:RUUI P 2== （1）R I UI P 2== （2）推论：①串联电路中，R I P 2=，电功率之比等于电阻之比，即2121R R P P =②并联电路中，RUP 2=，电功率之比等于电阻的反比，即1221R R P P =③求电阻：PUR 2= 或 2IP R =5、额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的关系额定电压，用电器正常工作的电压；额定功率，用电器在额定电压下工作的功率。
说明：①、某灯泡上标有“PZ220V —25W ”字眼，表示：普通照明、额定电压220V 、额定功率25W ②、灯泡的亮度取决于灯泡功率 ③、当额实U U =时，额实P P =,用电器正常工作额实U U 〉时，额实P P 〉，用电器可能损坏 额实UU 〈时，额实P P 〈，用电器不能正常工作④、实际功率与额定功率之间的关系： 由RUUI P 2==，得PUR 2=,则实实额额P U P U R 22==，则22实额实额UU P P =由R I UI P 2==，得2IP R =，则实实额额22IP IP R ==，则22实额实额I I P P =6、测量小灯泡的额定功率 ①、原理：P=UI ②、伏安法③、量程的选择：电源电压和电压表量程要高于小灯泡额定电压，电流表量程要高于额定电流例1：两个额定功率都是60瓦特的灯泡，第一个灯泡的额定电压是220伏，第二个灯泡的额定电压是110伏，它们分别在额定电压下工作时 （ ）A ．第一个灯泡较亮B ．第二个灯泡较亮C ．通过灯泡电流强度较大的亮D ．两个灯泡一样亮例2：一只灯泡上标有“ 220V 、 100w ”字样，它的意思是 .在正常工作时通过灯丝的电流是____A ，该灯泡的灯丝电阻是____Ω.若将此灯接在110V 的电路中，它的实际功率是____W.例3:甲灯标有"220V 100W"的字样，乙灯标有"220V 15W"的字样，甲灯的电阻与乙灯的电阻的比是 ；若将它们串联接人电路中，则 灯亮些，甲、乙的电功率之比是 ；若将它们并入电路，则 灯亮些，甲、乙的电功率之比是例4：两只灯泡L1与L2，L1的电阻是L2电阻的2倍，先将灯泡串联在一起，接到电源上，此时两只灯泡的总功率为P1；然后将灯泡并联在一起，接到同一电源上，此时两只灯泡的总功率为P2，则P1比P2是 （ ）A ．2∶9B ．4∶9C ．2∶3D ．4∶3 例5：（哈尔滨市中考试题）一个“12V 6W ”的小灯泡，如果接在36V 电源上，为使其正常发光，需串联一个________Ω的电阻，该电阻消耗的功率是________W ．例6：（广州市中考试题）有两个灯泡，L 1标有“6V 3W ”字样，L 2没有标记，测得L 2的电阻为6Ω，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L 2的电功率分别是 （ ） A ．12 V 3W B ．12 V 1.5WC ．9 V 3WD ．9 V 1.5W三、电功1、公式：UIt W =2、导出公式：欧姆定律U=IR 和 I=U/R ，得:t RUUIt W 2== （1）Rt I UIt W 2== （2） 注意：（1）和（2）式只适用于纯电阻电路，UIt W =普遍适用推论：①串联电路中，RTt I W 2=，电功之比等于电阻之比，即2121R R W W =②并联电路中，t RUW 2=，电功之比等于电阻的反比，即1221R R W W =例1：下列说法中正确的是（ ）。
高中物理内容列表
高中物理内容列表（供参考）（注：黑、红字为上海高考内容；蓝色字为自主招生常涉及内容）第一章直线运动1、质点位移和时间2、匀速直线运动的图像3、快慢变化的运动平均速度和瞬时速度4、现代实验技术——数字化信息系统（DIS）5、速度变化的快慢加速度6、匀变速直线运动7、自由落体运动8、竖直上抛运动第二章物体的平衡1．力的基本概念重力、弹力和摩擦力胡克定律2．力的合成、力的分解3、共点力作用下物体的平衡4．力矩、有固定转动轴物体平衡第三章牛顿运动定律1．牛顿第一定律惯性2. 牛顿第二定律超重和失重3．作用与反作用牛顿第三定律4．从牛顿到爱因斯坦第四章抛体运动1、曲线运动2、运动的合成与分解3、抛体运动第五章圆周运动1、匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度2、匀速圆周运动的向心力3、离心现象4、万有引力定律及其应用5、环绕速度、人造地球卫星第七章动量动量守恒定律1、动量、动量守恒定律及其应用2、冲量、动量定理2、弹性碰撞和非弹性碰撞第八章功和机械能1．功2．功率3. 动能和动能定理4．重力势能重力做功与重力势能5、功能关系、机械能守恒定律及其应用第九章机械振动和机械波1、简谐运动2、简谐运动的公式和图像3、单摆、周期公式4、受迫振动和共振5、机械波6、横波和纵波7、横波的图像8、波速、波长和频率（周期）的关系9、波的干涉和衍射现象第十章分子和气体定律1、分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏伽德罗常数2、气体分子运动速率的统计分布3、气体的状态参量4、气体的等温变化、波意耳定律5、学生实验用DIS研究温度不变时，一定质量的气体的压强与体积关系6、气体的等容变化、查理定律7、气体的等压变化、盖吕萨克定律8、理想气体的状态方程高二物理第十一章内能能量守恒定律1、物体的内能热力学第一定律*2、能的转化和能量守恒定律3、能的转化的方向性、能源开发、太阳能的利用第十二章电场1．静电现象元电荷电荷守恒2．电荷的相互作用、点电荷、库仑定律3．电场、电场强度4．匀强电场5. 电场线6．电势能电势和电势差7．电场力做功与电势差关系8、学生实验用DIS描绘电场的等势线9、带电粒子在匀强电场中的运动10、示波管11、常见电容器12、电容器的电压、电荷量和电容的关系第十三章稳恒电流1、欧姆定律2、电阻定律3、电阻的串联、并联4、电功电功率焦耳定律*5、电动势和内阻6、闭合电路欧姆定律7、学生实验用DIS测电源的电动势和内电阻8、多用表的使用9、简单逻辑电路第十四章磁场1、磁场、通电直导线和通电线圈的磁场2、磁感应强度、磁感线3、学生实验用DIS研究通电螺线管的磁感应强度4、安培力安培力方向5、磁力矩6、学生实验测定直流电动机的效率7、磁场对运动电荷的作用力（洛仑兹力）和方向8、带电粒子在匀强磁场中的运动9、质谱仪和回旋加速器10、带电粒子在复合场中的运动第十五章电磁感应1、电磁感应现象2、磁通量3、法拉第电磁感应定律4、楞次定律5、自感、涡流第十六章交变电流1、交变电流，交变电流的图象2、正弦交变电流的函数表达式，峰值和有效值3、理想变压器4、远距离输电第十七章电磁振荡与电磁波1、变化的磁场产生电场。
高考物理复习 第八章 恒定电流 第一节 部分电路及其规律
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7
(×) (×) (×) (√) (√) (×)
第八章 恒定电流
8
2．做一做
(1)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
“220 V，60 W”，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
率 σ 就是电阻率 ρ 的倒数，即 σ＝ρ1.下列说法正确的是
()
A．材料的电导率越小，其导电性能就越强
B．材料的电导率与材料的形状有关
C．电导率的单位是 Ω－1·m－1
D．电导率大小与温度无关
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第八章 恒定电流
17
解析：选 C.由题知，材料的电导率越小，电阻率越大，阻碍电流的本领越强，导电性能 越差，A 错误；电导率与电阻率一样，与材料的长度、横截面积等无关，而与材料本身 及温度、压力等有关，B、D 错误；电阻率的单位是 Ω·m，则电导率的单位是 Ω－1·m －1，C 正确．
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第八章 恒定电流
9
提示：选 B.电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来发热，而日 光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他 形式的能(光能和叶片动能)，综上所述，B 正确．
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第八章 恒定电流
10
(2)(多选)如图所示是电阻 R 的 I－U 图象，图中 α＝45°，由此得出 A．通过电阻的电流与两端电压成正比 B．电阻 R＝0.5 Ω C．因 I－U 图象的斜率表示电阻的倒数，故 R＝tan1 α＝1.0 Ω D．在 R 两端加上 6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是 3.0 C
第二节 电功和电功率 焦耳定律
第二节 电功和电功率 焦耳定律[知识要点]（一）电功电功是指电流在一段时间里所作的功，它是电转化为其他形式能的多少的量度。
用公式表示W=qU=IUt该式适用于计算各种电路中电流所作的功。
在纯电阻电路中又可以用下式表示W=I 2Rt=2U t R 电功W 的单位是焦耳，简称焦，符号是J 。
（二）电功率电功率是电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值。
用公式表示 W P UI t== 该式适用于计算各种电路中电流的功率。
在纯电阻电路中，又可以用下式表示 22U P I R R == 电功率P 的单位是瓦特，简称瓦，符号W 。
对于由电源和用电器组成的闭合回路，其功率问题可以从电源和用电器两方面来认识。
A 电源部分电源的总功率：是指电源内部非静电力做的功率P 总=I ε=IU 外+IU 内=P 外+P 内电源输出功率：是指电源工作时内外电路输出的功率P 外=IU 外=I ε-I 2r=P 总-P 内电源内部发热功率：是指电源内部因发热而损耗的功率P 内=IU 内=I 2r=2U r 内=P 总-P 外B 用电器部分用电器的额定功率：是指用电器在额定电压下工作的功率。
一般用电器铭牌上标明的电压和功率即为用电器的额定电压和额定功率。
用电器的实际功率，是指用电器在工作时实际消耗的功率。
它等于用电器两端的实际电压与通过用电器的实际电流的乘积。
即P 实=I 实U 实。
3.焦耳定律：电流通过导体所产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
公式表示Q=I 2Rt使用上式时应注意统一单位：电流I 的单位是安，电阻R 的单位是欧，时间t 的单位是秒，热量Q 的单位是焦。
[疑难分析]1.电功和电热的关系。
如果电路是由纯电阻组成，这时电流所做的功全部转化为电流通过导体所产生的热量，即W=Q在纯电阻电路中，电功W=UIT=I2Rt=2 Ut R如果电路中含有电动机、电解槽等非纯电阻性质的用电器，这样的电路叫非纯电阻电路。
高考物理课程复习：电阻定律 欧姆定律 焦耳定律
对电阻、电阻定律的理解与应用[自主探究]
对电阻、电阻定律的理解与应用[自主探究]
1.对电阻和电阻率的理解
(1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,而电阻率则反映制作导体的材
料导电性能的好坏。
(2)导体的电阻大,电阻率不一定大,即它的导电性能不一定差;导体的电阻
率小,电阻不一定小,即它对电流的阻碍作用不一定小。
R=
=
10
5
Ω=2 Ω,故 B 错误;因为纵、横坐标的标度不一样,所以
不能用 tan α 计算斜率表示电阻的倒数,故 C 错误;在 R 两端加上 6.0 V 电压
时
I=
=
6.0
2
故 D 正确。
A=3.0 A,每秒通过电阻横截面的电荷量 q=It=3.0×1 C=3.0 C,
三、电功率、焦耳定律
(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。
2.两个公式对比
公式
R=ρ
电阻的决定式
R=
电阻的定义式
提供了一种测定电阻的方法,并不说明
区别
说明了电阻的决定因素
电阻与电阻两端电压和通过的电流有
关
只适用于粗细均匀的金属导
体和浓度均匀的电解质溶液
适用于任何纯电阻导体
【对点演练】
4.(多选)(2021广东高三二模)离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为
灯泡的规格为“220 V
100 W”,各个灯泡的实际功率分别为Pa、Pb、Pc、
Pd,且都没有超过额定功率。试比较这四盏灯泡实际消耗功率的大小关系。
答案 Pa=Pc<Pb=Pd
旁栏边角 人教版教材必修第三册P55
第八章 恒定电流(讲义)
第1节 电流 电阻 电功 电功率一、电流1．形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．2．电流是标量，正电荷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：I ＝q t ；②决定式：I ＝U R .二、电阻、电阻定律1．电阻：反映了导体对电流阻碍作用的大小．表达式为：R ＝U I .2．电阻定律：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．表达式为：R ＝ρl S .3．电阻率(1)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．(2)电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小．三、部分电路欧姆定律及其应用1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．2．表达式：I ＝U R .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．4．导体的伏安特性曲线(I －U )图线(1)比较电阻的大小：图线的斜率k ＝tan θ＝I U ＝1R ，图中R 1＞R 2(填“＞”、“＜”或“＝”)．(2)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律．(3)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．四、电功率、焦耳定律1．电功：电路中电场力移动电荷做的功．表达式为W ＝qU ＝UIt .2．电功率：单位时间内电流做的功．表示电流做功的快慢．表达式为P ＝W t ＝UI .3．焦耳定律：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．表达式为Q＝I2Rt.4．热功率：单位时间内的发热量．表达式为P＝Q t.[自我诊断]1. 判断正误(1)电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向．(×)(2)由R＝UI可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比．(×)(3)由ρ＝RSl知，导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比．(×)(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多．(√)(5)电流I随时间t变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量．(√)(6)公式W＝UIt及Q＝I2Rt适用于任何电路．(√)(7)公式W＝U2R t＝I2Rt只适用于纯电阻电路．(√)2．(多选)对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是() A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10RB．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为1 4RC．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3．如图所示电路中，a、b两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，哪一个电路中的电流表读数会变小()4. 有一台标有“220 V,50 W”的电风扇，其线圈电阻为0.4 Ω，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是()A．I＝PU＝522A，Q＝UIt＝3 000 J B．Q＝Pt＝3 000 JC．I＝PU＝522A，Q＝I2Rt＝1.24 J D．Q＝U2R t＝22020.4×60 J＝7.26×106 J考点一 对电流的理解和计算1. 应用I ＝q t计算时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方向相反，但形成的电流方向相同，故q 为正、负离子带电荷量的绝对值之和．2．电流的微观本质如图所示，AD 表示粗细均匀的一段导体，长为l ，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q ，AD 导体中自由电荷总数N ＝nlS ，总电荷量Q ＝Nq ＝nqlS ，所用时间t ＝l v ，所以导体AD 中的电流I ＝Q t ＝nlSq l /v ＝nqS v .1．如图所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为( )A ．v qB ．q vC ．q v S D.q v S2. (2017·山东济南质检)有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍，以下说法中正确的是( )A ．甲、乙两导体的电流相同B ．乙导体的电流是甲导体的两倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等3．(多选)截面直径为d 、长为l 的导线，两端电压为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影响，下列说法正确的是( )A ．电压U 加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍B ．导线长度l 加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C ．导线截面直径d 加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变D ．导线截面直径d 加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍考点二 电阻 电阻定律1. 两个公式对比2.即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小．1．一个内电阻可以忽略的电源，给装满绝缘圆管的水银供电，通过水银的电流为0.1 A ．若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管)，那么通过水银的电流将是( )A ．0.4 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A2. 用电器到发电场的距离为l ，线路上的电流为I ，已知输电线的电阻率为ρ.为使线路上的电压降不超过U .那么，输电线的横截面积的最小值为( )A.ρl RB.2ρlI UC.U ρlID.2Ul I ρ3．两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∶4B ．1∶8 C ．1∶16 D ．16∶1导体变形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 ＝ρl S 求解．考点三 伏安特性曲线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．2 图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a <R b ，图线c 的电阻减小，图线d的电阻增大．3．用I -U (或U -I )图线来描述导体和半导体的伏安特性时，曲线上每一点对应一组U 、I 值，U I为该状态下的电阻值，UI 为该状态下的电功率．在曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数．1．小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，则下列说法中正确的是( )A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 1C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围面积2. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB (曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A ．B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 ΩC ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω3. (多选)在如图甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3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 闭合时，电路中的总电流为0.25 A ，则此时( )A ．L 1上的电压为L 2上电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶1I -U 图线求电阻应注意的问题伏安特性曲线上每一点对应的电压与电流的比值就是该状态下导体的电阻，即曲线上各点切线的斜率的倒数不是该状态的电阻，但伏安特性曲线的斜率变小说明对应的电阻变大．考点四 电功、电功率及焦耳定律1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较(1)用电器在额定电压下正常工作，用电器的实际功率等于额定功率，即P 实＝P 额．(2)用电器的工作电压不一定等于额定电压，用电器的实际功率不一定等于额定功率，若U 实＞U 额，则P 实＞P 额，用电器可能被烧坏．[典例] 有一个小型直流电动机，把它接入电压为U 1＝0.2 V 的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流I 1＝0.4 A ；若把电动机接入U 2＝2.0 V 的电路中，电动机正常工作，工作电流I 2＝1.0 A ．求：(1)电动机正常工作时的输出功率多大？(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？解析(1)在非纯电阻电路中，U 2R t 既不能表示电功也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立．(2)不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U >IR ，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能．1．(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )A.电动机的输入功率为576 WB ．电动机的内电阻为4 ΩC ．该车获得的牵引力为104 ND ．该车受到的阻力为63 N2．在如图所示电路中，电源电动势为12 V ，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R 0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 WB ．电动机两端的电压为7.0 VC ．电动机的发热功率为4.0 WD ．电源输出的电功率为24 W课时规范训练 [基础巩固题组]1．(多选)下列说法正确的是( )A ．据R ＝U I 可知，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B ．不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变C ．据ρ＝RS l 可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比，与导体的长度l成反比D ．导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 皆无关2．一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m 、电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )A.m v 22eL B ．m v 2Sn e C ．ρne v D.ρe v SL3．下列说法正确的是( )A ．电流通过导体的热功率与电流大小成正比B ．力对物体所做的功与力的作用时间成正比C ．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D ．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比4．如图所示为一磁流体发电机示意图，A 、B 是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入，在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上，则关于R 中的电流大小及方向判断正确的是( )A ．I ＝ne t ，从上向下B ．I ＝2ne t ，从上向下C ．I ＝ne t ，从下向上D ．I ＝2ne t ，从下向上5．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a ＞b ＞c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是( )6．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为ρ，制成内外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R .下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R 的合理表达式应为( )A ．R ＝ρ(b ＋a ) 2πabB ．R ＝ρ(b －a ) 2πabC ．R ＝ρab 2π(b －a )D ．R ＝ρab 2π (b ＋a )7. (多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W 及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示．图象上A 点与原点的连线与横轴成α角，A 点的切线与横轴成β角，则( )A ．白炽灯的电阻随电压的增大而减小B ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为tan βC ．在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0D ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0[综合应用题组]8．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为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 ΩB ．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 WC ．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 JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍9．一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 变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P ，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别是PD 、P 1、P 2，它们之间的关系为( )A ．P 1＝4P DB ．P D ＝P 4C ．PD ＝P 2 D ．P 1＜4P 210．下图中的四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间函数关系的是( )11．如图所示为甲、乙两灯泡的I -U 图象，根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V 的电路中实际发光的功率分别为( )A ．15 W 30 WB ．30 W 40 WC ．40 W 60 WD ．60 W 100 W12．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成．当闭合开关S 1、S 2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220 V ，吹冷风时的功率为120 W ，吹热风时的功率为1 000 W ．关于该电吹风，下列说法正确的是( )A ．电热丝的电阻为55 ΩB ．电动机线圈的电阻为1 2103 ΩC ．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 JD ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J13．(多选)如图所示，定值电阻R 1＝20 Ω，电动机绕线电阻R 2＝10 Ω，当开关S 断开时，电流表的示数是I 1＝0.5 A ，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是( )A ．I ＝1.5 AB ．I <1.5 AC ．P ＝15 WD ．P <15 W14．(多选)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．在某一次闪击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1×105AB ．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第2节 电路 闭合电路欧姆定律一、电阻的串、并联1．电动势(1)电源：电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电势能的装置．(2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E ＝W q .(3)电动势的物理含义：电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压．2．内阻：电源内部导体的电阻．三、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比．(2)公式：I ＝E R ＋r(只适用于纯电阻电路)． (3)其他表达形式 ①电势降落表达式：E ＝U 外＋U 内或E ＝U 外＋Ir . ②能量表达式：EI ＝UI ＋I 2r .2．路端电压与外电阻的关系[自我诊断]1. 判断正误(1)电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量．(√)(2)电动势就等于电源两极间的电压．(×)(3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越小．(×)(4)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大．(×)(5)电源的输出功率越大，电源的效率越高．(×)2. 某电路如图所示，已知电池组的总内阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝5 Ω，理想电压表的示数U＝3.0 V，则电池组的电动势E等于()A．3.0 V B．3.6 VC．4.0 V D．4.2 V3．将一电源电动势为E，内电阻为r的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是()A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大C．由U＝E－Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小D．由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大考点一电阻的串并联1．串、并联电路的几个常用结论(1)当n个等值电阻R0串联或并联时，R串＝nR0，R并＝1n R0.(2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻．(3)在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或减小)．(4)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和．2．电压表、电流表的改装1. (多选)一个T 形电路如图所示，电路中的电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V ，内阻忽略不计．则( )A ．当cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是40 ΩB ．当ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是40 ΩC ．当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为80 VD ．当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为80 V2．如图所示，电路两端的电压U 保持不变，电阻R 1、R 2、R 3消耗的电功率一样大，则电阻之比R 1∶R 2∶R 3是( )A ．1∶1∶1B ．4∶1∶1C ．1∶4∶4D ．1∶2∶23．(多选)如图所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成的，下列说法正确的是( )A ．甲表是电流表，R 增大时量程增大B ．甲表是电流表，R 增大时量程减小C ．乙表是电压表，R 增大时量程增大D ．乙表是电压表，R 增大时量程减小考点二 闭合电路的欧姆定律考向1：闭合电路的功率及效率问题由P 出与外电阻R 的关系图象可以看出：①当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r .②当R ＞r 时，随着R 的增大输出功率越来越小．③当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大．＜P m时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2.④当P出1．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2.0 V．重新调节R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2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为()A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W2．如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2的值分别为() A．2 Ω，2 Ω B．2 Ω，1.5 ΩC．1.5 Ω，1.5 Ω D．1.5 Ω，2 Ω考向2：电路故障的分析与判断(1)故障特点①断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零．②短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它两端电压为零．(2)检查方法①电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路．②电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程．③欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．④假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理．3. 如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S接通后，灯泡L1、L2都不亮，用电压表＝6 V，U ad＝0 V，U cd＝6 V，由此可判定()测得各部分的电压是UA．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．变阻器R断路4．(多选)在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是( )A ．R 1短路B ．R 2断路C ．R 3断路D ．R 4短路考点三 电路的动态变化考向1：不含电容器电路(1)判定总电阻变化情况的规律①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．③在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R 串与并联部分串联．A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致．(2)分析思路1．如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大2．如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，与Ⓐ分别为电压表与电流表．初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )A ．的读数变大，Ⓐ的读数变小B ．的读数变大，Ⓐ的读数变大 C ．的读数变小，Ⓐ的读数变小 D ．的读数变小，Ⓐ的读数变大考向2：含电容器电路(1)电路的简化不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所在的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．(2)电路稳定时电容器的处理方法电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，但电容器两端的电压与其并联电器两端电压相等．(3)电压变化带来的电容器变化电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电．若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ ＝C ΔU 计算电容器上电荷量的变化量．3．(2017·辽宁沈阳质检)如图所示，R 1＝R 2＝R 3＝R 4＝R ，电键S 闭合时，间距为d 的平行板电容器C 的正中间有一质量为m 、电荷量为q 的小球恰好处于静止状态；电键S 断开时，则小球的运动情况为( )A ．不动B ．向上运动C ．向下运动D ．不能确定4．(2017·东北三校联考)(多选)如图所示，C 1＝6 μF ，C 2＝3 μF ，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，电源电动势E ＝18 V ，内阻不计．下列说法正确的是( )A ．开关S 断开时，a 、b 两点电势相等B ．开关S 闭合后，a 、b 两点间的电流是2AC ．开关S 断开时，C 1带的电荷量比开关S 闭合后C 1带的电荷量大D ．不论开关S 断开还是闭合，C 1带的电荷量总比C 2带的电荷量大分析此类问题要注意以下三点(1)闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir (E 、r 不变)和部分电路欧姆定律U ＝IR 联合使用．(2)局部电阻增则总电阻增，反之总电阻减；支路数量增则总电阻减，反之总电阻增．(3)两个关系：外电压等于外电路上串联各分电压之和；总电流等于各支路电流之和．考点四 两种U -I 图线的比较及应用[线Ⅱ为某一电阻R 的U -I 图线．用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路，由图象可知( )A ．电源的电动势为3 V ，内阻为0.5 ΩB ．电阻R 的阻值为1 ΩC ．电源的输出功率为4 WD ．电源的效率为50%电源的U -I 图线与电阻的U -I 图线的交点表示电源的路端电压与用电器两端的电压相等，通过电源的电流与通过用电器的电流相等，故交点表示该电源单独对该用电器供电的电压和电流．1. (2017·上海青浦质检)(多选)如图所示，直线A 、B 分别为电源a 、b 的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为r a 和r b ，若将一定值电阻R 0分别接到a 、b 两电源上，通过R 0的电流分别为I a 和I b ，则( )A ．r a ＞r bB ．I a ＞I bC ．R 0接到a 电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D ．R 0接到b 电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低2．(多选)如图所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是( )A ．电源的电动势为50 VB ．电源的内阻为253 ΩC ．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD ．输出功率为120 W 时，输出电压是30 V课时规范训练 [基础巩固题组]1．电阻R 1与R 2并联在电路中，通过R 1与R 2的电流之比为1∶2，则当R 1与R 2串联后接入电路中时，R 1与R 2两端电压之比U 1∶U2为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶4D ．4∶12．电子式互感器是数字变电站的关键设备之一．如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为。
第八讲 焦耳定律、电阻定律
第八节 焦耳定律、电阻定律【知识要点】1．焦耳定律的内容是什么？2．电功和电功率的意义和联系是什么？3．电功和电热的区别是什么？4. 电阻定律的内容和应用【典型例题】例1. 在截面积为S 的粗细均匀铜导体中流过恒定电流I ，铜的电阻率为ρ，电子电量为e,则电子在铜导体中运行时受到的电场作用力为：（ ）A ．0.B ．S e I ρC ．e IS ρD ．SIe ρ 例2． 两个灯泡A （220V 100W ）和B （220V 25W ），串联后接在电路上M 、N 两点之间．为使两灯泡都能安全使用，M 、N 两点间的电压最大值为 ；两灯泡的实际电功率之和为 （灯泡电阻恒定）.例3．有两个电阻R1和R2串联起来接在某一电路中，10s内产生400J的热量；并联起来接在同一电路中，10s内产生1600J的热量．若单独将R1接在同一电路中，在相同时间内产生的热量为多少？例4．微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转.当加在电动机两端的电压为2.0 V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少?【小试锋芒】# 1．家用电饭锅有两种工作状态，一是锅内水烧干前的加热状态，一是水烧干后的保温状态，其电路如图所示，R1是一电阻，R2是加热用的电阻丝，则电饭锅（）A．S闭合为保温状态．B．S断开是加热状态．C．S闭合为加热状态．D．S断开是保温状态．2．在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为10Ω，直流电动机M的线圈电阻值为2Ω，a、b端加有44V的恒定电压，理想电压表的示数为24V，由此可知（）A．通过电动机的电流为12A．B．电动机消耗的功率为48W．C．电动机的线圈在1min内产生的热量为480J．D．电动机输出的功率为8W．3．把两个分别标有“220V 40W”和“110V 40W”的白炽灯a和b接人电路中，下列说法中正确的是（）A．当通过两灯的电流相等时，a灯比b灯亮．B．当通过两灯的电流相等时，b灯比a灯亮．C．当加在两灯上的电压相等时，a灯比b灯亮．D．当加在两灯上的电压相等时，b灯比a灯亮．4．当加在白炽灯泡两端的电压比额定电压低22V时，灯泡实际消耗的功率只有其额定功率的64％，不计温度对灯泡电阻的影响，则灯泡的额定电压为（）A．220V．B．110V．C．165V．D．55V．5．有两根由相同材料制成、长度和横截面积都相等的金属丝a和b，现将金属丝a均匀拉长到原来的3倍，将金属丝b对折起来拧成一股．当在两根金属丝中通以相同的电流时，两端的电压之比为（ ）A ．1:36．B ．36:1．C ．4:9．D ．9:4．6．关于导体的电阻及电阻率的说法，正确的是（ ）A ．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才有电阻．B ．由R=U/I ，导体的电阻跟导体两端电压成正比，跟导体中的电流成反比．C ．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的1/2.D ．以上说法都不正确．7．如图所示，a 、b 、c 、d 是滑动变阻器的四个接线柱，现把此滑动变阻器串联接入电路中，并要求滑片P 向接线柱c 移动时，电路中的电流减小，则接人电路的接线柱可能是 （ ）A ．a 、b ．B ．a 、c ．C ．b 、c ．D ．b 、d ．8． 关于电功，下列说法中正确的有 （ ）A ．电功的实质是电场力所做的功.B ．电功是电能转化为其它形式能量的量度.C ．电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大.D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等.9． 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应采取下列哪些措施（ ）A ．保持电阻不变，使电流减半.B ．保持电阻不变，使电压减半.C ．保持电炉两端电压不变，使其电阻减半.D ．使电压和电阻各减半.10． 根据电阻定律，电阻率LRS =ρ对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率（ ）A ．跟导线的电阻成正比.B ．跟导线的横截面积成正比.C ．跟导线的长度成反比.D ．由所用金属材料的本身特性决定.11． 一根阻值为R 的均匀电阻丝，在下列哪种情况下，其阻值仍为R (设温度不变) （ ）A．当长度、横截面积各增大一倍时. B．横截面积不变，当长度增加一倍时.C．长度和横截面的半径都缩小一半时. D．当长度、横截面积都减小一半时. 【大显身手】1．关于三个公式①P=IU；②P=I2R；③P=U2/R,下列说法正确的是( )A.公式①适用于任何电路的电热功率计算B.公式②适用于任何电路的电热功率计算C.公式①②③适用于任何电路的电热功率计算D.上述没有一个是正确的2．对于由金属电阻丝做成的电热用电器，下列说法正确的是（）A．如果额定功率相同，额定电流大的用电器电阻大B．如果额定功率相同，额定电流大的用电器电阻小C．如果额定电压相同，额定功率大的用电器电阻大D．如果额定电流相同，额定功率大的用电器电阻大3．两只额定电压相同，额定功率之比为2∶1的电灯，若把它们串联在电路中，则它们消耗的实际功率之比为（）A．1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.1∶14．室内有五种用电器:1.5kW的电饭锅,200W的电冰箱,750W的取暖器,250W的电视机和2kW的空调机,供电电压是220V,进线处有13A的保险丝,为不使保险丝烧断,下列用电器不能同时使用的是( )A.电饭锅和电冰箱B.取暖器和空调机C.电饭锅和空调机D.电冰箱、电视机和空调机5．如图所示A、B两点间电压为18V，R1=0.2Ω，电动机M的内阻也是0.2Ω，线路中的电流是25A，则此电路中电能转化为机械能的效率是（）A.72％B.28％C.55.6％D.44.4％6．直流电动机线圈的电阻为R，当电动机正常工作时，通过的电流强度为I，电动机两端的电压是U，则电动机的热功率_________，消耗功率是________，对外输出功率是____________.7．电动机的额定电压是110V，额定功率是2.2kW，线圈的电阻是0.5Ω,求：（1）电动机正常工作时的电流多大？（2）1s时间内线圈上产生的热量是多少？（3）1s时间内转化的机械能有多少？（4）用此电动机提升质量为100kg的重物，匀速运动时的速度多大？8.一个标有“220V，100W”的白炽灯泡，若忽略温度对电阻的影响，问：（1）这盏灯的电阻多大？（2）这盏灯正常发光24h，用电多少度？（3）把这盏灯接到110V的电路里，它所消耗的电功率为多大？9．如图所示的电路中，电炉电阻R=10Ω，电动机线圈电阻r=1Ω，电路两端电压U=100V，电流表的示数为30A，问通过电动机的电流为多少？通电1分钟，电动机做的有用功是多少？。
2022物理第八章恒定电流第二节电功电热和焦耳定律学案
第二节电功电热和焦耳定律1．电路中电场力移动电荷做的功叫做电功(即通常所说的电流做功)。
2．如果一段通电导体两端的电压为U，一段时间(t)内通过导体的电流为q，电流强度为I,,则这段时间内电流做功W＝qU＝UIt。
在纯电阻电路中：W＝UIt＝I2Rt＝错误!t.3．单位时间内电流做的功叫做电功率(P),P＝错误!＝UI，这是计算电功率普遍适用的公式。
4．焦耳定律：如果一段通电导体的电流强度为I，电阻为R,通电时间为t，则在这段时间内电流通过电阻时产生的热量Q＝I2Rt。
5．如果两个电阻R1和R2串联,则这两个电阻的功率之比为P1∶P2＝R1∶R2；如果两个电阻R1和R2并联，则这两个电阻的功率之比为P1∶P2＝R2∶R1例1如图,R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为________。
【解析】本题解法很多，注意灵活、巧妙。
经过观察发现三只电阻的电流关系最简单,电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2 Ω，因此电压之比U1∶U2∶U3＝1∶1∶2;在此基础上利用P＝UI,得P1∶P2∶P3＝1∶2∶6.【答案】1∶2∶6例2有一小型直流电动机，把它接入U1＝0。
3 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流I1＝0。
6 A；若把电动机接入U2＝3。
0 V的电路中时，电动机正常工作，工作电流I2＝1。
0 A，求：（1）电动机正常工作时的输出功率是多少？(2)如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？【解析】提示：当电动机不转时，可视为纯电阻，由欧姆定律求其内电阻；当电动机正常工作时，转子突然被卡住,其电流不等于I2＝1。
0 A，此时发热功率由P＝错误!计算。
(1)当U1＝0。
3 V,I1＝0。
6 A时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机的内电阻r＝U1I1＝0.5 Ω.当U2＝3。
0 V，I2＝1.0A时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻,则电动机的输出功率P出＝U2I2－I错误!r＝2。
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(1)在I-U图线中,电阻的数值等于斜 率的倒数,
U 10 103 即R= 所以R1= Ω=2Ω 3 I 3 5 10 10 10 R2= Ω=23Ω, 3 15 10 2 故R1:R2=2∶3 =3∶1
(2)根据欧姆定律U1=I1R1,U2=I2R2,
又I1=I2,所以
根据电流的定义可知，I=q/t，故在Δt 时间内通过某一横截面的电荷量为q ＝ IΔt，通 过横截面的自由电子数目为N ＝ q/e ＝ IΔt/e，故 选项C正确，D错误； 从导体导电的微观角度来说， 在Δt时间内能通过某一横截面AA′ 的自由电子必须处于以AA′为横截 面，长度为vΔt的圆柱体内，如右 图所示，由于自由电子可以认为是 均匀分布，故此圆柱体内的电子数 目为N＝nvSΔt，选项A、B错误， 故答案为C.
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△l的电子束内的电子个数是( )
I l A. eS I C. eS m 2eU m 2eU
要重点研究实验原理方法、实验方案 的设计、器材(包括量程)的选择、电路的 选取、实验数据的分析和处理等，从而实 现实验目的的达成． 关于电路分析问题，特别是当电路的 某一部分发生变化而引起整个电路上各特 征量的变化，是高考所偏好的出题方向， 在复习中应给予足够的重视．
另外，在本章复习中要注意各种图像 的物理意义，例如电阻或小灯泡的伏安特 性曲线、路端电压与电流的关系图线、电 源输出功率与电流的关系图线等等，学会 利用图像分析和解决问题．
点评 决定导体的电阻的因素有三， 其一是导体的长度，其二是导体的横截 面积,其三是导体的材料，对同一材料 做成的导体来说,只与长度和横截面积 有关.在探究导体的电阻的多个决定因 素时,常常控制其中两个量不变,看因变 量与自变量的关系,这样依次进行探究, 就可以清楚地探明决定导体的电阻的诸 多因素,这种方法就是在科学研究活动 中常用的控制变量法.
点评 电流的定义是单位时间内通过 导体横截面的电荷量，即I ＝ q/t，适用于 任何电路；金属导体中的电流又可以通过 I＝nevS来分析.该题中电流就可以表示为I ＝nevS，则通过导体横截面的自由电子数 目N＝IΔt/e＝nevSΔt/e＝nvSΔt.第二种思想 方法具有普遍意义，对空气流、水流等连 续的质点流同样适用.
当电动机不转时，电动机无机 械能输出，故电能全部转化成内能，相 当于纯电阻电路，欧姆定律成立.当电 动机转动时一部分电能转化成机械能输 出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上 产生内能，输入的电功率P电=P热+P出.
当接U=0.2V电压时，电动机不转， 电流I=0.4A，根据欧姆定律，线圈电阻 U 0 .2 R= = Ω=0.5Ω
导体的电阻是由它本身的因素决定 的，与所在的电路无关.相同材料的金 属导线越长，它对电流的阻碍作用越大； 导线的截面积越大，它对电流的阻碍作 用越小.长度相同、横截面积相同的不 同的金属由于它们的结构不同，对电流 的阻碍作用也不同.
(2)电阻率ρ ①电阻率反映了材料的导电性能，电 阻率大的材料导电性能差，电阻率小的材 料导电性能好. ②电阻率与温度的关系(考纲尽管没有 要求,但同学应有所了解) Ⅰ金属的电阻率随着温度的升高而增 大.纯金属的电阻率小，合金的电阻率大.
I l B. e IS l D. e m 2eU m 2eU
电子被加速后定向移动形成电流，结合电场力做功 公式把电压与电子速率联系起来，再用电流的微观 表达式I neSv和l vt求解． I l l vt，所以N n l S e
电子从加速电场离开时的速度为 2eU / m，又I neSv， m . 2eU
(2)热功率：单位时间内电阻产生的 热量，即P热= I2R .
电流的定义式和微观表 达式在解题中的应用 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 有n个自由电子，电子电荷量为e，此时 电子的定向移动速度为v，在Δt时间内， 通过导体横截面的自由电子数目可表示 为( ) A.nevSΔt B.nvΔt C.IΔt/e D.IΔt/(Se)
U1∶U2=R1∶R2=3∶1
U1 U2 (3)根据欧姆定律I1= ,I2= R1 R2 U1 U 2 所以I1∶I2= ∶ , R1 R2
,
又U1=U2,
故I1∶I2=R2∶R1=1∶3
(4) 这 两 个 导 体 的 U-I 图 线 如右图所示,图象的斜率与导体 的电阻数值相等,
U1 10 103 即R1= = =2Ω, 3 I1 5 10 2 U 2 10 103 R2= = Ω= Ω 3 3 I 2 15 10
Ⅱ某些合金的电阻率几乎不受温 度变化的影响，如锰铜、镍铜.
Ⅲ有些半导体材料的电阻率随着 温度的升高而减小.
Ⅳ有些物质当温度接近0K时，电 阻率突然减小到零——这种现象叫超 导现象.
4.电功和电热
(1)电功：W= UIt . (2)电热：Q= I2Rt ,此关系式又称 为焦耳定律. 5.电功率和热功率 (1)电功率：单位时间内电流做的功， UI 即P= .此式适用于一切电路.
应用电阻定律解题 一根粗细均匀的镍铬丝，横截面的 直径是d，电阻是R，如果把它拉成直径为d/10 的均匀细丝后，它的电阻变成多少？ 设导线原长L0 ，截面积为S0 ，电阻 率为ρ，在镍铬丝拉伸前其电阻R=ρL0/S0 ，将 其拉长后，其直径变为d′=d/10，则横截面积 S′=S0/100， 因而 长度L′=100L0 ， 由电阻 定律 R′=ρL′/S′=ρ100L0/(S0/100)，得R′=104R.
近几年高考试题在本章的命题以考查学生 的实验能力为主，特别是以教材中的实验为基 础的设计性实验，主要考查学生的基本实验素 质，以及实验联想、迁移和设计能力，以体现 一种“题在书外，理在书中”的命题思想． 电路的分析也常是高考选择题经常出题的 一个方向．近年来，热点主要集中在串、并联 电路的特点及应用，电路动态分析(包括含电容 电路)、电功、电功率分配问题分析等．
Ⅱ
Ⅱ Ⅰ
从知识结构来看，本章内容可分为三部分： 第一部分以部分电路的欧姆定律为中心，研究恒 定电流电路的六个基本参量(电压、电流、电阻、 电功、电功率、电热)、三条定律(部分电路欧姆 定律、电阻定律和焦耳定律)以及串并联电路的规 律、伏安法测电阻等问题．第二部分以闭合电路 的欧姆定律为中心，主要研究了电源的作用、闭 合电路中功率的分配和能量转化关系、电路的分 析和计算等问题．第三部分以电流表、电压表、 滑动变阻器等仪器的使用为中心，研究了仪器的 选择和使用、数据处理和误差分析等问题，也就 是经常说到的电学实验．
(1)欧姆定律内容：导体中的电流 跟它两端的电压成 正比 ，跟它的电
U I 阻成 反比 ，表达式 R
.
(2)欧 姆 定 律 的 适 用 范 围 ： 适 用 于 金属 导电和电解液 导电，对于气 体导电不适用.
(3)金属导体的伏安特性曲线(I-U或 U-I图象)
把电压和流经金属导体的电流看成 两个变量，由于金属导体中的电流跟它 两 端 的 电 压 成 正比 ， 跟 它 的 电 阻 成 反比 ，所以图象是一条过原点的直 线，在I-U图中直线斜率的倒数是导体的 电阻.注意I-U曲线和U-I曲线的区别. 如图8-1-1.
图8-1-1
还要注意：当考虑到电阻率随温度 的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是 过原点的直线.
3.电阻 电阻定律
电阻：导体中能通过电流，但对电流有 阻碍的作用，表示对电流有阻碍作用的物理 量就是电阻.电阻的定义式：
U R I
.
电阻定律：
L R (1)导体电阻的决定式： S ，此式说
明在温度不变时，粗细均匀的导线的电阻跟 它的长度成 正ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，跟它的横截面积成 反比.
点评 利用伏安特性曲线求解电路 中导体的相关物理量的基本思路:首先 要分清是I-U图线还是U-I图线;其次要 搞清图线斜率的物理意义.在U-I图线中, 1 斜率k=R,在I-U图线中斜率k= ;第三,必 R 要时要用部分电路欧姆定律配合求解.
两个额定电压为220V的白炽灯 L1和L2的U-I特性曲线如图8-1-3所示.现将L1和L2 串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计. 此时L2的实际功率约为 W.
(2)对电流，我们要能够从宏观(定 义式)与微观(决定式)两个方面去理解：
q I 宏观上， t (定义式)，即单位时间 .
内通过导体横截面的电荷量 .
微观上，I ＝ nevS(决定式，其中n 为单位体积内的自由电子个数，S为导 线的横截面积，v为自由电子的定向移 动速率，约10-5m/s).
2.欧姆定律
1.电流 电荷的定向移动形成电流 . (1)电流的定义： 规定 正电荷 定向移动的方向为电流的方向. 形成电流的条件是：①存在着自由电荷； ②导体两端存在着电势差.两者缺一不可.这里 要注意区分形成电流、形成持续电流、形成恒 定电流的不同.“持续”意味着长时间的存在， “恒定”则表明存在且不变.
在实施新课标、面临新高考的形势下，要 注意实验创新能力的培养，大纲所列出的这些 实验，是电学实验的重点，应在复习中引起足 够重视，能明确实验目的，能理解实验原理和 方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、 分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得 出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、 提出问题，并制定解决方案；能运用已学过的 物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题， 包括简单的设计性实验．
I
0 .4
当接U′=2.0V电压时，电流I′=1.0A,
故输入电功率
P电=U′I′=2.0×1.0W=2.0W
热功率P热=I′2R=12×0.5W=0.5W
故 输 出 功 率 P 0.5)W=1.5W