第1讲电流电阻电功电功率学习目标1.了解电流的定义式，会推导电流的微观表达式。2.会用电阻定律和欧姆定律进行计算，理解伏安特性曲线。3.理解电功、电功率、焦耳定律，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路。1.2.3.4.5.6.7.1.思考判断Q(1)由I＝t可知，I与Q成正比，与t成反比。(×)U(2)由R＝I知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比。(×)(3)电阻率越大，导体对电流的阻碍作用就越大。(×)U2(4)公式W＝UIt＝Rt＝I2Rt适用于所有电路。(×)(5)在非纯电阻电路中，P＝UI＝I2R＋P。(√)其他(6)焦耳定律只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路。(×)2.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10cm，bc＝5cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为()A.0.5AB.1AC.2AD.4A答案A3.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2V电压的电路中，正常工作时的电流是1A，此时，电动机的输出功率是P；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，出电动机的发热功率是P，则()热A.P＝2W，P＝0.5W出热B.P＝1.5W，P＝8W出热C.P＝2W，P＝8W出热D.P＝15W，P＝0.5W出热答案B考点一电流的理解与计算1.利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则：(1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq。L(2)柱体中全部电荷通过横截面的时间t＝v。Q(3)电流的微观表达式I＝t＝nqSv。2.三种电流表达式的比较公式公式含义QQ1定义式I＝tt反映了I的大小，但不能说I∝Q，I∝t微观式I＝nqSv从微观上看n、q、S、v决定了I的大小U1决定式I＝RI由U、R决定，I∝U，I∝R1.如图1所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S接到位置1，电容器充电后电压为6kV；将开关S接到位置2，电容器在2ms内通过人体完成放电，已知电容器的电容为30μF，则这次放电通过人体组织的平均电流为()图1A.90AB.60AC.9AD.6A答案A解析电容器充电后带电荷量为Q＝CU＝30×10－6×6×103C＝0.18C，放电过Q0.18程的平均电流为I＝＝A＝90A，故A正确。t2×10－32.(2024·江苏无锡市模拟)如图2所示，一根长为L、横截面积为S、电阻率为ρ的金属棒，棒内单位体积内的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速度为v，则电子移动时受到的平均阻力大小为()图2mv2ρe2v22vD.A.2LB.mvSnC.ρneSL答案CU，由欧姆定解析金属棒内的电场可认为是匀强电场，其电场强度大小为E＝LL律可知，金属棒两端的电压为U＝IR，又R＝ρ，由电流微观表达式I＝neSv，联S立可得金属棒内的电场强度大小为E＝ρnev，则电子运动时受到的平均阻力大小为f＝eE＝ρne2v，故C正确。考点二欧姆定律、电阻定律及伏安特性曲线的理解和应用1.电阻与电阻率的区别(1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏。(2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它对电流的阻碍作用不一定小。(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。2.电阻的决定式和定义式的区别lU公式R＝ρSR＝I电阻的决定式电阻的定义式提供了一种测电阻的方法，并不说明说明了电阻的决定因素区别电阻与U和I有关只适用于粗细均匀的金属导体和适用于任何纯电阻导体浓度均匀的电解质溶液3.I－U图线与U－I图线的对比例1在图3甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是()图3A.灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍B.灯泡L1的电阻为7.5ΩC.灯泡L2的电阻为12ΩD.灯泡L3两端的电压为1.5V答案D解析因为电源电动势为3V，且电源内阻不计，灯泡规格相同，根据电路图可知灯泡