上海市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期合格考總復(fù)習(xí)7：電路（含答案解析）

電磁學(xué)（二）電路和歐姆定律◎目標(biāo)導(dǎo)航一、串并聯(lián)電路特點二、電阻定律三、實驗金屬導(dǎo)體電阻率的測量四、電動勢五、閉合電路歐姆定律六、動態(tài)電路分析七、電功、電功率八、家庭電路◎知識精講一、串并聯(lián)電路特點1．串聯(lián)電路的特點①各處的電流強度相等：②分壓原理：電壓與電阻成正比③電路的總電阻：規(guī)律：越串越大④電路兩端的電壓：2．并聯(lián)電路的特點：①各支路電壓相等：②分流原理:電流與電阻成反比③電路的總電阻：規(guī)律：越并越小④電路中的總電流：3．電流的微觀表達式：(1)一段粗細均勻的導(dǎo)體，自由電荷定向移動的速率為v,設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷量為q。導(dǎo)體電流：I=Qt=vtSnqt在金屬導(dǎo)體中q=e，所以I＝neSv(2)計算通過導(dǎo)體的定向移動電荷數(shù)：Q=Itn=Q/q【例1】.如圖所示電路中，各電阻阻值已標(biāo)出．當(dāng)輸入電壓時，輸出電壓．答案：1提示：先求總電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路電壓和電阻成正比分配計算。二、電阻定律1導(dǎo)體的電阻：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比，導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2．電阻定律：R＝ρeq\f(l,S)。3．電阻率ρ的相關(guān)因素(1)與導(dǎo)體材料有關(guān)：純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大。(2)與導(dǎo)體的溫度有關(guān)①有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化影響，常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。②金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可制作電阻溫度計。③當(dāng)溫度降低到特別低時導(dǎo)體電阻可以降到0，這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象。2．R＝ρeq\f(l,S)與R＝eq\f(U,I)的比較公式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由導(dǎo)體的哪些因素決定，可以說R與l成正比，與S成反比提供了求電阻的方法，并不能說電阻與U和I有關(guān)系【例2】．如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab＝2bc。當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為I；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為()A．4IB．2IC．eq\f(1,2)ID．eq\f(1,4)I答案：A提示：AB端連入時，ad是寬度，ab是長度；CD端連入時，ab是寬度，ad是長度。三、實驗金屬絲電阻率的測量1、實驗原理：由R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)2．把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＝\f(U,I)))。電路原理如圖所示。3．用刻度尺測量金屬絲長度l，用螺旋測微器（或游標(biāo)卡尺）測量得金屬絲的直徑，算出橫截面積S。4．將測量的數(shù)據(jù)代入公式ρ＝eq\f(RS,l)求金屬絲的電阻率。5．將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計算式ρ＝Rxeq\f(S,l)＝eq\f(πd2U,4lI)?！纠?】．“測量金屬絲的電阻率”實驗的電路如圖所示。實驗過程中：VVRAabPS（1）用__________測量金屬絲長度，用__________（均選：A．刻度尺B．螺旋測微器）測量金屬絲的直徑，為減少誤差進行多次測量求平均值，得到金屬絲長度L和直徑d。（2）根據(jù)電路圖連接電路，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器滑動片滑到_______端。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄多組電壓和電流。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出U–I圖，圖線的斜率就表示金屬絲的阻值R。由此可知金屬絲的電阻率ρ為_____（用L、d、R表示）。【答案】（1）A，B （2）a【解析】（1）用刻度尺測金屬絲長度，A對；螺旋測微器測量金屬絲直徑，B對（2）連接電路時，滑動變阻器的滑片滑到連入電路電阻最大的位置a。（3）QUOTEEQ\F(πRd2,4L)四、電動勢和內(nèi)阻1．非靜電力：在電源內(nèi)部把正電荷從負極搬運到正極的力。2．電源：通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。3．電動勢(1)物理意義：表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)。(2)定義：非靜電力所做的功與所移動的電荷量之比。(3)定義式：E＝eq\f(W,q)。單位：伏特，符號是V。4．電動勢和電壓的區(qū)別相同點：單位都是伏特不同點：電壓是表述電流做功，電能轉(zhuǎn)化為其它形式能；電動勢表述非靜電力做功，其它形式能轉(zhuǎn)化為電能。5．電路中做功過程(1)電源內(nèi)部b→c：非靜電力做功，電勢升高，電勢差為Ucb；c→d：靜電力做功，電勢降低，U內(nèi)=Ir；d→d：非靜電力做功，電勢升高，電勢差為Uad；(2)電源外部a→b：靜電力做功，電勢降低，U外=IR；電動勢E=Ucb+Uad（非靜電力做功角度）=U外+U內(nèi)（靜電力做功角度）6．內(nèi)阻：電源內(nèi)部導(dǎo)體的電阻，通常用r表示。(1)水果電池內(nèi)阻很大，幾乎不能提供持續(xù)電流。(2)干電池使用久了，內(nèi)阻變大7．容量：電池放電時能輸出的總電荷量，其單位是：A·h或mA·h。(1)通過額定電流可計算放電時間t=q/I(2)通過額定電壓可計算電池靜電力做功W=qU【例4】．如圖，關(guān)于閉合電路，下列說法正確的是（）（A）電荷在電源外部受靜電力作用而運動，在電源內(nèi)部受非靜電力作用而運動（B）圖中a薄層和b薄層兩區(qū)域是靜電力做功的區(qū)域（C）電壓和電動勢這兩個概念包含的能量轉(zhuǎn)化方向相同（D）靜電力和非靜電力都使電荷做定向運動，對循環(huán)回路來說兩者使電荷沿電路運動的方向相同答案：D提示：電源內(nèi)部靜電力和非靜電力同時作用，A錯誤；a薄層和b薄層是非靜電力做功區(qū)域，B錯誤；電壓和電動勢包含的能力轉(zhuǎn)化方向不同，C錯誤；靜電力在外電路使電流從正極流向負極，而非靜電力在電源內(nèi)部使電流從負極流向正極，所以靜電力和非靜電力使自由電荷定向移動的方向相同，D正確?！纠?】．鋰離子電池主要依靠鋰離子（）在正極和負極之間移動來工作，下圖為鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)。某過程中從負極通過隔膜返回正極。鋰電池的電動勢為，則（）（A）電池正處于充電狀態(tài)（B）電池內(nèi)部電流方向從負極到正極（C）移動一個鋰離子，需要消耗電能（D）電池容量的單位可表示為答案：B提示：外電路電流從正極流向負極，電池在放電，A錯誤；內(nèi)部正電荷從負極流向正極，所以電流方向從負極到正極，B正確；移動1庫侖的自由電荷，不是一個鋰離子，需要消耗電能3.7J，C錯誤；電場容量是庫侖，kwh是能量單位，D錯誤。五、閉合電路歐姆定律1．閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。(2)表達式：I＝eq\f(E,R＋r)。(3)常見的變形公式：E＝U外＋U內(nèi)。2．路端電壓與電流的關(guān)系(1)公式：U＝E－Ir。(2)結(jié)論：①外電阻R減小→I增大→U減小。②外電路斷路→I＝0→U＝E。③外電路短路→I＝eq\f(E,r)→U＝0。(3)電源的U-I圖像，如圖I，電阻的U-I如圖II縱坐標(biāo)軸交點為電源電動勢E=3V圖像斜率為電源內(nèi)阻r=0.5Ω【例6】．一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800mV，短路電流為40mA。若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V答案：D提示：開路電壓就是電動勢，由短路電流算出內(nèi)阻。六、動態(tài)電路分析（1）一般方法：先判斷電阻的變化，在閉合電路中，只要有一個電阻增大，則外電阻增大，外電壓增大，干路中電流減小，反之，外電壓越小，干路電流增大。（2）“并同串反”：與變化電阻串聯(lián)（不論直接串聯(lián)還是間接“串聯(lián)”）的其他用電器的電流的變化，總是與該電阻的變化相反；而跟變化電阻并聯(lián)（不論直接并聯(lián)還是間接“并聯(lián)”）的支路中電流的變化，總是與該電阻的變化相同?！綪LR1R2SV例7】.如圖PLR1R2SVA．電壓表示數(shù)減小，燈L變暗B．電壓表示數(shù)減小，燈L變亮C．電壓表示數(shù)增大，燈L變暗D．電壓表示數(shù)增大，燈L變亮答案：C提示：內(nèi)阻變大，并聯(lián)的電壓表示數(shù)變大，串聯(lián)的電燈變暗。七、電功、電功率1． 電功：W=Uq=UIt，這是計算電功普遍適用的公式。2． 電功率:P=W3．焦耳定律（1）電熱：由于導(dǎo)體的電阻，使電流流過導(dǎo)體時消耗的電能中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分叫電熱。（2）計算公式（焦耳定律）：QUOTE，這是普遍適用的電熱計算公式。焦耳定律是電流熱效應(yīng)的實驗規(guī)律，凡是要計算電熱，都應(yīng)首選焦耳定律。（3）熱功率：單位時間內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量。。4.電源功率、電源輸出功率、電源消耗功率和電源效率電源功率QUOTE電源輸出功率電源消耗功率電源效率【例8】.有一盞標(biāo)著“220V60W”字樣的白熾燈，現(xiàn)將它接在110V的電壓下工作，忽略白熾燈電阻變化，則實際功率與額定功率之比為（）。A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1答案：C提示：P=U2/R【例9】．如圖所示，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，電源的電動勢為6V，內(nèi)電阻r＝2Ω。開關(guān)S閉合時，電壓表讀數(shù)為______V。開關(guān)S斷開時，R1的電功率__________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。答案：4變小提示：總電阻總電流外電路電壓。S斷開，相當(dāng)于電阻增大，和它串聯(lián)的R1功率變小?！纠?0】．有兩個電路元件A和B，流過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖甲所示，把它們串聯(lián)在電路中，如圖乙所示。閉合開關(guān)S，這時電流表的示數(shù)為0.4A，忽略電源內(nèi)阻，則電源電壓和元件B的電功率分別是（）（A）2.0V

0.8W（B）2.5V

1.0W（C）4.5V

1.0W（D）4.5V

1.8W答案：C提示：電流=0.4A，則元件A兩端電壓=2.0V，元件B兩端電壓=2.5V，忽略電源內(nèi)阻，E=U=U1+U2=4.5V；PB=UI=1W?！纠?1】．由某種材料制成的電器元件接在電路中時，通過的電流I與兩端電壓U的關(guān)系如圖所示?，F(xiàn)將該元件接在電動勢為8V，內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，則通過該元件的電流為____A；若將兩個這樣的元件并聯(lián)接在該電源上，則每一個元件消耗的功率為______W。答案：11.5提示：畫出電源的U-I圖，和電器元件的圖像交點即為實際電壓、電流。兩個這樣的元件并聯(lián)，仍以每個元件的兩端電壓U和電流I，做出電源的U-I圖像：U=E-2Ir。八、家庭電路1.家庭電路組成：電能表，斷路器，用電器，導(dǎo)線，開關(guān)組成(1)順序：電能表-》斷路器-》用電器，所有用電器都并聯(lián)在相線和零線之間，互不影響。(2)相線L（火線）：相線與零線之間電壓是220V。(3)零線N：變壓器的中性點。原則上對地電壓接近為0，但漏電時可能有一定電壓。(4)地線E：接地，對地電壓為0。用電器外殼接在地線上，漏電時電流流入大地，防止觸電事故。2.氖泡驗電筆(1)用拇指按住電筆后端的金屬帽，用筆頭輕觸帶電體。使檢驗部位、驗電筆、人體和大地構(gòu)成回路。(2)氖泡會發(fā)亮表示物體帶電或是相線。不亮表示不帶電或零線?！纠?2】．如下圖所示是家庭電路正常工作的一部分，下列說法中正確的是（）A.導(dǎo)線B與大地之間的電壓為220VB.保險絲能在有人觸電時自動切斷電路C.電冰箱的插頭插入三孔插座時，能使電冰箱的金屬外殼接地D.閉合開關(guān)后，測電筆先后插入插座的左右插孔，氛管都發(fā)光【答案】C【解析】A、保險絲安裝在火線上，A是火線，B是零線，零線B與大地之間電壓為0V，A錯；B、保險絲在電路中的作用是當(dāng)電路中有過大電流通過時，保險絲發(fā)熱自動熔斷，切斷電路，從而起到保護電路的作用，但有人觸電時電路中的電流不是很大，保險絲不會自動切斷電路，B錯；C、三孔插座已接地，當(dāng)有金屬外殼的用電器的插頭插入三孔插座能使用電器的金屬外殼接地，這樣能防止金屬外殼的用電器漏電發(fā)生觸電事故，C對；D、插座的左孔接零線，右孔接火線，所以測電筆插入插座的左孔時氖管不發(fā)光，插入插座的右插孔氖管發(fā)光，D錯?！蜢柟叹毩?xí)1.電源電動勢的大小反映的是（）A.1C電荷量通過電源時，有多少焦耳的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能B.1C電荷量通過電源時，有多少焦耳的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C.電源單位時間內(nèi)傳送電荷量的多少D.電流做功的快慢【答案】B【解析】電源電動勢的物理意義表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。電動勢越大，電路中每通過1C的電荷量時，電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的數(shù)值就越多，故電動勢的大小反映的是1C電荷量通過電源時，有多少焦耳的其他形式能轉(zhuǎn)化為電能，故ACD錯誤，B正確。2.將一電源電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池，與外電路連接，構(gòu)成一個閉合電路，用R表示外電路電阻，I表示電路的總電流，下列說法正確的是A.由U外=IR可知，外電壓隨I的增大而增大B.由U內(nèi)=Ir可知，電源兩端的電壓隨I的增大而增大C.由U=E-Ir可知，電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小D.由P=UI可知，電源的輸出功率隨輸出電流I的增大而增大【答案】C【解析】A、U外=IR，電流增大時，外電阻減小，其乘積無法確定，A錯B、由U內(nèi)=Ir可知，電源兩端的電壓是外電壓不是內(nèi)電壓，B錯；C、由U外=E-Ir可知，當(dāng)I增大時，外電壓變小，C對；D、由P=（E-Ir）I=IE-I2r可知，電源的輸出功率隨著電流I的增大而先增大后減小，D錯。3.“神舟六號”載人飛船上的電子儀器及各種動作的控制都是靠太陽能電池供電的。由于光照而產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)。“神舟六號”飛船上的太陽能電池就是依靠光伏效應(yīng)設(shè)計的單晶硅太陽能電池。在正常照射下，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達23%。單片單晶硅太陽能電池可產(chǎn)生0.6V的電動勢，獲得0.1A的電流，則每秒照射到這種太陽能電池上的太陽光的能量是()A． B． C． D．【答案】C【解析】電陽能電池每秒產(chǎn)生的電能為；則照到太陽能電池上的光能為QUOTE；故正確。4.農(nóng)村居民院落或屋頂?shù)墓夥l(fā)電裝置除滿足居民家庭用電，還可向電網(wǎng)供電獲得收益。太陽光垂直照射地面，在每平方米的面積上，平均每分鐘能得到8.4×104J的太陽能量，如果我們能利用太陽能10%，那么在面積為50m2的屋頂上可以利用的太陽能的功率最大為()A、7kwB、8.4kwC、70kwD、420kw【答案】A【解析】令歷時為，能夠利用的太陽能根據(jù)功率的表達式有，解得，錯誤，正確。把t看作60s計算更合理。5.2021年2月24日，我國以"一箭三星"方式成功將遙感三十一號03組衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。衛(wèi)星兩翼的太陽能電池板把太陽能轉(zhuǎn)化為電能供衛(wèi)星使用。如圖所示，圖線a是太陽能電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像。(電池內(nèi)阻不是常量)，圖線b是某電阻R的U-I圖像。在該光照下將它們組成閉合回路時，則()A、電源的電動勢為E=5VB、電阻兩端的電壓為U=4VC、電阻的電流為I=0.4AD、太陽能電池的內(nèi)阻為5Ω【答案】D【解析】A、由歐姆定律得，當(dāng)時，，由圖線與縱軸的交點讀出電源的電動勢為，故錯誤；BC、根據(jù)兩圖線交點處的狀態(tài)可知，電阻兩端的電壓為，電流為，故錯誤；D、根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，硅光電池的內(nèi)阻為：，故正確。圖甲圖乙6.光伏電池(太陽能電池)是一種清潔、"綠色"能源。在一定光照條件下，光伏電池有一定的電動勢，但其內(nèi)阻不是確定的值，內(nèi)阻大小隨輸出電流的變化而變化。為了研究光伏電池內(nèi)阻的變化特性，實驗小組借助測電源、電動勢和內(nèi)阻的方法設(shè)計出實驗電路如圖甲所示，改變電阻箱R的阻值，實驗測得電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)圖甲圖乙(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，選用適當(dāng)?shù)臉?biāo)度在圖乙中作出光伏電池的I-U圖像;(2)根據(jù)所作圖像可以判斷，該光伏電池的電動勢約為V，其內(nèi)阻隨輸出電流的增大而(選填"增大""不變"或"減小")?！敬鸢浮浚?）I-U圖像如圖（2）2.80V、增大【解析】（1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點，然后根據(jù)描出的點作出圖象如圖所示；（2）由圖1所示電路圖可知，電源電動勢：，整理得：，當(dāng)時，由圖示圖象可知，電源電動勢，圖象斜率的絕對值，則電池內(nèi)阻：，由圖示圖象可知，隨電流增大，減小，則電池內(nèi)阻增大。7.伏發(fā)電是一種新興的清潔發(fā)電方式，某太陽能電池板，測得它不接負載時的電壓為900mV，短路電流為45mA，若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連接成閉合電路，則:（1）該太陽能電池板的內(nèi)阻是多大？（2）電阻器兩端的電壓是多大？（3）通電10分鐘，太陽能電池板輸送給電阻器的能量是多大？【答案】（1）20歐（2）0.45V（3）6.075J【解析】（1）太陽能電池板不接負載時的電壓為電動勢為：，短路電流為：，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：解得：（2）閉合電路歐姆定律有：，電阻器兩端的電壓為：，解得：。（3）由焦耳定律有：，解得：8.在如圖所示的U-I圖像中，直線I為某一電源的端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線E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，則（）A.電源的電動勢為3VB.電源的內(nèi)阻為2ΩC.電阻R的阻值為0.5ΩD.電路消耗的總功率為4W【答案】A【解析】AB、根據(jù)U=E-Ir,當(dāng)I=0時，U=E，由圖像讀出電源的電動勢E=3V，內(nèi)阻等于圖像的斜率大小，則r=ΔU／ΔI=0.5Ω，A對，B錯；C、根據(jù)歐姆定律，外電阻R=Ｕ／Ｉ＝1Ω，C錯；D、圖中兩線的交點表示工作點，對應(yīng)坐標(biāo)讀數(shù)為路端電壓和電流，故路端電壓U=2V，I=2V，則電路中消耗的總功率P=EI=3V×2A=6W，D錯。9.如圖，在正常工作的伏打電池內(nèi)部，α點、b點分別位于電極和電解液的接觸薄層邊緣，其中(選填“α”或“b”)點電勢更高。通過做功，正電荷從α點向A極板運動，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是;負電荷從α點向b點移動的過程中，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是?！敬鸢浮縝；非靜電力；化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能；電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。【解析】如圖可知A為電池正極，B為負極，a、b之間為電源內(nèi)阻區(qū)域，根據(jù)順著電流方向電勢逐漸減小，電流從b點到a點，可知b點電勢高于a點；通過非靜電力做功，正電荷從a處向A極板運動，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能；負電荷從a點向b點移動的過程中，靜電力做負功，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。10.在“用DIS測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，器材如下:待測干電池組(由兩節(jié)完全相同的干電池組成)，電壓傳感器(-20V～+20V)，電流傳感器(-2A～+2A)，滑動變阻器(0～20Ω,1A)，開關(guān)及若干導(dǎo)線。(1)連接的實物電路圖如圖甲所示，檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接不當(dāng)，這條導(dǎo)線的編號是，理由是。(2)改正這條導(dǎo)線的連接后開始實驗，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的端(選填“α”或“b”)。(3)實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電流傳感器示數(shù)變化明顯但電壓傳感器示數(shù)變化不明顯。為了解決這個問題，在干電池組負極和開關(guān)之間串聯(lián)一個阻值為5Ω的電阻，之后實驗得到幾組電壓和電流讀數(shù)，并作出U-I圖像，如圖乙所示。根據(jù)圖乙可知，每節(jié)干電池的電動勢為V，內(nèi)阻為Ω?！敬鸢浮浚?）3，開關(guān)沒有控制電壓傳感器；（2）a；（3）1.45，0.4?！窘馕觥浚?）檢查發(fā)現(xiàn)電路中，連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線的編號是3，理由是開關(guān)沒有控制電壓傳感器；（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器阻值應(yīng)該最大，即滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的a端。（3）根據(jù)U-I圖象的縱軸截距，可知兩節(jié)干電池電動勢為E′=2.9V，則每節(jié)干電池的電動勢為：E=E′／2=1.45V內(nèi)阻為：r=QUOTE11.在如圖所示的電路中，E=9V，r=1Ω,R2=2Ω，燈A標(biāo)有“12V12W”的字樣，燈B標(biāo)有“4V4W”的字樣，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的大小，使燈B正常發(fā)光。(1)求此時燈A的實際功率。(2)求滑動變阻器R1的阻值。(3)若將滑動變阻器R1的滑片P向下滑動，試分析A、B兩個燈的亮暗變化?！敬鸢浮?1)3W(2)(3)【解析】（1）因燈B恰能正常發(fā)光，則燈B兩端電壓UB=4V，流過燈B電流IB＝QUOTE滑動變阻器R2兩端電壓：U2=IBR2=1×2V=2V，則燈A兩端電壓UA′=UB+U2=6V燈A阻值為：RA=QUOTE＝12Ω，QUOTE＝3W（2）流過的電流I1=IA+IB=1.5A，電阻R1兩端電壓U1=U-UA-Ir=9V-6V-1.5×1V=1.5V，電阻R1阻值R1＝QUOTE＝1Ω（3）將滑動變阻器R１的滑片P向下滑動，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流增大，而A燈、B燈兩支路分得的電流都增大，A、B兩燈泡都變亮。12．由于土壤的電阻率一般較大，因此小青同學(xué)在測量土壤樣品的電阻率時，改用如圖所示的電路。圖中圓柱形玻璃管兩端有導(dǎo)電活塞（活塞電阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移動。實驗器材有電源（電動勢為E，內(nèi)阻可忽略），電壓表V1、V2（均可視為理想電表），定值電阻R1（阻值為4.00kΩ），定值電阻R2（阻值為2.00kΩ），電阻箱R（最大阻值9999Ω），單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干，游標(biāo)卡尺，刻度尺。V1V1RR2R1Rx21ESLV2L?1/m?105.02.0R/kΩ實驗步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d=60.00mm；②向玻璃管內(nèi)填滿土壤，并測量土壤長度L；③把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)U1；④把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R；⑤改變玻璃管內(nèi)土壤長度，重復(fù)步驟，記錄每次土壤長度L和電阻箱阻值R；⑥斷開S，整理好器材。（1）步驟③中通過土壤的電流為__________（用U1、R1表示）。（2）步驟④中的V2示數(shù)為____________（用E、R2、R表示）。玻璃管內(nèi)土壤的電阻Rx=_________（用R1、R2、R表示）。（3）利用記錄的多組土壤長度L和電阻R的數(shù)據(jù)，繪制如圖所所示的R–1/L關(guān)系圖像的電阻率為______Ω·m。（保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）EQ\F(U1,R1) （2）EQ\F(R,R+R2)E，EQ\F(R1R2,R) （3）56.5【解析】（1）土壤電阻與R1串聯(lián)，電流相等，I=EQ\F(U1,R1)（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律QUOTE把S撥到1位置時，電壓表V1示數(shù)為U，則此時電路電流為I=EQ\F(U1,R1)，總電壓U總＝URxR1把S撥到2位置時，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同也為U，則此時電路中的電流為I=UR，總電壓U總由于兩次總電壓相等，都等于電源電壓E，可得RxR1（3）QUOTE，故QUOTE，如圖所示，根據(jù)圖像的斜率，可得ρ=56.aa5Ω·m13．小青同學(xué)觀察一無人機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其中有包括電容在內(nèi)的大量元器件。（1）若其中一電容為C的電容器在某時刻其兩端的電壓為U，則此時該電容器所帶的電荷量為（）A．C/U B．U/C C．CU D．CU2 E．UC2（2）使用充電功率為65W的充電器為該無人機電池充電10min，充電效率為90%，電池獲得的能量為______J。（3）這枚無人機電池標(biāo)有“11.1V”，小青同學(xué)嘗試測量其電動勢和內(nèi)阻，可選用的器材有電壓表（量程0~3V，0~15V）、電流表（量程0~0.6A，0~3A）、滑動變阻器（最大阻值30Ω）、電阻箱（調(diào)節(jié)范圍0~9999Ω）、電鍵及導(dǎo)線若干。選用上述器材在虛線框中完成實驗電路圖。EE，rS【答案】（1）C （2）3.51×104（3）如圖（合理即可）【解析】(1)QUOTE，所以C對，ABDE錯（2）由題意：W=Pt×90%=65×600×0.9J=3.51×（3）如下圖14.在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，用伏安法測出電壓為U，電流為I，則導(dǎo)體的電阻R為。用螺旋千分尺測出金屬絲的直徑為D，長度為L，則金屬絲的電阻率為。（用已知量字母表示）【答案】U【解析】QUOTE，所以ρ=πRD2415.如圖電流表示數(shù)I=0.75A，電壓表示數(shù)U=2V，某一電阻燒斷后，電流表示數(shù)變?yōu)閘′=0.8A，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁′=3.2V，已知R3=4Ω，不計電壓表和電流表對電路的影響。（1）發(fā)生故障的電阻是哪個？寫出判斷依據(jù)并求出它的阻值。（2）電源的電動勢和內(nèi)阻分別為多少？【答案】（1）若R2或者R3斷路，電流表電壓表無讀數(shù)，可斷定R1故障；8Ω（2）r=1Ω，E=4V【解析】（1）因某電阻燒斷后，電流表、電壓表示數(shù)均增大，若R2或者R3斷路，電流表或電壓表無讀數(shù)，可斷定發(fā)生故障的電阻是R1．R1燒斷后，伏特表的讀數(shù)為R2兩端的電壓，則得：R1燒斷前，R3兩端電壓通過R3的電流為電阻R1的阻值為；（2）R1燒斷前，外電阻為總電流為（A）由閉合電路歐姆定律得：，即當(dāng)R1燒斷后，，即，聯(lián)立解得：，。16.國產(chǎn)某5G手機電池容量為4100mA?h，待機時間為22天，用超級快充裝置對其充電時的電功率為66W。由此可估算該手機電池()A.待機時的電壓B.待機時的電流C.快充時的電流D.快充過程獲得的電能【答案】B【解析】AB、根據(jù)手機電池容量為4100mA?h以及待機時間為22d,根據(jù)I=q/t，可求解待機時的電流，但是無法求解待機時的電壓，故A錯誤，B正確；CD、根據(jù)題中條件只能求解待機時的電流，而無法求解快充時的電流、電壓，由題意可知超級快充裝置對其充電時的電功率為66W，但充電時間不知，所以不能求解快充過程獲得的電能，故CD錯誤。17.手機鋰電池的電動勢為3.6V，內(nèi)阻0.1Ω。若將7.1Ω的電阻接在電池兩端，通過電池的電流為A;當(dāng)外電阻變大時，電池的電動勢(選填“增大”“不變”或“或小”)。【答案】0.5，不變【解析】電池電動勢為，內(nèi)阻為．將的電阻接在電池兩端時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律：，電源的電動勢是由電源本身決定的，與外電路的電阻值無關(guān)．當(dāng)外電阻變大時，電池的電動勢不變。18.在“用DIS測手機電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，實驗器材：待測電池、開關(guān)、滑動變阻器R、定值電阻R。、電壓傳感器、電流傳感器。(1)圖甲的電路圖中，虛線框1應(yīng)接；(2)實驗時，應(yīng)先將滑動變阻器的阻值調(diào)到，再閉合開關(guān)S;(3)用實驗得到的數(shù)據(jù)擬合成直線，如圖乙所示，該直線對應(yīng)的方程為，斜率的物理含義為；(4)實驗中，若增大滑動變阻器的阻值，則電池消耗的總功率將(選填“變大”“不變”或“變小”)?！敬鸢浮浚?）電壓傳感器，（2）最大，（3），電池內(nèi)阻（4）變小【解析】（1）電壓傳傳感器要并聯(lián)在電路中，而電流傳感器要串聯(lián)在電路中，因此1應(yīng)接電壓傳感器；（2）為了讓電流由最小值開始變化，滑動變阻器開始時應(yīng)調(diào)至最大；（3）根據(jù)圖象的性質(zhì)可知，圖象為一次函數(shù)，與縱軸的交點為2.7，圖象的斜率k=-3；故表過式為；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，，則可知，圖象的斜率表示內(nèi)阻；（4）若增大滑動變阻器阻值，電流減小，則由可知，電池消耗的總功率減小。19.一臺國產(chǎn)全自動洗衣機說明書中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表。試根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)計算:（1）這臺洗衣機在額定電壓下洗衣或脫水時，通過洗衣機的電流為多大？（2）如洗衣、脫水的累計時間為40min，則洗衣機耗電多少千瓦時（kW?h）？（3）若洗衣機電機的直流電阻為20Ω，則該洗衣機的工作效率為多少？【答案】（1）2A；（2）0.293度（3）81.8%【解析】（1）根據(jù)得：．（2）洗衣機消耗的電能：（3），QUOTE20.在如圖所示的電路中，開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，已知電源內(nèi)阻較小，下列判斷正確的是（）A.滑動變阻器R的阻值變小B.燈泡L變暗C.電源消耗的功率增大D.電容器C的電荷量減小【答案】B【解析】ABC、當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，滑動變阻器的阻值變大，則電路中的總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知總電流變小，即燈泡的電流變小，所以燈泡變暗；電源的電流變小，根據(jù)，可知電源消耗的功率變小，故正確，錯誤；．當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，滑動變阻器的阻值變大，則總電流變小，所以路端電壓增大，即電容器兩端電壓變大，電容器的電荷量變大，故錯誤。21.家庭電路中，一條導(dǎo)線中的電流為50μA，已知電子所帶電荷量為?1.6×10-19C，則在3.2s內(nèi)通過這條導(dǎo)線某一橫截面的電子個數(shù)為（）A.1×1015B.1×1019C.2×1016D.2×1017【答案】A【解析】電流；由I=qt可得，通過橫截面的電荷量為：；通過橫截面的電子數(shù)為：n=qe=1015個；A對，BCD22.（多選）家用電器中，某電子元件的伏安特性曲線如圖，則下列說法正確的是（）A.加正向電壓時，電壓越大電阻值越小B.加正向電壓時，電壓越大電阻值越大C.加正向電壓時，電阻值可用R=U/I計算D.加正向電壓時，電阻值可用R=QUOTE計算【答案】AC【解析】根據(jù)歐姆定律I=UR可知，I-U圖象上的點與原點連線的斜率應(yīng)等于電阻的倒數(shù)，由于I-U圖線上各點與原點連線的斜率逐漸增大，所以該元件的電阻隨著電壓的增大而減小。根據(jù)歐姆定律，加正向電壓時，電阻值可用R=UI計算。故AC23.某學(xué)生實驗小組利用如圖所示的電路測量洗衣機的某電阻，使用的器材：多用電表、電壓表、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。將多用電表的擋位調(diào)到電阻擋，再將紅表筆和黑表筆短接，進行。將圖中多用電表的黑表筆和（選填"“1”或“2”）端相接，紅表筆接另一端。【答案】（1）歐姆調(diào)零；（2）2；【解析】（1）歐姆表使用前一定要歐姆調(diào)零；（2）“紅進黑出”，電流從紅表筆流入電表，從黑表筆流出電表；電流從電壓表正接線柱流入，故紅表筆接觸1，黑表筆接2。24.如圖所示的電路是家庭電路的一部分，電工師傅按下面的順序進行檢測：①閉合S1，燈L1亮；②再閉合S2，燈L1亮，燈L2不亮；③用試電筆測a、b、c、d四個接線點，試電筆只在c點不發(fā)光。若電路中只有一處故障，故障可能是（）A．燈L2短路B．c點左側(cè)的零線斷路C．燈L2所在支路斷路D．c、d兩點間斷路【答案】D【解析】閉合S1，燈L1亮說明a點之前和c點之前以及L1在的這條支路沒有問題；再閉合S2，燈L1亮，燈L2不亮，說明一定不是燈L2短路，則說明可能是ab間或cd間或燈L2斷路；用試電筆測a、b、c、d四個接線點，試電筆只在c點不發(fā)光，則說明ab間無斷路，cd間一定有斷路，若故障只有一處，則只可能是cd間存在斷路。故ABC錯誤，D正確。25.在進行家庭裝修時，需根據(jù)需求選擇合適截面積的銅導(dǎo)線?，F(xiàn)有一捆長度為100m、橫截面積為2.5mm2的銅電線，請估算它的阻值。（銅在200C時的電阻率為1.78×10-8Ω?m）【答案】0.68Ω【解析】銅導(dǎo)線的橫截面積，根據(jù)電阻定律得，銅導(dǎo)線的電阻26.為保證人民的生命財產(chǎn)安全，機場規(guī)定“嚴禁攜帶額定能量超過160W?h的充電寶搭乘飛機”,1