高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題七 第1講 電流 電阻 電功及電功率課件 新人教版.ppt

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專題七恒定電流 第1講電流電阻電功及電功率 一 電流 電阻 歐姆定律1 電流 1 電流 通過導(dǎo)體橫截面的電量與通過這些電量所用時間的 是標(biāo)量 2 表達(dá)式 比值 neSv 正電荷 宏觀表達(dá)式 I 微觀表達(dá)式 I 3 方向 物理學(xué)中規(guī)定 定向移動的方向為電流的方向 2 電阻 電阻定律 電阻率 1 電阻的定義式 R 注意 電阻與電壓和電流強 度無關(guān) 導(dǎo)體對電流的阻礙作用 長度 物理意義 導(dǎo)體的電阻反映了 2 電阻定律 在溫度不變的情況下 導(dǎo)體的電阻跟其 成正比 跟其 成反比 還與它的 有關(guān) 表達(dá)式為 此為電阻的決定式 橫截面積 材料 3 電阻率 溫度 與溫度的關(guān)系 有的隨溫度的升高而增大 如金屬材料 有的隨溫度的升高而減小 如半導(dǎo)體材料 有的幾乎不受溫度的影響 如錳銅合金 鎳銅合金 3 歐姆定律 正比 反比 1 內(nèi)容 導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成 跟它的電阻R成 2 公式 I 3 適用條件 適用于金屬和電解液導(dǎo)電或純電阻電路 二 電功 電功率 焦耳定律 1 電功 電場力 UIt 電能 1 定義 電路中 移動電荷所做的功 2 公式 W qU 適用于所有的用電器 3 實質(zhì) 轉(zhuǎn)化成其他形式的能的過程 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 3 額定功率 用電器正常工作時的功率 當(dāng)用電器兩端的 或流過用電器的 為額定值時 它就一定正常工作 用電器實際工作時的功率必須 額定功率 快慢 UI 電壓 電流 小于或等于 電流的二次方 導(dǎo)體的電阻 通電時間 3 焦耳定律 1 內(nèi)容 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 成正比 跟 及 成正比 2 表達(dá)式 Q I2Rt 基礎(chǔ)檢測 2015年天津六校聯(lián)考 電阻R和電動機M串聯(lián)接到電路中 如圖7 1 1所示 已知電阻R跟電動機線圈的電阻值相等 開關(guān)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 圖7 1 1 B U1 U2 Q1 Q2D W1 W2 Q1 Q2 A U1 U2 Q1 Q2C W1 W2 Q1 Q2答案 A 考點1 伏安特性曲線的應(yīng)用 重點歸納1 導(dǎo)體的伏安特性曲線研究部分電路歐姆定律時 常畫成I U或U I圖象 如圖7 1 2甲 乙所示 對于線性元件 伏安特性曲線是直線 對于非線性元件 伏安特性曲線是曲線 圖7 1 2 2 注意 只不過U I改變 R的值不同 4 在涉及U I圖象問題時要注意 有些圖象的原點不是以 U 0 I 0為起始的 典例剖析例1 多選 2015年江蘇名校檢測 在如圖7 1 3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 25A 則此時 甲 乙 圖7 1 3 思維點撥 對非線性元件一定要注意在不同電壓下 元件 的電阻值不同 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 BD 考點練透 1 多選 2016年黑龍江牡丹江期中 在如圖7 1 4甲所示的電路中 R1為定值電阻 R2為滑動變阻器 閉合電鍵S 將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端 兩個電壓表的示數(shù) 隨電路中電流變化的完整過程圖象如圖乙所示 則 甲 乙 圖7 1 4 A 圖線甲是電壓表示數(shù)隨電流變化的圖線B 電源內(nèi)電阻的阻值為10 C 電源的最大輸出功率為3 6W D 滑動變阻器R2的最大功率為0 9W答案 AD 2 多選 如圖7 1 5甲所示電路 小燈泡通電后其兩端電壓U隨所通過的電流I變化的圖象如圖乙所示 P為圖象上一點 PN為圖象的切線 PM為U軸的垂線 PQ為I軸的垂線 下 列說法中正確的是 甲 乙 圖7 1 5 A 隨著所通電流的增大 小燈泡的電阻增大 C 在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時 電阻R兩端的電壓為I1RD 對應(yīng)P點 小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的 面積 答案 ABD 考點2 電功 電功率 電熱的計算 重點歸納1 電功 電熱和電功率的區(qū)別 續(xù)表 2 非純電阻電路的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系 在非純電阻電路 含有電動機 電解槽等 中消耗的電能除轉(zhuǎn)化成內(nèi)能外 還轉(zhuǎn)化成機械能 如電動機 或化學(xué)能 如電解槽 即 電動機 W E機 Q UIt E機 I2Rt 電解槽 W E化 Q UIt E化 I2Rt 此時 W Q UIt I2Rt 典例剖析例2 如圖7 1 6所示 有一個提升重物用的直流電動機 電動機銘牌有 電機內(nèi)阻r 0 6 的標(biāo)志 如果已知電路中的固定電阻R 10 電路兩端電壓U 160V 電壓表的示數(shù)U 110V 根據(jù)以上數(shù)據(jù)試計算 1 通過電動機的電流 2 電動機的輸入功率 3 電動機的輸出功率 圖7 1 6 思維點撥 電壓表與電動機并聯(lián) 故電動機的電壓為電壓表的讀數(shù) 用串聯(lián)分壓原理計算出定值電阻的電壓 用歐姆定律計算出電路的總電流 即可對電動機進(jìn)行計算 得出結(jié)果 解 1 電阻R與電動機串聯(lián) 所以電流相等 對電阻R根據(jù)歐姆定律 由串并聯(lián)的規(guī)律可得 2 電動機的輸入功率P入 IU 5 110W 550W 3 電動機的發(fā)熱功率Pr I2r 52 0 6W 15W 電動機的輸出功率P出 P入 Pr 535W 備考策略 在非純電阻電路里 要注意區(qū)別電功和電熱 注意應(yīng)用能量守恒定律 電熱Q I2Rt 電動機消耗的電能也就是電流做的功W UIt 由能量守恒得W Q E E為其他形式的能 這里是機械能 對電動機來說 輸入的功率P入 IU 發(fā)熱的功率P熱 I2R 輸出的功率即機械功率P機 P入 P熱 UI I2R 考點練透 3 2015年廣東電白一中月考 一個電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同 都為R 設(shè)通過它們的電流相同 電動機正常 運轉(zhuǎn) 則在相同的時間內(nèi) 下列說法中錯誤的是 A 電爐和電動機產(chǎn)生的電熱相等B 電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率C 電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓D 電動機產(chǎn)生的熱功率大于電爐產(chǎn)生的熱功率 解析 因為電熱Q I2Rt 所以當(dāng)電流I 電阻R都相等時 電熱也相等 熱功率也相等 電爐兩端的電壓U IR 但電動機兩端的電壓除了發(fā)熱還要工作 U IR U 所以電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓 而消耗功率即為總功率P UI 所以電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率 答案 D 4 2015年浙江杭州檢測 一個用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D 其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖象如圖7 1 7甲所示 若將它與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻R1 R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端 3個用電器消耗的電功率均為P 現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路 接在該電源的兩端 設(shè)電阻器D和電阻R1 R2消耗 的電功率分別是PD P1 P2 則它們之間的關(guān)系為 甲 乙 圖7 1 7 答案 D