2013届高考物理总复习（第1轮）福建专版课件：第8章第1课时 欧姆定律电阻定律电功和电功率　焦耳定律.ppt

1、电路欧姆定律 电阻定律 电功和电功率 焦耳定律第八章1.电流(1)电流的定义：.规定定向移动的方向为电流的方向.形成电流的条件是：存在着自由电荷；导体两端存在着电势差.两者缺一不可.这里要注意区分形成电流、形成持续电流、形成恒定电流的不同.“持续”意味着长时间的存在，“恒定”则表明存在且不变.电荷的定向移动形成电流正电荷(2)对电流，我们要能够从宏观(定义式)与微观(决定式)两个方面去理解：宏观上，(定义式)，即.微观上，InevS(决定式，其中n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率，约105m/s).单位时间内通过导体横截面的电荷量2.欧姆定律(1)欧姆

2、定律内容：导体中的电流跟它两端的电压成，跟它的电阻成，表达式.(2)欧姆定律的适用范围：适用于导电和导电，对于气体导电不适用.正比反比金属电解液(3)金属导体的伏安特性曲线(I-U或UI图象)把电压和流经金属导体的电流看成两个变量，由于金属导体中的电流跟它两端的电压成，跟它的电阻成，所以图象是一条过原点的直线，在I-U图中直线斜率的倒数是导体的电阻.注意I-U曲线和U-I曲线的区别.如图811.正比反比还要注意：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.图8113.电阻 电阻定律电阻：导体中能通过电流，但对电流有阻碍的作用，表示对电流有阻碍作用的物理量就是电阻.电阻的

3、定义式：.电阻定律：(1)导体电阻的决定式：，此式说明在温度不变时，粗细均匀的导线的电阻跟它的长度成，跟它的横截面积成.正比反比导体的电阻是由它本身的因素决定的，与所在的电路无关.相同材料的金属导线越长，它对电流的阻碍作用越大；导线的截面积越大，它对电流的阻碍作用越小.长度相同、横截面积相同的不同的金属由于它们的结构不同，对电流的阻碍作用也不同.(2)电阻率电阻率反映了材料的导电性能，电阻率大的材料导电性能差，电阻率小的材料导电性能好.电阻率与温度的关系(考纲尽管没有要求,但同学应有所了解)金属的电阻率随着温度的升高而增大.纯金属的电阻率小，合金的电阻率大.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影

4、响，如锰铜、镍铜.有些半导体材料的电阻率随着温度的升高而减小.有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到零这种现象叫超导现象.4.电功和电热(1)电功：W=.(2)电热：Q=,此关系式又称为焦耳定律.5.电功率和热功率(1)电功率：单位时间内电流做的功，即P=.此式适用于一切电路.(2)热功率：单位时间内电阻产生的热量，即P热=.I2RUII2RtUIt电流的定义式和微观表达式在解题中的应用有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子电荷量为e，此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为()A.nevStB.nvtC.I

5、t/eD.It/(Se)根据电流的定义可知，I=q/t，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为qIt，通过横截面的自由电子数目为Nq/eIt/e，故选项C正确，D错误；从导体导电的微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面AA的自由电子必须处于以AA为横截面，长度为vt的圆柱体内，如右图所示，由于自由电子可以认为是均匀分布，故此圆柱体内的电子数目为NnvSt，选项A、B错误，故答案为C.电流的定义是单位时间内通过导体横截面的电荷量，即Iq/t，适用于任何电路；金属导体中的电流又可以通过InevS来分析.该题中电流就可以表示为InevS，则通过导体横截面的自由电子数目NIt/enevSt/envSt

6、.第二种思想方法具有普遍意义，对空气流、水流等连续的质点流同样适用.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()应用电阻定律解题图812如图812一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？图812利用伏安特性曲线求解相关物理量如图813所示的I-U图象所对应的两个导体，图813请回答

7、如下问题:(1)由图线可知R1R2=；(2)若两导体两端的电流相等且不为零时，其电压之比U1U2=；(3)若两导体两端的电压相等且不为零时，其电流之比I1I2=；(4)画出这两个导体的U-I图象,两图线的斜率分别表示导体的什么物理量?其数值如何?(1)在I-U图线中,电阻的数值等于斜率的倒数,即R=所以R1=2 R2=23,故R1:R2=2=31(2)根据欧姆定律U1=I1R1,U2=I2R2,又I1=I2,所以U1U2=R1R2=31(3)根据欧姆定律I1=,I2=,所以I1I2=,又U1=U2,故I1I2=R2R1=13(4)这两个导体的U-I图线如右图所示,图象的斜率与导体的电阻数值相等

8、,即R1=2,R2=利用伏安特性曲线求解电路中导体的相关物理量的基本思路:首先要分清是I-U图线还是U-I图线;其次要搞清图线斜率的物理意义.在U-I图线中,斜率k=R,在I-U图线中斜率k=;第三,必要时要用部分电路欧姆定律配合求解.两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的UI特性曲线如图813所示.现将L1和L2串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计.此时L2的实际功率约为W.图813P实=700.25W=17.5W 电动机的功率问题有一直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是

9、1.0A.求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多少?当电动机不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立.当电动机转动时一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输入的电功率P电=P热+P出.当接U=0.2V电压时，电动机不转，电流I=0.4A，根据欧姆定律，线圈电阻R=0.5当接U=2.0V电压时，电流I=1.0A,故输入电功率P电=UI=2.01.0W=2.0W热功率P热=I2R=120.5W=0.5W故 输 出 功 率 P出=P电 P热=(2.00.5)W=1.5W如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，故其发热功率P热=W=8W微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.25A，此时电动机未转动.当加的电压为2.5V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的机械效率为多少?