江苏2023版高三一轮总复习物理第八章恒定电流教案.pdf

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1、第/I 章 恒 定 电 流 知 能 模 块 考 点 内 容 2017高 考（江 苏 卷）五 年 命 题 情 况 对 照 分 析 2018 2019 20202021 年 适 应 考 2021 命 题 分 析 第 1 节 电 流、电 阳,电 功 及 电 功 率 欧 姆 定 律 电 阻 定 律 电 阻 的 申 联，并 联 1.从 高 考 题 型 看，以 选 择 题 和 实 验 题 的 形 式 命 题，旦 每 年 必 有 电 学 实 验 题。2.对 电 学 实 验 的 号 杳 方 式 有：基 本 仪 器 的 使 用、读 数、实 验 电 路 图、实 验 器 材 的 选 取.连 接 实 物 图 等 多

2、种 方 式、第 2 节 电 路 闭 合 电 路 的 欧 姆 定 律 电 源 的 电 动 势 和 内 阳 电 功 率、焦 耳 定 律 闱 合 电 路 欧 姆 定 律 T3：含 容 电 路 中 有 关 电 荷 母 及 其 变 化 的 计 算 产 团 合 电 路 欧 姆 定 律 T:动 态 分 析 3：欧 姆 丧 的 T.作 原 理 实 脸 卜 长 度 的 测 盘 及 其 测 坡 工 具 的 选 用 实 验 十 一 测 址 金 属 丝 的 电 阻 率 T”：电 阻 的 测 盘 T.o实 验 卜 二 测 域 电 源 的 电 动 势 和 内 阻 T“：测 量 电 源 电 动 势 和 内 阳 实 验 卜

3、三 用 多 用 电 表 测 址 电 学 中 的 物 理 量 T”：多 用 电 表 的 使 用 核 心 索 养 物 理 观 念：电 功、电 热、电 功 率、电 动 势、内 阻、电 阻 中 联、并 联。科 学 思 维：欧 姆 定 律、电 限 定 律、闭 合 电 路 欧 姆 定 律、焦 耳 定 律 科 学 探 究：测 盘 金 属 的 电 阻 率、测 址 电 源 的 电 动 势 和 内 阻 科 学 态 度 与 责 任：电 路 设 计 与 安 全、练 习 使 用 多 用 电 表 初 显 电 流、电 阻、电 功 及 电 功 率 走 进 教 材-夯 实 基 础 回 顾 知 识 激 活 技 能 龄 梳 理 必

4、 备 知 识一、电 流 及 欧 姆 定 律 1.电 流 的 理 解(1)定 义：电 荷 的 定 向 移 动 形 成 电 流。(2)形 成 条 件：有 可 以 自 由 移 动 的 电 荷:导 体 两 端 存 在 电 压。(3)矢 标 性：电 流 是 标 量，但 有 方 向。为 研 究 问 题 方 便，规 定 正 电 荷 定 向 移 动 的 方 向 为 电 流 的 方 向。在 外 电 路 中 电 流 由 电 源 正 极 到 负 极，在 内 电 路 中 电 流 由 电 源 负 极 到 正 极。(4)三 个 表 达 式 定 义 式：1=：,q 为 在 时 间,内 通 过 导 体 横 截 面 的 电 荷

5、 量，适 用 于 一 切 电 路。微 观 表 达 式：I=naSv,其 中 为 导 体 中 单 位 体 积 内 自 由 电 荷 的 个 数，q为 每 个 自 由 电 荷 的 电 荷 量，5 为 导 体 的 横 截 面 积，。为 自 由 电 荷 定 向 移 动 的 速 率,适 用 于 一 切 电 路。决 定 式：/=*,即 欧 姆 定 律，适 用 于 纯 电 阻 电 路 和 电 解 质 溶 液 导 电。2.欧 姆 定 律(1)内 容：导 体 中 的 电 流/跟 导 体 两 端 的 电 压 U 成 正 比，跟 导 体 的 电 阻 R 成 反 比。(2)表 达 式：(3)适 用 范 围：金 属 导

6、电 和 电 解 质 溶 液 导 电,不 适 用 于 气 态 导 体 或 半 导 体 元 件。(4)导 体 的 伏 安 特 性 曲 线(1-S图 线。(如 图)。比 较 电 阻 的 大 小：图 线 的 斜 率 E a n 抬,图 中 昭 一 电(选 填“”“V”或 a _”线 性 元 件：伏 安 特 性 曲 线 是 过 原 点 的 直 线 的 电 学 元 件，适 用 于 欧 姆 定 律;非 线 性 元 件：伏 安 特 性 曲 线 是 曲 线 的 电 学 元 件，不 适 用 于 欧 姆 定 律。二、电 阻 定 律 1.电 阻 定 律(1)内 容：同 种 材 料 的 导 体，其 电 阻 R 与 它

7、的 长 度/成 正 比,与 它 的 横 截 面 积 S 成 反 比;导 体 电 阻 还 与 构 成 它 的 材 料 有 关。(2)表 达 式：R=&。2.电 阻 率 计 算 式：，=吟。(2)物 理 意 义：反 映 导 体 的 导 电 性 能,是 导 体 材 料 本 身 的 属 性。(3)电 阻 率 与 温 度 的 关 系 金 属 的 电 阻 率 随 温 度 升 高 而 增 大，半 导 体 的 电 阻 率 随 温 度 升 高 而 减 小。三、电 功、电 功 率、焦 耳 定 律 1.电 功(1)定 义：导 体 中 的 自 由 电 荷 在 电 场 力 作 用 下 定 向 移 动,电 场 力 做 的

8、 功 称 为 电 功。(2)公 式：W=qU=IUta(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 所 做 的 功，表 示 电 流 做 功 的 快 慢。公 式：P=W o3.焦 耳 定 律(1)内 容：电 流 通 过 导 体 产 生 的 热 量 跟 电 速 的 二 次 方 成 正 比，跟 导 体 的 电 阻 及 通 电 时 间 成 正 比。(2)公 式：O=PRt。4.热 功 率(1)定 义：单 位 时 间 内 的 发 热 量。表 达 式：P号=为 激 活 基 本 技 能一、易 错 易 误 辨 析（

9、正 确 的 打“，错 误 的 打“X”）（1）由 于 规 定 正 电 荷 定 向 移 动 方 向 为 电 流 方 向，所 以 电 流 是 矢 量。（X）（2）由 R=彳 知，导 体 的 电 阻 与 导 体 两 端 电 压 成 正 比，与 流 过 导 体 的 电 流 成 反 比。（X）（3）由 2=华 知，导 体 的 电 阻 率 与 导 体 的 电 阻 和 横 截 面 积 的 乘 积 成 正 比，与 导 体 的 长 度 成 反 比。（X）（4）公 式 叩=5 7=产 放 可 适 用 于 所 有 电 路。（X）（5）金 属 的 电 阻 率 由 导 体 本 身 的 性 质 决 定，与 温 度 有 关

10、。（J）（6）公 式 W=U 适 用 于 任 何 电 路 中 求 电 功,。=/用 适 用 于 任 何 电 路 求 电 热。（V）二、教 材 习 题 衍 生 1.（电 流）安 培 提 出 了 著 名 的 分 子 电 流 假 说，根 据 这 一 假 说，电 子 绕 核 运 动 可 等 效 为 一 环 形 电 流。设 电 荷 量 为 e 的 电 子 以 速 率。绕 原 子 核 沿 顺 时 针 方 向 做 半 径 为 r 的 匀 速 圆 周 运 动，关 于 该 环 形 电 流 的 说 法，正 确 的 是（）A.电 流 大 小 为 荒，电 流 方 向 为 顺 时 针 B.电 流 大 小 为 7，电 流

11、 方 向 为 顺 时 针 C.电 流 大 小 为 篝，电 流 方 向 为 逆 时 针 D.电 流 大 小 为：，电 流 方 向 为 逆 时 针 C 电 子 做 圆 周 运 动 的 周 期 T=然，由/=枭 导/=产，电 流 的 方 向 与 电 子 运 动 方 向 相 反，故 电 流 方 向 为 逆 时 针。2.（伏 安 特 性 曲 线）将 四 个 定 值 电 阻 a,b,c,d分 别 接 入 电 路，测 得 相 应 的 电 流 值、电 压 值 如 图 所 示。其 中 电 阻 最 接 近 的 两 个 电 阻 是（）ua di$0/A.a 和 5 B.和 dC.a 和 c D.c 和 d【答 案】

12、A3.（欧 姆 定 律 与 电 阻 定 律）有 一 根 长 1.22 m 的 导 线，横 截 面 积 为 0.10 mn?。在 它 两 端 加 0.60 V 电 压 时，通 过 它 的 电 流 正 好 是 0.10 A。则 这 根 导 线 是 由 _制 成 的（下 表 是 常 温 下 几 种 材 料 的 电 阻 率，单 位 为。m）（）A.铜 丝 B.镭 铜 合 金 铜 镒 铜 合 金 银 铜 合 金 铝 1.7X10-84.4X10-7 5.0X10-72.9X10-8C.银 铜 合 金 D.铝 丝,u I US 0.6X0.1X10-6 NC 由 及 R=得 2=万=-n 1。1 1 1弋

13、 4.9义 10 7 J2-mo所 1 o II U.l A 1.Z Z以 导 线 是 由 锲 铜 合 金 制 成 的。细 研 考 点-突 破 题 啊 重 难 解 惑 直 击 高 考 考 点 1 电 流、欧 姆 定 律 基 本 考 点 通 关 1.（公 式/=:的 应 用）如 图 所 示，在 1 价 离 子 的 电 解 质 溶 液 内 插 有 两 根 碳 棒 A 和 5 作 为 电 极，将 它 们 接 在 直 流 电 源 上，于 是 溶 液 里 就 有 电 流 通 过。若 在 t秒 内，通 过 溶 液 内 截 面 S 的 正 离 子 数 为 1,通 过 的 负 离 子 数 为 2,设 基 本

14、电 荷 为 e,则 以 下 说 法 中 正 确 的 是（）A.正 离 子 定 向 移 动 形 成 的 电 流 方 向 从 A-5,负 离 子 定 向 移 动 形 成 的 电 流 方 向 从 氏*4B.溶 液 内 由 于 正、负 离 子 移 动 方 向 相 反，溶 液 中 的 电 流 抵 消，电 流 等 于 零 C.溶 液 内 的 电 流 方 向 从 4-5,电 流 1=詈D.溶 液 内 的 电 流 方 向 从 A f 5,电 流/=（“匚，）D 电 荷 的 定 向 移 动 形 成 电 流，规 定 正 电 荷 定 向 移 动 的 方 向 为 电 流 方 向，由 题 图 所 示 可 知，溶 液 中

15、 的 正 离 子 从 A 向 5 运 动，负 离 子 由 5 向 A 移 动，负 电 荷 由 5 向 A 移 动 相 当 于 正 电 荷 由 A 向 5 移 动，因 此 电 流 方 向 是 5,带 电 离 子 在 溶 液 中 定 向 移 动 形 成 电 流，电 流 不 为 零，故 选 项 A、B 错 误；溶 液 中 电 流 方 向 是 电 流/=?=四 暑 竺，故 选 项 C 错 误，D 正 确。2.（微 观 表 达 式 1=赘 0 的 应 用）如 图 所 示，一 根 长 为 L、横 截 面 积 为 S 的 金 属 棒，其 材 料 的 电 阻 率 为 棒 内 单 位 体 积 内 自 由 电 子

16、 数 为，电 子 的 质 量 为 机、电 荷 量 为 e。在 棒 两 端 加 上 恒 定 的 电 压 时，棒 内 产 生 电 流，自 由 电 子 定 向 运 动 的 平 均 速 率 为。，则 金 属 棒 内 的 电 场 强 度 大 小 为（）C 由 电 流 定 义 可 知：/=：=理 胃=eS。由 欧 姆 定 律 可 得：U=IR=neSvpT=pneLv9 又 后=楙，故 E=p c%选 项 C 正 确。命 规 律 总 结 三 个 电 流 表 达 式 的 比 较 X公 式 适 用 范 围 字 母 含 义 公 式 含 义 定 义 式 I=gi一 切 电 路 q为 时 间/内 通 过 导 体 横

17、 截 面 的 电 荷 量;反 映 了/的 大 小，但 不 能 说 Mg,决 定 式 I=R金 属、电 解 液 U：导 体 两 端 的 电 压 R：导 体 本 身 的 电 阻/由 U、R 决 定,U I 4微 观 式 1=nqSv一 切 电 路：导 体 单 位 体 积 内 的 自 由 电 荷 数 从 微 观 上 看 小 q、S、。决 定 了/的 大 小q：每 个 自 由 电 荷 的 电 荷 量 S：导 体 横 截 面 积 V：电 荷 定 向 移 动 速 率 考 点 2 部 分 电 路 欧 姆 定 律 伏 安 特 性 曲 线，综 合 能 力 提 升 1.欧 姆 定 律 的“二 同”(1)同 体 性

18、：指 1、U、R三 个 物 理 量 必 须 对 应 同 一 段 电 路 或 同 一 段 导 体。(2)同 时 性：指 U和/必 须 是 同 一 时 刻 的 电 压 和 电 流。2.伏 安 特 性 曲 线 的 理 解(1)如 图，图 线 a、b 表 示 线 性 元 件 的 1-U图 线，图 线 C、d 表 示 非 线 性 元 件 的 1-U图 线；对 于 线 性 元 件/?=%罟，对 于 非 线 性 元 件%(2)/-U图 线 的 斜 率 表 示 电 阻 的 倒 数，斜 率 越 大，电 阻 越 小，故 凡 此,图 线 c 表 示 元 件 的 电 阻 随 电 压 的 增 大 而 减 小，图 线 d

19、表 示 的 元 件 的 电 阻 随 电 压 的 增 大 而 增 大。(3)伏 安 特 性 曲 线 上 每 一 点 的 电 压 坐 标 与 电 流 坐 标 的 比 值 对 应 这 一 状 态 下 的 电 阻。在 1-U曲 线 上 某 点 切 线 的 斜 率 不 是 电 阻 的 倒 数。典 例 在 如 图 甲 所 示 的 电 路 中，Li、L2、L3为 三 个 相 同 规 格 的 小 灯 泡，这 种 小 灯 泡 的 伏 安 特 性 曲 线 如 图 乙 所 示。当 开 关 S 闭 合 后，电 路 中 的 总 电 流 为 0.25 A,则 此 时()甲 乙 A.L 两 端 的 电 压 为 L2两 端

20、电 压 的 2倍 B.L i消 耗 的 电 功 率 为 0.75 WC.L2的 电 阻 为 12。D.L、L2消 耗 的 电 功 率 的 比 值 等 于 4B 电 路 中 的 总 电 流 为 0.25A,L i中 电 流 为 0.2 5 A,由 小 灯 泡 的 伏 安 特 性 曲 线 可 知 L i两 端 的 电 压 为 3.0 V,L i消 耗 的 电 功 率 为 Pi=Ui/i=0.75 W,选 项 B正 确；根 据 并 联 电 路 规 律 可 知，L2中 的 电 流 为 0.125 A,由 小 灯 泡 的 伏 安 特 性 曲 线 可 知 其 两 端 电 压 大 约 为 0.3 V,故 L

21、 i两 端 的 电 压 约 为 L2两 端 电 压 的 10倍，选 项 A错 误；由 欧 姆 定 律 可 知，L2的 电 阻 为&=华=/凄 0=2.4 0,选 项 C错 2,误；L2消 耗 的 电 功 率 为 尸 2=5/2=0.3X 0.125 W=0.037 5 W,即 Li、L2消 耗 的 电 功 率 的 比 值 大 于 4,选 项 D错 误。畲 方 法 技 巧 运 用 伏 安 特 性 曲 线 求 电 阻 应 注 意 的 问 题(1)如 图 所 示，非 线 性 元 件 的 1-U图 线 是 曲 线，导 体 电 阻 R”=中，即 电 阻 等 In于 图 线 上 点(U,1)与 坐 标 原

22、 点 连 线 的 斜 率 的 倒 数，而 不 等 于 该 点 切 线 斜 率 的 倒 数。M 仇 一 0 U(2)/-U图 线 中 的 斜 率 仁 得，斜 率 不 能 理 解 为 人 tan a(a为 图 线 与 U轴 的 夹 角)，因 坐 标 轴 的 单 位 可 根 据 需 要 人 为 规 定，同 一 电 阻 在 坐 标 轴 单 位 不 同 时 倾 角 a 是 不 同 的。跟 进 训 练 角 度 1 伏 安 特 性 曲 线 的 理 解 与 应 用 1.如 图 所 示 是 电 阻 R 的 1-U图 像，图 中 z=45。，由 此 不 正 确 的 是()A.通 过 电 阻 的 电 流 与 两 端

23、 电 压 成 正 比 B.电 阻/?=2。C.因 1-U图 像 的 斜 率 表 示 电 阻 的 倒 数，故 R=tan a=1.0。D.在 R两 端 加 上 6.0 V 的 电 压 时，每 秒 通 过 电 阻 横 截 面 的 电 荷 量 是 3.0 CC 由 欧 姆 定 律 可 知 通 过 该 定 值 电 阻 的 电 流 与 电 压 成 正 比，A 正 确；电 阻 Ru u=71=2。，B 正 确，C错 误；在 R 两 端 加 上 6.0 V 电 压 时，F=KF=3 A,每 秒 通 过 导 体 横 截 面 的 电 荷 量 g=1=3.0 C,选 项 D 正 确。角 度 2 伏 安 特 性 曲

24、 线 与 欧 姆 定 律 的 理 解 与 应 用 2.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 像 上 A 点 与 原 点 的 连 线 与 横 轴 成 a 角，4 点 的 切 线 与 横 轴 成 夕 角，贝！1()A.白 炽 灯 的 电 阻 随 电 压 的 增 大 而 减 小 B.在 4 点，白 炽 灯 的 电 阻 可 表 示 为 tanAC.在 A 点，白 炽 灯 的 电 功 率 可 表 示 为 U o/oD.在 A 点，白 炽 灯 的 电 阻 不 能 表 示 为 华 C 白 炽 灯 的 电 阻 随 电 压 的 增 大 而

25、 增 大，A 错 误；在 A 点，白 炽 灯 的 电 阻 U o可 表 示 为 京，不 能 表 示 为 ta n 9 选 项 B、D错 误；在 4 点，白 炽 灯 的 功 率 可 表 示 为 Uo/o,C 正 确。考 点 3 电 阻、电 阻 定 律 热 门 考 点 突 破 1.电 阻 与 电 阻 率 的 关 系 电 阻 率:反 映 制 作 导 体 的 材 料 导 电 性 能 好 坏 的 物 理 量 长 度 电 阻:反 映 导 体 对 电 流 阻 碍 作 用 大 小 的 物 理 量 2.电 阻 的 决 定 式 和 定 义 式 的 比 较 公 式 LR号 区 电 阻 的 决 定 式 电 阻 的 定

26、 义 式角 度 1 电 阻 率 的 理 解 与 应 用 1.关 于 材 料 的 电 阻 率，下 列 说 法 正 确 的 是（）别 说 明 了 导 体 的 电 阻 由 外 L.S 共 同 决 定 提 供 了 一 种 测 电 阻 的 方 法 一 伏 安 法，R 与 U、/均 无 关 只 适 用 于 粗 细 均 匀 的 金 属 导 体 和 浓 度 均 匀 的 电 解 液 适 用 于 任 何 纯 电 阻 导 体 A.把 一 根 长 导 线 截 成 等 长 的 三 段，则 每 段 的 电 阻 率 都 是 原 来 的;B.材 料 的 电 阻 率 随 温 度 的 升 高 而 增 大 C.通 常 情 况 下

27、纯 金 属 的 电 阻 率 较 合 金 的 电 阻 率 小 D.电 阻 率 是 反 映 材 料 导 电 性 能 好 坏 的 物 理 量，电 阻 率 越 大 的 导 体 对 电 流 的 阻 碍 作 用 越 大 C 材 料 的 电 阻 率 与 长 度 无 关，A 错 误；半 导 体 材 料 的 电 阻 率 随 温 度 升 高 而 减 小，B 错 误；通 常 情 况 下 纯 金 属 的 电 阻 率 较 合 金 的 电 阻 率 小，C 正 确；电 阻 率 大 的 导 体，电 阻 不 一 定 大，D错 误。角 度 2 电 阻 定 律 欧 姆 定 律 的 综 合 应 用 2.如 图 所 示，厚 度 均 匀

28、 的 矩 形 金 属 薄 片 边 长 时=10 cm,bc=5 cmo当 将 4 与 8 接 入 电 压 为 U 的 电 路 中 时，电 流 为 1 A；若 将。与。接 入 同 一 电 路 中，则 电 流 为（）a rcA o o BA.4A B.2AC.1 A D.T AA 设 沿 A、5 方 向 的 横 截 面 积 为 S i,沿 C、。方 向 的 横 截 面 积 为 S 2,则=1,A、6 接 入 电 路 中 时 的 电 阻 为 Ri,3。接 入 电 路 中 时 的 电 阻 为 R2,则 有 华 L K2Libp o 4=-71=7 o 两 种 情 况 下 电 压 相 等,ibc 1PS

29、 2电 流 之 比 为 勺=华=；,12=4/1=4 A o故 A 正 12 K 1 4确。角 度 3 电 阻 定 律、欧 姆 定 律 的 综 合 应 用 3.如 图 甲 为 一 测 量 电 解 液 电 阻 率 的 玻 璃 容 器，P、。为 电 极，设 a=lm,b=0.2 m,c=0.1m。当 里 面 注 满 某 电 解 液，且 P、。间 加 上 电 压 后，其 U-/图 像 如 图 乙 所 示。当 U=1 0 V时，求 电 解 液 的 电 阻 率,是 多 少？解 析 由 题 图 乙 可 求 得 U=1 0 V时，电 解 液 的 电 阻 R=%5 X-3。=2 0。由 题 图 甲 可 知 电

30、 解 液 容 器 长 l=a=l m截 面 积 S=6c=0.02 m2结 合 电 阻 定 律 得 RS 2 000X0.02p=iQ,m=40 fl,m。答 案 40 n-m令 方 法 技 巧 导 体 变 形 时 电 阻 变 化 分 析 方 法 导 体 的 电 阻 率 不 变。导 体 的 体 积 不 变，由 V=/S可 知/与 S 成 反 比。I 在 P、I、S 都 确 定 之 后，应 用 电 阻 定 律 求 解。考 点 4 电 功、电 功 率 与 电 热、热 功 率,综 合 能 力 提 升 1.纯 电 阻 电 路 与 非 纯 电 阻 电 路 的 比 较=QtU h-I2Rt-3厂 纯 电

31、阻 十 JJ U/=FR=If如 电 阻、电 炉 子、白 炽 灯 等 用 电 器 一 二 W Q匚 非 纯 电 阻 干-*L7/=I2R t Wn.T=/2R+/,其 他 I 如 电 风 扇、电 动 机、电 解 槽 等 2.电 动 机 的 三 个 功 率 及 关 系 输 入 功 率 电 动 机 的 总 功 率 P 总=产 入=。输 出 功 率 电 动 机 的 有 用 功 的 功 率，也 叫 机 械 功 率 热 功 率 电 动 机 线 圈 上 有 电 阻，电 流 通 过 线 圈 时 会 发 热，热 功 率 P热=I2r三 者 关 系 P总=产 出+P 热 效 率 产 出 P出 一 D x io

32、o%-D X100%*入 u 总 特 别 说 明 正 常 工 作 的 电 动 机 是 非 纯 电 阻 元 件 电 动 机 因 故 障 或 其 他 原 因 不 转 动 时，相 当 于 一 个 纯 电 阻 元 件 典 例 3 叁)如 图 所 示 是 一 提 升 重 物 用 的 直 流 电 动 机 工 作 时 的 电 路 图。电 动 机 内 电 阻 r=0.8。，电 路 中 另 一 电 阻 R=1 0。，直 流 电 压 U=160V,电 压 表 示 数 Uv=110 V。试 求：(1)通 过 电 动 机 的 电 流;输 入 电 动 机 的 电 功 率；若 电 动 机 以 O=lm/s匀 速 竖 直

33、向 上 提 升 重 物，求 该 重 物 的 质 量。(gm 10m/s2)思 路 点 拨：解 此 题 要 注 意 以 下 几 点：(1)电 路 结 构 及 电 路 中 电 压 的 关 系；(2)含 电 动 机 电 路 为 非 纯 电 阻 电 路，欧 姆 定 律 不 能 适 用；(3)区 分 电 动 机 的 输 入 功 率 和 输 出 功 率。解 析(1)由 电 路 中 的 电 压 关 系 可 得 电 阻 R 的 分 压 UR=U-U V=(160110)V=50 V流 过 电 阻 的 电 流/R=:G A 5 A即 通 过 电 动 机 的 电 流/M=/R=5 AO(2)电 动 机 的 分 压

34、 UM=U V=U0 V输 入 电 动 机 的 功 率 P 电=/MUM=550 WO(3)电 动 机 的 发 热 功 率 P 魅=ir=2 0 W电 动 机 输 出 的 机 械 功 率 P 出=尸 电 一 P 拈=530 WP出 又 因 P 也=mgv,所 以 机=/=53 kg。答 案(1)5 A(2)550 W(3)53 kg 变 式 1 在 上 例 中，若 直 流 电 压 不 变，电 动 机 正 常 工 作 过 程 中，转 子 突 然 被 卡 死，电 压 表 的 示 数 变 为 多 少？解 析 转 子 突 然 被 卡 死，电 路 变 为 纯 电 阻 电 路，根 据 欧 姆 定 律/=-

35、,Uv=IrK rr可 得：Uv=11.9 V。答 案 11.9 V 变 式 2 在 上 例 中，若 电 动 机 的 输 出 功 率 保 持 不 变，将 一 质 量 6=26.5 kg的 重 物 从 静 止 开 始 向 上 吊 起，15 s 时，重 物 已 达 到 匀 速 运 动 状 态，此 时 重 物 上 升 的 高 度 是 多 少？(g 取 10m/s2)解 析 重 物 匀 速 运 动 时，mg=F,P=Fv又 根 据 动 能 定 理 Ptmgh=mv2可 得：/i=29.8 mo 答 案 29.8 m令 方 法 技 巧 非 纯 电 阻 电 路 的 分 析 方 法(1)抓 住 两 个 关

36、键 量：确 定 电 动 机 的 电 压 UM和 电 流 是 解 决 这 类 问 题 的 关 键。若 能 求 出 1 7 M,/M,就 能 确 定 电 动 机 的 电 功 率 尸=U M/M,根 据 电 流”I和 电 动 机 的 电 阻 r 可 求 出 热 功 率 Pr=Hr,最 后 求 出 输 出 功 率 尸 出=尸 一 尸”(2)首 先，对 其 他 纯 电 阻 电 路、电 源 的 内 电 路，利 用 欧 姆 定 律 进 行 分 析 计 算,确 定 相 应 的 电 压 或 电 流。然 后，利 用 闭 合 电 路 的 电 压 关 系、电 流 关 系 间 接 确 定 非 纯 电 阻 电 路 的 工

37、 作 电 压 和 电 流。一 跟 进 训 练 角 度 1 纯 电 阻 电 路 中 功 率 的 分 析 与 计 算 1.有 两 个 标 有“U0V,25W”和“U0V,60W”字 样 的 灯 泡，要 把 它 们 接 在 220 V 的 电 源 上，灯 泡 既 正 常 发 光，又 最 省 电 的 连 接 方 式 应 是 图 中 的()25 W 0(=360 W 1一 8 a 220 V*A B C DB 额 定 电 压 相 同 而 额 定 功 率 不 相 同 的 电 灯，它 们 的 电 阻 是 不 相 同 的，由 P(f t=方 可 知，功 率 大 的 电 灯 的 电 阻 比 功 率 小 的 电

38、灯 的 电 阻 小，也 就 是 说 60 W 灯 泡 A的 电 阻 比 25 W 灯 泡 的 电 阻 小，对 于 A,两 灯 并 联 后 与 一 个 滑 动 变 阻 器 串 联，若 滑 动 变 阻 器 的 分 得 电 压 与 两 灯 并 联 后 的 电 压 相 等，两 灯 能 正 常 工 作，整 个 电 路 消 耗 的 电 功 率 为 P=2(P I+P2)=2X(25+60)W=170 W,有 用 电 功 率 为 85 W;对 于 B,若 滑 动 变 阻 器 与 25 W 灯 并 联 后 的 总 电 阻 与 60 W 灯 的 电 阻 相 等，两 灯 均 能 正 常 发 光，此 时 电 路 中

39、 消 耗 的 总 电 功 率 为 P=2P2=2X60 W=120 W,有 用 电 功 率 为 85 W;对 于 C,因 60 W 灯 的 电 阻 比 25W 灯 的 电 阻 小，据 串 联 电 路 的 分 压 原 理 知 此 时 灯(110 V,25 W)电 压 将 大 于 110 V 而 被 烧 毁，所 以 C 的 电 路 不 可 能 使 两 灯 正 常 工 作；在 D 中，当 两 个 滑 动 变 阻 器 与 其 串 联 的 灯 泡 电 阻 分 别 相 等 时，两 灯 均 能 正 常 发 光，电 路 消 耗 的 总 功 率 为 170 W,有 用 的 电 功 率 为 85W,综 上 所 述

40、，只 有 B 选 项 符 合 题 意。角 度 2 非 纯 电 阻 电 路 中 功 率 的 分 析 与 计 算 2.如 图 所 示 为 电 动 机 与 定 值 电 阻 M并 联 的 电 路，电 路 两 端 加 的 电 压 恒 为 U,开 始 S 断 开 时 电 流 表 的 示 数 为 h,S 闭 合 后 电 动 机 正 常 运 转，电 流 表 的 示 数 为 h,电 流 表 为 理 想 电 表，电 动 机 的 内 阻 为 则 下 列 关 系 式 正 确 的 是()U _ R1R2乩 尬-R1+R2U2,U2C/2 g 瓦+瓦 D.I2U=(l2-h)U+liR iD 由 于 电 动 机 是 非

41、纯 电 阻 用 电 器，因 此 欧 姆 定 律 不 成 立，故 A、B 错 误;由 于 欧 姆 定 律 不 成 立，则 电 动 机 消 耗 的 功 率 不 能 用 P=*表 示，故 C 错 误；电 K 2动 机 消 耗 的 功 率 为。2/1)U,根 据 能 量 守 恒 定 律 可 知，l2U=(l2-h)U+H Rlo故 D 正 确。角 度 3 STSE中 的 电 功、电 功 率 问 题 3.如 图 为 一 种 服 务 型 机 器 人，其 额 定 功 率 为 48 W,额 定 工 作 电 压 为 24 V。机 器 人 的 锂 电 池 容 量 为 20 A h。则 机 器 人()A.额 定 工

42、 作 电 流 为 20 AB.充 满 电 后 最 长 工 作 时 间 为 2 hC.电 池 充 满 电 后 总 电 量 为 7.2义 IO 4 cD.以 额 定 电 流 工 作 时 每 秒 消 耗 能 量 为 20 JC 根 据 P=U/可 知，额 定 电 流 应 该 为 2 A,选 项 A 错 误。电 池 的 容 量 为20 A h,即 在 额 定 电 流 2 A 下 工 作 时，能 够 工 作 的 最 长 时 间 为 10 h,选 项 B错 误。电 池 充 满 电 后 的 总 电 量 为。=2 0 X 3 6 0 0 C=7.2 X U)4 c,选 项 C 正 确。在 额 定 电 流 下，

43、机 器 人 的 功 率 为 48 W,即 每 秒 消 耗 能 量 48 J,选 D 错 误。4.下 表 列 出 了 某 品 牌 电 动 自 行 车 及 所 用 电 动 机 的 主 要 技 术 参 数，不 计 其 自 身 机 械 损 耗。若 该 车 在 额 定 状 态 下 以 最 大 运 行 速 度 行 驶，贝(1()自 重 40 kg 额 定 电 压 48 V载 重 75 kg 额 定 电 流 12 A最 大 行 驶 速 度 20 km/h 额 定 输 出 功 率 350 WA.电 动 机 的 输 入 功 率 为 596 WB.电 动 机 的 内 电 阻 为 4。C.该 车 获 得 的 牵 引

44、 力 为 104 ND.该 车 受 到 的 阻 力 为 63 ND 由 于 U=48V,/=1 2 A,则 尸=/=5 7 6,故 选 项 A错 误：因 P 入,.P八 一 P出 576350=Pit+I2r,r=茂 一 0=1.5 7。，故 选 项 B 错 误；由 P 出=尸。=F(v,F=Ff=6 3 N,故 选 项 C错 误，D 正 确。直 电 路 闭 合 电 路 的 欧 姆 定 律 走 进 教 材-夯 实 基 础 回 顾 知 识 激 活 技 能 梳 理 必 备 知 识 一、电 路 的 串 联、并 联 串 联 并 联 电 流/=/1=/2=,=/I=h+h-In电 压 U=U 1+U 2

45、 H-UnU=l/l=S=U n电 阻 R=R1+R2T-Rn斤 1=瓦 1土,1瓦,土;土,区 1功 率 分 配 P l _ Pl PnRi Ri RnPR=PlR2=PnRn二、电 源 的 电 动 势 和 内 阻 i.电 动 势 定 义：电 动 势 在 数 值 上 等 于 非 静 电 力 把 1 C 的 正 电 荷 在 电 源 内 从 负 极 移 送 到 正 极 所 撤 的 功。(2)表 达 式：E=?。(3)物 理 意 义：反 映 了 电 源 把 其 他 形 式 的 能 转 化 为 电 能 的 本 领 大 小。2.内 阻：电 源 内 部 导 体 的 电 阻。三 闭 合 电 路 的 欧 姆

46、 定 律 1.内 容 闭 合 电 路 的 电 流 跟 电 源 的 电 动 势 成 正 比，跟 内、外 电 路 的 电 阻 之 和 成 反 比。2.公 式(1)1=帚。(只 适 用 于 纯 电 阻 电 路)(2)E=U内+U外。(适 用 于 任 何 电 路)3.路 端 电 压 U与 电 流 1的 关 系 关 系 式：U=E T r。(适 用 于 任 何 电 路)(2)U-1图 像 u 当 电 路 断 路 即 1=0时，纵 轴 的 截 距 为 电 源 电 动 势。当 外 电 路 电 压 为 u=o 时，横 轴 的 截 距 为 短 路 电 流。图 线 的 斜 率 的 绝 对 值 为 电 源 的 内

47、阻。黔 激 活 基 本 技 能 一、易 错 易 误 辨 析（正 确 的 打“，错 误 的 打“X”）电 路 中 某 电 阻 的 阻 值 最 大，该 电 阻 的 功 率 不 一 定 最 大。（V）电 动 势 就 是 电 源 两 极 间 的 电 压。（X）闭 合 电 路 中 外 电 阻 越 大，路 端 电 压 越 大。（Q（4）在 闭 合 电 路 中，外 电 阻 越 大，电 源 的 输 出 功 率 越 大。（X）电 源 的 输 出 功 率 越 大，电 源 的 效 率 越 高。（X）二 教 材 习 题 衍 生 1.（闭 合 电 路 欧 姆 定 律）一 个 电 源 接 8。电 阻 时，通 过 电 源

48、的 电 流 为 0.15 A,接 13。电 阻 时，通 过 电 源 的 电 流 为 0.10 A,则 电 源 的 电 动 势 和 内 阻 分 别 为（）A.2V 1.5。B.1.5 V 2。C.2V 2。D.1.5V 1.5。答 案 B2.（电 路 的 串 并 联）如 图 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 的 内 阻 为 1 kSi,电 流 表 内 阻 为 0.1。，被 测 导 体 R 的 真 实 电 阻 为 87.4 O。测 量 时，把 电 压 表 读 数 和 电 流 表 读 数 的 比 值 作 为 电 阻 的 测 量

49、 值。如 果 不 考 虑 实 验 操 作 中 的 偶 然 误 差，按 甲、乙 两 种 电 路 进 行 实 验，得 到 的 电 阻 测 量 值 是（）甲 乙A.甲 图 的 测 量 值 是 87.4。B.甲 图 的 测 量 值 是 87.5。C.乙 图 的 测 量 值 是 87.5。D.乙 图 的 测 量 值 是 87.4 0C 由 题 图 可 知，甲 图 采 用 的 是 电 流 表 外 接 法 测 电 阻，测 量 值 为 电 压 表 与 电 阻 R 并 联 的 阻 值，为-8 0.4 C。乙 图 是 电 流 表 内 接 法 测 电 阻，测 量 值 是 电 流 表 与 电 阻 R 串 联 的 阻

50、值，为 R+R A=8 7.5。，故 C 正 确。3.(电 表 的 改 装)如 图 是 有 两 个 量 程 的 电 压 表，当 使 用“、两 个 端 点 时，量 程 为 0 1 0 V,当 使 用 a、c 两 个 端 点 时，量 程 为 0 100 V。已 知 电 流 表 的 内 阻 Rg为 500。，满 偏 电 流 1g为 1 m A,则 电 阻 Ri、R2的 值 是()10 V 100 VA.9 500。90 000。B.90 000。9 500。C.9 500。9 000。D.9 000 fl 9 500。A 接 时，由 串 联 电 路 特 点 有/?总=/?1+4=2 得 R i=-R