2012届高考一轮复习课件：7.1欧姆定律、焦耳定律和电阻定律.ppt

1、 1 (A )1.2qIt形成电流的条件：存在自由电荷：金属导体 ，电解液或气体电离导电时；存在 或说导体两端存在电势差 定义：把单位时间内通过导体某截面的 叫自由电子正负离子 电势差电荷量 该导体上的电流强度，公式，国际单位：，符号 安培 电流(3)方向：规定 正电荷 定向移动的方向为电流方向(4)电流的分类：方向不改变 的电流叫直流电，方向和大小 都不改变的电流叫恒定电流，大小和方向 随时间周期性变化的电流叫交变电流 .1.22UIRRLS 电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：电阻定律内容：导 正反 材体的电阻与导体的长度成 比，与横截面积成 比，还与导体的有电阻、料 电阻定律关系

2、 公式：，材料 的式电中的阻率、电阻率 为(3)电阻率：与 导体的材料 和导体的温度有关纯金属的电阻率随温度的升高而 增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而 减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化 .112.33IUkUUIRIURURIIk内容：导体中的电流跟它两端的电压成 比，跟它的电阻成 比 公式：用图象表示：在 图象中，是 线，直线的斜率 在 图象中，是 线，直线的斜正反 一条过原点的直一条过原点的直 欧姆定律 率当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线(4)线性元件和非线性元件符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条过原点的直线，具有这种伏安特性的

3、电学元件叫 线性 元件；不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线，具有这种特性的电学元件叫 非线性 元件 2222 .1 2 34qUUItQWWQI RUItI RtUIRURRtttUItI电功：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功 电热：电流流过导体时，导体上产生的热量焦耳定律：电功和电热的关系：在纯电阻电路中，此时，故在非纯电阻电路 22 .WQUItI RtUIRtEUQRW其他中，此时，故无用武之地 2222 .45URURPPPPII RUII RU电热电热电功率和热功率：，在纯电阻电路中：在非纯电阻电路中，无用 用电器的额定功

4、率是指用电器在 电压下工作时消耗的功率；而用电器的实际功率是 额定 实际指用电器在 电压下工作时消耗的功率一、电流的微观表达式问题：如何理解两个电流强度公式？558()(10m/s10 m12/s3 10 m/s)IIqtInevS nSvqt电流的定义式：，式中 表示电流，为 时间内通过导体横截面的有效电量 在产生电流的效果上来说，该式求出的电流是平均值对于金属导体有 为单位体积内的自由电子个数，为导线的横截面积，为自由电子的定向移动速率，约，远小于电子热运动的平均速率，更小于电流的传导速率解答：例1：在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经

5、加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束已知电子的电荷量为e，质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内的电子个数是()22C.A2BD2.I lmI lmeSeUeeUImIS lmqeSeUeeU t?.2/2I lmNnlSIneSvlv tIneSvleeeUmvUt 电子被加速后定向移动形成电流，结合电场力做功公式把电压与电子速率联系起来，再用电流的微观表达式 和求解 电子从加速电场离开时的速度为，又，所以解析：答案：B qIItnevS 本题主要通过形成电流的微观原因及电流的微观定义式求解本题解答过程中应用了一个假设电荷离开电场后做匀速直线运动，电荷在空间的分布是均匀的

6、 电流的定义式：，适用于任何电荷的定向移动形成的电流；这个公式只适用于金属导体，千万不要点评到：警示：处套用二、电阻定律及欧姆定律的应用ULRRIS和？问题：公式有什么联系和区别0RRRRURULISIUUI公式 是电阻的定义式，而 是电阻的决定式，不能根据 判断 与成正比或 与 成反比，因为导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体解答：给定，即使它两端的电压 ，它的电阻仍然存在例2：两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，电阻为RA，导线B对折后绞合起来，电阻为RB，然后分别加上相同的电压，求：(1)它们的电阻之比；(2)相同时间内通过导线横截面的电荷量之比

7、解析：(1)导体形状改变后，由于质量不变，则总体积不变、电阻率不变，当长度l和面积S变化时，应用VSl来确定S、l在形变前后的关系，分别用电阻定律即可求出l、S变化前后的电阻关系一根给定的导线体积不变，若均匀拉长为原来的2倍，则横截面积为原来的1/2，设A、B导线原长为l，横截面积为S，电阻为R，则 AAA221422.4/4/4/416111642/AABBBABABBABBllSlSSRl SRRl SRRR RQQRRIQ tQIttUUtUtRSlR ，则据 得 由题意知：，则，12lRlSVlSRIRURS 是电阻的决定式，对同一段导体，和 有着相连关系，例如本题中 ，分析求解时应全

8、面考虑 应用欧姆定律须注意对应性：选定研究对象电阻 后，必须是通过这只电阻 的电流，必须是这只电阻 两端的电压该公式只能直接用于纯电阻电路，不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路 欧姆定律：适用于金属导电和电解液导电，对气体电离后导电和晶体二极管、晶点评：警示：体三极管导电不适用三、非纯电阻电路中功率的计算问题：电功与电热的关系是什么？解答：电功是电场力对自由电荷所做的功，其大小等于电能转化为其他形式能量的多少，是电能转化为“其他形式能”的总和电热是转化为“内能”的电能，一般是电功的一部分具体来说：(1)对纯电阻电路，计算电功、电热可选用下列公式任一形式：22.WQPtUItI RtR

9、tU 222 ()()()()()()2WEQUItEI RtWEQ UItEI RtWQ UItI Rt机机化化在非纯电阻电路 含有电动机、电解槽等 中消耗的电能除转化成内能外，还转化成机械能 如电动机 或化学能 如电解槽，即：电动机：电解槽：此时：222=3/=P I RP URP UII RP功率 对纯电阻电路，既为电功率，也为热功率 在非纯电阻为电功率为热，功率电路中例3：一台电风扇，内阻为20，接上220V电压后，消耗功率66W，求：(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上

10、电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？22 0.320W 1.66 A0.3A.2208W 66W1.8W64.2 2W1PIUPIPIURPPP入内入内机电风扇是非纯电阻电路，关键是把握住能量转化与守恒定律电风扇不转时，可视为纯电阻电路 因为所以电风扇正常工作时转化为内能的功率，电风扇正常工作时转化为机械能的功率 解析：电风扇64.2100%97.3%66正常工作时的效率 22 A 11A11 220W2420W1120W2420W0322.20URPIUPI RI内电风扇风叶被卡住后通过电风扇的电流电动机消耗的电功率电动机发热功

11、率点评：不要认为含有电动机的电路一定是非纯电阻电路，在本题中，电风扇的风叶被卡住时，该电路就是纯电阻电路，警示：(1)非纯电阻电路是指电路含有电动机、电解槽等装置，这些装置的共同特点是可以将电能转化为机械能、化学能等其他形式的能量(2)考题与生产、生活问题相结合是今后的出题方向本类题除了需要满足电流、电压条件之外，还必须满足功率条件：不能超过用电器的额定功率1.为研究长度为l、横截面积为S，单位体积自由电子数为n的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子(e)受匀强电场作用而加速而和做热运动的阳离子碰撞而减速，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与

12、电子移动的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv(k是常数)(1)电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v成为一定值，这时v为()A.B.C.D.22 ()23vklnSeneekSUeUllkelUlkUekke SUlkn设自由电子在导体中以一定速率 运动时，该导体中所流过的电流是 ；该导体电阻的大小为用、表示 22.eUne SUvIlkklveEEIkUlkRIUlneSvne S 据题意可得，其中，因此据电流微观表达式，可得，再由欧姆定律可知 解析：答案：B2ne SUlk2lkne S 2.(单选)接同一电源的甲、乙两电阻丝，材料相同，长度之比为13，截面积之比为21，则两电

13、阻丝中电子定向移动的平均速率之比为(B)A21B31C13D23/.31BIURUUlneSneSne lneSSvlvlnntqnev tSI tvnn甲乙乙甲甲乙甲乙甲乙解析：设甲、乙两电阻丝单位体积内自由电子数分别为和，则在时间内流过导体横截面的电荷量为：所以 对同种材料的电阻丝，故：，故只有 选项正确答案：B3.(单选)如图712所示，有四盏电灯连接在电路中，L1和L2都标有“220V,100W”字样，L3和L4都标有“220V,40W”字样，把电路接通后，最暗的是()AL1BL2CL3DL4解析：由题意可判断，R1R2R3R4，且R4R1R23.由串联电路的功率分配可知，P4P1(P2P3)，而P2与P3的大小由并联电路的功率分配可知P2P3，故四盏电灯消耗的实际功率的大小关系为P4P1P2P3，正确的答案为C.答案：C4.(多选)如图713所示，电阻R120，电动机的绕组R210，当电键S断开时，电流表的示数是0.5A，当电键S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是()AI1.5ABI1.5ACP15WDP15WBD