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1、 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 IU 图象及 UI 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【知识要点】考点一 对电阻、电阻定律的理解和应用 1电阻(1)定义式:RUI.(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流 2电阻定律:RlS.3电阻率(1)物理意义:反映导体 的物理量,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 ;半导体的电阻率随温度升高而 ;超导体:当温度降低到 附近时,某些材料的电阻率突然 ,成为
2、超导体 考点二 对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 1IUR与 RUI的区别(1)IUR是欧姆定律的数学表达式,表示通过导体的电流 I 与 成正比,与 成反比 (2)公式 RUI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”2对伏安特性曲线的理解(1)图 1 甲中的图线 a、b 表示线性元件,图乙中的图线 c、d 表示 元件(2)图象的斜率表示电阻的 ,斜率越大,电阻越 ,故 (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)错误!未找到引用源。考点三 电功、电功率、电热与热功率 1电功(1)定义:
3、导体中的恒定电场对自由电荷的 做的功(2)公式:WqUIUt(适用于任何电路)(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:单位时间内电流所做的功,表示电流做功的 (2)公式:PWt (适用于任何电路)3焦耳定律(1)电热:电流通过导体产生的 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:QI2Rt.【典型例题】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.R3 B3R C.R9 DR 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
4、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 角,A 点的切线与横轴成 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 C在 A 点,白炽灯的电功率可表示为 U0I0 D在 A 点,白炽灯的电阻可表示为U0I0 例 3.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机内电阻 r0.8,电路中另一电阻 R10,直流电压 U160 V,电压表示数 UV110 V试求:(1)通过电动机的电流;(2)输入电动机的电功率;(3)若电动机以 v1 m/s 匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量
5、?(g 取 10 m/s2)例 4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()A.IleS m2eU B.Ile m2eU C.IeS m2eU D.ISle m2eU 【拓展训练】1电阻定律的应用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 abc.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()2电阻定律的应用用电器到发电场的
6、距离为 l,线路上的电流为 I,已知输电线的电阻率为.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.lR B.2lIU C.UlI D.2UlI 3对导体伏安特性曲线的理解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,则下列说法中错误的是()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 RU1I2 C对应 P 点,小灯泡的电阻为 RU1I2I1 D对应 P 点,小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积 4对导体伏安特性曲线的理解某一
7、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()AB 点的电阻为 12 BB 点的电阻为 40 C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 D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 5非纯电阻电路中的电功和电热电阻 R 和电动机 M 串联接到电路中,如图所示,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 U1和 U2,经过时间 t,电流通过电阻 R 做功为 W1,产生热量为 Q1,电流通过电动机做功为 W2,产生热量为 Q2,则有()AU1Q2 DW
8、1W2,Q1Q2 6家用电器中的电功和电功率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,洗衣机电动机线圈的电阻为 440 B电饭煲消耗的电功率为 1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为 155.5 W C1 min 内电饭煲消耗的电能为 6.6104 J,洗衣机电动机消耗的电能为 6.6103 J D电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 10 倍 7.电流微观表达式的应用如图所示是一根粗细均匀的橡胶
9、棒,其横截面积为 S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为 q,则当该棒沿轴线方向做速度为 v 的匀速直线运动时,形成的等效电流为()Avq B.qv CqvS D.qvS 8电流微观表达式的应用一横截面积为 S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为 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 e,此时电子定向移动的速度为 v,则在 t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为()AnvSt Bnvt C.Ite D.ItSe 9(2012浙江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
10、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()A8108 kWh B81010 kWh C81011 kWh D81013 kWh 10 当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为 0.3 C,消耗的电能为 0.9 J 为在相同时间内使 0.6 C 的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A3 V,1.8 J B3 V,3.6 J C6 V,1.8 J D6 V,3.6 J 11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 9 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 R0两端的电压 U0越高,反之,电压 U0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()