高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 歐姆定律 電功和電功率

1、高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 歐姆定律 電功和電功率課件第1頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四一、電流1.定義:電荷的定向移動形成電流。2.公式:I=。知識梳理3.方向:規(guī)定和正電荷定向移動的方向相同,和負(fù)電荷定向移動的方向相反。4.形成電流的條件:導(dǎo)體兩端存在電壓。第2頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四5.單位:國際單位是安。1 A=103 mA=106 A。注意I=中q是指時間t內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面而不是單位橫截面的電荷量。在電解液導(dǎo)電和氣體導(dǎo)電中q應(yīng)為通過該截面的正、負(fù)電荷量的絕對值之和。第3頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分

2、，星期四二、電阻1.定義:導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體中的電流的比值。2.定義式:R=。3.單位:歐姆,簡稱歐,國際符號 。4.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,R越大,阻礙作用越強(qiáng)。三、電阻定律1.內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度l成正比,與它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。第4頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四2.電阻率(1)計算公式:=,與導(dǎo)體的長度l、橫截面積S無關(guān),是導(dǎo)體材料本身的電學(xué)性質(zhì),由導(dǎo)體的材料決定,且與溫度有關(guān)。(2)物理意義:反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,在數(shù)值上等于用這種材料制成的1 m長,橫截面積為1 m

3、2的導(dǎo)線的電阻值。(3)與溫度的關(guān)系a.隨溫度的升高而增大,如金屬材料。b.隨溫度的升高而減小,如半導(dǎo)體材料。c.幾乎不受溫度的影響,如錳銅合金、鎳銅合金。第5頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四1.電功:電流在一段電路中所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I、通電時間t三者的乘積,即W=UIt。2.電功率:單位時間內(nèi)電流所做的功。由W=UIt和P=得出,P=UI。只有在純電阻電路中P=I2R。3.電熱:電流流過一段導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量。Q等于電流I的平方、導(dǎo)體的電阻R、通電時間t三者的乘積。Q=I2Rt(焦耳定律)。適用范圍:Q=I2Rt適用于任何形式的恒定電流電

4、路的電熱計算(純電阻電路和非純電阻電路)。四、電功、電功率、電熱第6頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四焦耳定律說明有電阻才能產(chǎn)生電熱,如果一段電路上的電阻R=0,這段電路上將無電熱產(chǎn)生,如電流流過超導(dǎo)體時。注意電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功,就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。3.電熱:電流流過一段導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量。Q等于電流I的平方、導(dǎo)體的電阻R、通電時間t三者的乘積。Q=I2Rt(焦耳定律)。適用范圍:Q=I2Rt適用于任何形式的恒定電流電路的電熱計算(純電阻電路和非純電阻電路)。第7頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四1.關(guān)于導(dǎo)體的電阻,下列說

5、法正確的是()A.導(dǎo)體的電阻僅由導(dǎo)體兩端的電壓決定B.導(dǎo)體的電阻在一定溫度下僅由長度和橫截面積決定C.導(dǎo)體的電阻在一定溫度下由導(dǎo)體的長度、粗細(xì)及材料決定D.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體所通電流的大小有關(guān)答案C導(dǎo)體的電阻在一定溫度下由導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積決定,與電壓、電流無關(guān),因此A、B、D錯誤,C正確。第8頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四2.一臺電動機(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,在相同的時間內(nèi)()電爐放出的熱量與電動機(jī)放出的熱量相等電爐兩端電壓小于電動機(jī)兩端電壓電爐兩端電壓等于電動機(jī)兩端電壓電動機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率A.B.C

6、.D.答案A由P熱=I2R知正確。對電爐P電爐=UI=I2R,而電動機(jī)P電動機(jī)=UI=I2R+P機(jī),所以UU,P電爐Q,即UItI2Rt;電功率大于熱功率,即UII2R,在計算電功和電熱時要用各自的定義式。W=UItP=UI;Q=I2RtP熱=I2R。說明(1)W=UIt、Q=I2Rt是電功、電熱的定義式,適用于任何電路中電功、電熱的計算。(2)在純電阻電路中,UIt=I2Rt=U2t/R,可以通過不同形式計算電功和電熱,但在非純電阻電路中,電功和電熱只能通過定義式計算。(3)若電路中消耗的電能只轉(zhuǎn)化為電路的內(nèi)能(例如純電阻電路),歐姆定律第32頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23

7、分，星期四U=IR適用;若電路中消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能(例如非純電阻電路),歐姆定律U=IR不適用,此時UIR,但對電路中的純電阻器件仍適用。(4)白熾燈或小燈泡都是純電阻,不要認(rèn)為它們消耗的電能有一部分轉(zhuǎn)化成了光能,其實電能還是全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,只不過內(nèi)能中又有一部分進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成了光能而已。(5)特別注意:根據(jù)燈泡的額定功率和額定電壓求得的電阻值是燈泡正常工作時的電阻,在非工作狀態(tài)下其阻值小于其正常工作時的電阻,如“220 V100 W”的燈泡,正常工作時電阻R=484 ,而直接用多用電表測得其電阻值約為10 。第33頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分

8、，星期四典例有一個直流電動機(jī),把它接入0.2 V電壓的電路時,電動機(jī)不轉(zhuǎn),測得流過電動機(jī)的電流是0.4 A;若把電動機(jī)接入2.0 V 電壓的電路中,電動機(jī)正常工作,工作電流是1.0 A。求電動機(jī)正常工作時的輸出功率多大?如果在電動機(jī)正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,電動機(jī)的發(fā)熱功率是多大?解析當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時,電動機(jī)無機(jī)械能輸出,故電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,相當(dāng)于純電阻電路,歐姆定律成立。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時,一部分電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能輸出,但因線圈有電阻,故又在線圈上產(chǎn)生內(nèi)能,輸入的電功率P電=P熱+P機(jī)。接U=0.2 V電壓時,電動機(jī)不轉(zhuǎn),電流I=0.4 A,根據(jù)歐姆定律,線圈電阻R=0.5 。當(dāng)接U=2.0 V電壓時,電流I=1.0 A,故第34頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四輸入電功率P電=UI=2.01.0 W=2.0 W消耗熱功率P熱=I2R=1.020.5 W=0.5 W故輸出功率即機(jī)械功率P機(jī)=P電-P熱=2.0 W-0.5 W=1.5 W。如果正常工作時轉(zhuǎn)子被卡住,則電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,故其發(fā)熱功率P熱= W=8 W。答案見解析第35頁，共36頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四B.t時間內(nèi)所產(chǎn)生的電熱為UItC.t時間內(nèi)所產(chǎn)生的電熱為I2RtD.t時間內(nèi)輸出的機(jī)械能為(U-IR)It答案CD解析電動機(jī)的電功率為UI,A錯;t時