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第七章恒定电流第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率题组答案1.A2.D3.ABC考点梳理答案nqvS阻碍作用的大小导电性能增大减小绝对零度减小为零题组扣点4.AD正比反比金属导体一、电流二、电阻电阻定律电场力IUt电能快慢IU热量I2R三、部分电路欧姆定律四、电功、电热、电功率UIρlSI＝UR题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率考点一对电阻、电阻定律的理解和应用(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．1．电阻与电阻率的区别课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率考点一对电阻、电阻定律的理解和应用2．电阻的决定式和定义式的区别公式R＝ρlSR＝UI电阻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有关区别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课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【例1】一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为()A．R3B．3RC．R9D．R根据R＝ρLS＝ρL2V可知，原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R再切成三段后每段的阻值为3R，把它们并联后的阻值为R思路点拨D课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【突破训练1】根据R＝ρlS可以导出电阻率的表达式ρ＝RSl，对温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率()A．跟导线的电阻R成正比B．跟导线的横截面积S成正比C．跟导线的长度l成反比D．只由其材料的性质决定D课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率考点二对伏安特性曲线的理解1．图3中，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件．2．图线a、b的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RaRb(如图甲所示)．3．图线c的电阻随电压的增大而减小，图线d的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)．4．伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻．课堂探究图3题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【例2】我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图4所示．图象上A点与原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角,则()A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小B．在A点,白炽灯的电阻可表示为tanβC．在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0D．在A点，白炽灯的电阻可表示为U0I0白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项A错误.在A点，白炽灯的电阻可表示为U0I0，或表示为tanα，选项B错误，D正确.在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0，选项C正确.××课堂探究图4CD题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【突破训练2】小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图5所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是()A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2－I1D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积C课堂探究图5题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率考点三电功、电功率、电热与热功率1．电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度．计算电功时用公式W＝IUt，计算电热时用公式Q＝I2Rt．2．从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W≥Q、UIt≥I2Rt．(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W＝Q．计算时可任选一公式：W＝Q＝Pt＝I2Rt＝UIt＝U2Rt．(2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有WQ．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．课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【例3】一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A,通过洗衣机电动机的电流是0.50A,则下列说法中正确的是()A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB．电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155．5WC．1min内电饭煲消耗的电能为6．6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6．6×103JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍解析由于电饭煲是纯电阻元件，所以R1＝UI1＝44Ω，P1＝UI1＝1100W其在1min内消耗的电能W1＝UI1t＝6．6×104J洗衣机为非纯电阻元件，所以R2≠UI2，P2＝UI2＝110W其在1min内消耗的电能W2＝UI2t＝6．6×103J其热功率P热≠P2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍．C课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率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，WQ，UItI2Rt．2．在非纯电阻电路中，由于UItI2Rt，即UIR，欧姆定律R＝UI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．课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【突破训练3】电阻R和电动机M串联接到电路中，如图6所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有()A．U1U2，Q1＝Q2B．U1＝U2，Q1＝Q2C．W1＝W2，Q1Q2D．W1W2，Q1Q2A课堂探究图6题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率32．利用“柱体微元”模型求解电流的微观表达式模型简介带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型．设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则：(1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq．(2)电荷通过横截面的时间t＝Lv．(3)电流的微观表达式I＝Qt＝nqvS．学科素养培养题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【例4】来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1．60×10－19C．这束质子流每秒打到靶上的质子个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1∶N2等于多少？审题与关联①审题切入点：电流的计算式和微观表达式②明情境，析过程：质子做什么运动？所形成的电流各处是否相同？③理思路，选规律：由电流强度大小，如何计算1秒内打到靶上的总电荷量？如何计算与质子源相距L和4L处质子的速度？是用匀变速运动公式还是用动能定理？④巧布局，详解析：由电流定义式可计算1秒内打到靶上的总电荷量，进而计算出质子数．用动能定理计算两位置的速度较为简单.学科素养培养题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【例4】来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1．60×10－19C．这束质子流每秒打到靶上的质子个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1∶N2等于多少？解析质子流每秒打到靶上的质子数由I＝net可知nt＝Ie＝6．25×1015(个/秒)．建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源L和4L处时的速度分别为v1、v2，在L和4L处作两个长为ΔL(极短)的柱体微元．因ΔL极短，故L和4L处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v1、v2．学科素养培养题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【例4】来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1．60×10－19C．这束质子流每秒打到靶上的质子个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1∶N2等于多少？对于这两个柱体微元，设单位体积内质子数分别为n1和n2，由I＝qt＝neSvtt＝neSv可知，I1＝n1eSv1，I2＝n2eSv2，作为串联电路，各处的电流相等．所以I1＝I2，故n1n2＝v2v1．学科素养培养题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率【例4】来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1．60×10－19C．这束质子流每秒打到靶上的质子个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N1和N2，则N1∶N2等于多少？根据动能定理，分别有eEL＝12mv21，eE·4L＝12mv22可得v2v1＝21，所以有n1n2＝21因此，两柱体微元中的质子数之比N1N2＝n1n2＝21．学科素养培养题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率高考题组123451．(2012·浙江理综·17)功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近()A．8×108kW·hB．8×1010kW·hC．8×1011kW·hD．8×1013kW·hB解析按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(2×60－2×10)×10－3×5×365kW·h＝182．5kW·h，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182．5×4×108kW·h＝7．3×1010kW·h，最接近于B选项，故选项B正确，选项A、C、D错误．详细解析高考模拟模拟题组题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第1课时电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率高考模拟高考题组12452．(2013·