欧姆定律焦耳定律电阻定律.doc

第十八单元 欧姆定律焦耳定律电阻定律
【基础梳理】
1. 欧姆定律： 导体中的电流跟它两端的电压成 ，跟它的电阻成 .公式 I= .欧姆定律的适用范围： 金属导电和电解液导电，对气体导电不适用.
2. 电功： 导体的恒定电场对自由电荷的 所做的功.电流做功的过程就是 转化为 的过程.公式为W= ，电功的单位是 ，简称 ，符号是 .
3. 电功率： 单位时间内 所做的功.表示电流做功的 ，公式为P=W/t= ，电功率的单位是 ，简称 ，符号是 .
4. 焦耳定律： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 ，跟导体的电阻及通电时间成 .公式为Q= .
5. 电阻定律： 同种材料的导体，其电阻R跟它的长度l成 ，与它的横截面积S成 ，导体电阻与构成它的 有关.公式R= .
6. 电阻率： ρ与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而 ，利用这一特性可以制成 ，但有的合金电阻率几乎不受温度的影响，可以制成 .
【要点突破】
要点一：对电流的定义式I=q/t和电流的微观表述I=nqvS的认识
电流的定义： 。
【典题演示1】（单选）某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子同时通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流大小是（ ）
A. 0 B. 0.8A C. 1.6A D. 3.2A
注意:1、电流是标量，但电流有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
2、电解液中电荷量取通过导体截面的正负电荷量之和，即I=(|q1|+|q2|)/t.
【典题演示2】如图所示，AB表示一段粗细均匀的导体，通以恒定电流I.设导体中自由电荷定向移动的速度为v，导体的横截面积为S，单位体积的自由电荷数为n，自由电荷的带电荷量为q.试根据电流的定义来推导电流的微观表达式。

变式1： （多选）关于电流的概念，下列叙述中正确的是（ ）
A. 导体中有电荷运动就形成电流
B. 电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
C. 在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位
D. 对于导体，只要两端电势差为零，电流也必为零
要点二：额定功率和实际功率
【典题演示3】不考虑温度对电阻的影响，关于一个“220V40W”的灯泡，下列说法中正确的是（ ）
A. 接在110V线路上的功率为10W B. 接在110V线路上的功率为20W
C. 接在55V线路上的功率为10W D. 接在55V线路上的功率为16W
要点三：电功与电热的区别和联系
1、设电阻两端电压为U，流过电阻的电流为I，电阻的阻值为R，则电阻消耗的总功率P总= ；电阻R的热功率P热= 。
2、设电动机两端电压为U，流过电动机的电流为I，电动机的内阻为r，则电动机消耗的总功率P总= ；电动机的热功率P热= ；电动机的机械功率P机= 。
总结： 。
【典题演示4】（多选）如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中，已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等.开关接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生的电热Q1；电流通过电动机M做功W2，产生的电热为Q2，则有（ ）
A. U1＜U2,Q1=Q2 B. W1=W2,Q1=Q2
C. W1＜W2,Q1＜Q2 D. W1＜W2,Q1=Q2
变式2：如图所示，有一个提升重物用的直流电动机，电阻为r＝0.6 Ω，电路中的固定电阻R＝10 Ω，电路两端的电压U＝160 V，电压表的示数U′＝110 V，则通过电动机的电流是多少？电动机的输入功率和输出功率又各是多少？

要点四：电阻定律和对电阻率的理解
1. 各种材料都有各自的电阻率，纯金属的电阻率一般都比较小，合金的电阻率都比较大.
2. 电阻率不仅跟材料有关，而且与温度有关，温度升高的情况下，几乎所有金属的电阻率都变大.
3. 电阻率和电阻的区别： 电阻反映导体阻碍电流作用的大小.电阻率反映制作导体的材料导电性能的好坏.导体的电阻大，其材料的导电性能并不一定差.导体的电阻率小，其电阻不一定小.
【典题演示5】（单选）下列关于电阻率的正确说法是（ ）
A. 电阻率与导体的长度l和横截面积S有关
B. 电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关
C. 电阻率大的导体，电阻一定很大
D. 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计
变式3：（单选）两根完全相同的金属裸导线，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，然后把它们分别加上相同的电压，则在同一时间内，通过它们的电荷量之比为（ ）
A. 1∶4 B. 1∶8 C. 1∶16 D. 16∶1
【课后训练】
1. (单选)一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义可以表述为（ ）
A. 干电池两极间的电压为1.5V
B. 干电池每移动1C的电荷量，电源就要把1.5J化学能转化成电能
C. 干电池在1s内将1.5J化学能转化成电能
D. 电动势描述的是静电力做功本领的大小
2.（单选）如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ａｂ＝10ｃｍ，ｂｃ＝5ｃｍ.当将Ａ与Ｂ接入电压为Ｕ的电路中时，电流大小为1Ａ;若将Ｃ与Ｄ接入电压为Ｕ的电路中，则电流为（ ）
A.4Ａ B. 2Ａ C. 1/2Ａ D.1/4Ａ
3. （单选）如图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的IR图像.现将甲、乙串联后接入电路中，则（ ）
A. 甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小
B. 甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小
C. 在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少
D. 甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小
4.（多选）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V．则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(　 　)
A．电动机的内电阻为2 Ω
B．电动机的内电阻为7.5 Ω
C．电动机的输出功率为30 W
D．电动机的输出功率为22W
5.(单选) 如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为 0.05Ω,电流表和电压表为理想电表.只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（ ）
A. 2A B. 8A C. 50A D. 58A
6.如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r=1Ω.电炉电阻R=19Ω，电解槽电阻r′=0.5Ω.当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率684W；S1、S2都闭合时,电炉消耗功率475W（电炉电阻可认为不变）.试求：
（1） 电源的电动势；
（2） S1、S2闭合时，流经电解槽的电流大小；
（3） S1、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率.

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