高考物理一轮复习讲义 第1讲 欧姆定律 电阻定律电功率及焦耳定律Word文件下载.docx
- 文档编号:12960677
- 上传时间:2022-10-01
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:389.73KB
高考物理一轮复习讲义 第1讲 欧姆定律 电阻定律电功率及焦耳定律Word文件下载.docx
《高考物理一轮复习讲义 第1讲 欧姆定律 电阻定律电功率及焦耳定律Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理一轮复习讲义 第1讲 欧姆定律 电阻定律电功率及焦耳定律Word文件下载.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
m.
三、欧姆定律
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
I=U/R.
(1)公式中的三个量I、U、R必须对应着同一段电路上同一时刻的值.
(2)在国际单位制中,电压单位用伏特,符号V,电流单位用安培,符号A,电阻单位用欧姆,符号Ω,1A=1V/Ω.
3.适用范围:
金属、电解液等,对气体导体(如日光灯管中的气体)和某些导电元件(如晶体管)并不适用.
4.伏安特性曲线
(1)定义:
在直角坐标系中,用纵轴表示电流I,用横轴表示电压,画出I-U的关系图象,叫做导体的伏安特性曲线.
(2)线性元件:
伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件.如图甲所示.
(3)非线性元件:
伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件.如图乙所示.
四、电功率及焦耳定律
1.电功
(1)公式:
W=UIt.
(2)适用条件:
适用于任何电路.
2.电功率
单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢.
(2)公式:
P=
=UI.
3.焦耳定律
(1)电热:
电流流过一段导体时产生的热量.
(2)计算式:
Q=I2Rt.
4.热功率
单位时间内的发热量.
(2)表达式:
=I2R.
五、电阻的串联、并联特点比较
1.串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,电路中任意一个电阻变大时,总电阻变大.
2.并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻,任意一个电阻变大时,总电阻变大.
3.无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总等于各个电阻耗电功率之和.
4.当n个等值电阻R0串联或并联时,R串=nR0,R并=
R0.
1.关于材料的电阻率,下列说法正确的是( )
A.把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的
B.材料的电阻率随温度的升高而增大
C.纯金属的电阻率比合金的电阻率小
D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
解析:
电阻率是材料本身的一种电学特征,与导体的长度、横截面积无关,A错误;
金属材料的电阻率随温度升高而增大,而半导体材料则相反,B错误;
合金的电阻率比纯金属的电阻率大,C正确;
电阻率大表明材料的导电性能差,不能表明对电流的阻碍作用一定大,因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量,而电阻还跟导体的长度、横截面积有关,D错误.
答案:
C
2.下面关于欧姆定律,理解正确的是( )
A.由I=
可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.由R=
可知,导体的电阻跟电压成正比,跟电流成反比
C.由U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大
D.由R=
可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
导体的电阻由导体本身的因素所决定,与所加的电压、流过的电流无关,B、D均错.由欧姆定律知,A对.
A
3.某用电器离供电电源距离为L(m),线路上的电流强度为I(A),若要求线路上的电压降不超过U(V),已知输电线的电阻率为ρ(Ω·
m),该输电线的横截面积最小值是( )
A.ρL/R B.2ρLI/U
C.U/ρLID.2UL/Iρ
输电线的总长为2L(m),据电阻定律得R=ρ
,由题意知IR≤U,故S≥
,B对.
B
4.一个阻值为R的电阻两端加上电压U后,通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图象如图所示,此图象的斜率可表示为( )
A.UB.RC.
D.
q-t图象的斜率表示流过电阻R的电流,由此可知,通过电阻R的电流不变,由欧姆定律知,I=
,故C正确.
5.如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
A.R1∶R2=1∶3
B.R1∶R2=3∶1
C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=3∶1
I-U图象的斜率表示电阻的倒数,由图象可得R1∶R2=1∶3,A正确;
B错误.R1与R2串联后电流相等,C错误.R1与R2并联后电压相同,由公式U=IR知,电流与电阻成反比,选项D正确.
AD
6.电子产品制作车间里常常使用电烙
铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到市电上(如图所示),下列说法正确的是( )
A.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B.开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小
C.开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少
D.开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变
开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总功率P=
变大,电烙铁的功率变大,A正确,B、D、D错误.
1.电阻与电阻率的区别
(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量.
(2)导体电阻与电阻率无直接关系,即电阻大,电阻率不一定大;
电阻率小,电阻不一定小.
(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关.
2.公式R=
和R=ρ
的比较
公式
R=
适用条件
(1)金属、电解液
(2)纯电阻电路
导电材料
字母含义
U:
导体两端电压
I:
通过导体的电流
ρ:
材料的电阻率
l:
沿电流方向导体的长度
S:
垂直电流方向导体的横截面积
公式含义
提供了一种测量电阻的方法,不能说R∝U、R∝
指明了电阻的决定因素,R由ρ、l、S共同决定
两根完全相同的裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( )
A.1∶4B.1∶8
C.1∶16D.16∶1
本题应根据电阻定律R=ρ
、欧姆定律I=
和电流定义式I=
求解.对于第一根导线,均匀拉长到原来的2倍,则其横截面积必然变为原来的
,由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍.第二根导线对折后,长度变为原来的
,横截面积变为原来的2倍,故其电阻变为原来的
.给上述变化后的裸导线加上相同的电压,由欧姆定律得:
I1=
,I2=
=
由I=
可知,在相同时间内,电荷量之比q1∶q2=I1∶I2=1∶16.
应用公式R=ρ
解题时,通常有以下几种情况:
(1)导线长度l和横截面积S中只有一个发生变化.
(2)l和S同时变化,有一种特殊情况是l与S成反比,即导线的总体积V=Sl不变.
1-1:
横截面的直径为d、长为l的导线,两端电压为U,当这三个量中一个改变时,对自由电子定向运动的平均速率的影响是( )
A.电压U加倍,自由电子定向运动的平均速率不变
B.导线长度l加倍,自由电子定向运动的平均速率加倍
C.导线横截面的直径加倍,自由电子定向运动的平均速率不变
D.以上说法均不正确
由欧姆定律I=
,电阻定律R=
和电流微观表达式I=neSv可得v=
,因此,电压U加倍时,v加倍,l加倍时v减半,故A、B选项错误.导线横截面的直径加倍时,v不变,C项正确.
1.注意欧姆定律的“二同”
(1)同体性:
指I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体.
(2)同时性:
指U和I必须是导体上同一时刻的电压和电流.
2.对伏安特性曲线的理解
(1)伏安特性曲线为直线时
①图线a、b表示线性元件.
②在伏安特性曲线中,线性元件图线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故Ra<
Rb(如图甲所示).
(2)伏安特性曲线为曲线时
若电学元件的伏安特性图线为曲线,则为非线性元件.图线斜率不再是电阻或其倒数.电阻应是:
某点与原点连线的斜率表示,即R=
.如图乙、丙.
小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积
由于灯泡的电阻R=
,结合图象知,A、B正确,C错误;
小灯泡的功率P=UI,所以D正确.
ABD
解决这类问题的基本思路
(1)首先分清是I-U图线还是U-I图线.
(2)对于非线性元件的伏安特性曲线,元件在不同状态时的电阻不相同,要搞清图线斜率的物理意义,对图线是直线才有k=R(或k=
)解题时要善于找出伏安特性曲线下的电压和电流的关系,结合电路特点解题.
2-1:
两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和2L,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为( )
A.2∶3B.1∶3
C.1∶2D.3∶1
由图象可知两导线电压降分别为UA=6V,UB=4V;
由于它们串联,则3RB=2RA;
由电阻定律可知
,解得
,选项B正确.
纯电阻电路和非纯电阻电路的区别
纯电阻电路
非纯电阻电路
元件特点
电路中只有电阻元件
除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器
欧姆定律
遵循欧姆定律
不遵循欧姆定律,U>
IR或I<
能量转化
电流做功全部转化为内能
W=Q
电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能
W=Q+E其他
W=Q=UIt=I2Rt=
t
P电=P热=UI=I2R=
W=UIt
P电=UI
Q=I2Rt
P热=I2R
元件举例
电阻、电炉丝、白炽灯等
电风扇、电动机、电解槽等
功能关系
一台小型电动机在3V电压下工作,用此电动机提升重力为4N的物体时,通过电动机的电流是0.2A.在30s内可使该物体被匀速提升3m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:
(1)电动机的输入功率;
(2)在提升物体的30s内,电动机线圈所产生的热量;
(3)线圈的电阻.
(1)电动机的输入功率P入=IU=0.2×
3W=0.6W.
(2)电动机提升物体的机械功率P机=Fv=mg·
=0.4W
由能量守恒定律得P入=P机+P热
所以P热=P入-P机=(0.6-0.4)W
=0.2W
30s内产生的热量Q=P热t=0.2×
30J=6J.
(3)根据焦耳定律Q=I2Rt可得线圈电阻为
Ω=5Ω.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考物理一轮复习讲义 第1讲 欧姆定律 电阻定律电功率及焦耳定律 高考 物理 一轮 复习 讲义 电阻 定律 电功率 焦耳