第八章恒定電流 第1節(jié)歐姆定律電阻定律焦耳定律 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 一 電流歐姆定律1 電流 1 自由電荷的定向移動(dòng)形成電流 2 方向 規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向 3 三個(gè)公式 微觀表達(dá)式 I nqSv n是單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù) q是每個(gè)電荷的電荷量 S是導(dǎo)體的橫截面積 v是自由電荷定向移動(dòng)的速率 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 2 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成正比 跟導(dǎo)體的電阻R成反比 2 公式 I 3 適用條件 適用于金屬和電解液導(dǎo)電 適用于純電阻電路 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 二 電阻電阻定律1 電阻 2 物理意義 反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用 2 電阻定律 1 內(nèi)容 同種材料的導(dǎo)體 其電阻與它的長度成正比 與它的橫截面積成反比 導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān) 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 3 電阻率 2 物理意義 反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能 是表征材料性質(zhì)的物理量 3 電阻率與溫度的關(guān)系 金屬 電阻率隨溫度升高而增大 一些合金 電阻率幾乎不受溫度變化的影響 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 三 電功率焦耳定律1 電功 1 定義 導(dǎo)體中的自由電荷在電場力作用下定向移動(dòng) 電場力做的功稱為電功 2 公式 W qU IUt 3 電流做功的實(shí)質(zhì) 電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程 2 電功率 1 定義 單位時(shí)間內(nèi)電流做的功 表示電流做功的快慢 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 3 焦耳定律 1 電熱 電流流過一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量 2 計(jì)算式 Q I2Rt 4 熱功率 1 定義 單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 1 多選 關(guān)于電流 下列說法正確的是 A 導(dǎo)線內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率遠(yuǎn)低于電流的傳導(dǎo)速率B 電子運(yùn)動(dòng)的速率越大 電流越大C 電流是一個(gè)矢量 其方向就是正電荷定向移動(dòng)的方向D 在國際單位制中 電流是一個(gè)基本物理量 其單位安培是基本單位 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 2 如圖所示 一根截面積為S的均勻長直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷 每米電荷量為q 當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 3 2017 浙江模擬 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)長方體的金屬電阻 材料分布均勻 邊長分別為a b c 且a b c 電流沿以下方向流過該金屬電阻 其中電阻值最小的是 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 4 多選 下列說法正確的是 A 根據(jù)R 可知 加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí) 導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉淼?倍B 不考慮溫度對(duì)阻值的影響 通過導(dǎo)體的電流及加在兩端的電壓改變時(shí)導(dǎo)體的電阻不變C 根據(jù) 可知 導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比 與導(dǎo)體的長度l成反比D 導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長度l 橫截面積S 導(dǎo)體的電阻R皆無關(guān) 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 5 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同 當(dāng)二者通過相同的電流且均正常工作時(shí) 在相同的時(shí)間內(nèi) 電爐放出的熱量與電動(dòng)機(jī)放出的熱量相等 電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓 電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓 電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率A B C D 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 對(duì)電阻 電阻定律的理解和應(yīng)用1 對(duì)電阻和電阻率的理解 1 電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小 而電阻率則反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞 2 導(dǎo)體的電阻大 電阻率不一定大 它的導(dǎo)電性能不一定差 導(dǎo)體的電阻率小 電阻不一定小 即它對(duì)電流的阻礙作用不一定小 3 導(dǎo)體的電阻 電阻率均與溫度有關(guān) 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 2 兩個(gè)公式對(duì)比 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 例1 2017 廣西模擬 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì) 對(duì)于同種材料的導(dǎo)體 下列表述正確的是 A 橫截面積一定 電阻與導(dǎo)體的長度成正比B 長度一定 電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比C 電壓一定 電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比D 電流一定 電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 即學(xué)即練1 2017 湖南岳陽一中月考 一根均勻的電阻絲 在溫度不變的情況下 下列情況中其電阻值不變的是 A 長度不變 橫截面積增大一倍B 橫截面積不變 長度增大一倍C 長度和橫截面半徑都增大一倍D 長度和橫截面積都縮小一半 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 2 如圖所示 P是一個(gè)表面均勻鍍有很薄電熱膜的長陶瓷管 直徑為D 其鍍膜的長度為L 鍍膜的厚度為d 管兩端有導(dǎo)電金屬箍M N 現(xiàn)把它接入電路中 測得它兩端電壓為U 通過它的電流為I 則鍍膜材料的電阻率 為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 對(duì)歐姆定律及伏安特性曲線的理解 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 2 對(duì)伏安特性曲線的理解 1 圖甲中線a b表示線性元件 圖乙中線c d表示非線性元件 2 I U圖象中圖線上某點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù) 斜率越大 電阻越小 故Ra Rb 如圖甲所示 3 電流增大 圖線c表示元件的電阻減小 圖線d表示元件的電阻增大 如圖乙所示 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 如圖乙所示 R0 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 例2 2017 浙江杭州五校聯(lián)考 下圖為A B兩電阻的伏安特性曲線 關(guān)于兩電阻的描述正確的是 A 電阻A的電阻隨電流的增大而減小 電阻B阻值不變B 在兩圖線交點(diǎn)處 電阻A的阻值等于電阻B的阻值C 在兩圖線交點(diǎn)處 電阻A的阻值大于電阻B的阻值D 在兩圖線交點(diǎn)處 電阻A的阻值小于電阻B的阻值 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 解決涉及伏安特性曲線問題的注意事項(xiàng)1 首先分清是I U圖線還是U I圖線 3 在電路問題分析時(shí) I U 或U I 圖象中的電流 電壓信息是解題的關(guān)鍵 要將電路中的電子元件和圖象有機(jī)結(jié)合 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 即學(xué)即練3 多選 2017 河南商丘模擬 如圖所示 圖線a表示的導(dǎo)體的電阻為R1 圖線b表示的導(dǎo)體的電阻為R2 則下列說法正確的是 A R1 R2 1 3B 把R1拉長到原來的3倍長后電阻等于R2C 將R1與R2串聯(lián)后接于電源上 則功率之比P1 P2 1 3D 將R1與R2并聯(lián)后接于電源上 則電流之比I1 I2 1 3 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 4 多選 在如圖甲所示的電路中 L1 L2 L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡 這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示 當(dāng)開關(guān)S閉合后 電路中的總電流為0 25A 則此時(shí) A L1上的電壓為L2上電壓的2倍B L1消耗的電功率為0 75WC L2的電阻為12 D L1 L2消耗的電功率的比值大于4 1 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 對(duì)電功 電功率 電熱 熱功率的理解1 純電阻電路與非純電阻電路的比較 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 2 電動(dòng)機(jī)的三個(gè)功率及關(guān)系 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 例3 多選 2017 湖北宜昌一中月考 一輛電動(dòng)觀光車蓄電池的電動(dòng)勢為E 內(nèi)阻不計(jì) 當(dāng)空載的電動(dòng)觀光車以大小為v的速度勻速行駛時(shí) 流過電動(dòng)機(jī)的電流為I 電動(dòng)車的質(zhì)量為m 電動(dòng)車受到的阻力是車重的k倍 忽略電動(dòng)觀光車內(nèi)部的摩擦 則 C 如果電動(dòng)機(jī)突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng) 則電源消耗的功率將變大D 如果電動(dòng)機(jī)突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng) 則電源消耗的功率將變小 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 非純電阻電路的分析方法1 堅(jiān)持 躲著 求解UM IM 首先 對(duì)其他純電阻電路 電源的內(nèi)電路 利用歐姆定律進(jìn)行分析計(jì)算 確定相應(yīng)的電壓或電流 然后 利用閉合電路的電壓關(guān)系 電流關(guān)系間接確定非純電阻電路的工作電壓和電流 2 要善用能量守恒定律 處理非純電阻電路時(shí) 從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā) 利用 電功 電熱 其他能量 尋找關(guān)系 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 即學(xué)即練5 2017 江西五校下學(xué)期第一次聯(lián)考 一個(gè)直流電動(dòng)機(jī) 其線圈的電阻是0 5 當(dāng)它兩端所加電壓為6V時(shí) 通過電動(dòng)機(jī)的電流是2A 由此可知 A 電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為10WB 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為12WC 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為10WD 電動(dòng)機(jī)的工作效率為20 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 6 2017 河南洛陽統(tǒng)考 如圖所示 電源的電動(dòng)勢為30V 內(nèi)阻為1 與一個(gè)標(biāo)有 6V12W 的電燈和一個(gè)繞線電阻為2 的電動(dòng)機(jī)串聯(lián) 開關(guān)閉合后 電路中的電燈正常發(fā)光 則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為 A 36WB 44WC 48WD 60W 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 7 多選 鋰電池因能量高環(huán)保無污染而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中 現(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電 等效電路如圖所示 充電器電源的輸出電壓為U 輸出電流為I 手機(jī)電池的內(nèi)阻為r 下列說法正確的是 A 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI I2rB 充電器輸出的電功率為UI I2rC 電池產(chǎn)生的熱功率為I2r 答案 解析