定律電阻定律電功和電功率

1、部分電路歐姆定律、電阻定律、電功和電功率一、基礎(chǔ)知識1、 形成電流的條件：（1 ）、存在自由電子；（2）、存在電勢差（導(dǎo)體兩端存在電勢差）2、電流強(qiáng)度：（1 ）、電流強(qiáng)度是通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值（2 ）、公式：| = q , 1A=1C/st（3） 、金屬導(dǎo)體中電流強(qiáng)度計算的微觀表達(dá)式：l=nesv，其中n為導(dǎo)體單位體積中的 電子數(shù)，e為電子電量，s為導(dǎo)體截面面積，v為電子定向移動平均速率。（4）、電流強(qiáng)度雖有大小也有方向，但它屬于標(biāo)量。特別注意：不能錯誤理解為單位時間、單位橫截面積上通過的電量。因此在求電流強(qiáng) 度時還除以它的橫截面積，這是錯誤的。3、歐姆定律（1 ）

2、、公式：I =U，注意式中U、R、I三者的對應(yīng)關(guān)系，即它們必須是同一段電路R中的三個物理量，不能張冠李戴。1（2）、伏安特性曲線：如圖一，為I-U圖象，其斜率的倒數(shù)為 R，即R=-；如圖二k為U-I圖象，其斜率為 R，即R=k ；（3）、尤其注意不能用斜線的傾角的正切或余切值表示電阻的阻值?。?）、公式適用條件：適用于金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，對氣體電離后導(dǎo)電和晶體二極 管、晶體三極管導(dǎo)電不適用4、電阻定律（1 ）、內(nèi)容：在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻跟它的長度成正比，跟它的橫截面積成反比（2）、表達(dá)式：R = pLS（3）、對的理解：表示導(dǎo)體材料的電阻率，由導(dǎo)體材料本身決定；與溫度有關(guān), 有些材料（如

3、金屬）的電阻率隨溫度的升高而增大，有些材料（如絕緣體、半導(dǎo)體）的電 阻率隨溫度的升高而減小，也有些材料（如錳銅、康銅、的電阻率幾乎不受溫度的影響。（4）、超導(dǎo)現(xiàn)象簡介：當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減少到零的現(xiàn)象。所謂超導(dǎo)，其實是指其電阻值幾乎為零的導(dǎo)體，其電阻阻值數(shù)量級為10-5 Qo5、電功(1 )、定義：電流通過用電器所做的功(2)、計算公式：W=qU=Ult (適用于一切電路)，如果是純電阻電路，可以寫成W=fRt=R5、電功率(1 )、定義：單位時間內(nèi)電流通過用電器所做的功，如果是純電阻電路，可以寫成(2)、計算公式：P=W =UI (適用于一切電路)tP=|2r=

4、L，功率單位是R(3)、用電器的額定功率是指用電器在額定電壓下工作時消耗的功率；而用電器的實 際功率是指用電器在實際電壓下工作時消耗的功率6、焦耳定律(1 )、焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流強(qiáng)度的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻 成正比，跟時間成正比(2 )、計算公式：Q=|2Rt二、典型例題例1:電子繞核運動可等效成一環(huán)形電流，氫原子中的電子以速率v在半徑為r的軌道上運動，用e表示電子的電量，則其等效電流強(qiáng)度等于多少？分析與解答：在電子運動的軌道上取一截面，經(jīng)過一個周期，才有一個電子通過這個截面，所以，由電流強(qiáng)度的定義得：l=e/T，而T=2n r/v，所以其等效電流強(qiáng)度為匸ev/2n r小

5、結(jié)：可見，由l=q/t知求I值的關(guān)鍵是找出在某一截面經(jīng)t時間所通過的電量 eo例2：用某種金屬制成粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，通以一定大小的恒定電流，過一段時間后， 導(dǎo)線升高的溫度()A、跟導(dǎo)線的長度成正比B、跟導(dǎo)線的長度成反比C、跟導(dǎo)線的橫截面積成正比D、跟導(dǎo)線的橫截面積平方成反比分析與解答：禾U用電流通過電阻產(chǎn)生的電熱使導(dǎo)線的溫度升高，由能量守恒建立關(guān)系 式求解。LI 2 P| t金屬導(dǎo)線的電阻為 R，通電后產(chǎn)生的電熱為Q=|2Rt=，設(shè)金屬導(dǎo)體升高SS的溫度 T,由熱學(xué)知識可知導(dǎo)體吸熱為Q=cmA T=c p LSA T,電流產(chǎn)生的全部熱量均被導(dǎo)12 PLt12 Pt線吸收，即 L = c p LS

6、A T,解得A T= 芬，正確答案為 DS(cPs2)小結(jié)：很多同學(xué)沒有把導(dǎo)體的電阻和質(zhì)量與導(dǎo)體的長度及橫截面積聯(lián)系起來，而認(rèn)為 與導(dǎo)體的長度成反比，從而誤選B,這是沒有經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)而想當(dāng)然的結(jié)果。例3:微型吸塵器的直流電動機(jī)內(nèi)阻一定，把它接入0. 2V電壓的電路時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動機(jī)的電流強(qiáng)度是 0. 4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動機(jī)正常工 作，工作電流是1A。求：(1) 電動機(jī)正常工作時的輸出功率。(2 )如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機(jī)的發(fā)熱功率多大？分析與解答：(1)、電動機(jī)的輸出功率就是電動機(jī)的機(jī)械功率，它等于電動機(jī)的總功 率減去電動機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率。當(dāng)電

7、機(jī)不轉(zhuǎn)時，它可以看成純電阻電路，由題意可知電 機(jī)內(nèi)阻r=Ui/l i=0.2/0.4=0.5 Q ,故當(dāng)電機(jī)正常工作時，其內(nèi)阻上消耗的熱功率為Pr=I 22r=1 2X 0.5=0.5W，電機(jī)的總功率 P=Ul2=2W 所以電機(jī)輸出的功率為P出=P-Pr=1.5W。(2) 、當(dāng)正常工作的電機(jī)轉(zhuǎn)子被卡住后，加在電機(jī)兩端的電壓仍是2V,但流過電機(jī)的2電流不再是1A,這時，電動機(jī)內(nèi)阻的熱功率P熱=Lb/r=8W三、課堂訓(xùn)練R1和R2電流和兩端電壓關(guān)系如圖所示，設(shè)兩電1、電阻R i、R 2并聯(lián)在電路中, 阻消耗的功率分別為P i、p2，則：A.R1 vR 2、P1P 2B.R1 vR 2、P1R 2、

8、P1 P 2D.RiR 2、P1R2，下列關(guān)于它們消耗的電功率的說法中正確的是A. 由P =U2/R可知，R 2消耗的功率大B. 由P =1 R可知，R i消耗的功率大C. 由P =IU可知，消耗的功率與電阻值無關(guān)D. 串聯(lián)時，P iP 2，并聯(lián)時，P iP B、P=|2(Ri+R) C 、UI=P D 、P|2(Ri+R)&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e=1.60 x 10-19C。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為 。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和4L的兩處，

9、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ni 禾口 n2,貝V nn 2=。9、圖中AB和CD是長度均為2km ,每千米電阻為的兩輸電線，今發(fā)現(xiàn)在距離A和C等距離的兩點E和F間發(fā)生漏電，相當(dāng)在兩點間接了一個蝕 ? E電阻，現(xiàn)用電動勢為 90V內(nèi)阻不計的電源接在 AC間時，測得ABD間電壓為72V ,把此電源接在 BD間時，測得AC間電壓為Cc T)45V,由此可知A與 E相距多遠(yuǎn)？F10、用電學(xué)方法測定風(fēng)力(風(fēng)對物體作用力的大小)的儀器的基本結(jié)構(gòu)如圖 1所示。質(zhì) 量為m的小球P系在一細(xì)長的輕金屬絲下，懸掛在 O點，圖中CB是水平放置的光滑電阻 絲。已知風(fēng)力方向水平向左，OC的距離為h

10、, CB的長度為L。實際觀測中可以看到無風(fēng)時，P沿豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)；有風(fēng)時，在風(fēng)力作用下，小球P會擺起一定的角度 0，而且風(fēng)速越大，0角亦越大。小球在擺起的過程中，電阻絲CB與金屬絲始終保持良好的接觸，其接觸點D ：赴(1)設(shè)小球平衡時，CD的長度為x，則風(fēng)對球的作用力的大小為 :(2)取右干導(dǎo)線將一只電動勢為、內(nèi)阻不計的電源、一只電鍵、一只保護(hù)電阻和一只電流表連入基本結(jié)構(gòu)之中(在基本結(jié)構(gòu)中，O B C為接線柱)，便可用來測量風(fēng)力的大小。請你將圖2 圖1圖2(3)若用電壓表取代上述測量裝置中的電流表，將電路連成如圖3所示的電路亦可用來測量風(fēng)力。為了能直接從表盤上讀出風(fēng)力的大小，需要對電壓表的表盤上的刻度重新標(biāo) 度。若在測量風(fēng)力時，電壓表的示數(shù)沒有超過其滿偏電壓值U,請在圖4所示的方框內(nèi)填入用m L、h、U表示的風(fēng)力值。(表盤上刻度線下的標(biāo)度值為原電壓表的