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人教版高考物理一轮复习专题8恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率课件
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这是一份人教版高考物理一轮复习专题8恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率课件，共60页。PPT课件主要包含了自由电荷，正电荷，电阻率，导电性能，电场力，IUt，I2Rt，I2R，答案C，答案D等内容，欢迎下载使用。
第1讲 电流、电阻、电功及电功率
必 备 知 识·深 悟 固 基
二、电阻及电阻定律1．电阻(1)定义：导体对电流的________作用，叫作导体的电阻．(2)公式：________，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流．(3)单位：国际单位是欧姆(Ω)．(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流______．
2．[欧姆定律、电阻定律]有一根长1.22 m的导线，横截面积为0.10 mm2.在它两端加0.60 V电压时，通过它的电流正好是0.10 A．则这根导线是由________制成的(下表是常温下几种材料的电阻率，单位为Ω·m)( )
A．铜丝B．锰铜合金C．镍铜合金 D．铝丝【答案】C
3．[伏安特性曲线]两根材料和长度均相同的合金丝a，b，它们的伏安特性曲线分别如图中A、B所示，则电阻Ra，Rb以及横截面积Sa，Sb的关系正确的是( )A．Ra>Rb，Sa>SbB．Ra>Rb，SaSbD．Ra
关 键 能 力·突 破 要 点
考点1 电流的理解和计算 [基础考点]
2．电流的微观表达式(1)表达式：I＝nqSv.(2)电流的决定因素
3．三个电流表达式的比较
例1 如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，然后溶液内就有电流通过．若在t时间内通过溶液内截面S的正1价离子数为n1，通过的负1价离子数为n2，设元电荷为e，则下列说法正确的是( )
2．(2021年重庆模拟)某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6 C的正离子和9 C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是( )A．0.25 A 顺流而下B．0.05 A 顺流而下C．0.25 A 逆流而上D．0.05 A 逆流而上【答案】D
考点2 欧姆定律及伏安特性曲线 [基础考点]
2．对伏安特性曲线的理解(1)图甲中的图线a、b表示线性元件，图乙中的图线c、d表示非线性元件．(2)图像的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra＜Rb(只适用于线性元件，如图甲所示)．(3)图线c的电阻随电压U的增大而减小，图线d的电阻随电压U的增大而增大(如图乙所示)．
甲 乙
(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．
2．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法正确的是( )A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻B．加5 V电压时，导体的电阻约为5 ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
考点3 电阻、电阻定律 [基础考点]
1．电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大小与导体的长度、横截面积及材料等有关，电阻率是描述导体材料导电性能好坏的物理量，与导体长度、横截面积无关．(2)导体的电阻、电阻率均与温度有关．
例3 (2021年沈阳质检)如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝10 cm，bc＝5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流强度为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为( )A．0.5 A B．1 A C．2 AD．4 A
考点4 电功、电功率及焦耳定律 [能力考点]
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．通常情况下，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，电功和电热之间的大小关系是W≥Q，UIt≥I2Rt.
例4 一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后正常工作，消耗功率66 W．问：(1)电风扇正常工作时，通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时，转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？
[解题方略] 电动机电路的分析与计算
1．无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电功均可用W＝UIt、电热均可用Q＝I2Rt来计算．2．判断是纯电阻电路还是非纯电阻电路的方法：一是根据电路中的元件判断；二是看消耗的电能是否全部转化为内能．3．计算非纯电阻电路时，要善于从能量转化和守恒的角度，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．
1．(多选)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 Ω .若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )A．电动机的输入电压是5 VB．流过电动机的电流是2 AC．电动机的效率是80%D．整个电路消耗的电功率是10 W
【答案】AB【解析】灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3 V，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I＝2 A，A、B正确；电动机内阻消耗功率I2RM＝4 W，电动机输入功率UI＝5×2 W＝10 W，输出功率为6 W，效率η＝60%，整个电路消耗的电功率是10 W＋6 W＝16 W，C、D错误．
生活中用电器的电功、电功率与电热问题
我们生活中的电视机、电风扇、空调机、电冰箱、电热灭蚊器、电热毯、电饭锅等与电紧密相连，可以说没有电，我们的生活将寸步难行，而这些用电器常常涉及电功、电功率和电热问题．
深 度 研 练·素 养 提 升
例5 (2020年浙江卷)(多选)如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动．现有质量为20 kg、额定功率为5 kW的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过200 s到达100 m高处后悬停并进行工作．已知直流电源供电电压为400 V，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，(重力加速度g取10 m/s2)则( )A．空气对无人机的作用力始终大于或等于200 NB．直流电源对无人机供电的额定电流为12.5 AC．无人机上升过程中消耗的平均功率为100 WD．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功
变式1 (2021年长沙调研)改革开放以来，人们的生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用．根据图中铭牌上提供的信息，判断在12 h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是( )
A．电冰箱比电风扇多B．电风扇比电冰箱多C．电风扇与电冰箱一样多D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少【答案】B
变式2 电动自行车是生活中重要的交通工具，某品牌电动自行车的铭牌如下：
根据此铭牌中的有关数据，判断下列说法正确的是( )A．电动车的电动机内阻为7.2 ΩB．充满电时蓄电池需要的能量E＝288 JC．额定功率下行驶时，电动机的效率为95%D．充满电后，在额定功率下连续行驶的最长时间为2 h【答案】C
第1讲 电流、电阻、电功及电功率
必 备 知 识·深 悟 固 基
二、电阻及电阻定律1．电阻(1)定义：导体对电流的________作用，叫作导体的电阻．(2)公式：________，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流．(3)单位：国际单位是欧姆(Ω)．(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流______．
2．[欧姆定律、电阻定律]有一根长1.22 m的导线，横截面积为0.10 mm2.在它两端加0.60 V电压时，通过它的电流正好是0.10 A．则这根导线是由________制成的(下表是常温下几种材料的电阻率，单位为Ω·m)( )
A．铜丝B．锰铜合金C．镍铜合金 D．铝丝【答案】C
3．[伏安特性曲线]两根材料和长度均相同的合金丝a，b，它们的伏安特性曲线分别如图中A、B所示，则电阻Ra，Rb以及横截面积Sa，Sb的关系正确的是( )A．Ra>Rb，Sa>SbB．Ra>Rb，Sa
关 键 能 力·突 破 要 点
考点1 电流的理解和计算 [基础考点]
2．电流的微观表达式(1)表达式：I＝nqSv.(2)电流的决定因素
3．三个电流表达式的比较
例1 如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，然后溶液内就有电流通过．若在t时间内通过溶液内截面S的正1价离子数为n1，通过的负1价离子数为n2，设元电荷为e，则下列说法正确的是( )
2．(2021年重庆模拟)某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6 C的正离子和9 C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是( )A．0.25 A 顺流而下B．0.05 A 顺流而下C．0.25 A 逆流而上D．0.05 A 逆流而上【答案】D
考点2 欧姆定律及伏安特性曲线 [基础考点]
2．对伏安特性曲线的理解(1)图甲中的图线a、b表示线性元件，图乙中的图线c、d表示非线性元件．(2)图像的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra＜Rb(只适用于线性元件，如图甲所示)．(3)图线c的电阻随电压U的增大而减小，图线d的电阻随电压U的增大而增大(如图乙所示)．
甲 乙
(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．
2．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法正确的是( )A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻B．加5 V电压时，导体的电阻约为5 ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
考点3 电阻、电阻定律 [基础考点]
1．电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大小与导体的长度、横截面积及材料等有关，电阻率是描述导体材料导电性能好坏的物理量，与导体长度、横截面积无关．(2)导体的电阻、电阻率均与温度有关．
例3 (2021年沈阳质检)如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝10 cm，bc＝5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流强度为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为( )A．0.5 A B．1 A C．2 AD．4 A
考点4 电功、电功率及焦耳定律 [能力考点]
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．通常情况下，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，电功和电热之间的大小关系是W≥Q，UIt≥I2Rt.
例4 一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后正常工作，消耗功率66 W．问：(1)电风扇正常工作时，通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时，转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？
[解题方略] 电动机电路的分析与计算
1．无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电功均可用W＝UIt、电热均可用Q＝I2Rt来计算．2．判断是纯电阻电路还是非纯电阻电路的方法：一是根据电路中的元件判断；二是看消耗的电能是否全部转化为内能．3．计算非纯电阻电路时，要善于从能量转化和守恒的角度，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．
1．(多选)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 Ω .若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )A．电动机的输入电压是5 VB．流过电动机的电流是2 AC．电动机的效率是80%D．整个电路消耗的电功率是10 W
【答案】AB【解析】灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3 V，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I＝2 A，A、B正确；电动机内阻消耗功率I2RM＝4 W，电动机输入功率UI＝5×2 W＝10 W，输出功率为6 W，效率η＝60%，整个电路消耗的电功率是10 W＋6 W＝16 W，C、D错误．
生活中用电器的电功、电功率与电热问题
我们生活中的电视机、电风扇、空调机、电冰箱、电热灭蚊器、电热毯、电饭锅等与电紧密相连，可以说没有电，我们的生活将寸步难行，而这些用电器常常涉及电功、电功率和电热问题．
深 度 研 练·素 养 提 升
例5 (2020年浙江卷)(多选)如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动．现有质量为20 kg、额定功率为5 kW的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过200 s到达100 m高处后悬停并进行工作．已知直流电源供电电压为400 V，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，(重力加速度g取10 m/s2)则( )A．空气对无人机的作用力始终大于或等于200 NB．直流电源对无人机供电的额定电流为12.5 AC．无人机上升过程中消耗的平均功率为100 WD．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功
变式1 (2021年长沙调研)改革开放以来，人们的生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用．根据图中铭牌上提供的信息，判断在12 h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是( )
A．电冰箱比电风扇多B．电风扇比电冰箱多C．电风扇与电冰箱一样多D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少【答案】B
变式2 电动自行车是生活中重要的交通工具，某品牌电动自行车的铭牌如下：
根据此铭牌中的有关数据，判断下列说法正确的是( )A．电动车的电动机内阻为7.2 ΩB．充满电时蓄电池需要的能量E＝288 JC．额定功率下行驶时，电动机的效率为95%D．充满电后，在额定功率下连续行驶的最长时间为2 h【答案】C
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