2014届高三一轮复习导学案01部分电路欧姆定律

12014届高三物理一轮复习导学案八、恒定电流（1）【课题】部分电路欧姆定律【教学要求】1、理解电流、电阻概念，掌握欧姆定律和电阻定律；2、电阻的串并联，串并联电路的分压分流规律；3、了解电功及电功率的概念并会进行有关计算。【导入】一．电流、电阻、电阻定律1、电流：电荷的定向移动形成电流．2、电流强度：通过导体横截面的电量Q跟通过这些电量所用的时间t的比值叫电流强度．I=______。由此可推出电流强度的微观表达式，即__________________。3、电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻．电阻的定义式：__________________。4、电阻定律：在温度不变的情况下导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比．电阻定律表达式__________________。【注意】电阻率，由导体的导电性决定，电阻率与温度有关，纯金属的电阻率随温度的升高而增大；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到零，这种现象叫超导现象．导电性能介于导体和绝缘体之间的称为半导体。二．欧姆定律1、部分电路欧姆定律：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比．表达式：____________________________2、部分欧姆定律适用范围：电阻和电解液(纯电阻电路)．非纯电阻电路不适用。三、电功及电功率1、电功：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功；W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。（适用于任何电路）2、电功率：单位时间内电流所做的功；表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用）3、焦耳定律：内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。表达式：Q=I2Rt4、热功率：单位时间内的发热量。即P=Q/t=I2R④【说明】（1）对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W=Q=UIt=I2Rt.（2）对非纯电阻电路（含电容器、电动机等原件的电路）中电流做功一部于分产生热，另一部分电能转化为其它能，故电功W大于电热Q；这时WQ.【导研】2[例1]一根粗线均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时（）A、通过金属导线的电流为I/2B、通过金属导线的电流为I/4C、自由电子定向移动的平均速率为v/2D、自由电子定向移动的平均速率为v/4[例2]如图所示，是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图，则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是（）A．小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小B．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小C．欧姆定律对小灯泡不适用D．如果把三个这种相同的灯泡串联后，接到电压恒为12V的电源上，则流过每个小灯泡的电流为0.4A[例3]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的关系图像如（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后拉在电压恒为U的电源上，如图（b）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（c）所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系有（）A、P1=4P2B、PD=P/9C、P1＜4P2D、PD＞P2[例4]某同学用如图所示的电路测电动机M的输出功率，其实验步骤如下，闭合电键后，调节滑动变阻器，电动机未转动时，电压表的读数为U1，电流表的读数为I1；再调节滑动变阻器，电动机转动后电压表的读数为U2，电流表的读数为I2，则此时电动机输出的机械功率为（）A．112222IUIIUB．1122IUIC．1122IUIUD．22IU[例5]某一物理兴趣小组用蓄电池、电动机、皮带、自行车组装了一辆电动车，人骑上后总质量为50kg，假定蓄电池能提供的电压为24V，内电阻不计，当电动车在水平地面上以0．8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A，设车所受的阻力恒为车重的0．2倍，忽略电动车自身的摩擦，则电动车的阻值是（g取10m/s2）（）A．4.8ΩB．3.2ΩC．1.6ΩD．0.4Ω[例6]如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电3路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求：(1)电路中的电流大小；(2)电动机的额定电压；(3)电动机的输出功率．【导练】1、R1和R2分别标有“21.0A”和“40.5A”，将它们串联后接入电路中，如右图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为()Ａ．1.5WＢ．3.0WＣ．5.0WＤ．6.0W2、如图所示电路，A、B间电压恒为3.2V，3个电阻的阻值均为4，电容器的电容为30F，电流表为理想电流表，那么，电路稳定时电容器所带的电量、电流表的读数分别是（）A．9.6×10─5C，0.8AB．0，0.8AC．9.6×10─5C，1AD．1.2×10─4C，0.8ª3、一台电风扇的额定电压为交流220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为（）A.3.9×10-2度B.5.5×10-2度C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度4、某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5．7×103kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，g取10m/s2。则下列说法正确的是A．电动机的内阻为19ΩB．电动机的内阻为4.75ΩC．电动机的输出功率为7.6×l03WD．电动机的工作效率为75%5、四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、R1R24V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则（）A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数;B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角;C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数;D．电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角;6、甲、乙两个不同的电流表，表盘刻度相同。把它们串联在电路中，发现甲、乙两表的指针偏转格数之比为2:1，然后再并联到电路中，发现甲、乙两表的指针偏转格数之比为1:2，则（）A．甲乙两表的量程之比为2：1，内阻之比为1：1B．甲乙两表的量程之比为2：1，内阻之比为4：1C．甲乙两表的量程之比为1：2，内阻之比为1：1D．甲乙两表的量程之比为1：2，内阻之比为4：17、下图是一种家用电熨斗的电原理图（额定电压为220V）.R0是定值电阻，R是可变电阻（调温开关），其电阻值均不受温度影响。（1）该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W，温度最高时的耗电功率为484W，求R0的阻值及R的阻值变化范围。（2）假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？8016024032040004080120160200q/JΔt/℃RR0