高考物理江蘇專版一輪復習講義 恒定電流

1、第七章 恒定電流第1節(jié)電流_電阻_電功_電功率(1)由R知， 導體的電阻與導體兩端電壓成正比，與流過導體的電流成反比。(×)(2)根據I，可知I與q成正比。(×)(3)由知，導體的電阻率與導體的電阻和橫截面積的乘積成正比，與導體的長度成反比。(×)(4)公式WUIt及QI2Rt適用于任何電路。()(5)公式WtI2Rt只適用于純電阻電路。()(1)1826年德國物理學家歐姆通過實驗得出歐姆定律。(2)19世紀，焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導體時產生熱效應的規(guī)律，即焦耳定律。突破點(一)電流的理解及其三個表達式的應用題點全練1.如圖所示的電解液接入電路后，在t

2、 s內有n1個一價正離子通過溶液內截面S，有n2個二價負離子通過溶液內截面S，設e為元電荷，則以下關于通過該截面電流的說法正確的是()A當n1n2時，電流大小為零B電流方向由A指向B，電流IC當n1n2時，電流方向由B指向A，電流ID當n1n2時，電流方向由A指向B，電流I解析：選B由題意可知，流過溶液截面的電量q(n12n2)e；則電流I；當n1n2時，電流大小不為零，故B正確，A、C、D錯誤。2(2019·威海模擬)一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其電阻率為。棒內單位體積內的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，在棒兩端加上恒定電壓U時，棒內產生電流，則自由電子定向移動的速率為()

3、A.B.C.D.解析：選A根據電阻定律有：R；則由歐姆定律可知，電流為：I；再根據InevS可得：v；故A正確，B、C、D錯誤。題后悟通三個電流表達式的比較公式適用范圍字母含義公式含義定義式I一切電路q為時間t內通過導體橫截面的電荷量反映了I的大小，但不能說Iq，I微觀式InqSv一切電路n：導體單位體積內的自由電荷數(shù)q：每個自由電荷的電荷量S：導體橫截面積v：電荷定向移動速率從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小決定式I金屬、電解液U：導體兩端的電壓R：導體本身的電阻I由U、R決定，IUI突破點(二)電阻、電阻定律的理解與應用1電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻反映了導體對電流阻礙作用的大小，而電

4、阻率則反映制作導體的材料導電性能的好壞。(2)導體的電阻大，電阻率不一定大，它的導電性能不一定差；導體的電阻率小，電阻不一定小，即它對電流的阻礙作用不一定小。(3)導體的電阻、電阻率均與溫度有關。2電阻的決定式和定義式的比較公式決定式定義式RR區(qū)別指明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法，電阻與U和I無關適用于粗細均勻的金屬導體和分布均勻的導電介質適用于任何純電阻導體相同點都不能反映電阻的實質(要用微觀理論解釋)典例多選(2019·江蘇啟東模擬)一根粗細均勻的金屬導線，在其兩端加上電壓U0時，通過導線的電流為I0，導線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將導線均勻拉長，使它的橫截

5、面半徑變?yōu)樵瓉淼?，再給它兩端加上電壓2U0，則()A通過導線的電流為B通過導線的電流為C導線中自由電子定向移動的速率為D導線中自由電子定向移動的速率為思路點撥本題應根據電阻定律R，結合歐姆定律I和電流的微觀表達式IneSv進行分析。解析將金屬導線均勻拉長，因半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼模溟L度變?yōu)樵瓉淼?倍，根據電阻定律R分析可知，電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍，又電壓變?yōu)?U0，根據歐姆定律I可知，電流變?yōu)椋珹正確，B錯誤；根據電流的微觀表達式InevS，其中n、e不變，電流變?yōu)樵瓉淼?，橫截面積變?yōu)樵瓉淼模瑒t自由電子定向移動的平均速率變?yōu)?，C錯誤，D正確。答案AD方法規(guī)律導體變形后電阻的分

6、析方法某一導體的形狀改變后，討論其電阻變化應抓住以下三點：(1)導體的電阻率不變。(2)導體的體積不變，由VlS可知l與S成反比。(3)在、l、S都確定之后，應用電阻定律R求解。集訓沖關1.(2019·鎮(zhèn)江模擬)有兩個同種材料制成的導體，兩導體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b，則()A從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為abB從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為11C若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為abD若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a2b2解析：選B從圖示方向看，根據電阻定律可知，R1，R2，

7、故兩電阻相等，比值為11，故A錯誤，B正確。若電流豎直向下，則根據電阻定律有：R1，R2，故R1R2b2a2，故C、D錯誤。2兩根完全相同的金屬裸導線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時間內通過它們的電荷量之比為()A14B18C116 D161解析：選C對于第一根導線，均勻拉長到原來的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼?，由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，第二根導線對折后，長度變?yōu)樵瓉淼?，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼?。給上述變化后的裸導線加上相同的電壓，由歐姆定律得：I1，I2，由I可知，在相同時間內，電荷量之比

8、q1q2I1I2116。突破點(三)伏安特性曲線的理解及應用1定義：用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，畫出的I­U圖像。2圖線的意義(1)由于導體的導電性能不同，所以不同的導體有不同的伏安特性曲線。(2)伏安特性曲線上每一點的電壓坐標與電流坐標的比值，對應這一狀態(tài)下的電阻。3應用：I­U圖像中圖線上某點與O點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小。4兩類圖線(1)線性元件的伏安特性曲線(圖甲中a、b)是過原點的直線，表明它的電阻是不變的。(2)非線性元件的伏安特性曲線(圖乙中c、d)是曲線，表明它的電阻是變化的。典例多選(2019·常州模擬)小燈泡通電后

9、其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線在P點的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是()A隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B對應P點，小燈泡的電阻為RC對應P點，小燈泡的電阻為RD對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積大小解析I­U圖線的斜率逐漸減小，說明電阻逐漸增大，A正確；對應P點，小燈泡的電阻為R，B正確，C錯誤；對應P點，小燈泡的功率為PI2U1，此值恰為圖中矩形PQOM所圍面積的大小，D正確。答案ABD易錯提醒(1)伏安特性曲線中，導體電阻等于線上點與原點連線斜率的倒數(shù)，而不等于該點切線斜率的倒數(shù)。(2)無

10、論線性元件還是非線性元件，只要是純電阻元件，電阻都可由R計算。集訓沖關1.(2019·鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻的電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是()Aa代表的電阻絲較粗Bb代表的電阻絲較粗Ca電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D圖線表示電阻絲的阻值與電壓成正比解析：選B圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故Ra>Rb，C錯誤；由R知a的橫截面積較小，A錯誤，B正確；由圖像知導體的電阻與電壓無關，D錯誤。2.多選某一熱敏電阻其阻值隨溫度的升高而減小，在一次實驗中，將該熱敏電阻與一小燈泡串聯(lián)，通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，M

11、為兩元件的伏安特性曲線的交點。則關于熱敏電阻和小燈泡的下列說法中正確的是()A圖中圖線a是小燈泡的伏安特性曲線，圖線b是熱敏電阻的伏安特性曲線B圖中圖線b是小燈泡的伏安特性曲線，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線C圖線中的M點，表示該狀態(tài)小燈泡的電阻大于熱敏電阻的阻值D圖線中M點對應的狀態(tài)，小燈泡的功率與熱敏電阻的功率相等解析：選BD小燈泡的燈絲是一個純電阻，其燈絲溫度會隨著通電電流增大，阻值也隨著增大，所以圖中b是小燈泡的伏安特性曲線；同理可知，熱敏電阻的溫度隨著通電電流增大，其阻值會逐漸減小，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線，故A錯誤，B正確；兩圖線的交點M，表示此狀態(tài)兩元件的電壓和電流相同，由

12、歐姆定律可知此時兩者阻值相同，功率也相同，故C錯誤，D正確。3.多選我國已經于2019年10月1日起禁止銷售100 W及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈。假設某同學研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示。圖像上A點與原點的連線與橫軸成角，A點的切線與橫軸成角，則()A白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B在A點，白熾燈的電阻可表示為tan C在A點，白熾燈的電功率可表示為U0I0D在A點，白熾燈的電阻可表示為解析：選CD白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大，A錯誤；在A點，白熾燈的電阻可表示為，不能表示為tan 或tan ，故B錯誤，D正確；在A點，白熾燈的功率可表示為U0I0，C正確。突破點(四

13、)電功、電功率及焦耳定律純電阻電路與非純電阻電路的比較純電阻電路非純電阻電路實例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉子被卡住的電動機等電動機、電解槽、日光燈等電功與電熱WUIt，QI2Rtt WQWUIt，QI2Rt W>Q電功率與熱功率P電UI，P熱I2R，P電P熱P電UI，P熱I2R，P電>P熱典例有一小型直流電動機，把它接入U10.3 V的電路中時，電動機不轉，測得流過電動機的電流為I10.6 A；若把電動機接入U23.0 V的電路中時，電動機正常工作，工作電流是I21.0 A，求：(1)電動機正常工作時的輸出功率是多少？(2)如果電動機正常工作時，轉子突然被卡住，此時電

14、動機的發(fā)熱功率是多大？思路點撥(1)當電動機不轉時，可視為純電阻，由歐姆定律求其內電阻。(2)當電動機正常工作時，轉子突然被卡住，其電流不等于I21.0 A，此時發(fā)熱功率由P計算。解析(1)當U10.3 V，I10.6 A時，電動機不轉，此時電動機為純電阻，故電動機的內電阻為r0.5 。當U23.0 V，I21.0 A時，電動機正常工作，此時電動機為非純電阻，則電動機的輸出功率為P出U2I2I22r2.5 W。(2)當電動機正常工作被卡住時，電動機又為純電阻，其熱功率為P熱18 W。答案(1)2.5 W(2)18 W方法規(guī)律(1)在任何電路中，P電UI、P熱I2R、WUIt、QI2Rt都適用。

15、(2)處理非純電阻電路的計算問題時，要善于從能量轉化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功電熱其他能量”找等量關系求解。(3)在非純電阻電路中，t既不表示電功也不表示電熱，是沒有意義的。集訓沖關1.如圖所示是利用電動機提升重物的示意圖，其中D是直流電動機。P是一個質量為m的重物，它用細繩拴在電動機的軸上。閉合開關S，重物P以速度v勻速上升，這時電流表和電壓表的示數(shù)分別是I5.0 A和U110 V，重物P上升的速度v0.70 m/s。已知該裝置機械部分的機械效率為70%，重物的質量m45 kg。下列說法正確的是()A電動機消耗的電功率為550 WB細繩對重物做功的機械功率為325 WC電動

16、機輸出的功率為400 WD電動機線圈的電阻為5 解析：選A根據電功率關系式有：P電UI5×110 W550 W，故電動機消耗的功率為550 W，故A正確；以物體為研究對象，由于物體勻速上升，有：Fmg0PFv聯(lián)解，代入數(shù)據得：P315 W；故細繩對重物做功的機械功率為315 W，故B錯誤；電動機輸出的功率P機450 W，故C錯誤；根據功能關系有：P電P機P熱P熱I2R聯(lián)解，代入數(shù)據得：R4 ，故D錯誤。2.(2019·啟東期末)如圖所示，M為電動機，N為電爐子，電爐子的電阻R4 ，電動機的內阻r1 ，恒定電壓U12 V。當S1閉合、S2斷開時，電流表A示數(shù)為I1；當S1、S

17、2同時閉合時，電流表A示數(shù)為I25 A；求：(1)I1示數(shù)及電爐子發(fā)熱功率各多大？(2)電動機的輸出功率是多少？解析：(1)電爐子為純電阻元件，由歐姆定律I得：I13 A，其發(fā)熱功率為：PRUI112×3 W36 W。(2)當S1、S2同時閉合時，流過電動機的電流為：I3I2I12 A，電動機為非純電阻元件，由能量守恒定律得：UI3PI32r，代入數(shù)據解得：P20 W。答案：(1)3 A36 W(2)20 W生活中的用電器生活中，人們在家中會使用很多用電器，如電飯鍋、空調、冰箱、電風扇、電吹風等，這些用電器有的可以視為純電阻，有的則不是純電阻，請結合以下各題自主領悟：1一只電飯煲和一

18、臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內電阻可忽略不計)，均正常工作。用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A，通過洗衣機電動機的電流是0.50 A，則下列說法中正確的是()A電飯煲的電阻為44 ，洗衣機電動機線圈的電阻為440 B電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機電動機消耗的電功率為155.5 W×104×103 JD電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍解析：選C由于電飯煲是純電阻元件，所以R144 ，P1UI11 100 W，其在1 min內消耗的電能 W1UI1t×104 J，洗衣機為非純電阻元件，所以R2，P2UI2110

19、 W，其在1 min 內消耗的電能 W2UI2t×103 J，其熱功率P熱P2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍。2為了生活方便，電熱水壺已進入千家萬戶，如果將一電熱水壺接在220 V的電源兩端，經時間t0電熱水壺的開關自動切斷，假設熱量的損失不計、加熱絲的阻值不受溫度的影響。則()A如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經2t0的時間電熱水壺的開關自動切斷 B如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經16t0的時間電熱水壺的開關自動切斷C如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經4t0的時間電熱水壺的開關自動切斷D如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經1

20、6t0的時間電熱水壺的開關自動切斷解析：選D根據公式Qt可知，煮沸一壺水所需的熱量為Qt0，當電壓變?yōu)樵瓉淼臅r，所需熱量沒變，因此時間要變?yōu)樵瓉淼?倍，即4t0，A、B錯誤；當電壓變?yōu)樵瓉淼臅r，時間要變?yōu)樵瓉淼?6倍，即16t0，C錯誤，D正確。3多選下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術參數(shù)，不計其自身機械損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛，則()自重40 kg額定電壓48 V載重75 kg額定電流12 A最大行駛速度20 km/h額定輸出功率350 WA電動機的輸入功率為576 WB電動機的內電阻為4 C該車獲得的牽引力為104 ND該車受到的阻力為63 N解析：選AD電

21、動機的輸入功率為P入UI48×12 W576 W，A正確；電動機的發(fā)熱功率為QI2rP入P出，代入數(shù)據解得：r1.6 ，B錯誤；由v大20 km/h m/s，根據P出Fv大解得F63 N，且當該車速度最大時，F(xiàn)f63 N，故C錯誤，D正確。分析生活中的用電器問題的兩條思路1了解用電器的結構，含有電動機且正常工作的為非純電阻；不含電動機或含電動機但電動機不轉的則為純電阻。2從能量轉化角度來區(qū)分，如消耗的電能全部轉化為電熱則為純電阻；如消耗的電能有一部分轉化為其他能量，則為非純電阻。對點訓練：電流的理解及其三個表達式的應用1.(2019·無錫檢測)如圖所示的電解槽接入電路后，在

22、t秒內有n1個1價正離子通過溶液內截面S，有n2個1價負離子通過溶液內截面S，設e為元電荷，以下說法正確的是()A當n1n2時電流強度為零B當n1n2時，電流方向從AB，電流強度為IC當n1n2時，電流方向從BA，電流強度ID電流方向從AB，電流強度I解析：選D電荷的定向移動形成電流，正電荷的定向移動方向是電流方向，由圖示可知，溶液中的正離子從A向B運動，因此電流方向是AB，電流I。2多選(2019·揚州檢測)如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導體上加相同的電壓，通過兩導體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是()AR1中

23、的電流小于R2中的電流BR1中的電流等于R2中的電流CR1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率DR1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率解析：選BD設正方形的邊長為L、厚度為d，則I，R，得I，故R1、R2中的電流相等，A錯誤，B正確。由InqSvnqLdv得，L大則v小，C錯誤，D正確。3多選(2019·大慶實驗中學期中)半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度勻速轉動，則由環(huán)產生的等效電流應有()A若不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍B若電荷量不變而使變?yōu)樵瓉淼?倍，則

24、電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍C若使、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大D若使、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小解析：選AB環(huán)轉動一周的時間為t；一周內通過某一截面的電量為Q；則電流為I；由以上公式可得：若不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；若電荷量Q不變而使變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍，B正確；若使、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)的半徑增大，對電流沒有影響，C、D錯誤。對點訓練：電阻、電阻定律的理解與應用4.多選如圖是橫截面積、長度均相同的甲、乙兩根電阻絲的R­I圖像?，F(xiàn)將甲、乙串聯(lián)后接入電路中，則()A甲電阻絲兩端電壓比乙電

25、阻絲兩端電壓小B甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率大C在相同時間內，電流通過乙電阻絲產生的焦耳熱較少D甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消耗的電功率小解析：選BC將甲、乙串聯(lián)接入電路中，電流相等，由題圖知，甲電阻大于乙電阻，由電阻定律知甲電阻絲的電阻率大于乙電阻絲的電阻率，B正確；由I知甲兩端的電壓比乙大，A錯誤；根據QI2Rt，知乙產生的焦耳熱少，C正確；由PI2R知甲消耗的電功率比乙大，D錯誤。5(2019·蘇州聯(lián)考)兩根材料相同的均勻導線X和Y，X長為L，Y長為2L，串聯(lián)在電路中，沿導線長度方向電勢變化如圖所示，則兩導線的橫截面積之比為()A23 B13C12 D31解析：選B由題

26、圖可知導線X和Y兩端的電壓之比為，其電流相同，則電阻之比，由R可得，B正確。6.如圖所示為均勻的長方形薄片合金電阻板abcd，ab邊長為L1，ad邊長為L2。當端點、或、接入電路時，導體的電阻分別為R1、R2，則R1R2為()AL1L2 BL2L1CL12L22 DL22L12解析：選C設電阻板厚度為h，由電阻定律有R1，R2，所以R1R2L12L22，故C正確。對點訓練：伏安特性曲線的理解及應用7多選(2019·蘇州五校聯(lián)考)如圖所示為A、B兩電阻的伏安特性曲線，關于兩電阻的描述正確的是()A電阻A的電阻值隨電流的增大而增大，電阻B阻值不變B在兩圖線交點處，電阻A的阻值等于電阻BC

27、在兩圖線交點處，電阻A的阻值大于電阻BD在兩圖線交點處，電阻A的阻值小于電阻B解析：選AB由題圖可知，電阻B的斜率不變，電阻A的斜率在逐漸增大，而在U­I圖像中，圖像的斜率表示電阻值大小，故A正確；兩圖線的交點處，電流和電壓均為U1和I1，由歐姆定律知，兩電阻的大小相等，故B正確，C、D錯誤。8.多選(2019·南京期末)兩電阻R1和R2的伏安特性曲線如圖所示。從圖線可判斷()A兩電阻阻值的關系是R1>R2B電阻一定時，電流隨著電壓的增大而減小C電壓相同時，通過R1的電流強度較大D兩電阻串聯(lián)接入電路時，R1消耗的功率小解析：選CD圖像的斜率k，即圖像的斜率越大，電阻越

28、小，故有R1<R2，A錯誤；根據圖像可得電阻一定時，電流隨電壓的增大而增大，B錯誤；從圖像中可得電壓相同時，通過電阻R1的電流較大，C正確；兩電阻串聯(lián)接入電路時，通過兩電阻的電流相同，根據公式PI2R可得電阻越大，消耗的電功率越大，故D正確。9.某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()AB點的電阻為12 BB點的電阻為40 C導體的電阻因溫度的影響改變了1 D導體的電阻因溫度的影響改變了9 解析：選BA點電阻RA 30 ，B點電阻RB 40 ，故A錯誤、B正確。RRBRA10 ，故C、D錯誤。對點訓練：電功、電功率及焦耳定律10下圖中的四個圖像中

29、，最能正確地表示家庭常用的白熾燈泡在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U2之間函數(shù)關系的是()解析：選C白熾燈泡為純電阻，其電功率P，但隨著電壓和燈泡工作時間的增加，燈絲電阻會增大，P­U2圖像會向下彎曲，故C正確。11.(2019·無錫調研)如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構成。當閉合開關S1、S2后，電動機驅動風葉旋轉，將空氣從進風口吸入，經電熱絲加熱，形成熱風后從出風口吹出。已知電吹風的額定電壓為220 V，吹冷風時的功率為120 W，吹熱風時的功率為1 000 W。關于該電吹風，下列說法正確的是()A電熱絲的電阻為55 B電動機線圈的

30、電阻為 C當電吹風吹熱風時，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1 000 JD當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為1 000 J解析：選A電吹風吹熱風時電熱絲消耗的功率為P1 000 W120 W880 W，對電熱絲，由P可得電熱絲的電阻為R 55 ，選項A正確；由于不知道電動機線圈的發(fā)熱功率，所以電動機線圈的電阻無法計算，選項B錯誤；當電吹風吹熱風時，電熱絲每秒消耗的電能為880 J，選項C錯誤；當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為120 J，選項D錯誤。12當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時，通過該電阻的電荷量為0.3 C，消耗的電能為0.9 J。為在相同時間內使0.6 C的電荷量通過該電阻，

31、在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是()A3 V1.8 J B3 V3.6 JC6 V1.8 J D6 V3.6 J解析：選D根據WqU，可知通過該電阻的電荷量為0.3 C，消耗電能為0.9 J時，電阻兩端的電壓U3 V，在相同時間內通過0.6 C的電荷量，則電流變?yōu)樵瓉淼?倍。根據I知，電壓也變?yōu)樵瓉淼?倍，即U2U6 V，則WqU3.6 J，故D正確?？键c綜合訓練13多選如圖所示，把四個相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后，燈泡都正常發(fā)光，且兩個電路的總功率相等，則這兩個電路中的U甲、U乙，R甲、R乙之間的關系正確的是()AU甲>U乙BU甲4U乙CR甲4R乙 DR甲2R乙解析：選AC設燈泡

32、正常工作時電壓為U，電流為I，則U甲IU乙×2I，則U甲2U乙，A正確，B錯誤；根據I2R甲(2I)2R乙得R甲4R乙，C正確，D錯誤。14(2019·無錫模擬)燃油車退出已提上日程，不久的將來，新能源車將全面替代燃油車。某景區(qū)電動車載滿游客時總質量m×103 kg，以4 m/s的速度在水平路面勻速行駛，驅動電機的輸入電流I20 A，輸入電壓U400 V，電動車行駛時所受阻力為車重的，g取10 m/s2，不計電機內部摩擦，只考慮驅動電機的內阻發(fā)熱損耗能量，求：(1)驅動電機的輸入功率；(2)電動車行駛時輸出的機械功率；(3)驅動電機的內阻。解析：(1)驅動電動機的

33、輸入功率：P入UI400 V×20 A8 000 W。(2)電動車行駛時所受阻力：fmg×103 N；電動車勻速行駛時：Ff，電動車行駛時輸出的機械功率：P出Fv×103×4 W7×103 W。(3)驅動電機內阻的發(fā)熱功率：P熱P入P出8 000 W7 000 W1 000 W，根據P熱I2r，有：r 2.5 。答案：(1)8 000 W(2)7×103 W(3)2.5 15電動自行車因其價格相對于摩托車低廉，而且污染小，受到群眾喜愛，某電動車銘牌如下表所示。取g10 m/s2，試求：規(guī)格后輪驅動直流永磁電機車型：20電動自行車電機輸

34、出功率：175 W電源輸出電壓：36 V額定工作電壓/電流：36 V/5 A整車質量：40 kg最大載重量：120 kg(1)求此車所裝電動機的線圈電阻；(2)求此車所裝電動機在額定電壓下正常工作時的效率；(3)一個60 kg的人騎著此車，如果電動自行車所受阻力為人和車重的0.02倍，求電動自行車在平直公路上行駛的最大速度。解析：(1)由表格可知：電機輸出功率為P出175 W，電源的輸出電壓為U36 V，電流為I5 A，設內阻為R，則根據能量守恒定律得：UII2RP出，代入數(shù)據解得：R0.2 。(2)電動機的總功率為：P總UI36×5 W180 W，電機輸出功率為：P出175 W，所

35、以電動機的效率為：×100%×100%97.2%。(3)一個60 kg的人騎著此車，車和人的總的質量為100 kg，此時電動自行車所受阻力為：fmg×100×10 N20 N，行駛的最大速度是：vm m/s8.75 m/s。答案：(1)0.2 (2)97.2%(3)8.75 m/s第2節(jié)閉合電路歐姆定律及其應用(1)電動勢是反映電源把其他形式的能轉化為電能本領強弱的物理量。()(2)電動勢就等于電源兩極間的電壓。(×)(3)閉合電路中外電阻越大，路端電壓越小。(×)(4)在閉合電路中，外電阻越大，電源的輸出功率越大。(×)(

36、5)電源的輸出功率越大，電源的效率越高。(×)突破點(一)電阻的串、并聯(lián)1串、并聯(lián)電路的特點串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流II1I2InII1I2InI1R1I2R2InRn電壓U1U2Un總電阻R總R1R2Rn功率分配P1R1P2R2PnRn2三個有用的結論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個電阻，電路中任意一個電阻變大時，總電阻變大。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻，任意一個電阻變大時，總電阻變大。(3)某電路中無論電阻怎樣連接，該電路消耗的電功率P總等于各個電阻消耗的電功率之和。題點全練1多選(2019·鹽城模擬)如圖所示，圖線1表示導體A的電阻，設為R1，圖線

37、2表示導體B的電阻，設為R2，則下列說法正確的是()AR1R213B把A拉長為原來的3倍后其電阻等于B的電阻R2C將A與B串聯(lián)后接在電源上，二者消耗的功率之比P1P213D將A與B并聯(lián)后接于電源上，通過二者的電流之比I1I213解析：選AC根據I­U圖像知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1R213，A正確；根據公式R可得，把A拉長為原來的3倍后，橫截面積減小為原來的，所以電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，B錯誤；串聯(lián)電路電流相等，將A與B串聯(lián)后接于電源上，根據公式PI2R可得，消耗的功率之比P1P213，C正確；并聯(lián)電路電壓相等，電流之比等于電阻之反比，所以將A與B并聯(lián)后接在電源上，通過二者的電

38、流之比I1I231，D錯誤。2.(2019·寧德質檢)電阻R1和R2分別標有“2 1.0 A”和“4 0.5 A”，將它們串聯(lián)后接入電路中，如圖所示，則此電路中允許消耗的最大功率為()A1.5 WB3.0 WC5.0 W D6.0 W解析：選A由題意可知，兩電阻串聯(lián)后能通過的最大電流為I0.5 A，則電路允許消耗的最大電功率為PI2(R1R2)1.5 W，A正確。3.多選一個T形電路如圖所示，電路中的電阻R110 ，R2120 ，R340 。另有一測試電源，電動勢為100 V，內阻忽略不計。則()A當cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 B當ab端短路時，cd之間的等效電阻是40

39、C當ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80 VD當cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80 V解析：選AC當cd端短路時，R2與R3并聯(lián)再與R1串聯(lián)，ab之間的等效電阻為40 ，A正確；同理可得B錯誤；當ab兩端接通測試電源時，R1、R3串聯(lián)，R2無效，cd兩端的電壓就等于R3分得的電壓，可以求得為80 V，C正確；同理可得D錯誤。突破點(二)閉合電路的動態(tài)分析1程序法2“串反并同”結論法(1)所謂“串反”，即某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。(2)所謂“并同”，即某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率

40、都將增大，反之則減小。即：R3極限法因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端，讓電阻最大或電阻為零去討論。典例多選(2019·大連模擬)在如圖所示的電路中，電源的負極接地，其電動勢為E、內電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，為理想電流表和電壓表。在滑動變阻器滑片P自a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是()A電壓表示數(shù)減小B電流表示數(shù)增大C電容器C所帶電荷量增多 Da點的電勢降低方法應用(一)由題明3法基礎解法(程序法)：P由a端向b端滑動，其阻值減小，則總電阻減小，總電流增大，電阻R1兩端電壓增大，示數(shù)變大，A錯誤；電阻R2

41、兩端的電壓U2EI總(R1r)，I總增大，則U2減小，I2，I2減小，的示數(shù)IAI總I2增大，B正確；由于電容器的電壓UCU2減小，由QCUC知Q減小，C錯誤；UababaU2，故a降低，D正確。能力解法一(結論法)：由于R3減小，R2與R3并聯(lián)，則U2、I2均減小，而UCU2，QCUC知Q減小，C錯誤；UabU2aba減小，D正確；因為R1間接與R3串聯(lián)，故I1、U1均增大，故示數(shù)增大，A錯誤；根據IAI1I2知IA增大，B正確。能力解法二(極限法)：設滑片P滑至b點，則R30，ab0，D正確；R2上電壓為零，則C上電壓也為零，Q0，C錯誤；當R30時，總電阻最小，總電流最大，R1上電壓最大

42、，故A錯誤；由于IAI1I2，此時I1最大，I20最小，故IA最大，B正確。(二)3法比較(1)“程序法”：較繁瑣，準確度高，學生易掌握。(2)“結論法”：較簡單，要求學生要準確判斷電路中各元件的串、并聯(lián)關系。(3)“極限法”：較簡單，僅適用于物理量單調變化的情況，如果電阻先增大后減小或先減小后增大，則不宜用該方法。集訓沖關1.(2019·蘇州期末)如圖所示，電源內阻不能忽略，電流表、電壓表均可視為理想電表，在滑動變阻器R的觸頭從a端滑到b端的過程中()A電壓表V的示數(shù)先增大后減小，電流表A的示數(shù)增大B電壓表V的示數(shù)先增大后減小，電流表A的示數(shù)減小C電壓表V的示數(shù)先減小后增大，電流表

43、A的示數(shù)增大D電壓表V的示數(shù)先減小后增大，電流表A的示數(shù)減小解析：選A當滑動頭從a端滑到中點時，變阻器左右并聯(lián)的電阻增大，分擔的電壓增大，變阻器右邊電阻減小，則通過電流表的電流增大。外電路總電阻增大，干路電流減小，電源的內電壓減小，路端電壓增大，則電壓表的示數(shù)增大；當滑動頭從中點滑到b端時，變阻器左右并聯(lián)的電阻減小，分擔的電壓減小，外電路總電阻減小，干路電流增大，而通過變阻器左側的電流減小，則通過電流表的電流增大。電源的內電壓增大，路端電壓減小。所以電壓表的示數(shù)先增大后減小，電流表示數(shù)一直增大，故A正確。2.多選(2019·湖北省公安縣期末)如圖所示電路中，電源內阻不能忽略，兩個電壓

44、表均為理想電表。當滑動變阻器R2的滑動觸頭P移動時，關于兩個電壓表V1與V2的示數(shù)，下列判斷正確的是()AP向a移動，V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小BP向b移動，V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小CP向a移動，V1示數(shù)改變量的絕對值小于V2示數(shù)改變量的絕對值DP向b移動，V1示數(shù)改變量的絕對值大于V2示數(shù)改變量的絕對值解析：選ACP向a移動，R2連入電路的電阻減小，根據“并同串反”可知V2示數(shù)減小，V1示數(shù)增大，U內增大，A正確；同理，B錯誤；由EU內U外U內UV1UV2，電源電動勢不變可得：U內示數(shù)改變量絕對值與V1示數(shù)改變量絕對值之和等于V2示數(shù)改變量絕對值，C正確；同理，D錯誤。3多選(2019

45、·黃山二模)某溫度檢測、光電控制加熱裝置原理如圖所示。圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高阻值減小)，用來探測加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(隨光照強度增大阻值減小)，接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻。當R處溫度降低時()AL變亮B通過R3的電流減小CE2的路端電壓增大 DR消耗的功率減小解析：選BC當R處溫度降低時，熱敏電阻RT阻值變大，由閉合電路歐姆定律可知，左側電路中的電流減小，通過小燈泡L的電流減小，小燈泡L的光照強度減小，光敏電阻RG的阻值變大，對右側電路，由閉合電路歐姆定律可知，通過R2的電流變小，右側電路中的電源E2的路端電壓變大，R兩端電壓變大，

46、通過R的電流也變大，R消耗的功率變大，通過R3的電流變小，選項B、C正確。突破點(三)閉合電路的功率及效率問題電源總功率任意電路：P總EIP出P內純電阻電路：P總I2(Rr)電源內部消耗的功率P內I2rP總P出電源的輸出功率任意電路：P出UIP總P內純電阻電路：P出I2RP出與外電阻R的關系電源的效率任意電路：×100%×100%純電阻電路：×100%由P出與外電阻R的關系圖像可知當Rr時，電源的輸出功率最大為Pm。當Rr時，隨著R的增大輸出功率越來越小。當Rr時，隨著R的增大輸出功率越來越大。當P出Pm時，每個輸出功率對應兩個外電阻R1和R2，且R1R2r2。典

47、例如圖所示，已知電源電動勢為6 V，內阻為1 ，保護電阻R00.5 ，求：當電阻箱R讀數(shù)為多少時，保護電阻R0消耗的電功率最大，并求這個最大值。解析保護電阻消耗的功率為P0，因R0和r是常量，而R是變量，所以R最小時，P0最大，即R0時，P0max W8 W。答案R0P0max8 W多維探究變式1例題中條件不變，求當電阻箱R讀數(shù)為多少時，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個最大值。解析：這時要把保護電阻R0與電源內阻r算在一起，據以上結論，當RR0r即R(10.5) 1.5 時，PRmax W6 W。答案：R1.5 PRmax6 W變式2在例題中，若電阻箱R的最大值為3 ，R05 ，求：當電阻

48、箱R讀數(shù)為多少時，電阻箱R的功率最大，并求這個最大值。解析：把R05 當作電源內阻的一部分，則等效電源內阻r等為6 ，而電阻箱R的最大值為3 ，小于6 ，P2R，則不能滿足Rr等，當電阻箱R的電阻取3 時，R消耗功率最大，最大值為：P2R W。答案：R3 P W變式3例題中條件不變，求電源的最大輸出功率。解析：由電功率公式P出2R外，當R外r時，P出最大，即RrR00.5 時，P出max W9 W。答案：9 W變式4如圖所示，電源電動勢E2 V，內阻r1 ，電阻R02 ，可變電阻的阻值范圍為010 。求可變電阻為多大時，R上消耗的功率最大，最大值為多少？解析：方法一：PR，根據閉合電路歐姆定律

49、，路端電壓UE·，所以PR， 代入數(shù)據整理得PR，當R 時，R上消耗的功率最大，PRmax W。方法二：采用等效電源法分析，把定值電阻等效到電源的內部，即把電源和定值電阻看作電動勢為EE，內阻為r的電源，當Rr時，電源對外電路R的輸出功率最大PR。把數(shù)值代入各式得：E等EE V；r等r 。所以：PR W。答案：R P W突破點(四)兩類U­I圖像的比較與應用兩種圖像的比較電源U­I圖像電阻U­I圖像圖形物理意義電源的路端電壓隨電路電流的變化關系電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關系截距與縱軸交點表示電源電動勢E，與橫軸交點表示電源短路電流過坐標軸原點，表示

50、沒有電壓時電流為零坐標U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標U、I的比值表示外電阻的大小，不同點對應的外電阻大小不同每一點對應的比值均等大，表示此電阻的大小斜率(絕對值)電源電阻r電阻大小題點全練1多選(2019·蘇州期末)如圖所示，甲、乙分別表示兩個電源的路端電壓與通過它們的電流I的關系，下列說法中正確的是()A電源甲的電動勢大于乙的電動勢B電源甲的內阻小于乙的內阻C電流都是I0時，兩電源的內電壓相等D路端電壓都為U0時，它們所在電路的外電阻相等解析：選AD圖線與縱坐標的交點表示電源的電動勢，圖線斜率的大小表示電源的內阻，由題圖可知E甲>E乙，r甲>r乙，

51、A正確，B錯誤；當電流都為I0時，兩電源的路端電壓相等，內電壓不相等，C錯誤；當路端電壓為U0時，電流為I0，外電阻R相等，D正確。2多選(2019·衡水中學模擬)在如圖所示的圖像中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關系圖像，直線為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路。由圖像可知()A電源的電動勢為3 V，內阻為0.5 B電阻R的阻值為1 C電源的輸出功率為2 WD電源的效率為66.7%解析：選ABD圖線與縱軸的交點表示電源電動勢E為3 V，圖線的斜率的絕對值表示電源內阻r為0.5 ，A正確。圖線的斜率表示電阻R的阻值為1 ，B正確。由、圖線的交點坐標可知電

52、流I2 A，路端電壓U2 V，電源輸出功率PUI4 W，C錯誤。電源效率66.7%，D正確。3多選(2019·南京模擬)如圖所示，圖線甲、乙分別為電源和某金屬導體的伏安特性曲線，電源的電動勢和內阻分別用E、r表示，根據所學知識分析下列選項正確的是()AE50 VBr C當該導體直接與該電源相連時，該導體的電阻為20 D當該導體直接與該電源相連時，電路消耗的總功率為80 W解析：選AC由圖像的物理意義可知電源的電動勢E50 V，內阻r 5 ，故A正確，B錯誤；該導體與該電源相連時，電阻的電壓、電流分別為U40 V，I2 A，則R20 ，此時，電路消耗的總功率P總EI100 W，故C正確

53、，D錯誤。突破點(五)含電容器的電路1電路的簡化不分析電容器的充、放電過程時，把電容器所處的支路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應位置補上。2電路穩(wěn)定時電容器的處理方法電容器所在的支路中沒有電流，同支路的電阻相當于導線，即電阻不降低電壓，是等勢體。電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的支路兩端的電壓。3電容器所帶電荷量及其變化的計算(1)利用QUC計算電容器所帶的電荷量；(2)如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過所連導線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差；(3)如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過所連導線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和。典例(2019·

54、;全國卷)阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為()A.B.C.D.思路點撥開關S斷開時、閉合時的簡化電路分別如圖甲、乙所示。解析斷開S和閉合S后等效電路分別如圖甲、乙所示。根據串聯(lián)電路的電壓與電阻成正比可得甲、乙兩圖中電容器兩極板間的電壓U1E，U2E，C所帶的電荷量QCU，則Q1Q235，選項C正確。答案C方法規(guī)律含容電路問題的解題思路第一步理清電路的串并聯(lián)關系第二步確定電容器兩極板間的電壓。在電容器充電和放電的過程中，歐姆定律等電路規(guī)律不適用，但對于充電或放電完畢的電路，電容器的存在與否不再影響原電路，電