考点5电阻定律欧姆定律焦耳定律【原题再现】5.电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机没有转动.当加上3V电压时，电流为1A，这时电动机正常工作。则：（）A.电动机的电阻是3B.电动机正常工作时的发热功率是3WC.电动机正常工作时消耗的电功率是4WD.电动机正常工作时机械功率是2W【答案】D电阻定律欧姆定律焦耳定律★★★★○○○○一、电阻、电阻定律1．电阻(1)定义式：.(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．2．电阻定律：3．电阻率(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性．(2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大；②半导体的电阻率随温度升高而减小；③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体．二、部分电路欧姆定律8\n1．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：.3．适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路．三、电功、电热、电功率1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．(2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)．(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＝W/t＝IU(适用于任何电路)．3．焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．(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：＝I2R.电功和电热问题电功和电热的处理方法（1）P＝UI、W＝UIt、Q＝I2Rt在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W＝Q，UIt＝I2Rt，在非纯电阻电路中，W>Q，UIt>I2Rt.（2）在非纯电阻电路中，由于UIt>I2Rt，即U>IR，欧姆定律不再成立．（3）处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“8\n电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．（4）在解答这类问题时，很多同学没有辨明用电器是纯电阻还是非纯电阻，就直接用欧姆定律求解，导致错误．如图所示，电源的电动势为30V，内电阻为1，一个标有“6V，12W”的电灯与一个绕线电阻为2的电动机申联．开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为：（）A．36WB．44WC．48WD．60W【答案】A【解析】【名师点睛】对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路．电能转化为内能和其他能时，是非纯电阻电路。1、如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关闭合后，在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中：（）A．电压表的示数增大，电流表的示数减小B．电压表的示数减小，电流表的示数增大C．电压表与电流表的示数都增大D．电压表与电流表的示数都减小8\n【答案】D【解析】【名师点睛】分析闭合电路的欧姆定律的动态分析的题目时，一般要按先外电路、再内电路、后外电路的思路进行分析；重点分析电路中的路端电压、总电流及部分电路的电流及电压变化。2、两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分贝为l和d；乙电阻丝的长度和直径分贝为2l和2d；将甲乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压比值U甲：U乙应满足：（）A.1:1B.C.D.2:1【答案】C【解析】根据电阻定律可得两电阻之比为：；因两电阻丝消耗的电功率相等，则根据可得：，故选C.【名师点睛】此题考查了电阻定律及电功率的应用问题；首先应该掌握电阻定律的表达式，找到两电阻的关系，然后要知道电功率的求解公式，选取适当的公式进行解答.3、如图，灯泡L1:1.0V0.5W;L2:10V1.0W;电动机内阻5.0Ω.此时两灯泡都刚好正常发光，电动机也在正常运转，求电动机的输出功率和效率。【答案】3.2W80%【解析】由题意可知，两灯均正常发光，则可知，电动机两端的电压为10V；干路电流为：；灯泡L2中的电流；8\n则电动机中的电流；电动机的输出功率；电动机的效率；【名师点睛】明确电路结构，根据灯泡的额定信息明确对应的电流，再由串并联电路的规律求出电动机中的电流；再由功率公式可求得输出功率以及电动机的效率．要注意明确由于电动机为非纯电阻电路，不能直接利用欧姆定律求解1、下列关于电阻率的叙述，错误的是：（）A．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D．通常情况下，材料的电阻率会随温度变化而变化【答案】C【解析】【名师点睛】本题主要考查了电阻定律。属于容易题。本题要求准确对影响电阻率的因素的理解，电阻率只与导体材料和温度有关，与导体的形状、横截面积及长度无关；当温度降到一定时，导体的电阻率突然变为零，变为超导体。2、有四盏灯，如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220V'100W”字样，L3和L4都标有“220V'40W”字样，把电路接通后，四个灯都能发光。最暗的是：（）A.L3B.L2C.L1D.L4【答案】A【解析】8\n【名师点睛】根据额定电压和额定功率，由功率公式比较两种灯泡的电阻大小．根据公式比较和、和功率的大小．根据公式，比较和功率大小．再确定哪个灯泡功率最小3、由欧姆定律I＝导出U＝IR和R＝，下列叙述中不正确的是：（）A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B.导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C.对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D.一定的电流流过导体，电阻越大，其电压就越大【答案】A【解析】导体的电阻由导体本身性质决定，与U、I无关，公式R＝只是提供一种测量计算导体电阻的方法，故A错，B、C对；公式U＝IR，当I一定时U与R成正比，D正确。【名师点睛】此题考查了对欧姆定律以及其变形式的理解；要知道导体电阻只与导体的长度、、温度、横截面积以及导体的电阻率有关，与导体两端的电压和电流无关，要搞清对物理概念的比值定义法和正反比定义法的不同.4、如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则：（）A．R3上消耗的功率增大B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．电压表读数减小【答案】D【解析】当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电阻值R4将减小，则外电路总电阻将减小，由全电8\n【名师点睛】动态问题分析思路总体来说是按照先部分后整体再部分的顺序，要充分利用电路中不变部分的电阻不变的特点，间接地讨论电路变化部分．还要注意电源是有内阻的。5、微型吸尘器的直流电动机的电阻一定，当加在电机上的电压为0.3V时，电机不转，但流过电机的电流为0.3A；当所加电压为2V时，电机正常工作，工作电流为0.8A，求电动机正常工作时效率是多少？【答案】η=60%【解析】当电机不转时，由欧姆定律得，电机的电阻为．当电机正常工作时，电机输出的功率为，电机总功率为，所以吸尘器的效率为η=60%【名师点睛】在计算电功率的公式中，总功率用来计算，发热的功率用来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的6、一辆以蓄电池为驱动能源的环保电动汽车，拥有三十多个座位，其电池每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让汽车一次性跑5.0×105m，汽车时速最高可达1.8×102km/h，汽车总质量为9.0×103kg。驱动电机直接接在蓄电池的两极，且蓄电池的内阻为r=0.20Ω。当该汽车在某城市快速水平公交路面上以v＝90km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝1.5×102A，电压U＝3.0×102V，内电阻RM=0.40Ω。在此行驶状态下（取g＝10m/s2），求：（1）驱动电机输入的电功率P入；（2）驱动电机的热功率P热；（3）驱动电机输出的机械功率P机；（4）蓄电池的电动势E。【答案】（1）（2）（3）（4）330V【解析】（1）驱动电机输入的电功率：（2）驱动电机的热功率：8\n【名师点睛】此题考查了全电路的欧姆定律以及功率的计算；首先要知道电动机是非纯电阻电路，用P=IU计算总功率，用P=I2R.计算发热功率；同时要明确电动机内部的能量转化关系；此题是基本的电路计算.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8
