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第八章　恒定電流
第1講　電流　電阻　電功　電功率
常設(shè)情境　①生活實(shí)踐類(lèi)：各種家用電器、電表的原理與應(yīng)用，涉及這類(lèi)情境的題目往往考查純電阻電路和非純電阻電路的分析與計(jì)算.
②學(xué)習(xí)探索類(lèi)：實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)誤差的分析等問(wèn)題.
素養(yǎng)目標(biāo)　1.能從抽象的電學(xué)問(wèn)題中形成電壓、電流、電阻等概念.（物理觀念） 2.理解電功、電功率及焦耳定律，能用焦耳定律解釋生產(chǎn)生活中的電、熱現(xiàn)象.（物理觀念） 3.能應(yīng)用串、并聯(lián)電路規(guī)律推理并解決問(wèn)題.（科學(xué)思維） 4.對(duì)電路設(shè)計(jì)和問(wèn)題進(jìn)行探究及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.（科學(xué)思維）
一、電流的理解與計(jì)算
A. 1.5×10－7 A B. 2×10－7 A
C. 3.5×10－7 A D. 5×10－7 A
D
D
A. 1.7×1019 B. 1.7×1015
C. 2.3×1020 D. 2.3×1016
定向移動(dòng)　

安培（A）　
自由電荷　
電壓　
正電荷　
深化　　電流的三個(gè)表達(dá)式
項(xiàng)目 公式 適用范圍 字母含義 公式含義
定義式 一切電路 q為時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量
微觀式 I＝nqSv 一切電路 n：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)
q：每個(gè)自由電荷的電荷量
S：導(dǎo)體的橫截面積
v：電荷定向移動(dòng)速率 從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小
決定式 金屬、電解液 U：導(dǎo)體兩端的電壓
R：導(dǎo)體本身的電阻
A. 時(shí)間t內(nèi)流過(guò)該導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為et
C. 將金屬絲均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，其電阻也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
D. 將金屬絲接入電路，隨著溫度的升高其電阻變小
B
A. 90 A B. 60 A C. 9 A D. 6 A
A
D
二、部分電路歐姆定律及電阻定律
B
A. 2∶3 B. 2∶1
C. 5∶3 D. 1∶3
深化1　　電阻與電阻率的區(qū)別
（1）電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，而電阻率則反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞.
（2）導(dǎo)體的電阻大，電阻率不一定大，它的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小，電阻不一定小，即它對(duì)電流的阻礙作用不一定小.
（3）導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān).
深化2　　電阻的決定式和定義式的區(qū)別
公式
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)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質(zhì)溶液 適用于任何純電阻導(dǎo)體
深化3　　I－U圖線與U－I圖線的對(duì)比
C
A. 隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
D. 對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率等于圖中矩形PQOM所圍的面積
BC
A. 該大氣層的等效電阻約為600 Ω
B. 該大氣層的平均漏電電流約為1.8×103 A
C. 該大氣層的平均電阻率約為1.7×1012 Ω·m
D. 該大氣層的平均電阻率約為1.7×108 Ω·m
C
A. 白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小
B. 對(duì)應(yīng)A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tan α
三、電功　電功率　焦耳定律
A. R1 B. R2 C. R3 D. R4
A
IUt　
UI　
I2Rt　
I2R　
　深化1　　電功和電熱、電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系
意義 公式 聯(lián)系
電功 電流在一段電路中所做的功 W＝UIt 對(duì)純電阻電路，電功等于電熱，W＝Q＝UIt＝I2Rt；對(duì)非純電阻電路，電功大于電熱，W＞Q
電熱 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 Q＝I2Rt
電功率 單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功 P＝UI 對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率，P電＝P熱＝UI＝I2R；對(duì)非純電阻電路，電功率大于熱功率，P電＞P熱
熱功率 單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 P＝I2R
　深化2　　電動(dòng)機(jī)的三個(gè)功率及關(guān)系
輸入功率 電動(dòng)機(jī)的總功率P總＝P入＝UI
輸出功率 電動(dòng)機(jī)做有用功的功率，也叫機(jī)械功率
熱功率 電動(dòng)機(jī)的線圈有電阻，電流通過(guò)線圈時(shí)會(huì)發(fā)熱，熱功率P熱＝I2r
三者關(guān)系 P總＝P出＋P熱
效率
特別說(shuō)明 ①正常工作的電動(dòng)機(jī)是非純電阻元件.
②電動(dòng)機(jī)因故障或其他原因不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)純電阻元件
角度1　純電阻電路的計(jì)算
A. 1∶1∶4 B. 1∶1∶1
C. 1∶1∶2 D. 2∶2∶1
A
A. 掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是0.2 A
B. 掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電壓為15 V
C. 掃地機(jī)器人正常工作150 min消耗的電能為3.6×105 J
D. 掃地機(jī)器人的電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為7.5 Ω
B
BD
A. 充電寶輸出的電功率為UI－I2r1
B. 手機(jī)電池的熱功率為I2r2
D. 手機(jī)電池增加的化學(xué)能為UIt－I2r2t
限時(shí)跟蹤檢測(cè)
A級(jí)·基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一　電流的理解與計(jì)算
A. 2.8倍 B. 3.7倍
C. 4.2倍 D. 5.5倍
B
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A
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A. 通過(guò)A、B的電流之比為2∶1
B. 通過(guò)A、B的電流之比為1∶2
C. A、B中自由電荷定向移動(dòng)速率之比為2∶1
D. A、B中自由電荷定向移動(dòng)速率之比為1∶2
D
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題組二　部分電路歐姆定律及電阻定律
A. 此時(shí)流過(guò)三導(dǎo)體的電流均為1 A
B. R1∶R2∶R3＝1∶2∶3
C. 若將三導(dǎo)體串聯(lián)后接在3 V的直流電源上，則三導(dǎo)體的阻值之比不變
D. 若將三導(dǎo)體并聯(lián)后接在3 V的直流電源上，則通過(guò)它們的電流之比I1∶I2∶I3＝2∶3∶1
A
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解析：由題圖可知，R1為1 Ω，R2為3 Ω，當(dāng)三個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)時(shí)，通過(guò)各個(gè)導(dǎo)體的電流相等，則三個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓之和應(yīng)為6 V，則由題圖可知，三個(gè)導(dǎo)體中的電流應(yīng)為1 A，電壓分別為1 V、3 V、2 V，則由歐姆定律可知，電阻之比為R1∶R2∶R3＝1∶3∶2，故A正確，B錯(cuò)誤；若將三個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)接在3 V的電源上時(shí)，兩定值電阻的阻值不變，而C因?yàn)殡妷鹤兓瑒t電阻一定變化，比值變化，故C錯(cuò)誤；若將三個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)在3 V的電源上，通過(guò)各導(dǎo)體的電流分別為3 A、1 A、2 A，即電流之比為I1∶I2∶I3＝3∶1∶2，故D錯(cuò)誤.
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A. 把B均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍后其電阻將變?yōu)? Ω
B. 將A與B并聯(lián)后接在電源上，二者消耗的功率之比為P1∶P2＝3∶1
D. 將A與B串聯(lián)后接在電源上，二者的電壓之比為U1∶U2＝3∶1
AB
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C
題組三　電功　電功率　焦耳定律
主機(jī)基本參數(shù)
產(chǎn)品尺寸 345 mm*345 mm*96 mm
電池 14.4 V/5 200 mA·h鋰電池
產(chǎn)品質(zhì)量 約3.8 kg
無(wú)線連接 WiFi智能快連
額定電壓 14.4 V
額定功率 55 W
A. 額定工作電流為0.25 A
B. 充滿電后正常工作的時(shí)間為2.5 h
C. 電池充滿電后儲(chǔ)存的總電荷量為18 720 C
D. 以額定電流工作時(shí)每小時(shí)消耗能量為55 J
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B級(jí)·能力提升練
A. ρnev2 B. ρnevL
B
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BC
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9. 如圖所示，電源內(nèi)阻不計(jì)，閉合開(kāi)關(guān)S后，標(biāo)有“1.5 A　12 W”的燈泡恰能正常發(fā)光，流經(jīng)電源的電流為2 A，直流電動(dòng)機(jī)M的繞線電阻R0＝4 Ω，求：
（1）電源的電壓；
答案：（1）8 V　
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（2）10 s內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量Q；
答案：（2）10 J　
（3）直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率；
答案：（3）3 W　
解析：（3）電動(dòng)機(jī)的總功率P＝UI1＝4 W　電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)＝P－P0＝3 W.
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（4）若電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中轉(zhuǎn)子被卡住，則此時(shí)的熱功率為多大.
答案：（4）16 W
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