一輪 電流_電阻_電功及電功率

1、第七章恒定電流第1講電流電阻電功及電功率考綱考綱考情考情三年三年2 2考高考指數(shù)：考高考指數(shù)：1.1.電流電流2.2.電阻定律電阻定律3.3.歐姆定律歐姆定律4.4.電功率、焦耳定律電功率、焦耳定律【知識梳理】知識點1 電阻定律電流1.電流：(1)形成。導體中有能夠_的電荷。導體兩端存在_。自由移動電壓(2)方向：規(guī)定為_定向移動的方向。電流是_(選填：A.標量B.矢量)。(3)定義式：I=_。(4)微觀表達式：I=_。(5)單位：安培(安),符號A,1 A=1 C/s。qt正電荷AnqSv2.電阻：(1)定義式：R=_。(2)物理意義：導體的電阻反映了導體對電流的_。3.電阻定律：(1)內(nèi)容

2、：同種材料的導體,其電阻R與它的_成正比,與它的_成反比,導體的電阻與構成它的_有關。(2)表達式：R=_,單位：_。UISl阻礙作用長度橫截面積材料m4.電阻率：(1)計算式：=_。(2)物理意義：反映導體的_,是表征_的物理量。(3)電阻率與溫度的關系。金屬：電阻率隨溫度升高而_。半導體：電阻率隨溫度升高而_。SRl導電性能材料性質(zhì)增大減小一些合金：幾乎不受溫度的影響。超導體：當溫度降低到_附近時,某些材料的電阻率突然_,成為超導體。絕對零度減小為零5.歐姆定律：(1)內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩端的_成正比,跟導體的_成反比。(2)表達式：I=_。(3)適用范圍。_導電和_導電(對氣體導電

3、不適用)。_電路(不含電動機、電解槽的電路)。UR電壓電阻金屬電解液純電阻(4)導體的伏安特性曲線。I-U圖線：以電流為縱軸、_為橫軸畫出導體上的電流隨電壓的變化曲線,如圖所示。電壓比較電阻的大?。簣D線的斜率 ,圖中R1_R2(選填“”“知識點2 電功率、焦耳定律1.電功：(1)定義：電路中_移動電荷做的功。(2)公式：W=qU=_。(3)電流做功的實質(zhì)：_轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程。電場力UIt電能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_。(2)公式：P= =_。3.焦耳定律：(1)電熱：電流流過一段導體時產(chǎn)生的_。(2)計算式：Q=_。Wt快慢UI熱量I2Rt4.熱功率：

4、(1)定義：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量。(2)表達式：P= =_。QtI2R【思維診斷】(1)導體中只要電荷運動就形成電流。()(2)電流有方向,所以它是一個矢量。()(3)根據(jù)I= ,可知I與q成正比。()(4)在小燈泡的U -I圖線中,圖線上某點的切線的斜率表示該點的電阻大小。()qt(5)由I= 知道,通過同一段導體的電流跟加在它兩端的電壓成正比。()(6)公式P=UI和P= 適用于任何電路的電功率的計算。()URWt(4)。小燈泡的U -I圖線是彎向U軸的曲線,圖線上某點的電阻大小等于該點與坐標原點連線的斜率而非切線斜率?！拘☆}快練】1.某電解池,如果在1s內(nèi)共有5.01018個二價正離子和1

5、.01019個一價負離子通過某橫截面,那么通過這個橫截面的電流是()A.0B.0.8 AC.1.6 AD.3.2 A【解析】選D。通過橫截面的正離子的電量q1=1.610-1925.01018C,通過橫截面的負離子的電量q2=-1.610-191.01019C,則q=|q1|+|q2|=3.2C,則I= =3.2A,D正確。qt3.(多選)一只標有“220V60 W”的白熾燈泡,加上的電壓U由零逐漸增大到220 V。在此過程中,電壓U和電流I的關系可用圖線表示。在如圖所示的四個圖線中,肯定不符合實際的是()【典例1】(多選)截面直徑為d、長為L的導線,兩端電壓為U,當這三個量中的一個改變時,對

6、自由電子定向移動平均速率的影響,下列說法正確的是()A.電壓U加倍時,自由電子定向移動的平均速率不變B.導線長度L加倍時,自由電子定向移動的平均速率減為原來的一半C.導線截面直徑d加倍時,自由電子定向移動的平均速率不變D.導線截面直徑d加倍時,自由電子定向移動的平均速率加倍【解題探究】(1)請寫出有關的三個表達式。電流的微觀表達式：I=_。電阻定律：R=_。歐姆定律：I=_。(2)根據(jù)以上三個表達式導出自由電子定向移動的速率表達式為v=_。LSURUne LneSv【解析】選B、C。根據(jù)電流I的微觀表達式、定義式以及電阻的決定式可得：I=neSv= 所以v= 由此可知電壓U加倍時,自由電子定向

7、移動的平均速率v加倍,A錯誤;導線長度L加倍時,自由電子定向移動的平均速率減半,B正確;導線截面直徑d加倍時,自由電子定向移動的平均速率v不變,C正確,D錯誤。UUSRL，Une L?！究偨Y(jié)提升】三種速率的比較(1)電子定向移動速率：電子在金屬導體中的平均運動速率,也是公式I=neSv的v,大小約為10-5m/s。(2)電流的傳導速率：電流在導體中的傳導速率等于光速,為3 108m/s。閉合開關的瞬間,電路中各處以光速建立恒定電場,電路中各處的自由電子幾乎同時定向移動,整個電路也幾乎同時形成了電流。(3)電子熱運動速率：電子做無規(guī)則熱運動的速率,大小約為105m/s。由于熱運動向各個方向運動的

8、機會相等,故此運動不能形成電流。2.(2015新鄉(xiāng)模擬)安培提出了著名的分子電流假說,根據(jù)這一假說,電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流。設電量為e的電子以速率v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動,關于該環(huán)形電流的說法,正確的是()A.電流強度為 ,電流方向為順時針B.電流強度為 ,電流方向為順時針C.電流強度為 ,電流方向為逆時針D.電流強度為 ,電流方向為逆時針ve2 rverve2 rver【解析】選C。電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流,電子運動周期為T= 根據(jù)電流的定義式得：電流強度為I= 因為電子帶負電,所以電流方向與電子定向移動方向相反,即沿逆時針方向,故C正確。2 rv，qev

9、e,tT2 r考點3 電功、電功率及電熱的計算純電阻電路與非純電阻電路的比較：純電阻電路純電阻電路非純電阻電路非純電阻電路實例實例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動機等熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動機等電動機、電解槽、電動機、電解槽、日光燈等日光燈等電功電功與電熱與電熱W=UIt,Q=IW=UIt,Q=I2 2Rt= Rt= W=QW=QW=UIt,Q=IW=UIt,Q=I2 2RtRtWQWQ電功率與電功率與熱功率熱功率P P電電=UI,=UI,P P熱熱=I=I2 2R= ,PR= ,P電電=P=P熱熱P P電電=UI,P=UI,P熱熱=I=I2 2R,R,P P電電PP熱熱2UtR2UR【典例3】如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內(nèi)電阻r=0.8,電路中另一電阻R=10,直流電壓U=160V,電壓表示數(shù)UV=110V。試求：(1)通過電動機的電流。(2)輸入電動機的電功率。(3)若電動機以v=1m/s勻速豎直向上提升重物,求該重物的質(zhì)量。(g取10m/s2)【變式訓練】(多選)(2014紹興模擬)一臺直流電動機的電阻為R,額定電壓為U,額定電流為I,當其