1、第三章 恒定电流 欧姆定律、焦耳定律、电阻定律 (总39) 一、学习目标:1、理解欧姆定律,知道导体的伏安特性曲线,形成线性元件和非线性元件的概念;2、知道电功、电功率的概念,理解焦耳定律,知道电功与电热的区别;3、理解电阻定律,理解电阻率的概念、电阻率与温度的关系.二、知识归纳:一、电流1定义:电荷的 形成电流2定义式:I .3方向:和正电荷定向移动的方向 ,和负电荷定向移动的方向 ,电流是量4形成电流的条件:导体两端存在 5单位:国际单位是 1 A mA A二、电阻1定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的 2定义式:R ,单位:欧姆,国际符号.3物理意义:导体的电阻反映了 的大小,R越大
2、,阻碍作用越强R与U、I无关,由导体的本身性质决定。三、欧姆定律1内容:导体中的电流跟导体两端的 成正比,跟导体的 成反比2表达式:I.3适用范围: 4导体的伏安特性曲线(1)I U图线以电流为纵轴、 为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线如图所示(2)比较电阻的大小:图线的斜率k,图中R1 R2(填“”、“”或“”)电四、电阻定律1内容:导体的电阻跟它的 成正比,跟它的 成反比,还跟导体的 有关,R 2电阻率(1)计算公式: ,与导体的长度l、横截面积S无关,是导体材料本身的电学性质,由导体的 决定,且与 有关(2)与温度的关系随温度的升高而增大,如 材料;随温度的升高而减小,如 材料;几乎
3、不受温度的影响,如锰铜合金、镍铜合金五、电功、电功率和电热、热功率1、电功:等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积,即W .2、电功率计算式:P 3、电热:电流流过一段导体时产生的热量Q (焦耳定律)4、热功率计算式p热 三、例题讨论例1关于电流的下列说法中,正确的是()A电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多B在相同时间内,通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流就越大C通电时间越长,电流越大D导体中通过一定的电荷量所用时间越短,电流越大【针对训练1】如图215所示,电解池内有一价的电解液,t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e
4、,则以下解释中正确的是()A正离子定向移动形成电流方向从AB,负离子定向移动形成电流方向BAB溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C溶液内电流方向从A到B,电流ID溶液中电流方向从A到B,电流I例2如图所示,I-U图象所对应的两个导体: (1) 电阻之比R1R2= ;(2) 两导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1U2= ;(3) 两个导体两端的电压相等(不为零)时,电流大小之比I1I2= ;【针对训练2】关于导体的电阻,下列说法正确的是()A通过导体的电流越大,则导体的电阻越小B当加在导体两端的电压增大时,导体的电阻也增大 C由R可知,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反
5、比D对于一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变例3将定值阻值为R的电阻接在电压为U的电源两端,则描述其电压U、电阻R及流过R的电流I间的关系图象中正确的是( )()【针对训练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例4两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后把它们分别加上相同的电压,则在同一时间内,通过它们的电荷量之比为( )A. 14 B.
6、 18 C. 116 D. 161【针对训练4】下列关于电阻率的正确说法是( )A. 电阻率与导体的长度l和横截面积S有关B. 电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关C. 电阻率大的导体,电阻一定很大D. 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成电阻温度计例5如图所示,电阻R和电动机M串联接到电路中,已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等.开关接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功W1,产生的电热Q1;电流通过电动机M做功W2,产生的电热为Q2,则有( )A. U1U2,Q1=Q2 B. W1=W2,
7、Q1=Q2C. W1W2,Q1Q2 D. W1W2,Q1=Q2【针对训练5】有一个小型直流电动机,把它接入电压为U10.2 V的电路中时,电动机不转,测得流过电动机的电流是I10.4 A;若把电动机接入U22.0 V的电路中,电动机正常工作,工作电流是I21.0 A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,此时电动机的发热功率是多大?四、巩固练习:( )1如图所示是某导体的IU图象,图中45, 下列说法不正确的是()A通过电阻的电流与其两端的电压成正比B此导体的电阻R2 CIU图线的斜率表示电阻的倒数,所以Rcot 451.0 D在R两端加6.0 V电压时,每秒
8、通过电阻截面的电荷量是3.0 C( )2下列关于电阻率的正确说法是A. 电阻率与导体的长度l和横截面积S有关B. 电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关C. 电阻率大的导体,电阻一定很大D. 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成电阻温度计( )3下面列出不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目:根据铭牌上提供的信息,试判断下列说法正确的是 ()A正常工作时电风扇中流过的电流最小B正常工作时电风扇消耗的电功率最小C在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多D在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少4两根完全相同的金
9、属裸导线A和B,如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,电阻为RA,导线B对折后绞合起来,电阻为RB,然后分别加上相同的电压,求:相同时间内通过导线横截面的电荷量之比5如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a1 m,b0.2 m,c0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其UI图线如图乙所示,当U10 V时,求电解液的电阻率是多少?6如图所示,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6 V,12 W”字样,电动机线圈的电阻RM0.50 ,若灯泡恰能正常发光,求:(1)电动机的输入功率为多少?(2)电动机的热功率为多少?(3)电动机的输出功率为多少?(4)整个电路消耗的电功率为22 W