高考物理一轮复习典例精析课件第七章恒定电流闭合电路的欧姆定律文字版.ppt

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1、第七章恒定电流闭合电路的欧姆定律第1节电流电阻电功和电功率例1（2009·全国）(15分)某材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+αt),其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数.金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,碳的电阻率为3.5×10-5Ω·m,在0℃附近时，铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1,碳的电阻

2、温度系数为-5.0×10-4℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).【点拨】（1）应用电阻定律求每个棒的电阻.（2）根据两棒是串联关系可求总电阻.（3）总电阻的值在0℃附近是定值.【解析】满分展示设所需碳棒的长度为L1，电阻率为ρ1，电阻温度系数为α1；铜棒的长度为L2，电阻率为ρ2，电阻温度系数为α2.根据题意有ρ1=ρ10（1+α1t)①1分ρ2=ρ20（1+α2t)②1分式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0℃时的电阻率.设碳棒的电阻为R1，铜棒的电阻为R2，有

3、R1=ρ1L1/S③1分R2=ρ2L2/S④1分式中S为碳棒与铜棒的横截面积.碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R=R1+R2⑤1分L0=L1+L2⑥1分式中L0=1.0m联立以上各式得R=ρ10L1/S+ρ20L2/S+(ρ10α1L1+ρ20α2L2)/St⑦3分要使电阻R不随温度t变化，⑦式中t的系数必须为零.即ρ10α1L1+ρ20α2L2=0⑧3分联立⑥⑧得L1=ρ20α2/(ρ20α2-ρ10α1）/L0⑨1分代入数据解可得L1=3.8×10-3m2分1.(2010·北京模拟)根据电阻定律可得电阻率ρ=RS/l.对于温度一定的某种金属导线来说，它

4、的电阻率()A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料本身的特性决定【解析】电阻率是反映导体材料导电性能好坏的物理量，大小与温度有关，但与导体电阻的大小、长度和横截面积无关，仅存在一定的数量关系，故只有D正确.【答案】D例2如图所示的I-U图象对应的两个导体,求:(1)电阻之比R1∶R2=.(2)若两导体中的电流相等（不为0）时，电压之比U1∶U2=.(3)若两导体中的电压相等（不为0）时，电流之比I1∶I2=.【点拨】正确理解图象的含义是解决问题的关键.【解析】(1)在I-U图象中为直线斜率tanθ=I/U=1/R，故R

5、=ΔU/ΔI，于是得R1=1/0.1Ω=10Ω,R2=1/0.3Ω=10/3Ω,故R1∶R2=3∶1.(2)由欧姆定律可得U=IR，当I相同时，U∝R，故U1∶U2=R1∶R2=3∶1.(3)根据欧姆定律可得I=U/R，当U相同时，I∝1/R，故I1∶I2=R2∶R1=1∶3.也可由图象直接得出.【答案】（1）3∶1（2）3∶1（3）1∶32.如图所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域.现把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R.下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是

6、()A.特性曲线在Ⅰ区，P1

7、率为输出功率.【解析】电动机不转时可视为纯电阻，由欧姆定律得R=U1/I1=5Ω，这个电阻可认为是不变的.电动机正常转动时，输入的电功率为P电=U2I2=36W，内部消耗的热功率P热=I22R=5W，所以机械功率P=36W-5W=31W.3.一个电解槽的额定电压为U，电流为I，电阻为R，当它正常工作时，以下说法正确的是()A.电解槽的功率为U2/RB.电解槽的热功率为I2RC.电解槽的输出功率为UID.电解槽的热功率为U2/R【解析】电解槽为非纯电阻，故计算其电功率只能用W=UI，故A错误.计算其热功率只能用Q=I2R.根据热功率的公式可以得到D错误