【物理】2019届一轮复习人教版 部分电路的欧姆定律 电阻定律 焦耳定律 电功率 学案

【物理】2019届一轮复习人教版 部分电路的欧姆定律 电阻定律 焦耳定律 电功率 学案

‎ ‎ 第八章 恒定电流 ‎ ‎ ‎1.应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析。‎ ‎2．非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系．能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现。‎ ‎3．稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现。‎ ‎4．实验及相关电路的设计，几乎已成为每年高考必考的题型。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用进行相关的计算与判断.‎ ‎2.会用导体的伏安特性曲线I－U图象及U－I图象解决有关问题.‎ ‎3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热．‎ 一、电阻、电阻定律 ‎1．电阻 ‎(1)定义式：.‎ ‎(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小．‎ ‎2．电阻定律：‎ ‎3．电阻率 ‎(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性．‎ ‎(2)电阻率与温度的关系 ‎①金属的电阻率随温度升高而增大；‎ ‎②半导体的电阻率随温度升高而减小；‎ ‎③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体．‎ 二、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成正比，跟导体的电阻R成反比．‎ ‎2．公式：.‎ ‎3．适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路．‎ 三、电功、电热、电功率 ‎1．电功 ‎(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．‎ ‎(2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)．‎ ‎(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程．‎ ‎2．电功率 ‎(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢．‎ ‎(2)公式：P＝W/t＝IU(适用于任何电路)．‎ ‎3．焦耳定律 ‎(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．‎ ‎(2)计算式：Q＝I2Rt.‎ ‎4．热功率 ‎(1)定义：单位时间内的发热量．‎ ‎(2)表达式：＝I2R.‎ ‎ ‎ 考点一　对电阻、电阻定律的理解和应用 ‎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 公式 区别 电阻定律的决定式 电阻的定义式 说明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何纯电阻导体 ‎★重点归纳★‎ ‎1、导体形变后电阻的分析方法 某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：‎ ‎(1)导体的电阻率不变．‎ ‎(2)导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比．‎ ‎(3)在ρ、l、S都确定之后，应用电阻定律求解．‎ ‎2、应用电阻定律时应注意的问题：‎ ‎（1）对于输电线路的电阻，注意是两条导线的总电阻，输电线的长度等于两地距离的2倍．‎ ‎（2）利用比值法求解是解题的一种重要方法，可消除较多的未知量．‎ ‎（3）对于导体的长度变化的问题，求电阻时，注意中的S是否变化．‎ ‎★典型案例★某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为： （ ）‎ ‎ A．4ρ和4R B．ρ和4R C．ρ和16R D．16ρ和16R ‎【答案】C ‎【名师点睛】本题考查了影响电阻大小的因素，在电阻丝温度不变的条件下，电阻的影响因素是材料（电阻率）、长度、横截面积，当导线被拉长后，长度变长的同时，横截面积变小，但导体的整个体积不变。‎ ‎★针对练习1★两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为l m和2m，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． 2：3 B． 1：3 C． 1：2 D．3：1‎ ‎【答案】B ‎【名师点睛】串联电路中电流相等，根据电势差的大小，通过欧姆定律得出电阻的大小关系，再根据电阻定律得出A和B导线的横截面积之比 ‎★针对练习2★如图所示，某用电器与供电电源距离L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是： （ ）‎ A. B. C. D. ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据欧姆定律得，，根据电阻定律，解得：．故B正确，A、C、D错误。‎ ‎【名师点睛】本题主要考查了电阻定律、欧姆定律的相关知识。属于中等难度的题目。解决本题的关键掌握电阻定律和欧姆定律，并能灵活运用，本题要特别要注意的是：有两根输电导线，所以导线的长度是2L。‎ 考点二　对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 ‎1．欧姆定律不同表达式的物理意义 ‎(1) 是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I 与电压U成正比，与电阻R成反比．‎ ‎(2)公式是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”．‎ ‎2．对伏安特性曲线的理解 ‎(1)图中，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RaQ.电功只能用公式W＝UIt来计算，焦耳热只能用公式Q＝I2Rt来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用．‎ ‎★重点归纳★‎ 电功和电热问题 电功和电热的处理方法 ‎（1）P＝UI、W＝UIt、Q＝I2Rt在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W＝Q，UIt＝I2Rt，在非纯电阻电路中，W>Q，UIt>I2Rt.‎ ‎（2）在非纯电阻电路中，由于UIt>I2Rt，即U>IR，欧姆定律不再成立．‎ ‎（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．‎ ‎（4）在解答这类问题时，很多同学没有辨明用电器是纯电阻还是非纯电阻，就直接用欧姆定律求解，导致错误．‎ ‎★典型案例★（多选）一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则： （ ）‎ A．电动机消耗的总功率为UI B．电源的效率为 C．电源的输出功率为EI D．电动机消耗的热功率为 ‎【答案】AB ‎【名师点睛】在计算电功率的公式中，总功率用来计算，发热的功率用 来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．‎ ‎★针对练习1★两个小灯泡的标识分别是L1 “6V 6W”，L2“6V 9W”，把它们分别接在同一直流电源上（电源内阻不可忽略），L1消耗的功率恰好为6W，则L 2消耗的功率为： （ ）‎ A．一定等于9W B．一定小于9W C．一定大于9W D．条件不足，不能确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 的电阻为，的电阻为 因消耗的功率恰好为，当接灯时外电阻减小，路端电压减小，则的电压小于，其功率一定小于。‎ ‎【名师点睛】本题考查了串联电路电流的特点和电功率的计算，根据消耗的功率恰好为利用求出串联电路的电流；再根据求出的电阻，最后利用求出消耗的实际功率，进而得出答案。‎ ‎★针对练习2★在如图所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L标有“3 V，6 W”字样，电动机线圈的电阻R线＝1 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法错误的是： （ ）‎ A．电动机的输入电压为5 V B．通过电动机的电流是2 A C．电动机的效率是60 ‎ D．整个电路消耗的电功率为10 W ‎【答案】D ‎【名师点睛】由电路图可知，灯泡与电动机串联；由串联电路特点可以求出灯泡正常发光时电动机两端电压；由的变形公式求出灯泡正常发光时的电流．由求出电动机的热功率，然后求出电动机的机械功率，由效率公式求出电动机的效率；由求出电路的总功率