第8章 第1讲 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率—2021届高中物理一轮复习讲义(机构)

第8章 第1讲  电阻定律  欧姆定律  焦耳定律及电功率—2021届高中物理一轮复习讲义(机构)
第8章 第1讲  电阻定律  欧姆定律  焦耳定律及电功率—2021届高中物理一轮复习讲义(机构)

1

第八章 恒定电流

第1讲 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率

【教学目标】1、会利用电阻定律、欧姆定律进行相关的计算与判断;

2、会用导体伏安特性曲线I -U 图象及U -I 图象解决有关问题

【重、难点】部分电路欧姆定律、电阻定律的应用

【课前小测】

1.三个电阻之比R 1∶R 2∶R 3=1∶2∶5,将这三个电阻并联,则通过这三支路的电流之比I 1∶I 2∶I 3为( )

A .1∶2∶5

B .5∶2∶1

C .10∶5∶2

D .2∶5∶10

2.(多选)电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中.已知R 1=10 Ω、R 3=5 Ω,R 1两端的电压为6 V ,R 2两端的电压为12 V ,则( )

A .电路中的电流为0.6 A

B .电阻R 2的阻值为20 Ω

C .三只电阻两端的总电压为20 V

D .电阻R 3两端的电压为4 V

3.(多选)如图所示,图线1表示的导体的电阻为R 1,图线2表示的导体的电阻为R 2,则下列说法正确的是( )

A .R 1∶R 2=3∶1

B .通过R 1、R 2电流大小相等时,电压之比为1∶3

C .R 1∶R 2=1∶3

D .R 1、R 2两端电压相等时,流过R 1、R 2电流之比为1∶3

4.小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,加在灯泡两端的电压较小时,通过灯泡的电流也较小,灯丝的温度较低.加在灯泡两端的电压较大时,通过灯泡的电流也较大,灯丝的温度较高.已知一只灯泡两端的电压为1 V ,通过灯泡的电流为0.5 A ;灯泡两端的电压为3 V

时,通过灯泡的电流是

2

1 A ,则灯泡两端电压为

2 V 时,通过灯丝的电流可能是( )

A .0.5 A

B .0.6 A

C .0.8 A

D .1 A

5.如图所示的电路中,U =8 V 不变,电容器电容C =200 μF ,R 1∶R 2=3∶5,则电容器的带电荷量为( )

A .6×10-3 C

B .1×10-3

C C .6×10-4 C

D .1.6×10-

3 C

【知识梳理】

一、电流的概念及表达式

1.电流形成的条件:(1) ;(2) .

2.电流

(1)定义式:I =________;

① q 是某段时间内通过导体横截面的电荷量.

a .若是金属导体导电,则q 为自由电子通过某截面的电荷量的总和.

b .若是电解质导电,则异种电荷反向通过某截面,q =|q 1|+|q 2|

② 带电粒子的运动可形成等效电流,如电子绕原子核的运动、带电粒子在磁场中的运动,此时

I =q T

,q 为带电粒子的电荷量,T 为周期. (2)国际单位: ,符号是 。其他常用单位: 、 。

(3

)方向:电流是标量,为研究问题方便,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极,在内电路中电流由电源负极到正极.

(4)微观表达式:假设导体单位体积内有n 个可自由移动的电荷,电荷定向移动的速率为v ,电荷量为q ,导体横截面积为S ,则I = 。

3.电流的分类:

3

(1)方向不改变的电流叫直流电流,方向和大小都不改变的电流叫恒定电流,

(2)方向改变的电流叫交流电流。

【思维深化】

判断下列说法是否正确.

(1)导体中只要电荷运动就形成电流.( )

(2)电流有方向,所以它是一个矢量.( )

(3)根据I =q t

,可知I 与q 成正比.( ) (4)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多.( )

(5)电流I 随时间t 变化的图象与坐标轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量.( )

二、电阻定律

1.电阻

(1)定义式:R =U I

; (2)物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用. 2.电阻定律

(1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关.

(2)表达式:R =ρl S

. 3.电阻率

(1)计算式:ρ=R S l

(2)物理意义:反映导体的导电性能,是表征材料性质的物理量,是导体材料本身的属性;

(3)电阻率与温度的关系:

① 金属:电阻率随温度升高而增大.

4

② 半导体:电阻率随温度升高而减小.

③ 一些合金:几乎不受温度的影响.

④ 应用:电阻温度计、热敏电阻(电饭煲)、标准电阻等。

三、部分电路欧姆定律

1.内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成________,跟导体的电阻R 成________.

2.表达式:____________

3.适用范围:(1)金属导电和电解液导电(对气体导电不适用).

(2)纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路).

4.导体的伏安特性曲线

(1)I -U 图线:以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I -U 图线,如图所示.

(2)比较电阻的大小:图线的斜率k =I U =1R

,图中R 1>R 2; (3)线性元件:伏安特性曲线是________________的电学元件;

(4)非线性元件:伏安特性曲线是______________的电学元件。

【思维深化】

关于导体的电阻和电阻率,下列说法是否正确.

(1)由R =U I

可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与流过导体的电流成反比.( ) (2)由R =ρl S

可知,导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比.( )

5

(3)由ρ=RS l

可知,导体的电阻率与导体的横截面积成正比,与导体的长度成反比.( ) (4)由ρ=RS l

可知导体的电阻越大,其电阻率越大.( ) 四、串、并联电路的特点

1.串联电路

电流:I = ;电压:U = ;电阻:R =_________

电压分配:U 1U 2=________,U n U =________;功率分配:P 1P 2=________,P n P

=________ 2.并联电路

电流:I = ;电压:U = ;电阻:1R

=_________________ 电流分配:I 1I 2=________,I 1I =________;功率分配:P 1P 2=________,P 1P

=________. 3.几个常用的推论

(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻;

(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻;

(3)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大;

(4)若并联的支路增多时,总电阻将减小;

(5)几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一;

(6)当一个大电阻与一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻;

(7)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和,

即P =P 1+P 2+…+P n 。

五、电功、电功率、焦耳定律

1.电功

6

(1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的__________做的功。

(2)公式:W =qU =________(适用于任何电路)。

(3)国际单位: ,其它常用单位: ,换算关系

(4)电流做功的实质:________转化成其它形式能的过程。

2.电功率

(1)定义:单位时间内电流做的功,表示电流做功的________。

(2)公式:P =W /t =________(适用于任何电路)。

(3)国际单位: ,其他单位: 思考:灯泡的亮度由什么决定?

3.焦耳定律

(1)电热:电流流过一段导体时产生的________;

(2)计算式:Q =________(适用于任何电路);

(3)单位:

4.热功率

(1)定义:单位时间内的发热量;(2)表达式:P =Q t

=________(适用于任何电路)。 5.电功率P =IU 和热功率P =I 2R 的应用

(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路,电流的电功率均为P 电=UI ,热功率均为P 热=I 2R

(2)对于纯电阻电路而言:P 电=P 热=IU =I 2R =U 2R

(3)对于非纯电阻电路而言:P 电=IU =P 热+P 其它

=I 2R +P 其它≠U 2R +P 其它 【思维深化】

判断下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法是否正确.

7

(1)电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多.( )

(2)W =UIt 适用于任何电路,而W =I 2Rt =U 2R

t 只适用于纯电阻电路.( ) (3)在非纯电阻电路中,UI >I 2R .( )

(4)焦耳热公式Q =I 2Rt 适用于任何电路.( )

典例精析

考点一 电流的定义式

【考点解读】

1.计算电流常见的三种模型

(1)一种电荷定向移动

这是计算电流最简单的一种模型,用宏观运动来比,相当于一支队伍定向前进,这种模型直接用I =t

q 进行求解; (2)一个电荷做高速圆周运动(环型电流)

对这种模型关键是理解“间断和连续”之间的转化。电荷运动时有两个特点:一是循环性,二是高速性,正是这两个特性使问题从“间断”向“连续”转化,这种模型可用I =q /T 来求。(T 为运动的周期)

(3)两种电荷的定向移动

这种类型的特点是:正、负电荷移动方向相反,但形成电流同向,如时间t 内通过导体某一横截面的正电荷量为q 1,反方向通过的负电荷量为q 2,则有I =q /t =t

q q 21 例1、安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流.设电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法,正确的是( )

A .电流大小为v e 2πr ,电流方向为顺时针

B .电流大小为v e r

,电流方向为顺时针

8

C .电流大小为v e 2πr ,电流方向为逆时针

D .电流大小为v e r

,电流方向为逆时针

9

变式1、一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流I =________。

变式2、(多选)一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流为I 。设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为e ,此时电子定向移动的速度为v ,则在Δt 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )

A .n v S Δt

B .n v Δt

C .I Δt e

D .I Δt Se

考点二 对电阻定律、欧姆定律的理解

【考点解读】

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,电阻大的导体对电流的阻碍作用大.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量,电阻率小的材料导电性能好.

(2)导体的电阻大,导体材料的导电性能不一定差;导体的电阻率小,电阻不一定小,即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小.

(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关.

2.电阻的决定式和定义式的区别

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例2、【电阻定律的应用】欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体型的金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a 、b 、c ,且a >b >c 。电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻的阻值最小的是( )

例3、【电阻定律和电流微观表达式的应用】(2015·安徽理综·17)如图所示,一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m ,电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( )

A .m v 22eL

B .m v 2Sn e

C .ρne v

D .ρe v SL

考点三 对伏安特性曲线的理解

比较图甲中a 、b 两导体电阻的大小,说明图乙中c 、d 两导体的电阻随电压增大如何变化?

【归纳提炼】

1.图线a 、b 表示线性元件.图线c 、d 表示非线性元件.

2.图象的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故R a

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3.图线c 的斜率增大,电阻减小,图线d 的斜率减小,电阻增大(如图乙所示).

注意:曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数.

4.由于导体的导电性能不同,所以不同的导体有不同的伏安特性曲线.

5.伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值,对应这一状态下的电阻.

例4、(多选)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,则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 =U 1I 2

C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2-I 1

D .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积

例5、如图所示是电阻R 1和R 2的伏安特性曲线,并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,现在把R 1和R 2并联在电路中,消耗的电功率分别为P 1和P 2,并联的总电阻设为R ,下列关于P 1和P 2的大小关系及R 的伏安特性曲线所在的区域正确的是( )

A .特性曲线在Ⅰ区,P 1<P 2

B .特性曲线在Ⅲ区,P 1>P 2

C .特性曲线在Ⅰ区,P 1>P 2

D .特性曲线在Ⅲ区,P 1<P 2

例6、(多选)在如图甲所示的电路中,L 1、L 2、L 3

为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安

12

特性曲线如图乙所示.当开关S 闭合后,电路中的总电流为0.25 A ,则此时( )

A .L 1上的电压为L 2上电压的2倍

B .L 1消耗的电功率为0.75 W

C .L 2的电阻为12 Ω

D .L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶1

关于伏安特性曲线的理解

1.利用R =ρl S

求ρ时,要根据电流正确判断l 、S ,沿电流方向导体的长度为l ,垂直于电流方向的横截面积为S

2.若U -I 图线为直线.求电阻R 时可用该点的切线的斜率ΔU ΔI

来计算.若U -I 图线为曲线,电阻跟曲线的斜率无关,只能依据曲线对应的点的坐标U I

计算求解. 考点四 电路的串并联

1.解题时要首先分析电路结构,搞清楚各电器元件的串并联关系,再利用串并联特点进行分析与计算。

2.分压原理:串联电阻两端的电压与电阻成正比。

分流原理:通过各并联电阻的电流与电阻成反比。

例7、标有“8V 6.4W ”和“8V 20W ”字样的a 、b 两只灯泡连接在如图所示电路中,如果将电路中a 、b 两灯的位置互换,则( )

13

14

A .

B 点电势降低 B .a 灯变亮,b 灯变暗

C .B 点电势提高

D .a 灯变暗,b 灯变亮

例8、(多选)一个用半导体材料制成的电阻器D ,其电流I 随它两端的电压U 的关系图象如图甲所示,将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源上,如图乙所示,三个用电器消耗的电功率均为P 。现将它们连接成如图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别为P D 、P 1、P 2,它们之间的大小关系为( )

A .P 1=4P 2

B .P D

C .P 1<4P 2

D .P D >P 2 变式3、如图所示,AB 两端接直流稳压电源,U AB =100 V ,R 0=40 Ω,滑动变阻器总电阻R =20 Ω,当滑动片处于滑动变阻器中点时,CD 两端电压U CD 为_______ V ,通过电阻R 0的电流为_______ A 。

变式4、(多选)如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路,A 、B 为分压器的输出端,电源电压U 恒定,若把变阻器的滑片放在变阻器的中间,下列判断正确的是( )

A .A

B 间不接负载时输出电压U AB

=U

2

B .当AB 间接上负载R 时,输出电压U AB <U 2

C .负载电阻R 越小,U AB 越接近U 2

D .接上负载后要使U AB =U 2

,则滑片P 应向上移动

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考点五 对电路中电功、电热、电功率的考查

从能量转化的角度来看,电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 即UIt ≥I 2Rt 。

(1)纯电阻电路:如电灯泡、电炉等构成的电路,电流做功将电能全部转化成内能,此时有W =Q ;

计算时可任选一公式:W =Q =Pt =I 2

Rt =UIt =U 2R t 。 (2)非纯电阻电路:如含有电动机、电解槽等的电路,电流做功除将电能转化为内能外,还转化为机械能、化学能等,此时有W>Q ;电功只能用公式W =UIt 来计算,焦耳热只能用公式Q =I 2Rt 来进行计算。对于非纯电阻电路,欧姆定律不再适用。

例9、一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ,则下列说法中正确的是( )

A .电饭煲的电阻为44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω

B .电饭煲消耗的电功率为1 555 W ,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W

C .1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 J

D .电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍

变式5、(多选)如图所示的电路中,电源的输出电压恒为U ,电动机M 线圈电阻与电炉L 的电阻相同,电动机正常工作,在相同的时间内,下列 判断正确的是 ( )

A .电炉放出的热量与电动机放出的热量相等

B .电炉两端电压小于电动机两端电压

C .电炉两端电压等于电动机两端电压

D .电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率

变式6、(多选)如图所示,用输出电压为1.4 V 、输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电.下列说法正确的是( )

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A .电能转化为化学能的功率为0.12 W

B .充电器输出的电功率为0.14 W

C .充电时,电池消耗的热功率为0.02 W

D .充电器把0.14 W 的功率储存在电池内 例10、把6个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P 甲和P 乙表示,则下列结论中正确的是( )

A .P 甲=P 乙

B .P 甲=3P 乙

C .P 乙=3P 甲

D .P 乙>3P 甲 变式7、若例10(甲)电路中变阻器R 消耗的功率为P R ,(乙)电路中变阻器R′消耗的功率为P R ′,则P R 和P R ′大小关系如何( )

A .P R = P R ′

B .P R =3 P R ′

C .P R <3 P R ′

D . P R >3 P R ′ 考点六 与电动机有关功率及效率

如图所示在电动机电路中,电动机消耗的总功率为多少?热功率为多少?电动机的输出功率P 出等于多少?

1.电动机消耗的总功率(输入功率):P 总

2.电动机内部消耗的功率(发热功率):P 热=

3.电动机的输出功率:P 出=

4.电动机的效率:η=P 出P 总

×100% 例11、(多选)如图所示的电路中,输入电压U 恒为12 V ,灯泡L 上标有“6 V 、12 W ”字样,电动机线圈的电阻R M =0.50 Ω。若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是 ( )

A.电动机的输入功率为12 W B.电动机的输出功率为12 W

C.电动机的热功率为2.0 W D.整个电路消耗的电功率为22 W

变式8、如图所示,电源电动势为30 V,内阻不计,一个“6 V,12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机M串联接入电路.已知电路中电灯正常发光,则下列说法正确的是()

A.电动机输出的机械功率为40 W B.电动机的总功率为288 W

C.电动机输出的机械功率为48 W D.电动机的发热功率为288 W

例12、某一用直流电动机提升重物的装置如图所示,重物质量m=50kg,电源提供恒定电压U=110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中电流强度I=5A,求电动机线圈电阻R(g=10m/s2)。

变式9、如图所示为一玩具起重机的电路示意图.电源电动势为6 V,内阻为0.5 Ω,电阻R=2.5 Ω,当电动机以0.5 m/s的速度匀速提升一质量为320 g的物体时(不计一切摩擦阻力,g=10 m/s2),标有“3 V0.6 W”的灯泡恰好正常发光,则电动机的内阻为()

A.1.25 Ω B.3.75 Ω C.5.625 Ω D.1 Ω

例13、“220V,66W”的电风扇,线圈的电阻为20?,求接上220V的电压后,求:

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(1)电风扇每分钟消耗的电能?

(2)电风扇的发热功率?

(3)电风扇将电能转化为机械能的功率?如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,那么有没有机械能?电功全部变成什么能?那么电动机消耗的功率和发热功率?

非纯电阻电路的分析方法

1.抓住两个关键量:确定电动机的电压U M和电流I M是解决所有问题的关键.若能求出U M、I M,就能确定电动机的电功率P=U M I M,根据电流I M和电动机的电阻r可求出热功率P r=I2M r,最后求出输出功率P出=P-P r

2.坚持“躲着”求解U M、I M:首先,对其他纯电阻电路、电源的内电路等,利用欧姆定律进行分析计算,确定相应的电压或电流.然后,利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压和电流.

3.处理非纯电阻电路的计算问题时,要善于从能量转化的角度出发,紧紧围绕能量守恒定律,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系求解.

【能力展示】

【小试牛刀】

1.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀分布的负电荷,设棒单位长度内所含的电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒的运动而形成的等效电流大小为()

18

19

A .q v

B .v q

C .q v S

D .q v S

2.(多选)若A 灯标有“220V ,60W ”,B 灯标有“220V ,100W ”,把两灯接入电路中,下列说法中正确的是( )

A .当两灯串联时,A 灯比

B 灯亮 B .当两灯串联时,B 灯比A 灯亮

C .当两灯并联时,A 灯比B 灯亮

D .当两灯并联时,B 灯比A 灯亮

3.一只标有“220 V ,60 W ”的白炽灯泡,加在其两端的电压U 由零逐渐增大到220 V ,在这一过程中,电压U 和电流I 的关系与选项中所给的四种情况比较符合的是 ( )

4.(多选)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置,该装置的示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,其受压面朝上,在受压面上放一物体m ,电梯静止时电流表示数为I 0;当电梯运动时,电流表的示数I 随时间t 变化的规律如图甲、乙、丙、丁所示.则下列说法中正确的是( )

A .甲图表示电梯在做匀速直线运动

B .乙图表示电梯可能向上做匀加速运动

C .丙图表示电梯可能向上做匀加速运动

D .丁图表示电梯可能向下做匀减速运动

5.用电器到发电站的距离为l ,线路上的电流为I ,已知输电线的电阻率为ρ。为使线路上的电压降不超过U ,那么,输电线的横截面积的最小值为( )

A

.ρlI

U

B.

2ρlI

U C.

U

ρlI D.

2Ul

Iρ6.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是()

A.a代表的电阻丝较粗B.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值

C.b代表的电阻丝较粗D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比

7.在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,U随x变化的图线应为()

8.(2016年全国新课标II卷)阻值相等的四个电阻,电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图

所示电路.开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为

1

Q;闭合开关S,电流再次稳定后,C所

带的电荷量为

2

Q.

1

Q与

2

Q的比值为( )

A.

2

5

B.

1

2

C.

3

5

D.

2

3 9.电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,电键接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有()

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测量小灯泡电功率及焦耳定律

第八章电功率 第三节测量小灯泡的电功率第四节电与热 一、填空题 1.小华通过学习得到以下结论,你能帮他填写完整吗? (1)电流通过导线时,导线发热是_______ 能转化为_________ 能。这种现象叫______________ 。 (2)常见的电热器有________ 、________ 、______ 等。 此通过的 ____________ 相等。在通电时间相同的情况下,_____________ 产生热量更多,从而得出结论。 (4)在炎热的夏天,电视机连续使用较长时间后,要停一会,但如果长期停止使用,隔一 段时间要通电一次。这是因为 _________ 在起作用,前者是为了 _________ ,后者是为了________ 。 (5)标有“ 220V 40W ”电热器安装在220V的电路中,工作100s后,所消耗的电能是J ,通过电热器的电流是 A ,产生的热量是J 。 2 ?大量实验证明,电流通过导体产生的热量跟成正比,跟成正比,跟通电的时间成比。这个规律叫定律,可用公式表示 3. 有一段110 Q的电阻丝,通过它的电流是2A,要产生44000J的热量,所需的时间是

灯的电流比为,两灯在相同时间内产生的热量之比为。 14. 一条电阻丝先后接在两个电路里,通过的电流11=312,当两种情况放出的热量相等时, 两次通电时间之比t l : t2为__________ 。 15 ?白炽灯的灯丝断了,将它搭接起来,灯还可以发光,但往往在不长的时间里,灯丝容易从处烧断,这是因为该处的电阻 ________________________ ,产生的热量 _________ 。 16. 电炉丝通过导线连接到电路中,电炉丝热得发红,而导线却不怎么热,是因为电炉丝 和导线联,通过它们的相等,但电炉丝的电阻比导线的电阻,由公式 ____________ 可以知道,在相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的热量____________ ,所以电炉丝热得发红,而导线却不怎么热。 17. 将阻值分别为10Q和30Q的甲、乙两电阻串联后接在电源上,相同时间内,甲、乙 两电阻产生的热量之比为 __________ ;若将甲、乙两电阻并联后接在电源上,相同时间内,电流 通过甲、乙两电阻消耗的电能之比为_____________ 。 18 .暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都闲不住,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,消防车拉着警笛呼啸而出,赶往火灾现场,调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答: (1)“超负荷”是指如图所示( 选填“①”或“②”)中所示情况; (2)_____________________________________________________________________使火灾发生的理论依据是 ___________________________________________________________________ ; (3)_____________________________________________________________________请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施________________________________________________ 。 19 ?如图所示,电源电压为6 V , R阻值为10Q , R2阻值为20 Q。闭合开关,电流表的示 数为 A ,通电30 s电阻R产生的热量为J 、选择题 20 .小明家中接有两只灯泡,L1上标有“ PZ220-40”,L2上标有“ PZ220-25”,当它们 正常发光时,下列说法正确的是( ) A. 通过L1的电流小于通过L2的电流 B. L1的电阻小于L2的电阻 C. L1的电功率小于L2的电功率 D. L1消耗的电能一定多于L2消耗的电能 21 .两个灯泡,L1上标有“ 6V 3W”,L2上没有标记,测得它的电阻是 4 Q,把它们串联 在某一电路时,两灯均能正常发光,则这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是( )

初三物理《欧姆定律、电功和电功率》重难知识点汇总

《欧姆定律、电功和电功率》重难知识点汇 总 一、欧姆定律: 1、 内容:导体中的电流,跟加在导体两端的________成正比;而跟流过超导体的_______成反 比. 2、 表达式:_______________. 3、 探究电路图:(重点要弄清楚每一个仪器的作用是什么) 4、 对欧姆定律的理解:欧姆定律反映了在电路当中,电阻和电压是怎样来 影响电流大小的. 5、 公式变形: (1)U =IR 意义:在已知电阻值和流过电阻的电流的情况下,可以用这个公式计算电阻两端的电压大小。注意:不能由公式得出电压与电流大小成正比的结论,因为在电流为0的情况下,电压也可能不为零。 (2)I U R 意义:本公式表明可以用测定电阻两端的电压和电流的大小来计算电阻的大小。这也就是用“伏安法”测定电阻大小的原理。 6、欧姆定律的应用: (1) 推导串并联电路中电阻的规律: ①在串联电路中:如图,有U 总=U 1+U 2 即:2211R I R I R +=总总I ,又因为串 联电路中I 总=I 1=I 2,所以:R 总=R 1+R 2。(越串越大)

②在并联电路中:如图,有I 总=I 1+I 2,即 2 2 11总总+ =R U R U R U 。因为并联电路中 21U U ==总U , 所以: 2 1总+ =R 1 R 1R 1。(越并越小) 注意:不管是串联电阻还是并联电阻,其中一个电阻增大,总电阻都将增大。 (2) 串联分压和并联分流(重点内容): ①串联分压:串联电路中由于电流处处相等:21I I =,由欧姆定律可得: 2 1 21R R U U = ,它的意义是:串联电路中,(由于电流处处相等),电压和电阻成正比,电阻大的分得的电压越大。 ②并联分流:并联电路中由于各支路两端的电压都相等:21U =U ,由U =IR 可知, 1 2 21R R I I = (注意分子分母顺序)。这个公式的意思是:并联电路中,(由于各电压相等),各支路的电流大小和电阻成反比,电阻越大的流过的电流越小。 二、电功(W )和电功率(P ): 1、 电功:即“电流做功”之意。所谓电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程。 电流做了多少功,也就有多少的电能转化为其他形式的能。在学习中,我们可以把“电功”这个词简单理解成“消耗的电能”。 2、 电功(W )的单位:①主单位:焦耳(J )。②常用单位:千瓦时(kWh ),也叫“_____”。 换算关系:1度=1kWh =____________J.(识记)(1kwh=1kw ×1h=1000w ×3600s=?) 3、 电功(也就是电能)的计算公式: ①基本公式:W=UIt (意义:电流在电路上做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积)其中单位:U ——伏 I ——安 t ——秒 W ——焦耳 ②推导公式1:Rt I W 2 =(串联电路) 推导公式2:R t U W 2 = (并联电路) 适用范围:两个公式都只适用于纯电阻电路中。

2018初中物理竞赛教程(基础篇):第25讲欧姆定律、电阻(附强化训练题及答案).docx

第 25 讲欧姆定律电阻 25.1 学习提要 25.1. 1欧姆定律 1、探究电流与电压的关系 实验证明:对同一导体,在它两端所加电压増大 n 倍,通过它的电流也增大比值不变。对不同导体,所加电压相同,但通过导体的电流不同。所以不同导体的n 倍, U U 和 I 和 I 的 的比 值不同,这个比值叫做这段导体的电阻,用R 表示,即 2、欧姆定律 ( 1)内容:通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。用 公式表为。 ( 2)使用欧姆定律时,要注意几点:①公式中的 R、 U 、I 是指同段电路的电阻、电压和电流。 ②该定律对金属导电、电解液导电都是适用的,但不适用气体导电。③由欧姆定律变形得 到的电阻定义式,不能理解为导体电阻与导体两端电压成正比,与通过导体的电流成反比。 电阻是导体的特性,它不随导体两端电压和导体中电流变化而变化。 3、电 .阻 ( 1)意义:电阻是反映导体对电流阻碍作用的物理量。电阻是导体本身的性质,与U 和I 无关。 ( 2)单位:在国际单位制中电阻的单位是欧姆,简称欧(Ω)。1Ω=1V/A 。 常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧( MΩ)。 1 kΩ = 103Ω, 1 MΩ = 103 kΩ = 10 6Ω。 ( 3)影响导体电阻大小的因素:导本的材料、长度和横截面积。温度对导体电阻也有影响。 ( 4)电阻定律:实验证明,同种材料、长度相同的导体,电阻的大小与^体的横截面积成 反比;同种材料、横截面积相同的导体,电阻的大小与长度成正比;导体长度和横截面积都相 同的不同种导体的电阻不同。

用公式表示为,式中的ρ叫做电阻率,ρ的单位为欧·米(Ω·m)。不同材料的电阻率 不同。 25.1.2 变阻器的原理和作用 通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电路中的电阻,进而改变电路中的电流。如图25-1(a)所示为滑动变阻器,若滑动变阻器上标有“20Ω,2A” 字样,则表示此滑动变阻器允许通过 的最大电流为2A ,若以 A、 D 两接线柱接人某一电路中,将滑片P 滑到 B 端,则滑动变阻器接 入该电路中的阻值为20Ω,滑动变阻器能够改变接入电路的电阻,但不能准确表示出接入电路 中的电阻值。若想知道接入电路的电阻准确值,可以使用电阻箱。如图25-1(b) 所示是实验室常 用的旋钮式电阻箱,调节四个旋钮,能够得到0? 9 999Ω之间任意数值的电阻。还有一种是插 人式的变阻箱,如图25-1(c)所示,铜塞相当于导线,拔出 A 、 C,变阻箱电阻为7Ω。 图25 - 1 25.2 难点释疑 25.2.l 正确埋解欧姆定律 欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。表达式是 理解 1因果关系:U和R是电流变化的原因,电流的变化是结果,所以只能说I 随 U 的变化而变化, I 随 R 的变化而变化。 理解 2变化的数量关系:R 不变时, U 增大到原来几倍,I 也增大到原来几倍。U 不变时,R 增大到原来几倍,I 减小到原来的几分之一。 理解 3 表达式 I = U/R 中的三个物理量必须在同一段电路且是同一时刻的值。

通用版高考物理一轮复习第八章第46课时电阻定律欧姆定律双基落实课讲义含解析

通用版高考物理一轮复习第八章第46课时电阻定律欧姆 定律双基落实课讲义含解析 恒定电流 第46课时电阻定律、欧姆定律(双基落实课) 点点通(一) 电流的三个表达式

1.(鲁科教材原题)关于电流,以下说法正确的是( ) A .在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流 B .电流的方向就是电荷定向移动的方向 C .电流总是从电势高的一端流向电势低的一端 D .导体两端没有电压就不能形成电流 解析:选D 只有电荷的定向移动才能形成电流,A 错误;正电荷定向移动的方向为电流方向,B 错误;在电源内部,电流从电势低的一端流向电势高的一端,在电源外部,电流从电势高的一端流向电势低的一端,C 错误;电压是形成电流的原因,导体两端没有电压就不能形成电流,D 正确。 2.(教科教材原题)在示波管中,电子枪2 s 内发射6×1013 个电子,则示波管中电流大小约为( ) A .4.8×10-6 A B .3×1013 A C .9.6×10-6 A D .3×10-6 A 解析:选A 由题意知,2 s 内发射的电荷量为q =1.6×10-19 ×6×1013 C =9.6×10-6 C , 根据电流的定义式I =q t ,得I =9.6×10-6 2 A =4.8×10-6 A ,A 正确。 3.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e 的电子,以速率 v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法正确的是( ) A .电流大小为ve 2πr ,电流方向为顺时针 B .电流大小为ve r ,电流方向为顺时针 C .电流大小为ve 2πr ,电流方向为逆时针 D .电流大小为ve r ,电流方向为逆时针 解析:选C 电子做匀速圆周运动的周期T =2πr v ,由I =e T 得I =ve 2πr ,电流的方向与 电子运动方向相反,故电流方向为逆时针,C 正确。 [融会贯通] (1)电子流、带电粒子流都可以等效为电流,导体中自由电荷的无规则运动不能形成电流。 (2)电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反。 点点通(二) 电阻定律

九年级物理全册第18章电功率第4节焦耳定律教案新人教版

《焦耳定律》

教学过程设计教学 环节教师活动 学生 活动 设计意图 一、引入 新课问题引入: ◆小魔术:带领学生利用电流热效应使导体丝发热, 进而“引爆气球”。 同学们猜想,老师如何通过开关远程引爆这只气 球的。 ◆探究活动1: 学生利用实验桌上的发热电阻丝结合电池、导线 点燃火柴,亲身体验电流的热效应。 5号电池电池盒镍镉合金丝火柴 学生 代表 参与 进行 实验 引课、激发 学生学习兴趣。 亲身体验, 激发兴趣。 二、探究 新知一、电流的热效应 定义:电流通过导体时,电能转化成内能,这种现象 叫做电流的热效应。 ◆教师演示1:电炉丝通电后发热,呈红赤状态,那 么与之相连的导线呢?摸摸看。 观察、 交流、 回答 设置认知冲 突,将课程引向 重点。

请大家在镍镉合金丝旁串联一段铜丝连入电路,能否 点燃火柴?用手摸一摸。 镍镉合金丝铜丝 二、焦耳定律 表述:电流通过导体所产生的热量,跟电流的二次方 成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 ◆探究活动2: 将电阻大小不同的镍镉合金丝串联,用它们各自 点燃火柴,比较哪个更快? ◆探究活动3: 利用“焦耳定律探究仪器”,简单观察液柱升高情 况,探寻I、t一定时,Q与R的关系。 让学生根据实验数据归纳电热Q与R的关系。 ◆探究活动4: 利用“焦耳定律探究仪器”,简单观察液柱升高情 况,探寻R、t一定时,Q与I的关系。 思考、 实验、 总结 进行 实验、 采集 数据 课程难点, 利用二次函数曲 线辅助理解二次 方关系。

让学生根据实验数据归纳电热Q与I的关系。 (利用已采集好的实验数据,让学生归纳Q与t的关 系) 科学家生平: 焦耳(James Prescott Joule,1818~1889),英 国物理学家。一生致力于实验研究。用近40 年的时 间做400 多次实验,研究热和功的关系。根据 测量电流通过电阻放出的热量,提出焦耳定律。他的 研究为能量守恒定律的建立奠定了基础。为了纪念他 对科学发展的功绩,能量和功的单位被命名为“焦 耳”(J)。 三、电热的利用和防止 1.电热的利用:吹风机、孵蛋器。 听讲、 回答 问题 渗透情感态 度价值观。 拆解吹风机 激发学生兴趣。

电功、电功率和焦耳定律

电功、电功率和焦耳定律 电能和电功 1、电功及其单位:电流所做的功叫电功,用W表示。电功的国际单位是J, 常用单位kW·h(俗称度),IkW·h=3.6×106J。 2、运用电功的公式解决有关问题:W=UIt,即电流在某段电路上所做的功,等 于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。 误区提醒 正确使用电功公式W=UIt:电功公式W=UIt是计算电功普遍适用的公式,对于任何类型的用电器(或电路)都适用。而结合欧姆定律可推出电功公式 的变换式:或,这两个式子不适用电动机以及蓄电池电路,只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路。 【典型例题】 加在导体两端的电压为6V,30s内电流通过导体做功72J,则通过导体的电流多大? 洗衣机工作0.5小时,电流做功3.6×106焦,这样工作3小时,消耗的电能是_______度 有一只灯泡接在220 伏的家庭电路中,工作50小时,用了1.98度电,这只灯泡工作的电流是_______。 电功率 1、电功率及电功率的单位:电功率是表示电流做功快慢的物理量。 单位为:瓦特,符号为W,常用单位还有kW,1kW=1000W。 2、运用电功率的公式解决有关问题:电功率的定义式推导出计算式 ,公式中P、U、I是指同一段电路(或同一个用电器)。由于初中研究的 都是纯电阻电路,所以结合欧姆定律,电功率公式还可以写作P=UI和。 3、用电器正常工作时的电压是额定电压和用电器额定电压下的功率是额定功率。用电器在电路中工作时,两端所加的电压叫实际电压,此时的功率叫实际功率。 4、测量小灯泡的电功率。

误区提醒 1、比较串连电路中两电阻的电功率时,因电流处处相等,一般使用P=UI 计算 2、在并联电路中,由于各支路两端电压相等,运用计算。 【典型例题】 现有两个小灯泡,上面分别标有“6V,1. 2W”和“12V,6W”字样,如果把这两个灯泡串联起来,为了使其中一个灯泡持续正常发光,那么加在串联电路两端的电压是( ) A. 9.4V B. 10.8V C. 18V D. 27V 一只电灯上标着“220V, 100W ”,若把它接入110伏的电源两端, 下面说法中正确的是: ( ) A 、它的额定功率变为原来的一半; B 、通过它的电流强度变为原来的一半; C 、它的电阻变为原来的1/4; D 、它的实际功率变为原来的1/2。 下列判断中正确的是( ) A .根据P=I 2R 可知,电阻越大,电功率也越大 B .根据P=UI 可知,同一导体两端的电压越小,电功率也越小 C .根据P=R U 2 可知,电阻越大,电功率反而越小 D .根据P=t W 可知,电流做功越多,电功率也越大 两只灯泡串联在电路中,其中一只灯亮,另一只不亮,原因可能是( ) A .两只灯泡相比较,流过不亮的灯泡的电流较小 B .不亮的灯泡的灯丝断了 C .两只灯泡相比较,亮的灯泡电阻太小 D .两只灯泡相比较,不亮的灯泡电阻太小 额定电压相同的甲、乙两盏电灯,其额定功率之比为5:3,如果将它们串联接入电压与额定电压相同的电路中,下列叙述正确的是( ) A .两灯实际消耗功率之比为5:3 B .两灯都能正常发光 C .两灯实际通过电流之比为3:5 D .两灯实际电压之比为3:5 R1、R2两个电阻并联后接入电路中,它们的电功率之比P1:P2=9:4,则R1、R2两个电阻阻值之比是( ) A.9:4 B.4:9 C.3:2 D.2:3 一个标有“4V ,2W ”字样的灯泡,给它两端加2V 电压时,不考虑温度对它电阻的影响,则( ) A.此时灯泡中电流为0.5A B.此时灯泡中电流为1A C.此时灯泡的实际功率为0.5W D.此时灯泡的实际功率为1W

2020中考物理专题专题21 欧姆定律与电功率(第1期)(解析版)

专题21 欧姆定律与电功率 一、选择题 1.(2020·江苏省泰州市)如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是() A. 电路的最大功率是3.6W B. 小灯泡的最小功率是0.75W C. 电流表的最小示数是0.15A D. 电流表的最大示数是0.4A 【答案】B 【解析】 【详解】AD.由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;题意可知,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是0.3A,即电流表的最大示数是0.3A,电路的最大功率是 6V0.3A 1.8W P UI ==?= 故AD错误; BC.由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大时,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;即当电压表的示数为3V时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为 L6V 3V3V U U U =-=-= 滑动 由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是0.25A,小灯泡的最小功率是 L L L 3V0.25A0.75W P U I ==?=

故B正确;C错误。 故选B。 2.(2020·江苏省连云港市)如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是() A. 电源电压为3V B. 电压表的最大示数为2V C. 整个电路功率变化了0.1W D. 电流表的示数变化了0.4A 【答案】D 【解析】 【详解】ABD.由图可知,当P在最左端时,R1全部接入电路并与R串联,电压表测R1两端的电压,由图乙可知,变阻器的最大阻值是20Ω,其对应的功率是0.8W,由串联分压可知变阻器两端的电压最大,电压表的最大示数 U最大 10.8W20 PR=?Ω 最大 最小电流 I最小= 4V = 20 U RΩ 最大 最大 =0.2A 当变阻器接入电路的电阻为R时,其消耗的电功率最大 P=I2R= 22 2 22 11 1 1 () ()() 4 U U U R R R R R R R R R R == +- + + 当 R=R1=10Ω 时,其电功率最大,由图可知变阻器的最大功率0.9W,通过电路的电流

习题:第7章 第1讲 欧姆定律 电阻定律 电功率及焦耳定律(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 第七章恒定电流 第1讲欧姆定律电阻定律 电功率及焦耳定律1.下列说法中正确的是( ). A.由R=U I知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比, 跟通过它的电流成反比 B.比值U I反映了导体阻碍电流的性质,即电阻R= U I C.通过导体电流越大,电阻越小 D.由I=U R知道,通过同一段导体的电流跟加在它两端的电 压成正比 解析 答案BD 2.有一段长1 m的电阻丝,电阻是10 Ω,现把它均匀拉伸到长为5 m,则电阻变为( ). A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.250 Ω

解析电阻丝无论怎样拉长其体积不变,但随着长度增加,截面面积在减小,即满足V=Sl关系式.把电阻丝由1 m均匀 拉伸到5 m时,截面面积变成原来的1 5 ,由电阻定律R=ρ l S可 知电阻变成原来的25倍,D正确. 答案 D 3.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在内阻不计的同一电源上,若要产生相等 的热量,则两种方法所需的时间之比t串∶t并为( ) A.1∶1 B.2∶1 C.4∶1 D.1∶4 解析串联后电阻为R1=2r,产生的热量为Q1=U2 R 1 ·t串= U2 2r·t 串 ;并联后电阻为R2= r 2 ,产生的热量为Q2= U2 R 2 ·t并= U2 r 2 ·t并,若要Q1=Q2,所以有t串∶t并=4∶1. 答案C 4.两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1所示,则A和B 导线的横截面积之比为( ).

图1 A.2∶3 B.1∶3 C.1∶2 D.3∶1 解析由题图可知两导线电压降分别为U A=6 V,U B=4 V; 由于它们串联,则3R B=2R A;由电阻定律可知R A R B= L A S B L B S A,解 得S A S B= 1 3 ,选项B正确. 答案 B 5.电位器是变阻器的一种.如图2所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,下列说法正确的是( ). 图2 A.连接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 B.连接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮 C.连接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 D.连接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮 解析根据电位器结构和连线可知:连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大,回路电流减小,灯泡变暗,A正确;

高中物理电功和电功率--焦耳定律

知识点 一、电功 电功是指电流在一段时间里所作的功, 表示 W=qU=IUt 该式适用于计算各种电路中电流所作的功。 在 纯电阻电路中又可以用下式表示 电功W 的单位是焦耳,简称焦,符号是 J 。 二、电功率 电功率是电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值。用公式表示 W P UI t 该式适用于计算各种电路中电流的功率。 在纯电阻电路中,又可以用下式表示 电功率P 的单位是瓦特,简称瓦,符号 对于由电源和用电器组成的闭合回路, A 电源部分 电源的总功率:是指电源内部非静电力做的功率 P 总 =1 ; =IU 外+IU 内=卩外+P 内 电源输出功率:是指电源工作时内外电路输出的功率 2 P 外=IU 外=I ; -I r=P 总-P 内 电源内部发热功率:是指电源内部因发热而损耗的功率 2 U 内 内 =IU 内=I r= 二卩总-P 外 r 电功和电功率 焦耳定律 W=I 2 Rt=U 2 -i R B 用电器部分 用电器的额定功率:是指用电器在额定电压下工作的功率。 压和功率即为用电器的额定电压和额定功率。 用电器的实际功率,是指用电器在工作时实际消耗的功率。 压与通过用电器的实际电流的乘积。即 P 实=I 实U 实。 三、焦耳定律:电流通过导体所产生的热量跟电流的平方、 比。公式表示 2 Q=I Rt 使用上式时应注意统一单位: 电流I 的单位是安,电阻 秒,热量Q 的单位是焦。 般用电器铭牌上标明的电 它等于用电器两端的实际电 导体的电阻和通电时间成正 R 的单位是欧,时间t 的单位是 它是电转化为其他形式能的多少的量度。 用公式 W 其功率问题可以从电源和用电器两方面来认 识。

_欧姆定律和电功率练习题

1 欧姆定律及电功率测试题 姓名:_______________ 一、 选择题 1.为了纪念在物理学中作出杰出贡献的科学家,有时会用他们的名字作为物理量的单位,其名字被用作“电功率”单位的是( ) A .焦耳 B .欧姆 C .安培 D .瓦特 2一部录音机要求电源电压是9伏,若用干电池作电源,则需要将( ) A .6节干电池并联 B .6节干电池串联 C .3节干电池并联 D .3节干电池串联 3由欧姆定律R U I = 推得I U R =,下列说法中正确的是( ) A .导体的电阻与导体两端电压成正比 B .导体的电阻与通过导体的电流成反比 C .导体的电阻是导体本身的属性,只和长度、材料、横截面积、温度有关,与电压、电流无关 D .以上说法都不对 4、下列说法中不正确的是 ( ) A .电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程 B .做功多的电器消耗的电能多 C .电功率大的用电器消耗的电能一定越多 D .电功率是表示电流做功的快慢 5.如图所示,AB 和BC 是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,有 ( ) A .A B B C U U >,AB BC I I < B .AB BC U U <,AB BC I I = C .AB BC U U >,AB BC I I = D .AB BC U U =,AB BC I I < 6、两导体电阻之比为3:2,通过的电流之比为1:4,则在相同时间内产生的热量之比为( ) A .3:32 B .3:2 C .6:1 D .32:3 7.下列各组实验仪器中,不能用来测量电功率的是( ) A. 电能表和秒表 B. 电压表和电流表 C. 电功率仪表 D. 电流表和秒表 8如图15-2所示,已知电阻R 1=3Ω、R 2=6Ω,电流表A 的示数是0.6A ,则电流表A 1 的示数( ) A .0.6A B .0.4A C .0.2A D .0.1A 9.已知两个灯泡连在不同的电路里,一个“220 V ,25 W ”的甲灯正常发光3h ,另一个“110 V ,25 W ”的乙灯正常发光4h ,由此可知( ) A .甲灯的实际功率较大 B .乙灯中电流做的功较多 C .甲灯较亮,乙灯较暗 D .流过甲灯的电流较大 10、用功率为800w 电饭锅煮熟一锅饭花费半个小时,消耗的电能为( ) A .40KW ·h B .4KW ·h C .0.4KW ·h D .0.04KW ·h 11.如图所示的四个电路中,电源电压U 相同,R 1<R 2,在相同的时间内,电路中消耗的总电能由大到小的顺序是( ) A .甲、乙、丙、丁 B .丁、丙、乙、甲 C .丁、甲、乙、丙 D .丙、乙、甲、丁 12如图所示电路中电源电压不变,当S 闭合,且滑片P 向左滑动时,各电表示 数的变化情况是:( ) A .A 1表读数不变、A 2表读数变小、V 表读数变小 B .A 1表读数变大、A 2表读数变大、V 表读数不变 C .A 1表读数变小、A 2表读数变大、V 表读数变大 D .A 1表读数不变、A 2表读数变大、V 表读数不变 二、填空题 13.欧姆定律的内容是:导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________;用公式表示就是________;它是________国物理学家欧姆经过大量的实验得出来的. 14、写出以下四种电厂的能的转化: 火力发电厂: 能转化为电能; 三峡电站: 能转化为电能 风力发电厂: 能转化为电能 秦山核电站: 能转化为电能 15.装有两节干电池的手电筒,它的电压是________V ,手电筒里小灯泡的电阻是10 Ω,手电筒工作时,通过灯泡的电流是________A. 16 已知两个电阻R 1:R 2=2:5,如果把它们串联在电路中,则通过它们的电流之比I 1:I 2=__________,它们两端的电压之比U 1:U 2=__________;如果把它们并联在电路中,通过它们的电流之比I ’1:I ’2= , 17.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,甲的电阻为 Ω; 乙的电阻为 Ω将甲和乙并联后接在电压为的电源两端,干路中的电 流为 A. B A C

1 欧姆定律和电阻定律 教师版

精品题库试题 物理 1.(2009广东理基,5,易)导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是() A. 横截面积一定,电阻与导体的长度成正比 B. 长度一定,电阻与导体的横截面积成正比 C. 电压一定,电阻与通过导体的电流成正比 D. 电流一定,电阻与导体两端的电压成反比 [答案] 1.A 2.(2008广东理基,15,易)关于电阻率的说法正确的是() A. 电阻率与导体的长度有关 B. 电阻率与导体的材料有关 C. 电阻率与导体的形状有关 D. 电阻率与导体的横截面积有关 [答案] 2.B 3.(2011上海单科,12,易)如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时,() A. 电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大 B. 电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小 C. 电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大 D. 电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小

[答案] 3.A 4.(2011北京理综,17,易)如图所示电路,电源内阻不可忽略. 开关S闭合后,在变阻器的滑动端向下滑动的过程中() A. 电压表与电流表的示数都减小 B. 电压表与电流表的示数都增大 C. 电压表的示数增大,电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小,电流表的示数增大 [答案] 4. A 5.(2010上海单科,5,易)在右图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是() A. 变大,变大 B. 变小,变大 C. 变大,变小 D. 变小,变小 [答案] 5. B 6.(2011海南单科,2,中)如图,E为内阻不能忽略的电池,、、为定值电阻,、S为开关,与分别为电压表与电流表. 初始时与S均闭合,现将S断开,则()

高二物理典型例、易错题:电功和电功率 焦耳定律·典型例题解析

电功和电功率焦耳定律·典型例题解析 【例1】不考虑温度对电阻的影响,一个“220V 40W”的灯泡,下列说法正确的是 [ ] A.接在110V的线路上的功率为20W B.接在110V的线路上的功率为10W C.接在440V的线路上的功率为160W D.接在55V的线路上的功率为2.5W 解析:P=U2/R可知,对R一定的用电器P与U2成正比,所以BD正确. 点拨:利用比例法解答实际功率的习题是一种常用的方法. 【例2】对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 [ ] A.P=I2R B.P=U2/R C.P=UI D.P=W/t 解析:D是定义式,C是通过定义式推导而得,而A、B都是通过欧姆定律推导,所以A、B只适用于纯电阻电路.选CD. 点拨:通过该道题理解电流做功的过程,即是电能转化成其他形式能的过程.要区分电功率和热功率以及电功和电热. 【例3】一台电动机额定电压为220V,线圈电阻R=0.5Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流强度为1A.当电动机正常工作10min,求:(1)消耗的电能?(2)产生的热量?(3)输出的机械能? 点拨:区分电功和电热的求法,以及二者的关系. 参考答案:(1)1.32×105J (2)300J (3)1.29×105 【例4】一个电阻为20Ω的导体,当它每通过3C电量时,电流做功18J,那么此导体所加的电压为________V,通过3C电量的时间为________s.点拨:可利用公式W=qU和欧姆定律U=IR及I=q/t求解. 参考答案:6V 10s 跟踪反馈 1.用户保险丝允许通过的最大的电流一般都不大,(几个安培)如果电路中接入1KW以上的用电器,通过计算说明为什么保险丝会被烧断? 2.一台电动机,电枢电阻为0.5Ω,加在电动机两端的电压是220V,当电动机正常运转时电流强度为20A,则每分钟有多少焦耳的机械能输出? 3.白炽灯的灯丝断了以后,轻摇灯泡将断了的灯丝搭上后,其亮度比原来________,(填亮、暗)是什么原因?________. 4.一个标有“110V 10W”的灯泡,求:(1)它的电阻(2)如果接在110V的

初中物理欧姆定律电功和电功率

初中物理欧姆定律.电功和电功率 一、知识结构: 二、学习方法指导: 1、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。表达式R U I = 。 欧姆定律是电学中的一条重要基本定律,它揭示了导体中的电流、电压和电阻之间的关系。理解欧姆定律时,要注意以下几点。 (1)对应性 R U I = 中,I 、U 、R 必须是同一段电路的同一个电阻的,同一个用电器的,或是整个电路的,即要一一对应,不能张冠李戴。在实际电路的计算中,往往有几段电路,每段电路都有各自对应的I 、U 、R ,因此,在解题时,首先要明确研究的是哪一段电路,然后再找准与这一段电路相对应的I 、U 、R ,并给“同一段电路”上的I 、U 、R 标上同一种脚标。 (2)时间性

即使是同一个电路,由于开关的闭合、断开,滑动变阻器滑片的左、右移动,将引起电路中各部分电流和电压的变化,因此,必须保证R U I = 中的三个物理量是同一时间的值,切不可混淆电路结构变化前后的I 、U 、R 的对应关系。 (3)区别R U I = 和I U R =的意义 对R U I = 和I U R =两式要有正确的理解,从数学角度看不出两式有什么本质的区别,但它们的物理意义不同,R U I = 表明导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比,但对公式I U R =也理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比那就错了。因为电阻是导体本身的一种性质,其大小是由导体的材料、长度和横截面积决定的,而与导体两端的电压及导体中的电流无关,也并不是导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零,我们只不过是利用这一公式来测量计算导体的电阻,对同一导体来说 I U 是不变的,但对不同导体I U 一般不同。 2、额定功率和实际功率 用电器在额定电压下的功率叫做额定功率。用电器的实际功率随着加在它两端的电压而改变。例如:“220V 、100W ”的灯泡,其额定电压是220V ,在此电压下灯泡正常发光,消耗的实际功率是100W ,这个功率叫额定功率。如果把此灯泡接在110V 的电源上,灯泡消耗的实际功率小于100W 。若将灯泡接在230V 的电源上,灯泡消耗的实际功率将大于100W 。 3、灯泡的电阻: 一只“220V 、100W ”的灯泡,在正常工作时的电阻可用P=R U 2计算出来,即:R=U 2/P=2202 /100=484(欧)。若把此灯 泡分别接在110V 或230V 的不同电源上时,灯泡的实际电阻发生变化,不再是正常发光的484欧。为计算方便若没有特别说明,通常我们可视为灯泡的电阻不变(即为正常发光时的数值)。 4、对电热器来说,在原理上是一个电阻,电流通过电热器所做的电功,都消耗在电阻的发热上,即电能完全转化为内能。 依据电功W =UIt 和电功率P =UI ,结合R U I =或U =IR 可有W =R U 2t =I 2Rt 和P =R U 2= I 2 R 。 有些用电装置,例如电动机、电解槽等,当电流通过时也会发热,这说明在它们的内部也有电阻;但同时还可获得机械能或化学能等除内能以外其他形式的能量,这种能量也是由电能在这些用电装置中转化来的。依据能的转化和守恒定律应有: 在电动机中:输入的电能=输出的机械能+增加的内能

电功率和焦耳定律

第二节电功率 第一课时电功率的理解和简单应用 【重要知识点及考点】 1.电功率 (1)定义:在单位时间内消耗的电能叫做电功率,用P表示。 (2)意义:用来表示电流做功的__________。 (3)单位:a.国际单位:_________,简称_________,符号W。 b.常用单位:_________,符号kw,1kw=_______W。 (4)计算式:P=_______=_______。 2.千瓦时的来历 (1)千瓦时是电能单位,而千瓦是电功率的单位,二者的意义完全不同。 (2)1千瓦时是功率为1千瓦的用电器正常工作一小时消耗的电能。 【课后作业】 1、有几位同学对电功率这个概念,有以下几种理解,你认为正确的是() A.电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量 B.电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量 C.电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多 D.电功率大的用电器工作时所用的时间一定少 2、在如图所示的物理学家中,以其名字命名为电功率单位的是() 3、下列单位中,哪个不是电功率单位() A.J/s B.W C.kW?h D.V?A 4、甲乙两个电扇,甲的电功率比乙的大,则说明() A.甲做的功一定比乙多 B.甲做功用的时间一定比乙短 C.甲做功比乙做功快 D.甲做功用的时间一定比乙长 5、对如图电能表表盘提供的信息解读错误的是() A.接在这个电能表上的用电器总功率不能超过2200W B.该电能表应该在220V的电路中使用 C.该电能表转盘转过600转,接在这个电能表上的用电器消耗的电 能是3.6×106J D.该电能表的额定最大电流为20A 6、小明的新家中有150W的电视机一台,300W的洗衣机一台,100W的电冰箱一台,2200W 的柜式空调机一台,250W的电脑一台,800W的电饭锅一只,40W的照明灯8盏,则安装电能表时,选用以下哪一种电能表最合适() A.220V 5A B.220V 15A C.220V 20A D.220V 10A 7、电功率是表示电流做功__________的物理量;某用电器工作时的实际功率为10W,10W 的意义是电流通过该用电器每秒做功__________. 8、某台机器的铭牌上标有5kW,合__________W,表示的物理意义是____________________,这台机器在1h内做的功是__________J. 9、商场中,一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见.售货员说微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费;顾客说微波炉很费电,他家的微波炉一开就“烧保险”.他们是从不同角度来说的,其中顾客所说的角度是指微波炉加热食品时__________(填“电能”或“电功率”)比较大. 10、小羽发现家里电能表的示数在3h内的变化如图所示,则他家在这 段时间内用电为_______kW?h,用电器消耗的实际功率是_______W. 12、活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快,当 手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以

欧姆定律与电功率(三)

物理试题;初中二年级下 一、填空题( 24分 ) 1,导体的电阻为10Ω,通过它的电流是200mA 则此导体两端的电压是_______V 。若该导体两端加的电压为24V ,则此导体的电阻为_________Ω。 2、两个电阻上分别标有“20Ω、1A ”和“20Ω、0.5A ”字样,将两电阻串联起来接在某电路中,则该导体两端所加的最大电压为_____V ,若将两电阻并联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为_______V . 3、六节新干电池串联成电池组的电压为_____V ,现有R1,R2两电阻,R1=10Ω,R2=15Ω。将他们并联后接入电池组的两端, R1,R2两端的电压之比为______;通过R1,R2的电流之比为_______;通过R1的电流是_____A 。则电路的总电阻是___Ω。 4、1度电可供“220V ,25W ”的灯泡正常发光 h ,功率为300W 的电热壶通电0.5h ,消耗电能 KW ·h ,合 J 。 5、人体中电流超过30mA 时将会造成生命危险。若某人身体的电阻为1100Ω,则他的安全电压是 V 。 6、小薇同学发现她家的电能表上标有“600revs/kW ·h ”的字样,当她只开一盏灯时,又发现表盘1min 才转一周,则这盏灯工作 h 消耗1度电。 7、如图所示电路,电源两端电压U=7.5V 且保持不变,R 为保护电阻,L 为标有“6V ,3W ”的小灯泡,不考虑灯丝电阻随温度变化。电流表量程为0---0.6A ,电压表量程为0---3V ,闭合开关S 后,要求灯L 两端的电压不超过额定电压,且两表的示数均不超过各自的量程,则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为________Ω。 8、如图8所示的电路,电源电压保持不变。闭 合开关S ,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图9所示。根据图线的信息可知: (甲/乙)是电压表V 1示数变化的图线,电源电压为 V,电阻R 1的阻值为 ________ 。 9、如图9所示,电压U 恒定为8V ,R1=12Ω。滑动变阻器的滑片P 从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数从3V 变到6V ,则R2的阻值为 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。 10、某学校电能表允许通过的最大电流是25安,学校里已经装了40瓦的电灯 50盏,60瓦的 电灯20盏,想要再装些电灯,最多可再装 盏60瓦的电灯. 11、 是某手机电池外壳上的说明,根据学习的物理知识,可判断“1.2V ”中的“V ”是物理量 的单位。电池中含有汞、镉等多种重金属,电池外壳锈蚀后会污染 ,危害公众健康。图1左侧是一个打“╳”的普通垃圾桶,它告诉我们 。

电阻定律习题及答案

电阻定律习题及答案集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

电阻定律——习题及答案 基础题 1.关于电流和电阻,下列说法中正确的是 ( ) A .电流方向与导体中电荷的定向移动方向相同 B .金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大 C .由R =U I 可知,导体的电阻与它两端所加的电压成正比,与通过它 的电流成反比 D .对给定的导线,比值U I 是个定值,它反映导体本身的一种性质 ,2.对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝,下列说法中正确的是 ( ) A .常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10R B .常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为1 4 R C .给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0,则任一状态下的U I 比值 不变 D .把金属丝温度降低到绝对零度附近,电阻率会突然变为零的现象称为超导现象 3.(2009·南京模拟)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,在右图中所示的图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则 A .图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 B .图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系 C .图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系 D .图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 4.将截面均匀、长为l 、电阻为R 的金属导线截去l/n ,再拉长至l ,则导线电阻变为 ( ) A.n -1n R B.1n R C.n n -1 R D .nR 5.A ,B 两根完全相同的金属裸导体,如果把导体A 均匀拉长到原来的2倍,导体B 对折后结合起来,然后分别加上相同的电压,则它们的电阻之比R A ∶R B 为________,相同时间内通过导体横截面的电量之比Q A ∶Q B 为________. 6.如下图所示,一圈粗细均匀的导线长1200m ,在两端点A 、B 间加上恒定电压时,测得通过导线的电流为0.5A.如剪去BC 段,在A 、C 两端加同样电压时,通过导线的电流变为0.6A ,则剪去的BC 段多长?

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