1、第八章恒 定 电 流第1讲电流电阻电功及电功率【知识导图【知识导图】定向定向qt安培安培(安安)正电荷正电荷A AI=nqSvI=nqSv正比正比反比反比导体对电流阻碍作用导体对电流阻碍作用金属金属越大越大欧姆欧姆正比正比反比反比RSl导电性能导电性能增大增大减小减小电场力电场力W=qU=IUtW=qU=IUt快慢快慢热量热量Q=IQ=I2 2RtRt2QPI Rt【微点拨【微点拨】1.U-I1.U-I图线斜率禁忌图线斜率禁忌:对于线性元件对于线性元件,U-I,U-I图线的斜率等于其电阻图线的斜率等于其电阻,对于非线性对于非线性元件这一结论不成立元件这一结论不成立,但其阻值仍可用图线上各点的但
2、其阻值仍可用图线上各点的U U、I I比值计算比值计算,区别于区别于v-tv-t 图象。图象。2.2.线性、非线性元件判断依据线性、非线性元件判断依据:是否满足欧姆定律是区别线性元件、非线性元件的标是否满足欧姆定律是区别线性元件、非线性元件的标准。线性元件在温度影响下准。线性元件在温度影响下,伏安特性曲线也可能是曲伏安特性曲线也可能是曲线。线。3.3.电阻唯一功能电阻唯一功能生热生热:电阻从微观上看是定向移动的离子与不动的部分相碰电阻从微观上看是定向移动的离子与不动的部分相碰撞造成的撞造成的,正是由于这种碰撞正是由于这种碰撞,使定向移动离子的动能使定向移动离子的动能,传递给不动部分使其热运动加
3、剧传递给不动部分使其热运动加剧,使电能转化为内能使电能转化为内能,导体温度升高。所以电阻只有生热功能导体温度升高。所以电阻只有生热功能,不会产生其他不会产生其他能。例如能。例如,非纯电阻电路中非纯电阻电路中,电阻分压为电阻分压为U,U,电阻生热可电阻生热可用用UItUIt表示。表示。【慧眼纠错【慧眼纠错】(1)(1)规定正电荷定向移动方向为电流方向规定正电荷定向移动方向为电流方向,所以电流所以电流是是矢量。矢量。纠错纠错:_:_。(2)(2)欧姆定律适用于金属导电和气体导电。欧姆定律适用于金属导电和气体导电。纠错纠错:_:_。电流是标量电流是标量欧姆定律对气态导体不适用欧姆定律对气态导体不适用
4、(3)(3)由由R=R=知知,导体的电阻与导体两端电压成正比导体的电阻与导体两端电压成正比,与与流过导体的电流成反比。流过导体的电流成反比。纠错纠错:_:_。(4)(4)电阻率是由导体本身决定的。电阻率是由导体本身决定的。纠错纠错:_:_。UIUIR=R=是定义式是定义式,不是决定式不是决定式电阻率往往随温度的变化而变化电阻率往往随温度的变化而变化(5)(5)根据根据I=,I=,可知可知I I与与q q成正比。成正比。纠错纠错:_qtqt1t反映了反映了I I的大小的大小,但不能说但不能说Iq,IIq,I【典题探究【典题探究】考点考点1 1电流、电阻和电阻定律的理解与应用电流、电阻和电阻定律的
5、理解与应用【典题探究【典题探究】【典例【典例1 1】(2018(2018西安模拟西安模拟)两根完全相同的金属裸导两根完全相同的金属裸导线线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的如果把其中的一根均匀拉长到原来的2 2倍倍,把另一根把另一根对折后绞合起来对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后然后给它们分别加上相同电压后,则则在相同时间内通过它们的电荷量之比为在相同时间内通过它们的电荷量之比为()世纪金榜导学号世纪金榜导学号0445016704450167A.14A.14B.18B.18C.116C.116D.161D.161【题眼直击【题眼直击】(1)(1)两根完全相同的金属裸导线。两根完全相同
6、的金属裸导线。(2)(2)一根均匀拉长到原来的一根均匀拉长到原来的2 2倍倍长度变为长度变为原来的原来的_,_,横截面积变为原来的横截面积变为原来的 ;另一根对折后绞合另一根对折后绞合长度变长度变为原来的为原来的 ,横截面积变为原来的横截面积变为原来的_。(3)(3)分别加上相同电压。分别加上相同电压。2 2倍倍2 2倍倍1212【解析【解析】选选C C。对于第一根导线。对于第一根导线,均匀拉长到原来的均匀拉长到原来的2 2倍倍,则其横截面积必然变为原来的则其横截面积必然变为原来的 ,由电阻定律可得其由电阻定律可得其电阻变为原来的电阻变为原来的4 4倍倍;第二根导线对折后第二根导线对折后,长度
7、变为原来长度变为原来的的 ,横截面积变为原来的横截面积变为原来的2 2倍倍,故其电阻变为原来故其电阻变为原来的的 。给上述变化后的裸导线加上相同的电压。给上述变化后的裸导线加上相同的电压,由欧由欧姆定律得姆定律得:,:,由由I=I=可知可知,在相同时在相同时间内间内,电荷量之比电荷量之比q q1 1qq2 2=I=I1 1II2 2=116,C=116,C项正确。项正确。12121412UU4UIIR4RR4，qt 【通关秘籍【通关秘籍】1.1.电流的理解与计算电流的理解与计算:公式公式适用适用范围范围字母含义字母含义公式含义公式含义定义定义式式I=I=一切一切电路电路q q为时间为时间t t
8、内通内通过导体横截面过导体横截面的电荷量的电荷量 反映了反映了I I的的大小，但不大小，但不能说能说IqIq，IIqtqt1t公式公式适用适用范围范围字母含义字母含义公式含义公式含义微观微观式式I=nqSI=nqSv v一切一切电路电路n:n:导体单位体积导体单位体积内的自由电荷数内的自由电荷数q:q:每个自由电荷每个自由电荷的电荷量的电荷量S:S:导体横截面积导体横截面积v:v:电荷定向移动电荷定向移动速率速率从微观上看从微观上看n n、q q、S S、v v决定了决定了I I的的大小大小2.2.电阻与电阻率的区别电阻与电阻率的区别:电阻电阻反映导体对电流阻碍作用大小的物理反映导体对电流阻碍
9、作用大小的物理量量,电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻电阻率率反映制作导体的材料导电性能好坏的反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量物理量,电阻率小的材料导电性能好电阻率小的材料导电性能好3.3.电阻的决定式和定义式的比较电阻的决定式和定义式的比较:公式公式 R=R=R=R=区别区别电阻的决定式电阻的决定式电阻的定义式电阻的定义式说明了导体的电阻说明了导体的电阻由由、L L、S S共同决共同决定定提供了测电阻的方提供了测电阻的方法法伏安法伏安法,R,R与与U U、I I均无关均无关只适用于粗细均匀只适用于粗细均匀的金属导体和浓度的金属导体和浓度均匀的电解液均匀的电
10、解液适用于任何纯电阻适用于任何纯电阻导体导体LSUI 【考点冲关【考点冲关】1.1.铜的摩尔质量为铜的摩尔质量为m,m,密度为密度为,每摩尔铜原子有每摩尔铜原子有n n个自个自由电子由电子,今有一根横截面积为今有一根横截面积为S S的铜导线的铜导线,当通过的电流当通过的电流为为I I时时,电子平均定向移动速率为电子平均定向移动速率为()IImIA.c B.C.D.neSneSmneS光速【解析【解析】选选D D。假设电子定向移动的速率为。假设电子定向移动的速率为v,v,那么在那么在t t时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtSvtS中的自由
11、电子数中的自由电子数,而体积为而体积为vtSvtS的铜的质量为的铜的质量为vtSvtS,摩尔数为摩尔数为 ,所以电荷量所以电荷量q=,I=q=,I=,于是得于是得v=,v=,故故D D正确。正确。vtSmvtS nemqvS netmmIneS2.2.一根阻值为一根阻值为R R的均匀电阻丝的均匀电阻丝,长为长为L L、横截面积为、横截面积为S,S,设设温度不变温度不变,在下列情况下其电阻值仍为在下列情况下其电阻值仍为R R的是的是()A.A.当当L L不变不变,S,S增大一倍时增大一倍时B.B.当当S S不变不变,L,L增大一倍时增大一倍时C.C.当当L L和和S S都缩小为原来的都缩小为原来
12、的 D.D.当当L L和横截面的半径都增大一倍时和横截面的半径都增大一倍时12【解析【解析】选选C C。长度不变。长度不变,横截面积增大一倍时横截面积增大一倍时,有有R R1 1=R,=R,故故A A错误错误;横截面积不变横截面积不变,长度增大一倍长度增大一倍时时,有有R R2 2=2R,=2R,故故B B错误错误;当当L L和和S S都缩小为原来的一都缩小为原来的一半半,有有R R3 3=R,=R,故故C C正确正确;长度变为长度变为2 2倍倍,横截面的半横截面的半L2S122LSL2S2径增大一倍径增大一倍,则横截面积变为原来的则横截面积变为原来的4 4倍倍,则则R R4 4=,故故D D
13、错误。错误。2L1R4S2【加固训练【加固训练】有一长方形导体有一长方形导体,长长a a、宽、宽b b、高、高h h之比为之比为632,632,它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线线,如图所示如图所示,分别将分别将AAAA、BBBB、CCCC接在同一恒压接在同一恒压电源上时电源上时,导体中电荷定向移动的速度分别为导体中电荷定向移动的速度分别为v v1 1、v v2 2、v v3 3。则。则v v1 1vv2 2vv3 3为为()A.632A.632B.111B.111C.236C.236D.123D.123【解析【解析】选选D D。根据。根据R=R=、
14、I=I=和和I=nSqvI=nSqv得得v=,v=,即即v ,v ,所以所以v v1 1vv2 2vv3 3=123=123。故选。故选D D。LSURUn qL1L考点考点2 2欧姆定律与伏安特性曲线欧姆定律与伏安特性曲线 【典题探究【典题探究】【典例【典例2 2】小灯泡通电后其电流小灯泡通电后其电流I I随所加电随所加电压压U U变化的图线如图所示变化的图线如图所示,P,P为图线上一点为图线上一点,PNPN为图线在为图线在P P点的切线点的切线,PQ,PQ为为U U轴的垂线轴的垂线,PM,PM为为I I轴的垂线轴的垂线,则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是()世纪金榜导学号世纪金榜导学
15、号0445016804450168 A.A.随着所加电压的增大随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小小灯泡的电阻减小B.B.对应对应P P点点,小灯泡的电阻为小灯泡的电阻为R=R=C.C.对应对应P P点点,小灯泡的电阻为小灯泡的电阻为R=R=D.D.对应对应P P点点,小灯泡的功率为图中矩形小灯泡的功率为图中矩形PQOMPQOM的面积的面积11UI121UII【题眼直击【题眼直击】PQPQ为为U U轴的垂线轴的垂线,PM,PM为为I I轴的垂线轴的垂线可求可求_。电阻电阻【解析【解析】选选D D。由图可知流过小灯泡的电流。由图可知流过小灯泡的电流I I随所加电随所加电压压U U变化的关系为非线
16、性关系变化的关系为非线性关系,可知小灯泡的电阻随所可知小灯泡的电阻随所加电压的增大而逐渐增大加电压的增大而逐渐增大,A,A错误错误;根据欧姆定律根据欧姆定律,对应对应P P点点,小灯泡的电阻应为小灯泡的电阻应为R=,BR=,B、C C错误错误;对应对应P P点点,小灯小灯泡的功率为泡的功率为P=UP=U1 1I I2 2,也就是图中矩形也就是图中矩形PQOMPQOM的面积的面积,D,D正正确。确。12UI 【通关秘籍【通关秘籍】1.I=1.I=与与R=R=的区别的区别:(1)I=(1)I=表示通过导体的电流表示通过导体的电流I I与电压成正比与电压成正比,与电阻与电阻R R成反比。成反比。(2
17、)R=(2)R=表明了一种测量电阻的方法表明了一种测量电阻的方法,不能错误地认为不能错误地认为“电阻跟电压成正比电阻跟电压成正比,跟电流成反比跟电流成反比”。UIURURUI2.2.伏安特性曲线伏安特性曲线:(1)(1)定义定义:用纵坐标表示电流用纵坐标表示电流I I、横坐标表示电压、横坐标表示电压U,U,画出画出的的I-UI-U图象。图象。(2)(2)应用。应用。伏安特性曲线上每一点的纵、横坐标对应此时的电伏安特性曲线上每一点的纵、横坐标对应此时的电流值、电压值。流值、电压值。I-UI-U图象中图线上某点与图象中图线上某点与O O点连线的斜率表示电阻的点连线的斜率表示电阻的倒数倒数,斜率越大
18、斜率越大,电阻越小。电阻越小。I-UI-U图象中图线上某点到图象中图线上某点到I I轴、轴、U U轴的垂线与坐标轴所轴的垂线与坐标轴所围的面积对应此时的电功率。围的面积对应此时的电功率。(3)(3)两类图线。两类图线。线性元件的伏安特性曲线线性元件的伏安特性曲线(图甲中图甲中a a、b)b)是过原点的是过原点的直线直线,表明它的电阻是不变的。表明它的电阻是不变的。非线性元件的伏安特性曲线非线性元件的伏安特性曲线(图乙中图乙中c c、d)d)是曲线是曲线,表表明它的电阻是变化的。明它的电阻是变化的。【考点冲关【考点冲关】1.(1.(多选多选)(2018)(2018泰安模拟泰安模拟)某一热敏电阻其
19、阻值随温某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小度的升高而减小,在一次实验中在一次实验中,将该热敏电阻与一小将该热敏电阻与一小灯泡串联灯泡串联,通电后其电流通电后其电流I I随所加电压随所加电压U U变化的图线如图变化的图线如图所示所示,M,M为两元件伏安曲线的交点。则下列关于热敏电为两元件伏安曲线的交点。则下列关于热敏电阻和小灯泡的说法正确的是阻和小灯泡的说法正确的是()A.A.图线图线a a是小灯泡的伏安特性曲线是小灯泡的伏安特性曲线,图线图线b b是热敏电阻的是热敏电阻的伏安特性曲线伏安特性曲线B.B.图线图线b b是小灯泡的伏安特性曲线是小灯泡的伏安特性曲线,图线图线a a是热敏电阻的是热
20、敏电阻的伏安特性曲线伏安特性曲线C.C.图线中图线中M M点对应的状态点对应的状态,小灯泡的电阻大于热敏电阻小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值的阻值D.D.图线中图线中M M点对应的状态点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等功率相等【解析【解析】选选B B、D D。图线。图线a a的斜率变大的斜率变大,电阻变小电阻变小,为热敏为热敏电阻的伏安特性曲线电阻的伏安特性曲线,图线图线b b是小灯泡的伏安特性曲线是小灯泡的伏安特性曲线,故故A A错误错误,B,B正确正确;图线中的图线中的M M点表示该状态两元件不仅电点表示该状态两元件不仅电流相同流相同,电压也相同电压也相同
21、,所以此时两者阻值相同所以此时两者阻值相同,功率也相功率也相同同,选项选项C C错误错误,D,D正确。正确。2.2.某一导体的伏安特性曲线如图中某一导体的伏安特性曲线如图中ABAB段段(曲线曲线)所示所示,关关于导体的电阻于导体的电阻,以下说法正确的是以下说法正确的是()世纪金榜导学号世纪金榜导学号0445016904450169A.BA.B点的电阻为点的电阻为12 12 B.BB.B点的电阻为点的电阻为40 40 C.C.导体的电阻因温度的影响改变了导体的电阻因温度的影响改变了1 1 D.D.导体的电阻因温度的影响改变了导体的电阻因温度的影响改变了9 9【解析【解析】选选B B。根据电阻的定
22、义式可以求出。根据电阻的定义式可以求出A A、B B两点的两点的电阻分别为电阻分别为R RA A=30,R=30,RB B=40,=40,所以所以R=RR=RB B-R-RA A=10,=10,故故B B对对,A,A、C C、D D错。错。30.160.15【加固训练【加固训练】(多选多选)我国已经于我国已经于20122012年年1010月月1 1日起禁止销售日起禁止销售100 W100 W及及以上的白炽灯以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图象上象上A A点
23、与原点的连线与横轴成点与原点的连线与横轴成角角,A,A点的切线与横轴点的切线与横轴成成角角,则则()A.A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小白炽灯的电阻随电压的增大而减小B.B.在在A A点点,白炽灯的电阻可表示为白炽灯的电阻可表示为tantanC.C.在在A A点点,白炽灯的电功率可表示为白炽灯的电功率可表示为U U0 0I I0 0D.D.在在A A点点,白炽灯的电阻可表示为白炽灯的电阻可表示为 00UI【解析【解析】选选C C、D D。由图可知。由图可知,白炽灯的电阻随电压的增白炽灯的电阻随电压的增大而增大大而增大,A,A错误错误;在在A A点点,白炽灯的电阻可表示为白炽灯的电阻可表示为
24、,不不能表示为能表示为tantan或或tantan,故故B B错误错误,D,D正确正确;在在A A点点,白炽灯白炽灯的功率可表示为的功率可表示为U U0 0I I0 0,C,C正确。正确。00UI考点考点3 3串、并联电路规律及其应用串、并联电路规律及其应用【典题探究【典题探究】【典例【典例3 3】如图所示如图所示,设设R R1 1=R=R2 2=R=R3 3=R=R4 4=R,=R,求开关求开关S S闭合和闭合和断开时断开时,A,A、B B两端电阻之比。两端电阻之比。【解析【解析】电路简化如图所示。电路简化如图所示。S S闭合闭合,R,R4 4被短路被短路,R,R1 1、R R2 2、R R
25、3 3并联并联,故故R RABAB=R=RS S断开断开,R,R3 3与与R R4 4串联后再与串联后再与R R1 1、R R2 2并联并联 解得解得R RABAB=R,=R,所以所以R RABABRRABAB=56=56。答案答案:565613AB12341111RRRRR25 【通关秘籍【通关秘籍】1.1.串、并联电路的几个常用结论串、并联电路的几个常用结论:(1)(1)当当n n个等值电阻个等值电阻R R0 0串联或并联时串联或并联时,R,R串串=nR=nR0 0,R,R并并=R=R0 0。(2)(2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,并联并联
26、电路的总电阻小于电路中任意一个电阻。电路的总电阻小于电路中任意一个电阻。(3)(3)在电路中在电路中,某个电阻增大某个电阻增大(或减小或减小),),则总电阻增大则总电阻增大(或减小或减小)。1n (4)(4)某电路中无论电阻怎样连接某电路中无论电阻怎样连接,该电路消耗的总电功该电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和。率始终等于各个电阻消耗的电功率之和。2.2.电压表、电流表的改装电压表、电流表的改装:3.3.滑动变阻器应用滑动变阻器应用:(1)(1)电路的对比。电路的对比。(2)(2)选择原则。选择原则。采用限流电路时采用限流电路时,电路中的最小电流电路中的最小电流(电压电压)仍超
27、过电仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流流表的量程或超过用电器的额定电流(电压电压)时时,应采用应采用变阻器的分压式接法。变阻器的分压式接法。要求负载上电压或电流变化范围大要求负载上电压或电流变化范围大,测多组数据测多组数据,从从零开始连续可调零开始连续可调,须用分压式接法。须用分压式接法。以小控大用分压以小控大用分压,当负载电阻当负载电阻R Rx x远大于滑动变阻器总远大于滑动变阻器总电阻电阻R,R,须用分压式接法须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。基本起不到调节作用。相差无几用限流。负载电阻的阻值相差无几用限流。负载电阻的阻值R Rx
28、 x小于滑动变阻小于滑动变阻器的总电阻器的总电阻R R或相差不大或相差不大,并且电压表、电流表示数变并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调化不要求从零开始起调,可用限流式接法。限流式接法可用限流式接法。限流式接法要能在调节过程中平缓控制电流要能在调节过程中平缓控制电流(电压电压),),滑动变阻器阻滑动变阻器阻值要稍大些。一般来说值要稍大些。一般来说,约为待测电阻的约为待测电阻的3 31010倍。倍。两种电路均可使用时两种电路均可使用时,应优先用限流式接法应优先用限流式接法,因为限因为限流式接法总功率较小流式接法总功率较小,电路便于连接。电路便于连接。【考点冲关【考点冲关】1.(20181
29、.(2018大连模拟大连模拟)如图所示的部分电路中如图所示的部分电路中,已知已知I=I=3 A,I3 A,I1 1=2 A,R=2 A,R1 1=10,R=10,R2 2=5,R=5,R3 3=30,=30,则通过电流则通过电流表的电流大小和方向是表的电流大小和方向是()A.0.5 A,A.0.5 A,向右向右B.0.5 A,B.0.5 A,向左向左C.1 A,C.1 A,向右向右D.1 A,D.1 A,向左向左【解析【解析】选选A A。对于稳恒电路中的某一节点。对于稳恒电路中的某一节点,流入的电流入的电流总和一定等于流出的电流总和。对于节点流总和一定等于流出的电流总和。对于节点c,c,已知流
30、已知流入的电流入的电流I=3 A,I=3 A,流出的电流流出的电流I I1 1=2 A,=2 A,则还有则还有1 A1 A的电流的电流要流出节点要流出节点c,c,由此可知经过由此可知经过R R2 2的电流的电流I I2 2=1 A,=1 A,向右。根向右。根据欧姆定律据欧姆定律,U,U1 1=I=I1 1R R1 1=20 V,U=20 V,U2 2=I=I2 2R R2 2=5 V,=5 V,电压等于电势电压等于电势之差之差,U,U1 1=c c-a a,U,U2 2=c c-b b,两式相减可得两式相减可得b b-a a=15 V,15 V,即即b b点电势比点电势比a a点高点高15 V
31、,15 V,则通过则通过R R3 3的电流的电流I I3 3=0.5 A,=0.5 A,方向向上。对于节点方向向上。对于节点b,b,流入的电流流入的电流I I2 2=1 A,=1 A,流流出的电流出的电流I I3 3=0.5 A,=0.5 A,则还有则还有0.5 A0.5 A的电流流出的电流流出b b点点,因此因此可判断流过电流表的电流为可判断流过电流表的电流为0.5 A,0.5 A,向右。向右。A A正确。正确。ba3R 2.2.如图所示如图所示,其中电流表其中电流表A A的量程为的量程为0.6 A,0.6 A,表盘均匀划表盘均匀划分为分为3030个小格个小格,每一小格表示每一小格表示0.0
32、2 A;R0.02 A;R1 1的阻值等于电的阻值等于电流表内阻的流表内阻的 ;R;R2 2的阻值等于电流表内阻的的阻值等于电流表内阻的2 2倍倍,若用电若用电流表流表A A的表盘刻度表示流过接线柱的表盘刻度表示流过接线柱1 1的电流值的电流值,则下列分则下列分析正确的是析正确的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号04450170(04450170()12A.A.将接线柱将接线柱1 1、2 2接入电路时接入电路时,每一小格表示每一小格表示0.04 A0.04 AB.B.将接线柱将接线柱1 1、2 2接入电路时接入电路时,每一小格表示每一小格表示0.02 A0.02 AC.C.将接线柱将接线柱1 1、
33、3 3接入电路时接入电路时,每一小格表示每一小格表示0.06 A0.06 AD.D.将接线柱将接线柱1 1、3 3接入电路时接入电路时,每一小格表示每一小格表示0.01 A0.01 A【解析【解析】选选C C。将接线柱。将接线柱1 1、2 2接入电路时接入电路时,通过通过R1R1的电的电流是通过电流表的流是通过电流表的2 2倍倍,每一小格表示每一小格表示0.02 A+0.04 A=0.02 A+0.04 A=0.06 A,0.06 A,选项选项A A、B B错误错误;将接线柱将接线柱1 1、3 3接入电路时接入电路时,通过通过R R1 1的电流仍然是通过电流表的的电流仍然是通过电流表的2 2倍
34、倍,每一小格仍然表示每一小格仍然表示0.06 A,0.06 A,选项选项C C正确正确,选项选项D D错误。错误。【加固训练【加固训练】图甲、乙画出了用电压表、电流表测量图甲、乙画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表内导体电阻的两种电路图。图中电压表内阻为阻为10103 3,电流表内阻为电流表内阻为0.1,0.1,被测导体的真实电被测导体的真实电阻为阻为87.4 87.4。测量时。测量时,把电压表读数和电流表读数的把电压表读数和电流表读数的比值称为电阻的测量值。如果不考虑实验操作的偶然比值称为电阻的测量值。如果不考虑实验操作的偶然误差误差,按甲、乙两种电路进行实验按甲、乙两
35、种电路进行实验,得到的电阻测量值得到的电阻测量值将各是多少将各是多少?你能从中得出什么结论你能从中得出什么结论?【解析【解析】如果不考虑操作的偶然误差如果不考虑操作的偶然误差,按甲、乙两种电按甲、乙两种电路进行实验路进行实验,甲图中电阻测量值为甲图中电阻测量值为:R=80.375 R=80.375 乙图中电阻测量值为乙图中电阻测量值为:R=RR=RA A+R+R实实=87.5=87.5 VVR RRR实实因电压表的内阻远大于所测电阻的阻值因电压表的内阻远大于所测电阻的阻值,则用图甲电压则用图甲电压表分流很小表分流很小,误差小误差小;当电流表内阻远小于所测电阻时当电流表内阻远小于所测电阻时,用图
36、乙接法用图乙接法,误差小。误差小。答案答案:按甲图测量电阻为按甲图测量电阻为80.375;80.375;乙图中电阻测量值乙图中电阻测量值为为87.5 87.5。结论见解析。结论见解析考点考点4 4电功、电热、电功率电功、电热、电功率【典题探究【典题探究】【典例【典例4 4】有一小型直流电动机有一小型直流电动机,把它接入把它接入U U1 1=0.3 V=0.3 V的的电路中时电路中时,电动机不转电动机不转,测得流过电动机的电流为测得流过电动机的电流为I I1 1=0.6 A;=0.6 A;若把电动机接入若把电动机接入U U2 2=3.0 V=3.0 V的电路中时的电路中时,电动电动机正常工作机正
37、常工作,工作电流是工作电流是I I2 2=1.0 A,=1.0 A,求求:世纪金榜导学号世纪金榜导学号0445017104450171(1)(1)电动机正常工作时的输出功率是多少。电动机正常工作时的输出功率是多少。(2)(2)如果电动机正常工作时如果电动机正常工作时,转子突然被卡住转子突然被卡住,此时电动此时电动机的发热功率是多大机的发热功率是多大?【解析【解析】(1)(1)当当U U1 1=0.3 V,I=0.3 V,I1 1=0.6 A=0.6 A时时,电动机不转电动机不转,此此时电动机为纯电阻时电动机为纯电阻,故电动机的内电阻为故电动机的内电阻为r=0.5 r=0.5。当当U U2 2=
38、3.0 V,I=3.0 V,I2 2=1.0 A=1.0 A时时,电动机正常工作电动机正常工作,此时电动机为此时电动机为非纯电阻非纯电阻,则电动机的输出功率为则电动机的输出功率为P P出出=U=U2 2I I2 2-r=2.5 W-r=2.5 W。(2)(2)当电动机正常工作被卡住时当电动机正常工作被卡住时,电动机又为纯电阻电动机又为纯电阻,其其发热功率为发热功率为P P热热=18 W=18 W。11UI22I22Ur答案答案:(1)2.5 W(1)2.5 W(2)18 W(2)18 W 【通关秘籍【通关秘籍】纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路与非纯电阻电路:(1)(1)两种电路的对比。两种电
39、路的对比。纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路非纯电阻电路实例实例白炽灯、电炉、电白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住熨斗及转子被卡住的电动机等的电动机等工作中的电动机、电解工作中的电动机、电解槽、日光灯等槽、日光灯等纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路非纯电阻电路能量能量转化转化电路中消耗的电能电路中消耗的电能全部转化为内能全部转化为内能W=QW=Q电路中消耗的电能除转电路中消耗的电能除转化为内能外化为内能外,还转化为还转化为其他形式的能其他形式的能WQWQ电功的电功的计算计算 W=UItW=UIt电热的电热的计算计算 Q=IQ=I2 2RtRt22UWUItI RttR
40、22UQUItI RttR(2)(2)非纯电阻电路的分析思路非纯电阻电路的分析思路:处理非纯电阻电路问题处理非纯电阻电路问题时时,要善于从能量转化的角度出发要善于从能量转化的角度出发,围绕能量守恒定律围绕能量守恒定律,利用利用“电功电功=电热电热+其他能量其他能量”分析、求解。分析、求解。【考点冲关【考点冲关】1.(20181.(2018邯郸模拟邯郸模拟)电阻电阻R R和电动机和电动机M M串串联接到电路中联接到电路中,如图所示如图所示,已知电阻已知电阻R R跟电跟电动机线圈的电阻值相等动机线圈的电阻值相等,开关接通后开关接通后,电动机正常工电动机正常工作。设电阻作。设电阻R R和电动机和电动
41、机M M两端的电压分别为两端的电压分别为U U1 1和和U U2 2,经过经过时间时间t,t,电流通过电阻电流通过电阻R R做功为做功为W W1 1,产生热量为产生热量为Q Q1 1,电流通电流通过电动机做功为过电动机做功为W W2 2,产生热量为产生热量为Q Q2 2,则有则有()A.UA.U1 1UQQ2 2D.WD.W1 1WW2 2,Q,Q1 1QQ2 2【解析【解析】选选A A。由于电阻。由于电阻R R跟电动机线圈的电阻值相等跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后开关接通后,根据焦耳定律根据焦耳定律,二者产生的热量相二者产生的热量相等等,Q,Q1 1=Q=Q2 2。电流通过电动机做功。
42、电流通过电动机做功W W2 2大于电流通过电阻大于电流通过电阻R R做功做功W W1 1,即即W W1 1WW2 2。电动机。电动机M M两端的电压大于电阻两端电两端的电压大于电阻两端电压压,即即U U1 1UU2 2。所以。所以A A正确。正确。2.(2.(多选多选)在如图所示的电路中在如图所示的电路中,输入电压输入电压U U恒为恒为8 V,8 V,灯灯泡泡L L上标有上标有“3 V3 V6 W”6 W”字样字样,电动机线圈的电阻电动机线圈的电阻R RM M=1 1。若灯泡恰能正常发光。若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.电动机的输入电压是电动机的输入电压是5 V
43、5 VB.B.流过电动机的电流是流过电动机的电流是2 A2 AC.C.电动机的效率是电动机的效率是80%80%D.D.整个电路消耗的电功率是整个电路消耗的电功率是10 W10 W【解析【解析】选选A A、B B。灯泡恰能正常发光。灯泡恰能正常发光,说明灯泡两端电说明灯泡两端电压为压为3 V,3 V,电流为电流为2 A,2 A,电动机的输入电压电动机的输入电压U=8 V-3 V=U=8 V-3 V=5 V,5 V,流过电动机的电流是流过电动机的电流是I=2 A,AI=2 A,A、B B正确正确;电动机内阻电动机内阻消耗的功率消耗的功率P PM M=I=I2 2R RM M=4 W,=4 W,输入
44、功率输入功率P P入入=UI=5=UI=52 W=2 W=10 W,10 W,则电动机的输出功率则电动机的输出功率P P出出=6 W,=6 W,效率为效率为=60%,=60%,整整个电路消耗的电功率个电路消耗的电功率P=10 W+6 W=16 W,CP=10 W+6 W=16 W,C、D D错误。错误。【加固训练【加固训练】一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V220 V的的交流电源上交流电源上(其内电阻可忽略不计其内电阻可忽略不计),),均正常工作。用电均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,
45、5.0 A,通过洗衣机通过洗衣机电动机的电流是电动机的电流是0.50 A,0.50 A,则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是()A.A.电饭煲的电阻为电饭煲的电阻为44,44,洗衣机电动机线圈的电阻为洗衣机电动机线圈的电阻为440 440 B.B.电饭煲消耗的电功率为电饭煲消耗的电功率为1 555 W,1 555 W,洗衣机电动机消耗洗衣机电动机消耗的电功率为的电功率为155.5 W155.5 WC.1 minC.1 min内电饭煲消耗的电能为内电饭煲消耗的电能为6.66.610104 4 J,J,洗衣机电洗衣机电动机消耗的电能为动机消耗的电能为6.66.610103 3 J JD.D.电
46、饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的1010倍倍【解析【解析】选选C C。由于电饭煲是纯电阻元件。由于电饭煲是纯电阻元件,所以所以R R1 1=44,P =44,P1 1=UI=UI1 1=1 100 W,=1 100 W,其在其在1 min1 min内消耗的电能内消耗的电能W W1 1=UI=UI1 1t=6.6t=6.610104 4 J,J,洗衣机为非纯电阻元件洗衣机为非纯电阻元件,所以所以R R2 2 ,P ,P2 2=UI=UI2 2=110 W,=110 W,其在其在1 min1 min内消耗的电能内消耗的电能W W2 2=UI=UI2 2t=6.6t=6.610103 3 J,J,其发热功率其发热功率P P热热P P2 2,所以电饭煲发所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的热功率不是洗衣机电动机发热功率的1010倍。故选倍。故选C C。1UI2UI
