高考物理大一轮复习 第七章 欧姆定律 电功和电功率

1、高考物理大一轮复习 第七章 欧姆定律 电功和电功率课件第1页，共36页，2022年，5月20日，23点23分，星期四一、电流1.定义:电荷的定向移动形成电流。2.公式:I=。知识梳理3.方向:规定和正电荷定向移动的方向相同,和负电荷定向移动的方向相反。4.形成电流的条件:导体两端存在电压。第2页，共36页，2022年，5月20日，23点23分，星期四5.单位:国际单位是安。1 A=103 mA=106 A。注意I=中q是指时间t内通过导体某一横截面而不是单位横截面的电荷量。在电解液导电和气体导电中q应为通过该截面的正、负电荷量的绝对值之和。第3页，共36页，2022年，5月20日，23点23分

2、，星期四二、电阻1.定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的比值。2.定义式:R=。3.单位:欧姆,简称欧,国际符号 。4.物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,R越大,阻碍作用越强。三、电阻定律1.内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻还与构成它的材料有关。第4页，共36页，2022年，5月20日，23点23分，星期四2.电阻率(1)计算公式:=,与导体的长度l、横截面积S无关,是导体材料本身的电学性质,由导体的材料决定,且与温度有关。(2)物理意义:反映材料导电性能好坏的物理量,在数值上等于用这种材料制成的1 m长,横截面积为1 m

3、2的导线的电阻值。(3)与温度的关系a.随温度的升高而增大,如金属材料。b.随温度的升高而减小,如半导体材料。c.几乎不受温度的影响,如锰铜合金、镍铜合金。第5页，共36页，2022年，5月20日，23点23分，星期四1.电功:电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积,即W=UIt。2.电功率:单位时间内电流所做的功。由W=UIt和P=得出,P=UI。只有在纯电阻电路中P=I2R。3.电热:电流流过一段导体时产生的热量。Q等于电流I的平方、导体的电阻R、通电时间t三者的乘积。Q=I2Rt(焦耳定律)。适用范围:Q=I2Rt适用于任何形式的恒定电流电

4、路的电热计算(纯电阻电路和非纯电阻电路)。四、电功、电功率、电热第6页，共36页，2022年，5月20日，23点23分，星期四焦耳定律说明有电阻才能产生电热,如果一段电路上的电阻R=0,这段电路上将无电热产生,如电流流过超导体时。注意电流做功的实质是电场力对电荷做功,就是电能转化为其他形式能的过程。3.电热:电流流过一段导体时产生的热量。Q等于电流I的平方、导体的电阻R、通电时间t三者的乘积。Q=I2Rt(焦耳定律)。适用范围:Q=I2Rt适用于任何形式的恒定电流电路的电热计算(纯电阻电路和非纯电阻电路)。第7页，共36页，2022年，5月20日，23点23分，星期四1.关于导体的电阻,下列说

5、法正确的是()A.导体的电阻仅由导体两端的电压决定B.导体的电阻在一定温度下仅由长度和横截面积决定C.导体的电阻在一定温度下由导体的长度、粗细及材料决定D.导体的电阻与导体所通电流的大小有关答案C导体的电阻在一定温度下由导体的材料、长度、横截面积决定,与电压、电流无关,因此A、B、D错误,C正确。第8页，共36页，2022年，5月20日，23点23分，星期四2.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,当二者通过相同的电流且均正常工作时,在相同的时间内()电炉放出的热量与电动机放出的热量相等电炉两端电压小于电动机两端电压电炉两端电压等于电动机两端电压电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率A.B.C

6、.D.答案A由P热=I2R知正确。对电炉P电炉=UI=I2R,而电动机P电动机=UI=I2R+P机,所以UU,P电炉Q,即UItI2Rt;电功率大于热功率,即UII2R,在计算电功和电热时要用各自的定义式。W=UItP=UI;Q=I2RtP热=I2R。说明(1)W=UIt、Q=I2Rt是电功、电热的定义式,适用于任何电路中电功、电热的计算。(2)在纯电阻电路中,UIt=I2Rt=U2t/R,可以通过不同形式计算电功和电热,但在非纯电阻电路中,电功和电热只能通过定义式计算。(3)若电路中消耗的电能只转化为电路的内能(例如纯电阻电路),欧姆定律第32页，共36页，2022年，5月20日，23点23

7、分，星期四U=IR适用;若电路中消耗的电能除转化为内能外还转化为机械能或化学能(例如非纯电阻电路),欧姆定律U=IR不适用,此时UIR,但对电路中的纯电阻器件仍适用。(4)白炽灯或小灯泡都是纯电阻,不要认为它们消耗的电能有一部分转化成了光能,其实电能还是全部转化成了内能,只不过内能中又有一部分进一步转化成了光能而已。(5)特别注意:根据灯泡的额定功率和额定电压求得的电阻值是灯泡正常工作时的电阻,在非工作状态下其阻值小于其正常工作时的电阻,如“220 V100 W”的灯泡,正常工作时电阻R=484 ,而直接用多用电表测得其电阻值约为10 。第33页，共36页，2022年，5月20日，23点23分

8、，星期四典例有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2.0 V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A。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大?解析当电动机转子不转时,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,故又在线圈上产生内能,输入的电功率P电=P热+P机。接U=0.2 V电压时,电动机不转,电流I=0.4 A,根据欧姆定律,线圈电阻R=0.5 。当接U=2.0 V电压时,电流I=1.0 A,故第34页，共36页，2022年，5月20日，23点23分，星期四输入电功率P电=UI=2.01.0 W=2.0 W消耗热功率P热=I2R=1.020.5 W=0.5 W故输出功率即机械功率P机=P电-P热=2.0 W-0.5 W=1.5 W。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=8 W。答案见解析第35页，共36页，2022年，5月20日，23点23分，星期四B.t时间内所产生的电热为UItC.t时间内所产生的电热为I2RtD.t时间内输出的机械能为(U-IR)It答案CD解析电动机的电功率为UI,A错;t时