全国通用版2019版高考物理大一轮复习第八章恒定电流第22讲电流电阻电功及电功率学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 22 讲 电流 电阻 电功及电功率 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.欧姆定律 2电阻定律 3电阻的串联、并联 4电功率、焦耳定律 2016 全国卷 ， 17 2016 北京卷， 19 2016 江苏卷， 8 高考对本节内容的考查主要是以选择题、实验题的形式考查欧姆定律、电阻定律、电功、电功率、焦耳定律、伏安特性曲线等考点 1电流 (1)形成的条件：导体中有 _自由电荷 _；导体两端存在 _电压 _. (2)标矢性：电流是标量， _正电荷 _定向移动的方向规定为电流的方向 (3)两个表达式： 定义式 I qt； 决定式 I UR. 2电阻、电阻定律 (1)电阻：

2、反映了 _导体对电流阻碍作用 _的大小，表达式为 R UI. (2)电阻定律：同种材料的导体，其电阻跟它的 _长度 _成正比，与它的 _横截面积 _成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关表达式为 R LS. (3)电阻率： 物理意义：反映导体的 _导电性能 _，是导体材料本身的属性； 电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而 _增大 _；半 导体的电阻率随温度升高而 _减小 _. 3部分电路欧姆定律及其应用 (1)内容：导体中的电流跟导体两端的 _电压 _成正比，跟导体的 _电阻 _成反比 (2)表达式： I UR. (3)适用范围：金属导电和电解液导电，不适用于气体导电或半导体元件 (4

3、)导体的伏安特性曲线 (I U)图线 【 精品教育资源文库 】 比较电阻的大小：图线的斜率 k tan IU 1R，图中 R1_R2(选填 “”“QW UIt I2Rt W 其他 P UI I2R P 其他 如电风扇、电动机、电解槽等 例 4如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机内电阻 r 0.8 ，电路中另一电阻 R 10 ，直流电压 U 160 V，电压表示数 UV 110 V试求： (1)通过电动 机的电流； (2)输入电动机的电功率； 【 精品教育资源文库 】 (3)若电动机以 v 1 m/s 匀速竖直向上提升重物，求该物的质量 (g 取 10 m/s2) 解析 (

4、1)由电路中的电压关系可得电阻 R 的分压 UR U UV (160 110)V 50 V，流过电阻 R 的电流 IR URR 5010 A 5 A，即通过电动机的电流 IM IR 5 A (2)电动机的分压 UM UV 110 V，输入电动机的功率 P 电 IMUM 550 W. (3)电动机的发热功率 P 热 I2Mr 20 W，电动机输出的机械功率 P 出 P 电 P 热 530 W，又因 P 出 mgv，所以 m P出gv 53 kg. 答案 (1)5 A (2)550 W (3)53 kg 非纯电阻问题的 “ 四大注意 ” (1)无论是纯电阻还是非纯电阻，电功均为 W UIt，电热均

5、为 Q I2Rt. (2)处理非纯电阻的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒，利用 “ 电功电热其他能量 ” 寻找等量关系求解 (3)非纯电阻在一定条件下可当作纯电阻处理，如电动机卡住不转时即为纯电阻 (4)若电路中，为电 动机与纯电阻串联在求电动机电压和电流时，不能对电动机应用欧姆定律，应对其他纯电阻元件分析，间接得到电动机电压和电流 1关于电阻和电阻率，下列说法正确的是 ( D ) A把一根粗细均匀的导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半 B由 RSl 可知， R， 1l C材料的电阻率随温度的升高而增大 D对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体

6、的体积和形状变化，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 解析 材料的电阻率 与材料的长度无关，故选项 A、 B 错误；电阻率虽与温度有关，但有的材料的电阻率随温度升高而减小，故选项 C 错误；当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，若电阻增大，则说明电阻率增大，故选项 D 正确 2 (2017 广东佛山调研 )在如图所示的电路中，输入电压 U 恒为 8 V，灯泡 L 标有 “3 V 6 W” 字样，电动机线圈的电阻 RM 1 . 若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是 ( A ) A电动机的输入电压是 5 V 【 精品教育资源文库 】 B流过电动机的电流是 3.2 A

7、C电动机的效率是 80% D整个电路消耗的电功率是 10 W 解析 灯泡恰能正常发光，说明灯泡两端的电压为 3 V，通过灯泡的电流为 2 A，电动机的输入电压是 8 V 3 V 5 V，流过电动机的电流是 I 2 A，选项 A 正确， B 错误；电动机内阻消耗功率 I2RM 4 W，电动机输入功率为 IU 25 W 10 W，故输出功率为 6 W，效率为 60%，整个电路消耗的电功率是 10 W 6 W 16 W，选项 C、 D 错误 3 (2018 山东名校联考 )欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为 a、 b、 c，且 abc.电流沿以下方

8、向流过 该金属电阻，其中电阻阻值最小的是 ( A ) 解析 选项 A 中电阻横截面积最大，长度最小，根据 R lS可知，其电阻最小故选项 A 正确， B、 C、 D 错误 4一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 变化的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻 R1、 R2并联后接在电压恒为 U 的电源上，如图乙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丙所示的电路，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为 ( C ) A P1 4P2 B PD P9 C P1P2 解析 从电阻器

9、 D 的 I U 图线可以看出，电阻器的阻值随所加电压的增大而减小，在题图乙中，三个电阻消耗的功率相等，都为 P U2R1U2R2U2RD，说明三个电阻的阻值相等，即R1 R2 RD.连接成图丙所示的电路时，电阻器 D 两端的电压小于 U，电阻器 D 的阻值 R DRD，所以电阻器 D 与 R2的并联电阻 R 并 R22，根据串联分压的规律，这时电 阻器 D 两端的电压 UDU3，电阻 R1两端的电压 U1U3，由电功率计算式综合比较得出，选【 精品教育资源文库 】 项 A、 B、 D 错误， C 正确 例 1(2018 安徽芜湖质检 6 分 )(多选 )如图为一块手机电池的背面印有的一些符

10、号，下列说法正确的是 ( ) A该电池的容量为 500 mAh ，表示电池储存能量的多少， mAh 为能量单位 B该电池的电动势为 3.6 V C该电池在工作 1 小时后达到的电流为 500 mA D若电池 以 10 mA 的电流工作，可用 50 小时 答题送检 来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 AC 未能正确理解电池容量的概念，不理解 mAh 这个单位的意义 . 6分 规范答题 解析 电池上的 3.6 V 表示电池的电动势， 500 mAh 表示电池的容量，可以由电池容量计算电池在一定放电电流下使用的时间，由 500 mA h t10 mA 得， t 50 h电池的容量表示电池工作时能

11、移动的电荷量的多少， mAh 是一个电荷量单位，故选项 A、 C 错误， B、 D 正确 答案 BD 1 (多选 )如图所示是某型 号电吹风的电路图，它主要由电动机 M 和电热丝 R 构成已知电吹风的额定电压为 220 V，吹冷风时的功率为 120 W，吹热风时的功率为 1 000 W关于该电吹风，下列说法正确的是 ( BD ) A若 S1、 S2均闭合，则电吹风吹冷风 B电热丝的电阻为 55 C电动机工作时输出的机械功率为 880 W 【 精品教育资源文库 】 D当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为 120 J 解析 开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，选项 A 错误；

12、电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的热功率，其数值一定小于 120 W，选项C 错误；由 P U2R?RU2P2202?1 000 120? 55 ，选项 B 正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为 120 W，故每秒钟消耗的电能为 120 J，选项 D 正确 2 (多选 )两个电阻 R1、 R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知 ( AD ) A R1为线性元件， R2为非线性元件 B R1的电阻 R1 tan 45 1 C R2的电阻随电压的增大而减小 D当 U 1 V 时， R2的电阻等于 R1的电阻 解析 由图可知 R1的伏安特性曲线为过原点的直线，故

13、R1为线性元件， R2的伏安特性曲线为曲线，故 R2是非线性元件，故选项 A 正确； R1的电阻不等于 tan 45 ，应为 U 与 I的比值，大小为 2 ，故选项 B 错误； R2为非线性元件，其中电阻大小仍等于某一时刻 U与 I 的比值，选项 D 正确；由图可知 R2随电压增大而增大，故选项 C 错误 1重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射 5 价重离子束，其电流强度为 1.210 5 A，则在 1 s 内发射的重离子个数为 (e 1.610 19 C)( B ) A 3.010 12 B 1.510 13 C 7.510 13 D 3.7510 14 解析 1 s 内发射的重离子的电荷量为 Q It 1.210 5 C，每个重离子的电荷量为 5e，则通过的重离子数为 n Q5e 1.210 551.610 19 1.51013(个 )，选项 B 正确 2用图甲的电路可以测量电阻的阻值图中 Rx是待测电阻， R0是定值电阻， G 是灵敏度很高的电流表， MN 是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动头 P 的位置，当通过电流表 G 的电流为零时，测得 MP l1， PN l2，则 Rx的阻值为 ( C )