2024版高考物理一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流第1講電路的基本概念與規(guī)律練習(xí)含解析新人教版

PAGE7-2024版高考物理一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流第1講電路的基本概念與規(guī)律練習(xí)含解析新人教版第1講電路的基本概念與規(guī)律一、選擇題(本題共13小題，1～10題為單選，11～13題為多選)1．(2021·天津靜海一中月考)如圖所示是通過阻值不同的兩個(gè)電阻的電流隨電壓變化的圖線(I－U圖線)。下列從圖中得到的結(jié)論中正確的是(D)A．R1>R2B．R1、R2串聯(lián)后的總電阻的I－U圖線在區(qū)域ⅡC．R1、R2并聯(lián)后的總電阻的I－U圖線在區(qū)域ⅢD．R1、R2并聯(lián)后的總電阻的I－U圖線在區(qū)域Ⅰ[解析]本題考查歐姆定律及I－U圖線。如圖所示，過縱軸某一點(diǎn)I0作橫軸的平行線，交R1、R2的I－U圖線于A、B兩點(diǎn)，由圖可以看出U1<U2，由I＝eq\f(U,R)可知，當(dāng)I一定時(shí)，R與U成正比，所以R1<R2。因?yàn)镽串>R2，R并<R1(R串為兩電阻串聯(lián)后的總電阻，R并為兩電阻并聯(lián)后的總電阻，兩電阻串聯(lián)后的總電阻比任何一個(gè)串聯(lián)的電阻的阻值都要大，并聯(lián)后的總電阻比其中最小的電阻的阻值還要小)，所以R串的I－U圖線在區(qū)域Ⅲ內(nèi)，R并的I－U圖線在區(qū)域Ⅰ內(nèi)，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。2．(2021·遼寧葫蘆島協(xié)作校月考)雷擊，是指打雷時(shí)電流通過人、畜、樹木、建筑物等而造成殺傷或破壞，其中一種雷擊形式是帶電的云層與大地上某點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象，叫“直擊雷”。若某次發(fā)生“直擊雷”前瞬間云層所帶的電荷量為8C，雷擊時(shí)放電時(shí)間為200μs，則此次雷擊時(shí)的平均電流為(B)A．0.04A B．4×104AC．0.08A D．8×104A[解析]本題考查電流的概念。已知雷擊時(shí)放電時(shí)間為200μs，放出的電荷量為8C，則此次雷擊時(shí)的平均電流為I＝eq\f(q,t)＝eq\f(8,200×10－6)A＝4×104A，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3．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。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(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(C)A．eq\f(2,5) B．eq\f(1,2)C．eq\f(3,5) D．eq\f(2,3)[解析]斷開S和閉合S后等效電路分別如圖甲、乙所示。圖甲圖乙根據(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U1＝eq\f(1,5)E，U2＝eq\f(1,3)E，C所帶的電荷量Q＝CU，則Q1︰Q2＝3︰5，選項(xiàng)C正確。4.(2021·浙江杭州學(xué)軍中學(xué)模擬)如圖所示是某款掃地機(jī)器人的照片，下表是它的一些重要參數(shù)。根據(jù)表中信息，下列說法正確的是(B)額定電壓/頻率100～240V/50～60Hz額定功率40W電池輸入電壓20V電池容量3000mAh充電時(shí)間約4h工作時(shí)間100～120minA.工作時(shí)電池把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電池充電時(shí)的充電電流約為0.75AC．電池充滿電時(shí)儲(chǔ)存的能量大約為2.16×108JD．在100～120min工作時(shí)間內(nèi)，機(jī)器人一直以40W的額定功率工作[解析]本題考查常見電源的種類、電動(dòng)勢和電功率。掃地機(jī)器人工作時(shí)，電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；電池充電時(shí)，I＝eq\f(q,t)＝eq\f(3A·h,4h)＝0.75A，故B正確；電池充滿電時(shí)儲(chǔ)存的能量W＝qU＝3×3600×20J＝2.16×105J，故C錯(cuò)誤；若機(jī)器人一直以40W的額定功率工作，則工作時(shí)間t＝eq\f(2.16×105J,40W)＝5400s＝90min，所以在100－120min工作時(shí)間內(nèi)，機(jī)器人并非一直以40W的額定功率工作，故D錯(cuò)誤。5．(2021·北京平谷質(zhì)監(jiān))某同學(xué)將一毫安表改裝成雙量程電流表。如圖所示，已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω，滿偏電流為1mA；R1和R2為定值電阻，且R1＝5Ω，R2＝20Ω，則下列說法正確的是(B)A．若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表最大測量值為24mAB．若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表最大測量值為25mAC．若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表最大測量值為4mAD．若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表最大測量值為10mA[解析]若使用a和b兩個(gè)接線柱，毫安表與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián)，電表最大測量值為Imax＝eq\f(IgRg＋R2,R1)＋I(xiàn)g＝25mA，故A錯(cuò)誤，B正確；若使用a和c兩個(gè)接線柱，R1與R2串聯(lián)，再與毫安表并聯(lián)，電表最大測量值為Imax＝Ig＋eq\f(IgRg,R1＋R2)＝5mA，故C、D錯(cuò)誤。故選B。6．用兩個(gè)相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合開關(guān)后，下列有關(guān)電流表的示數(shù)和電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是(B)A．圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同B．圖甲中的A1、A2的指針偏角相同C．圖乙中的A1、A2的示數(shù)和指針偏轉(zhuǎn)角都不同D．圖乙中的A1、A2的指針偏角相同[解析]題圖甲中的A1、A2并聯(lián)，表頭的電壓相等，電流相等，指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，量程不同的電流表示數(shù)不同，故A錯(cuò)誤，B正確；題圖乙中的A1、A2串聯(lián)，A1、A2的示數(shù)相同，由于量程不同，內(nèi)阻不同，兩電流表兩端的電壓不同，流過表頭的電流不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度不同，故C、D錯(cuò)誤。7．如圖所示的電路中，兩個(gè)電壓表的內(nèi)阻均為3kΩ，定值電阻R1的阻值為12kΩ，電壓表V1示數(shù)為2V，V2示數(shù)為3V，則定值電阻R2的阻值為(C)A．10kΩ B．20kΩC．30kΩ D．60kΩ[解析]設(shè)通過V1的電流為I1，通過V2的電流為I2，由串、并聯(lián)電路關(guān)系有I1(RV＋R1)＝(I2－I1)R2 ①I1＝eq\f(2V,RV) ②I2＝eq\f(3V,RV) ③聯(lián)立①②③得R2＝30kΩ，故選C。8．(2020·重慶一中模擬)有兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體是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，現(xiàn)將大小柱體串聯(lián)接在電壓U上，已知通過導(dǎo)體電流方向如圖所示，大小為I，則導(dǎo)體電阻率(B)A．ρ＝eq\f(Uha,Ia＋b) B．ρ＝eq\f(hU,2I)C．ρ＝eq\f(2Uha,Ia＋b) D．ρ＝eq\f(Uha－b,Ia＋b)[解析]由電阻定律可知R＝eq\f(ρl,S)，則兩導(dǎo)體的電阻Ra＝Rb＝eq\f(ρ,h)，兩導(dǎo)體串聯(lián)，分壓相等，即兩導(dǎo)體兩端的電壓為eq\f(U,2)，由歐姆定律可知Ra＝eq\f(U,2I)＝eq\f(ρ,h)，解得ρ＝eq\f(hU,2I)，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。9．(2020·北京豐臺(tái)區(qū)期末)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用電流表和電壓表測導(dǎo)體電阻。在連接電路時(shí)，將電壓表的一端a預(yù)留出來，可以選擇接b或接c，電路如圖所示。下列說法正確的是(D)A．當(dāng)a連接b時(shí)，電流表的測量值小于通過待測電阻的電流B．當(dāng)a連接b時(shí)，電壓表的測量值大于待測電阻兩端的電壓C．當(dāng)a連接c時(shí)，電流表的測量值小于通過待測電阻的電流D．當(dāng)a連接c時(shí)，電壓表的測量值大于待測電阻兩端的電壓[解析]本題考查伏安法測電阻的內(nèi)外接問題。當(dāng)a連接b時(shí)，電流表測量的是流過電阻和電壓表的電流之和，所以電流表的測量值大于通過待測電阻的電流，故A錯(cuò)誤；當(dāng)a連接b時(shí)，電壓表測量的是電阻兩端的電壓，所以電壓表的測量值等于待測電阻兩端的電壓，故B錯(cuò)誤；當(dāng)a連接c時(shí)，電流表測量的只有通過電阻的電流，所以電流表的測量值等于通過待測電阻的電流，故C錯(cuò)誤；當(dāng)a連接c時(shí)，電壓表測量的是電阻兩端的電壓和電流表兩端的電壓之和，所以電壓表的測量值大于待測電阻兩端的電壓，故D正確。10．如圖甲所示的電路，三個(gè)小燈泡并聯(lián)后與電阻箱串聯(lián)，如圖乙所示的電路，三個(gè)小燈泡與電阻箱串聯(lián)，兩個(gè)電路中的小燈泡均完全相同。現(xiàn)將兩個(gè)電路接在相同的電壓兩端，調(diào)節(jié)電阻箱的旋鈕使所有的燈泡正常發(fā)光。電路甲消耗的電功率為P1，電路乙消耗的電功率為P2。則下列關(guān)系式正確的是(B)A．eq\f(P1,P2)<3 B．eq\f(P1,P2)＝3C．eq\f(P1,P2)>3 D．eq\f(P1,P2)＝eq\f(1,3)[解析]假設(shè)小燈泡均正常發(fā)光時(shí)，流過燈泡的電流均為I，則由電路的連接方式可知題圖甲中的干路電流為3I，題圖乙中的干路電流為I，所以P1＝3U0I，P2＝U0I，解得eq\f(P1,P2)＝3，B正確。11．小燈泡通電后其電流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P點(diǎn)到U軸的垂線，PM為P點(diǎn)到I軸的垂線，則下列說法中正確的是(BD)A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻不變B．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)C．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2－I1)D．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小[解析]本題考查伏安特性曲線、歐姆定律、電功率及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。由圖線上點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)比值為小燈泡電阻可知，隨著電壓增大，小燈泡電阻逐漸增大，故A錯(cuò)誤；對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)，故B正確，C錯(cuò)誤；因P＝UI，所以圖像中矩形PQOM所圍的面積為對應(yīng)P點(diǎn)小燈泡的實(shí)際功率，故D正確。12．如圖所示是某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，重物質(zhì)量m＝50kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U＝110V，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v＝0.9m/s的恒定速率向上提升重物時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為I＝5.0A，重力加速度g取10m/s2，則(AC)A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為550WB．電動(dòng)機(jī)提升重物的功率為550WC．電動(dòng)機(jī)提升重物的功率為450WD．電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為22Ω[解析]電動(dòng)機(jī)的輸入功率P＝UI＝110×5.0W＝550W，A正確；電動(dòng)機(jī)提升重物的功率即輸出功率P1＝mgv＝50×10×0.9W＝450W，B錯(cuò)誤，C正確；電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P2＝I2r＝P－P1＝550W－450W＝100W，故電動(dòng)機(jī)的線圈電阻r＝4Ω，D錯(cuò)誤。13．在如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時(shí)(BD)A．L1兩端的電壓為L2兩端電壓的2倍B．L1消耗的電功率為0.75WC．L2的電阻為12ΩD．L1、L2消耗的電功率的比值大于4[解析]電路中的總電流為0.25A，L1中電流為0.25A，由小燈泡的伏安特性曲線可知L1兩端的電壓為3.0V，L1消耗的電功率為P1＝U1I1＝0.75W，選項(xiàng)B正確；根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知，L2中的電流為0.125A，由小燈泡的伏安特性曲線可知其兩端電壓大約為0.3V，故L1兩端的電壓約為L2兩端電壓的10倍，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由歐姆定律可知，L2的電阻為R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(0.3,0.125)Ω＝2.4Ω，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；L2消耗的電功率為P2＝U2I2＝0.3×0.125W＝0.0375W，即L1、L2消耗的電功率的比值大于4，選項(xiàng)D正確。二、非選擇題14．一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20Ω，接上220V電壓后正常工作，消耗功率66W，求：(1)電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？(2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？(3)如果接上電源后，電風(fēng)扇的扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？[答案](1)0.3A(2)64.2W1.8W97.3%(3)11A2420W2420W[解析](1)因?yàn)镻入＝IU所以I＝eq\f(P入,U)＝eq\f(66,220)A＝0.3A。(2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率為P內(nèi)＝I2R＝0.32×20W＝1.8W轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為P機(jī)＝P入－P內(nèi)＝66W－1.8W＝64.2W電風(fēng)扇正常工作時(shí)的效率為η＝eq\f(W機(jī),W總)＝eq\f(P機(jī),P入)＝eq\f(64.2,66)×100%≈97.3%。(3)電風(fēng)扇的扇葉被卡住后，通過電風(fēng)扇的電流I＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,20)A＝11A電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P＝IU＝11×220W＝2420W。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P內(nèi)＝I2R＝112×20W＝2420W。第八章恒定電流課標(biāo)解讀課程標(biāo)準(zhǔn)命題熱點(diǎn)1．觀察并能識(shí)別常見的電路元器件，了解它們在電路中的作用。會(huì)使用多用電表。2．通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系。會(huì)測量金屬絲的電阻率。3．了解串、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)。4．理解閉合電路的歐姆定律，會(huì)測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。5．理解電功、電功率及焦耳定律，能用焦耳定律解釋生產(chǎn)生活中的電、熱現(xiàn)象。6．能分析和解決家庭電路中的簡單問題，能將安全用電和節(jié)約用電的知識(shí)應(yīng)用于日常生活實(shí)際。(1)電路的基本定律、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析。(2)基本儀器的使用。(3)實(shí)驗(yàn)原理的理解、數(shù)據(jù)的處理。(4)電阻的測量。(5)電源的E和r的測量。(6)器材選取與實(shí)物連線。(7)電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第1講電路的基本概念與規(guī)律知識(shí)梳理·雙基自測ZHISHISHULISHUANGJIZICE知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)1電流1．電流：電荷的定向移動(dòng)形成電流。人為規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?．電流的形成條件①要有能自由移動(dòng)的電荷。②導(dǎo)體兩端必須有電壓。3．電流強(qiáng)度：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量Q跟通過這些電荷量所用時(shí)間t的比值叫電流強(qiáng)度，簡稱電流。即I＝eq\f(Q,t)。知識(shí)點(diǎn)2電阻、電阻定律1．電阻(1)定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體中的電流的比值。(2)定義式：R＝eq\f(U,I)，單位：歐姆，國際符號(hào)：Ω。(3)物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用大小，R越大，阻礙作用越大。(4)半導(dǎo)體和超導(dǎo)體①半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體有熱敏特性、光敏特性和摻入雜質(zhì)導(dǎo)電性能增強(qiáng)的特性。②超導(dǎo)現(xiàn)象：當(dāng)溫度低于某溫度時(shí)電阻減小為零的現(xiàn)象。③轉(zhuǎn)變溫度：導(dǎo)體由普通狀態(tài)向超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度。2．電阻定律(1)內(nèi)容、公式：導(dǎo)體的電阻跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比，還跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。R＝ρeq\f(l,S)。(2)電阻率①計(jì)算公式：ρ＝eq\f(RS,l)，ρ與導(dǎo)體的長度l、橫截面積S無關(guān)，是導(dǎo)體材料本身的電學(xué)性質(zhì)，由導(dǎo)體的材料決定且與溫度有關(guān)。②物理意義：反映了材料對電流的阻礙作用，在數(shù)值上等于用這種材料制成的1m長，截面積1m2的導(dǎo)線的電阻值。知識(shí)點(diǎn)3部分電路歐姆定律1．部分電路歐姆定律：導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比。其表達(dá)式為I＝eq\f(U,R)。2．歐姆定律的適用范圍：金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電(對氣體導(dǎo)電不適用)和純電阻電路(不含電動(dòng)機(jī)及電解槽的電路)。3．導(dǎo)體的伏安特性：導(dǎo)體中的電流I和電壓U的關(guān)系可以用圖像表示。用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U，畫出的I－U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線。伏安特性曲線為直線的元件叫作線性元件，伏安特性曲線不是直線的元件叫作非線性元件(如氣體、半導(dǎo)體二極管等)。知識(shí)點(diǎn)4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路1．串聯(lián)電路特點(diǎn)(1)等效電阻：R＝R1＋R2＋…＋Rn(2)各處的電流相等：I＝I1＝I2＝…＝In(3)分壓原理：eq\f(U1,R1)＝eq\f(U2,R2)＝…＝eq\f(Un,Rn)(4)電路兩端電壓：U＝U1＋U2＋…＋Un(5)功率分配：eq\f(P1,R1)＝eq\f(P2,R2)＝…＝eq\f(Pn,Rn)2．并聯(lián)電路特點(diǎn)(1)等效電阻：eq\f(1,R并)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)(2)各支路電壓相等：U＝U1＝U2＝…＝Un(3)分流原理：I1R1＝I2R2＝…＝InRn(4)電路中的總電流：I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n(5)功率分配：P1R1＝P2R2＝…＝PnRn3．四個(gè)有用的結(jié)論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中的任意一個(gè)電阻，串聯(lián)電阻增多時(shí)，總電阻增大。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于任意支路的電阻，并聯(lián)支路增多時(shí)，總電阻減小。(3)不論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，只要某個(gè)電阻增大，總電阻就增大，反之則減小。(4)不論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路消耗的總功率等于各電阻消耗的電功率之和。思考：(1)一個(gè)很大的電阻與一個(gè)很小的電阻串聯(lián)或并聯(lián)后阻值有什么規(guī)律？(2)如圖所示，如果R1＝R2，當(dāng)P從a→b時(shí)，總電阻大小如何變化？[答案](1)串聯(lián)后總阻值約等于大電阻阻值，并聯(lián)后總阻值約等于小電阻阻值。(2)總阻值先增大后減小，且當(dāng)P位于a、b的中點(diǎn)時(shí)總阻值最大。知識(shí)點(diǎn)5電壓表、電流表的改裝1．電壓表的改裝(1)電壓表是根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用，在表頭上串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，并在表頭的刻度上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)值后改裝而成的，如圖所示。(2)若改裝后的電壓表量程為U，則由U＝Ug＋eq\f(Ug,Rg)R得：R＝(eq\f(U,Ug)－1)Rg。2．電流表的改裝(1)電流表是根據(jù)并聯(lián)電路的分流作用，在表頭上并聯(lián)一個(gè)分流電阻，并在表頭的刻度上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)值后改裝而成的，如圖所示。(2)若改裝后電流表量程為I，則由IgRg＝(I－Ig)R得R＝eq\f(Ig,I－Ig)Rg。知識(shí)點(diǎn)6電功、電熱(焦耳定律)1．電功和電熱(1)電功：W＝Uq＝UIt(2)電熱：計(jì)算公式Q＝I2Rt，此關(guān)系式又稱為焦耳定律。(3)電功和電熱的關(guān)系在純電阻電路中，W＝Q；在非純電阻電路中，W>Q。2．電功率和熱功率(1)電功率：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，即P＝UI。此式適用于一切電路。(2)熱功率：單位時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量，即P熱＝I2R。雙基自測一、堵點(diǎn)疏通1．導(dǎo)體中只要電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流。(×)2．電流有方向，所以它是一個(gè)矢量。(×)3．根據(jù)I＝eq\f(q,t)，可知I和q成正比。(×)4．在小燈泡的U－I圖線中，圖線上某點(diǎn)的切線的斜率表示該點(diǎn)的電阻大小。(×)5．由I＝eq\f(U,R)知道，通過同一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比。(√)6．公式P＝UI和P＝eq\f(W,t)適用于任何電路的電功率的計(jì)算。(√)二、對點(diǎn)激活1．鉛蓄電池的電動(dòng)勢為2V，這表示蓄電池(D)A．兩極間的電壓一定為2VB．在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸．每通過1C電荷量，將2J的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能D．將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)普通干電池大[解析]鉛蓄電池的電動(dòng)勢是2V，但兩極之間的電壓(路端電壓)不一定等于2V，A錯(cuò)誤；鉛蓄電池的電動(dòng)勢為2V，表示非靜電力將1C的正電荷從電源的負(fù)極移送到正極時(shí)所做的功為2J，即電能增加2J，與時(shí)間無關(guān)，B錯(cuò)誤；電路中每通過1C電荷量，非靜電力克服靜電力做功W＝qU＝2J，故電勢能增加2J，即電源將2J化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C錯(cuò)誤；電動(dòng)勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量，蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池(電動(dòng)勢為1.5V)的大，D正確。2．(多選)如圖所示為一電阻的伏安特性曲線，其圖線為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，且圖線的傾角為α＝45°。則下列分析正確的是(AD)A．由圖像可知流過電阻的電流與其兩端的電壓成正比B．該圖像的斜率即電阻的阻值，則R＝0.5ΩC．由于該圖線斜率的倒數(shù)為電阻的阻值，則R＝eq\f(1,tanα)Ω＝1.0ΩD．當(dāng)該電阻兩端的電壓為6V時(shí)，單位時(shí)間流過該電阻的電荷量為3C[解析]由于I－U圖線為一直線，A正確；由于R＝eq\f(U,I)，所以R＝2Ω，B錯(cuò)誤；不能用公式R＝eq\f(1,tanα)Ω＝1.0Ω來計(jì)算電阻的阻值，C錯(cuò)誤；當(dāng)U＝6V時(shí)，I＝eq\f(U,R)＝3A，單位時(shí)間流過該電阻的電荷量為3C，D正確。3．電阻R1的阻值為6Ω，與電阻R2并聯(lián)后接入電路中，通過它們的電流之比I1︰I2＝2︰3，則R2的阻值和總電阻的阻值分別是(A)A．4Ω；2.4Ω B．4Ω；3.6ΩC．9Ω；3.6Ω D．9Ω；4.5Ω[解析]并聯(lián)電路中通過各支路電阻的電流與它的阻值成反比，即R1︰R2＝I2︰I1，所以R2＝4Ω，R1與R2并聯(lián)的總電阻R＝eq\f(R1R2,R1＋R2)＝eq\f(6×4,6＋4)Ω＝2.4Ω，故A正確。4．(多選)下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是(BCD)A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻電路C．在非純電阻電路中，UI>I2RD．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路[解析]電功率越大，表示電流做功越快。對于一段電路，有I＝eq\f(P,U)，焦耳熱Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2Rt，可見Q與P，t都有關(guān)，所以P越大，Q不一定越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；W＝UIt是電功的定義式，適用于任何電路，而W＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t只適用于純電阻電路，選項(xiàng)B正確；在非純電阻電路中，W＝Q＋E其他，所以W>Q，即UI>I2R，選項(xiàng)C正確；Q＝I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路中產(chǎn)生的焦耳熱，選項(xiàng)D正確。核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破HEXINKAODIANZHONGDIANTUPO考點(diǎn)一電流的理解及其三個(gè)表達(dá)式的應(yīng)用三個(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＝eq\f(q,t)一切電路q為時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量eq\f(q,t)反映了I的大小，但不能說I∝q，I∝eq\f(1,t)微觀式I＝nqSv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＝eq\f(U,R)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，I∝UI∝eq\f(1,R)例1(多選)某導(dǎo)線的截面為半徑為r的圓，取長度為l的該導(dǎo)線接在恒定的電壓兩端，自由電子定向移動(dòng)的平均速率用v表示。則下列敘述正確的是(AB)A．僅將導(dǎo)線兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則v變?yōu)樵瓉淼?倍B．僅將導(dǎo)線的長度減半，則v變?yōu)樵瓉淼?倍C．僅將導(dǎo)線的長度變?yōu)樵瓉淼?倍，則v變?yōu)樵瓉淼?倍D．僅將導(dǎo)線的半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，則v變?yōu)樵瓉淼?倍[解析]僅將導(dǎo)線兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，由歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，則由電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS知，自由電子定向移動(dòng)的平均速率v變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；僅將導(dǎo)線的長度減半，則由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，導(dǎo)線的電阻變?yōu)樵瓉淼囊话耄鬟^導(dǎo)線的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，則由電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS知，自由電子定向移動(dòng)的平均速率v變?yōu)樵瓉淼?倍，B正確；同理C錯(cuò)誤；僅將導(dǎo)線的半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，由S＝πr2可知，截面面積變?yōu)樵瓉淼?倍，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，電阻變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS得知，自由電子定向移動(dòng)的平均速率v不變，D錯(cuò)誤?！沧兪接?xùn)練1〕在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時(shí)，一小段長為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是(B)A．eq\f(IΔl,eS)eq\r(\f(m,2eU)) B．eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))C．eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU)) D．eq\f(ISΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))[解析]在加速電場中有eU＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(\f(2eU,m))。在剛射出加速電場時(shí)，一小段長為Δl的電子束內(nèi)電荷量為q＝IΔt＝eq\f(IΔl,v)，則電子個(gè)數(shù)n＝eq\f(q,e)＝eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))，B正確。考點(diǎn)二電阻定律的理解及應(yīng)用電阻的兩個(gè)公式對比公式R＝ρeq\f(l,S)R＝eq\f(U,I)區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體例2(2021·湖北武漢調(diào)研)如圖所示，P1和P2是材料相同、上下表面為正方形的長方體導(dǎo)體，P1的上、下表面積大于P2的上、下表面積。將P1和P2按圖中所示方式接到電源上，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是(C)A．若P1和P2的體積相同，則通過P1的電流大于通過P2的電流B．若P1和P2的體積相同，則P1的電功率等于P2的電功率C．若P1和P2的厚度相同，則P1兩端的電壓等于P2兩端的電壓D．若P1和P2的厚度相同，則P1兩端的電壓大于P2兩端的電壓[解析]由于兩導(dǎo)體串聯(lián)在電路中，因此通過的電流一定相等，A錯(cuò)誤；設(shè)導(dǎo)體的表面邊長為a，厚度為d，根據(jù)R＝ρeq\f(L,S)可知，導(dǎo)體的電阻R＝eq\f(ρa(bǔ),ad)＝eq\f(ρ,d)，即電阻與厚度d有關(guān)，與體積無關(guān)——電阻微型化的依據(jù)，由V＝Sd可知，如果兩導(dǎo)體的體積相同，則P1的厚度要小于P2的厚度，因此P1的電阻大于P2的電阻，再由P＝I2R可知，P1的電功率大于P2的電功率，B錯(cuò)誤；若厚度相同，則兩電阻阻值相同，由U＝IR可知，P1兩端的電壓等于P2兩端的電壓，C正確，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)三對伏安特性曲線的理解例3如圖甲所示，電路中電源電動(dòng)勢為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)閉合后，下列說法中正確的是(B)A．L1中的電流為L2中電流的2倍B．L3的電阻約為1.875ΩC．L3的電功率約為0.75WD．L2和L3的總功率約為3W[解析]由于不計(jì)電源內(nèi)阻，所以L1兩端電壓為3V，L2和L3兩端的電壓均為U＝1.5V，由題圖乙可知此時(shí)通過L1的電流為1.0A，通過L2和L3的電流為I＝0.8A，所以L1中的電流不是L2中電流的2倍，A錯(cuò)誤；L3的電阻R＝eq\f(U,I)＝1.875Ω，B正確；L3的電功率P＝UI＝1.5×0.8W＝1.2W，C錯(cuò)誤；L2和L3的總功率P′＝2P＝2.4W，D錯(cuò)誤?！沧兪接?xùn)練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)，通電后二者電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，M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法中正確的是(BD)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)對應(yīng)的狀態(tài)、燈泡的功率與熱敏電阻的功率相等[解析]小燈泡的燈絲是一個(gè)純電阻，其燈絲溫度會(huì)隨著通電電流的增大而增大，阻值也隨著增大，所以題圖中圖線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的增大而增大，其阻值會(huì)逐漸減小，所以題圖中圖線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，由歐姆定律可知，此時(shí)兩者的阻值相等，功率也相等，故C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)四電功及電熱電功、電功率及電熱、熱功率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W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)tW＝UIt>Q＝I2Rt電功率與熱功率P電＝P熱＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)P電＝UI>P熱＝I2R例4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220V，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1000W。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是(A)A．電熱絲的電阻為55ΩB．電動(dòng)機(jī)的電阻為eq\f(1210,3)ΩC．當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒鐘消耗的電能為120JD．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880J[解析]電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲消耗的功率為P＝1000W－120W＝880W，對電熱絲，由P＝eq\f(U2,R)可得電熱絲的電阻R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,880)Ω＝55Ω，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)線圈的電阻無法計(jì)算，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，電熱絲沒有工作，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120J，速項(xiàng)D錯(cuò)誤。名師點(diǎn)撥非純電阻電路的分析方法1．抓住兩個(gè)關(guān)鍵量：確定電動(dòng)機(jī)的電壓UM和電流IM是解決這類問題的關(guān)鍵。若能求出UM、IM，就能確定電動(dòng)機(jī)的電功率P＝UMIM，根據(jù)電流IM和電動(dòng)機(jī)的電阻r可求出熱功率Pr＝Ieq\o\al(2,M)r，最后求出輸出功率P出＝P－Pr。2．首先，對其他純電阻電路、電源的內(nèi)電路，利用歐姆定律進(jìn)行分析計(jì)算，確定相應(yīng)的電壓或電流。然后，利用閉合電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系間接確定非純電阻電路的工作電壓和電流。3．處理非純電阻電路的計(jì)算問題時(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”尋找等量關(guān)系求解?！沧兪接?xùn)練3〕(2021·山東濟(jì)南萊蕪區(qū)訓(xùn)練)(多選)一電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻相同，現(xiàn)將它們以串聯(lián)方式連接，接通合適的電源后，電動(dòng)機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，下列說法正確的是(ABC)A．電爐和電動(dòng)機(jī)的熱功率相等B．電動(dòng)機(jī)消耗的電功率大于電爐消耗的電功率C．電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓D．電爐和電動(dòng)機(jī)兩端電壓相等[解析]本題考查純電阻電路和非純電阻電路的電功率、熱功率及其相關(guān)問題。由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，流過兩用電器的電流相同，根據(jù)熱功率公式P＝I2r可知，兩者熱功率相等，故A正確；電動(dòng)機(jī)除產(chǎn)生內(nèi)能外，更多的電能被轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故所消耗的電功率大于電爐消耗的電功率，故B正確；對于非純電阻電路有U>Ir，故可知電動(dòng)機(jī)兩端電壓大于電爐兩端電壓，故C正確，D錯(cuò)誤。名師講壇·素養(yǎng)提升MINGSHIJIANGTANSUYANGTISHENG電流表和電壓表的改裝改裝成電壓表改裝成電流表原理串聯(lián)分壓并聯(lián)分流改裝電路連接電阻大小R串＝eq\f(U－Ug,Ug)·RgR并＝eq\f(Ig,I－Ig)·Rg與擴(kuò)程倍數(shù)n的關(guān)系串聯(lián)的電阻是原電表內(nèi)阻的n－1倍并聯(lián)的電阻是原電表內(nèi)阻的1/(n－1)校準(zhǔn)電路例5某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。(1)已知表頭G滿偏電流為100μA，表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900Ω。R1，R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構(gòu)成量程為1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個(gè)量程的電壓表。若使用a，b兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為1V；若使用a、c兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為3V。則根據(jù)題給條件，定值電阻的阻值應(yīng)選R1＝100Ω，R2＝910Ω，R3＝2000Ω。(2)用量程為3V，內(nèi)阻為2500Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對改裝表3V擋的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。所用電池的電動(dòng)勢E為5V；滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為50Ω和5kΩ，為了方便實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電壓，圖中R應(yīng)選用最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器。(3)校準(zhǔn)時(shí)，在閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)靠近M(選填“M”或“N”)端。(4)若由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn)，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小，則表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值大于(選填“大于”或“小于”)900Ω。[解析](1)根據(jù)題意，R1與表頭G構(gòu)成量程為1mA的電流表，則IgRg＝(I－Ig)R1，整理得R1＝100Ω；若使用a，b兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為1V，則R2＝eq\f(Uab－IgRg,I)＝eq\f(1－0.09,1×10－3)Ω＝910Ω；若使用a，c兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為3V，則R3＝eq\f(Uac－IgRg－IR2,I)＝eq\f(3－0.09－1×10－3×910,1×10－3)Ω＝2000Ω。(2)電壓表與之并聯(lián)之后，并聯(lián)總電阻小于2500Ω，對于分壓式電路，要求滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于并聯(lián)部分，同時(shí)還要便于調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器選擇小電阻，即選擇50Ω的電阻。(3)在閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)靠近M端，這樣把并聯(lián)部分電路短路，起到一種保護(hù)作用。(4)造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小，說明通過表頭G的電流偏小，則實(shí)際其電阻偏大，故其實(shí)際阻值大于900Ω?！沧兪接?xùn)練4〕(2020·北京西城區(qū)月考)將一個(gè)內(nèi)阻為100Ω、滿偏電流為3mA的電流表，改裝成量程為0～0.6A的電流表，則需要(C)A．串聯(lián)一個(gè)阻值約為0.5Ω的電阻B．串聯(lián)一個(gè)阻值約為5Ω的電阻C．并聯(lián)一個(gè)阻值約為0.5Ω的電阻D．并聯(lián)一個(gè)阻值約為5Ω的電阻[解析]本題考查電流表改裝及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。將一個(gè)內(nèi)阻為100Ω、滿偏電流為3mA的電流表，改裝成量程為0～0.6A的電流表，量程擴(kuò)大200倍，則需要并聯(lián)一個(gè)阻值為電流表內(nèi)阻的eq\f(1,199)的電阻，即并聯(lián)一個(gè)阻值約為0.5Ω的電阻，選項(xiàng)C正確。2年高考·1年模擬2NIANGAOKAO1NIANMONI1．(2020·山東Ⅰ，2)氚核eq\o\al(3,1)H發(fā)生β衰變成為氦eq\o\al(3,2)He。假設(shè)含氚材料中eq\o\al(3,1)H發(fā)生β衰變產(chǎn)生的電子可以全部定向移動(dòng)，在3.2×104s時(shí)間內(nèi)形成的平均電流為5.0×10－8A。已知電子電荷量為1.6×10－19C，在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生β衰變的氚核eq\o\al(3,1)H的個(gè)數(shù)為(B)A．5.0×1014 B．1.0×1016C．2.0×1016 D．1.0×1018[解析]根據(jù)I＝eq\f(q,t)＝eq\f(ne,t)，可得產(chǎn)生的電子數(shù)為n＝eq\f(It,e)＝eq\f(5.0×10－8×3.2×104,1.6×10－19)＝1016個(gè)，因在β衰變中，一個(gè)氚核產(chǎn)生一個(gè)電子，可知氚核的個(gè)數(shù)為1.0×1016個(gè)。故選B。2．(2020·課標(biāo)Ⅰ，17)圖(a)所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是(A)圖(a)圖(b) A B C D[解析]本題考查電容器的充放電問題。電容C＝eq\f(ΔQ,ΔU)，電流I＝eq\f(ΔQ,Δt)，由以上兩式解得eq\f(ΔU,Δt)＝eq\f(I,C)，則UC－t圖像中圖線的斜率表示eq\f(I,C)，斜率的正負(fù)表示電流的方向，由題圖知，1～2s內(nèi)、3～5s內(nèi)電路中的電流為恒定電流，且1～2s內(nèi)的電流為3～5s內(nèi)電流的2倍，電流方向相反，由歐姆定律UR＝IR知，1～2s內(nèi)電阻R兩端的電壓為3～5s內(nèi)的2倍，都恒定不變，但電流方向相反，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。3．(2019·浙江4月選考，8)電動(dòng)機(jī)與小電珠串聯(lián)接入電路，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，小電珠的電阻為R1，兩端電壓為U1，流過的電流為I1；電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為R2，兩端電壓為U2，流過的電流為I2。則(D)A．I1<I2 B．eq\f(U1,U2)>eq\f(R1,R2)C．eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2) D．eq\f(U1,U2)<eq\f(R1,R2)[解析]由題意可知I1＝I2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因U2>I2R2，U1＝I1R1，則eq\f(U1,U2)<eq\f(R1,R2)，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4．(2020·江蘇蘇州月考)(多選)四個(gè)相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2。已知電流表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按圖示接入電路，則(AD)A．電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)B．電流表A1的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2的偏轉(zhuǎn)角C．電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)D．電壓表V1的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2的偏轉(zhuǎn)角[解析]電流表A1的量程大于電流表A2的量程，故電流表A1的電阻值小于電流表A2的電阻值，并聯(lián)電路中，電阻小的支路電流大，故電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)，A正確；兩電流表的表頭并聯(lián)，電壓相同，故偏轉(zhuǎn)角相等，B錯(cuò)誤；電壓表V1的電阻值大于電壓表V2的電阻值，故電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù)，C錯(cuò)誤；兩電壓表的表頭串聯(lián)，電流相等，故偏轉(zhuǎn)角相等，D正確。第2講閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用一、選擇題(本題共12小題，1～6題為單選，7～12題為多選)1．如圖所示為汽車啟動(dòng)電路原理圖，汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬間變暗。在打開車燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)為10A；電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)為58A。若電源的電動(dòng)勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05Ω，設(shè)電流表的內(nèi)阻不計(jì)、車燈的電阻不變。則在打開車燈、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入電功率為(C)A．681.8W B．556.8WC．480W D．43.2W[解析]由閉合電路歐姆定律有E＝I1(R＋r)，解得燈泡的電阻為1.2Ω，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為UM＝E－I2r＝9.6V，電動(dòng)機(jī)上的電流IM＝I2－IR＝58A－eq\f(9.6,1.2)A＝50A，所以電動(dòng)機(jī)的輸入電動(dòng)率P＝UM·IM＝480W，C正確。2．如圖甲所示，一個(gè)簡單的閉合電路由內(nèi)、外兩部分電路構(gòu)成。已知內(nèi)電路的電源是一個(gè)化學(xué)電池，電池的正、負(fù)極附近分別存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力(化學(xué)作用)把正電荷從電勢低處移到電勢高處，在這兩個(gè)地方，電勢會(huì)沿電流方向“躍升”。這樣整個(gè)閉合電路的電勢高低變化情況如圖乙所示，圖乙中各點(diǎn)位置的高低表示電路中相應(yīng)各點(diǎn)電勢的高低，D點(diǎn)的高度略低于C點(diǎn)。若減小外電路電阻R，則下列說法正確的是(A)A．C、D兩點(diǎn)之間的高度差將變大B．A、D兩點(diǎn)之間的高度差和C、B兩點(diǎn)之間的高度差之和將變小C．A、B兩點(diǎn)之間的高度差不變D．在電子從A點(diǎn)經(jīng)D、C移動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，非靜電力做功將變大[解析]本題考查對電源電動(dòng)勢的定性分析。因電動(dòng)勢不變，減小外電路電阻R，電路中的電流增大，內(nèi)電壓變大，外電壓減小，A、B兩點(diǎn)的高度差類似于外電壓，減??；C、D兩點(diǎn)高度差類似于內(nèi)電壓，變大，故A正確，C錯(cuò)誤；A與D、C與B高度差之和類似于電動(dòng)勢，不變，故B錯(cuò)誤；電子從A處經(jīng)D、C至B處，非靜電力做功W＝Eq，不變，故D錯(cuò)誤。3．在如圖所示的電路中，E為電源的電動(dòng)勢，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U?，F(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表的示數(shù)變化情況是(B)A．I1增大，I2不變，U增大 B．I1減小，I2增大，U減小C．I1增大，I2減小，U增大 D．I1減小，I2不變，U減小[解析]本題考查動(dòng)態(tài)電路問題?，F(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，R2接入電路中的電阻阻值減小，導(dǎo)致外電阻減小，電源輸出電流增大，由U＝E－Ir可知，電源路端電壓減小，電壓表示數(shù)U減小，根據(jù)“串反并同”知，R2接入電路的電阻阻值減小時(shí)，A2示數(shù)變大，A1示數(shù)變小，選項(xiàng)B正確。4．如圖所示的電路中，兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表均為理想電表，由于某種原因L2的燈絲突然燒斷，其余用電器均不會(huì)損壞，下列說法正確的是(C)A．電流表、電壓表的讀數(shù)均變小B．電源內(nèi)阻消耗的功率變大C．帶電液滴將向上運(yùn)動(dòng)D．電源的輸出功率變大[解析]當(dāng)L2的燈絲突然燒斷時(shí)，電路中總電阻增大，則總電流減小，電源的內(nèi)電壓和R1兩端的電壓減小，由閉合電路的歐姆定律可知，路端電壓增大，故電容器C的電壓增大，板間場強(qiáng)增大，帶電液滴所受的電場力增大，則該帶電液滴將向上移動(dòng)，C正確；由于C兩端的電壓增大，R2、R3中的電流增大，則電流表、電壓表的讀數(shù)均變大，A錯(cuò)誤；因干路電流減小，則電源內(nèi)阻消耗的功率變小，B錯(cuò)誤；由于電源的內(nèi)、外電阻的關(guān)系未知，不能判斷電源的輸出功率如何變化，D錯(cuò)誤。5．如圖，A，B兩燈原來正常發(fā)光，現(xiàn)因某一電阻發(fā)生斷路或短路的故障，使A燈變亮，B燈變暗，那么故障原因是(B)A．R0斷路 B．R1斷路C．R2斷路 D．R2短路[解析]電阻R0單獨(dú)在一個(gè)支路上，R0斷路后外電阻變大，總電流變小，路端電壓變大，兩個(gè)燈所在的并聯(lián)電路的電壓都變大，則兩個(gè)燈的亮度都變亮，故A錯(cuò)誤；如果R1斷路，總電阻變大，則總電流變小，路端電壓變大，通過R0的電流變大，可知通過B燈、R2并聯(lián)支路的電流減小，其兩端電壓減小，B燈變暗，但A燈兩端電壓變大，A燈變亮；同理，若R2斷路，則A燈變暗，B燈變亮，故B正確，C錯(cuò)誤；若R2短路，B燈被短路而熄滅，故D錯(cuò)誤。6．電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向a端時(shí)(未到a)，下列說法正確的是(B)A．定值電阻R2的電功率減小B．電壓表和電流表的示數(shù)都減小C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D．R中電流變化的絕對值小于電流表示數(shù)變化的絕對值[解析]當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向a端時(shí)，R接入電路的電阻減小，總電阻減小，干路電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，電壓表的示數(shù)減小，R2的電壓增大，R1的電壓減小，電流表的示數(shù)減小，A、C錯(cuò)誤，B正確；因?yàn)榭傠娏髟龃螅娏鞅淼氖緮?shù)減小，所以R中電流增大，且由于干路電流增大，則通過R的電流增大的值比通過R2電流減小的值多，所以R中電流變化的絕對值大于電流表示數(shù)變化的絕對值，D錯(cuò)誤。7．如圖所示，甲、乙分別表示兩個(gè)電源的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系，下列說法中正確的是(AD)A．電源甲的電動(dòng)勢大于乙的電動(dòng)勢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]圖線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢，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，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＝eq\f(U0,I0)相等，D正確。8．如圖所示，圖線甲、乙分別為電源和某金屬導(dǎo)體的U－I圖線，電源的電動(dòng)勢和內(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(AC)A．E＝50VB．r＝eq\f(25,3)ΩC．當(dāng)該導(dǎo)體直接與該電源相連時(shí)，該導(dǎo)體的電阻為20ΩD．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80W[解析]由圖像的物理意義可知電源的電動(dòng)勢E＝50V，內(nèi)阻r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(50－20,6－0)Ω＝5Ω，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U＝40V，I＝2A，則R＝eq\f(U,I)＝20Ω，此時(shí)，電路消耗的總功率P總＝EI＝100W，故C正確，D錯(cuò)誤。9．如圖所示，一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R＝9Ω的電阻串聯(lián)在電源上，電源電動(dòng)勢E＝30V，內(nèi)阻r＝1Ω，用理想電壓表測出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U＝10V，已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM＝1Ω，則下列說法中正確的是(BD)A．通過電動(dòng)機(jī)的電流為10AB．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為20WC．電源的輸出功率為40WD．電源的輸出功率為56W[解析]根據(jù)閉合電路規(guī)律，有E＝U＋I(xiàn)(r＋R)解得I＝eq\f(E