高考導(dǎo)航,基礎(chǔ)課時(shí)19 電阻定律 歐姆定律 焦耳定律及電功率,知識(shí)梳理,知識(shí)點(diǎn)一、電阻定律 1.電阻 (1)定義式：R_。,(2)物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對(duì)_阻礙作用的大小，R越大，阻礙作用越_。,電流,大,2.電阻定律 (1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻跟它的_成正比，與它的_成反比，導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。 (2)表達(dá)式：R_。,長(zhǎng)度,橫截面積,3.電阻率 (1)計(jì)算式：_。 (2)物理意義：反映導(dǎo)體的_，是導(dǎo)體材料本身的屬性。 (3)電阻率與溫度的關(guān)系 金屬：電阻率隨溫度升高而_； 半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而_。,導(dǎo)電性能,增大,減小,知識(shí)點(diǎn)二、歐姆定律 1.內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成_，跟導(dǎo)體的電阻R成_。 2.公式：I_。 3.適用條件：適用于_和電解液導(dǎo)電，適用于純電阻電路。 知識(shí)點(diǎn)三、電功率、焦耳定律 1.電功 (1)定義：導(dǎo)體中的自由電荷在_作用下定向移動(dòng)，電場(chǎng)力做的功稱(chēng)為電功。 (2)公式：WqU_。 (3)電流做功的實(shí)質(zhì)：_轉(zhuǎn)化成其他形式能的過(guò)程。,正比,反比,金屬,電場(chǎng)力,IUt,電能,2.電功率 (1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的_。,IU,快慢,3.焦耳定律 (1)電熱：電流流過(guò)一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的_。 (2)計(jì)算式：Q_。 4.熱功率 (1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。,熱量,I2Rt,I2R,診斷自測(cè),1.歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個(gè)長(zhǎng)方體型的金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且abc。電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻值最小的是( ),解析 根據(jù)電阻定律，電阻值最小的應(yīng)該是橫截面積最大、長(zhǎng)度最短，選項(xiàng)A正確。 答案 A,2.用電器到發(fā)電廠的距離為l，線路上的電流為I，已知輸電線的電阻率為。為使線路上的電壓降不超過(guò)U。那么，輸電線的橫截面積的最小值為( ),答案 B,3.如圖所示電路中，a、b兩點(diǎn)與一個(gè)穩(wěn)壓直流電源相接，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向d端移動(dòng)一段距離時(shí)，哪一個(gè)電路中的電流表讀數(shù)會(huì)變小( ),答案 B,4.(2016·寧波二模)QQ是一款流行的互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通訊工具，新版本QQ推出了“在線時(shí)長(zhǎng)”新功能，用戶通過(guò)積累在線時(shí)長(zhǎng)可以獲得更高等級(jí)、享受更多服務(wù)，許多網(wǎng)友為追求虛擬的等級(jí)而純粹地開(kāi)機(jī)在線，造成大量的電能浪費(fèi)。如圖1所示是某網(wǎng)友QQ界面的電腦屏幕抓拍圖，請(qǐng)你估算他升到下一級(jí)還要消耗多少電能(假定QQ用戶使用臺(tái)式電腦)( ),圖1 A.0.2 kW·h B.2 kW·h C.20 kW·h D.200 kW·h,解析 電腦正常工作時(shí)的功率約為200 W，該網(wǎng)友升到下一級(jí)還要消耗的電能為WPt2 kW·h，選項(xiàng)B正確。 答案 B,考點(diǎn)一 對(duì)歐姆定律和電阻定律的理解與應(yīng)用 電阻的決定式和定義式的比較,【例1】 用圖2所示的電路可以測(cè)量電阻的阻值。圖中Rx是待測(cè)電阻，R0是定值電阻，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過(guò)電流表G的電流為零時(shí)，測(cè)得MPl1，PNl2，則Rx的阻值為( ),圖2,答案 C,反思總結(jié) 解題的關(guān)鍵是根據(jù)“通過(guò)電流表G的電流為零”得出“P點(diǎn)的電勢(shì)與R0和Rx連接點(diǎn)的電勢(shì)相等”，由此得出電壓關(guān)系、電阻關(guān)系。有些同學(xué)因看不懂電流表與其他電阻的串、并聯(lián)關(guān)系而感到無(wú)從下手。,【變式訓(xùn)練】 1.(2015·安徽理綜，17)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為( ),圖3,答案 C,考點(diǎn)二 對(duì)伏安特性曲線的理解 1.圖4甲中，圖線a、b表示線性元件，圖乙中圖線c、d表示非線性元件。 2.圖線a、b的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故RaRb(如圖甲所示)。 3.圖線c的電阻隨電壓的增大而減小，圖線d的電阻隨電壓的增大而增大(如圖乙所示)。,圖4 4.伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。,【例2】 (多選)如圖5所示是電阻R的IU圖象，圖中45°，由此得出( ),圖5 A.通過(guò)電阻的電流與兩端電壓成正比 B.電阻R0.5 ,答案 AD,【變式訓(xùn)練】 2.(多選)我國(guó)已經(jīng)禁止銷(xiāo)售100 W及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈。假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的UI圖象如圖6所示。圖象上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成角，A點(diǎn)的切線與橫軸成角，則( ),圖6,答案 CD,考點(diǎn)三 電功、電熱、電功率和熱功率 電功、電熱、電功率和熱功率的區(qū)別,【例3】 一只電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計(jì))，均正常工作。用電流表分別測(cè)得通過(guò)電飯煲的電流是5.0 A，通過(guò)洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0.50 A，則下列說(shuō)法中正確的是( ) A.電飯煲的電阻為44 ，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440 B.電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為155.5 W C.1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104 J，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6.6×103 J D.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍,答案 C,方法提煉 電功和電熱的處理方法 (1)首先要分清所研究的電路是純電阻電路還是非純電阻電路，正確選擇計(jì)算公式。 (2)處理非純電阻電路的計(jì)算問(wèn)題時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功電熱其他能量”尋找等量關(guān)系求解。,【變式訓(xùn)練】 3.(多選)下表列出了某品牌電動(dòng)自行車(chē)及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗。若該車(chē)在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則( ),A.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576 W B.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4 C.該車(chē)獲得的牽引力為104 N D.該車(chē)受到的阻力為63 N,答案 AD,1.有一臺(tái)標(biāo)有“220 V，50 W”的電風(fēng)扇，其線圈電阻為0.4 ，在它正常工作時(shí)，下列求其每分鐘產(chǎn)生的電熱的四種解法中，正確的是( ),答案 C,2.(多選)把標(biāo)有“220 V 100 W”的A燈和“220 V 200 W”的B燈串聯(lián)起來(lái)，接在電壓恒為220 V的電源兩端，不計(jì)導(dǎo)線電阻及燈泡電阻隨溫度的變化，則下列判斷中正確的是( ) A.兩燈的電阻之比RARB21 B.兩燈的實(shí)際電壓之比UAUB12 C.兩燈實(shí)際消耗的功率之比PAPB12 D.在相同時(shí)間內(nèi)，兩燈實(shí)際發(fā)熱之比QAQB21,答案 AD,3.(多選)通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)約0.20.3 s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅4080 s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中。在某一次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為1.0×109 V，云地間距離約為1 km；第一個(gè)閃擊過(guò)程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60 s。假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是( ) A.閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×105 A B.整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為1×1014 W C.閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1×106 V/m D.整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6×106 J,答案 AC,4.(2016·陜西西安華清中學(xué)摸底)一個(gè)小燈泡，當(dāng)它兩端的電壓在3 V以下時(shí)，電阻等于15 不變；當(dāng)它兩端的電壓增大到4 V時(shí)，鎢絲溫度明顯升高，它的電阻為16 ；當(dāng)電壓增大到5 V時(shí)，它的電阻為18 ，它在05 V電壓范圍內(nèi)的伏安特性曲線與下列哪個(gè)圖象相符( ),答案 B,