第1讲　电流　电阻　电功　电功率

第九章电路及其应用第1讲电流电阻电功电功率1.了解电流的定义式，会推导电流的微观表达式。2.会用电阻定律和欧姆定律进行计算，理解伏安特性曲线。3.理解电功、电功率、焦耳定律，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路。学习目标CONTENTS夯实必备知识研透核心考点提升素养能力目录单击此处添加标题单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点单击此处添加标题单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点21夯实必备知识01自由电荷1.电压正电荷2.正比反比电压3.电阻金属电解液直线4.曲线电场力5.UIt电能快慢6.UI电流7.电阻I2Rt××××√×2.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10cm，bc＝5cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为(

)AA.0.5A B.1A C.2A D.4A3.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2V电压的电路中，正常工作时的电流是1A，此时，电动机的输出功率是P出；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P热，则(

)A.P出＝2W，P热＝0.5WB.P出＝1.5W，P热＝8WC.P出＝2W，P热＝8WD.P出＝15W，P热＝0.5WB研透核心考点2考点二欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用考点一电流的理解与计算考点三电功、电功率、电热、热功率考点一电流的理解与计算2.三种电流表达式的比较A1.如图1所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S接到位置1，电容器充电后电压为6kV；将开关S接到位置2，电容器在2ms内通过人体完成放电，已知电容器的电容为30μF，则这次放电通过人体组织的平均电流为(

)A.90A B.60A C.9A D.6A图12.(2024·江苏无锡市模拟)如图2所示，一根长为L、横截面积为S、电阻率为ρ的金属棒，棒内单位体积内的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速度为v，则电子移动时受到的平均阻力大小为(

)C1.电阻与电阻率的区别(1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏。(2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它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。考点二欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用2.电阻的决定式和定义式的区别3.I－U图线与U－I图线的对比D例1

在图3甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是(

)A.灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍

B.灯泡L1的电阻为7.5ΩC.灯泡L2的电阻为12Ω D.灯泡L3两端的电压为1.5V图3B3.有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一钻孔如图4所示，其形状为圆柱状，半径为r＝20cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.628Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝80V，I＝200mA，则该钻孔的深度h约为(

) A.40m B.80m C.100m D.120m图44.如图5所示是某白炽灯的伏安特性曲线，图中OA连线与横轴的夹角为α，A点的坐标为(U0，I0)，其切线与纵轴交点的纵坐标为I1，则(

)C图51.电功、电功率及电热、热功率的比较考点三电功、电功率、电热、热功率2.电动机的三个功率及关系A例2

(2022·江苏卷，2)如图6所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω，电源电动势E＝12V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是(

)角度纯电阻电路中的功率A.R1 B.R2 C.R3 D.R4图6CA.开关S闭合时电饭锅处于保温状态，S断开时处于加热状态B.加热挡的功率为500WC.电阻R1的阻值约为117.3ΩD.电饭锅处于保温状态时电路中的电流为1.5A图7BD例3

(多选)如图8甲所示，用内阻为r1的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示，在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r2，则时间t内(

)角度非纯电阻电路中的功率图8BD6.(多选)(2023·北师大二附中高三校考)在如图9所示的电路中，电源电动势为6V，内阻为2Ω，定值电阻R的阻值为10Ω，电动机的线圈阻值为2Ω。闭合开关S后，理想电压表的示数为3V。下列说法正确的是(

)A.电源的输出功率为4.5WB.电动机消耗的功率为0.75WC.电动机线圈在1分钟内产生的热量为0.125JD.如果电动机被卡住，电压表的示数将变小图9提升素养能力01A对点练1电流的理解与计算1.如图1所示，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿水平方向向右做速度为v的匀速直线运动。若棒的横截面积为S，单位长度所带的电荷量为－q(q>0)，由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向分别是(

)A.qv向左 B.qvS向左C.qv向右 D.qvS向右A级基础对点练图1B2.如图2所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为Sa∶Sb＝1∶2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，已知电子电荷量为1.6×10－19C，则(

)A.流经导线a的电流为0.32AB.流经导线b的电流为0.16AC.5s内有1×1019个自由电子通过导线b的横截面D.自由电子在导线a和b中移动的速率之比va∶vb＝1∶2图2C3.在潮湿、高温、高压的情况下，绝缘体也有可能变为导体，例如，空气是绝缘体，但在一定条件下也可能转变为导体。在雷电现象中，由于两云层之间的电压极高，将空气击穿，此时空气就成了导体(如图3)。假设某次雷电持续的时间为0.5s，所形成的平均电流为6.4×104A，则这次雷电转移电子的个数为(

)A.3.2×1023个 B.6.4×1024个C.2×1023个 D.4×1023个图3A对点练2欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用4.(2024·北京海淀高三统考)如图4所示，R1、R2是材料相同、厚度相同、上下表面均为正方形的导体。已知两个正方形边长的比是n∶1。通过两导体的电流方向如图。这两个导体的电阻之比为(

)图4A.R1∶R2＝1∶1 B.R1∶R2＝1∶nC.R1∶R2＝n∶1 D.R1∶R2＝1∶n2BC5.(多选)(2024·广东茂名模拟预测)离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V，已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则(

)A.该大气层的等效电阻约为600ΩB.该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC.该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD.该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m图5B6.某一导体的伏安特性曲线如图6中AB段(曲线)所示，以下关于导体的电阻说法正确的是(

)A.B点对应的电阻为12ΩB.B点对应的电阻为40ΩC.工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD.工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了9Ω图6AD对点练3电功、电功率、电热、热功率7.(多选)(2024·广东梅州模拟)如图7所示，某扫地机器人电池容量为2000mA·h，额定工作电压为15V，额定功率为30W，则下列说法正确的是(

)A.扫地机器人正常工作时的电流是2AB.扫地机器人的电阻是7.5ΩC.题中mA·h是能量的单位D.扫地机器人充满电后能正常工作的时间约为1h图7D8.(2024·北京大兴高三开学考)如图8所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，白炽灯的灯丝电阻RL为16Ω，电动机M线圈的电阻为2Ω。当开关S闭合后，白炽灯的电功率为4W。若灯丝电阻保持不变，电动机的机械损耗可忽略不计，则下列说法中正确的是(

)A.通过电源的电流约为3.2AB.流过电动机M的电流为4AC.电动机M输出的机械功率为12WD.电源的总功率为24W图8A9.长为L的均匀金属丝总电阻为R，弯成如图9所示的圆形闭合导线环，A、B、C、D四点将圆环等分。将A、C两点接入电压恒为U的电源上时，圆环消耗的功率为P。若将A、B两点接入同样的电源上时，圆环消耗的功率为(

)图9CB级综合提升练10.粗细均匀的圆柱形导体a、b的伏安特性曲线如图10所示，导体a的电阻为R1，导体b的电阻为R2，则下列说法正确的是(

)A.R1∶R2＝3∶1B.把a拉长到原来的3倍后电阻等于R2C.将a与b串联后接于电源上，它们消耗的功率之比P1∶P2＝1∶3D.将a与b并联后接于电源上，通过它们的电流之比I1∶I2＝1∶3图10CD11.(多选)(2023·浙江金华一模)如图11所示是某吊扇的相关参数，测得吊扇正常匀速转动时排风量为Q＝720m3/h，扇叶附近的风速为v＝14.1m/s，电机内阻R＝496Ω，空气密度ρ＝1.2kg/m3，g＝10m/s2，不计空气阻力，以下说法正确的是(

)A.启动过程消耗的电能等于扇叶和空气的动能增加量B.正常工作时吊扇电机的发热功率为24WC.正常工作时电机的输出功率为24WD.正常工作时天花板对吊杆的拉力约为46.6N图1112.一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A，在30s内可使该物体被匀速提升3m。若不计一切摩擦和阻力，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量；(3)电动