当前位置：首页 > 《中学生理化报》
恒定电流 5-8节
一、新知导学
1、电功（W）：
（1）定义：电流流过导体，导体内的自由电荷在电场力作用下发生______，在移动的过程中，电场力对自由电荷做了______，也就是通常说的电流做的功，简称电功。
（2）公式推导：电场力的功的定义式______，电流的定义式
_________，则有W=_______。即电流在一段电路中所做的功等于这段电路_______、电路中的_______、_______三者的乘积。在纯电阻电路中还可写成：W=_______=_______。 （3） 国际单位：_______（符号J），常用的单位还有：千瓦时（kW·h）,亦称为度，1kW·h=_______J 。 2、电功率（P）
（1）定义： 内电流所做的功叫做电功率。
（2）表达式：电流在一段电路上做功的功率等于 与 的乘积。即P = 。
（3）单位：国际单位制中： 。 （4）物理意义：表示电流做功的 。 3、电功和电热的区别和联系
在纯电阻电路中：电流通过用电器以 为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电
U2t.同烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为 ，电功 电热，即W=UIt=IRt=R2
U2理P=UI=IR=.在非纯电阻电路中，电功 电热。
R2
4、导体的电阻R
（1）同种材料的导体，其电阻R跟它的长度l成______比，跟它的横截面积S成______比；导体的电阻还与构成它的材料有关．公式：__________，ρ为材料的________，反映材料导电能力的强弱，单位为Ω·m. （2）电阻率跟温度的关系：各种材料的电阻率一般都随______________的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而______________，有些合金如锰铜、镍铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响.
5、闭合电路的欧姆定律
（1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 。
（2）公式I= ，适用于 电路，或E= + ，即电动势等于内、外电路的 之和，适用于 电路。 6. 路端电压U和负载R的关系
（1）外电阻R增大时，电流I ，外电压U ，当R增大到无限大（断路）时，I= ,U= ，即断路时的 等于电源 。
（2）外电阻R减小时，电流I ，路端电压U ，当R减小到零时，
I= ,U= 。可见，短路时通过电源的电流最大，此时容易烧毁电源，绝不允许将电源两端用导线 在一起。
（3）关系式U= ，对给定电源， 和 是一定的。 （4）U-I图象
如图所示，由U= 知，U-I图象是一条向下倾斜的 。该直线与纵轴交点的坐标（纵截距）表示电源的 ，与横轴交点的坐标（横截距）表示 的电流。直线斜率的绝对值表示电源的 . 7、多用电表
（1）功能：共用一个表头，选择不同的档位可以分别测量 、 和 等物理量。 （2）内部结构
如图2.8-5所示是简化的多用电表电路图，它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换
开关S等部分组成。图中1、2为 测量端，3、4为 测量端，5、6。 为 测量端。测量时， 表笔插入“-”插孔， 表笔插入“+”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。
（3）外部结构
如图所示是一种指针式多用电表外形图，表的上半部分
为 ，下半部分是 ，周围标有测量功能的区
域及量程。在不使用时，应把选择开关旋到 档或 档。
二、对标自检
【自我测评】
1、关于公式：○1 P =IU 、○2 P =I R 、○3 P =U /R ，下述正确
2
2
的是： （ ）
A．公式①适用于任何电路的电功率 B．公式②适用于任何电路的电功率
C．公式①、②、③均适用于任何电路的电功率 D．以上说法均不正确 2、两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为：（ ）
A.5:5B.10:20C.5:10D.1:2000
3、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R。设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内： （ ）
A．电炉和电动机产生的电热相等
B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C．电炉两端电压小于电动机两端电压 D．电炉和电动机两端电压相等
4．电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是 A.将金属丝拉长至2L B.将金属丝拉长至4L
C.将金属丝对折后拧成一股 D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍 5．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是
A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的1/3 B.金属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
6.若考虑温度对灯丝电阻率的影响，一个小灯泡接入电路后，其伏安特性曲线是下图中的
7．下列说法正确的是 ( )
A．电源被短路时，放电电流无穷大 B．外电路断路时，路端电压最高
C．外电路电阻减小时，路端电压升高 D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变
8．A、B、C是三个不同规格的灯泡，按图2-34所示方式连接恰好能正常发光，已知电源的电动势为E，内电阻为r，将滑动变阻器的滑片P向左移动，则三个灯亮度变化是（ ）
A A．都比原来亮 B．都比原来暗 C．A、B灯比原来亮，C灯变暗
B P D．A、B灯比原来暗，C灯变亮 C
2-34 9.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为 图
（ ）
A．1Ω B．2Ω C．4Ω D．8Ω
10.用多用电表欧姆挡测电阻，有许多注意事项，下列说法中哪些是错误的( )． A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零 B．每次换挡后必须电阻调零
C．待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量
D．两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此，应当用两个手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起
11.一个标明“1kΩ，10W”的电阻，允许通过的最大电流为 ，允许加在这个电阻两端的最大电压为 。当这个电阻两端的电压为40V时，它消耗的实际功率为 。（设电阻阻值不随温度变化）
12.两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，导线B对折后结合起来，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比RA:RB为______，相同时间内通过导体横截面的电荷量之比qA:qB为______
13.一台电动机，线圈电阻为4Ω，当它两端所加电压为220 V时，通过的电流是5A问：
（1）电动机的输入功率多大？ （2）电动机每分钟消耗电能多少？
（3）电动机每分钟产生的电热多少？产生机械能多少？
14.如图2-41所示电路中，电阻R1=8Ω.当电键S断开时，电压表的示数为5.7V，电流表的示数为0.75A，电源总功率是9W；当电键S闭合时，电压表的示数为4V.若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9:16，求电源的电动势和电阻R2、R3. 图2-41
三、学法高清视野
1.电功和电热
（1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，
U2t.电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=UIt=IRt=R2
U2同理P=UI=IR=.
R2
（2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2R t（电枢的电阻生热）.这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其他＋Q.
（3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I 2R t=Ut；在非纯电阻电路中，电功大于电热，W>Q，这时电功只能用W=UIt
R2计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。
例1一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 V，电流为0.3 A。松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？
参考答案：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：r＝U/I＝0.3/0.3 Ω＝1 Ω。
电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P入＝I1U1＝0.8×2
2
W＝1.6 W，电动机的机械功率P机＝P入－I1r＝1.6 W－0.82×1 W＝0.96 W。
说明：在非纯电阻电路里，要注意区别电功和电热，注意应用能量守恒定律。①电热Q＝I2Rt。②电动机消耗的电能也就是电流的功W＝IUt。③由能量守恒得W＝Q＋E，E为其他形式的能，这里是机械能。④对电动机来说，输入的功率P入＝IU；发热的功率P热＝I2R；输出的功率，即机械功率P机＝P入－P热＝UI－I2R。 2.闭合电路的动态分析“四法”
例１：在如图所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时,
本文作者：...共分享92篇相关文档
