第1讲电流电阻电功和电功率讲义.docx

1、第1讲电流电阻电功和电功率讲义第1讲电流电阻电功和电功率见学生用书P116微知识1 电流、电阻2电阻(1)定义式：R。(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用。3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，导体的电阻与构成它的材料有关。(2)表达式：R。4电阻率(1)计算式：。(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。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变为零，成为超导体。微知识2 电功、电功率、焦耳定律1电功(1)定义：

2、电路中电场力移动电荷做的功。(2)公式：WqUUIt。(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：PUI。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：QI2Rt。一、思维辨析(判断正误，正确的画“”，错误的画“”。)1电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向。()2由R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I知，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。()4金属的电阻率由导体本身的性质决定，与温度有关。()5公式WUIt适用于任何电路中求功，Q

3、I2Rt适用于任何电路求电热。()二、对点微练1(电流的定义)如图所示，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，电流大小为B溶液内电流方向从B到A，电流大小为C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，电流大小为解析电解液中通过一截面的电荷量应为n1en2e，则电流为I。电流方向为正电荷定向移动方向，为AB。答案D2(电阻定律)有、两根不同材料的电阻丝，长度之比为l1l215，横截面积之比为S1S223，电阻之比为R1R225，外加电压之比为U1U21

4、2，则它们的电阻率之比为()A23B43C34D83解析由R得，1243，B项正确。答案B3(欧姆定律)(多选)如图所示，图线a表示的导体的电阻为R1，图线b表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()AR1R213B把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1P213D将R1与R2并联后接于电源上，则电流之比I1I213解析根据IU图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1R213，A项正确；根据公式R可得，把R1拉长到原来的3倍长后，横截面积减小为原来的，所以电阻变为原来的9倍，B项错误；串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I

5、1I211，根据公式PI2R可得，功率之比P1P213，C项正确；并联电路电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1I231，D项错误。答案AC4(电功、电功率、电热、热功率)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 V60 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一样多解析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产热，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，只有B项正确。

6、答案B见学生用书P117微考点1对电阻、电阻率的理解核|心|微|讲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。2公式R和R的比较公式RR适用条件(1)金属、电解液(2)纯电阻电路导电材料字母含义U：导体两端电压I：通过导体的电流：材料的电阻率l：沿电流方向导体的长度S：垂直电流方向导体的横截面积公式含义提供了一种测量电阻的方法，不能说RU、RR指明了电阻的决定因素，R由、l、S共同决定典|例|微|探【例

7、1】如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab10 cm，bc5 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()A0.5 A B1 AC2 A D4 A【解题导思】(1)正确理解电阻定律R中l和S的物理意义？答：公式中l指沿电流方向导体的长度，S指垂直于电流方向的导体的横截面积。(2)导体中电流与导体两端电压U成正比，与导体的电阻成反比，对吗？答：对。 解析设金属薄片厚度为D，根据电阻定律公式R，有RCD，RAB，故；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41，故第二次电流为0.5 A，故选A项。答案A【反思总结】

8、1在温度一定的条件下，导体的电阻大小由长度、横截面积及材料决定，与电压、电流无关。若考虑温度，导体的电阻率会随着温度的变化而变化。2利用R求时，要根据电流方向判断l、S，沿电流方向导体的长度为l，垂直电流方向的面积为S。 题|组|微|练1如图甲所示，两根横截面积相同、材料不同的导线和，串联后接入电路。若导线上任意一点的电势随该点与a点的距离x的变化关系如图乙所示，导线和的电阻率分别为1、2，电阻分别为R1、R2，则()A12，R12，R1R2C1R2 D12，R1R2解析由部分电路欧姆定律并结合图象可得U1IR130200，U2IR220020，故R1R2；因为R1R2，由R知，1l，所以12

9、。综上可得，A项正确。答案A2(多选)如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下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，则下列说法正确的是()AR1中的电流小于R2中的电流BR1中的电流等于R2中的电流CR1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DR1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解析设正方形的边长为L、厚度为d，则I，R，得I，故R1、R2中的电流相等，A项错误，B项正确；由InqSvnqLdv得，L大则v小，C项错误，D项正确。答案BD微考点2欧姆定律及伏安特性曲线核|心|微|讲1

10、对公式的理解：公式I变形后得到R和UIR，从数学角度看，三个表达式只是用于求解不同的物理量，没有本质差别，但从物理角度看意义不同。I是电流的决定式，反映了电流I与电压U和电阻R的因果关系；R是电阻的定义式，反映了导体的属性，与电压U和电流I无关。2电阻的伏安特性曲线：在IU曲线中，直线斜率的倒数表示电阻R；在UI曲线中，直线斜率表示电阻R。应该注意：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。 特别提醒对于线性变化的UI图线，其直线的斜率和电阻值相等，对于非线性变化的UI图线(图线是曲线)，其图线上某点的切线斜率没有物理意义，该点的切线斜率和该点对应的电阻值一般是不相等

11、的。典|例|微|探【例2】(多选)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，下列说法正确的是()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RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积【解题导思】(1)IU图象中如何表示导体的电阻？用过P点的切线斜率的倒数表示，还是P点与坐标原点连线的斜率倒数表示？答：用P点与坐标原点连线的斜率倒数表示。(2)如何从IU图象求小灯泡的功率？答：功率PUI，所以对应矩形的面积表示功率。 解析由于灯泡的电阻R，结合图象知，A

12、、B项正确，C项错误；小灯泡的功率PUI，所以D项正确。答案ABD题|组|微|练3.为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图所示的电路后闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的UI图象应是图中的()解析小灯泡的电阻随温度的升高而增大，在UI图象中O点与图象上一点的连线的斜率反映电阻的大小，故B项正确。答案B4(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()AL1上的电压为L2上电压的2倍BL1消耗的电

13、功率为0.75 WCL2的电阻为12 DL1、L2消耗的电功率的比值大于4解析电路中的总电流为0.25 A，L1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，L1消耗的电功率为PUI0.75 W，选项B正确；根据并联电路规律，L2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，L1的电压大约为L2电压的10倍，选项A错误；由欧姆定律，L2的电阻为R2.4 ，选项C错误；L2消耗的电功率为PUI0.30.125 W0.037 5 W，L1、L2消耗的电功率的比值大于4，选项D正确。答案BD微考点3电功和电热核|心|微|讲电功和电热的区别和联系典|例|微

14、|探【例3】在如图所示的电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 ，电路中的电阻R0为1.5 ，小型直流电动机M的内阻为0.5 ，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电动机产生的热功率为4.0 WD电源输出的功率为24 W【解题导思】(1)加在电动机两端的电压能用UIR计算吗？为什么？ 答：不能，UIR只能用于纯电阻电路，电动机不是纯电阻用电器。(2)电动机消耗电能转化为什么形式的能？答：电动机消耗电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能。 解析电动机两端的电压U机EI(rR0)7.0 V，选项B正确；电动机输出的功率P机出U机II2r机12 W，选项A错误；电动机产生的热功率为P机热I2r机2.0 W，选项C错误；电源输出的功率P出EII2r20 W