[理化生]第8章第1课时 欧姆定律 电阻定律 电功和电功率 焦耳定律.ppt

　　决定导体的电阻的因素有三，其一是导体的长度，其二是导体的横截面积,其三是导体的材料，对同一材料做成的导体来说,只与长度和横截面积有关.在探究导体的电阻的多个决定因素时,常常控制其中两个量不变,看因变量与自变量的关系,这样依次进行探究,就可以清楚地探明决定导体的电阻的诸多因素,这种方法就是在科学研究活动中常用的控制变量法. 如图8-1-2一圈粗细均匀的导线长1200m，在两端点A、B间加上恒定电压时，测得通过导线的电流0.5A.如剪去BC段，在A、C两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6A，则剪去的BC段多长？ 图8-1-2 　　　　利用伏安特性曲线求解相关物理量 如图8-1-3所示的I-U图象所对应的两个导体， 图8-1-3 请回答如下问题: (1)由图线可知R1∶R2= ； (2)若两导体两端的电流相等且不为零时，其电压之比U1∶U2= ； (3)若两导体两端的电压相等且不为零时，其电流之比I1∶I2= ； (4)画出这两个导体的U-I图象,两图线的斜率分别表示导体的什么物理量?其数值如何? (1)在I-U图线中,电阻的数值等于斜率的倒数, 即R= 所以R1= Ω=2Ω R2= 　　　Ω=23Ω, 故R1:R2=2∶　=3∶1 (2)根据欧姆定律U1=I1R1,U2=I2R2, 又I1=I2,所以 U1∶U2=R1∶R2=3∶1 (3)根据欧姆定律I1= ,I2= , 所以I1∶I2= ∶ , 又U1=U2, 故I1∶I2=R2∶R1=1∶3 (4)这两个导体的U-I图线如右图所示,图象的斜率与导体的电阻数值相等, 即R1= = 　=2Ω, R2= = Ω= Ω 　　　利用伏安特性曲线求解电路中导体的相关物理量的基本思路:首先要分清是I-U图线还是U-I图线;其次要搞清图线斜率的物理意义.在U-I图线中,斜率k=R,在I-U图线中斜率k= ;第三,必要时要用部分电路欧姆定律配合求解. 　　　　　两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U-I特性曲线如图8-1-3所示.现将L1和L2串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计.此时L2的实际功率约为 W. 图8-1-3 P实=70×0.25W=17.5W 　　　电动机的功率问题 　有一直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，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2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A.求电动机正常工作时的输出功率多大?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多少? 　　当电动机不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立.当电动机转动时一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输入的电功率P电=P热+P出. 当接U=0.2V电压时，电动机不转，电流I=0.4A，根据欧姆定律，线圈电阻R= = Ω=0.5Ω 当接U′=2.0V电压时，电流I′=1.0A, 故输入电功率 P电=U′I′=2.0×1.0W=2.0W 热功率P热=I′2R=12×0.5W=0.5W 故输出功率P出=P电-P热=(2.0-0.5)W=1.5W 如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，故其发热功率 P热′= = W=8W 　　　　微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.25A，此时电动机未转动.当加的电压为2.5V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的机械效率为多少? 1.如图8-1-5所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则( ) A．通过横截面积大的电流小，通过横截面积小的电流大 B．两段导体内的自由电子定向移动的平均速率相同 C．细导体两端的电压U1小于 粗导体两端的电压U2 D．细导体内的电场强度大于 粗导体内的电场强度　　 D 图8-1-5 2.某用电器离供电电源距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为r，则该输电线的横截面积最小值为( ) B 3.导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( ) A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比