高考物理總復(fù)習(xí)（高考備考導(dǎo)航+基礎(chǔ)要點整合+解題素能培養(yǎng)+考點核心突破+訓(xùn)練高效提能）7.1 歐姆定律 電功及電功率課件.ppt

第七章恒定電流 高考備考導(dǎo)航 第一節(jié)歐姆定律電功及電功率 一 導(dǎo)體中的電場和電流 問題導(dǎo)引電荷要想定向移動 必需有電壓 是誰維持電路兩端的電壓 答案 電源 知識梳理1 電源的作用 維持電路兩端的 使電路中保持持續(xù)的電流 2 恒定電場 由分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場 3 恒定電流 和都不隨時間變化的電流 電勢差 穩(wěn)定 大小 方向 nqsv 自主檢測1 如圖7 1 1所示 一根截面積為s的均勻長直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷 每米電荷量為q 當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時 由于棒運動而形成的等效電流大小為 圖7 1 1 答案a 二 電阻電阻定律 問題導(dǎo)引導(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 下列有哪些說法是正確的 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 答案 a 知識梳理1 電阻 阻礙作用 長度 橫截面積 導(dǎo)電性能 增大 減小 絕對零度 減小為零 自主檢測2 2014 淮南期末 關(guān)于電阻率 下列說法中正確的是a 電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量 電阻率越大 其導(dǎo)電性能越好b 各種材料的電阻率大都與溫度有關(guān) 金屬的電阻率隨溫度升高而減小c 所謂超導(dǎo)體 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)闊o窮大d 某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響 通常都用它制作標(biāo)準(zhǔn)電阻答案d 三 歐姆定律 問題導(dǎo)引一個內(nèi)電阻可以忽略的電源 給一個絕緣的圓管子里裝滿的水銀供電 電流為0 1a 若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管子里 那么通過的電流將是多大 答案 1 6a 知識梳理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 3 適用條件 適用于 和 導(dǎo)電 氣體導(dǎo)電和不適用 4 導(dǎo)體的伏安特性曲線 用橫軸表示電壓u 縱軸表示電流i 畫出的i u關(guān)系圖線 正比 反比 金屬 電解液 半導(dǎo)體元件 1 線性元件 伏安特性曲線是的電學(xué)元件 適用于歐姆定律 2 非線性元件 伏安特性曲線為的電學(xué)元件 即非線性元件的電流與電壓不成正比 自主檢測3 2014 臨沂模擬 某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖7 1 2所示 則下列說法中正確的是 直線 曲線 圖7 1 2a 加5v電壓時 導(dǎo)體的電阻約是5 b 加11v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 答案ad 四 電功和電熱 問題導(dǎo)引一臺電動機(jī)內(nèi)阻為1 接到120v的電源上 當(dāng)電動機(jī)工作時 電流為10a 問 1 電動機(jī)輸入功率是多少瓦 2 電動機(jī)發(fā)熱功率是多少瓦 3 輸出的機(jī)械功率是多少瓦 答案 1 電動機(jī)的輸入功率p電 ui 120 10w 1200w 2 電動機(jī)的發(fā)熱功率p熱 i2r 102 1w 100w 3 輸出的機(jī)械功率p機(jī) p電 p熱 1200w 100w 1100w 知識梳理1 電功 1 電功 電路中移動電荷做的功 2 公式 w qu 3 實質(zhì) 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 2 公式 p w t 電場力 iut 電能 快慢 iu 3 電熱 電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 由定律來計算 q 焦耳 i2r i2rt 自主檢測4 2014 武漢聯(lián)考 在如圖7 1 3所示的電路中 輸入電壓u恒為8v 燈泡l標(biāo)有 3v 6w 字樣 電動機(jī)線圈的電阻rm 1 若燈泡恰能正常發(fā)光 下列說法正確的是圖7 1 3 a 電動機(jī)的輸入電壓是5vb 流過電動機(jī)的電流是2ac 電動機(jī)的效率是80 d 整個電路消耗的電功率是10w解析燈泡恰能正常發(fā)光 說明燈泡兩端的電壓為3v 通過燈泡的電流為2a 電動機(jī)的輸入電壓是8v 3v 5v 流過電動機(jī)的電流是i 2a 選項a b正確 電動機(jī)內(nèi)阻消耗功率i2rm 4w 電動機(jī)輸入功率ui 5 2w 10w 輸出功率為6w 效率為 60 整個電路消耗的電功率是10w 6w 16w 選項c d錯誤 答案ab 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 電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量 2 導(dǎo)體電阻并不是只由電阻率決定 即電阻大 電阻率不一定大 電阻率小 電阻不一定小 考點一電阻定律 歐姆定律的理解及應(yīng)用 2 電阻的決定式和定義式的區(qū)別 如圖7 1 4所示 在相距40km的a b兩地架兩條輸電線 電阻共為800 如果在a b間的某處發(fā)生短路 這時接在a處的電壓表示數(shù)為10v 電流表的示數(shù)為40ma 求發(fā)生短路處距a處有多遠(yuǎn) 圖7 1 4 解析 設(shè)發(fā)生短路處距離a處為x 據(jù)題意知 a b兩地間的距離l 40km 電壓表的示數(shù)u 10v 電流表的示數(shù) 答案 12 5km 規(guī)律總結(jié) 1 對于輸電線路的電阻 注意是兩條導(dǎo)線的總電阻 輸電線的長度等于兩地距離的2倍 2 利用比值法求解是解題的一種重要方法 可消除較多的未知量 1 兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線 如果把其中的一根均勻拉長到原來的兩倍 把另一根對折后絞合起來 然后給它們分別加上相同的電壓 則在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為a 1 4b 1 8c 1 16d 16 1 突破訓(xùn)練 解析導(dǎo)線長度和橫截面積變化時 導(dǎo)線的體積保持不變 因此當(dāng)把第一根金屬線均勻拉長到原來的2倍時 其橫截面積減小為原來的一半 根據(jù)電阻定律r l s 則電阻變?yōu)樵瓉淼?倍 當(dāng)把第二根金屬線對折后絞合時 其長度減半 橫截面積加倍 所以電阻變?yōu)樵瓉淼? 4 顯然 兩個金屬線的電阻之比為16 1 根據(jù)電流的定義得q it 結(jié)合歐姆定律 當(dāng)給它們分別加上相同的電壓時 在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為q1 q2 i1 i2 r2 r1 1 16 答案c 考點二對歐姆定律及伏安特性曲線的理解 2 對伏安特性曲線的理解 1 圖7 1 5中 圖線a b表示線性元件 圖線c d表示非線性元件 2 圖象的斜率表示電阻的倒數(shù) 斜率越大 電阻越小 故ra rb 如圖7 1 5甲所示 3 圖線c的電阻減小 圖線d的電阻增大 如圖7 1 5乙所示 圖7 1 5 4 伏安特性曲線上每一點的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻 圖7 1 6 小燈泡通電后 其電流i隨所加電壓u變化的圖線如圖7 1 6所示 p為圖線上一點 pn為圖線的切線 pq為u軸的垂線 pm為i軸的垂線 下列說法中正確的是 答案 abd 2 某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖7 1 7中ab段 曲線 所示 關(guān)于導(dǎo)體的電阻 以下說法正確的是a b點的電阻為12 b b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 圖7 1 7 突破訓(xùn)練 答案b 考點三電功與電熱 電功率與熱功率的理解 有一個直流電動機(jī) 把它接入0 2v電壓的電路中時 電機(jī)不轉(zhuǎn) 測得流過電動機(jī)的電流是0 4a 若把電動機(jī)接入2v電壓的電路中 電動機(jī)正常工作 工作電流是1 0a 求電動機(jī)正常工作時的輸出功率多大 如果在發(fā)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 審題指導(dǎo) 1 電動機(jī)不轉(zhuǎn)動時屬純電阻電路 電動機(jī)工作時屬非純電阻電路 2 電動機(jī)工作時輸入的功率等于輸出的功率與內(nèi)電阻消耗的功率之和 答案 見解析 3 一只電飯煲和一臺洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓220v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 0a 通過洗衣機(jī)電動機(jī)的電流是0 50a 則下列說法中正確的是 突破訓(xùn)練 a 電飯煲的電阻為44 洗衣機(jī)電動機(jī)線圈的電阻為440 b 電飯煲消耗的電功率為1555w 洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電功率為155 5wc 1min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6 6 104j 洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電能為6 6 103jd 電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動機(jī)發(fā)熱功率的10倍答案c 11 用 柱體微元 模型求解電流大小如圖7 1 8所示 粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體長為l 橫截面積為s 導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n 每個自由電荷的電荷量為q 當(dāng)導(dǎo)體兩端加上一定的電壓時 導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為v 物理模型構(gòu)建 圖7 1 8 來自質(zhì)子源的質(zhì)子 初速度為零 經(jīng)一加速電壓為800kv的直線加速器加速 形成電流強(qiáng)度為1ma的細(xì)柱形質(zhì)子流 已知質(zhì)子電荷量e 1 60 10 19c 這束質(zhì)子流每秒打到靶上的個數(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(xiāng)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n1 n2等于多少 答案 6 25 1015個2 1 建模感悟 本題是利用 柱體微元 模型求解問題 力學(xué)中我們常利用此模型解決風(fēng)能發(fā)電功率問題 即取一段空氣柱作為研究對象 請同學(xué)們自己推導(dǎo)一下 突破訓(xùn)練 答案ac 隨堂演練 1 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i u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 答案d 答案d 3 如圖7 1 9所示是某導(dǎo)體的i u圖線 圖中 45 下列說法正確的是 a 通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比b 此導(dǎo)體的電阻r 2 c i u圖線的斜率表示電阻的倒數(shù) 所以r cot45 1 0 d 在r兩端加6 0v電壓時 每秒通過電阻截面的電荷量是3 0c答案abd 圖7 1 9 4 20