高三一輪第七章第1課時 (2).doc

第1課時電阻定律歐姆定律焦耳定律及電功率考綱解讀 1.理解歐姆定律、電阻定律、焦耳定律的內(nèi)容，并會利用它們進(jìn)行相關(guān)的計算與判斷.2.會用導(dǎo)體的伏安特性曲線IU圖象及UI圖象解決有關(guān)問題.3.能計算非純電阻電路中的電功、電功率、電熱1電阻定律的理解導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對于同種材料的導(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2歐姆定律的理解根據(jù)部分電路歐姆定律，下列判斷正確的有()A導(dǎo)體兩端的電壓越大，電阻就越大B導(dǎo)體中的電流越大，電阻就越小C比較幾只電阻的IU圖象可知，電流變化相同時，電壓變化較小的圖象是屬于阻值較大的那個電阻的D由I可知，通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比3非純電阻電路中的電功和電功率如圖1所示，用輸出電壓為1.4 V，輸出電流為100 mA的充電器對內(nèi)阻為2 的鎳氫電池充電下列說法正確的是()A電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為0.12 WB充電器輸出的電功率為0.14 WC充電時，電池消耗的熱功率為0.02 WD充電器把0.14 W的功率儲存在電池內(nèi)4對導(dǎo)體的伏安特性曲線的理解某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖2所示，則下列說法中正確的是 ()A加5 V電壓時，導(dǎo)體的電阻約是5 B加11 V電壓時，導(dǎo)體的電阻約是1.4 C由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小一、電流1電流的定義式：I，其中q為通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量，t為通過這些電荷量所用的時間2微觀表達(dá)式對于導(dǎo)體有InqvS，其中n為單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù)，S為導(dǎo)體的橫截面積，q為自由電荷的電荷量，v為自由電荷的定向移動速率二、電阻、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)體對電流阻礙作用的大小2電阻定律：R.3電阻率(1)物理意義：反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性(2)電阻率與溫度的關(guān)系金屬的電阻率隨溫度升高而增大；半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減??；超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小為零，成為超導(dǎo)體三、部分電路歐姆定律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：適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，適用于純電阻電路四、電功、電熱、電功率1電功(1)定義：導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的電場力做的功(2)公式：WqUIUt(適用于任何電路)(3)電流做功的實質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程2電功率(1)定義：單位時間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的快慢(2)公式：PW/tIU(適用于任何電路)3焦耳定律(1)電熱：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比(2)計算式：QI2Rt.4熱功率(1)定義：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量(2)表達(dá)式：PI2R.考點一對電阻、電阻定律的理解和應(yīng)用1電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量，電阻大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用大電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率小的材料導(dǎo)電性能好(2)導(dǎo)體的電阻大，導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小，電阻不一定小，即電阻率小的導(dǎo)體對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)2電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式RR區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體例1一段長為L，電阻為R的均勻電阻絲，把它拉成3L長的均勻細(xì)絲后，切成等長的三段，然后把它們并聯(lián)在一起，其電阻值為()A. B3R C. DR突破訓(xùn)練1根據(jù)R可以導(dǎo)出電阻率的表達(dá)式，對溫度一定的某種金屬導(dǎo)線來說，它的電阻率()A跟導(dǎo)線的電阻R成正比B跟導(dǎo)線的橫截面積S成正比C跟導(dǎo)線的長度l成反比D只由其材料的性質(zhì)決定考點二對伏安特性曲線的理解1圖3中，圖線a、b表示線性元件，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RaQ.電功只能用公式WUIt來計算，焦耳熱只能用公式QI2Rt來計算對于非純電阻電路，歐姆定律不再適用例3一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(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)，均正常工作用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A，通過洗衣機電動機的電流是0.50 A，則下列說法中正確的是()A電飯煲的電阻為44 ，洗衣機電動機線圈的電阻為440 B電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機電動機消耗的電功率為155.5 WC1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6104 J，洗衣機電動機消耗的電能為6.6103 JD電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍電功和電熱的處理方法1PUI、WUIt、QI2Rt在任何電路中都能使用在純電阻電路中，WQ，UItI2Rt，在非純電阻電路中，WQ，UItI2Rt.2在非純電阻電路中，由于UItI2Rt，即UIR，歐姆定律R不再成立3處理非純電阻電路的計算問題時，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)系求解突破訓(xùn)練3電阻R和電動機M串聯(lián)接到電路中，如圖6所示，已知電阻R跟電動機線圈的電阻值相等，電鍵接通后，電動機正常工作，設(shè)電阻R和電動機M兩端的電壓分別為U1和U2，經(jīng)過時間t，電流通過電阻R做功為W1，產(chǎn)生熱量為Q1，電流通過電動機做功為W2，產(chǎn)生熱量為Q2，則有()AU1Q2 DW1W2，Q1Q2考點四利用“柱體微元”模型求解電流的微觀表達(dá)式模型簡介帶電粒子在外加電場的作用下，形成定向移動的粒子流，從中取一圓柱形粒子流作為研究對象，即為“柱體微元”模型設(shè)柱體微元的長度為L，橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，電荷定向移動的速率為v，則：(1)柱體微元中的總電荷量為QnLSq.(2)電荷通過橫截面的時間t.(3)電流的微觀表達(dá)式InqvS.例4來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)，經(jīng)一加速電壓為800 kV的直線加速器加速，形成電流強度為1 mA的細(xì)柱形質(zhì)子流已知質(zhì)子電荷量e1.601019 C這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子個數(shù)為多少？假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為N1和N2，則N1N2等于多少？高考題組1(2012浙江理綜17)功率為10 W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60 W的白熾燈相當(dāng)根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰假設(shè)每戶家庭有2只60 W的白熾燈，均用10 W的LED燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近()A8108 kWh B81010 kWhC81011 kWh D81013 kWh答案B解析按每戶一天亮燈5小時計算，每戶一年節(jié)省的電能為(260210)1035365 kWh182.5 kWh，假設(shè)全國共有4億戶家庭，則全國一年節(jié)省的電能為182.54108 kWh7.31010 kWh，最接近于B選項，故選項B正確，選項A、C、D錯誤2(2013安徽理綜19)用圖7所示的電路可以測量電阻的阻值圖中Rx是待測電阻，R0是定值電阻，是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表的電流為零時，測得MPl1，PNl2，則Rx的阻值為()A.R0 B.R0 C.R0 D.R0答案C解析設(shè)R0、Rx與三者的結(jié)點為Q，當(dāng)通過電流表的電流為零時，說明PQ，則UR0URMP，URxURPN，設(shè)IR0IRxI0，IRMPIRPNI，故I0R0IRMP，I0RxIRPN.兩式相除有，所以RxR0R0，正確選項為C.模擬題組3.在如圖8所示的閃光燈電路中，電源的電動勢為E，電容器的電容為C.當(dāng)閃光燈兩端電壓達(dá)到擊穿電壓U時，閃光燈才有電流通過并發(fā)光正常工作時，閃光燈周期性短暫閃光，則可以判定()圖8A電壓的電動勢E一定小于擊穿電壓UB電容器所帶的最大電荷量一定為CEC閃光燈閃光時，電容器所帶的電荷量一定增大D在一個閃光周期內(nèi)，通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等答案D解析閃光燈正常工作時有兩個過程：一個是熄滅時處于斷路狀態(tài)，此時電容器充電，兩極板間電壓增大，直到最大值U；另一個是閃光燈電壓達(dá)到U時開始閃光，電路導(dǎo)通后電容器開始放電由此可知答案為D.4.在如圖9所示的電路中，輸入電壓U恒為8 V，燈泡L標(biāo)有“3 V,6 W”字樣，電動機線圈的電阻RM1 .若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法正確的是()圖9A電動機的輸入電壓是5 VB流過電動機的電流是2 AC電動機的效率是80%D整個電路消耗的電功率是10 W答案AB解析根據(jù)燈泡恰能正常發(fā)光可知電路電流I2 A電動機的輸入電壓是5 V，流過電動機的電流是2 A，電動機輸入功率PUI10 W，整個電路消耗的電功率是82 W16 W，選項A、B正確，D錯誤電動機線圈的電阻發(fā)熱消耗功率I2RM4 W，電動機輸出機械功率為10 W4 W6 W，電動機的效率是60%，選項C錯誤5在如圖10甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個相同規(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0.25 A，則此時()圖10AL1兩端的電壓為L2兩端電壓的2倍BL1消耗的電功率為0.75 WCL2的電阻為12 DL1、L2消耗的電功率的比值大于41答案BD解析電路中的總電流為0.25 A，L1中電流為0.25 A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓為3.0 V，故L1消耗的電功率為PUI0.75 W，選項B正確根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律，L2中電流為0.125 A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓大約為0.3 V，L1兩端的電壓大約為L2兩端電壓的10倍，選項A錯誤由歐姆定律可知L2的電阻為R 2.4 ，選項C錯誤L2消耗的電功率為PUI0.30.125 W0.037 5 W，故L1、L2消耗的電功率的比值大于41，選項D正確(限時：30分鐘)題組1電阻率、電阻定律的理解與應(yīng)用1關(guān)于電阻和電阻率，下列說法中正確的是()A把一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線分成等長的兩段，則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉淼囊话隑由可知，R，C材料的電阻率隨溫度的升高而增大D對某一確定的導(dǎo)體，當(dāng)溫度升高時，若不計導(dǎo)體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它的電阻c 增大，說明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大答案D2下列說法中正確的是()A由R可知，電阻與電壓、電流都有關(guān)系B由R可知，電阻與導(dǎo)體的長度和橫截面積都有關(guān)系C各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而減小D所謂超導(dǎo)體，就是當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱愦鸢窧D解析R是電阻的定義式，R與電壓和電流無關(guān)，故A錯誤；而R是電阻的決定式，橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長度成正比，長度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比，故B正確；電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故C錯誤；當(dāng)溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，導(dǎo)體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，此時的導(dǎo)體叫超導(dǎo)體，故D正確3.電位器是變阻器的一種如圖1所示，如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來，利用它改變燈泡的亮度，下列說法正確的是()圖1A串接A、B使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變暗B串接A、C使滑動觸頭逆時針轉(zhuǎn)動，燈泡變亮C串接A、C使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變暗D串接B、C使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變亮答案AD解析根據(jù)電位器結(jié)構(gòu)和連線可知：串接A、B使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動時回路電阻增大，回路電流減小，燈泡變暗，A正確；同理，D正確；串接A、C時，滑動觸頭不能改變回路電阻，燈泡亮度不變，故B、C錯誤4有甲、乙兩個由同種金屬材料制成的導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的兩倍，而單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量乙是甲的兩倍，以下說法中正確的是()A甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的兩倍C乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動的速率是甲導(dǎo)體的兩倍D甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動的速率大小相等答案B題組2對伏安特性曲線的理解與應(yīng)用5如圖2所示是某導(dǎo)體的IU圖線，圖中45，下列說法正確的是()圖2A通過該導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比B此導(dǎo)體的電阻R2 CIU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以Rcot 451.0 D在該導(dǎo)體兩端加6.0 V電壓時，每秒通過導(dǎo)體截面的電荷量是3.0 C答案ABD解析由題圖可知，通過該導(dǎo)體的電流I與其兩端電壓U成正比，A正確；導(dǎo)體電阻R2 ，對應(yīng)IU圖線斜率的倒數(shù)，但Rcot 45，B正確，C錯誤；當(dāng)U6.0 V時，I3.0 A，故每秒通過該導(dǎo)體截面的電荷量為qIt3.0 C，D正確6.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖3中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是()圖3AB點的電阻為12 BB點的電阻為40 C導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1 D導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9 答案B解析根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點的電阻分別為RA 30 ，RB 40 ，所以RRBRA10 ，故B對，A、C、D錯7在電噴汽車的進(jìn)氣管道中，廣泛地使用著一種叫“電熱絲式空氣流量傳感器”的部件，其核心部分是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲如圖4所示，電源的輸出電壓恒定當(dāng)進(jìn)氣管道中的冷空氣流速越大時，電阻R0兩端的電壓U0越高，反之，電壓U0就越低這樣，管道內(nèi)空氣的流速就轉(zhuǎn)變成了可以測量的電壓信號，便于汽車內(nèi)的電腦系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制，如果將這種電熱絲從汽車的進(jìn)氣管道中取出，放在實驗室中測量它的伏安特性曲線，得到結(jié)果正確的是()圖4答案D題組3電功、電熱、電功率的理解和計算8.如圖5所示為一未知電路，現(xiàn)測得兩個端點a、b之間的電阻為R，若在a、b之間加上電壓U，測得通過電路的電流為I，則該未知電路的電功率一定為()圖5AI2R B.CUI DUII2R答案C解析不管電路是否為純電阻電路，電路的電功率一定為PUI，選項C正確；只有電路為純電阻電路時，才有PUII2R，故A、B錯誤；而UII2R為電能轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式能的功率，故D錯誤9.電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術(shù)工人常將電烙鐵和一個燈泡串聯(lián)使用，燈泡還和一只開關(guān)并聯(lián)，然后再接到市電上(如圖6所示)，下列說法正確的是()圖6A開關(guān)接通時比開關(guān)斷開時消耗的總電功率大B開關(guān)接通時，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使消耗的電功率減小C開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，電烙鐵也通電，消耗的總功率增大，但電烙鐵發(fā)熱較少D開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，可供在焊接時照明使用，消耗的總功率不變答案A10.在研究微型電動機的性能時，應(yīng)用如圖7所示的實驗電路進(jìn)行實驗調(diào)節(jié)滑動變阻器R并控制電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50 A和2.0 V重新調(diào)節(jié)R并使電動機恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和24.0 V則這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時輸出功率為()圖7A32 W B44 W C47 W D48 W答案A解析當(dāng)電動機停止轉(zhuǎn)動時，此時電動機相當(dāng)于一個純電阻，所以由題中的兩表讀數(shù)，可以計算出電動