《三维设计》新课标高考物理一轮总复习课件第七章第单元电流电阻电功电功率张

电流[想一想]电子绕核运动可以看做一环形电流。设氢原子中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动，用e表示电荷量，则其等效电流为多大？[记一记]1．形成电流的条件

(1)导体中有能够

的电荷。

(2)导体两端存在

。

2．电流的方向与正电荷定向移动的方向

，与负电荷定向移动的方向

。电流虽然有方向，但它是

。自由移动电压相同相反标量3．电流(1)定义式：I＝

。(2)微观表达式：I＝

。(3)单位：安培(安)，符号A,1A＝1C/s。nqSv[试一试]1.如图7－1－1所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()图7－1－1答案：A电阻电阻定律[想一想]两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀的拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？[记一记]1．电阻

(1)定义式：

。

(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的

。

2．电阻定律

(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的

成正比，与它的

成反比，导体的电阻还与构成它的

有关。

(2)表达式：

。阻碍作用长度横截面积材料

3．电阻率

(1)计算式：

。

(2)物理意义：反映导体的

，是表征

的物理量。

(3)电阻率与温度的关系：①金属：电阻率随温度升高而

。②半导体：电阻率随温度升高而

。③一些合金：几乎不受温度的影响。导电性能材料性质增大减小

[试一试]2．下列说法正确的是()答案：BD电功电功率[想一想]一台电动机内阻为1Ω，接到120V的电源上。当电动机工作时，电流为10A。问：

(1)电动机输入功率是多少瓦？

(2)电动机发热功率是多少瓦？

(3)输出的机械功率是多少瓦？[提示](1)电动机的输入功率P电＝UI＝120×10W＝1200W。

(2)电动机的发热功率P热＝I2r＝102×1W＝100W。

(3)输出的机械功率P机＝P电－P热＝1200W－100W＝1100W。3．焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的

。(2)计算式：Q＝

。1．电功(1)表达式：W＝qU＝

。(2)电流做功的实质：电能转化为其他形式能的过程。2．电功率(1)定义：单位时间内

所做的功。[记一记]UIt电流热量I2Rt[试一试]3．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()答案弃：BC她D对电畜流表贤达式身的理杯解q：(1悉)是通边过整诉个导半体横魂截面友的电困荷量袄，不骂是单幅位面炊积上颗的电押荷量(2万)当异没种电槐荷反升向通斗过某值截面政时，混所形迅成的国电流使是同驱向的概，应扣是q＝|q1|＋|q2|一切唯电路定义畏式公式股含义字母禾含义适用逃范围公式

U：导亲体两挣端的算电压R：导销体本芒身的笑电阻金属堵电解关液决定酒式从微定观上啦看n、q、S、v决定皆了I的大仁小n：导公体单城位体酒积内挪的自用由电贩荷数q：每转个自开由电宰荷的守电荷仇量S：导挑体横棋截面始积v：定椒向移福动的拘速率一切破电路I＝nq贤Sv微观洒式公式耐含义字母贫含义适用绝范围公式[例1]如图7－1－2所示惭是静搬电除底尘器微示意图桑，A接高赵压电扮源正照极，B接高减压电子源的奇负极，AB之间狭有很散强的求电场浓，空种气被具电离麦为电子和甘正离铃子，骡电子芦奔向哑正极A的过怖程中于，遇吼到烟气僚中的说煤粉共，使毫煤粉文带负么电，贵吸附肿到正我极A上，卷排出买的烟涛就成欲为清泄洁的愁了。偷已知水每千端克煤称粉会耀吸附nmo泳l电子汪，每杜昼夜泉能除mkg，试闹计算估高压伪电源举的平宁均电取流I。已五知电仗子电肺荷量物为e，阿础伏加缘瑞德罗施常数苗为NA，一并昼夜会时间的为t。图7－1－2[审题掩指导]解答为本题禽应注纤意：(1借)电子驶和正盒离子浸同时婚导电穿。(2紧)应用陆电流孙的定锻义式秒。[尝试孙解题]电流心微观惨表达毙式的艺相关焦说明(1幕)从微升观上工看，族电流嘉表达绣式为I＝nq穴Sv，电统流由痕导体耍中的旱自由怠电荷丙的密子度、暴电荷育定向溜移动琴的速亦率、翼导体踩的横载截面肥积共墨同决坟定。(2日)判断薪某个毫量与皱其他炭量的钱变化挺关系豪，可展以根乱据公劳式推梢导出砌该物茂理量弊的表缝达式即，就少能看恩出该鼠物理而量与承其他搞量是守否有周关，郑以及餐随其升他量辫的变横化如铸何变响化等传。(3暖)电流耀的微比观表第达式执在金约属导骆体、她静电棋除尘俱、电每视机渡显像箩管等番问题买中都顽有应壁用。对电缸阻、崇电阻查率的鹅理解林和计尺算1.电阻挽与电惧阻率编的区份别(1凝)电阻经是反叼映导擦体对乡丰电流飘阻碍贴作用哗大小帐的物查理量假。电维阻率舟是反佩映制嫌作导屋体的寇材料义导电趣性能晨好坏无的物渔理量合。(2耐)导体查电阻难阻值躲与电衔阻率欧无直暮接关薪系，宿即电酷阻大吗，电漏阻率他不一你定大成；电旧阻率阁小，变电阻法不一会定小准。2．两千个公此式的假对比导电纵材料(1究)金属居、电雹解液(2抵)纯电击阻电侍路适用皂条件公式R的决良定式坑，R由、l、S共同颠决定公式绞含义Ρ：材搞料电珍阻率l：沿养电流阶方向湿导体略的长期度S：垂捆直电饮流方饮向导孔体的包横截潮面积U：导春体两门端电荒压I：通毅过导帜体的威电流字母钩含义公式[例2]神经抓系统哈中，齿把神忌经纤章维分各为有魔髓鞘苏与无枯髓鞘宇两大颂类。文现代帝生物荒学认松为，厚髓鞘辣是由沟多层(几十隔层到道几百预层不炊等)类脂素物质——髓质被累积妇而成晚的，伶髓质棍具有似很大军的电惑阻。障已知拖蛙有代髓鞘爽神经划，髓碎鞘的掩厚度蔑只有2μm左右梅。而旋它在腊每平文方厘挎米的仙面积潮上产袋生的愿电阻笛却高冒达1.煤6×衡105Ω。(1筹)若不烂计髓化质片拘层间定的接沈触电跑阻，葬计算纵髓质辈的电符阻率号。(2篮)若有贤一圆垮柱体饥是由续髓质毯制成建的，齿该圆治柱体次的体遥积为32披π慰cm3，当羡在其现两底旱面上偿加上10票0支V的电雅压时赚，通蛾过该置圆柱涉体的雕电流殊为10昂πμA，求夜圆柱恒体的命圆面差半径表和高慨。[审题妄指导]解答半本题枝时应诱注意斤以下对两个澡方面功：(2根)题目斩中S、l和r的单嗽位。[尝试丸解题][答案](1盼)8兵×1愧06Ω·劝m(2现)4俗c看m2子cm电功捐率和滋热功漂率的腹计算P电＝UI，P热＝I2RP电>P热电功可率与热功设率W＝UI义t，Q＝I2RtW>Q电功闪与电幸热电动意机、谨电解黎槽、觉日光含灯等白炽鸭灯、诱电炉糠、电烟饭锅贡、电坦热毯伙、电言熨斗转及转泊子被牲卡住源的电才动机地等实例非纯嫁电阻组电路纯电方阻电劝路[例3](2途01气2·北京锋海淀仇期末)一只跌电饭束煲和听一台钱洗衣乱机并扮联接末在输匹出电聋压22笋0阅V的交优流电伶源上(其内消电阻拖可忽友略不斯计)，均秃正常祖工作寇。用私电流孕表分竿别测汤得通爹过电冠饭煲脾的电紧流是5.付0迷A，通借过洗郊衣机驰电动派机的栗电流己是0.蒸50姜A，则市下列敞说法项中正画确的胸是()A．电扇饭煲粮的电格阻为44悟Ω，洗需衣机叫电动绢机线肝圈的评电阻橡为44菠0供ΩB．电各饭煲捧消耗剂的电哭功率逢为1创55养5柱W，洗趁衣机膜电动葛机消刚耗的度电功打率为15条5.背5筋WC．1乒mi暂n内电传饭煲孙消耗悉的电虚能为6.歇6×云104J，洗炎衣机色电动匆机消津耗的板电能霸为6.炕6×掩103JD．电纪饭煲启发热施功率缎是洗依衣机蝴电动傍机发允热功参率的10倍[审题带指导]第一捐步：连抓关订键点用电匹器两罢端电曾压均幕为22颈0裹V并联辆接入假电路非纯稼电阻接电路洗衣坡机纯电恼阻电餐路电饭寄煲获取类信息关键挪点第二羡步：倍找突事破口[尝试绣解题]一只驰电饭由煲和崭一台崖洗衣郑机并所联接侵在输坚出电科压为22急0无V的电若源上朋，电岔饭煲致可视废为纯旺电阻秀，电祝饭煲岸的电色阻为R＝U/I＝44存Ω，洗设衣机侄主要电元件仁是电秘动机化，不肚能利失用欧讲姆定呆律计面算线化圈的居电阻肥，选咱项A错误桃；电离饭煲仓消耗煤的电功率泳为P＝UI＝22谷0×滥5舱W＝1严10晋0拆W，洗莫衣机桶电动粗机消山耗的苹电功狐率为P＝UI＝11涝0趴W，选矮项B错误览；1凶mi益n内电抬饭煲刮消耗飞的电斧能为Pt＝1习10柔0遗W×床60跳s＝6.单6×做104J，洗纺衣机盈电动护机消剖耗的兼电能爆为Pt＝11他0冬W×破60析s＝6.棍6×妥103J，选诵项C正确抓。电搬饭煲扛发热绣功率轨是I2R＝52×4喊4径W＝1赵10晚0岁W，根级据题府述不似能计迈算出从洗衣睡机电妹动机逢内阻索和发问热功拢率，类选项D错误筝。[答案]C在非沃纯电恒阻电药路的监计算养中，携要注蛛意非旨纯电豆阻用乞电器泪两端梦的电辛压并画非是飘全部织加在惹用电骗器内度阻上桐，只距有在恭输出絮功率森为零响时(此时悲电路喉变为臂纯电福阻电铅路)两者宅才相讲等。看但是顷，无妹论在值纯电驶阻电装路还何是在晒非纯饮电阻征电路侄中，鞭发热粉功率越都是I2r。处弊理非愈纯电且阻电煎路的叔计算额问题廉时，稀要善周于从躬能量漫转化毁的角趋度出全发，俭紧紧姥围绕鄙能量反守恒药定律延，利拢用“电功雄＝电飘热＋绸其他我能量”寻找筐等量消关系雄求解出。超链劲接(1逼)驱动贝电机虑的输理入功窃率；(2互)电动记彩车册通过关天安刷门前凝时的秀机械印功率著；(3柳)驱动幼电机深的内贯阻和习机械小效率门。把复季杂的宵实际表研究垃对象反转化触成熟帝悉的积非纯虽电阻爷电路刑进行劲处理姑，抓迎住了孤问题若的实摄质，章忽略触了次看要因害素，万看似为复杂材的问葬题变卖得非窄常容汗易思路娃立现彩车→“非纯阳电阻甲电路”模型转换赚对象[答案](1嚷)3摇0晌00蠢W(2竟)2蜡7递00窝W(3嗓)3某Ω90为%[题后熟悟道]电动危彩车板是由迁电动载机驱手动的苦，其飘含电由动机警的电温路是元一非雷纯电赖阻电理路模梦型，盈处理晴此类冬问题郑常用线能量破守恒巡寿定律线列式扶求解董。图7－1－3有一絮种“电测梳井”技术滨，用登钻头墨在地肤上钻优孔，通过计测量帖钻孔决中的漂电特搂性反嚼映地服下的差有关俗情况争。如图7－1－3为一找钻孔烂，其送形状贵为圆央柱体篮，半径为10梨c遥m。设摊里面旷充满网浓度所均匀右的盐侄水，庸其电阻渡率ρ＝0.蚊31质4Ω·糠m。现硬在在现钻孔日的上智表面痒和底缎部加企上电臂压测牲得U＝10崖0貌V，I＝10笑0mA，求搬该钻见孔的另深度匙。答案叮：10假0老m[随堂穴巩固零落实]1．某膊同学僻做三僵种导丸电元桨件的网导电疮性实捉验，基他根抛据所扰测量数图据分扯别绘匹制了妖三种伏元件奶的I－U图象市如图7－1－4所示笛，则岔下述循判断逮正确企的是()图7－1－4A．只击有乙强图象妹是正材确的B．甲逐、丙寒图象符是曲巾线，筋肯定惯误差雪太大C．甲宵、丙连为线伸性元求件，径乙为狼非线我性元格件D．甲殊、乙夏、丙珍三个睡图象席都可油能是踢正确迁的，蛛并不起一定斧有较误大误差解析萌：金舍属的占电阻编率随栗温度总的升象高而王增大处，丙贱图可瞎能为赛金属永导体剧；半抹导体热材料挺的电市阻率往随温肾度升邀高而壮减小粱，如术甲图忘；某尸些线尿性元桑件电驻阻率表不随再温度猎变化那，如阳乙图杜。因酱此，植甲、莫乙、趣丙三鬼个图照都可休能正总确，问并不国一定势因误性差引唯起。答案水：D2．(2溪01廉2·淮阴森质检)关于舍电阻虎率，谜下列宇说法灭中正语确的剑是()A．电收阻率览是表荣征材君料导踪蝶电性罪能好喘坏的葛物理名量，总电阻纷率越大，诵其导卖电性心能越惑好B．各蚕种材肝料的耐电阻浑率大不都与悉温度闯有关珍，金钟属的滔电阻光率随温度疼升高劝而减挠小C．所绍谓超陶导体泡，是城当其察温度构降低个到接柿近绝低对零愧度的酱某个临界考温度蜓时，懒它的隙电阻膝率突消然变干为无港穷大D．某基些合眉金的享电阻济率几裁乎不表受温布度变插化的恰影响慰，通拆常都用它被们制砖作标那准电徐阻解析冲：电雕阻率虽是表曾征材弱料导遇电性泊能好干坏的论物理汉量，咬电阻沈率越渐大，厦说明励其导像电性仆能越浴差，A错；肤各种死材料把的电级阻率浑大都晃与温售度有诸关，墙纯金苦属的比电阻翁率随僵温度尖升高岁而增乡丰大，沫超导泡体是古当温江度降畅低到贯某个球临界描温度悠时，嫩电阻宽率突佳然变半为零船，B、C均错智；某锅些合携金的板电阻须率几灿乎不按受温屯度变随化的异影响订，通倍常用障于制浩作标复准电芽阻，D对。答案舒：D3．(2法01括3·苏州闭模拟)导体疼的电惹阻是浩导体辟本身证的一稿种性质，夏对于充同种走材料娱的导虫体，筐下列庆表述生正确准的是()A．横悠截面恭积一廉定，往电阻倍与导霉体的耐长度宫成正仿比B．长染度一算定，壶电阻览与导雀体的双横截乘面积迅成正推比C．电夸压一财定，倍电阻毙与通斜过导听体的购电流众成反竹比D．电贪流一叹定，痰电阻嫁与导萍体两震端的起电压村成正幸比答案访：A4．如维图7－1－5所示让为一比未知该电路摸，现耽测得营两个弊端点a、b之间晕的电撇阻为R，若衫在a、b之间步加上域电压U，测州得通浸过电丽路的害电流贪为I，则毛该未温知电扛路的渗电功爽率一艘定为()图7－1－5答案立：C5．截巡寿面积忧为S的导蓬线中闻通有碗电流I。已年知导羞线每竿单位体积拔中有n个自钉由电歼子，瓦每个哑自由吩电子杜的电镰荷量许是e，自言由电球子定指向移傍动的朽速率喉是v，则疲在时鼠间Δt内通苏过导厨线横赠截面驶的电皂子数雾是()A．nSvΔtB．nvΔtC．IΔt/SD．IΔt/Se解析距：根绿据电象流的盏定义忧式，要可知奋在Δt内通茄过导耀线截挽面的维电荷当量q＝IΔt。所以泪在这温段时晌间内营通过酒的自稼由电仪子数抛为N＝q/e＝IΔt/e。自由鸟电子单定向个移动妨的速摊率是v，因忧此在揪时间Δt内，粘位于顿以截洁面S为底拨、长l＝vΔt的这局段导见线内础的自鸽由电皱子都塑能通寸过截疤面。匙这段点导线驾的体咱积V＝Sl＝SvΔt，所客以Δt内通以过截讽面S的自鸟由电涛子数箭为N＝nV＝nSvΔt。答案俊：A6．一不台小奸型电铸动机卡在3叔V电压漠下工才作，把用此余电动锻机提升所剃受重医力为4导N的物云体时器，通恨过它岁的电基流是0.辆2丘A。在30平s内可喂使该蚁物体洗被匀抓速提烦升3热m。若锐不计暖除电检动机烛线圈醋生热星之外招的能名量损某失，峡求：(1认)电动姿机的蠢输入乳功率更；(2桌)在提从升重额物的30弄s内，研电动撞机线估圈所昏产生遵的热夜量；(3抱)线圈自的电娃阻。解析央：(1棒)电动邪机的晕输入愁功率P入＝UI＝3×忙0.盲2妖W＝0.员6衣W。答案蛇：(1吗)0且.6证W(2呼)6爸J(3娇)5漫Ω课时公跟踪掀检测见“课时猴跟踪俊检测（二齐十六愉）”（给茫有能努力的孙学生河加餐第）图11.如图1所示翻，三族个电沿阻R1、R2、R3的阻啦值相同犬，允贯许消化耗的暑最大汁功率村分别道为10蚕W、10企W、4陪W，此冷电路巩中允度许消忧耗的挨最大功率止为()A．24心WB．16美WC．12油W和D．15爱W答案拳：D2．用敞电器寺离电冤源的低距离星为L，线胃路上陷的电逆流为I，为使在攀线路苍上的按电压幕降不放超过U，已娃知输聚电线蚁的电搭阻率魂为ρ。那禁么，贯输电庆线的脖横截自面积燃的最祥小值慰是()答案雹：B3．超描导材民料电下阻率武为零漠时的吵温度雨称为魔临界旧温度轨。利群用超导态材料器零电逆阻的炕性质走，可斩实现寻无损述耗输威电。隐现有皆一直告流电追路，傅输电泳线的插总电堵阻为0.颤4传Ω，它淹提供民给用弦电器号的电云功率松为40灯k眨W，电喉压为80孝0宜V，如汤果用含临界姥温度校以下叔的超扩导电子缆替孕代原书来的聋输电膜线，召保持劳供给盯用电雪器的陪功率末和电招压不测变，奇那么孟节约狠的电语功率密为()A．1挡kWB．1.别6×料103kWC．1.答6军kWD．10须k咳W答案惰：A4.电阻R和电众动机M串联特接到镇电路秧时，田如图2所示希，已羽知电际阻R跟电萄动机仓线圈线的电阻层值相宅等，撑电键盗接通茧后，咬电动屯机正平常工床作。戒设电部阻R和电剧动机M两端板的电称压分举别为U1和U2，经获过时壳间t，电