2025高考物理一轮复习第8章恒定电流第1讲电流电阻电功及电功率教案.doc

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第1讲电流电阻电功及电功率

eq\x(学问点一)电流欧姆定律

1．电流

(1)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。

(3)三个公式

①定义式：I＝eq\f(q,t)，公式中q是通过导体横截面的电荷量。

②微观表达式：I＝nqSv，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个电荷的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率。

③打算式：I＝eq\f(U,R)，U是导体两端的电压，R是导体本身的电阻。

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＝eq\f(U,R)。

(3)适用条件：适用于纯电阻电路，如金属和电解液导电。

eq\x(学问点二)电阻电阻定律

1．电阻

(1)定义式：R＝eq\f(U,I)。

(2)物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。

2．电阻定律

(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，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＝ρeq\f(l,S)。

3．电阻率

(1)计算式：ρ＝Req\f(S,l)。

(2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量。

(3)电阻率与温度的关系：

①金属：电阻率随温度上升而增大。

②一些合金：电阻率几乎不受温度变化的影响。

eq\x(学问点三)电阻的串联、并联

1．串联、并联的特点

串联电路

并联电路

电路图

基

本

特

点

电压

U＝U1＋U2＋U3

U＝U1＝U2＝U3

电流

I＝I1＝I2＝I3

I＝I1＋I2＋I3

总电阻

R总＝R1＋R2＋R3

eq\f(1,R总)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋eq\f(1,R3)

功率安排

eq\f(P1,R1)＝eq\f(P2,R2)＝…＝eq\f(Pn,Rn)

P1R1＝P2R2＝…＝PnRn

2.四个有用的结论

(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻增大。

(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路增多时，总电阻减小。

(3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。

(4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。

eq\x(学问点四)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：电能转化成其他形式能的过程。

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＝eq\f(W,t)＝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＝eq\f(Q,t)＝I2R。

1．(多选)下列说法正确的是()

A．比值eq\f(U,I)反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝eq\f(U,I)

B．由ρ＝Req\f(S,l)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

C．公式Q＝I2Rt适用于任何电路中电热的计算

D．公式P＝IU只适用于纯电阻电路中电功率的计算

AC

2．(人教选修3－1·P43·第3题改编)安培提出了著名的分子电流假说，依据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是()

A．电流大小为eq\f(ve,2πr)，电流方向为顺时针

B．电流大小为eq\f(ve,r)，电流方向为顺时针

C．电流大小为eq\f(ve,2πr)，电流方向为逆时针

D．电流大小为eq\f(ve,r)，电流方向为逆时针

C[电子做圆周运动的周期T＝eq\f(2πr,v)，由I＝eq\f(e,T)得I＝eq\f(ve,2πr)，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针。]

3．(沪科版选修3－1·P67·T2改编)有一根长1.22m的导线，横截面积为0.10mm2。在它两端加0.60V电压时，通过它的电流正好是0.10A。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)()

铜

锰铅合金

镍铜合金

铝

1.7×10－8

4.4×10－7

5.0×10－7

2.9×10－8

A．铜丝 B.锰铜合金

C．镍铜合金 D.铝丝

C[由R＝eq\f(U,I)及R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(US,Il)＝eq\f(0.6×0.1×10－6,0.1