第一节 部分电路欧姆定律、焦耳定律
一、电流
1、形成电流的有效条件：（1）____________________________ （2）____________________________ 2、电流的定义式：_______________________单位：__________ 3、电流方向规定：__________________________ 4、电流的微观表达式：______________________ 二、电阻、电阻率
1、电阻
（1）定义式（部分电路欧姆定律）：______________ （2）决定式（电阻定律）______________ 2、电阻率
（1）物理意义：反映材料______的物理量，是导体材料本身 的属性，与导体的长度和横截面积无关. （2）电阻率与温度的关系：
①金属的电阻率随温度升高而______；
②半导体的电阻率随温度升高而______；
③合金导体的电阻率随温度升高而几乎______；
④当温度降到一定程度时，有些导体的电阻率突然_________而变成超导体.
三、电功率、焦耳定律 1、电功
（1）定义：电路中，自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成_____， 电场力对自由电荷做功. （2）定义式：_____________
（3）实质：_____转化成其他形式能的过程.
2、电热
（1）焦耳定律：电流流过导体产生的热量，跟电流的____成正比， 跟____成正比，跟_____成正比. (2) 定义式：Q=________
四、串并联电路 1、串联电路特点：
（1） 电流：串联电路的电流___________
(2) 电压： 串联电路的总电压等于各个导体两端的电压___________ （3）电阻：串联电路的总电阻等于各个导体的电阻_______________
2、并联电路特点：
(1)电流：并联电路干路中的总电流等于各支路电流_____________ (2) 电压：并联电路的总电压与各支路电压__________
（3）并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数_____
【考点知识解读】
考点一、部分电路欧姆定律
剖析:
1.设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的速率为v，那么时间t
内通过某一横截面的自由电子数为nSvt.如果电子的电荷量为e，那么时间t内通过横截面积的电荷量为q=neSvt.根据q=It，就可以得到电流和自由电子定向移动速率的关系式I=neSv.
2.导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比.公式为I?UR.
（1）、适用范围：适用于金属导电和电解液导电，对于气体导电不适用. （2）、应用公式I?UR时注意，I、U、R三个物理量必须应对于同一段电路或者同一段导体，I、U必须是同一
时刻的电流和电压. （3）、R?UI是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，但不可错误的认为“电阻跟两端的电压成正比，
跟电流成反比”或者“导体不存在电流就不存在电阻”. （4）、电阻定律R??LS是导体电阻的决定式，电阻率反映了材料对电流的阻碍作用，而电阻是长度、横截面积
和材料都确定时的一段特定的导体对电流的阻碍作用. （5）、伏安特性曲线：描述导体的电压随电流怎样变化的曲线.若I-U曲线是过原点的一条直线，这样的元件叫做线性元件；I-U图线为曲线的元件叫做非线性元件. 【例题1】、一根铜线横截面积为S，单位体积内自由电子数为n，当通以恒定电流时，设自由电子定向移动的平均速率为v，设每个电子的电量为e，则时间t内通过铜线横截面的电量为 ，铜线中的电流强度为 .
解析：本题考查的是电流的微观表达式.
t时间内通过的电量为n与通过体积的乘积，即q=neSvt，所以I=q/t，即I= neSv. 答案：neSvt，neSv.
【变式训练1】、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
考点二、电功和电热的关系
剖析:
1、电功是电能转化成其他形式能的量度.电热是电能转化成内能的量度.计算电功时用公式W?UIt，计算电热时用公式Q?I2Rt.
2、从能量转化的角度看，电功和电热间的数量关系是：W?Q，具体的说：
（1）纯电阻电路：如含有白炽灯、电炉、电烙铁等的电路，电能全部转化成内能，此时有W?Q，计算电功和
U2电热时，可采用公式W?Q?IRt?UIt?2Rt?Pt中的任何一形式均可.
（2）非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电能除转化成内能外，还转化为机械能、化学能等，此
2时有W?Q，电功只能用W?UIt进行计算，电热只能用Q?IRt进行计算.
提醒思考：含有电动机的电路一定是非纯电阻性电路吗？
【例题2】、有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中时电机不转，测得流过电动机的电流为0.4A.若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A. （1）电动机正常工作时的输出功率多大？
（2）如果在电动机正常工作时转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
解析：本题考查学生对纯电阻电路和非纯电阻电路的理解和灵活运用，电动机正常工作时是非纯电阻性元件，但当电动机被卡住不转时就成了纯电阻性元件.具体解析如下： （1）r=0.2/0.4=0.5Ω；P=UI-I2r=1.5W （2）P’=U/r=8W 答案：1.5W 8W
2
【变式训练2】
已知如图，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
R1 R3 R2 考点三、串并联电路的特点：
剖析:
1、串联电路干路电流处处相等，各电阻分担的电压和功率与电阻成正比，各电阻有分压作图8-1-1 用；并联电路各支路电压相等，各支路分担的电流与电阻成反比，各支路电阻有分流作用. 2、电压表、电流表的改装 （1）电流表G（表头）
当线圈中有电流流过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，可以证明I??，所以根据表头的指针偏转的角度可以测出电流的大小，且表盘的刻度是均匀的.表头的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug三者的关系是U（2）电压表及大量程电流表的改装
原理
g?IgRg.
改装成电压表 _______电阻分压 改装成大量程电流表 _______电阻分流
改装原理图
分压电阻或者分流电阻
Rx=
UUgRg?Rg
Rx=
IgI?IgRgRxRg?RxRg
改装后电表的内阻
RV=Rg+Rx> Rg RA=< Rg
【例题3】、如图8-1-2所示，已知R1=3kΩ，R2=６kΩ，电压表的内阻为9 kΩ，当电压表接在R1两端时，读数为2 V，而当电压表接在R2两端时读数为3.6 V，试求电路两端(AB间的)的电压和电阻R的阻值.? 解析：本题考查的是闭合电路欧姆定律的灵活应用.
在此处要把电压表看成一个大电阻，然后分清电路的串并联结构，根据闭合电路欧姆定律列出对应的方程即可求解.
具体解析为：U?U1RV||R1U2RV||R2(RV||R1?R2?R)
U?(RV||R2?R1?R)
代入数据联立解得：U=16.2V，R=6.6Ω.
答案：U=16.2V，R=6.6Ω
图8-1-2
【变式训练3】
已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？
A. L C. D. L 2 B. L 11 L2 L1 L2 L1
R R R R L2 图8-1-3
【考能训练】 A 基础达标
1.关于电阻率，下列说法中不正确的是（ ） ．．．
A． 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好
B． 各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大 C． 所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零
D． 某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻
2．一个标有“220V 60W”的白炽灯泡，当用多用电表的欧姆挡去测量它的电阻时，其阻值（ ） A．接近于807Ω B接近于0Ω
C．明显大于807Ω D．明显小于807Ω
3.如图8-1-4所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是（ ） A．P＝IR B.P＝
2
U2R
A U B C.P＝IU D.以上公式都可以
I 居民楼 图8-1-4
4.如图8-1-5所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm，bc=5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流强度为1 A，若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为 A.4A B.2A C.
12A D.
14A
图8-1-5
R1 R2 S G 图8-1-6 5．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后的保温状态，如图8-1-6所示是一学生设计的电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关．下列说法中正确的是（ ） A． 加热状态时是用R1、R2同时加热的． B． 当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态 C． 要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的1/8，R1/R2应为7∶1 D． 要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的1/8，R1/R2应为（22－1）∶1
6、对一个标有“220V，60W”的白炽灯泡，由零逐渐加大电压，直到220V.此过程中，电压U和电流I的关系可
用图线表示.在下图给出的四个图线中，肯定不符合实际情况的是（ ）
图8-1-7
7、如图8-1-8所示是一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻．现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知（ ） A．ab间电路通，cd间电路不通 B．ab间电路不通，bc间电路通 C．ab间电路通，bc间电路不通 D．bc间电路不通，cd间电路通
8、如图8-1-9所示的电路中，电阻R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，在A、B间接电源，S1、S2都打开，此时电阻R1、R2、R3消耗的功率之比P1：P2：P3= ；当S1、S2都闭合时，电阻R1、R2、R3消耗的功率之比P'1：P'2：P'3= ．
图8-1-9
A
R1 S1 R2 R3 B
a ～ d R3 R1 R2 c b 图8-1-8
9.在图8-1-10中，AB和A′B′是长度均为L＝2km，每km电阻值为ρ＝1Ω的两根输电线．若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电动势E＝90V、内阻不计的电源：当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为UB＝72V；当电源接在B、B′时，测得A、A′间电压为UA＝45V.求A与C相距多远？
10、一直流动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0.3V，电流为0.3A，松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，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?
A′ R C′ 甲
图8-1-10 UB B′ UA A′ R C′ 乙
B′ E
A C B A C B