高考資源網(wǎng)（），您身邊的高考專家PAGE歡迎廣大教師踴躍來(lái)稿，稿酬豐厚。PAGE6PAGE6高考資源網(wǎng)（），您身邊的高考專家歡迎廣大教師踴躍來(lái)稿，稿酬豐厚。歐姆定律電阻定律電功率及焦耳定律考點(diǎn)一對(duì)歐姆定律及電阻定律的理解及應(yīng)用【問(wèn)題情境1】（單選）兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，把另一根對(duì)折后絞合起來(lái)，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為（）A.1∶4B.1∶8C.1∶16D.16∶1解析：本題應(yīng)根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)、歐姆定律I＝eq\f(U,R)和電流定義式I＝eq\f(q,t)求解。對(duì)于第一根導(dǎo)線，均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，第二根導(dǎo)線對(duì)折后，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)，給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得：I1＝eq\f(U,4R)，I2＝eq\f(U,R/4)＝eq\f(4U,R)，由I＝eq\f(q,t)可知，在相同時(shí)間內(nèi)，電荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16。答案：C1.電阻與電阻率的區(qū)別電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量，電阻大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用大。電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率小的材料導(dǎo)電性能好。2.電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式R＝ρeq\f(l,S)R＝eq\f(U,I)區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說(shuō)明了電阻的決定因素提供了一種測(cè)定電阻的方法，并不說(shuō)明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體【變式跟蹤1】（單選）用電器距離電源為L(zhǎng)，線路上的電流為I，為使在線路上的電壓降不超過(guò)U，已知輸電線的電阻率為ρ。那么，輸電線的橫截面積的最小值為（）A.ρL/RB.2ρLI/UC.U/（ρLI）D.2UL/（Iρ）解析：輸電線的總長(zhǎng)為2L，由公式R＝eq\f(U,I)，R＝ρeq\f(l,S)得S＝eq\f(2ρLI,U)，故B正確。答案：B借題發(fā)揮1.走出對(duì)電阻認(rèn)識(shí)的誤區(qū)（1）混淆電阻的定義式和決定式的意義。（2）誤認(rèn)為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與電流成反比。（3）對(duì)公式R＝eq\f(U,I)的適用條件不明確。2.應(yīng)用公式R＝ρeq\f(l,S)時(shí)的注意事項(xiàng)應(yīng)用公式R＝ρeq\f(l,S)解題時(shí)，要注意公式中各物理量的變化情況，特別是l和S的變化情況，通常有以下幾種情況：（1）導(dǎo)體長(zhǎng)度l和橫截面積S中只有一個(gè)發(fā)生變化，另一個(gè)不變。（2）l和S同時(shí)變化，有一種特殊情況是l與S成反比，即導(dǎo)線的總體積V＝lS不變。（3）輸電線問(wèn)題中，輸電線的長(zhǎng)度等于兩地距離的二倍。考點(diǎn)二與電功、電功率、電熱相關(guān)的問(wèn)題分析【問(wèn)題情境2】如圖所示，是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖。電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r＝0.8Ω，電路中另一電阻R＝10Ω，直流電壓U＝160V，電壓表示數(shù)UV＝110V。試求：（1）通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；（2）輸入電動(dòng)機(jī)的電功率；（3）若電動(dòng)機(jī)以v＝1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量？（g取10m/s2）解析：（1）由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓UR＝U－UV＝（160－110）V＝50V，流過(guò)電阻R的電流IR＝eq\f(UR,R)＝eq\f(50,10)A＝5A，即通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流IM＝IR＝5A。（2）電動(dòng)機(jī)的分壓UM＝UV＝110V，輸入電動(dòng)機(jī)的功率P電＝IMUM＝550W。（3）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱＝Ieq\o\al(2,M)r＝（5A）2×0.8Ω=20W，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出＝P電－P熱＝550W－20W=530W，又因P出＝mgv，所以m＝eq\f(P出,gv)＝53kg。答案：（1）5A（2）550W（3）53kg1.純電阻電路與非純電阻電路的比較純電阻電路非純電阻電路實(shí)例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)、電解槽、日光燈等電功與電熱W＝UItQ＝I2Rt＝eq\f(U2,R)tW＝QW＝UItQ＝I2RtW>Q電功率與熱功率P電＝UIP熱＝I2R＝eq\f(U2,R)P電＝P熱P電＝UIP熱＝I2RP電>P熱2.電功和電熱的處理方法無(wú)論在純電阻電路還是在非純電阻電路中，發(fā)熱功率都是P=I2r。處理非純電阻電路的計(jì)算問(wèn)題時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關(guān)系求解。【變式跟蹤2】（單選）加在某電動(dòng)機(jī)上的電壓是U，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r，則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的電熱功率為（）A.P B.eq\f(U2,r) C.eq\f(P2r,U2) D.P－eq\f(P2r,U2)解析：電熱功率P熱＝I2r，因?yàn)镻＝IU，I＝eq\f(P,U)，所以P熱＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))eq\s\up12(2)r。故正確答案為C。答案：C考點(diǎn)三伏安特性曲線【問(wèn)題情境3】小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2－I1)D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積解析：燈泡的電阻R＝eq\f(U,I)，結(jié)合題圖知A，B正確，C錯(cuò)誤；小燈泡的功率P＝UI，所以D正確。故選C。答案：C1.歐姆定律與伏安特性曲線的對(duì)比圖象物理意義部分電路歐姆定律U－I圖象①反映U和I的正比關(guān)系②k＝R伏安特性曲線I－U圖象①反映導(dǎo)體的伏安特性②k＝eq\f(1,R)2.運(yùn)用伏安特性曲線求電阻應(yīng)注意的問(wèn)題（1）如圖所示，非線性元件的I－U圖線是曲線，導(dǎo)體電阻Rn＝eq\f(Un,In)，即電阻等于圖線上點(diǎn)（Un，In）與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)，而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)。（2）I－U圖線中的斜率k＝eq\f(1,R)，斜率k不能理解為k＝tanα（α為圖線與U軸的夾角），因坐標(biāo)軸的單位可根據(jù)需要人為規(guī)定，同一電阻在坐標(biāo)軸單位不同時(shí)傾角α是不同的。【變式跟蹤3－1】（多選）如圖所示是電阻R的I－U圖象，圖中α＝45°，由此得出（）A.通過(guò)電阻的電流與兩端電壓成正比B.電阻R＝0.5ΩC.因I－U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R＝1/tanα＝1.0ΩD.在R兩端加上6.0V的電壓時(shí)，每秒通過(guò)電阻橫截面的電荷量是3.0C解析：由I－U圖象可知，圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，即I和U成正比，A正確；而電阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5)Ω＝2Ω，B錯(cuò)誤；由于縱橫坐標(biāo)的標(biāo)度不一樣，故不能用tanα計(jì)算斜率表示電阻的倒數(shù)，C錯(cuò)誤；在R兩端加上6.0V電壓時(shí)I＝eq\f(U,R)＝eq\f(6.0,2)A＝3.0A，每秒通過(guò)電阻橫截面的電荷量q＝It＝3.0×1C＝3.0C，選項(xiàng)D正確。答案：AD【變式跟蹤3－2】（多選）額定電壓均為220V的白熾燈L1和L2的U－I特性曲線如圖甲所示，現(xiàn)將和L2完全相同的L3與L1和L2一起按如圖乙所示電路接入220V的電路中，則下列說(shuō)法正確的是（）A.L2的額定功率為99WB.L2的實(shí)際功率為17WC.L2的實(shí)際功率比L3的實(shí)際功率小17WD.L2的實(shí)際功率比L3的實(shí)際功率小82W解析：由L2的伏安特性曲線可得，在額定電壓為220V時(shí)L2的電流為0.45A，則L2的額定功率為P額＝U額I額＝99W，所以選項(xiàng)A正確；圖示電路為L(zhǎng)1和L2串聯(lián)后再與L3并聯(lián)，所以L1和L2串聯(lián)后兩端的總電壓為220V，那么流過(guò)L1和L2的電流及兩燈的電壓滿足I1＝I2，U1＋U2＝220V，由L1和L2的U－I圖線可知，I1＝I2＝0.25A，U1＝152V，U2＝68V，故燈L2的實(shí)際功率P2＝I2U2＝17W，故選項(xiàng)B正確；由于L3兩端的電壓為220V，故P3＝P額＝99W，則P3－P2＝82W，故選項(xiàng)C錯(cuò)、D對(duì)。答案：ABD【練習(xí)】1.（多選）對(duì)于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲，下列說(shuō)法中正確的是（）A.常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0RB.常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，電阻變?yōu)閑q\f(1,4)RC.給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，則任一狀態(tài)下的eq\f(U,I)比值不變D.金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大解析：當(dāng)l′＝10l，S′＝eq\f(1,10)S時(shí)，由R＝ρeq\f(l,S)知R′＝100R，故A錯(cuò)；若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折，L′＝eq\f(1,2)l，S′＝2S，R′＝eq\f(1,4)R，故B對(duì)；給金屬絲加的電壓逐漸增大時(shí)，其電阻率會(huì)隨溫度升高而增大，電阻值也增大，故C錯(cuò)、D對(duì)。答案：BD2.（單選）把兩根同種材料制成的電阻絲分別連在兩個(gè)電路中，A電阻絲長(zhǎng)為L(zhǎng)，直徑為d，B電阻絲長(zhǎng)為3L，直徑為3d。要使兩電阻絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，加在兩電阻絲上的電壓之比應(yīng)當(dāng)滿足（）A.UA∶UB＝1∶1 B.UA∶UB＝eq\r(3)∶1C.UA∶UB＝eq\r(3)∶3 D.UA∶UB＝3∶4解析：由R＝ρeq\f(l,S)和S＝eq\f(1,4)πd2知R＝ρeq\f(l,\f(1,4)πd2)得eq\f(RA,RB)＝3。由Q＝eq\f(U2,R)t知U∝eq\r(R)。所以eq\f(UA,UB)＝eq\r(\f(RA,RB))＝eq\r(3)，故B正確。答案：B3.（單選）（浙江卷）功率為10W的發(fā)光二極管（LED燈）的亮度與功率為60W的白熾燈相當(dāng)。根據(jù)國(guó)家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰。假設(shè)每戶家庭有2只60W的白熾燈，均用10W的LED燈替代，估算出全國(guó)一年節(jié)省的電能最接近（）A.8×108kW·h B.8×1010kW·hC.8×1011kW·h D.8×1013kW·h解析：按每戶一天亮燈5小時(shí)計(jì)算，每戶一年節(jié)省的電能為（2×60－2×10）×10－3×5×365kW·h＝182.5kW·h，假設(shè)全國(guó)共有4億戶家庭，則全國(guó)一年節(jié)省的電能為182.5×4×108kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近于B選項(xiàng)，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。答案：B4.（多選）一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過(guò)相同的電流，在相同時(shí)間內(nèi)（）A.電爐放熱與電動(dòng)機(jī)放熱相等B.電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓C.電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D.電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐的功率解析：電爐屬于純電阻，電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻，對(duì)于電爐有：U＝IR，放熱