[新版]2013届新课标高考物理总温习学案(安徽.北京专版)第七单位 恒定电流 第1节 电流 电阻 电功 电功率

[新版]2013届新课标 高考 地理事物空间分布特征语文高考下定义高考日语答题卡模板高考688高频词汇高考文言文120个实词 物理总温习学案(安徽.北京专版)第七单位 恒定电流 第1节 电流 电阻 电功 电功率 2013届新课标高考物理总复习学案 第七单元 恒定电流 第1节 电流 电阻 电功 电功率 回扣一 电阻定律 1(下列说法正确的是 ( ) U A(据R,可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻 I 两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为 原来的2倍 B(导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加 在两端的电压改变时导体的电阻不变 RSC(据ρ,可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积 l 的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比 D(导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻 R都有关 U解析:R,是电阻的定义式～导体电阻由导体自身性质I 决定～与U、I无关。当导体两端电压U加倍时～导体内的电流I也加倍～但比值(R)仍不变～所以A错～B对,ρRS,是导体电阻率的定义式～导体的电阻率由材料和温度l 决定～与R、S、l无关～所以C、D错。 答案:B 2(图7,1,1甲、乙、丙 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示三种导体元件的伏安特性曲线，关于这三种导体元件的描述， 正确的是( ) 图7,1,1 A(图甲中的元件可能是纯金属元件，电阻率不随温度发生变化 B(图乙中的元件可能是半导体元件，电阻率随温度的升高而减小 C(图丙中的元件可能是绝缘体，电阻率随温度的升高而减小 D(金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，其图像可能是甲 解析:在I?U图像中，斜率的倒数表示电阻，故知图甲中的元件电阻不变，可能是锰铜合金或镍铜合金，A错误;图乙中电阻逐渐减小，电阻率随温度的升高而减小，可能是半导体元件，B正确;图丙中电阻逐渐增大，电阻率随温度的升高而增大，可能是纯金属元件，C、D错误。 答案:B 回扣二 欧姆定律 3(下列说法正确的是 ( ) U ?由R,知，导体两端的电压越大，电阻就越大 I U ?由R,知，导体中的电流越大，电阻就越小 I U ?由I,知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的 R 电阻成反比 U ?由I,可知，通过一段定值电阻的电流跟加在它两 R 端的电压成正比 U解析:欧姆定律R,是电阻的定义式～R不随U和II 的变化而变化～即R与U和I不存在正、反比关系～ U?、?均错,由I,知～电流的大小与U成正比～与R R成反比～?对,当R一定时～I与U成正比～? 对。 答案:B 回扣三 电功率 焦耳定律 4(下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是 ( ) A(电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一 定越多 2U2 B(W,UIt适用于任何电路，而W,IRt,t只适用于 R 纯电阻的电路 2 C(在非纯电阻的电路中，UI,IR 2 D(焦耳热Q,IRt适用于任何电路 ?? B. ?? C.?? D.?? W解析:电功率公式P,～功率越大～表示电流做功越快。t ,,PP2,,对于一段电路～有P,IU～I,～焦耳热Q,Rt～可见UU,, Q与P、U、t都有关。所以～P越大～Q不一定越大～A不 U对。W,UIt是电功的定义式～适用于任何电路～而I,只R适用于纯电阻的电路～B对。在非纯电阻的电路中～电流所 2做的功,焦耳热，其他形式的能～所以W,Q～即UI,IR～ 2C正确。Q,IRt是焦耳热的定义式～适用于任何电路中产生的焦耳热～D正确。 答案:A 5(一台电动机，额定电压是100 V，电阻是1 Ω。正常 工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为 ( ) A(500 W B(25 W C(1 000 W D(475 W 1 W,25 W，所以B正确。 解析:电动机的热功率P,I2r,52× 答案:B [知识必会] 1(电流三个表达式的比较 适用 公式 字母含义 公式含义 范围 qq:(1)是通过整个导体横截面的电荷量，t(q)t反映了I的大小，I,定义一切不是单位面积上的电荷量 但不能说I?q，I?q式 电路 (2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成t(q)t 1的电流是同向的，应是q,|q|，|q| 12t(1)t n:导体单位体积内的自由电荷数 微观I,一切q:每个自由电荷的电荷量 从微观上看n、q、S、式 nqSv 电路 S:导体横截面积 v决定了I的大小 v:定向移动的速率 I,I由U、R决定I?U，决定金属 U:导体两端的电压R:导体本身的电阻 U1式 电解R(U)R I?R(1)R 液 2(对电阻的理解 lU公式 R,ρS(l)S R,I(U)I 电阻定律的表达式 电阻的定义式 提供了一种测定电阻的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，并不说明电阻 指明了电阻的决定因素 与U和I有关 区别 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度适用于任何纯电阻导体 均匀的电解液 相同 都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释) 点 3.导体的伏安特性曲线 (1)I,U图线: 以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线，如图7, 1,2所示。 1,2图7, (2)比较电阻的大小: I1>R。 图线的斜率k,,，图中R12UR (3)线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆 定律。 (4)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用 欧姆定律。 [名师点睛] 用I,U(或U,I)图线来描述导体和半导体 U的伏安特性～曲线上每一点对应一组U、I值～为该状态I下的电阻值～UI为该状态下的电功率。 [典例必研] [例1] 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 μm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 Ω。 (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 πcm3，当在其两底面上加上100 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA，求圆柱体的圆面半径和高。 [审 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 指导] 解答本题时应注意以下两个方面: l(1)电阻定律R,ρ中S、l的含义。 S (2)题目中S、l和r的单位。 lSR[解析] (1)由电阻定律:R,ρ则ρ, Sl ,541.6×10×1.0×106所以ρ,Ω?m,8×10Ω?m。 ,62×10 (2)由部分电路欧姆定律和圆柱体体积公式: UhhU2R,～由R,ρ得,～联立πrh,V 22IIρπrπr 代入数据解得h,0.02 m～r,0.04 m 6所以髓质的电阻率为8×10 Ω?m,圆面半径为4 cm～ 高为2 cm。 [答案] (1)8×106 Ω?m (2)4 cm 2 cm [冲关必试] 1.(2012?芜湖模拟)在如图7,1,3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7,1,4中的 ( ) 图7,1,3 图7,1,4 解析:根据电阻定律～横坐标为x的点与A点之间的电阻R xx,ρ～这两点间的电压U,IR,Iρ(I为电路中的电流～它是SS 一个定值)～故U跟x成正比例关系～故选A。 答案:A 2(有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设 每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量 为e。此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内， 通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ( ) A(nvS B(nvΔt IΔtIΔtC. D. eSe 解析:根据电流的定义式可知～在Δt内通过导线横截面的电荷量q,IΔt qIΔt在这段时间内通过的自由电子数为N,, ee 所以C项正确～D项错, 由于自由电子定向移动的速率是v～因此在时间Δt内～位于以横截面S为底、长l,vΔt的这段导线内的自由电子都能通过横截面(如图所示)。 这段导线的体积V,Sl,SvΔt。所以Δt内通过横截面S的自由电子数为N,nV,nSvΔt。 选项A、B均错，故选C项。 答案:C 3(如图7,1,5所示为甲、乙两灯泡的I,U图像，根据图像计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中，实际发光的功率为 ( ) 图7,1,5 A(15 W、30 W B(30 W、40 W C(40 W、60 W D(60 W、100 W 解析:两灯泡并联在电压为220 V的电路中，则每只灯泡两端的电压均为220 V，根据I,U 图像知:甲灯工作时的电流约为I甲,0.18 A，乙灯实际工作时的电流为I乙,0.27 A，所以 它们的功率分别为P甲,UI甲,220×0.18 W?40 W;P乙,UI乙,220×0.27 W?60 W。 答案:C [知识必会] 1(电功 (1)表达式:W,qU,UIt (2)电流做功的实质:电能转化为其他形式能的过程。 2(电功率 (1)定义:单位时间内电流所做的功。 W(2)表达式:P,,UI。 t (3)物理意义:反映电流做功的快慢。 3(电热 2Rt(焦耳定律)。 (1)表达式:Q,I (2)本质:电流做功的过程中电能转化为内能的多少的量度。 2 4(热功率:P,IR。 热 5(两点注意 2U(1)在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电R 热，因为欧姆定律不再成立。 (2)不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动 机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能 全部转化为内能。只有在电动机转动时为非纯电阻电路， U,IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。 [典例必研] [例2] (2012?亳州模拟)一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后正常工作，消耗功率66 W，求: (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少, (2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少,转化为内能的功率是多少,电动机的效率是多少, (3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少, [思路点拨] 电风扇是非纯电阻电路，关键是把握住能量守恒定律及电风扇不转时可视为纯电阻电路。 [解析] (1)因为P,IU 入 P入66所以I,, A,0.3 A U220 (2)电风扇正常工作时转化为内能的功率为 22P,IR,0.3×20 W,1.8 W 内 电风扇正常工作时转化为机械能的功率为 P,P,P,66 W,1.8 W,64.2 W 机入内 电风扇正常工作时的效率为 WP机机64.2η,,,×100%?97.3%。 66WP总入 (3)电风扇的扇叶被卡住后通过电风扇的电流为 U220I,, A,11 A R20 电动机消耗的电动率为 P,IU,11×220 W,2420 W 电动机发热功率为 22,IR,11×20 W,2420 W。 内P [答案] (1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3% (3)11 A 2420 W 2420 W [冲关必试] 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“220 V,60 W”。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 答案:B 5(把六个相同的小灯泡接成如图7,1,6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 ( ) 图7,1,6 A(P甲,P乙 B(P甲,3P乙 C(P乙,3P甲 D(P乙,3P甲 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。 答案:B 6.如图7,1,7所示，电阻R1,20 Ω，电动机绕线电阻R2,10 Ω，当电键S断开时，电流表的示数是I1,0.5 A;当电键S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I和电路消耗的电功率P应满足 ( ) 图7,1,7 A(I,1.5 A B(I,1.5 A C(P,15 W D(P , 15 W 解析:当电键S断开时，电动机没有通电，欧姆定律成立，所以电路两端的电压U,I1R1,10 V;当电键S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压U,10 V，通过电动机的电流应满足UI2,I22R2，故I2,1 A;所以电流表的示数I,1.5 A，电路消耗的电功率P,UI,15 W。 答案:B [每课一得] [示例] 电阻R和电动机M串联接到电路中，如图7,1,8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 ( ) ,1,8 图7 A(U1,U2，Q1,Q2 B(U1,U2，Q1,Q2 C(W1,W2，Q1,Q2 D(W1,W2，Q1,Q2 [错因] 错因一:不清楚在非纯电阻电路中公式U,IR不再成立，错选B项。 错因二: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。 错因三:正确判断出U1,U2后，由W,IUt得W1,W2，由Q,IUt得Q1,Q2，错选D项。 [正解] 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。 [答案] A [每课一测] 1(导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( ) A(横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B(长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C(电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D(电流一定，电阻与导体两端的电压成反比 l解析:对于同种材料的物体～电阻率是个定值～根据电阻定律R,ρ可知电阻R与长S度l成正比～与横截面积S成反比～与导体两端的电压、通过导体的电流无关～故B、C、D选项错误～A选项正确。 答案:A 2(关于材料的电阻率，下列说法正确的是( ) 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1/3 B(材料的电阻率随温度的升高而增大 C(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 解析: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～故B错误,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～ 故D错误。 答案:C 3.如图1所示，三个电阻R、R、R的阻值相同，允许消耗的最大功123 率分别为10 W、10 W、4 W，此电路中允许消耗的最大功率为( ) A(24 W B(16 W C(12 W D(15 W 2解析:若按R消耗功率为4 W～则R消耗功率为4×4 W,16 W(P?I)～超过其允许31 1的最大功率。再按R消耗的功率为其最大值～则R、R的消耗的功率各为P,2.5 W～均12314不超过最大值～故电路允许消耗的最大功率为15 W。故正确答案为D。 答案:D 4((2012?绍兴模拟)一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其 正常工作时，下述正确的是( ) 2A(电动机所消耗的电功率IR B(t秒内所产生的电热为UIt 2 C(t秒内所产生的电热为IRt D(t秒内输出的机械能为UIt 2解析:电动机的电功率为UI～A错,t秒内产生的电热为IRt～B错～C对,t秒输出 2的机械能为UIt,IRt～D错。 答案:C 5(一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子 1定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它2两端加上电压U，则( ) I?通过导线的电流为 4 I?通过导线的电流为 16 v?导线中自由电子定向移动的速率为 4 v?导线中自由电子定向移动的速率为 2 A.?? B.?? C.?? D.?? 1解析:导线被拉长后～其横截面积变小～变为原来的～由V,Sl可知其长度变为原来4 l的4倍～由R,ρ可知其电阻增大为原来的16倍～则加上相同的电压U时～电流会变为原S 111来的～,又根据I,neSv～导线被拉长后～n、e不变～I变为原来的～S变为原来的～16164 1故v变为原来的。 4 答案:D 6(某用电器与供电电源的距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积的最小值是( ) ρL2ρLIA. B. UU U2ULC. D. ρLIIρ U2L2ρIL解析:由欧姆定律有R,～由电阻定律有R,ρ～联立解得S,～B正确。ISU 答案:B 7((2011?上海高考)家用电器即使没有使用，只要插头插在电源上处于待机状态，就会消耗电能。根据下表提供的数据，估算这些电器待机1天耗电约为( ) 家用电器 1台台式电脑 1台平板电视机 1台空调 1台洗衣机 待机功率(瓦) 4 1 4 2 A.0.3度 B(0.6度 C(0.9度 D(1.2度 36解析:1度,10×3600 J,3.6×10 J～这些用电器一天耗电W,Pt,(4，1，4， 52)×24×3600 J,9.5×10 J?0.3度。故A正确～B、C、D错误。 答案:A 8(在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是( ) A(0.24 J B(0.25 J C(0.26 J D(0.28 J 解析:根据W,UIt可得每秒太阳能电池产生的能量为W,0.6×0.1×1 J,0.06 J～设太阳每秒照射的能量为Q～则由能量守恒定律得Q×23%,W～所以Q,0.26 J～故C正确。 答案:C 9(小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图2所示， P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I 轴的垂线，下列说法中错误的是( ) A(随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 U1B(对应P点，小灯泡的电阻为R, 图2I2 U1C(对应P点，小灯泡的电阻为R, I,I21 D(对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 解析:在I,U图像中～图线上某点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数～图像中连线的斜率逐渐减小～电阻应逐渐增大,对应P点～小灯泡的电压为U～电流为I～根据欧姆12 U1定律可知～小灯泡的电阻应为R,,其工作功率为P,UI～即为图中矩形PQOM所围12I2 的面积～因此本题应选择A、B、D项。 答案:C 10(小明在与国外高中生交流活动结束时，从国外带回一台用电器，额定电压是110 V，额定功率为25 W，因不能适应我国的220 V电网电压，而不能使用。有人建议将该用电器与一只“220 V,100 W”的白炽灯串联后再接入220 V的电路中，则下列说法正确的是( ) A(这台用电器能够正常工作 B(这台用电器承受的实际电压会高于110 V C(这台用电器承受的实际电压会低于110 V D(白炽灯的实际功率等于25 W 225110解析:用电器的额定电流为I, A,0.227 A～其正常工作时电阻R, Ω,484 Ω,11025 2220白炽灯在220 V电压下工作时～其电阻为Ω,484 Ω～在串联电路里～白炽灯工作电压100 小于220 V～其实际阻值小于484 Ω～两端电压U,110 V～这就意味着那台用电器承受的实际电压会高于110 V～即B选项正确。 答案:B 11((2012?徐州模拟)一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A。在30 s内可使该物体被匀速提升3 m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求: (1)电动机的输入功率; (2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量; (3)线圈的电阻。 解析:(1)电动机的输入功率 P,UI,0.2×3 W,0.6 W。 入 (2)电动机提升重物的机械功率 P,Fv,(4×3/30) W,0.4W。 机 根据能量关系P,P，P～得生热的功率 入机Q P,P,P,(0.6,0.4)W,0.2 W。 入机Q 所生热量Q,Pt,0.2×30 J,6 J。 Q 2(3)根据焦耳定律Q,IRt～得线圈电阻R,5 Ω。 答案:(1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω 12.某公司向人们展示他们生产的具有世界领先水平的纯电 动车，如图3所示，这辆有三十多个座位的客车的动力装置的一套电池能反复充电1 200多次;每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让客车一次性跑500 km，客车时速最高可达180 km/h。 3如果客车总质量为9×10 kg。当它在某城市快速公交路面上以 图3 v,90 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I,150 A，电压U,300 V。在此行驶 2状态下(取g,10 m/s)，求: (1)驱动电机的输入功率P; 电 (2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P，求汽机车所受阻力的大小; (3)如果当它在某城市快速公交路面上以v,90 km/h的速度匀速行驶一段时间后关闭电源(设汽车所受阻力不变)，客车滑行的时间是多少, 解析:(1)驱动电机的输入功率 4P,IU,150×300 W,4.5×10 W。 电 (2)在匀速行驶时P,0.8P,Fv,Fv 机电f 0.8P电F, ,1 440 N。fv (3)汽车所受阻力不变～可认为做匀减速运动～根据牛顿第二定律: F1 440f22a,, m/s,0.16 m/s 3m9×10 又因为v,at v所以t,?156 s。 a 4答案:(1)4.5×10 W (2)1 440 N (3)156 s