高考物理冲刺专题复习课件第七章 第一讲 电功率

欢迎进入物理课堂 1 导体中的电场与电流 2 电源的电动势和内阻 3 欧姆定律 4 电阻定律 5 电阻的串联 并联 6 闭合电路的欧姆定律 7 电功率 焦耳定律 实验 测定金属的电阻率 同时练习使用螺旋测微器 实验 描绘小电珠的伏安特性曲线实验 测定电源的电动势和内阻实验 练习使用多用电表 本章考查的热点有欧姆定律及伏安特性曲线 电路的串 并联规律及电路动态问题 故障问题分析 电学实验及相关电路的设计 数据处理等 题型以选择题和实验填空题为主 也有本章知识与电磁感应知识相结合进行的综合考查 复习时注意理清基本概念 熟记各个公式 明确公式的适用条件 加强与实际生活的联系 用物理知识解决实际问题的能力 复习实验时 要注意各实验器材的选取 读数 数据处理方法 误差分析等 测量电阻的实验中 要理解滑动变阻器 电压表 电流表的选取原则及连接方式的选择 一 电流1 电流形成的条件 1 导体中有 2 导体两端存在 自由电荷 电压 正电荷 2 方向 定向移动的方向 3 矢标性 电流有方向 但电流是标量 二 电阻和电阻率1 电阻 1 定义式 R 2 电阻定律 R 2 电阻率 1 物理意义 反映导体的物理量 是导体材料本身的属性 2 电阻率与温度的关系 金属的电阻率随温度升高而 半导体的电阻率随温度升高而 超导体 当温度降低到附近时 某些材料的电阻率突然成为超导体 导电性能 增大 减小 绝对零度 减小为零 三 伏安特性曲线1 线性元件和非线性元件 特别提醒 四 电功 电功率 电热 电热功率1 电功 1 公式 W 2 适用条件 适用于任何电路 3 实质 电能转化为其他形式的能的过程 IUt 2 电功率 1 公式 P 2 适用条件 适用于任何电路 3 电热 Q 焦耳定律 4 电热功率 P IU I2Rt I2R 特别提醒 1 计算时 首先要区分电路是否为纯电阻电路 恰当地选取功率表达式 其次要分清计算的是电功还是电热 2 在应用公式进行计算时 由于公式较多容易混淆 但是在计算电功率时要应用P电 UI 计算热功率时要应用P热 I2R来计算 1 关于电流 下列说法中正确的是 A 导线内自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B 电子运动的速率越大 电流越大C 电流是一个矢量 其方向就是正电荷定向移动的方向D 在国际单位制中 电流是一个基本物理量 其单位安培是基本单位 解析 电荷在导体中定向移动形成电流 由电流的微观表达式I neSv可知 电流的大小不只是和电荷定向移动的速率有关 故B错 电流的传导速率等于电场的传播速率 故A错 电流虽有方向 但只有正 负两个方向 故电流是标量 故C错 只有D项正确 答案 D 2 关于电阻率的说法正确的是 A 电阻率与导体的长度有关B 电阻率与导体的材料有关C 电阻率与导体的形状有关D 电阻率与导体的横截面积有关 解析 导体的电阻率由导体材料本身的性质决定 与导体的大小 形状 横截面积无关 故A C D错误 B项正确 答案 B 3 实验室用的小灯泡的伏安特性曲线可用下列图7 1 2中图象表示的是 解析 灯丝在通电后一定会发热 当温度达到一定值时才会发出可见光 随着温度的升高 灯丝的电阻率随之增大 电阻增大 在I U图象上对应点的斜率会逐渐减小 故选项C正确 答案 C 4 有三个用电器 分别为日光灯 电烙铁和电风扇 它们的额定电压和额定功率均为 220V 60W 现让它们在额定电压下工作相同时间 产生的热量 A 日光灯最多B 电烙铁最多C 电风扇最多D 一样多 解析 电烙铁是纯电阻用电器 即以发热为目的 电流通过它就是用来产热 而日光灯和电风扇是非纯电阻用电器 电流通过它们时产生的热量很少 电能主要转化为其他形式的能 光能和叶片动能 综上所述 只有B正确 答案 B 5 如图7 1 3所示 用输出电压为1 4V 输出电流为100mA的充电器对内阻为2 的镍 氢电池充电 下列说法错误的是 A 电能转化为化学能的功率为0 12WB 充电器输出的电功率为0 14WC 充电时 电池消耗的热功率为0 02WD 充电器把0 14W的功率储蓄在电池内 解析 电池充电时 充电器的输出功率P1 IU 0 1 1 4W 0 14W 电池消耗的热功率Pr I2r 0 12 2W 0 02W 故电能转化为化学能的功率P P1 Pr 0 12W 故A B C均正确 D错误 答案 D 6 有一种 电测井 技术 用钻头在地上钻孔 通过在钻孔中进行电特性测量 可以反映地下的有关情况 如图7 1 4为一钻孔 其形状为圆柱体 半径为10cm 设里面充满浓度均匀的盐水 其电阻率 0 314 m 现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U 100V I 100mA 求该钻孔的深度 答案 100m 典例启迪 例1 如图7 1 5所示 在某种带有一价离子的水溶液中 正 负离子在定向移动 方向如图所示 如果测得2s内分别有1 0 1018个正离子和负离子通过溶液内部的横截面M 试问 溶液中电流的方向如何 电流多大 思路点拨 正 负离子反向通过截面M时形成的电流方向相同 因此溶液中的电流为正 负离子同时运动形成的总电流 答案 电流方向为A B0 16A 归纳领悟 1 三种电流表达式的区别 2 应用电流微观表达式时 要注意区分三种速率 电子定向移动速率一般比较小 速率数量级为10 5m s 电子热运动的速率 电子不停地做无规则热运动的速率 速率数量级约为105m s 电流传导速率 等于光速为3 108m s 题组突破 1 在如图7 1 6所示的电解池中 测得5s内共有7 5C正电荷和7 5C的负电荷通过池的竖直截面OO 则电路中的电流表指示的读数应为 A 0B 1 5AC 3AD 7 5A 答案 C 答案 D 典例启迪 例2 神经系统中 把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类 现代生物学认为 髓鞘是由多层 几十层到几百层不等 类脂物质 髓质累积而成的 髓质具有很大的电阻 已知蛙有髓鞘神经 髓鞘的厚度只有2 m左右 而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1 6 105 1 若不计髓质片层间的接触电阻 计算髓质的电阻率 2 若有一圆柱体是由髓质制成的 该圆柱体的体积为32 cm3 当在其两底面上加上1000V的电压时 通过该圆柱体的电流为10 A 求圆柱体的圆面半径和高 答案 1 8 106 m 2 4cm2cm 归纳领悟 有关电阻计算的两个公式 题组突破 3 在如图7 1 7所示的电路中 AB为粗细均匀 长为L的电阻丝 以A B上各点相对A点的电压为纵坐标 各点离A点的距离x为横坐标 则U随x变化的图线应为图7 1 8中的 答案 A 4 两根完全相同的金属裸导线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 1 它们的电阻之比 2 相同时间内通过导线横截面的电荷量之比 答案 1 16 1 2 1 16 典例启迪 例3 如图7 1 9所示 A为电解槽 为电动机 N为电炉子 恒定电压U 12V 电解槽内阻rA 2 当S1闭合 S2 S3断开时 电流表 示数为6A 当S2闭合 S1 S3断开时 示数为5A 且电动机输出功率为35W 当S3闭合 S1 S2断开时 示数为4A 求 1 电炉子的电阻及发热功率各多大 2 电动机的内阻是多少 3 在电解槽工作时 电能转化为化学能的功率为多少 思路点拨 有电炉子的支路为纯电阻电路 欧姆定律可以适用 而有电动机和电解槽的支路 为非纯电阻电路 欧姆定律不可用 只能用能量守恒定律求解 答案 1 2 72W 2 1 3 16W 归纳领悟 题组突破 5 把六个相同的小灯泡接成如图7 1 10甲 乙所示的电路 调节变阻器使灯泡正常发光 甲 乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示 则下列结论中正确的是 A P甲 P乙B P甲 3P乙C P乙 3P甲D P乙 3P甲 答案 B 解析 设各灯泡正常工作时的电流为I 则甲电路的总电流为I甲 3I 乙电路的总电流为I乙 I 所以由P UI得P甲 3P乙 应选B 6 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 试判断下列说法错误的是 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 解析 由P UI得空调机的额定功率P空 1364W 所以正常工作时电风扇消耗的电功率最小 电流也最小 故A B均对 由于在24小时内电冰箱的耗电量W 0 8kW h 而电风扇的耗电量W Pt 65 24W h 1 56kW h 所以C错 D对 答案 C 电阻R和电动机M串联接到电路中 如图7 1 11所示 已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等 电键接通后 电动机正常工作 设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2 经过时间t 电流通过电阻R做功为W1 产生热量为Q1 电流通过电动机做功为W2 产生热量为Q2 则有 A U1Q2D W1 W2 Q1 Q2 自主尝试 试一试 能否做到正确解答 错解一 不清楚在非纯电阻电路中公式U IR不再成立 错选B项 错解二 由W IUt判断出W1 W2 考虑到电动机有机械能输出 由能量守恒判断得Q1 Q2 误认为C正确 错解三 正确判断出U1 U2后 由W IUt得W1 W2 由Q IUt得Q1 Q2 错选D项 答案 A 电动机是非纯电阻 其两端电压U2 IR U1 B错 电流做的功W1 IU1t W2 IU2t 因此W1 W2 C错 产生的热量由Q I2Rt可判断Q1 Q2 A对D错 点击下图进入 创新演练 大冲关 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全