2021版高考物理教科版大一轮复习基础自查学案：8.1　电流　电阻　电功及电功率

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第八章　电　　路

第1讲　电流　电阻　电功及电功率

必备知识

一、欧姆定律

1.电流:

(1)定义:自由电荷的定向移动形成电流。

(2)方向:规定为正电荷定向移动的方向,电流是A(A.标量　B.矢量)。

(3)两个公式。

①定义式:I=。

②微观式:I=nqSv。

(4)单位:安培(安),符号:A,1 A=1 C/s。

2.欧姆定律:

(1)内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。

(2)公式:I=。

(3)适用范围:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路。

二、电阻定律

1.电阻:

(1)定义式:R=。

(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,电阻越大,阻碍作用越大。

(3)单位:欧姆,符号:Ω。

2.电阻定律:

(1)内容: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。

(2)表达式:R=ρ。

对公式R=ρ中l、S的理解

(1)甲图中l=c,S=ab。

(2)乙图中l=b,S=ac。

3.电阻率:

(1)计算式:ρ=R。

(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性。

(3)电阻率与温度的关系。

金属:电阻率随温度的升高而增大;

半导体:电阻率随温度升高而减小。

(4)单位:Ω·m。

三、电功、电功率、焦耳定律

1.电功:

(1)定义:导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力做的功称为电功。

(2)公式:W=qU=IUt。

(3)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:单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢。

(2)公式:P==IU。

3.焦耳定律:

(1)电热:电流流过一段导体时产生的热量。

(2)计算式:Q=I2Rt。

4.热功率:

(1)定义:单位时间内的发热量。

(2)表达式:P==I2R。

基础小题

1.判断下列题目的正误。

(1)导体中只要有电荷运动就形成电流。 (　　)

(2)由I=可知,通过同一段金属导体的电流跟加在它两端的电压成正比。

 (　　)

(3)由ρ=R可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比,与导体的长度成反比。              (　　)

(4)公式Q=I2Rt适用于任何电路中电热的计算。(　　)

提示:(1)×。自由电荷定向移动才能形成电流。

(2)√。欧姆定律适用于金属导电。

(3)×。导体的电阻率与导体材料有关,与导体的电阻、横截面积、长度无关。

(4)√。无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路,公式Q=I2Rt都是适用的。

2.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体型的金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻的阻值最小的是              (　　)

【解析】选A。根据电阻定律R=ρ可知,RA=ρ,RB=ρ,RC=ρ,RD=ρ,结合a>b>c可得:RC=RD>RB>RA,故RA最小,A正确。

3.图中M、N接稳压电源,a、b间断开时,Uab=120 V,a、b间接入“220 V,100 W”的灯泡时,Uab=110 V(灯泡电阻不随温度变化)。则此时电源输入M、N的电功率为(　　)

A.25 W　　　　　　 B.27.27 W

C.102.27W    D.2.27 W

【解析】选B。由于a、b间断开时Uab=120 V,则电源电压为U=Uab=120 V,灯泡的电阻为:R== Ω=484 Ω,当Uab=110 V时,电路中的电流为:I== A=

A,所以此时电源输入M、N的电功率为:P入=UI=120× W=27.27 W,故选B。

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