高考物理复习ppt课件集锦：第八章-第1讲--电流--电阻--电功及电功率

第八章电路第1讲电流电阻电功及电功率第八章电路考考纲纲考情考情三年三年2 2考高考指数：考高考指数：1.1.电电流流2.2.欧姆定律欧姆定律3.3.电电阻定律阻定律4.4.电电功率、焦耳定律功率、焦耳定律考纲三年2考高考指数：1.电流【知【知识识梳理】梳理】知知识识点点1 1 电电流流电电阻定律欧姆定律阻定律欧姆定律1.1.电电流：流：(1)(1)形成。形成。导导体中有能体中有能够够_的的电电荷。荷。导导体两端存在体两端存在_。自由移自由移动动电压电压(2)(2)方向：方向：规规定定为为_定向移定向移动动的方向。的方向。电电流是流是_(_(选选填：填：A.A.标标量量B.B.矢量矢量)。(3)(3)定定义义式：式：I=I=。(4)(4)微微观观表达式：表达式：I=_I=_。(5)(5)单单位：安培位：安培(安安)，符号，符号A A，1 A=1 C/s1 A=1 C/s。正正电电荷荷A AnqSvnqSv【知识梳理】自由移动电压(2)方向：规定为_定向建模提能之建模提能之1111“柱体微元柱体微元”模型求解模型求解电电流大小流大小1.1.模型构建：模型构建：(1)(1)研究研究对对象的象的选选取：取：带电带电粒子定向移粒子定向移动动形成的粒子流。形成的粒子流。(2)(2)模型的建立：模型的建立：带电带电粒子在外加粒子在外加电场电场的作用下，形成定向移的作用下，形成定向移动动的粒子的粒子流，从中取一流，从中取一圆圆柱形粒子流，即柱形粒子流，即为为“柱体微元柱体微元”模型。模型。(3)(3)模型的分析：如模型的分析：如图图所示，粗所示，粗细细均匀的一段均匀的一段导导体体长为长为l，横截面，横截面积为积为S S，导导体体单单位体位体积积内的自由内的自由电电荷数荷数为为n n，每个自由，每个自由电电荷的荷的电电荷量荷量为为q q，当，当导导体两端加上一定体两端加上一定电压时电压时，导导体中的自由体中的自由电电荷沿荷沿导导体定向移体定向移动动的速度的速度为为v v。建模提能之11“柱体微元”模型求解电流大小(3)模型的分析2.2.模型特点：模型特点：(1)(1)外加外加电压为电压为恒定恒定电压电压。(2)(2)带电带电粒子在柱体内做匀加速直粒子在柱体内做匀加速直线线运运动动或匀速运或匀速运动动。3.3.三个常用公式：三个常用公式：(1)(1)导导体内的体内的总电总电荷量：荷量：Q=nQ=nlSqSq。(2)(2)电电荷通荷通过过横截面的横截面的时间时间：t=t=。(3)(3)电电流表达式：流表达式：I=nqSvI=nqSv。2.模型特点：【典例】【典例】来自来自质质子源的子源的质质子子(初速度初速度为为零零)，经经一加速一加速电压为电压为800kV800kV的直的直线线加速器加速，形成加速器加速，形成电电流流强强度度为为1mA1mA的的细细柱形柱形质质子流。已知子流。已知质质子子电电荷荷量量e=1.6010e=1.6010-19-19C C。这这束束质质子流每秒打到靶上的个数子流每秒打到靶上的个数为为多少？假定分多少？假定分布在布在质质子源到靶之子源到靶之间间的加速的加速电场电场是均匀的，在是均匀的，在质质子束中与子束中与质质子源相距子源相距L L和和4L4L的两的两处处，各取一段极短的相等，各取一段极短的相等长长度的度的质质子流，其中的子流，其中的质质子数分子数分别为别为N N1 1和和N N2 2，则则N N1 1NN2 2等于多少？等于多少？【典例】来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800【解析】【解析】质子流每秒打到靶上的质子数由质子流每秒打到靶上的质子数由I=I=可知可知 =6.2510=6.25101515(个个)。建立如图所示的建立如图所示的“柱体微元柱体微元”模型，设质子经过距质子源模型，设质子经过距质子源L L和和4L4L处时处时的速度分别为的速度分别为v v1 1、v v2 2，在，在L L和和4L4L处作两个长为处作两个长为L(L(极短极短)的柱体微元。的柱体微元。因因LL极短，故极短，故L L和和4L4L处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v v1 1、v v2 2。对于这两个柱体微元，设单位体积内质子数分别为。对于这两个柱体微元，设单位体积内质子数分别为n n1 1和和n n2 2，由由I=neSvI=neSv可知，可知，I I1 1=n=n1 1eSveSv1 1，I I2 2=n=n2 2eSveSv2 2，作为串联电路，各，作为串联电路，各处的电流相等，所以处的电流相等，所以I I1 1=I=I2 2，故，故 【解析】质子流每秒打到靶上的质子数由I=可知 根据动能定理，分别有根据动能定理，分别有可得可得 ，所以有，所以有 ，因此，两柱体微元中的质子数之比，因此，两柱体微元中的质子数之比答案：答案：6.25106.25101515个个2121根据动能定理，分别有【变变式式1+11+1】1.1.我国北京正我国北京正负电负电子子对对撞机的撞机的储储存存环环是周是周长为长为240m240m的近似的近似圆圆形形轨轨道，道，当当环环中的中的电电流是流是10 mA10 mA时时(设电设电子的速度是子的速度是3103107 7m/s)m/s)，在整个，在整个环环中中运行的运行的电电子数目子数目为为(电电子子电电荷量荷量e=1.610e=1.610-19-19C)(C)()A.510A.5101111 B.510 B.5101010C.110C.1102 2 D.110 D.1104 4【解析】【解析】选选A A。由电流的定义式有。由电流的定义式有I=I=，而，而T=T=，所以，所以N=N=个个=510=5101111个，个，A A正确。正确。【变式1+1】2.2.横截面横截面积为积为S S的的导线导线中通有中通有电电流流I I。已知。已知导线导线每每单单位体位体积积中有中有n n个自个自由由电电子，每个自由子，每个自由电电子的子的电电荷量是荷量是e e，自由，自由电电子定向移子定向移动动的速率是的速率是v v，则则在在时间时间tt内通内通过导线过导线截面的自由截面的自由电电子数是多少？子数是多少？【解析】【解析】因为因为I=I=，所以，所以q=Itq=It，自由电，自由电子数为子数为N=N=。或由电流的微观表达式。或由电流的微观表达式I=I=nevSnevS，所以自由电子数为，所以自由电子数为N=N=答案：答案：或或nvStnvSt2.横截面积为S的导线中通有电流I。已知导线每单位体积中有n2.2.电电阻：阻：(1)(1)定定义义式：式：R=R=。(2)(2)物理意物理意义义：导导体的体的电电阻反映了阻反映了导导体体对电对电流的流的_。3.3.电电阻定律：阻定律：(1)(1)内容：同种材料的内容：同种材料的导导体，其体，其电电阻阻R R与它的与它的_成正比，与它的成正比，与它的_成反比，成反比，导导体的体的电电阻与构成它的阻与构成它的_有关。有关。(2)(2)表达式：表达式：R=R=，单单位：位：_。阻碍作用阻碍作用长长度度横截面横截面积积材料材料mm2.电阻：阻碍作用长度横截面积材料m4.4.电电阻率：阻率：(1)(1)计计算式：算式：=。(2)(2)物理意物理意义义：反映：反映导导体的体的_，是表征，是表征_的物理量。的物理量。(3)(3)电电阻率与温度的关系。阻率与温度的关系。金属：金属：电电阻率随温度升高而阻率随温度升高而_。半半导导体：体：电电阻率随温度升高而阻率随温度升高而_。导电导电性能性能材料性材料性质质增大增大减小减小一些合金：几乎不受温度的影响。一些合金：几乎不受温度的影响。超超导导体：当温度降低到体：当温度降低到_附近附近时时，某些材料的，某些材料的电电阻率突然阻率突然_，成，成为为超超导导体。体。绝对绝对零度零度减小减小为为零零4.电阻率：导电性能材料性质增大减小一些合金：几乎不受温度5.5.欧姆定律：欧姆定律：(1)(1)内容：内容：导导体中的体中的电电流跟流跟导导体两端的体两端的_成正比，跟成正比，跟导导体的体的_成反比。成反比。(2)(2)表达式：表达式：I=I=。(3)(3)适用范适用范围围。_导电导电和和_导电导电(对对气体气体导电导电不适用不适用)。_电电路路(不含不含电动电动机、机、电电解槽的解槽的电电路路)。电压电压电电阻阻金属金属电电解液解液纯电纯电阻阻5.欧姆定律：电压电阻金属电解液纯电阻(4)(4)导导体的伏安特性曲体的伏安特性曲线线。I-UI-U图线图线：以：以电电流流为纵轴为纵轴、_为为横横轴轴画出画出导导体上的体上的电电流随流随电压电压的的变变化曲化曲线线，如，如图图所示。所示。比比较电较电阻的大小：阻的大小：图线图线的斜率的斜率 ，图图中中R R1 1_R_R2 2(选选填填“”“”“直直线线曲曲线线(4)导体的伏安特性曲线。电压直线曲线知知识识点点2 2 电电功率、焦耳定律功率、焦耳定律1.1.电电功：功：(1)(1)定定义义：电电路中路中_移移动电动电荷做的功。荷做的功。(2)(2)公式：公式：W=qU=_W=qU=_。(3)(3)电电流做功的流做功的实质实质：_转转化成其他形式能的化成其他形式能的过过程。程。2.2.电电功率：功率：(1)(1)定定义义：单单位位时间时间内内电电流做的功，表示流做的功，表示电电流做功的流做功的_。(2)(2)公式：公式：P=_P=_。电场电场力力UItUIt电电能能快慢快慢UIUI知识点2 电功率、焦耳定律电场力UIt电能快慢UI3.3.焦耳定律：焦耳定律：(1)(1)电热电热：电电流流流流过过一段一段导导体体时产时产生的生的_。(2)(2)计计算式：算式：Q=_Q=_。4.4.热热功率：功率：(1)(1)定定义义：单单位位时间时间内的内的发热发热量。量。(2)(2)表达式：表达式：P=_P=_。热热量量I I2 2RtRtI I2 2R R3.焦耳定律：热量I2RtI2R考点考点1 1 电电流的三个公式流的三个公式三个公式的比三个公式的比较较：公式公式适用范适用范围围字母含字母含义义公式含公式含义义定定义义式式一切一切电电路路q q为时间为时间t t内通内通过导过导体横截面的体横截面的电电荷量荷量I I与与q q、t t无关无关微微观观式式I=nqSvI=nqSv一切一切电电路路n n为导为导体体单单位体位体积积内自由内自由电电荷；荷；q q为为每个自由每个自由电电荷的荷的电电荷量；荷量；S S为导为导体体横截面横截面积积；v v为电为电荷定向移荷定向移动动速率速率微微观观量量n n、q q、S S、v v决定决定I I的的大小大小决定式决定式 金属、金属、电电解液解液U U为导为导体两端的体两端的电压电压，R R为导为导体本身体本身的的电电阻阻IU I IU I 考点1 电流的三个公式公式适用范围字母含义公式含义定义式一【典例【典例1 1】(双双选选)截面直径截面直径为为d d、长为长为L L的的导线导线，两端，两端电压为电压为U U，当，当这这三三个量中的一个改个量中的一个改变时变时，对对自由自由电电子定向移子定向移动动平均速率的影响，下列平均速率的影响，下列说说法正确的是法正确的是()A.A.电压电压U U加倍加倍时时，自由，自由电电子定向移子定向移动动的平均速率不的平均速率不变变B.B.导线长导线长度度L L加倍加倍时时，自由，自由电电子定向移子定向移动动的平均速率减的平均速率减为为原来的一半原来的一半C.C.导线导线截面直径截面直径d d加倍加倍时时，自由，自由电电子定向移子定向移动动的平均速率不的平均速率不变变D.D.导线导线截面直径截面直径d d加倍加倍时时，自由，自由电电子定向移子定向移动动的平均速率加倍的平均速率加倍【典例1】(双选)截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，【解析】【解析】选选B B、C C。根据电流。根据电流I I的微观表达式、定义式以及电阻的决定的微观表达式、定义式以及电阻的决定式可得：式可得：I=neSv=I=neSv=所以所以v=v=由此可知电压由此可知电压U U加倍时，自加倍时，自由电子定向移动的平均速率由电子定向移动的平均速率v v加倍，加倍，A A错误；导线长度错误；导线长度L L加倍时，自由加倍时，自由电子定向移动的平均速率减半，电子定向移动的平均速率减半，B B正确；导线截面直径正确；导线截面直径d d加倍时，自加倍时，自由电子定向移动的平均速率由电子定向移动的平均速率v v不变，不变，C C正确，正确，D D错误。错误。【解析】选B、C。根据电流I的微观表达式、定义式以及电阻的决【总结总结提升】提升】三种速率的比三种速率的比较较(1)(1)电电子定向移子定向移动动速率：速率：电电子在金属子在金属导导体中的平均运体中的平均运动动速率，也是公式速率，也是公式I=neSvI=neSv的的v v，大小，大小约为约为1010-5-5m/sm/s。(2)(2)电电流的流的传导传导速率：速率：电电流在流在导导体中的体中的传导传导速率等于光速，速率等于光速，为为3103108 8m/sm/s。闭闭合开关的瞬合开关的瞬间间，电电路中各路中各处处以光速建立恒定以光速建立恒定电场电场，电电路中各路中各处处的自由的自由电电子几乎同子几乎同时时定向移定向移动动，整个，整个电电路也几乎同路也几乎同时时形成了形成了电电流。流。(3)(3)电电子子热热运运动动速率：速率：电电子做无子做无规则热规则热运运动动的速率，大小的速率，大小约为约为10105 5m/sm/s。由于由于热热运运动动向各个方向运向各个方向运动动的机会相等，故此运的机会相等，故此运动动不能形成不能形成电电流。流。【总结提升】三种速率的比较(3)电子热运动速率：电子做无规则2.(2.(双双选选)(2015)(2015汕尾模汕尾模拟拟)一根粗一根粗细细均匀的金属均匀的金属导线导线，两端加上恒，两端加上恒定定电压电压U U时时，通，通过过金属金属导线导线的的电电流流为为I I，金属，金属导线导线中自由中自由电电子定向移子定向移动动的平均速率的平均速率为为v v，若将金属，若将金属导线导线均匀拉均匀拉长长，使其，使其长长度度变为变为原来的原来的2 2倍，仍倍，仍给给它两端加上恒定它两端加上恒定电压电压U U，则则此此时时()A.A.通通过过金属金属导线导线的的电电流流为为B.B.通通过过金属金属导线导线的的电电流流为为C.C.自由自由电电子定向移子定向移动动的平均速率的平均速率为为D.D.自由自由电电子定向移子定向移动动的平均速率的平均速率为为2.(双选)(2015汕尾模拟)一根粗细均匀的金属导线，两【解析】【解析】选选B B、C C。金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的。金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2 2倍，横倍，横截面积变为原来的截面积变为原来的 ，电阻变为原来的，电阻变为原来的4 4倍，两端加上恒定电压倍，两端加上恒定电压U U，则通过金属导线的电流为则通过金属导线的电流为 ，A A错误，错误，B B正确；根据正确；根据I=nqSvI=nqSv可知自由可知自由电子定向移动的平均速率为电子定向移动的平均速率为 ，C C正确，正确，D D错误。错误。【解析】选B、C。金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，【加固【加固训练训练】(2015(2015梅州模梅州模拟拟)安培提出了著名的分子安培提出了著名的分子电电流假流假说说，根据，根据这这一假一假说说，电电子子绕绕核运核运动动可等效可等效为为一一环环形形电电流。流。设电设电量量为为e e的的电电子以子以速率速率v v绕绕原子核沿原子核沿顺时针顺时针方向做半径方向做半径为为r r的匀速的匀速圆圆周运周运动动，关于，关于该环该环形形电电流的流的说说法，正确的是法，正确的是()A.A.电电流流强强度度为为 ，电电流方向流方向为顺时针为顺时针B.B.电电流流强强度度为为 ，电电流方向流方向为顺时针为顺时针C.C.电电流流强强度度为为 ，电电流方向流方向为为逆逆时针时针D.D.电电流流强强度度为为 ，电电流方向流方向为为逆逆时针时针【加固训练】(2015梅州模拟)安培提出了著名的分子电流假【解析】【解析】选选C C。电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为。电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为T=T=。根据电流的定义式得：电流强度为。根据电流的定义式得：电流强度为I=I=。因为电。因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故向，故C C正确。正确。【解析】选C。电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为考点考点2 2 电电阻、阻、电电阻定律的阻定律的应应用用1.1.电电阻与阻与电电阻率的区阻率的区别别：(1)(1)电电阻是反映阻是反映导导体体对电对电流阻碍作用大小的物理量。流阻碍作用大小的物理量。电电阻率是反映制作阻率是反映制作导导体的材料体的材料导电导电性能好坏的物理量。性能好坏的物理量。(2)(2)导导体体电电阻与阻与电电阻率无直接关系，即阻率无直接关系，即电电阻大，阻大，电电阻率不一定大；阻率不一定大；电电阻阻率小，率小，电电阻不一定小。阻不一定小。考点2 电阻、电阻定律的应用2.2.电电阻的决定式和定阻的决定式和定义义式式对对比：比：公式公式意意义义电电阻定律的表达式阻定律的表达式电电阻的定阻的定义义式式理解理解指明了指明了电电阻的决定因素阻的决定因素提供了一种提供了一种测测定定电电阻的阻的方法，并不方法，并不说说明明电电阻与阻与U U和和I I有关有关适用范适用范围围只适用于粗只适用于粗细细均匀的金均匀的金属属导导体和体和浓浓度均匀的度均匀的电电解液解液适用于任何适用于任何纯电纯电阻阻导导体体2.电阻的决定式和定义式对比：公式意义电阻定律的表达式电【典例【典例2 2】如如图图甲所示甲所示为为一一测测量量电电解液解液电电阻率的玻璃容器，阻率的玻璃容器，P P、Q Q为电为电极，极，设设a=1ma=1m，b=0.2mb=0.2m，c=0.1mc=0.1m，当里面注，当里面注满满某某电电解液，且解液，且P P、Q Q加上加上电电压压后，其后，其U-IU-I图图像如像如图图乙所示，当乙所示，当U=10VU=10V时时，求，求电电解液的解液的电电阻率阻率。【典例2】如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为【解析】【解析】由题图乙可求得电解液的电阻为由题图乙可求得电解液的电阻为R=2 000R=2 000。由题图甲可知电解液长为：由题图甲可知电解液长为：l=a=1m=a=1m，截面积为：截面积为：S=bc=0.02mS=bc=0.02m2 2。结合电阻定律结合电阻定律R=R=得得=40m=40m。答案：答案：4040m m【解析】由题图乙可求得电解液的电阻为【易【易错错提醒】提醒】(1)(1)求求电电阻阻R R时时易易错错用用该该点的切点的切线线的斜率的斜率 来来计计算。因算。因本本题题的的U-IU-I图线为图线为曲曲线线，电电阻跟曲阻跟曲线线的斜率无关，只能依据曲的斜率无关，只能依据曲线对应线对应的点的坐的点的坐标标 计计算求解。算求解。(2)(2)计计算算电电阻率阻率时时，无法正确找到，无法正确找到对应对应的的l和和S S。沿。沿电电流方向流方向电电解液解液的的长长度度为为l=a=a，垂直于，垂直于电电流方向的横截面流方向的横截面积积是是S=bcS=bc。【易错提醒】(1)求电阻R时易错用该点的切线的斜率 来A.BA.B点的点的电电阻阻为为1212B.BB.B点的点的电电阻阻为为4040C.C.导导体的体的电电阻因温度的影响改阻因温度的影响改变变了了11D.D.导导体的体的电电阻因温度的影响改阻因温度的影响改变变了了1010【解析】【解析】选选B B、D D。根据电阻的定义式可以求出。根据电阻的定义式可以求出A A、B B两点的电阻分别为两点的电阻分别为R RA A=30=30，R RB B=40=40，所以，所以R=RR=RB B-R-RA A=10=10，B B、D D正确，正确，A A、C C错误。错误。【变变式式训练训练】(双双选选)某某导导体的伏安特性曲体的伏安特性曲线线如如图图中中ABAB段段(曲曲线线)所示，关于所示，关于导导体的体的电电阻，以下阻，以下说说法正确的是法正确的是()A.B点的电阻为12【变式训练】(双选)某导体的伏安特性曲【加固【加固训练训练】欧姆不欧姆不仅发现仅发现了欧姆定律，了欧姆定律，还还研究了研究了电电阻定律。有一个阻定律。有一个长长方体金属方体金属电电阻，材料分布均匀，阻，材料分布均匀，边长边长分分别为别为a a、b b、c c，且，且abcabc。电电流沿以下方向流流沿以下方向流过该过该金属金属电电阻，其中阻，其中电电阻阻阻阻值值最小的是最小的是()【解析】【解析】选选A A。根据电阻定律。根据电阻定律R=R=，电阻阻值最小的应该是截面积，电阻阻值最小的应该是截面积最大，长度最短；最大，长度最短；A A图中，截面积最大，长度最短，故图中，截面积最大，长度最短，故A A图电阻阻值最图电阻阻值最小，选小，选A A。【加固训练】欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律。有一个考点考点3 3 电电功、功、电电功率及功率及电热电热的的计计算算纯电纯电阻阻电电路与非路与非纯电纯电阻阻电电路的比路的比较较：纯电纯电阻阻电电路路非非纯电纯电阻阻电电路路实实例例白白炽炽灯、灯、电电炉、炉、电饭锅电饭锅、电热电热毯、毯、电电熨斗及熨斗及转转子被卡住的子被卡住的电动电动机等机等电动电动机、机、电电解槽、解槽、日光灯等日光灯等电电功功与与电热电热W=UItW=UIt，Q=IQ=I2 2Rt=W=QRt=W=QW=UItW=UIt，Q=IQ=I2 2RtRtWQWQ电电功率与功率与热热功率功率P P电电=UI=UI，P P热热=I=I2 2R=R=，P P电电=P=P热热P P电电=UI=UI，P P热热=I=I2 2R R，P P电电PP热热考点3 电功、电功率及电热的计算纯电阻电路非纯电阻电路实例【典例【典例3 3】(2015(2015广州模广州模拟拟)如如图图所示是一提升所示是一提升重物用的直流重物用的直流电动电动机工作机工作时时的的电电路路图图。电动电动机机内内电电阻阻r=0.8r=0.8，电电路中另一路中另一电电阻阻R=10R=10，直流，直流电压电压U=160VU=160V，电压电压表示数表示数U UV V=110V=110V。试试求：求：(1)(1)通通过电动过电动机的机的电电流。流。(2)(2)输输入入电动电动机的机的电电功率。功率。(3)(3)若若电动电动机以机以v=1m/sv=1m/s匀速匀速竖竖直向上提升重物，求直向上提升重物，求该该重物的重物的质质量。量。(g(g取取10m/s10m/s2 2)【典例3】(2015广州模拟)如图所示是一提升【解析】【解析】(1)(1)由电路中的电压关系可得电阻由电路中的电压关系可得电阻R R的分压的分压U UR R=U-U=U-UV V=(160-110)V=50 V(160-110)V=50 V，流过电阻流过电阻R R的电流的电流I IR R=5 A=5 A，即通过电动机的电流即通过电动机的电流I IM M=I=IR R=5A=5A。(2)(2)电动机的分压电动机的分压U UM M=U=UV V=110V=110V，输入电动机的功率输入电动机的功率P P电电=I=IM MU UM M=550W=550W。(3)(3)电动机的发热功率电动机的发热功率P P热热=I=IM M2 2r=20Wr=20W，电动机输出的机械功率电动机输出的机械功率P P出出=P=P电电-P-P热热=530W=530W，又因又因P P出出=mgv=mgv，所以，所以m=53kgm=53kg。【解析】(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR=U-U【总结总结提升】提升】非非纯电纯电阻阻问题问题的的“三点注意三点注意”(1)(1)无无论论是是纯电纯电阻阻还还是非是非纯电纯电阻，阻，电电功均功均为为W=UItW=UIt，电热电热均均为为Q=IQ=I2 2RtRt。(2)(2)处处理非理非纯电纯电阻的阻的计计算算问题时问题时，要善于从能量，要善于从能量转转化的角度出化的角度出发发，紧紧紧紧围绕围绕能量守恒，利用能量守恒，利用“电电功功=电热电热+其他能量其他能量”寻寻找等量关系求解。找等量关系求解。(3)(3)非非纯电纯电阻在一定条件下可能阻在一定条件下可能变为纯电变为纯电阻阻处处理，如理，如电动电动机卡住不机卡住不转时转时即即为纯电为纯电阻。阻。【总结提升】非纯电阻问题的“三点注意”【变变式式训练训练】(双双选选)(2015)(2015绍兴绍兴模模拟拟)一台直流一台直流电动电动机的机的电电阻阻为为R R，额额定定电压为电压为U U，额额定定电电流流为为I I，当其正常工作，当其正常工作时时，下述正确的是，下述正确的是()A.A.电动电动机所消耗的机所消耗的电电功率功率为为I I2 2R RB.tsB.ts内所内所产产生的生的电热为电热为UItUItC.tsC.ts内所内所产产生的生的电热为电热为I I2 2RtRtD.tsD.ts内内输输出的机械能出的机械能为为(U-IR)It(U-IR)It【解析】【解析】选选C C、D D。电动机所消耗的电功率为。电动机所消耗的电功率为UIUI，A A错误；错误；tsts内产生的内产生的电热为电热为I I2 2RtRt，B B错误，错误，C C正确；正确；tsts内输出的机械能为内输出的机械能为UIt-IUIt-I2 2RtRt，D D正确。正确。【变式训练】(双选)(2015绍兴模拟)一台直流电动机的电【加固【加固训练训练】(2015(2015唐山模唐山模拟拟)某同学利用某同学利用图图甲所示装置甲所示装置测测定某小定某小电动电动机的效率。分机的效率。分别别用用电压传电压传感器和感器和电电流流传传感器感器测测量量电动电动机的机的输输入入电压电压和和输输入入电电流。当重物匀速上升流。当重物匀速上升时时用位移用位移传传感器感器测测得重物上升的位移与得重物上升的位移与时时间间的关系的关系图线图线如如图图乙所示，而乙所示，而电压传电压传感器的示数感器的示数为为3.30V3.30V，电电流流传传感感器的示数器的示数为为0.14A0.14A。重物的。重物的质质量量为为0.05kg0.05kg，g g取取10m/s10m/s2 2。则该则该小小电动电动机机在在2.402.402.80s2.80s时间时间内的效率内的效率为为多少？多少？【加固训练】(2015唐山模拟)某同学利用图甲所示装置测定【解析】【解析】电动机的输入功率为电动机的输入功率为P P入入=UI=UI，由题图乙可知重物匀速上升时的速度为由题图乙可知重物匀速上升时的速度为v=v=电动机的输出功率为电动机的输出功率为P P出出=mgv=mgv，电动机的效率为，电动机的效率为=100%=100%，联立解得联立解得=54%=54%。答案：答案：54%54%【解析】电动机的输入功率为P入=UI，【资资源平台】源平台】备选备选角度：角度：电电功、功、电热电热在在实际实际生活中的生活中的应应用用【典例】【典例】电热电热毯是人毯是人们们常用的常用的电热电热式家用式家用电电器，器，它一般具有加它一般具有加热热和保温功能，其工作原理大致和保温功能，其工作原理大致相同，如相同，如图为图为某种某种电热电热式式电电器的器的简简化化电电路路图图，主要元件有主要元件有电电阻阻丝丝R R1 1、R R2 2和自和自动动开关开关S S。(1)(1)当自当自动动开关开关S S闭闭合和断开合和断开时时，用，用电电器分器分别处别处于什么状于什么状态态？(2)(2)用用电电器由照明器由照明电电路供路供电电(U=220V)(U=220V)，设设加加热时热时用用电电器的器的电电功率功率为为400W400W，保温，保温时时用用电电器的器的电电功率功率为为40W40W，则则R R1 1和和R R2 2分分别为别为多大？多大？【资源平台】备选角度：电功、电热在实际生活中的应用【规范解答】【规范解答】(1)(1)当开关当开关S S闭合时，闭合时，R R2 2被短路，电路中只有被短路，电路中只有R R1 1，此时功，此时功率率P P1 1=；当开关；当开关S S断开时，断开时，R R1 1、R R2 2串联，此时功率为串联，此时功率为P P2 2=，显然有显然有P P1 1PP2 2，故，故S S闭合时，用电器处于加热状态；闭合时，用电器处于加热状态；S S断开时，用电器断开时，用电器处于保温状态。处于保温状态。(2)(2)加热时有：加热时有：P P1 1=，保温时有，保温时有P P2 2=，代入，代入数据解得：数据解得：R R1 1=121=121，R R2 2=1089=1089。答案：答案：(1)S(1)S闭合为加热，闭合为加热，S S断开为保温断开为保温(2)121(2)12110891089【规范解答】(1)当开关S闭合时，R2被短路，电路中只有R1