時間：2023-09-28 15:43:55
序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇歐姆定律成立條件范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。
一、歐姆定律發現歷程溯源
2.相同之處
歐姆定律適用于線性元件，如金屬等，不適用于非線性元件，如氣態導體等。
三、三點質疑
1.線性元件存在嗎
材料的電阻率ρ會隨其他因素的變化而變化（如溫度），從而導致導體的電阻實際上不可能是穩定不變的，也就是說理想的線性元件并不存在。在實際問題中，當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時，可以近似看作線性元件，但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立，例如常用的炭膜定值電阻，其額定電流一般較小，功率變化范圍較小。
2.對所有非線性元件歐姆定律都不適合嗎
在上述所有表述中都有歐姆定律適用于金屬導體之說，又有歐姆定律適用的元件是線性元件之說，也就是說金屬是線性材料，而我們知道，白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的，也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件，但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件，因此這里的表述就不正確，為了避免這種自相矛盾，許多資料上又說歐姆定律的應用有“同時性”，或者說“歐姆定律不適用于非線性元件，但對于各狀態下是適合的”，筆者總覺得這樣的解釋難以讓學生接受，有牽強之意，給教師的教造成難度，既然各個狀態下都是適合的，那就是整個過程適合呀。
3.對歐姆定律適合的元件I與R一定成反比嗎
I與R成反比必須有“導體兩端的電壓U相同”這一前提，在這一前提條件下改變導體的電阻R，那么通過導體的電流就會發生變化，因而導體的工作點就發生了變化，其制作材料的電阻率 ρ就隨之變化，因此導致電阻又會發生進一步的變化，這樣又會導致電流產生進一步的變化，所以實踐中多數情況下I與R就不會成嚴格的反比關系，甚至相差很大。
四、兩條教學對策
1.歐姆定律的表述需要改進
其實早就有一些老師對歐姆定律的表述進行過深入的分析，并結合他們自身長期的教學經驗，已經提出了歐姆定律的表述的后半部分“I與R成反比”是多余的，應該刪除，筆者也贊成這種做法，因為這種說法本身就是不準確的，這也是在上述三種大學普通物理教材中都沒有出現這個說法的原因。
通過對歐姆定律發現歷程的溯源，可知歐姆當時發現這一電路定律時也沒有提出“反比”這一函數關系，只是定量地給出了一個等式，因此，筆者認為歐姆定律的現代表述有必要改進，既要傳承歐姆當時的公式，也要符合實際情況，所以筆者認為歐姆定律應該表述為：通過導體的電流強度等于導體兩端的電壓與導體此時的電阻之比。
那么，為什么連“I與U成正比”也省去呢？當R一定時，I與U成正比是顯然的，但如果在歐姆定律的表述中一旦出現“I與U成正比”的說法，學生就會很自然地想到“I與R成反比”，而這種說法是不對的，所以表述中最好不要出現“I與U成正比”和“I與R成反比”這兩種說法。
2.線性還是非線性元件的區分不能以材料種類為判斷標準
同樣是金屬材料，鎢絲的伏安特性是非線性的，而一些合金材料導體的伏安特性卻是非常接近理論線性，如標準電阻。所以我們在區分線性元件還是非線性元件時，不能以導體的材料種類作為判斷的標準，而只能通過實驗測定，得到I-U圖象，以此來作為判斷依據。
（1）對于萬有引力定律的表達式F=Gm1m2/r2，有同學認為當r0時，F∞。雖然萬有引力定律適用于一切物體，但公式F=Gm1m2/r2計算萬有引力時，卻有一定的適用條件：
嚴格地說，萬有引力定律的公式只適用于計算質點間的相互作用。質點本身就是一個理想化的模型，當兩個物體間的距離比物體本身大得多時，可以認為是質點。認為當r0時，F∞的錯誤原因就在于實際情況中根本不可能出現r=0的情況，也就是說，在r0時，有質量的物體也就不能再看成質點了。
對于萬有引力定律的適用還可以有下面兩種情況：一是當兩物體距離很近時，如果質量都是分布均勻的球體，此時r應是兩球體球心間的距離，二者間距離最小也是在它們接觸時，r為兩球半徑之和，而不是0。二是若為一均勻球體與球外一質點的萬有引力也可用此公式，式中r是球心到質點的距離，此距離最小是球的半徑，也不是0。
（2）對于庫侖定律公式：F=KQ1Q1/r2僅適用于真空中（空氣中近似成立）的兩個點電荷間的相互作用，在理解庫侖定律時，常有同學認為：r0時，得出庫侖力F∞。
從數學的角度分析，這是正確的結論，但從物理學的角度分析，這一結論是錯誤的，錯誤的原因和對萬有引力錯誤認識是類似的，原因在于當r0時，兩電荷已經失去了點電荷成立的條件，何況實際電荷都有一定的大小，根本不會出現r=0的情況，也就是說，在r0時電荷已經不能再看成點電荷了，違背了庫侖定律的適用條件（真空、點電荷），不能再運用庫侖定律計算兩電荷間的相互作用了。
（3）對于閉合電路歐姆定律，根據歐姆定律及串、并聯電路的性質來分析電路中某一電阻變化而引起的整個電路中各部分電學量的變化情況，在分析這一動態電路的基本方法中，可以用極限方法。極限法：因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。
先用兩個例題來分析：
例1 如右圖所示電路中，已知電源電動勢E=3V，內電阻r=1Ω，R1=2Ω，滑動變阻器R的阻值可連續增大，求：當R多大時，R1將消耗的功率最大，且為多少？
解析 由P=I2R知，對于R1消耗的功率
P1=I2R1當I最大時，P1最大，要使I最大則由I=E/（r+R1+R）可知應使R=0，當R=0時R1將消耗的功率最大：Pm= R1E2/(r+ R1）2 =2W
例2 分析閉合電路路端電壓與電流關系：U=E-Ir ；I=E/（r+R）。（E、r不變）
用極限法來分析是很容易理解的。
如果從數學角度來分析，U與I成一元一次函數關系，很容易得出U與I的圖線：
題目：如圖（1）所示，磁流體動力泵的矩形槽左右兩側壁是導電極板，前后兩壁是絕緣板，槽寬L=5cm，高h=10.5cm，槽的下部與水銀面接觸，上部與一豎直非導電管相連，勻強磁場方向垂直于絕緣壁，磁感應強度B=0.1T，給兩導電板間加一電壓U=1v，取水銀的電阻率ρ=10Ω?m，水銀密度ρ=1.4×10kg/m，則水銀在泵中可上升的高度是多少？
此題是電磁學與生產技術相結合的問題，此題提供了磁流體動力泵的結構和工作原理的信息。若把導電板內的水銀看成通電導線，可獲得“通電導線在磁場中受力處于平衡狀態”的物理模型。它在磁場中受到向上的力與向下的力平衡，利用平衡方程即可求解。在解此題時選取不同的研究對象來分析時，往往會收到不同的繁簡效果。
解法一：假設水銀已進入非導電管中并選取高出水銀面的整個水銀柱（包括大、小柱體中的水銀）為研究對象，其在豎直方向受力如圖（2）所示，其受到重力mg、矩形槽頂壁的彈力F、F，安培力F四個力作用，并設槽長為d，非導電管寬為L′，所求水銀在泵中上升的高度為H：
由電阻定律得：R=ρ（1）
由歐姆定律得：I=（2）
由安培力公式得：F=BIL（3）
由（1）（2）（3）得：F=BhdU/ρ（4）
由密度公式得：mg=ρVg=ρg（V+V）（5）
由體積公式得：V=Lhd（6）
V=（H-h）（dL′）（7）
由（5）（6）（7）得：mg=ρg［Lhd+(H-h)dL′］（8）
由壓強公式得：F+F=ps=ρg（H-h）d（L-L′）（9）
由平衡條件得：F=mg+F+F（10）
由（4）（8）（9）代入（10）得：
H===1.5m
點評：因為H＞h，所以水銀進入非導電管，即假設成立，水銀在泵中上升的高度為1.5m，但學生不僅在受力分析時常將矩形槽頂壁的彈力忽略，而且解題時槽長為d這一參數不知道設定，因此用此法解題時常出錯不易解出正確答案。
解法二：選取高出水銀面且寬為非導電管寬L′長為d，高為H的水銀柱為研究對象，其在豎直方向受力如圖（3）所示，受重力mg、安培力F二力作用。
由電阻定律得：R=ρ（1）
由歐姆定律得：I=（2）
由安培力公式得：F=BIL′（3）
由（1）（2）（3）式解得：F=（4）
mg=ρV=ρL′dHg（5）
由平衡條件得：mg=F（6）
將（4）（5）代入（6）
H===1.5m
點評：此法不僅避免了水銀是否進入非導電管的討論，而且使得對研究對象的受力分析更為簡潔了，采用此法求解不容易解錯。
解法三：選取矩形槽底面為研究對象，其在豎直方向受到向上安培力F和向下的壓力F而平衡。
由題意得：F=F（1）
由壓強公式得F=PS（2）
由液體壓強公式得P=ρgH（3）
由幾何圖形得s=dL（4）
由平衡條件得F=F（5）
由（1）（2）（3）（4）代入（5）得
BL=ρgHdL化簡得
H===1.5m
點評：此法最為簡潔，但用此法解題，能力要求較高。
最近我的物理學的也算好，原因是我聯系生活，用科學來揭示生活的哲理。
電流是推動電器工作的動力，就相當于生活中做事的動力。電壓就是我們常說的別人賦予的壓力。俗話說：“有壓力才有動力。”“壓力越大動力越大。”這自然是有道理的（當然有道理，要不怎么流傳了千百年），但他們忘了一點，那就是導體的電阻。方才的結論是在電阻不變的條件下成立的，我把這電阻理解為我們青少年特別強烈的逆反心理。
導體有兩種，大部分溫度越高電阻越高，小部分溫度越大電阻越小。而根據焦爾定律可導出Q=UUt／R。即對大多數來說，在其他條件相同時，壓力（電壓）越大，氣氛越激烈（溫度越高），逆反心理越強（電阻越大），你硬我更硬。
一、教師要為學生閱讀教材創造條件
一方面要經常對學生進行自學能力重要性的教育，使學生充分認識到有了自學能力，才能不斷地充實和更新自己的知識，才能適應迅速發展變化的社會，才能不斷攀登科學的高峰，另一方面要多為學生閱讀課本創造條件，學生自學必須要有時間的保證，現在初中學習的科目繁多，課業負擔較重，學生每天平均用于自學的時間只有2至3小時，學生感到做作業都來不及了，哪有時間去看書??！這就要求我們教師一方面必須改革教學方法，改變那種填鴨式的“滿堂灌”，一堂課如果一講到底，學生便始終處于被動狀態連思考余地都沒有，有些問題即使上課講了，學生做了練了，但一考查起來還是不懂，這說明只有教師的講是不行的，還必須有學生的獨立思考，自己消化才行，另一方面，作業題應少而精，題目是永遠做不完的，重要的是精選典型習題指導學生深入探討，獨立思考，在分析習題過程中探索其規律，使自己在解題的實踐中逐步地掌握其思路和方法?？傊?，教師在教學中要盡量少灌輸，多誘導，使教學過程成為學生在教師的指導下自己學習和鉆研問題的過程。例如在上《歐姆定律》這課時，教師只通過演示實驗講清電流跟電壓的關系，至于電流跟電阻的關系以及歸納得出定律，就可以讓學生自己通過實驗進行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結論，然后教師加以小結，這祥既可以在課堂上有時間讓學生閱讀課本，又可使學生自己實驗、思考、討論和研究問題，更促使學生去認真鉆研教材。
二、根據物理教材的特點加強閱讀指導
物理課本中既有對現象的描述，又有對現象的分析、概括；既有定量的計算，又有要動手做的實驗，在表述方面，既有文學“語言”，又有數學“語言”（公式、圖象）還有圖畫“語言”（插圖、照片）。看這樣的書，既要懂得文字表述的意思，又要理解數學的計算及其含義，有時，還得面圖等等。學生剛開始是不易讀懂，也不習慣的，因此，一開始教師就必須用心的加以引導，要要求學生從頭到尾地看，并給予指導，必要時，在課堂上還得邊讀邊講；重要的句子、結論要求學生用筆劃出來，對一些敘述較復雜的段落還要予分析解釋。例如：《阿基米德原理》這一節，學生通過閱讀課文后，對課文提出的概念、定義和原理就有了一個初步的輪廓，對實驗過程和現象也有所了解，并能作大致的分析，這時教師可通過提問和學生一起進行討論研究，使之進一步理解，然后教師指出，并要求學生對阿基米德原理的理解，應特別明確：誰是受力物體，浮力和大小，方向以及在什么情況下才有浮力等，幫助學生理解“原理”的實質，而不致于去死背條文。物理公式是用數學“語言”來描述物理規律的一種數學表達式，初中學生不易看懂，也往往把它當作代數來看待，這就需要教師一開始就要幫助他們去弄清其含義。其實，數學“語言”和文字“語言”是一致的，因此，先要訓練學生當“翻譯”，經常要求他們將某一物理語言或數學語言“譯”成文字語言或將文字語言“譯”成物理語言或數學語言，例如將“鋼的密度比鋁大，比鉛的小”，“譯”成寫成“P鉛＜P鋼＜P鉛”；又如將歐姆定律I＝U／R公式“譯”寫成“導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比”等等。然后求學生還要了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等，經常通過這樣的訓練，就能逐步的提高他們的閱讀能力。此外，物理課本中還常是一些物理術語，如“屬性”、“豎直”、“狀態”、“路程”等等，初中學生也是不易理解的，也需要教師通過討論、比較，幫助學生去認識、了解。
三、培養預習習慣提升學生自學能力
關鍵詞： 初中物理教學 自學能力 培養方法
一、充分利用物理課本培養學生的自學能力。
初中物理教學大綱明確指出：“自學能力對每個人都是終身有用的，閱讀是提高自學能力的重要途徑。培養學生的自學能力，應從指導閱讀教科書入手，使他們學會抓住課文中心，能提出問題并設法解決，還應鼓勵學生進行課外閱讀?！本唧w說來，我們可以從以下幾個方面著手。
首先，通過演示實驗等為學生閱讀教材創造條件。學生自學必須有時間作為保證，現在中學的科目繁多，各科作業也很繁重。這就要求我們改革教學方法，指導學生花時間深入探討，獨立思考，在分析習題的過程中探索其規律，使自己在解題實踐中逐步地掌握解題思路和方法。例如在上《歐姆定律》這課時，教師只通過演示實驗講清電流跟電壓的關系，至于電流跟電阻的關系，以及歸納得出定律，盡可以放手讓學生自己通過實驗進行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結論，然后加以小結。這樣，既可以在課堂上讓學生有時間閱讀課本，又可使學生自己動手實驗、思考、討論和研究問題，更可促使學生去認真鉆研教材。
其次，根據物理教材的特點，加強閱讀指導。物理課本在表述方面既有文學“語言”，又有數學“語言”（公式、圖像），還有實驗“語言”（插圖、照片）?？催@樣的書，既要懂得文字表述的意思，又要理解數學的計算及其含義，有時還得畫圖，等等。例如：物理公式是用數學“語言”來描述物理規律的一種數學表達式。初中學生不易看懂，也往往把它當做代數來看待。這就需要教師一開始就把公式做些處理以幫助學生去弄清含義，如將歐姆定律I=U/R公式“譯”寫成“導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比”，等等。然后，學生還要了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位，以及單位公式的變形等。課本中還常有一些晦澀的物理術語比較難懂，學生剛開始接觸時是有一定困難的，教師必須用心加以引導，通過這樣的訓練能逐步提高他們的自學能力。
最后，引導學生養成預習的習慣，逐步培養問學能力。初二開始上物理啟蒙課時，教師就應該向學生提出“以課本為主，課前要預習，要學會讀書”的要求，并結合教學提出具體要求。例如：①看完一節（或一段）課文后要了解這節（段）課文講了什么物理現象？某個實驗是怎樣進行的，說明什么問題？②這一節（段）講了什么物理概念和規律？這些概念和規律是什么意思？在日常生活、生產實際中有哪些實例？③在閱讀課本的過程中，還要經常提問“為什么”？并要設法解決。④看完了課文后，有什么不懂、不理解的問題？并把不懂的、有疑問的問題記在筆記本上，以便上課時認真聽講或向老師提問。此外，在每上完一個單元后，還要引導學生自覺認真地進行復習，要求他們再進行一次全面閱讀，在閱讀過程中指導他們前后聯系，縱橫對比，將知識系統化、條理化，形成完整的知識結構，并進一步理解概念的內涵和外延，明確公式和定律的成立條件和適用范圍，使之做到理解知識，并融會貫通?？傊?，培養自學能力是物理教學的戰略任務之一，而提高閱讀能力是培養自學能力的起點。因此，在平時的物理教學中要充分調動學生閱讀課本的積極性，加強指導他們閱讀課本，讓學生在自己的閱讀中獨立地感知、理解教材。通過經常性訓練，學生逐步學會自我學習的方法、研究問題和解決問題的方法，并在訓練中不斷提高自我獲取知識的能力。
二、在自學過程中激發學生積極主動思考，從而培養他們的理解能力、分析綜合能力、推理判斷能力等。
可以說，自學能力的培養過程就是學生理解能力、分析綜合能力和推理判斷能力培養的過程。關鍵是要使學生有正確的學習態度、良好的學習習慣、踏實的學習作風。老師要重視物理概念和物理規律的指導，使學生學會運用物理知識解釋物理現象、尋找物理模型，進行獨立分析和解決實際問題。
一、選擇題(本大題共10小題,每小題7分,共70分。每小題至少一個答案正確,選不全得3分)
1.(2013·蘇州模擬)一臺電動機,額定電壓是100V,電阻是1Ω。正常工作時,通過的電流為5A,則電動機因發熱損失的功率為 ()
A.500 WB.25 WC.1 000 WD.475 W
2.(2013·梅州模擬)下列說法中正確的是 ()
A.由R=可知,電阻與電壓、電流都有關系
B.由R=ρ可知,電阻與導體的長度和橫截面積都有關系
C.金屬的電阻率隨溫度的升高而減小
D.所謂超導體,當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時,它的電阻率突然變為零
3.(2013·泰州模擬)一導體的伏安特性曲線如圖AB段(曲線)所示,關于導體的電阻,以下說法正確的是 ()
A.B點的電阻為12Ω
B.B點的電阻為40Ω
C.導體的電阻因溫度的影響改變了1Ω
D.導體的電阻因溫度的影響改變了9Ω
4.(2013·廣州模擬)有甲、乙兩個由同種金屬材料制成的導體,甲的橫截面積是乙的兩倍,而單位時間內通過導體橫截面的電荷量乙是甲的兩倍,以下說法中正確的是 ()
A.甲、乙兩導體的電流相同
B.乙導體的電流是甲導體的兩倍
C.乙導體中自由電荷定向移動的速率是甲導體的兩倍
D.甲、乙兩導體中自由電荷定向移動的速率大小相等
5.如圖所示為一未知電路,現測得兩個端點a、b之間的電阻為R,若在a、b之間加上電壓U,測得通過電路的電流為I,則該未知電路的電功率一定為 ()
A.I2R B. C.UI D.UI-I2R
6.(2013·泰安模擬)有三個用電器,分別為日光燈、電烙鐵和電風扇,它們的額定電壓和額定功率均為“220V,60W”?，F讓它們在額定電壓下工作相同時間,產生的熱量 ()
A.日光燈最多 B.電烙鐵最多
C.電風扇最多 D.一樣多
7.(2013·溫州模擬)電子產品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件,技術工人常將電烙鐵和一個燈泡串聯使用,燈泡還和一只開關并聯,然后再接到市電上(如圖所示),下列說法正確的是()
A.開關接通時比開關斷開時消耗的總電功率大
B.開關接通時,燈泡熄滅,只有電烙鐵通電,可使消耗的電功率減小
C.開關斷開時,燈泡發光,電烙鐵也通電,消耗的總功率增大,但電烙鐵發熱較少
D.開關斷開時,燈泡發光,可供在焊接時照明使用,消耗總功率不變
8.(2013·東莞模擬)把兩根同種材料做成的電阻絲,分別接在兩個電路中,甲電阻絲長為l,直徑為d,乙電阻絲長為2l,直徑為2d,要使兩電阻絲消耗的功率相等,加在兩電阻絲上的電壓應滿足 ()
A.=1 B.= C.= D.=2
9.(2013·北海模擬)一個標有“220V 60 W”的白熾燈泡兩端加上的電壓由零逐漸增大到220V。在此過程中,電壓U和電流I的關系可用圖線表示。圖中符合實際的是 ()
10.如圖所示,用輸出電壓為1.4V,輸出電流為100mA的充電器對內阻為2Ω的鎳—氫電池充電。下列說法正確的是 ()
A.電能轉化為化學能的功率為0.12 W
B.充電器輸出的電功率為0.14 W
C.充電時,電池消耗的熱功率為0.02 W
D.充電器把0.12 J的電能儲蓄在電池內
二、計算題(本大題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要注明單位)
11.(能力挑戰題)(15分)用一個額定電壓為12V的燈泡做實驗,測得燈絲電阻隨燈泡兩端電壓變化關系圖像如圖所示。
(1)在正常發光條件下,燈泡的電功率為多大?
(2)設燈絲電阻與絕對溫度成正比,室溫為T=300K,求正常發光條件下燈絲的溫度。
(3)將一定值電阻與燈泡串聯后接到20V電壓上,要使燈泡能正常發光,串聯的電阻為多大?
(4)當合上開關后,需要0.5s燈泡才能達到正常亮度,為什么這時電流比開始時小?計算電流的值。
12.(2013·濟南模擬)(15分)如圖所示,A為電解槽,M為電動機,N為電爐子,恒定電壓U=12V,電解槽內阻rA=2Ω,當S1閉合、S2、S3斷開時,電流表A示數為6A;當S2閉合、S1、S3斷開時,A示數為5A,且電動機輸出功率為35W;當S3閉合、S1、S2斷開時,A示數為4A。求:
(1)電爐子的電阻及發熱功率各多大?
(2)電動機的內阻是多少?
(3)在電解槽工作時,電能轉化為化學能的功率為多少?
答案解析
1.【解析】選B。電動機的發熱功率應為P=I2r=52×1W=25W,B正確。
2.【解析】選B、D。R=是電阻的定義式,R與電壓和電流無關,故A錯誤;R=ρ是電阻的決定式,橫截面積一定,電阻與導體的長度成正比,長度一定,電阻與導體的橫截面積成反比,故B正確;金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,故C錯誤;當溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時,導體的電阻率突然變為零的現象叫超導現象,此時的導體叫超導體,故D正確。
3.【解析】選B。導體的電阻表達式為R=,結合圖像,可得RA=Ω=30Ω,
RB=Ω=40Ω,故A錯誤,B正確;電阻改變量為RB-RA=10Ω,故C、D錯誤。
【變式備選】如圖所示,厚薄均勻的長方體金屬片,邊長ab=10cm,bc=5cm,當A與B間接入的電壓為U時,電流為1A,當C與D間接入的電壓為U時,其電流為 ()
A.4 A B.2 A
C.0.5 A D.0.25 A
【解析】選A。設長方體金屬片的厚度為l,則當AB接入電壓U時,電阻RAB=ρ;CD接入電壓U時的電阻RCD=ρ,故RAB∶RCD=(ab)2∶(bc)2=4∶1,根據歐姆定律I=得,IAB∶ICD=RCD∶RAB=1∶4,即ICD=4A,選項A正確。
4.【解析】選B。由I=可知,I乙=2I甲,B正確,A錯誤;由I=nvSq可知,同種金屬
材料制成的導體,n相同,因S甲=2S乙,故有v甲∶v乙=1∶4,C、D均錯誤。
5.【解題指南】解答本題應注意以下兩點:
(1)方框中未知電路可能是純電阻電路,也可能是非純電阻電路。
(2)只有純電阻電路,P=I2R和P=才能適用,而P=UI對任何電路都適用。
【解析】選C。不管電路是否為純電阻電路,電路的電功率一定為P=UI,選項C正確;只有電路為純電阻電路時,才有P=UI=I2R=,故A、B錯誤;而UI-I2R為電能轉化為其他形式能量的功率,故D錯誤。
6.【解析】選B。電烙鐵是純電阻用電器,即以發熱為目的,電流通過它就是用來產熱。而日光燈和電風扇是非純電阻用電器,電流通過它們時產生的熱量很少,電能主要轉化為其他形式的能(光能和葉片動能),故只有B正確。
7.【解析】選A。開關接通時,燈泡被短路,燈泡熄滅,電路的總電阻變小,電路的總功率變大,電烙鐵的功率變大,A正確,B、C、D錯誤。
8.【解析】選C。根據電阻定律R甲=ρ,R乙=ρ,P甲=,P乙=,若使P甲=P乙,即=,===2,=,所以選項C是正確的。
9.【解析】選B。白熾燈的電阻隨溫度的升高而增大,當電壓由零增大到220V時,電阻越來越大,即圖線斜率逐漸增大,A、C、D錯誤,B正確。
10.【解析】選A、B、C。充電器對電池的充電功率為P總=UI=0.14W,電池充電時的熱功率為P熱=I2r=0.02W,所以轉化為化學能的功率為P化=P總-P熱=0.12W,但0.12 W≠0.12 J,故A、B、C正確,D錯誤。
11.【解析】(1)由題圖知,正常發光時R=8Ω,
P==18W?！?(3分)
(2)由題圖知,室溫時電阻R′=1Ω,由=,
得T=2400K?！?(4分)
(3)串聯電路電壓分配與電阻成正比,=,
得Rx=5.33Ω?！?(4分)
(4)剛合上開關燈未正常發光,溫度低,電阻小,電流大,Im==A=12A?！?4分)
答案：(1)18W (2)2400K (3)5.33Ω
(4)剛合上開關燈未正常發光,溫度低,電阻小,電流大 12A
12.【解析】(1)電爐子為純電阻元件,由歐姆定律I=得R==2Ω, (3分)
其發熱功率為PR=UI1=12×6W=72W。 (2分)
(2)電動機為非純電阻元件,由能量守恒定律得
UI2=rM+P輸出, (3分)
所以rM==Ω=1Ω。 (2分)
(3)電解槽工作時,由能量守恒定律得:
P化=UI3-rA (3分)
所以P化=(12×4-42×2)W=16W。 (2分)
答案：(1)2Ω 72W (2)1Ω (3)16W
【總結提升】電動機中的能量轉化
電動機問題是非純電阻電路的典型問題。分析這類問題,重點關注以下三點:
(1)電流通過電動機做的功為W電,電動機發熱產生的熱量為Q,同時轉化為機械能的多少為W機,則W電=W機+Q。