高考物理江蘇專版一輪復(fù)習(xí)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(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與流過(guò)導(dǎo)體的電流成反比。(×)(2)根據(jù)I，可知I與q成正比。(×)(3)由知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)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(guó)物理學(xué)家歐姆通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律。(2)19世紀(jì)，焦耳和楞次先后各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，即焦耳定律。突破點(diǎn)(一)電流的理解及其三個(gè)表達(dá)式的應(yīng)用題點(diǎn)全練1.如圖所示的電解液接入電路后，在t

2、 s內(nèi)有n1個(gè)一價(jià)正離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S，有n2個(gè)二價(jià)負(fù)離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S，設(shè)e為元電荷，則以下關(guān)于通過(guò)該截面電流的說(shuō)法正確的是()A當(dāng)n1n2時(shí)，電流大小為零B電流方向由A指向B，電流IC當(dāng)n1n2時(shí)，電流方向由B指向A，電流ID當(dāng)n1n2時(shí)，電流方向由A指向B，電流I解析：選B由題意可知，流過(guò)溶液截面的電量q(n12n2)e；則電流I；當(dāng)n1n2時(shí)，電流大小不為零，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。2(2019·威海模擬)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其電阻率為。棒內(nèi)單位體積內(nèi)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(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，則自由電子定向移動(dòng)的速率為()

3、A.B.C.D.解析：選A根據(jù)電阻定律有：R；則由歐姆定律可知，電流為：I；再根據(jù)InevS可得：v；故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。題后悟通三個(gè)電流表達(dá)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(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量反映了I的大小，但不能說(shuō)Iq，I微觀式InqSv一切電路n：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個(gè)自由電荷的電荷量S：導(dǎo)體橫截面積v：電荷定向移動(dòng)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(dǎo)體兩端的電壓R：導(dǎo)體本身的電阻I由U、R決定，IUI突破點(diǎn)(二)電阻、電阻定律的理解與應(yīng)用1電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，而電

4、阻率則反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞。(2)導(dǎo)體的電阻大，電阻率不一定大，它的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小，電阻不一定小，即它對(duì)電流的阻礙作用不一定小。(3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)。2電阻的決定式和定義式的比較公式?jīng)Q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(cè)定電阻的方法，電阻與U和I無(wú)關(guān)適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和分布均勻的導(dǎo)電介質(zhì)適用于任何純電阻導(dǎo)體相同點(diǎn)都不能反映電阻的實(shí)質(zhì)(要用微觀理論解釋)典例多選(2019·江蘇啟東模擬)一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，在其兩端加上電壓U0時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流為I0，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，若將導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，使它的橫截

5、面半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，再給它兩端加上電壓2U0，則()A通過(guò)導(dǎo)線的電流為B通過(guò)導(dǎo)線的電流為C導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為D導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為思路點(diǎn)撥本題應(yīng)根據(jù)電阻定律R，結(jié)合歐姆定律I和電流的微觀表達(dá)式IneSv進(jìn)行分析。解析將金屬導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，因半徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，其長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，根據(jù)電阻定律R分析可知，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，又電壓變?yōu)?U0，根據(jù)歐姆定律I可知，電流變?yōu)?，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式InevS，其中n、e不變，電流變?yōu)樵瓉?lái)的，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，則自由電子定向移動(dòng)的平均速率變?yōu)?，C錯(cuò)誤，D正確。答案AD方法規(guī)律導(dǎo)體變形后電阻的分

6、析方法某一導(dǎo)體的形狀改變后，討論其電阻變化應(yīng)抓住以下三點(diǎn)：(1)導(dǎo)體的電阻率不變。(2)導(dǎo)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(yīng)用電阻定律R求解。集訓(xùn)沖關(guān)1.(2019·鎮(zhèn)江模擬)有兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)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(zhǎng)為a，小柱體柱截面邊長(zhǎng)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(jù)電阻定律可知，R1，R2，

7、故兩電阻相等，比值為11，故A錯(cuò)誤，B正確。若電流豎直向下，則根據(jù)電阻定律有：R1，R2，故R1R2b2a2，故C、D錯(cuò)誤。2兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，把另一根對(duì)折后絞合起來(lái)，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為()A14B18C116 D161解析：選C對(duì)于第一根導(dǎo)線，均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉?lái)的，由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，第二根導(dǎo)線對(duì)折后，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的。給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得：I1，I2，由I可知，在相同時(shí)間內(nèi)，電荷量之比

8、q1q2I1I2116。突破點(diǎn)(三)伏安特性曲線的理解及應(yīng)用1定義：用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U，畫(huà)出的I­U圖像。2圖線的意義(1)由于導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同，所以不同的導(dǎo)體有不同的伏安特性曲線。(2)伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值，對(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。3應(yīng)用：I­U圖像中圖線上某點(diǎn)與O點(diǎn)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(guò)原點(diǎn)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(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說(shuō)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(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為RC對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為RD對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，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(shuō)明電阻逐漸增大，A正確；對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R，B正確，C錯(cuò)誤；對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，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(cuò)提醒(1)伏安特性曲線中，導(dǎo)體電阻等于線上點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù)，而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)。(2)無(wú)

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(jì)算。集訓(xùn)沖關(guān)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(zhǎng)度相同、粗細(xì)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(cuò)誤；由R知a的橫截面積較小，A錯(cuò)誤，B正確；由圖像知導(dǎo)體的電阻與電壓無(wú)關(guān)，D錯(cuò)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)。則關(guān)于熱敏電阻和小燈泡的下列說(shuō)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(diǎn)，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(diǎn)對(duì)應(yīng)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(gè)純電阻，其燈絲溫度會(huì)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(huì)逐漸減小，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線，故A錯(cuò)誤，B正確；兩圖線的交點(diǎn)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(shí)兩者阻值相同，功率也相同，故C錯(cuò)誤，D正確。3.多選我國(guó)已經(jīng)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(shè)某同學(xué)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(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成角，A點(diǎn)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(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tan C在A點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為U0I0D在A點(diǎn)，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(cuò)誤；在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為，不能表示為tan 或tan ，故B錯(cuò)誤，D正確；在A點(diǎn)，白熾燈的功率可表示為U0I0，C正確。突破點(diǎn)(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(shí)例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)、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(dòng)機(jī)，把它接入U(xiǎn)10.3 V的電路中時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I10.6 A；若把電動(dòng)機(jī)接入U(xiǎn)23.0 V的電路中時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是I21.0 A，求：(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率是多少？(2)如果電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電

14、動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？思路點(diǎn)撥(1)當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，可視為純電阻，由歐姆定律求其內(nèi)電阻。(2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，其電流不等于I21.0 A，此時(shí)發(fā)熱功率由P計(jì)算。解析(1)當(dāng)U10.3 V，I10.6 A時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為純電阻，故電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為r0.5 。當(dāng)U23.0 V，I21.0 A時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為非純電阻，則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出U2I2I22r2.5 W。(2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作被卡住時(shí)，電動(dòng)機(jī)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(jì)算問(wèn)題時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)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(guān)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(méi)有意義的。集訓(xùn)沖關(guān)1.如圖所示是利用電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動(dòng)機(jī)。P是一個(gè)質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩拴在電動(dòng)機(jī)的軸上。閉合開(kāi)關(guān)S，重物P以速度v勻速上升，這時(shí)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(jī)械部分的機(jī)械效率為70%，重物的質(zhì)量m45 kg。下列說(shuō)法正確的是()A電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為550 WB細(xì)繩對(duì)重物做功的機(jī)械功率為325 WC電動(dòng)

16、機(jī)輸出的功率為400 WD電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為5 解析：選A根據(jù)電功率關(guān)系式有：P電UI5×110 W550 W，故電動(dòng)機(jī)消耗的功率為550 W，故A正確；以物體為研究對(duì)象，由于物體勻速上升，有：Fmg0PFv聯(lián)解，代入數(shù)據(jù)得：P315 W；故細(xì)繩對(duì)重物做功的機(jī)械功率為315 W，故B錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)輸出的功率P機(jī)450 W，故C錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系有：P電P機(jī)P熱P熱I2R聯(lián)解，代入數(shù)據(jù)得：R4 ，故D錯(cuò)誤。2.(2019·啟東期末)如圖所示，M為電動(dòng)機(jī)，N為電爐子，電爐子的電阻R4 ，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r1 ，恒定電壓U12 V。當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表A示數(shù)為I1；當(dāng)S1、S

17、2同時(shí)閉合時(shí)，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(dòng)機(jī)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(dāng)S1、S2同時(shí)閉合時(shí)，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為：I3I2I12 A，電動(dòng)機(jī)為非純電阻元件，由能量守恒定律得：UI3PI32r，代入數(shù)據(jù)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?cè)诩抑袝?huì)使用很多用電器，如電飯鍋、空調(diào)、冰箱、電風(fēng)扇、電吹風(fēng)等，這些用電器有的可以視為純電阻，有的則不是純電阻，請(qǐng)結(jié)合以下各題自主領(lǐng)悟：1一只電飯煲和一

18、臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計(jì))，均正常工作。用電流表分別測(cè)得通過(guò)電飯煲的電流是5.0 A，通過(guò)洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0.50 A，則下列說(shuō)法中正確的是()A電飯煲的電阻為44 ，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440 B電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)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(jī)電動(dòng)機(jī)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(nèi)消耗的電能 W1UI1t×104 J，洗衣機(jī)為非純電阻元件，所以R2，P2UI2110

19、 W，其在1 min 內(nèi)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(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍。2為了生活方便，電熱水壺已進(jìn)入千家萬(wàn)戶，如果將一電熱水壺接在220 V的電源兩端，經(jīng)時(shí)間t0電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷，假設(shè)熱量的損失不計(jì)、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(jīng)2t0的時(shí)間電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷 B如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經(jīng)16t0的時(shí)間電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷C如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經(jīng)4t0的時(shí)間電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷D如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經(jīng)1

20、6t0的時(shí)間電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷解析：選D根據(jù)公式Qt可知，煮沸一壺水所需的熱量為Qt0，當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，所需熱量沒(méi)變，因此時(shí)間要變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，即4t0，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，時(shí)間要變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，即16t0，C錯(cuò)誤，D正確。3多選下表列出了某品牌電動(dòng)自行車及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)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(dòng)機(jī)的輸入功率為576 WB電動(dòng)機(jī)的內(nèi)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(dòng)機(jī)的輸入功率為P入U(xiǎn)I48×12 W576 W，A正確；電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為QI2rP入P出，代入數(shù)據(jù)解得：r1.6 ，B錯(cuò)誤；由v大20 km/h m/s，根據(jù)P出Fv大解得F63 N，且當(dāng)該車速度最大時(shí)，F(xiàn)f63 N，故C錯(cuò)誤，D正確。分析生活中的用電器問(wèn)題的兩條思路1了解用電器的結(jié)構(gòu)，含有電動(dòng)機(jī)且正常工作的為非純電阻；不含電動(dòng)機(jī)或含電動(dòng)機(jī)但電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的則為純電阻。2從能量轉(zhuǎn)化角度來(lái)區(qū)分，如消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱則為純電阻；如消耗的電能有一部分轉(zhuǎn)化為其他能量，則為非純電阻。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：電流的理解及其三個(gè)表達(dá)式的應(yīng)用1.(2019·無(wú)錫檢測(cè))如圖所示的電解槽接入電路后，在

22、t秒內(nèi)有n1個(gè)1價(jià)正離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S，有n2個(gè)1價(jià)負(fù)離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S，設(shè)e為元電荷，以下說(shuō)法正確的是()A當(dāng)n1n2時(shí)電流強(qiáng)度為零B當(dāng)n1n2時(shí)，電流方向從AB，電流強(qiáng)度為IC當(dāng)n1n2時(shí)，電流方向從BA，電流強(qiáng)度ID電流方向從AB，電流強(qiáng)度I解析：選D電荷的定向移動(dòng)形成電流，正電荷的定向移動(dòng)方向是電流方向，由圖示可知，溶液中的正離子從A向B運(yùn)動(dòng)，因此電流方向是AB，電流I。2多選(2019·揚(yáng)州檢測(cè))如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過(guò)兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說(shuō)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(dòng)的速率大于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率DR1中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率解析：選BD設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、厚度為d，則I，R，得I，故R1、R2中的電流相等，A錯(cuò)誤，B正確。由InqSvnqLdv得，L大則v小，C錯(cuò)誤，D正確。3多選(2019·大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)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(guò)圓心的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有()A若不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B若電荷量不變而使變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則

24、電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2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(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間為t；一周內(nèi)通過(guò)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?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，A正確；若電荷量Q不變而使變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2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(duì)電流沒(méi)有影響，C、D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：電阻、電阻定律的理解與應(yīng)用4.多選如圖是橫截面積、長(zhǎng)度均相同的甲、乙兩根電阻絲的R­I圖像。現(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(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)乙電阻絲產(chǎn)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(cuò)誤；根據(jù)QI2Rt，知乙產(chǎn)生的焦耳熱少，C正確；由PI2R知甲消耗的電功率比乙大，D錯(cuò)誤。5(2019·蘇州聯(lián)考)兩根材料相同的均勻?qū)Ь€X和Y，X長(zhǎng)為L(zhǎng)，Y長(zhǎng)為2L，串聯(lián)在電路中，沿導(dǎo)線長(zhǎng)度方向電勢(shì)變化如圖所示，則兩導(dǎo)線的橫截面積之比為()A23 B13C12 D31解析：選B由題

26、圖可知導(dǎo)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(zhǎng)方形薄片合金電阻板abcd，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2。當(dāng)端點(diǎn)、或、接入電路時(shí)，導(dǎo)體的電阻分別為R1、R2，則R1R2為()AL1L2 BL2L1CL12L22 DL22L12解析：選C設(shè)電阻板厚度為h，由電阻定律有R1，R2，所以R1R2L12L22，故C正確。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：伏安特性曲線的理解及應(yīng)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(guān)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(diǎn)處，電阻A的阻值等于電阻BC

27、在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值大于電阻BD在兩圖線交點(diǎn)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(diǎn)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(cuò)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(guān)系是R1>R2B電阻一定時(shí)，電流隨著電壓的增大而減小C電壓相同時(shí)，通過(guò)R1的電流強(qiáng)度較大D兩電阻串聯(lián)接入電路時(shí)，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(cuò)誤；根據(jù)圖像可得電阻一定時(shí)，電流隨電壓的增大而增大，B錯(cuò)誤；從圖像中可得電壓相同時(shí)，通過(guò)電阻R1的電流較大，C正確；兩電阻串聯(lián)接入電路時(shí)，通過(guò)兩電阻的電流相同，根據(jù)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(dǎo)體的伏安特性曲線如圖AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說(shuō)法正確的是()AB點(diǎn)的電阻為12 BB點(diǎn)的電阻為40 C導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1 D導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9 解析：選BA點(diǎn)電阻RA 30 ，B點(diǎn)電阻RB 40 ，故A錯(cuò)誤、B正確。RRBRA10 ，故C、D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：電功、電功率及焦耳定律10下圖中的四個(gè)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(guān)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(shí)間的增加，燈絲電阻會(huì)增大，P­U2圖像會(huì)向下彎曲，故C正確。11.(2019·無(wú)錫調(diào)研)如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2后，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220 V，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120 W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1 000 W。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說(shuō)法正確的是()A電熱絲的電阻為55 B電動(dòng)機(jī)線圈的

30、電阻為 C當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1 000 JD當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1 000 J解析：選A電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲消耗的功率為P1 000 W120 W880 W，對(duì)電熱絲，由P可得電熱絲的電阻為R 55 ，選項(xiàng)A正確；由于不知道電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率，所以電動(dòng)機(jī)線圈的電阻無(wú)法計(jì)算，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒消耗的電能為880 J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為120 J，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過(guò)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(shí)間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過(guò)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(jù)WqU，可知通過(guò)該電阻的電荷量為0.3 C，消耗電能為0.9 J時(shí)，電阻兩端的電壓U3 V，在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)0.6 C的電荷量，則電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍。根據(jù)I知，電壓也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，即U2U6 V，則WqU3.6 J，故D正確?？键c(diǎn)綜合訓(xùn)練13多選如圖所示，把四個(gè)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(gè)電路的總功率相等，則這兩個(gè)電路中的U甲、U乙，R甲、R乙之間的關(guān)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(shè)燈泡

32、正常工作時(shí)電壓為U，電流為I，則U甲IU乙×2I，則U甲2U乙，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)I2R甲(2I)2R乙得R甲4R乙，C正確，D錯(cuò)誤。14(2019·無(wú)錫模擬)燃油車退出已提上日程，不久的將來(lái)，新能源車將全面替代燃油車。某景區(qū)電動(dòng)車載滿游客時(shí)總質(zhì)量m×103 kg，以4 m/s的速度在水平路面勻速行駛，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I20 A，輸入電壓U400 V，電動(dòng)車行駛時(shí)所受阻力為車重的，g取10 m/s2，不計(jì)電機(jī)內(nèi)部摩擦，只考慮驅(qū)動(dòng)電機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱損耗能量，求：(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率；(2)電動(dòng)車行駛時(shí)輸出的機(jī)械功率；(3)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的內(nèi)阻。解析：(1)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的

33、輸入功率：P入U(xiǎn)I400 V×20 A8 000 W。(2)電動(dòng)車行駛時(shí)所受阻力：fmg×103 N；電動(dòng)車勻速行駛時(shí)：Ff，電動(dòng)車行駛時(shí)輸出的機(jī)械功率：P出Fv×103×4 W7×103 W。(3)驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)阻的發(fā)熱功率：P熱P入P出8 000 W7 000 W1 000 W，根據(jù)P熱I2r，有：r 2.5 。答案：(1)8 000 W(2)7×103 W(3)2.5 15電動(dòng)自行車因其價(jià)格相對(duì)于摩托車低廉，而且污染小，受到群眾喜愛(ài)，某電動(dòng)車銘牌如下表所示。取g10 m/s2，試求：規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁電機(jī)車型：20電動(dòng)自行車電機(jī)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(zhì)量：40 kg最大載重量：120 kg(1)求此車所裝電動(dòng)機(jī)的線圈電阻；(2)求此車所裝電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)的效率；(3)一個(gè)60 kg的人騎著此車，如果電動(dòng)自行車所受阻力為人和車重的0.02倍，求電動(dòng)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(jī)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(shè)內(nèi)阻為R，則根據(jù)能量守恒定律得：UII2RP出，代入數(shù)據(jù)解得：R0.2 。(2)電動(dòng)機(jī)的總功率為：P總UI36×5 W180 W，電機(jī)輸出功率為：P出175 W，所

35、以電動(dòng)機(jī)的效率為：×100%×100%97.2%。(3)一個(gè)60 kg的人騎著此車，車和人的總的質(zhì)量為100 kg，此時(shí)電動(dòng)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(yīng)用(1)電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量。()(2)電動(dòng)勢(shì)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(diǎn)(一)電阻的串、并聯(lián)1串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)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(gè)有用的結(jié)論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻變大。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個(gè)電阻，任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻變大。(3)某電路中無(wú)論電阻怎樣連接，該電路消耗的電功率P總等于各個(gè)電阻消耗的電功率之和。題點(diǎn)全練1多選(2019·鹽城模擬)如圖所示，圖線1表示導(dǎo)體A的電阻，設(shè)為R1，圖線

37、2表示導(dǎo)體B的電阻，設(shè)為R2，則下列說(shuō)法正確的是()AR1R213B把A拉長(zhǎng)為原來(lái)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(guò)二者的電流之比I1I213解析：選AC根據(jù)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(jù)公式R可得，把A拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍后，橫截面積減小為原來(lái)的，所以電阻變?yōu)樵瓉?lái)的9倍，B錯(cuò)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(jù)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(guò)二者的電

38、流之比I1I231，D錯(cuò)誤。2.(2019·寧德質(zhì)檢)電阻R1和R2分別標(biāo)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(guò)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(gè)T形電路如圖所示，電路中的電阻R110 ，R2120 ，R340 。另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)。則()A當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40

39、C當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80 VD當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80 V解析：選AC當(dāng)cd端短路時(shí)，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(cuò)誤；當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，R1、R3串聯(lián)，R2無(wú)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(cuò)誤。突破點(diǎn)(二)閉合電路的動(dòng)態(tài)分析1程序法2“串反并同”結(jié)論法(1)所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，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(shí)，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(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)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(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，為理想電流表和電壓表。在滑動(dòng)變阻器滑片P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)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(diǎn)的電勢(shì)降低方法應(yīng)用(一)由題明3法基礎(chǔ)解法(程序法)：P由a端向b端滑動(dòng)，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(cuò)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(cuò)誤；UababaU2，故a降低，D正確。能力解法一(結(jié)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(cuò)誤；UabU2aba減小，D正確；因?yàn)镽1間接與R3串聯(lián)，故I1、U1均增大，故示數(shù)增大，A錯(cuò)誤；根據(jù)IAI1I2知IA增大，B正確。能力解法二(極限法)：設(shè)滑片P滑至b點(diǎn)，則R30，ab0，D正確；R2上電壓為零，則C上電壓也為零，Q0，C錯(cuò)誤；當(dāng)R30時(shí)，總電阻最小，總電流最大，R1上電壓最大

42、，故A錯(cuò)誤；由于IAI1I2，此時(shí)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(zhǔn)確度高，學(xué)生易掌握。(2)“結(jié)論法”：較簡(jiǎn)單，要求學(xué)生要準(zhǔn)確判斷電路中各元件的串、并聯(lián)關(guān)系。(3)“極限法”：較簡(jiǎn)單，僅適用于物理量單調(diào)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(xùn)沖關(guān)1.(2019·蘇州期末)如圖所示，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表、電壓表均可視為理想電表，在滑動(dòng)變阻器R的觸頭從a端滑到b端的過(guò)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(dāng)滑動(dòng)頭從a端滑到中點(diǎn)時(shí)，變阻器左右并聯(lián)的電阻增大，分擔(dān)的電壓增大，變阻器右邊電阻減小，則通過(guò)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(nèi)電壓減小，路端電壓增大，則電壓表的示數(shù)增大；當(dāng)滑動(dòng)頭從中點(diǎn)滑到b端時(shí)，變阻器左右并聯(lián)的電阻減小，分擔(dān)的電壓減小，外電路總電阻減小，干路電流增大，而通過(guò)變阻器左側(cè)的電流減小，則通過(guò)電流表的電流增大。電源的內(nèi)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(nèi)阻不能忽略，兩個(gè)電壓

44、表均為理想電表。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P移動(dòng)時(shí)，關(guān)于兩個(gè)電壓表V1與V2的示數(shù)，下列判斷正確的是()AP向a移動(dòng)，V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小BP向b移動(dòng)，V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小CP向a移動(dòng)，V1示數(shù)改變量的絕對(duì)值小于V2示數(shù)改變量的絕對(duì)值DP向b移動(dòng)，V1示數(shù)改變量的絕對(duì)值大于V2示數(shù)改變量的絕對(duì)值解析：選ACP向a移動(dòng)，R2連入電路的電阻減小，根據(jù)“并同串反”可知V2示數(shù)減小，V1示數(shù)增大，U內(nèi)增大，A正確；同理，B錯(cuò)誤；由EU內(nèi)U外U內(nèi)UV1UV2，電源電動(dòng)勢(shì)不變可得：U內(nèi)示數(shù)改變量絕對(duì)值與V1示數(shù)改變量絕對(duì)值之和等于V2示數(shù)改變量絕對(duì)值，C正確；同理，D錯(cuò)誤。3多選(2019

45、·黃山二模)某溫度檢測(cè)、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(lái)探測(cè)加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)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(dāng)R處溫度降低時(shí)()AL變亮B通過(guò)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(dāng)R處溫度降低時(shí)，熱敏電阻RT阻值變大，由閉合電路歐姆定律可知，左側(cè)電路中的電流減小，通過(guò)小燈泡L的電流減小，小燈泡L的光照強(qiáng)度減小，光敏電阻RG的阻值變大，對(duì)右側(cè)電路，由閉合電路歐姆定律可知，通過(guò)R2的電流變小，右側(cè)電路中的電源E2的路端電壓變大，R兩端電壓變大，

46、通過(guò)R的電流也變大，R消耗的功率變大，通過(guò)R3的電流變小，選項(xiàng)B、C正確。突破點(diǎn)(三)閉合電路的功率及效率問(wèn)題電源總功率任意電路：P總EIP出P內(nèi)純電阻電路：P總I2(Rr)電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)I2rP總P出電源的輸出功率任意電路：P出UIP總P內(nèi)純電阻電路：P出I2RP出與外電阻R的關(guān)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(guān)系圖像可知當(dāng)Rr時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm。當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小。當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大。當(dāng)P出Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)外電阻R1和R2，且R1R2r2。典

47、例如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻為1 ，保護(hù)電阻R00.5 ，求：當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大，并求這個(gè)最大值。解析保護(hù)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(shí)，P0最大，即R0時(shí)，P0max W8 W。答案R0P0max8 W多維探究變式1例題中條件不變，求當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個(gè)最大值。解析：這時(shí)要把保護(hù)電阻R0與電源內(nèi)阻r算在一起，據(jù)以上結(jié)論，當(dāng)RR0r即R(10.5) 1.5 時(shí)，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(dāng)電阻

48、箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R的功率最大，并求這個(gè)最大值。解析：把R05 當(dāng)作電源內(nèi)阻的一部分，則等效電源內(nèi)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(dāng)電阻箱R的電阻取3 時(shí)，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(dāng)R外r時(shí)，P出最大，即RrR00.5 時(shí)，P出max W9 W。答案：9 W變式4如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E2 V，內(nèi)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(shí)，R上消耗的功率最大，最大值為多少？解析：方法一：PR，根據(jù)閉合電路歐姆定律

49、，路端電壓UE·，所以PR， 代入數(shù)據(jù)整理得PR，當(dāng)R 時(shí)，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(nèi)部，即把電源和定值電阻看作電動(dòng)勢(shì)為EE，內(nèi)阻為r的電源，當(dāng)Rr時(shí)，電源對(duì)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(diǎn)(四)兩類U­I圖像的比較與應(yīng)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(guān)系電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系截距與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流過(guò)坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示

50、沒(méi)有電壓時(shí)電流為零坐標(biāo)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(biāo)U、I的比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小斜率(絕對(duì)值)電源電阻r電阻大小題點(diǎn)全練1多選(2019·蘇州期末)如圖所示，甲、乙分別表示兩個(gè)電源的路端電壓與通過(guò)它們的電流I的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于乙的電動(dòng)勢(shì)B電源甲的內(nèi)阻小于乙的內(nèi)阻C電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等D路端電壓都為U0時(shí)，它們所在電路的外電阻相等解析：選AD圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的大小表示電源的內(nèi)阻，由題圖可知E甲>E乙，r甲>r乙，

51、A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)電流都為I0時(shí)，兩電源的路端電壓相等，內(nèi)電壓不相等，C錯(cuò)誤；當(dāng)路端電壓為U0時(shí)，電流為I0，外電阻R相等，D正確。2多選(2019·衡水中學(xué)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(guān)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(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)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(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E為3 V，圖線的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)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(diǎn)坐標(biāo)可知電

52、流I2 A，路端電壓U2 V，電源輸出功率PUI4 W，C錯(cuò)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(dǎo)體的伏安特性曲線，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別用E、r表示，根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析下列選項(xiàng)正確的是()AE50 VBr C當(dāng)該導(dǎo)體直接與該電源相連時(shí)，該導(dǎo)體的電阻為20 D當(dāng)該導(dǎo)體直接與該電源相連時(shí)，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(dòng)勢(shì)E50 V，內(nèi)阻r 5 ，故A正確，B錯(cuò)誤；該導(dǎo)體與該電源相連時(shí)，電阻的電壓、電流分別為U40 V，I2 A，則R20 ，此時(shí)，電路消耗的總功率P總EI100 W，故C正確

53、，D錯(cuò)誤。突破點(diǎn)(五)含電容器的電路1電路的簡(jiǎn)化不分析電容器的充、放電過(guò)程時(shí)，把電容器所處的支路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。2電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法電容器所在的支路中沒(méi)有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不降低電壓，是等勢(shì)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(jì)算(1)利用QUC計(jì)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(guò)所連導(dǎo)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(guò)所連導(dǎo)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(guó)卷)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開(kāi)關(guān)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(diǎn)撥開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)、閉合時(shí)的簡(jiǎn)化電路分別如圖甲、乙所示。解析斷開(kāi)S和閉合S后等效電路分別如圖甲、乙所示。根據(jù)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(xiàng)C正確。答案C方法規(guī)律含容電路問(wèn)題的解題思路第一步理清電路的串并聯(lián)關(guān)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(guò)程中，歐姆定律等電路規(guī)律不適用，但對(duì)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