高三物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 第1講 電流 電阻 電功及電功率課件

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1、第八章恒定電流第1講電流電阻電功及電功率【知識(shí)梳理【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)1 1歐姆定律歐姆定律1.1.電流電流: :(1)(1)定義定義: :自由電荷的自由電荷的_移動(dòng)形成電流。移動(dòng)形成電流。(2)(2)公式公式:I=_,:I=_,單位單位:_,:_,符號(hào)符號(hào):A,1A=1C/s:A,1A=1C/s。(3)(3)方向方向: :規(guī)定為規(guī)定為_定向移動(dòng)的方向定向移動(dòng)的方向, ,電流是電流是_(A.(A.標(biāo)量標(biāo)量B.B.矢量矢量) )。定向定向qt安培安培( (安安) )正電荷正電荷A A(4)(4)微觀式微觀式:_:_。如圖如圖n:_n:_內(nèi)自由電荷的個(gè)數(shù)內(nèi)自由電荷的個(gè)數(shù)q:q:自由電荷的帶電量

2、自由電荷的帶電量S:_S:_橫截面積橫截面積v:v:電荷電荷_移動(dòng)速率移動(dòng)速率I=nqSvI=nqSv單位體積單位體積導(dǎo)體導(dǎo)體定向定向2.2.歐姆定律歐姆定律: :(1)(1)內(nèi)容內(nèi)容: :導(dǎo)體中的電流導(dǎo)體中的電流I I跟導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體兩端的電壓U U成成_,_,跟導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的電阻R R成成_。(2)(2)公式公式:_:_。(3)(3)適用范圍適用范圍: :適用于適用于_和電解液導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電, ,不適用于氣不適用于氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件。態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件。正比正比反比反比IUR金屬金屬知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)2 2電阻定律電阻定律1.1.電阻電阻: :(1)(1)物理意義物理意義: :反映

3、反映_的大小的物理的大小的物理量量, ,電阻越大電阻越大, ,阻礙作用阻礙作用_。(2)(2)定義式定義式:_,:_,單位單位:_,:_,符號(hào)符號(hào):_:_。導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用越大越大URI歐姆歐姆2.2.電阻定律電阻定律: :(1)(1)內(nèi)容內(nèi)容: :同種材料的同種材料的導(dǎo)體導(dǎo)體, ,其電阻跟它的長(zhǎng)度成其電阻跟它的長(zhǎng)度成_,_,與它的橫截面積成與它的橫截面積成_,_,導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。料有關(guān)。(2)(2)表達(dá)式表達(dá)式:_:_。正比正比反比反比RSl如圖如圖, ,同種材料制成的三段金屬導(dǎo)體同種材料制成的三段金屬導(dǎo)體A A、B B、C,C,長(zhǎng)

4、度及橫長(zhǎng)度及橫截面積如圖所示截面積如圖所示, ,若若A A的電阻為的電阻為R,R,則則R RB B=_,R=_,RC C=_=_。R22R2R3.3.電阻率電阻率: :(1)(1)物理意義物理意義: :反映導(dǎo)體的反映導(dǎo)體的_,_,是導(dǎo)體材料本是導(dǎo)體材料本身的屬性。身的屬性。(2)(2)計(jì)算式計(jì)算式:_,:_,單位單位:m m。導(dǎo)電性能導(dǎo)電性能SR l(3)(3)電阻率與溫度的關(guān)系。電阻率與溫度的關(guān)系。金屬金屬: :電阻率隨溫度的電阻率隨溫度的升高而升高而_;_;半導(dǎo)體半導(dǎo)體: :電阻率隨溫度升高而電阻率隨溫度升高而_。增大增大減小減小知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)3 3電功、電功率、焦耳定律電功、電功率、焦耳定

5、律1.1.電功電功: :(1)(1)定義定義: :導(dǎo)體中的導(dǎo)體中的自由電荷在自由電荷在_作用下定向移動(dòng)作用下定向移動(dòng), ,電場(chǎng)力做的功稱為電功。電場(chǎng)力做的功稱為電功。(2)(2)公式公式:_:_。(3)(3)電流做功的實(shí)質(zhì)電流做功的實(shí)質(zhì): :電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。電場(chǎng)力電場(chǎng)力W=qU=IUtW=qU=IUt2.2.電功率電功率: :(1)(1)定義定義: :單位時(shí)間內(nèi)電流做的功單位時(shí)間內(nèi)電流做的功, ,表示電流做功的表示電流做功的_。(2)(2)公式公式:_:_。快慢快慢WPIUt3.3.焦耳定律焦耳定律: :(1)(1)電熱電熱: :電流流過一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的

6、電流流過一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的_。(2)(2)計(jì)算式計(jì)算式:_:_。4.4.熱功率熱功率: :(1)(1)定義定義: :單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。(2)(2)表達(dá)式表達(dá)式: _: _。熱量熱量Q=IQ=I2 2RtRt2QPI Rt【易錯(cuò)辨析【易錯(cuò)辨析】(1)(1)導(dǎo)體中只要有電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流。導(dǎo)體中只要有電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流。( () )(2)(2)歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電和氣體導(dǎo)電。歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電和氣體導(dǎo)電。( () )(3)(3)導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比, ,與通過導(dǎo)體與通過導(dǎo)體的電流成反比。的電流成反比。( () )(4)(4)電阻

7、率是由導(dǎo)體本身決定的。電阻率是由導(dǎo)體本身決定的。( () )(5)(5)公式公式Q=IQ=I2 2RtRt適用于任何電路中電熱的計(jì)算。適用于任何電路中電熱的計(jì)算。( () )(6)(6)公式公式P=IUP=IU只適用于純電阻電路中電功率的計(jì)算。只適用于純電阻電路中電功率的計(jì)算。( () )提示提示: :(1)(1)。自由電荷定向移動(dòng)才能形成電流。自由電荷定向移動(dòng)才能形成電流。(2)(2)。歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電。歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電, ,不適用于氣體導(dǎo)電。不適用于氣體導(dǎo)電。(3)(3)。導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身決定。導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身決定, ,與導(dǎo)體兩端的電與導(dǎo)體兩端的電壓及通過導(dǎo)體的電流無關(guān)

8、。壓及通過導(dǎo)體的電流無關(guān)。(4)(4)。電阻率是導(dǎo)體本身的屬性。電阻率是導(dǎo)體本身的屬性, ,由導(dǎo)體本身決定。由導(dǎo)體本身決定。(5)(5)。無論是純電阻電路還是非純電阻電路。無論是純電阻電路還是非純電阻電路, ,公式公式Q=IQ=I2 2RtRt都是適用的。都是適用的。(6)(6)。公式。公式P=IUP=IU適用于任何電路中電功率的計(jì)算。適用于任何電路中電功率的計(jì)算?？键c(diǎn)考點(diǎn)1 1電阻、電阻定律的應(yīng)用電阻、電阻定律的應(yīng)用【核心要素精講【核心要素精講】1.1.電阻與電阻率的關(guān)系電阻與電阻率的關(guān)系: :電阻率是影響導(dǎo)體電阻大小的因素之一電阻率是影響導(dǎo)體電阻大小的因素之一, ,導(dǎo)體的長(zhǎng)度、導(dǎo)體的長(zhǎng)度、

9、橫截面積一定時(shí)橫截面積一定時(shí), ,導(dǎo)體材料的電阻率越大導(dǎo)體材料的電阻率越大, ,導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻越大。越大。2.2.電阻的決定式和定義式電阻的決定式和定義式: :(1)(1)電阻的決定式電阻的決定式R= R= 指明了電阻的決定因素指明了電阻的決定因素, ,適用適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液。于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液。(2)(2)電阻的定義式電阻的定義式 提供了一種測(cè)量電阻的方法提供了一種測(cè)量電阻的方法, ,并不說明電阻與并不說明電阻與U U和和I I有關(guān)有關(guān), ,適用于任何純電阻電路。適用于任何純電阻電路。SlURI【高考命題探究【高考命題探究】【典例【典例1 1

10、】(2017(2017西安模擬西安模擬) )有長(zhǎng)度相同、質(zhì)量相同、有長(zhǎng)度相同、質(zhì)量相同、材料不同的金屬導(dǎo)線材料不同的金屬導(dǎo)線A A、B B各一根。已知各一根。已知A A的密度比的密度比B B的的大大,A,A的電阻率比的電阻率比B B的小。則的小。則A A、B B兩根導(dǎo)線的電阻為世兩根導(dǎo)線的電阻為世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722167(42722167() )A.RA.RA ARRB B B.RB.RA ARbcabc。電流沿以下方向流過該金屬電阻。電流沿以下方向流過該金屬電阻, ,其中電阻其中電阻阻值最小的是阻值最小的是( () )【解析【解析】選選A A。根據(jù)電阻定律。根據(jù)電阻定律 ,

11、,電阻阻值最小的電阻阻值最小的應(yīng)該是截面積最大應(yīng)該是截面積最大, ,長(zhǎng)度最短長(zhǎng)度最短;A;A圖中圖中, ,截面積最大截面積最大, ,長(zhǎng)度長(zhǎng)度最短最短, ,故故A A圖電阻阻值最小圖電阻阻值最小, ,選選A A。RS l2.2.有一種有一種“電測(cè)井電測(cè)井”技術(shù)技術(shù), ,用鉆頭在地上用鉆頭在地上鉆孔鉆孔, ,在鉆孔中進(jìn)行電特性測(cè)量在鉆孔中進(jìn)行電特性測(cè)量, ,可以反可以反映地下的有關(guān)情況映地下的有關(guān)情況, ,如圖所示為一鉆孔如圖所示為一鉆孔, ,其形狀為圓柱體其形狀為圓柱體, ,半徑為半徑為10cm,10cm,設(shè)里面充設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水滿濃度均勻的鹽水, ,其電阻率其電阻率=0.314=0.3

12、14m,m,在鉆孔的在鉆孔的上表面和底部加上電壓上表面和底部加上電壓, ,測(cè)得測(cè)得U=100V,I=100mAU=100V,I=100mA。求該鉆。求該鉆孔的深度?？椎纳疃?。【解析【解析】鹽水電阻鹽水電阻 =1 000=1 000由電阻定律由電阻定律 , ,S=rS=r2 2=3.14=3.141010-2-2m m2 2解得解得h=100mh=100m答案答案: :100m100mURIhRS考點(diǎn)考點(diǎn)2 2對(duì)歐姆定律及伏安特性曲線的理解對(duì)歐姆定律及伏安特性曲線的理解 【核心要素精講【核心要素精講】1.I= 1.I= 與與 的區(qū)別的區(qū)別: :(1)I= (1)I= 表示通過導(dǎo)體的電流表示通過導(dǎo)

13、體的電流I I與電壓成正比與電壓成正比, ,與電阻與電阻R R成反比。成反比。(2)R= (2)R= 表明了一種測(cè)量電阻的方法表明了一種測(cè)量電阻的方法, ,不能錯(cuò)誤地認(rèn)為不能錯(cuò)誤地認(rèn)為“電阻跟電壓成正比電阻跟電壓成正比, ,跟電流成反比跟電流成反比”。URIURURUI2.2.伏安特性曲線伏安特性曲線: :(1)(1)定義定義: :用縱坐標(biāo)表示電流用縱坐標(biāo)表示電流I I、橫坐標(biāo)表示電壓、橫坐標(biāo)表示電壓U,U,畫出畫出的的I-UI-U圖象。圖象。(2)(2)應(yīng)用。應(yīng)用。伏安特性曲線上每一點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)此時(shí)的電伏安特性曲線上每一點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)此時(shí)的電流值、電壓值。流值、電壓值。I-UI-U

14、圖象中圖線上某點(diǎn)與圖象中圖線上某點(diǎn)與O O點(diǎn)連線的斜率表示電阻的點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)倒數(shù), ,斜率越大斜率越大, ,電阻越小。電阻越小。I-UI-U圖象中圖線上某點(diǎn)到圖象中圖線上某點(diǎn)到I I軸、軸、U U軸的垂線與坐標(biāo)軸所軸的垂線與坐標(biāo)軸所圍的面積對(duì)應(yīng)此時(shí)的電功率。圍的面積對(duì)應(yīng)此時(shí)的電功率。(3)(3)兩類圖線。兩類圖線。線性元件的伏安特性曲線線性元件的伏安特性曲線( (圖甲中圖甲中a a、b)b)是過原點(diǎn)的是過原點(diǎn)的直線直線, ,表明它的電阻是不變的。表明它的電阻是不變的。非線性元件的伏安特性曲線非線性元件的伏安特性曲線( (圖乙中圖乙中c c、d)d)是曲線是曲線, ,表表明它的電阻

15、是變化的。明它的電阻是變化的。 【自思自悟【自思自悟】(1)(1)電流、電阻的定義式、決定式分別是哪個(gè)公式電流、電阻的定義式、決定式分別是哪個(gè)公式? ?(2)(2)如何利用伏安特性曲線分析元件的電阻、電功率如何利用伏安特性曲線分析元件的電阻、電功率? ?(3)(3)線性元件與非線性元件有什么區(qū)別線性元件與非線性元件有什么區(qū)別? ?【高考命題探究【高考命題探究】【典例【典例2 2】( (多選多選) )小燈泡通電后其電小燈泡通電后其電流流I I隨所加電壓隨所加電壓U U變化的圖線如圖所示變化的圖線如圖所示, ,P P為圖線上一點(diǎn)為圖線上一點(diǎn),PN,PN為圖線在為圖線在P P點(diǎn)的切點(diǎn)的切線線,PQ,

16、PQ為為U U軸的垂線軸的垂線,PM,PM為為I I軸的垂線軸的垂線, ,則下列說法中正確則下列說法中正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722168(42722168() )A.A.隨著所加電壓的增大隨著所加電壓的增大, ,小燈泡的電阻增大小燈泡的電阻增大B.B.對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)P P點(diǎn)點(diǎn), ,小燈泡的電阻為小燈泡的電阻為R= R= C.C.對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)P P點(diǎn)點(diǎn), ,小燈泡的電阻為小燈泡的電阻為R= R= D.D.對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)P P點(diǎn)點(diǎn), ,小燈泡的功率為圖中矩形小燈泡的功率為圖中矩形PQOMPQOM所圍的面積所圍的面積大小大小12UI121UII【解析【解析】選選A A、B B、D D。由圖象可

17、以看出。由圖象可以看出, ,隨著電壓的增隨著電壓的增大大, ,圖線的斜率逐漸減小圖線的斜率逐漸減小, ,導(dǎo)體的電阻等于斜率的倒數(shù)導(dǎo)體的電阻等于斜率的倒數(shù), ,所以導(dǎo)體的電阻不斷增大所以導(dǎo)體的電阻不斷增大, ,選項(xiàng)選項(xiàng)A A正確。燈泡的電阻在正確。燈泡的電阻在圖線上每一點(diǎn)都是圖線上每一點(diǎn)都是R= ,R= ,選項(xiàng)選項(xiàng)B B正確、正確、C C錯(cuò)誤。小燈泡錯(cuò)誤。小燈泡的功率的功率P=UI,P=UI,選項(xiàng)選項(xiàng)D D正確。正確。UI【感悟提高【感悟提高】(1)(1)特點(diǎn)特點(diǎn): :本題屬于伏安特性曲線的應(yīng)用問題。本題屬于伏安特性曲線的應(yīng)用問題。(2)(2)方法方法:I-U:I-U圖象中圖線上圖象中圖線上_表

18、示電阻表示電阻;I-U;I-U圖象中圖線上圖象中圖線上_對(duì)應(yīng)此時(shí)的電功率。對(duì)應(yīng)此時(shí)的電功率。(3)(3)拓展拓展:U-I:U-I圖象中圖線上圖象中圖線上_表示表示電阻電阻;U-I;U-I圖象中圖線上圖象中圖線上_對(duì)應(yīng)此時(shí)的電功率。對(duì)應(yīng)此時(shí)的電功率。某點(diǎn)與某點(diǎn)與O O點(diǎn)連線的斜率的倒點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)數(shù)某點(diǎn)到某點(diǎn)到I I軸、軸、U U軸的垂軸的垂線與坐標(biāo)軸所圍的面積線與坐標(biāo)軸所圍的面積某點(diǎn)與某點(diǎn)與O O點(diǎn)連線的斜率點(diǎn)連線的斜率某點(diǎn)到某點(diǎn)到U U軸、軸、I I軸的垂線與坐軸的垂線與坐標(biāo)軸所圍的面積標(biāo)軸所圍的面積【強(qiáng)化訓(xùn)練【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(1.(多選多選)(2017)(2017唐山模擬唐山模擬) )

19、如圖所示是電阻如圖所示是電阻R R的的I-UI-U圖圖象象, ,圖中圖中=45=45, ,由此得出由此得出( () )A.A.通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比B.B.電阻電阻R=0.5R=0.5C.C.因因I-UI-U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)圖象的斜率表示電阻的倒數(shù), ,故故R= =1.0R= =1.0D.D.在在R R兩端加上兩端加上6.0V6.0V的電壓時(shí)的電壓時(shí), ,每秒通過電阻橫截面的每秒通過電阻橫截面的電荷量是電荷量是3.0C3.0C1tan【解析【解析】選選A A、D D。由。由I-UI-U圖象可知圖象可知, ,圖線是一條過原點(diǎn)圖線是一條過原點(diǎn)的

20、傾斜直線的傾斜直線, ,即即I I和和U U成正比成正比,A,A正確正確; ;而電阻而電阻R= =R= =2,B=2,B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;由于縱、橫坐標(biāo)的標(biāo)度不一樣由于縱、橫坐標(biāo)的標(biāo)度不一樣, ,故不能用故不能用tantan計(jì)算斜率表示電阻的倒數(shù)計(jì)算斜率表示電阻的倒數(shù),C,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;在在R R兩端加上兩端加上6.0V6.0V電壓時(shí)電壓時(shí)I= =3.0A,I= =3.0A,每秒通過電阻橫截面的每秒通過電阻橫截面的電荷量電荷量q=It=3.0q=It=3.01C=3.0C,D1C=3.0C,D正確。正確。UI105U6.0 AR22.(2.(多選多選) )某導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中某導(dǎo)體的伏安特

21、性曲線如圖中ABAB段段( (曲線曲線) )所所示示, ,關(guān)于導(dǎo)體的電阻關(guān)于導(dǎo)體的電阻, ,以下說法正確的是以下說法正確的是( () )A.BA.B點(diǎn)的電阻為點(diǎn)的電阻為1212B.BB.B點(diǎn)的電阻為點(diǎn)的電阻為4040C.C.導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了11D.D.導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1010【解析【解析】選選B B、D D。根據(jù)電阻的定義式可以求出。根據(jù)電阻的定義式可以求出A A、B B兩兩點(diǎn)的電阻分別為點(diǎn)的電阻分別為R RA A= = =30=30,R,RB B= = =40=40, ,所以所以R=RR=RB B-R-RA A=

22、10=10,B,B、D D正確正確,A,A、C C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。30.160.15【加固訓(xùn)練【加固訓(xùn)練】1.(20171.(2017濟(jì)寧模擬濟(jì)寧模擬) )如圖所示如圖所示,a,a、b b分別表示由相同材分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲的伏安特料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲的伏安特性曲線性曲線, ,下列判斷中正確的是下列判斷中正確的是( () )A.aA.a代表的電阻絲較粗代表的電阻絲較粗B.bB.b代表的電阻絲較粗代表的電阻絲較粗C.aC.a電阻絲的阻值小于電阻絲的阻值小于b b電阻絲的阻值電阻絲的阻值D.D.圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比圖線表示的電阻絲的阻值

23、與電壓成正比【解析【解析】選選B B。b b圖線的斜率大圖線的斜率大, ,表示電阻小表示電阻小, ,由電阻定由電阻定律律R= ,R= ,可知可知b b代表的電阻絲較粗代表的電阻絲較粗, ,選項(xiàng)選項(xiàng)B B正確正確,A,A、C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì), ,與電阻兩端的電壓無關(guān)與電阻兩端的電壓無關(guān), ,選項(xiàng)選項(xiàng)D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。LS2.(2.(多選多選)(2017)(2017濟(jì)寧模擬濟(jì)寧模擬) )在如圖甲所示的電路中在如圖甲所示的電路中,L,L1 1、L L2 2、L L3 3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡, ,這種小燈泡的伏安特這種小燈泡的伏安特性曲

24、線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S S閉合后閉合后, ,電路中的總電流電路中的總電流為為0.25A,0.25A,則此時(shí)則此時(shí)( () ) A.LA.L1 1的電壓為的電壓為L(zhǎng) L2 2電壓的電壓的2 2倍倍B.LB.L1 1消耗的電功率為消耗的電功率為0.75W0.75WC.LC.L2 2的電阻為的電阻為1212D.LD.L1 1、L L2 2消耗的電功率的比值大于消耗的電功率的比值大于4141【解析【解析】選選B B、D D。由題意知。由題意知, ,開關(guān)閉合后開關(guān)閉合后,L,L1 1的電流是的電流是L L2 2的兩倍的兩倍, ,根據(jù)伏安特性曲線知根據(jù)伏安特性曲線知,L,L1 1的

25、電壓不等于的電壓不等于L L2 2的兩的兩倍倍, ,選項(xiàng)選項(xiàng)A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;由伏安特性曲線知由伏安特性曲線知, ,當(dāng)電流為當(dāng)電流為0.25A0.25A時(shí)時(shí), ,電壓為電壓為3.0V,3.0V,故功率為故功率為0.75W,0.75W,選項(xiàng)選項(xiàng)B B正確正確; ;由題意知由題意知,L,L2 2的電流為的電流為0.125A,0.125A,根據(jù)伏安特性曲線知電壓約為根據(jù)伏安特性曲線知電壓約為0.3V,0.3V,再根據(jù)再根據(jù)R= R= 知選項(xiàng)知選項(xiàng)C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;由由P=UIP=UI知知, ,選項(xiàng)選項(xiàng)D D正確。正確。UI考點(diǎn)考點(diǎn)3 3電功、電功率及電熱的計(jì)算電功、電功率及電熱的計(jì)算 【核心要素

26、精講【核心要素精講】1.1.電功與電熱的區(qū)別與聯(lián)系電功與電熱的區(qū)別與聯(lián)系: :(1)(1)電功電功W=IUtW=IUt是電荷定向移動(dòng)時(shí)是電荷定向移動(dòng)時(shí), ,電場(chǎng)力做的功電場(chǎng)力做的功, ,數(shù)值數(shù)值上等于電能的消耗量上等于電能的消耗量; ;電熱電熱Q=IQ=I2 2RtRt是電流流過一段導(dǎo)體是電流流過一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量。時(shí)產(chǎn)生的熱量。(2)(2)電路中消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)電路中消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí),W=Q;,W=Q;電路中電路中消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外, ,還轉(zhuǎn)化為其他形式的能還轉(zhuǎn)化為其他形式的能時(shí)時(shí),WQ,WQ。2.2.純電阻電路與非純電阻電路純電阻電路與非

27、純電阻電路: :(1)(1)兩種電路的對(duì)比。兩種電路的對(duì)比。純電阻電路純電阻電路非純電阻電路非純電阻電路實(shí)例實(shí)例白熾燈、電爐、電飯鍋、白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)等卡住的電動(dòng)機(jī)等工作中的電動(dòng)機(jī)、電工作中的電動(dòng)機(jī)、電解槽、日光燈等解槽、日光燈等能量能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化電路中消耗的電能全部轉(zhuǎn)電路中消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能化為內(nèi)能W=QW=Q電路中消耗的電能除電路中消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外, ,還轉(zhuǎn)還轉(zhuǎn)化為其他形式的能化為其他形式的能WQWQ電功的電功的計(jì)算計(jì)算 W=UIt W=UIt=I=I2 2Rt= Rt= W=UItW=UIt2UtR純電

28、阻電路純電阻電路非純電阻電路非純電阻電路電熱的計(jì)算電熱的計(jì)算 Q=UIt Q=UIt=I=I2 2Rt=Rt=Q=IQ=I2 2RtRt是否滿足是否滿足歐姆定律歐姆定律滿足滿足不滿足不滿足2UtR(2)(2)非純電阻電路的分析思路非純電阻電路的分析思路: :處理非純電阻電路問題處理非純電阻電路問題時(shí)時(shí), ,要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā), ,圍繞能量守恒定律圍繞能量守恒定律, ,利用利用“電功電功= =電熱電熱+ +其他能量其他能量”分析、求解。分析、求解?！咀运甲晕颉咀运甲晕颉?1)(1)電功與電熱有什么聯(lián)系電功與電熱有什么聯(lián)系? ?(2)(2)純電阻電路中純電阻電路中

29、, ,計(jì)算電功的公式計(jì)算電功的公式W=UItW=UIt和計(jì)算電熱的和計(jì)算電熱的公式公式Q=IQ=I2 2RtRt能否混用能否混用? ?非純電阻電路中呢非純電阻電路中呢? ?(3)(3)歐姆定律的適用范圍是什么歐姆定律的適用范圍是什么? ?【高考命題探究【高考命題探究】【典例【典例3 3】( (多選多選)(2017)(2017新鄉(xiāng)模擬新鄉(xiāng)模擬) )如圖所示是某一直如圖所示是某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖流電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖, ,重物質(zhì)量重物質(zhì)量m=50kg,m=50kg,電源提電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U=110V,U=110V,不計(jì)各種摩擦不計(jì)各種摩擦, ,當(dāng)電動(dòng)機(jī)當(dāng)電動(dòng)機(jī)

30、以以v=0.9m/sv=0.9m/s的恒定速率向上提升重物時(shí)的恒定速率向上提升重物時(shí), ,通過電動(dòng)機(jī)的通過電動(dòng)機(jī)的電流為電流為I=5.0A,I=5.0A,重力加速度重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2, ,則世紀(jì)金榜導(dǎo)則世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)42722169(42722169() )A.A.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為電動(dòng)機(jī)的輸入功率為550W550WB.B.電動(dòng)機(jī)提升重物的功率為電動(dòng)機(jī)提升重物的功率為550W550WC.C.電動(dòng)機(jī)提升重物的功率為電動(dòng)機(jī)提升重物的功率為450W450WD.D.電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為2222【思考探究【思考探究】(1)(1)如何計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸入功率及電

31、動(dòng)機(jī)提升重物的功如何計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸入功率及電動(dòng)機(jī)提升重物的功率率? ?提示提示: :電動(dòng)機(jī)的輸入功率根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸入功率根據(jù)P=UIP=UI計(jì)算計(jì)算, ,電動(dòng)機(jī)提升重電動(dòng)機(jī)提升重物的功率根據(jù)物的功率根據(jù)P=FvP=Fv計(jì)算。計(jì)算。(2)(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率、提升重物的功率、熱功率之間電動(dòng)機(jī)的輸入功率、提升重物的功率、熱功率之間有什么關(guān)系有什么關(guān)系? ?提示提示: :電動(dòng)機(jī)的輸入功率電動(dòng)機(jī)的輸入功率= =提升重物的功率提升重物的功率+ +熱功率。熱功率。(3)(3)若電動(dòng)機(jī)由于故障突然卡死若電動(dòng)機(jī)由于故障突然卡死, ,卡死的瞬間卡死的瞬間, ,電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的電流如何計(jì)算電流如何計(jì)算? ?提示

32、提示: :卡死的瞬間卡死的瞬間, ,電動(dòng)機(jī)看作純電阻電動(dòng)機(jī)看作純電阻, ,電流電流I= I= 。UR線圈【解析【解析】選選A A、C C。根據(jù)。根據(jù)P=UI,P=UI,可得電動(dòng)機(jī)的輸入功率為可得電動(dòng)機(jī)的輸入功率為550W,550W,選項(xiàng)選項(xiàng)A A正確正確; ;根據(jù)根據(jù)P=Fv,P=Fv,可得電動(dòng)機(jī)提升重物的功可得電動(dòng)機(jī)提升重物的功率為率為450W,450W,選項(xiàng)選項(xiàng)B B錯(cuò)誤、錯(cuò)誤、C C正確正確; ;根據(jù)能量守恒定律根據(jù)能量守恒定律UI=IUI=I2 2R+Fv,R+Fv,可得電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為可得電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為4 4, ,選項(xiàng)選項(xiàng)D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤?！具w移訓(xùn)練【遷移訓(xùn)練】遷移遷移1:1:

33、含電解槽的非純電阻電路含電解槽的非純電阻電路如圖所示如圖所示, ,有一內(nèi)電阻為有一內(nèi)電阻為4.44.4的電解槽和一盞標(biāo)有的電解槽和一盞標(biāo)有“110V,60W”110V,60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V220V的直流電的直流電路兩端路兩端, ,燈泡正常發(fā)光燈泡正常發(fā)光, ,則則( () )A.A.電解槽消耗的電功率為電解槽消耗的電功率為120W120WB.B.電解槽的發(fā)熱功率為電解槽的發(fā)熱功率為60W60WC.C.電解槽消耗的電功率為電解槽消耗的電功率為60W60WD.D.電路消耗的總功率為電路消耗的總功率為60W60W【解析【解析】選選C C。燈泡能正常發(fā)光。燈泡能

34、正常發(fā)光, ,說明電解槽和燈泡均說明電解槽和燈泡均分得分得110V110V電壓電壓, ,且干路電流且干路電流I=II=I燈燈= A,= A,則電解槽則電解槽消耗的功率消耗的功率P=PP=P燈燈=IU=60W,C=IU=60W,C正確正確,A,A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;電解槽的發(fā)熱電解槽的發(fā)熱功率功率P P熱熱=I=I2 2R R內(nèi)內(nèi)=1.3W,B=1.3W,B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;整個(gè)電路消耗的總功率整個(gè)電路消耗的總功率P P總總=220=220 W=120W,D W=120W,D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。P6U1160110遷移遷移2:2:含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路( (多選多選) )在如圖所示電路中在如

35、圖所示電路中, ,電阻電阻R R0 0的阻的阻值為值為3.0,3.0,小型直流電動(dòng)機(jī)小型直流電動(dòng)機(jī)M M的內(nèi)阻為的內(nèi)阻為2.02.0。閉合開關(guān)。閉合開關(guān)S S后后, ,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng), ,理理想電流表的示數(shù)為想電流表的示數(shù)為1.0A,1.0A,此時(shí)路端電壓為此時(shí)路端電壓為11V11V。則以下。則以下判斷中正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)判斷中正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722170(42722170() )A.A.電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為8.0V8.0VB.B.電源輸出的電功率為電源輸出的電功率為12W12WC.C.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為電動(dòng)機(jī)的輸出功率為6W6WD.D.電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為電

36、動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為75%75%【解析【解析】選選A A、C C、D D。電動(dòng)機(jī)的電壓。電動(dòng)機(jī)的電壓U=UU=U外外-IR-IR0 0=8V,=8V,選項(xiàng)選項(xiàng)A A正確正確; ;電源的輸出功率電源的輸出功率P=UP=U端端I=11W,I=11W,選項(xiàng)選項(xiàng)B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的總功率總功率P P總總=UI=8W,=UI=8W,電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P P熱熱=I=I2 2R=2W,R=2W,所以所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率電動(dòng)機(jī)的輸出功率P P出出=P=P總總-P-P熱熱=6W,=6W,電動(dòng)機(jī)的效率電動(dòng)機(jī)的效率=100%=75%,100%=75%,選項(xiàng)選項(xiàng)C C、D D正確。正確。P

37、P出總遷移遷移3:3:含充電電池的非純電阻電路含充電電池的非純電阻電路( (多選多選) )如圖所示如圖所示, ,用輸出電壓為用輸出電壓為1.4V1.4V、輸出電流為、輸出電流為100mA100mA的充電器對(duì)內(nèi)阻為的充電器對(duì)內(nèi)阻為22的鎳的鎳- -氫電池充電。下列說氫電池充電。下列說法正確的是法正確的是( () )A.A.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為0.12W0.12WB.B.充電器輸出的電功率為充電器輸出的電功率為0.14W0.14WC.C.充電時(shí)充電時(shí), ,電池消耗的熱功率為電池消耗的熱功率為0.02W0.02WD.D.充電器把充電器把0.14W0.14W的功率儲(chǔ)存在電池

38、內(nèi)的功率儲(chǔ)存在電池內(nèi)【解析【解析】選選A A、B B、C C。充電器對(duì)電池的充電功率為。充電器對(duì)電池的充電功率為P P總總=UI=0.14W,=UI=0.14W,電池充電時(shí)的熱功率為電池充電時(shí)的熱功率為P P熱熱=I=I2 2r=0.02W,r=0.02W,所以所以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為P P化化=P=P總總-P-P熱熱=0.12W,=0.12W,因此充電器因此充電器充電功率為充電功率為0.12W,0.12W,故故A A、B B、C C正確正確,D,D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練【加固訓(xùn)練】某同學(xué)利用圖甲所示裝置測(cè)定某小電動(dòng)機(jī)的效率。分某同學(xué)利用圖甲所示裝置測(cè)定某小電動(dòng)機(jī)的效率。分

39、別用電壓傳感器和電流傳感器測(cè)量電動(dòng)機(jī)的輸入電壓別用電壓傳感器和電流傳感器測(cè)量電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流。當(dāng)重物勻速上升時(shí)用位移傳感器測(cè)得重和輸入電流。當(dāng)重物勻速上升時(shí)用位移傳感器測(cè)得重物上升的位移與時(shí)間的關(guān)系圖線如圖乙所示物上升的位移與時(shí)間的關(guān)系圖線如圖乙所示, ,而電壓傳而電壓傳感器的示數(shù)為感器的示數(shù)為3.30V,3.30V,電流傳感器的示數(shù)為電流傳感器的示數(shù)為0.14A0.14A。重物。重物的質(zhì)量為的質(zhì)量為0.05kg,g0.05kg,g取取10m/s10m/s2 2。則該小電動(dòng)機(jī)在。則該小電動(dòng)機(jī)在2.402.402.80s2.80s時(shí)間內(nèi)的效率為多少時(shí)間內(nèi)的效率為多少? ?【解析【解析】電動(dòng)機(jī)的輸入功率為電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P P入入=UI,=UI,由題圖乙可知重物勻速上升時(shí)的速度為由題圖乙可知重物勻速上升時(shí)的速度為v=v=電動(dòng)機(jī)的輸出功率為電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P P出出=mgv=mgv, ,電動(dòng)機(jī)的效率為電動(dòng)機(jī)的效率為= 100%,100%,聯(lián)立解得聯(lián)立解得=54%=54%。答案答案: :54%54%h,tPP出入