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。
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1.思考判断
(1)由I＝eq\f(Q,t)可知，I与Q成正比，与t成反比。()
(2)由R＝eq\f(U,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。()
(4)公式W＝UIt＝eq\f(U2,R)t＝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.0.5A B.1A
C.2A D.4A
3.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出；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P热，则()
A.P出＝2W，P热＝0.5W
B.P出＝1.5W，P热＝8W
C.P出＝2W，P热＝8W
D.P出＝15W，P热＝0.5W
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。
(2)柱体中全部电荷通过横截面的时间t＝eq\f(L,v)。
(3)电流的微观表达式I＝eq\f(Q,t)＝nqSv。
2.三种电流表达式的比较
公式
公式含义
定义式
I＝eq\f(Q,t)
eq\f(Q,t)反映了I的大小，但不能说I∝Q，I∝eq\f(1,t)
微观式
I＝nqSv
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
决定式
I＝eq\f(U,R)
I由U、R决定，I∝U，I∝eq\f(1,R)
1.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1
A.90A B.60A
C.9A D.6A
2.(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2
A.eq\f(mv2,2L) B.mv2Sn
C.ρne2v D.eq\f(ρe2v,SL)
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
公式
R＝ρeq\f(l,S)
R＝eq\f(U,I)
区别
电阻的决定式
电阻的定义式
说明了电阻的决定因素
提供了一种测电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关
只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液
适用于任何纯电阻导体
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3
A.灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍
B.灯泡L1的电阻为7.5Ω
C.灯泡L2的电阻为12Ω
D.灯泡L3两端的电压为1.5V
听课笔记
3.有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映