欧姆定律焦耳定律和电阻定律

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第7章第1节(课时1)电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率：电阻定律、欧姆定律的理解与应用课件(鲁教版)

①I＝U/R是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电
压U成正比，与电阻R成反比． ②公式R＝U/I是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”.
5.电阻的决定式和定义式的区别公式 R＝ρl/S R＝U/I
电阻的决定式
电阻的定义式提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关
解析
大圆管内径大一倍，即横截面ห้องสมุดไป่ตู้为原来的 4 倍，由于水银体积不
1 1 变，故水银柱长度变为原来的，则电阻变为原来的，因所加电压不 4 16 变，由欧姆定律知电流变为原来的 16 倍。C 正确。答案 C
解析显隐
【跟踪训练】甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d1＝0.5 mm和d2＝1 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是( ) A. 6.0 A B. 7.5 A C. 10.0 A D. 8.0 A
注意电流的微观表达式的运用.
本题详细解析见教辅！
【备选】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 C．1∶16 D．16∶1
R
R
4R
R/4
审题析疑 2.确定通过导线截面的电量，可综合运用欧姆定律及电流定义式，推导其有关物理量. U q Ut 由欧姆定律 I＝和电流定义式 I＝得：q＝ R t R 转解析
4.跟踪训练
【跟踪训练】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

基础课21 电阻定律欧姆定律焦耳定律

考点一
考点二
考点三
-12-
部分电路欧姆定律及伏安特性曲线(师生共研) 1.欧姆定律的理解 (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。
-13-
考点一
考点二
考点三
2.对伏安特性曲线的理解 (1)图甲中,图线a、b表示线性元件;图乙中,图线c、d表示非线性元件。
知识点一
知识点二
知识点三
考点三
-3-
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成反比。
��
(2)公式:I= �� 。 (3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路。
知识点一
知识点二
知识点三
考点三
-4-
电阻定律
1.电阻
��
考点一
考点二
考点三
-15-
规律方法运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题如图所示,非线性元件的I-U图线是曲线,导体电阻 Rn=UInn,即电阻要用图线上点(Un,In)的坐标来计算,而不能用该点的切线斜率来计算。
-16-
考点一
考点二
考点三
思维训练
(2018·天津南开区模拟)(多选)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( )
适用于任何纯电阻
考点一
考点二
考点三
-10-
思维训练
1.一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内

关于电的公式

关于电的公式
与电相关的公式有很多，以下是一些常见的公式：
欧姆定律：I=U/R，其中I是电流，U是电压，R是电阻。

电阻的计算：R=ρL/S，其中ρ是电阻率，L是导体的长度，S是导体横截面积。

焦耳定律：Q=I²Rt，其中Q是热量，I是电流，R是电阻，t是时间。

电功的计算：W=UIt=Pt=U²t/R=I²Rt，其中W是电功，U是电压，P 是功率，t是时间。

电功率的计算：P=UI=U²/R=I²R，其中P是电功率，U是电压，I是电流，R是电阻。

串联电路：I=I1=I2=…=In（电流处处相等），U=U1+U2+…+Un（总电压等于各部分电路两端电压之和），R=R1+R2+…+Rn（总电阻等于各分电阻之和）。

并联电路：I=I1+I2+…+In（干路上的电流等于各支路电流之和），U1=U2=…=Un（各支路两端电压相等）。

高二-焦耳定律电阻定律

教师辅导教案学员编号：年级：高二课时数：3 学员姓名：辅导科目：物理学科教师：课题焦耳定律电阻定律教学目标 1、焦耳定律 2、电功和电热 3、电阻定律授课日期教学内容Ⅰ.知识梳理一、焦耳定律、电功和电热电功就是电场力做的功，因此是W=UIt ；由焦耳定律，电热Q=I 2Rt 。

其微观解释是：电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可以认为自由电子只以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能。

（1）对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt =I 2R t =t RU2 （2）对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W >Q ，这时电功只能用W=UIt 计算，电热只能用Q=I 2Rt 计算，两式不能通用。

1．纯电阻电路和非纯电阻电路的区别纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律遵从欧姆定律I ＝UR不遵从欧姆定律：U >IR 或I <UR能量转化电流做功全部转化为内能电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝等电动机、电解槽等2.电功和电热间的关系注意：1、电功和电热的区别：（1）纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等。

（2）非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。

在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=UIt=I 2Rt =RU 2t 是通用的，没有区别，同理P=UI=I 2R =RU 2也无区别，在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即W=UIt 分为两部分，一大部分转化为其它形式的能；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I 2Rt ，这里W=UIt 不再等于Q=I 2Rt ，应该是W=E 其它+Q ，电功就只能用W=UIt 计算，电热就只能用Q=I 2Rt 计算。

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

考试内容欧姆定律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、焦耳定律说明：不要求解反电动势的问题
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

知识讲解电功和电热、焦耳定律、电阻定律

电功和电热、焦耳定律、电阻定律【学习目标】1．理解电功、电功率以及焦耳热的计算公式，能够熟练地运用其进行计算；明确不同的电路中能的转化情况，能够区分电功和焦耳热的不同、电功率和热功率的不同。

2．在非纯电阻电路中能的转化，电功和电热的区别以及一些功率的意义（如电源的总功率，发热功率，额定功率，实际功率等）。

3．明确导体电阻的决定因素，能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律，能够熟练地运用电阻定律进行计算。

【要点梳理】要点一、电功1．电功的计算及单位（1）定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 、通电时间t 三者的乘积。

（2）公式：W qU UIt ==.（3）单位：在国际单位制中功的单位是焦耳，符号为J ，常用的单位还有：千瓦时（kW h ⋅），也称“度”，61kW h 3.610J ⋅=⨯.2．电功计算公式所适用的电路（1）电功W UIt =适用于任何电路。

（2）在纯电阻电路中，由于U I R=，所以22U W UIt I Rt t R ===.3．电功实质及意义如图一段电路两端的电压为U ，通过的电流为I ，在时间t 内通过这段电路任一横截面的电荷量q It =，则电场力做功W qU =即：W UIt =．（1）实质：电流通过一段电路所做的功，实质是电场力在这段电路中所做的功。

（2）意义：电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其它形式的能，即电功是电能转化为其它形式的能的量度。

要点二、电功率1．电功率定义、公式及单位（1）定义：单位时间内电流所做的功，等于这段电路两端的电压U 与通过这段导体的电流I 的乘积。

（2）公式：W P UI t==.（3）单位是瓦特，符号为W （国际单位制），常用的还有千瓦（kW ），1kW=1000W .2．电功率计算公式所适用的电路（1）电功率P UI =适用于任何电路。

（2）在纯电阻电路中，22U P I R R ==.3．电功率的意义（1）意义：电功率表示电流做功的快慢。

专题49 电流的计算、电阻定律、欧姆定律与伏安特性曲线、电功与焦耳定律(解析版)

2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题49 电流的计算、电阻定律、欧姆定律与伏安特性曲线、电功与焦耳定律导练目标导练内容目标1 电流的计算目标2 电阻定律目标3 欧姆定律与伏安特性曲线目标4电功与焦耳定律【知识导学与典例导练】一、电流的计算公式公式含义定义式 I ＝q t q t 反映了I 的大小，但不能说I ∝q ，I ∝1t 微观式 I ＝nqSv 从微观上看n 、q 、S 、v 决定了I 的大小决定式I ＝U RI 由U 、R 决定，I ∝U I ∝1R注意：电解液导电异种电荷反向通过某截面，q ＝|q 1|＋|q 2|电子绕核旋转等效电流TeI =，T 为周期，r T m r kQq 2224 =【例1】现有一根横截面积为S 的金属导线，通过的电流为I ，设每个金属原子可贡献一个Fv自由电子．已知该金属的密度为ρ，摩尔质量为M ，电子的电荷量绝对值为e ，阿伏加德罗常数为A N ，下列说法正确的是（）A ．单位体积的导电的电子数为AN MρB ．单位质量的导电的电子数为AN MC ．该导线中自由电子定向移动的平均速率为I Se ρ D ．该导线中自由电子定向移动的平均速率为A IMSN eρE ．该导线中自由电子热运动的平均速率约为真空中光速大小【答案】ABD【详解】A.金属的摩尔体积：0MV ρ=单位体积的物质的量：01n V =每个金属原子可贡献一个自由电子，自由电子为：AA N N nN Mρ==，A 正确．B.单位质量的物质的量：1n M=每个金属原子可贡献一个自由电子，自由电子为：AA N N nN M==，B 正确． CDE.设自由电子定向移动的速率为v ，根据电流：I =NeSv 得：Iv NeS =又：A A N N nN Mρ==则有：A IMv SN eρ=CE 错误，D 正确． E. 由上式可得A IMv SN eρ=，小于真空中光速大小，E 错误．二、电阻定律公式决定式定义式R ＝ρl SR ＝U I区别指明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，电阻与U 和I 无关适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质适用于任何纯电阻导体相同点都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)16cm 测得电阻为R ，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．现将管中盐水柱均匀拉长至20cm （盐水体积不变，仍充满橡胶管）．则盐水柱电阻为（）A ．45R B ．54RC ．1625R D ．2516R 【答案】D【详解】由于总体积不变，设16cm 长时的横截面积为S ．所以长度变为20cm 后，横截面积4'5s s =，根据电阻定律L R S ρ=可知：16R s ρ=⋅，54'45LR S ρ=，联立两式得25'16R R =． A.45R 与计算结果25'16R R =不相符，故A 错误； B.54R 与计算结果25'16R R =不相符，故B 错误； C.1625R 与计算结果25'16R R =不相符，故C 错误； D.2516R 与计算结果25'16R R =相符，故D 正确；三、欧姆定律与伏安特性曲线 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。

九年级物理电学公式归纳

这篇九年级物理电学公式归纳的⽂章，是特地为⼤家整理的，希望对⼤家有所帮助！⼀、欧姆定律部分1． I=U/R（欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正⽐，跟导体的电阻成反⽐）2． I=I1=I2=…=In (串联电路中电流的特点：电流处处相等)3． U=U1+U2+…+Un (串联电路中电压的特点：串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和)4． I=I1+I2+…+In (并联电路中电流的特点：⼲路上的电流等于各⽀路电流之和)5． U=U1=U2=…=Un （并联电路中电压的特点：各⽀路两端电压相等。

都等于电源电压）6． R=R1+R2+…+Rn (串联电路中电阻的特点：总电阻等于各部分电路电阻之和)7． 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn (并联电路中电阻的特点：总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)8． R并= R/n（n个相同电阻并联时求总电阻的公式）9． R串=nR (n个相同电阻串联时求总电阻的公式)10． U1：U2=R1：R2 （串联电路中电压与电阻的关系：电压之⽐等于它们所对应的电阻之⽐）11． I1：I2=R2：R1 （并联电路中电流与电阻的关系：电流之⽐等于它们所对应的电阻的反⽐）⼆、电功电功率部分12．P=UI （经验式，适合于任何电路）13．P=W/t （定义式，适合于任何电路）14．Q=I2Rt (焦⽿定律，适合于任何电路)15．P=P1+P2+…+Pn （适合于任何电路）16．W=UIt (经验式,适合于任何电路)17. P=I2R (复合公式，只适合于纯电阻电路)18. P=U2/R (复合公式，只适合于纯电阻电路)19. W=Q （经验式，只适合于纯电阻电路。

其中W是电流流过导体所做的功，Q是电流流过导体产⽣的热）20. W=I2Rt (复合公式，只适合于纯电阻电路)21. W=U2t/R (复合公式，只适合于纯电阻电路)22．P1:P2=U1:U2=R1:R2 (串联电路中电功率与电压、电阻的关系：串联电路中，电功率之⽐等于它们所对应的电压、电阻之⽐)23．P1:P2=I1:I2=R2:R1 (并联电路中电功率与电流、电阻的关系：并联电路中，电功率之⽐等于它们所对应的电流之⽐、等于它们所对应电阻的反⽐)物理量（单位）公式备注公式的变形速度V（m/S） v= S：路程/t：时间重⼒G （N） G=mg m：质量g：9.8N/kg或者10N/kg密度ρ（kg/m3）ρ= m/vm：质量V：体积合⼒F合（N）⽅向相同：F合=F1+F2⽅向相反：F合=F1-F2 ⽅向相反时，F1>F2浮⼒F浮 (N) F浮=G物-G视 G视：物体在液体的重⼒浮⼒F浮 (N) F浮=G物此公式只适⽤物体漂浮或悬浮浮⼒F浮 (N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排G排：排开液体的重⼒m排：排开液体的质量ρ液：液体的密度V排：排开液体的体积 (即浸⼊液体中的体积)杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1：动⼒ L1：动⼒臂F2：阻⼒ L2：阻⼒臂定滑轮 F=G物S=h F：绳⼦⾃由端受到的拉⼒G物：物体的重⼒S：绳⼦⾃由端移动的距离h：物体升⾼的距离动滑轮 F= （G物+G轮)/2S=2 h G物：物体的重⼒G轮：动滑轮的重⼒滑轮组 F= （G物+G轮）S=n h n：通过动滑轮绳⼦的段数机械功W （J） W=FsF：⼒s：在⼒的⽅向上移动的距离有⽤功W有 =G物h总功W总 W总=Fs 适⽤滑轮组竖直放置时机械效率η=W有/W总 ×100%功率P （w） P= w/tW：功t：时间压强p （Pa） P= F/sF：压⼒S：受⼒⾯积液体压强p （Pa） P=ρghρ：液体的密度h：深度（从液⾯到所求点的竖直距离）热量Q （J） Q=cm△tc：物质的⽐热容m：质量△t：温度的变化值燃料燃烧放出的热量Q（J） Q=mq m：质量q：热值电磁波波速与波长、频率的关系 C=λν C：波速（电磁波的波速是不变的，等于3×108m/s）λ：波长ν：频率54 1满意答案吴鸿毅 6级 2009-01-02知识点归纳如下：⼀条主线，⼆个规律，三串公式…，⼀条主线概括为“3721”，具体数字表⽰如下：“3”指3个基本电学实验仪器电流表(安培表)、电压表(伏特表)、滑动变阻器。

欧姆定律与焦耳定律电阻电流与电压的计算

欧姆定律与焦耳定律电阻电流与电压的计算欧姆定律与焦耳定律：电阻、电流与电压的计算电阻、电流和电压是电学中的重要概念，它们通过欧姆定律和焦耳定律相互联系。

在本文中，我们将探讨欧姆定律和焦耳定律的原理，并学习如何通过这些定律计算电阻、电流和电压。

一、欧姆定律欧姆定律描述了电阻、电流和电压之间的关系。

它指出，电流（I）通过一条导体时，与该导体的电压（V）成正比，与该导体的电阻（R）成反比。

欧姆定律的数学表达为：V = I * R其中，V表示电压（单位是伏特V），I表示电流（单位是安培A），R表示电阻（单位是欧姆Ω）。

通过欧姆定律，我们可以根据已知的两个量，计算出第三个未知量。

例如，如果我们已知电流和电阻，我们可以通过将它们相乘来计算电压。

同样地，如果我们已知电压和电阻，我们可以通过将电压除以电阻来计算电流。

举个例子，假设我们有一个电阻为10欧姆的电路，并且通过它流过的电流为2安培。

我们可以使用欧姆定律来计算电压：V = 2A * 10Ω = 20V所以，该电路的电压为20伏特。

二、焦耳定律焦耳定律描述了电阻中消耗的功率与电流、电压和电阻之间的关系。

它表明，电阻中消耗的功率（P）等于电流（I）的平方乘以电阻（R）。

焦耳定律的数学表达为：P = I^2 * R其中，P表示功率（单位是瓦特W）。

根据焦耳定律，我们可以根据已知的电流和电阻，计算出功率消耗。

同样地，如果我们已知功率和电阻，我们可以通过将功率除以电阻的平方根来计算电流。

假设我们有一个电阻为5欧姆的电路，并且通过它流过的电流为3安培。

我们可以使用焦耳定律来计算功率消耗：P = 3A^2 * 5Ω = 45W所以，该电路的功率消耗为45瓦特。

三、综合应用在实际应用中，欧姆定律和焦耳定律常常被同时使用。

通过这两个定律，我们可以计算出各种电路中的电阻、电流和电压，并实现电路设计和故障排除。

例如，如果我们有一个电压为12伏特的电池，并且连接了一个电阻为4欧姆的灯泡。

电磁学常用公式

电磁学常用公式库仑定律：F=kQq/r²电场强度：E=F/q点电荷电场强度：E=kQ/r²匀强电场：E=U/d电势能：E₁ =qφ电势差:U₁₂=φ₁-φ₂静电力做功:W₁₂=qU₁₂电容定义式:C=Q/U电容:C=εS/4πkd带电粒子在匀强电场中的运动加速匀强电场:1/2*mv²=qUv² =2qU/m偏转匀强电场:运动时间:t=x/v₀垂直加速度:a=qU/md垂直位移:y=1/2*at₂ =1/2*(qU/md)*(x/v₀)²偏转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)²微观电流：I=nesv电源非静电力做功：W=εq欧姆定律：I=U/R串联电路电流：I₁ =I₂ =I₃ = ……电压：U =U₁ +U₂ +U₃ + ……并联电路电压：U₁=U₂=U₃= ……电流：I =I₁+I₂+I₃+ ……电阻串联：R =R₁+R₂+R₃+ ……电阻并联：1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ …… 焦耳定律：Q=I²RtP=I² RP=U² /R电功率：W=UIt电功:P=UI电阻定律：R=ρl/S全电路欧姆定律：ε=I(R+r)ε=U外+U内安培力：F=ILBsinθ磁通量：Φ=BS电磁感应感应电动势：E=nΔΦ/Δt导线切割磁感线：ΔS=lvΔtE=Blv*sinθ感生电动势：E=LΔI/Δt高中物理电磁学公式总整理电子电量为库仑(Coul)，1Coul= 电子电量。

一、静电学1.库仑定律，描述空间中两点电荷之间的电力，，由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。

2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场，导体表面电场方向与表面垂直。

电力线的切线方向为电场方向，电力线越密集电场强度越大。

平行板间的电场3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。

本式以以无限远为零位面。

4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。

ξ22 焦耳定律电阻定律闭合电路的欧姆定律知识归纳

ξ22 焦耳定律知识归纳一、电功和电功率1．电功(1)定义：在一段电路中_____力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功。

(2)公式：W＝______＝________。

（计算电功的普适公式）(3)国际单位：____（J）。

常用单位：千瓦时（kW·h）。

换算：1度＝1kW·h＝___________J。

(4)适用范围: 普遍适用于任何恒定电路计算电功。

W=是电流做的总功，在数值上等于电路器件消耗的总电能，即电能所转化^_^说明：UIt的其他形式能量的总和。

2．电功率(1)定义：______时间内电流所做的功。

(2)公式：P W＝_____＝______。

（计算电功率的普适公式）(一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积)(3)意义：电功率表示电流做功的快慢。

(4)国际单位：瓦（W）。

常用单位：千瓦（kW）。

单位换算：1kW＝_____W。

(5)适用范围: 普遍适用于任何恒定电路计算电功率。

P=是电流的总功率，在数值上等于各电路器件消耗的其它形式的功率之和。

^_^说明：UI●额定功率和实际功率(1)用电器铭牌上所标的功率是______功率，在实际电压下工作的功率是______功率。

(2)用电器只有在______电压下工作实际功率才等于额定功率。

(3)二者关系： P实≤P额。

实际功率越大，则灯泡越亮。

●焦耳定律(1)英国物理学家_____，经过长期实验研究后，总结出了电流的热效应——焦耳定律。

设一段电路的电阻为R，通过电流为I，时间t内电流通过这段电路产生的热量Q＝______ 。

(2)_____时间内电流通过某段电路产生的热量叫热功率，由P＝Q/t，得P Q＝_____。

二、电热和热功率1．电热(1)定义:电流通过导体产生的_____。

(2)焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q，跟电流强度I的_____、导体电阻R和通电时间t成_____。

(3)公式:Q=________。

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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考点互动探究
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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。

2015届高考物理一轮复习精品学案：071第七章第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率

考点内容要求考纲解读欧姆定律 Ⅱ 1．应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析．2．非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系．能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现． 3．稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现．4．实验及相关电路的设计，几乎已成为每年高考必考的题型.电阻定律 Ⅰ 电阻的串、并联 Ⅰ 电源的电动势和内阻 Ⅱ 闭合电路的欧姆定律 Ⅰ 电功率、焦耳定律Ⅰ 实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验：描绘小电珠的伏安特性曲线实验：测定电源的电动势和内阻实验：练习使用多用电表071第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率考纲解读1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用它们进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线I －U 图象及U －I 图象解决有关问题.3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热．1．[电阻定律的理解]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答案 A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 ＝ρlS 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． 2．[欧姆定律的理解]根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有( )A ．导体两端的电压越大，电阻就越大B ．导体中的电流越大，电阻就越小C ．比较几只电阻的I －U 图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D ．由I ＝UR 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 D解析导体的电阻表征导体阻碍电流的能力，由导体本身决定，与U 、I 无关，选项A 、B 错误；在电阻的I －U 图象中，阻值R ＝ΔUΔI ，当ΔI 相同时，ΔU 越小，表示该导体的阻值越小，选项C 错误；根据欧姆定律公式I ＝UR 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，选项D 正确．3．[非纯电阻电路中的电功和电功率]如图1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．下列说法正确的是( )图1A ．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 ．充电器把0.14 W 的功率储存在电池内答案 ABC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＝I 2r ＝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 、C 正确，D 错误．4．[对导体的伏安特性曲线的理解]某导体中的电流随其两端电压的变化如图2所示，则下列说法中正确的是 ( )图2A ．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答案 AD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．一、电流1．电流的定义式：I ＝qt，其中q 为通过导体某横截面的电荷量，t 为通过这些电荷量所用的时间． 2．微观表达式对于导体有I ＝nq v S ，其中n 为单位体积内的自由电子个数，S 为导体的横截面积，q 为自由电荷的电荷量，v 为自由电荷的定向移动速率．二、电阻、电阻定律 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阻碍作用的大小． 2．电阻定律：R ＝ρlS .3．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．三、部分电路欧姆定律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 ＝UR.3．适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路．四、电功、电热、电功率 1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(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 (适用于任何电路)． 3．焦耳定律(1)电热：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)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 ＝Qt＝I 2R .考点一对电阻、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区别公式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质溶液适用于任何纯电阻导体例1 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.R3B ．3RC.R 9D ．R解析根据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 D突破训练1 根据R ＝ρl S 可以导出电阻率的表达式ρ＝RSl，对温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率( )A ．跟导线的电阻R 成正比B ．跟导线的横截面积S 成正比C ．跟导线的长度l 成反比D ．只由其材料的性质决定答案 D解析对于某种金属导线来说，电阻率只由其材料的性质决定，而不是由R 、S 、l 来决定，对比各选项可知，A 、B 、C 错误，D 正确．考点二对伏安特性曲线的理解1．图3中，图线a 、b 表示线性元件，图线c 、d 表示非线性元件．2．图线a 、b 的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a <R b (如图甲所示)． 3．图线c 的电阻随电压的增大而减小，图线d 的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)．图34．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．例2 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4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( )图4A ．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解析白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项A 错误；在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0，或表示为tan α，选项B 错误，D 正确；在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0，选项C 正确．答案 CD突破训练2 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图5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，则下列说法中错误的是( )图5A ．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 ＝U 1I 2C ．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 所围的面积答案 C解析灯泡的电阻R ＝UI，结合题图知，A 、B 正确，C 错误；小灯泡的功率P ＝UI ，所以D 正确．故选C.考点三电功、电功率、电热与热功率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．计算电功时用公式W ＝IUt ，计算电热时用公式Q ＝I 2Rt .2．从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt .(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W ＝Q .计算时可任选一公式：W ＝Q ＝Pt ＝I 2Rt ＝UIt ＝U 2Rt .(2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W >Q .电功只能用公式W ＝UIt 来计算，焦耳热只能用公式Q ＝I 2Rt 来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用．例3 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倍解析由于电饭煲是纯电阻元件，所以 R 1＝UI 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J 洗衣机为非纯电阻元件，所以 R 2≠UI 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，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍．答案 C电功和电热的处理方法1．P ＝UI 、W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W ＝Q ，UIt ＝I 2Rt ，在非纯电阻电路中，W >Q ，UIt >I 2Rt .2．在非纯电阻电路中，由于UIt >I 2Rt ，即U >IR ，欧姆定律R ＝UI不再成立．3．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．突破训练3 电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图6所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有( )图6A ．U 1<U 2，Q 1＝Q 2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2D ．W 1<W 2，Q 1<Q 2答案 A解析电动机是非纯电阻元件，其两端电压U 2>IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此W 1<W 2，C 错；电流产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对，D 错．33．利用“柱体微元”模型求解电流的微观表达式模型简介带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型．设柱体微元的长度为L ，横截面积为S ，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 ，电荷定向移动的速率为v ，则： (1)柱体微元中的总电荷量为Q ＝nLSq . (2)电荷通过横截面的时间t ＝L v . (3)电流的微观表达式I ＝Qt＝nq v S .例4 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 ＝1.60×10－19C ．这束质子流每秒打到靶上的质子个数为多少？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N 1和N 2，则N 1∶N 2等于多少？审题与关联解析质子流每秒打到靶上的质子数由I ＝ne t 可知n t ＝Ie＝6.25×1015(个/秒)．建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源L 和4L 处时的速度分别为v 1、v 2，在L 和4L 处作两个长为ΔL (极短)的柱体微元．因ΔL 极短，故L 和4L 处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v 1、v 2.对于这两个柱体微元，设单位体积内质子数分别为n 1和n 2，由I ＝q t ＝neS v tt ＝neS v 可知，I 1＝n 1eS v 1，I 2＝n 2eS v 2，作为串联电路，各处的电流相等．所以I 1＝I 2，故n 1n 2＝v 2v 1.根据动能定理，分别有eEL ＝12m v 21，eE ·4L ＝12m v 22，可得v 2v 1＝21，所以有n 1n 2＝21，因此，两柱体微元中的质子数之比N 1N 2＝n 1n 2＝21.答案 6.25×1015个 2∶1高考题组1．(2012·浙江理综·17)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·hB ．8×1010 kW·hC ．8×1011 kW·hD ．8×1013 kW·h答案 B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 kW·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 ＝7.3×1010 kW·h ，最接近于B 选项，故选项B 正确，选项A 、C 、 D 错误．2．(2013·安徽理综·19)用图7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，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，当通过电流表的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为( )图7A.l 1l 2R 0 B.l 1l 1＋l 2R 0C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1＋l 2R 0答案 C解析设R 0、R x 与三者的结点为Q ，当通过电流表的电流为零时，说明φP ＝φQ ，则UR 0＝UR MP ，UR x ＝UR PN ，设IR 0＝IR x ＝I 0，IR MP ＝IR PN ＝I ，故I 0R 0＝IR MP ，I 0R x ＝IR PN .两式相除有R 0R x ＝R MP R PN ，所以R x ＝R PN R MP R 0＝l 2l 1R 0，正确选项为C.模拟题组3．在如图8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R M ＝1 Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )图8A ．电动机的输入电压是5 VB ．流过电动机的电流是2 AC ．电动机的效率是80%D ．整个电路消耗的电功率是10 W 答案 AB解析根据灯泡恰能正常发光可知电路电流I ＝PU ＝2 A ．电动机的输入电压是5 V ，流过电动机的电流是2 A ，电动机输入功率P ＝UI ＝10 W ，整个电路消耗的电功率是8×2 W ＝16 W ，选项A 、B 正确，D 错误．电动机线圈的电阻发热消耗功率I 2R M ＝4 W ，电动机输出机械功率为10 W －4 W ＝6 W ，电动机的效率是η＝60%，选项C 错误． 4．在如图9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( )图9A ．L 1两端的电压为L 2两端电压的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∶1 答案 BD解析电路中的总电流为0.25 A ，L 1中电流为0.25 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0 V ，故L 1消耗的电功率为P ＝UI ＝0.75 W ，选项B 正确．根据并联电路规律，L 2中电流为0.125 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V ，L 1两端的电压大约为L 2两端电压的10倍，选项A 错误．由欧姆定律可知L 2的电阻为R ＝U I ＝0.30.125 Ω＝2.4 Ω，选项C 错误．L 2消耗的电功率为P ＝UI ＝0.3×0.125 W ＝0.037 5 W ，故L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶1，选项D 正确．(限时：30分钟)►题组1 电阻率、电阻定律的理解与应用 1．关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是( )A ．把一根粗细均匀的导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B ．由ρ＝RS l 可知，ρ∝R ，ρ∝1lC ．材料的电阻率随温度的升高而增大D ．对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大答案 D2．下列说法中正确的是( )A ．由R ＝UI可知，电阻与电压、电流都有关系B ．由R ＝ρlS可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系C ．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D ．所谓超导体，就是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零答案 BD解析 R ＝U I 是电阻的定义式，R 与电压和电流无关，故A 错误；而R ＝ρlS 是电阻的决定式，横截面积一定，电阻与导体的长度成正比，长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，故B 正确；电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C 错误；当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，此时的导体叫超导体，故D 正确．3．电位器是变阻器的一种．如图1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( )图1A ．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，灯泡变亮答案 AD解析根据电位器结构和连线可知：串接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 正确；同理，D 正确；串接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．4．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答案 B►题组2 对伏安特性曲线的理解与应用5．如图2所示是某导体的I －U 图线，图中α＝45°，下列说法正确的是( )图2A ．通过该导体的电流与其两端的电压成正比B ．此导体的电阻R ＝2 ΩC ．I －U 图线的斜率表示电阻的倒数，所以R ＝cot 45°＝1.0 ΩD ．在该导体两端加6.0 V 电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C 答案 ABD解析由题图可知，通过该导体的电流I 与其两端电压U 成正比，A 正确；导体电阻R ＝UI ＝2 Ω，对应I －U 图线斜率的倒数，但R ≠cot 45°，B 正确，C 错误；当U ＝6.0 V 时，I ＝UR ＝3.0 A ，故每秒通过该导体截面的电荷量为q ＝It ＝3.0 C ，D 正确．6．某一导体的伏安特性曲线如图3中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )图3A ．B 点的电阻为12 Ω B ．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9 Ω 答案 B解析根据电阻的定义式可以求出A 、B 两点的电阻分别为R A ＝30.1 Ω＝30 Ω，R B ＝60.15Ω＝40 Ω，所以ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故B 对，A 、C 、D 错．7．在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝．如图4所示，电源的输出电压恒定．当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R 0两端的电压U 0越高，反之，电压U 0就越低．这样，管道内空气的流速就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量它的伏安特性曲线，得到结果正确的是( )图4答案 D►题组3 电功、电热、电功率的理解和计算8．如图5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( )图5A ．I 2R B.U 2R C ．UID ．UI －I 2R答案 C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 为电能转化为除热能外其他形式能的功率，故D 错误．9．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图6所示)，下列说法正确的是( )图6A ．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B ．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C ．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D ．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗的总功率不变答案 A10．在研究微型电动机的性能时，应用如图7所示的实验电路进行实验．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并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( )图7A ．32 WB ．44 WC ．47 WD ．48 W答案 A解析当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r ＝UI ，代入数据得r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P ＝UI －I 2r ，代入数据得P ＝32 W ，B 、C 、D 错误，A 正确．11．如图8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( )图8A ．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 W 答案 BCD解析由E ＝30 V ，电动机两端电压为10 V 可得R 和电源内阻上分担的电压为20 V ，则I ＝209＋1 A ＝2 A ，故A 错误；电动机输入功率P ＝UI ＝10 V ×2 A ＝20 W ，故B 正确；P 热＝I 2R M ＝4×1 W ＝4 W ，故C 正确；P 输出＝P －P 热＝20 W －4 W ＝16 W ，故D正确．12．如图9所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，示数为6 A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，示数为5 A ，且电动机输出功率为35 W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，示数为4 A ．求：图9(1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．答案 (1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W解析 (1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得： R ＝U I 1＝126Ω＝2 Ω其发热功率为：P ＝UI 1＝12×6 W ＝72 W. (2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得： UI 2＝I 22r M ＋P 输出所以：r M ＝UI 2－P 输出I 22＝12×5－3552 Ω＝1 Ω.(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得： P 化＝UI 3－I 23r A所以P 化＝(12×4－42×2) W ＝16 W.。

欧姆定律焦耳定律和电阻定律

第7章第1节(课时1)电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率：电阻定律、欧姆定律的理解与应用课件(鲁教版)

基础课21 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律