新高考物理考试易错题易错点18电路的基本概念和规律附答案

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高考物理一轮复习专项训练—电路的基本概念及规律(含解析)

高考物理一轮复习专项训练—电路的基本概念及规律（含解析）1.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，以下关于导体的电阻说法正确的是()A ．B 点对应的电阻为12ΩB ．B 点对应的电阻为40ΩC ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了9Ω2．(2023·浙江省模拟)在我国边远乡村的电路上常用熔断保险丝．当电路中有较强电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全．经测量，有一段电阻为R 、熔断电流为2A 的保险丝，直径约0.5毫米．若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为()A.14R 、4A B.12R 、4A C.14R 、0.5A D.12R 、1A 3.电阻R 1、R 2的I －U 图像如图所示，则下列说法正确的是()A ．R 1∶R 2＝3∶1B ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则电压比U 1∶U 2＝1∶3C．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3D．将R1与R2并联后接于电源上，则功率比P1∶P2＝1∶34.一车载加热器(额定电压为24V)发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为P ab、P ac、P bc，则()A．P ab>P bc B．P ab＝P acC．P ac＝P bc D．P ab<P ac5．(2020·全国卷Ⅰ·17)图(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压U C.如果U C随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压U R随时间t变化的图像中，正确的是()6．如图所示，同种材料制成且厚度相等的长方体合金块A和B，上表面为正方形，边长之比为2∶1.A、B分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则()A．通过A、B的电流之比为2∶1B ．通过A 、B 的电流之比为1∶2C ．A 、B 中自由电荷定向移动速率之比为2∶1D ．A 、B 中自由电荷定向移动速率之比为1∶27.(2023·湖北恩施市模拟)如图所示为示波器衰减电路的示意图，ab 之间为信号电压的输入端，cd 为衰减电路的输出端，P 是和衰减旋钮固连在一起的开关，R 1、R 2、R 3、R 4为四个定值电阻，当P 接通1时电压没有被衰减，当P 分别接通2、3、4时电压被衰减10倍、100倍、1000倍(即输出电压变为输入电压的0.1、0.01、0.001)，若某个示波器的衰减电路中，R 4＝1Ω，不计导线电阻，则其他电阻的阻值分别为()A ．R 1＝900Ω，R 2＝90Ω，R 3＝9ΩB ．R 1＝999Ω，R 2＝99Ω，R 3＝9ΩC ．R 1＝10Ω，R 2＝100Ω，R 3＝1000ΩD ．R 1＝1000Ω，R 2＝100Ω，R 3＝10Ω8．一根横截面积为S 的铜导线，通过电流为I .已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M ，电子电荷量为e ，阿伏加德罗常数为N A ，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为()A.MI ρN A Se B.MIN A ρSe C.IN AMρSe D.IN A SeMρ9．(多选)(2023·福建省厦门一中模拟)如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻为100Ω，下列说法正确的是()A．由甲图可知，该表头满偏电流I g＝2mAB．甲图是改装成的双量程电压表，其中b量程为9VΩ，R2＝10ΩC．乙图中R1＝109D．乙图中R1＝5Ω，R2＝45Ω10．在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是()A．灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍B．灯泡L1的电阻为7.5ΩC．灯泡L2的电阻为12ΩD．灯泡L3两端的电压为1.5V11.如图所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值均为2Ω.电流表内阻不计，在B、C两点间加上6V的电压时，电流表的示数为()A．0B．1A C．1.5A D．2A12．(多选)恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变；恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变．图甲所示的电路中电源是恒流源，图乙所示的电路中电源是恒压源，两图中的滑动变阻器滑动触头P均从最右端向最左端移动时，下列说法中正确的是()A．图甲中R1两端的电压减小B．图乙中R1两端的电压减小C．图甲中流过R2的电流保持不变D．图乙中流过R2的电流保持不变1．B 2.A3.B4.D5.A6.D 7．A8．A [设自由电子定向移动的速率为v ，导线中自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t ，对铜导线研究，每个铜原子只提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n ＝ρS v t M N A ，t 时间内通过导线横截面的电荷量为q ＝ne ，则电流大小为I ＝q t ＝ρS v eN A M，得v ＝MI ρN A SeB 、C 、D 错误，A 正确．]9．BC[由题图甲可知I g ＝U R g ＋R ＝3100＋2.9×103A ＝0.001A ＝1mA ，b 的量程为U ′＝I g (R g ＋R ＋R ′)＝0.001×(100＋2.9×103＋6×103)V ＝9V ，故A 错误，B 正确；在题图乙中，改装为I 1＝10mA ＝0.01A 电流表时，并联电阻的分流电流为I ′＝I 1－I g ＝10mA －1mA ＝9mA＝0.009A ，分流电阻的阻值为R 1＋R 2＝I g R g I ′＝0.001×1000.009Ω＝1009Ω，改装为I 2＝100mA ＝0.1A 电流表时，可得分流电阻的阻值R 1＝I g (R g ＋R 2)I 2－I g，联立解得R 1＝109Ω，R 2＝10Ω，故D 错误，C 正确．]10．D [灯泡L 2、L 3串联，灯泡规格相同，故电压U 2＝U 3＝1.5V ，由题图乙读出其电流I 2＝I 3＝0.20A ，灯泡L 1的电压U 1＝3.0V ，由题图乙读出其电流I 1＝0.25A ，所以I 1I 2＝1.25，故A 错误，D 正确；灯泡L 1的电阻R 1＝U 1I 1＝12Ω，故B 错误；灯泡L 2的电阻为R 2＝U 2I 2＝7.5Ω，故C 错误．]11．B [电流表内阻不计，则A 、C 两点相当于用导线连在一起，当在B 、C 两点间加上6V 的电压时，R 2与R 3并联，然后与R 1串联，电流表测量的是通过电阻R 2的电流，等效电路图如图所示．电路中的总电阻R 总＝R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝3Ω，干路中的电流为I 总＝U R 总＝63A ＝2A ，由于R 2与R 3阻值相等，所以电流表的示数为1A ，B 正确．]12．ABD[题图甲中两个支路的电压始终相等，所以支路电流与电阻成反比，即I2R2＝I1(R1＋R0)，且I1＋I2＝I是定值，滑动变阻器触头P从最右端向最左端移动时，R0增大，由以上两式可知I1减小，I2增大，R1两端的电压U1＝I1R1减小，故A正确，C错误；题图乙中两个支路的电压始终相等且为定值，支路电流与电阻成反比，即I2R2＝I1(R1＋R0)＝U(定值)，滑动变阻器触头P从最右端向最左端移动时，R0增大，由上式可知I1减小，I2不变，R1两端的电压U1＝I1R1减小，故B、D正确．]。

2024届高考一轮复习物理教案(新教材粤教版)：电路的基本概念及规律

考情分析闭合电路欧姆定律及其应用 2022·北京卷·T13 2022·江苏卷·T2 2020·北京卷·T12 2020·江苏卷·T6含容电路的电流和电压2022·北京卷·T9 2020·全国卷Ⅰ·T17电阻定律2020·浙江1月选考·T6 含电动机的电路2019·浙江4月选考·T8测电阻类实验 2022·全国甲卷·T22 2022·全国乙卷·T23 2022·北京卷·T15 2022·广东卷·T12 2022·山东卷·T14 2021·山东卷·T14 2021·浙江6月选考·T18 2021·广东卷·T12 2021·北京卷·T16 2020·全国卷Ⅰ·T22 2018·全国卷Ⅰ·T23 2018·全国卷Ⅲ·T23 实验：测量电源的电动势和内阻 2022·湖北卷·T13 2021·全国乙卷·T23 2021·天津卷·T10 2021·湖南卷·T12 2020·山东卷·T14 2020·浙江7月选考·T18 电表改装实验：用多用电表测量电学中的物理量 2022·辽宁卷·T11 2022·河北卷·T12 2022·湖南卷·T12 2021·辽宁卷·T12 2019·全国卷Ⅰ·T23 2019·全国卷Ⅲ·T23 2018·全国卷Ⅱ·T22试题情境生活实践类家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等学习探究类电表改装、导体电阻率的测量、测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量第1讲电路的基本概念及规律目标要求 1.了解电流的定义及I ＝qt ，会推导电流的微观表达式.2.理解电阻的概念，掌握电阻定律.3.掌握串并联电路的特点，理解电表改装的原理.4.理解电功、电功率、焦耳定律，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路．考点一电流的概念及表达式1．电流电荷的定向移动形成电流，I ＝qt.2．电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．3．电流的标矢性：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．1．由I ＝qt 可知，I 与q 成正比，与t 成反比．( × )2．虽然电流有方向，但电流为标量．( √ )3．电荷定向移动产生电流，所以电荷的移动速率就是电流的传导速率．( × )电流的三种表达式及其比较公式适用范围字母含义公式含义 I ＝q t一切电路q 为时间t 内通过导体横截面的电荷量qt反映了I 的大小，但不能说I ∝q 、I ∝1tI ＝nqS v一切电路n ：导体单位体积内的自由电荷数q ：每个自由电荷的电荷量 S ：导体横截面积 v ：电荷定向移动速率从微观上看，n 、q 、S 、v 决定了I 的大小I ＝U R 金属、电解液U ：导体两端的电压 R ：导体本身的电阻I 由U 、R 决定，I ∝U 、I ∝1R考向1 公式I ＝q /t 的应用例1 如图所示，电解池内有一价的电解液，t 时间内通过溶液内面积为S 的截面的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下说法中正确的是( )A ．当n 1＝n 2时电流大小为零B ．当n 1＜n 2时，电流方向从B →A ，电流大小为I ＝(n 2－n 1)et C ．当n 1＞n 2时，电流方向从A →B ，电流大小为I ＝(n 1－n 2)etD ．溶液内电流方向从A →B ，电流大小为I ＝(n 1＋n 2)et答案 D解析电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A 到B ，t 时间内通过溶液截面S 的电荷量为q ＝n 1e ＋n 2e ，则根据电流的定义式可得I ＝q t ＝n 1e ＋n 2e t ＝(n 1＋n 2)e t ，A 、B 、C 错误，D 正确．考向2 电流的微观表达式例2 在长度为l 、横截面积为S 、单位体积内自由电子数为n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场．导体内电荷量为e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复，所以我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v (不随时间变化)的定向运动．已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v 成正比，即f ＝k v (k 是常量)，则该导体的电阻应该等于( ) A.kl neS B.kl ne 2S C.kS nel D.kSne 2l 答案 B解析电子定向移动，由平衡条件得k v ＝e U l ，则U ＝k v l e ，导体中的电流I ＝neS v ，电阻R ＝U I ＝klne 2S，选项B 正确．考点二欧姆定律及电阻定律1．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比． (2)表达式：I ＝UR.(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件． 2．对U －I 图像和I －U 图像的理解(如图甲、乙所示)(1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件．(2)图线b 的斜率不断变小，电阻不断变小；图线c 的斜率不断变大，电阻不断变小． (3)图中R a >R e ，R d <R f .(选填“>”“<”或“＝”)(4)对于非线性元件，应根据R ＝UI 计算某点的电阻，而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数)．3．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关． (2)公式：R ＝ρlS.其中l 是导体的长度，S 是导体的横截面积．ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m . (3)电阻率①物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． ②电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小；超导体：一些金属和合金在温度低到临界温度时，电阻可以降到0.1．由R ＝UI 知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比．( × )2．由ρ＝RSl知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比．( × )3．电阻率越大，导体对电流的阻碍作用就越大．( × ) 4．U －I 图像斜率的变化反映阻值的变化．( √ )电阻的决定式和定义式的区别公式R ＝ρl SR ＝U I区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测电阻的方法，并不说明电阻与U 和I 有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体考向1 欧姆定律的理解和应用例3 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，则下列说法中错误的是( )A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率等于图中矩形PQOM 所围的面积答案 C解析由题图可知，U 越大，小灯泡的电阻越大，故A 说法正确；R ＝UI 中的U 、I 与小灯泡所处状态下的电压、电流相对应，故B 说法正确，C 说法错误；对应P 点，小灯泡的功率P ＝U 1I 2，与题图中PQOM 所围的面积相等，故D 说法正确．考向2 电阻定律的理解和应用例4 两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路上时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么x 和y 两导线的电阻之比和横截面积之比分别为( )A ．3∶1 1∶6B ．2∶3 1∶6C ．3∶2 1∶5D ．3∶1 5∶1答案 A解析由题图可知导线x 两端的电压U 1＝6 V ，导线y 两端的电压U 2＝2 V ，由串联电路特点可知，x 和y 两导线的电阻之比为R 1∶R 2＝U 1∶U 2＝3∶1，故B 、C 错误；由R ＝ρlS 可知，x和y 两导线的横截面积之比S 1∶S 2＝l R 1·R 22l＝1∶6，故A 正确，D 错误．考点三串、并联电路的特点电流表、电压表的改装原理串、并联电路的特点串联电路并联电路电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝U 1＝U 2＝…＝U n 电阻R ＝R 1＋R 2＋…＋R n 1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n 功率分配P 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R nP 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R nP 总＝P 1＋P 2＋…＋P n1．串联电路的总电阻一定大于其中任一部分电路的电阻．( √ ) 2．并联电路的总电阻一定大于其中某一支路的电阻．( × )3．串联电路中某一电阻增大，总电阻增大，并联电路中某一电阻增大，总电阻减小．( × ) 4．若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压．( × )1．串、并联电路的几个推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻． (3)无论是串联电路还是并联电路，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大． 2．电表的两种改装的比较改装成大量程电压表改装成大量程电流表内部电路改装原理串联分压并联分流所需电阻阻值 R ＝UI g －R gR ＝U gI －I g改装后的量程U ＝I g (R g ＋R )I ＝R ＋R g R I g校准电路例5 如图所示，当电路a 、b 两端接入100 V 电压时，则c 、d 两端输出电压为20 V ；当电路c 、d 两端接入100 V 电压时，则a 、b 两端输出电压为50 V ．据此可知R 1∶R 2∶R 3为( )A ．4∶2∶1B ．2∶1∶1C ．3∶2∶2D ．1∶1∶2答案 A解析当a 、b 两端接入电压时，根据欧姆定律得20 V ＝100 V2R 1＋R 2R 2，解得R 1∶R 2＝2∶1；当c 、d 两端接入电压时，有50 V ＝100 V2R 3＋R 2R 2，解得R 2∶R 3＝2∶1，联立得R 1∶R 2∶R 3＝4∶2∶1，故A 正确，B 、C 、D 错误．例6(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示连接法连入电路，则()A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数B．电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数D．电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角答案AD解析电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，A正确，B错误；电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因V1量程较大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，C错误，D正确．例7如图所示，某学习小组进行电表改装的实验，已知表头内阻为100 Ω，满偏电流为300 mA，使用OA接线柱时它是量程为0～3 A的电流表，使用OB接线柱时它是量程为0～0.6 A 的电流表，使用OC接线柱时它是量程为0～60 V的电压表，则图中的R1＝________ Ω，R2＝________ Ω，R3＝________ Ω.答案208050解析使用OA接线柱时，量程为0～3 A，则有I OA＝3 A＝I g＋I g(R g＋R2)R1使用OB接线柱时，量程为0～0.6 A，则有I OB＝0.6 A＝I g＋I g R gR1＋R2其中I g＝0.3 A，R g＝100 Ω联立解得R 1＝20 Ω，R 2＝80 Ω 使用OC 接线柱时，量程为0～60 V ，则有U OC ＝60 V ＝I OB R g (R 1＋R 2)R g ＋R 1＋R 2＋I OB R 3，解得R 3＝50 Ω.考点四电功、电功率电热、热功率1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝Wt ＝IU (适用于任何电路)．3．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q ＝I 2Rt (适用于任何电路)．1．公式W ＝UIt ＝U 2R t ＝I 2Rt 适用于所有电路．( × )2．在非纯电阻电路中P ＝UI ＝I 2R ＋P 其他．( √ )3．焦耳定律只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路．( × ) 考向1 纯电阻电路中的功率例8 如图所示，当AB 间加上电压时，R 1、R 2、R 3三个电阻上消耗的功率相等，则三电阻的阻值之比R 1∶R 2∶R 3为( )A ．1∶1∶4B ．1∶1∶1C ．1∶1∶2D ．2∶2∶1答案 A解析因R 1与R 2串联，电流相等，且消耗的功率相等，根据P ＝I 2R 可知R 1＝R 2；因R 1和R 2与R 3并联，支路电压相等，上面支路的功率等于R 3功率的2倍，根据P ＝U 2R 可知，R 3＝2(R 1＋R 2)＝4R 1，即R 1∶R 2∶R 3＝1∶1∶4，选项A 正确．电功率P ＝IU 和热功率P ＝I 2R 的比较1．不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P 电＝IU ，热功率均为P 热＝I 2R .只有在纯电阻电路中P 电＝P 热，IU ＝I 2R ＝U 2R才成立． 2．对于非纯电阻电路：P 电＝P 热＋P 其他，即IU ＝I 2R ＋P 其他，I ≠UR (欧姆定律不适用)．考向2 非纯电阻电路中的功和功率例9 一台小型电动机在3 V 电压下工作，用此电动机提升重力为4 N 的物体时，通过它的电流是0.2 A ，在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m ．若不计一切摩擦和阻力，求： (1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s 内，电动机线圈所产生的热量； (3)电动机线圈的电阻．答案 (1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω 解析 (1)电动机的输入功率为 P 入＝UI ＝3×0.2 W ＝0.6 W (2)物体被匀速提升的速度 v ＝x t ＝330 m/s ＝0.1 m/s电动机提升物体的机械功率 P 机＝F v ＝G v ＝0.4 W根据能量关系有P 入＝P 机＋P Q 产生的热功率 P Q ＝0.2 W电动机线圈在30 s 内产生的热量Q ＝P Q t ＝0.2×30 J ＝6 J(3)由焦耳定律得Q ＝I 2Rt 电动机线圈电阻R ＝5 Ω.课时精练1．(2023·安徽芜湖市月考)除颤仪是通过电容器放电时的脉冲电流作用于心脏，实施电击治疗，使患者心脏恢复正常跳动的仪器．某除颤仪的电容器电容为10 μF ，充电后电容器电压为 5 kV ，如果电容器在5.0 ms 时间内通过人体放电至两极板间电压为0，下列说法正确的是( )A ．这次放电有0.05 C 的电荷通过人体B ．这次放电有0.1C 的电荷通过人体 C ．放电过程通过人体的平均电流大小为0.5 AD ．放电过程通过人体的平均电流大小为1 A 答案 A解析电容器充电后带电荷量为Q ＝CU ＝10×10－6×5 000 C ＝0.05 C ，则这次放电有0.05 C 的电荷通过人体，A 正确，B 错误；放电过程通过人体的平均电流大小为I ＝Q t ＝0.050.005 A ＝10 A ，C 、D 错误．2.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，以下关于导体的电阻说法正确的是( )A ．B 点对应的电阻为12 Ω B ．B 点对应的电阻为40 ΩC ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 答案 B解析 B 点时导体电阻为R B ＝U B I B ＝60.15Ω＝40 Ω，故A 错误，B 正确；A 点时导体电阻为R A ＝U A I A ＝30.1Ω＝30 Ω，工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变ΔR ＝R B－R A ＝10 Ω，故C 、D 错误．3．(2023·浙江省模拟)在我国边远乡村的电路上常用熔断保险丝．当电路中有较强电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全．经测量，有一段电阻为R 、熔断电流为2 A 的保险丝，直径约0.5毫米．若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为( ) A.14R 、4 A B.12R 、4 A C.14R 、0.5 A D.12R 、1 A 答案 A解析根据r ＝ρlS 可知，对折后电阻为R ′＝ρ12l 2S ＝14R ，而两段最大电流为2 A 的保险丝并联，其允许通过的最大电流I ′＝2I max ＝4 A ，故选A.4.电阻R 1、R 2的I －U 图像如图所示，则下列说法正确的是( )A ．R 1∶R 2＝3∶1B ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则电压比U 1∶U 2＝1∶3C ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则电流比I 1∶I 2＝1∶3D ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则功率比P 1∶P 2＝1∶3 答案 B解析由题图可知，当I ＝1 A 时，U 1＝1 V ，U 2＝3 V ，所以R 1＝U 1I ＝1 Ω，R 2＝U 2I ＝3 Ω，则R 1∶R 2＝1∶3，A 错误；R 1与R 2串联时，U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝1∶3，B 正确；R 1与R 2并联时，I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝3∶1，P 1∶P 2＝R 2∶R 1＝3∶1，C 、D 错误．5.一车载加热器(额定电压为24 V)发热部分的电路如图所示，a 、b 、c 是三个接线端点，设ab 、ac 、bc 间的功率分别为P ab 、P ac 、P bc ，则( )A ．P ab >P bcB ．P ab ＝P acC ．P ac ＝P bcD ．P ab <P ac答案 D解析电压接ab ，则电路的总电阻为R ab ＝9R (R ＋9R )R ＋9R ＋9R ＝90R19；电压接ac ，则电路的总电阻为R ac ＝R (9R ＋9R )R ＋9R ＋9R ＝18R19；电压接bc ，则电路的总电阻为R bc ＝9R (R ＋9R )R ＋9R ＋9R ＝90R 19；由题可知，不管接哪两个点，电压不变，为U ＝24 V ，根据P ＝U 2R可知P ab ＝P bc <P ac ，故选D.6．(2023·广东深圳市模拟)如图所示，电源的电动势为E ＝6 V ，内阻r ＝1 Ω，保护电阻R 0＝4 Ω，ab 是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝，总阻值为10 Ω，长度l ＝1 m ，横截面积为0.2 cm 2.下列说法正确的是( )A ．当电阻丝接入电路的阻值为1 Ω时，电阻丝的功率最大B ．当电阻丝接入电路的阻值为4 Ω时，保护电阻的功率最大C ．电源效率的最小值为80%D ．电阻丝的电阻率为1×10－4 Ω·m 答案 C解析当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大．将保护电阻等效为内阻的一部分，当电阻丝接入电路的阻值为5 Ω时，电阻丝的功率最大，选项A 错误；电路中电流越大，保护电阻的功率越大，当电阻丝接入电路的阻值为0时，保护电阻的功率最大，选项B 错误；外电阻越小，电源效率越小，当电阻丝接入电路的阻值为0时，电源效率的最小值为80%，选项C 正确；根据电阻定律R ＝ρlS ，代入数据可得电阻丝的电阻率为ρ＝2×10－4 Ω·m ，选项D 错误．7.(2023·广东中山市检测)如图所示，当开关S 闭合后，小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作．已知电源电动势为E ，内阻为r ，指示灯L 的电阻为R 0，额定电流为I ，电动机M 的线圈电阻为R ，则( )A ．电动机的额定电压为IRB ．电动机的输出功率为IE －I 2(R 0＋R ＋r )C ．电源的输出功率为IED ．整个电路的热功率为I 2(R 0＋R ) 答案 B解析电动机正常工作时不是纯电阻元件，其额定电压不等于IR ，而是U M ＝E －I (r ＋R 0)，故A 错误；根据能量守恒定律可知，电动机的输出功率为P M ＝EI －I 2(r ＋R 0＋R )，故B 正确；根据能量守恒定律可知，电源的输出功率为P ＝EI －I 2r ，故C 错误；整个电路的热功率为P ′＝I 2(R ＋R 0＋r )，故D 错误．8．如图所示，同种材料制成且厚度相等的长方体合金块A 和B ，上表面为正方形，边长之比为2∶1.A 、B 分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则( )A ．通过A 、B 的电流之比为2∶1 B ．通过A 、B 的电流之比为1∶2C ．A 、B 中自由电荷定向移动速率之比为2∶1D ．A 、B 中自由电荷定向移动速率之比为1∶2 答案 D解析设正方形边长为L ，厚度为d ，则R ＝ρL Ld ＝ρd ，可知R A ＝R B ，与同一电源相连时，通过A 、B 的电流之比为1∶1，A 、B 错误；根据I ＝nqS v ，因S A ∶S B ＝2∶1，则v A ∶v B ＝1∶2，C 错误，D 正确．9．(2023·广东汕头市模拟)图示为新买的扫地机器人，从使用说明书上得到了以下信息：由规格为DC 14.8 V/2 200 mA·h 的锂电池供电，电机的额定功率为35 W ，当锂电池剩余电量为总容量的20%时，扫地机器人就自动回座机充电．结合上述信息，下列说法正确的是( )A ．DC 14.8 V/2 200 mA·h 表示该电池输出的是交流电B ．该机器人电机的额定电流约为0.42 AC ．正常工作时机器人电动机每秒输出35 J 动能D ．电池充满电后机器人正常工作约45 min 后回座机充电答案 D解析 DC 14.8V/2 200 mAh 表示该电池输出的是直流电，选项A 错误；该机器人电机的额定电流为I ＝P U ＝3514.8 A ≈2.36 A ，选项B 错误；正常工作时机器人电动机内阻要产生部分内能，则每秒输出动能小于35 J ，选项C 错误；机器人人正常工作的时间t ＝q I ＝0.8×2 200 mA·h 2.36 A ≈0.75 h ＝45 min ，选项D 正确．10．(多选)(2023·广东广州市质检)一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36 V 10 A·h ”字样，假设工作时电源(不计内阻)的输出电压恒为36 V ，额定输出功率为180 W ，由于电动机发热造成损耗(其他损耗不计)，电动自行车的效率为80%，则下列说法正确的是( ) A ．额定工作电流为10 AB ．电池充满电后总电荷量为3.6×104C C ．自行车电动机的内阻为7.2 ΩD ．自行车保持额定功率行驶的最长时间是2 h 答案 BD解析由P ＝UI 可知，额定电流I ＝PU ＝5 A ，A 错误；电池充满电后总电荷量Q ＝10 A·h ＝10×3 600 C ＝3.6×104 C ，B 正确；电动自行车的热功率P 热＝I 2r ＝180 W ×20%＝36 W ，可得r ＝1.44 Ω，C 错误；根据电池容量Q ＝10 A·h 和I ＝5 A ，得t ＝QI ＝2 h ，D 正确．11．(多选)(2023·福建省厦门一中模拟)如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻为100 Ω，下列说法正确的是( )A ．由甲图可知，该表头满偏电流I g ＝2 mAB ．甲图是改装成的双量程电压表，其中b 量程为9 VC ．乙图中R 1＝109 Ω，R 2＝10 ΩD ．乙图中R 1＝5 Ω，R 2＝45 Ω 答案 BC解析由题图甲可知I g ＝U R g ＋R ＝3100＋2.9×103A ＝0.001 A ＝1 mA ，b 的量程为U ′＝I g (R g＋R ＋R ′)＝0.001×(100＋2.9×103＋6×103) V ＝9 V ，故A 错误，B 正确；在题图乙中，改装为I 1＝10 mA ＝0.01 A 电流表时，并联电阻的分流电流为I ′＝I 1－I g ＝10 mA －1 mA ＝9 mA ＝0.009 A ，分流电阻的阻值为R 1＋R 2＝I g R g I ′＝0.001×1000.009 Ω＝1009 Ω，改装为I 2＝100 mA ＝0.1 A 电流表时，可得分流电阻的阻值R 1＝I g (R g ＋R 2)I 2－I g ，联立解得R 1＝109 Ω，R 2＝10 Ω，故D错误，C 正确．12．在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V ，内阻不计，灯L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是( )A ．灯泡L 1的电流为灯泡L 2电流的2倍B ．灯泡L 1的电阻为7.5 ΩC ．灯泡L 2的电阻为12 ΩD ．灯泡L 3两端的电压为1.5 V 答案 D解析灯泡L 2、L 3串联，灯泡规格相同，故电压U 2＝U 3＝1.5 V ，由题图乙读出其电流I 2＝I 3＝0.20 A ，灯泡L 1的电压U 1＝3.0 V ，由题图乙读出其电流I 1＝0.25 A ，所以I 1I 2＝1.25，故A错误，D 正确；灯泡L 1的电阻R 1＝U 1I 1＝12 Ω，故B 错误；灯泡L 2的电阻为R 2＝U 2I 2＝7.5 Ω，故C 错误．13.如图所示的电路中，电阻R 1、R 2、R 3的阻值均为2 Ω.电流表内阻不计，在B 、C 两点间加上6 V 的电压时，电流表的示数为( )A ．0B ．1 AC ．1.5 AD ．2 A 答案 B解析电流表内阻不计，则A 、C 两点相当于用导线连在一起，当在B 、C 两点间加上6 V 的电压时，R 2与R 3并联，然后与R 1串联，电流表测量的是通过电阻R 2的电流，等效电路图如图所示．电路中的总电阻R 总＝R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝3 Ω，干路中的电流为I 总＝U R 总＝63A ＝2 A ，由于R 2与R 3阻值相等，所以电流表的示数为1 A ，B 正确．。

人教版新高考物理一轮总复习--电路的基本概念和规律

的长度,S 是垂直电流方向的横截面积,ρ 是材料的电阻率。
Δ
Δ
2.对线性元件 R= = Δ ;对非线性元件 R= ≠ Δ ,即非线性元件的电阻不等
于 U-I 图像某点切线的斜率。
3.某一导体的形状改变后,讨论其电阻变化应抓住以下三点。
(1)导体的电阻率不变,因其由导体材料本身决定。
不一定小。
(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。

2.公式 R= 与 R= 的比较

比较项
l
R= S
意义
电阻的决定式
理解
U
R=
I
电阻的定义式
提供了一种测量电阻的方法(伏
说明导体的电阻由 ρ、l、S 决定,
安法),不能认为 R 与 U 成正比,
即与 l 成正比,与 S 成反比
与 I 成反比
只适用于粗细均匀的金属导体或
2
B.

D.
解析:金属棒的电阻

R=ρ ,金属棒中的电流

故棒两端电压 U=IR=ρnevl,电场强度大小
I=neSv,

E= =ρnev,选项

C 正确。
2.如图所示,M和N是形状相同的玻璃容器,厚度相同,上、下表面为正方
形,但M和N的尺寸不同,M、N的上表面边长关系为a1>a2。现将相同的电
4.本章中物理实验较多,实验难度较大,学习时要注意熟练掌握相关的实验
原理,加强对基本仪器使用方法的掌握,重视实验原理与方法的迁移,重视
科学探究素养的提升。
内
容
索
引
01
第一环节
必备知识落实
02
第二环节

高考物理考点一遍过考点电路的基本概念和规律(含解析)

取夺市安慰阳光实验学校电路的基本概念和规律一、电流1．电流（1）定义：电荷的定向移动形成电流。

（2）条件：①有自由移动的电荷；②导体两端存在电压。

注意：形成电流的微粒有三种：自由电子、正离子和负离子。

其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。

（3）公式①定义式：qIt=，q为在时间t内穿过导体横截面的电荷量。

注意：如果是正、负离子同时定向移动形成电流，那么q是两种离子电荷量的绝对值之和。

②微观表达式：I=nSve，其中n为导体中单位体积内自由电子的个数，q 为每个自由电荷的电荷量，S为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速度。

（4）方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，与负电荷定向移动的方向相反。

注意：电流既有大小又有方向，但它的运算遵循算术运算法则，是标量。

（5）单位：国际单位制中，电流的单位是安培（A），常用单位还有毫安（mA）、微安（μA），1 mA=10–3 A，1 μA=10–6 A。

2．电流的分类方向不改变的电流叫直流电流；方向和大小都不改变的电流叫恒定电流；方向周期性改变的电流叫交变电流。

3．三种电流表达式的比较分析1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。

2．电动势（1）定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

（2）表达式：qW E =。

（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。

注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。

（4）方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。

（5）电动势与电势差的比较电动势电势差物理意义反应电源内部非静电力做功把其他形式的能转化为电能的情况反应电路中电场力做功把电能转化为其他形式的能的情况定义式E =W /qW 为电源的非静电力把正电荷从电源内部由负极移到正极所做的功U =W /qW 为电场力把电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式 E =IR +Ir =U 外+U 内U =IR测量利用欧姆定律间接测量利用电压表测量决定因素与电源的性质有关与电源、电路中的用电器有关特殊情况当电源断开时，路段电压值=电源的电动势三、电阻、电阻定律 1．电阻（1）定义式：IUR =。

新高考物理考试易错题易错点16电场力、电场能的性质附答案

易错点16 电场力、电场能的性质易错总结一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。

2、元电荷：一个元电荷的电量为1．6×10－19C，是一个电子所带的电量。

说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。

3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种①摩擦起电，②接触起电，③感应起电。

4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的．二、库仑定律1.内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

2.公式：F=kQ1Q2／r2k＝9．0×109N·m2／C23．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。

点电荷很相似于我们力学中的质点．注意：①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”的规律定性判定。

三、电势高低及电势能大小的判断方法1．比较电势高低的方法(1)沿电场线方向，电势越来越低．(2)判断出U AB的正负，再由U AB＝φA－φB，比较φA、φB的大小，若U AB>0，则φA>φB，若U AB<0，则φA<φB.2．电势能大小的比较方法做功判断法电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方．特别提醒其他各种方法都是在此基础上推理出来的，最终还要回归到电场力做功与电势能的变化关系上．四、电场线、等势面及带电粒子的运动轨迹问题1．几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零等量同种正点电荷的电场连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高 2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负；(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等；(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况．五、匀强电场中电势差与电场强度的关系1．在匀强电场中电势差与电场强度的关系式为U ＝Ed ，其中d为两点沿电场线方向的距离．由公式U ＝Ed 可以得到下面两个结论：结论1：匀强电场中的任一线段AB 的中点C 的电势φC ＝φA ＋φB 2，如图6甲所示．结论2：匀强电场中若两线段AB ∥CD ，且AB ＝CD ，则U AB ＝U CD (或φA －φB ＝φC －φD )，如图乙所示．2．在非匀强电场中，不能用U ＝Ed 进行计算，但可以进行定性分析，一般沿电场线方向取相同的长度d ，线段处于场强较大的区域所对应的电势差U 较大．解题方法一、用功能关系分析带电粒子的运动1．功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变；(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变；(3)除重力外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．(4)所有力对物体所做功的代数和，等于物体动能的变化．2．电场力做功的计算方法(1)由公式W＝Fl cos α计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为：W＝qEl cos α.(2)由W＝qU来计算，此公式适用于任何形式的静电场．(3)由动能定理来计算：W电场力＋W其他力＝ΔE k.(4)由电势能的变化来计算：W AB＝E p A－E p B.二、静电场中涉及图象问题的处理方法和技巧1．主要类型：(1)v－t图象；(2)φ－x图象；(3)E－t图象．2．应对策略：(1)v－t图象：根据v－t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化．(2)φ－x图象：①电场强度的大小等于φ－x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零．②在φ－x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．③在φ－x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用W AB＝qU AB，进而分析W AB的正负，然后作出判断．(3)E－t图象：根据题中给出的E－t图象，确定E的方向，再在草纸上画出对应电场线的方向，根据E的大小变化，确定电场的强弱分布．【易错跟踪训练】易错类型1：对物理概念理解不透彻1．（2019·河南）关于电场的认识和理解，下列说法正确的是（）A．沿着电场线的方向，电场强度越来越小B．电荷在电场中某点的受力方向就是该点电场强度的方向C．带电粒子在电场中的运动轨迹就是电场线D．带电粒子所受电场力为零时，其电势能可能不为零【答案】D【详解】A．沿电场线方向，电势越来越低，但电场强度不一定越来越小，选项A错误；B．正电荷在电场中的受力方向与电场强度方向相同，选项B错误；C．带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合，选项C错误；D．电场中某点的电场强度为零，电势不一定为零，因而电场力为零时，电势能可能不为零，选项D正确。

高中物理【电路的基本概念和规律】典型题(带解析)

高中物理【电路的基本概念和规律】典型题1．关于电流，下列说法中正确的是( ) A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B ．电子运动的速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量解析：选C ．电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，故A 错误，C 正确；电流的微观表达式I ＝neS v ，电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故B 错误；矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，故电流是标量，故D 错误．2．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子．今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( )A ．光速cB ．I neS C ．ρI neSmD ．mIneS ρ解析：选D ．由电流表达式I ＝n ′eS v 可得v ＝I n ′eS，其中n ′＝n m ρ＝n ρm ，故v ＝mIneS ρ，D对．3．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( )A ．I Δl eSm 2eU B ．I Δl e m 2eU C ．I eSm 2eUD ．IS Δlem 2eU解析：选B ．在加速电场中有eU ＝12m v 2，得v ＝2eUm.在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内电荷量为q ＝I Δt ＝I Δl v ，则电子个数n ＝q e ＝I Δlem2eU，B 正确． 4．一个内电阻可以忽略的电源，给装满绝缘圆管的水银供电，通过水银的电流为0.1 A ．若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管)，那么通过水银的电流将是( )A ．0.4 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A解析：选C ．大圆管内径大一倍，即横截面积变为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银柱长度变为原来的14，则电阻变为原来的116，因所加电压不变，由欧姆定律知电流变为原来的16倍．5．有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路中，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A ；若把电动机接入2 V 电压的电路中，正常工作时的电流是1 A ，此时，电动机的输出功率是P 出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P 热，则( )A ．P 出＝2 W ，P 热＝0.5 WB ．P 出＝1.5 W ，P 热＝8 WC ．P 出＝2 W ，P 热＝8 WD ．P 出＝1.5 W ，P 热＝0.5 W 解析：选B ．电动机不转，r ＝U 1I 1＝0.5 Ω.正常工作时，P 电＝U 2I 2＝2×1 W ＝2 W ，P 热′＝I 22r ＝0.5 W ，故P 出＝P 电－P 热′＝1.5 W ．转子突然被卡住，相当于纯电阻，此时I 3＝20.5 A ＝4 A ，P 热＝I 23r ＝8 W ，故B 正确．6．两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l 和d ；乙电阻丝的长度和直径分别为2l 和2d .将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( )A ．U 甲U 乙＝1B ．U 甲U 乙＝22 C ．U 甲U 乙＝ 2D ．U 甲U 乙＝2 解析：选C ．U 2甲U 2乙＝P 甲R 甲P 乙R 乙＝R 甲R 乙＝ρl π⎝⎛⎭⎫d 22∶ρ2lπ⎝⎛⎭⎫2d 22＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足U 甲U 乙＝2，故C 正确．7．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 ΩB ．加11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D ．此导体为线性元件解析：选A ．对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的UI 值仍表示该点所对应的电阻值．当导体加5 V 电压时，电阻R 1＝UI ＝5 Ω，A 正确；当导体加11 V电压时，由题图知电流约为1.4 A ，电阻R 2大于1.4 Ω，B 错误；当电压增大时，UI 值增大，导体为非线性元件，C 、D 错误．8．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R ，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ；重新调节R ，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ．则当这台电动机正常运转时( )A ．电动机的内阻为7.5 ΩB ．电动机的内阻为2.0 ΩC ．电动机的输出功率为30.0 WD ．电动机的输出功率为26.0 W解析：选D ．因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ，电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻元件，故电动机的内阻r ＝U 1I 1＝1.0 V1.0 A ＝1.0Ω，选项A 、B 错误；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ，则电动机的总功率为P 总＝U 2I 2＝15.0 V ×2.0 A ＝30.0 W ，此时电动机的发热功率为P 热＝I 22r ＝(2.0 A)2×1.0 Ω＝4.0 W ，故电动机的输出功率为P 出＝P 总－P 热＝30.0 W －4.0 W ＝26.0 W ，选项C 错误，D 正确．9．为了生活方便，电热水壶已进入千家万户，如果将一电热水壶接在220 V 的电源两端，经时间t 0电热水壶的开关自动切断，假设热量的损失不计、加热丝的阻值不受温度的影响．则( )A ．如果将电热水壶接在110 V 的电源两端，需经2t 0的时间电热水壶的开关自动切断B ．如果将电热水壶接在110 V 的电源两端，需经16t 0的时间电热水壶的开关自动切断C ．如果将电热水壶接在55 V 的电源两端，需经4t 0的时间电热水壶的开关自动切断D ．如果将电热水壶接在55 V 的电源两端，需经16t 0的时间电热水壶的开关自动切断解析：选D ．根据公式Q ＝U 2R t 可知，煮沸一壶水所需的热量为Q ＝U 2R t 0，当电压变为原来的 12时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t 0，A 、B 错误；当电压变为原来的14时，时间要变为原来的16倍，即16t 0，C 错误，D 正确．10．一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端电压U 变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P ，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别是P D 、P 1、P 2，则下列说法中正确的是( )A ．P 1＝4P 2B ．P D ＝P4C ．PD ＝P 2D ．P 1＜4P 2解析：选D ．由于电阻器D 与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相等．当三者按照题图乙所示的电路连接时，电阻器D 两端的电压小于U ，由题图甲可知，电阻器D 的电阻增大，则有R D ＞R 1＝R 2，而R D 与R 2并联，电压相等，根据P ＝U 2R ，则有P D ＜P 2，C 错误；由欧姆定律可知，电流I D ＜I 2，又I 1＝I 2＋I D ，故I 1＜2I 2，根据P ＝I 2R ，则有P 1＜4P 2，A 错误，D 正确；由于电阻器D 与电阻R 2的并联电阻R ＜R 1，所以D 两端的电压小于U 2，且D 阻值变大，则P D ＜P4，B 错误．11．(多选)如图所示，用输出电压为1.4 V 、输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电．下列说法正确的是( )A ．电能转化为化学能的功率为0.12 WB ．充电器输出的电功率为0.14 WC ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD ．充电器把0.14 W 的功率储存在电池内解析：选ABC ．充电器的输出功率为P 出＝IU ＝0.1×1.4 W ＝0.14 W ，故B 正确；电池消耗的热功率为：P 热＝I 2r ＝0.12×2 W ＝0.02 W ，故C 正确；电能转化为化学能的功率为：P 转＝P 出－P 热＝0.12 W ，故A 正确，D 错误．12．(多选)如表所示列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )自重 40 kg 额定电压 48 V 载重 75 kg 额定电流 12 A 最大行驶速度20 km/h额定输出功率350 WA B ．电动机的内电阻为4 Ω C ．该车获得的牵引力为104 N D ．该车受到的阻力为63 N解析：选AD ．由于U ＝48 V ，I ＝12 A ，则P ＝IU ＝576 W ，故选项A 正确；因P 入＝P出＋I 2r ，r ＝P 入－P 出I 2＝576－350122Ω＝1.57 Ω，故选项B 错误；由P 出＝F v ＝F f v ，F ＝F f ＝63 N ，故选项C 错误，D 正确．13．如图所示，P 为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间，然后将它再按图乙方式接在电极C 、D 之间，设AB 、CD 之间的电压是相同的，则这两种接法电阻大小关系为( )A ．R 甲＝12R 乙B ．R 甲＝14R 乙C ．R 甲＝2R 乙D ．R 甲＝4R 乙解析：选B ．将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r ，图甲中等效为两个电阻并联，R 甲＝r 2，图乙中等效为两个电阻串联，R 乙＝2r ，所以R 甲＝14R 乙，所以B 正确．14．(多选)如图所示，一台电动机提着质量为m 的物体，以速度v 匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R ，电源电动势为E ，通过电源的电流为I ，当地重力加速度为g ，忽略一切阻力及导线电阻，则( )A ．电源内阻r ＝EI －RB ．电源内阻r ＝E I －mg vI2－RC ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大D ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小解析：选BC ．含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A 错误；由能量守恒定律可得EI ＝I 2r ＋mg v ＋I 2R ，解得r ＝E I －mg vI 2－R ，B 正确；如果电动机转轴被卡住，则E ＝I ′(R ＋r )，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C 正确，D 错误．。

高三物理易错知识点

高三物理易错知识点一、电路基本知识在进行高三物理学习过程中，电路基本知识是其中一个易错的重点。

理解电路的基本概念和原理是解决物理问题的基础。

以下是一些高三物理中易错的电路知识点：1. 串联和并联电路串联电路的特点是电流在电路中只有一条路径可走，而并联电路中电流可以有多条路径可走。

在分析和计算电路的时候，要注意对电路进行简化，将复杂的串并联电路转化为等效电路来求解。

2. 电阻和电流的关系根据欧姆定律，电流与电阻成正比。

换句话说，电阻越大，通过电路的电流就越小；电阻越小，通过电路的电流就越大。

这一点要记住，以免在计算电路中的电流时出现错误。

3. 电压和电势差电压是指在电路中电子移动所具有的能量，而电势差则是指两个电荷之间所具有的能量差异。

两者虽然具有相同的物理概念，但电压一般用于整个电路的分析计算，而电势差更多用于局部电路的分析计算。

二、运动规律和力学问题另一个易错的知识点是运动规律和力学问题。

在这个领域，理解和应用牛顿定律是非常重要的。

以下是一些易错的物理知识点：1. 牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律，指出物体将保持匀速直线运动或保持静止，除非受到外力的作用。

在解决问题时，要注意考虑物体的受力情况，判断物体是否处于平衡状态或者是否受到其他力的作用。

2. 牛顿第二定律牛顿第二定律是物体运动的基本定律，表达了力与物体质量和加速度的关系。

公式为F=ma，其中F表示物体所受的合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

在应用时，要注意正确地选择受力方向和计算加速度。

3. 牛顿第三定律牛顿第三定律指出，任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

在解题时，要注意确定相互作用的物体并选择正确的作用力方向。

三、光学知识在高三物理学习中，光学知识是另一个易错的重点。

理解光的传播和反射规律是解决光学问题的基础。

以下是一些易错的光学知识点：1. 光的反射定律光的反射定律指出入射角等于反射角，且入射光线、反射光线和法线都在同一平面上。

新高考物理考试易错题易错点19闭合电路的欧姆定律附答案

易错点19 闭合电路的欧姆定律易错总结1．静电力和非静电力(1)静电力是带电体之间通过电场相互作用的力，非静电力是指除静电力外能对电荷移动起作用的力 . (2)非静电力的来源①在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能． ②在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能． 2．静电力与非静电力做功的比较(1)非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功．通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能．(2)静电力存在于整个闭合电路上，所以在电路中任何部位静电力都要做功．静电力做功将电能转化为其他形式的能． 3．电动势(1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，则电动势越大．(2)公式E ＝Wq 是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同．(3)电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． 4.内、外电路中的电势变化如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．5．闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)I ＝ER ＋r 、E ＝IR ＋Ir 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．(2)U 外＝E －Ir ，E ＝U 外＋U 内适用于任意的闭合电路．6．路端电压与负载的关系：U ＝E －U 内＝E －ER ＋r r ，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压U ＝E ；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势．7.路端电压与电流的关系：U ＝E －Ir .8．电源的U －I 图像：如图所示是一条倾斜的直线，图像中U 轴截距E 表示电源电动势，I 轴截距I 0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻．解题方法一、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．闭合电路中的能量转化(1)时间t 内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W ＝Eq ＝EIt . (2)时间t 内外电路产生的内能为Q 外＝I 2Rt .内电路产生的内能为Q 内＝I 2rt . (3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有W ＝Q 外＋Q 内，即EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt . 2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)表达式：I ＝ER ＋r.(3)另一种表达形式：E ＝U 外＋U 内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和．二、路端电压与负载的关系 1．路端电压的表达式： U ＝E －Ir .2．路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R 增大时，由I ＝ER ＋r 可知电流I 减小，路端电压U ＝E －Ir 增大．(2)当外电阻R 减小时，由I ＝ER ＋r可知电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小．(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I 变为0，U ＝E .即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R ＝0，此时I ＝Er.【易错跟踪训练】易错类型1：不能熟练应用数学知识解题1．（2021·上海）如图所示，直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为小灯泡L 的U －I 图线，将L 接在该电源两端组成闭合电路。

9.1 电路的基本概念和规律(精讲深剖)-2018领军高考物理真题透析含解析

（一）真题速递1。

(2016·全国甲卷T17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S,电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。

Q1与Q2的比值为（）A。

错误! B.错误!C。

错误!D。

错误!【答案】C2。

（2015·安徽卷T17）一根长为L、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为( )A.错误!B.错误! C．ρnev D。

错误!【答案】C【解析】由电流定义可知：I＝qt＝错误!＝neSv，由欧姆定律可得:U＝IR＝neSv·ρ错误!＝ρneLv，又E＝错误!，故E＝ρnev，选项C正确．3．(2015·浙江理综)下列说法正确的是（）A．电流通过导体的热功率与电流大小成正比B．力对物体所做的功与力的作用时间成正比C．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比【答案】C（二）考纲解读主题内容要求说明本讲共4个考点，两个二级考点,两个一级考点，近几年的高考中涉及本讲的考点多不太多，2017年本讲第四个考点升级为二级考点，2018高考要格外重视.（三）考点精讲考向一利用“柱体微元”模型求电流利用“柱体微元"模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路:设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v,则:（1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq.(2)电荷通过横截面的时间t＝错误!.（3）电流的微观表达式I＝错误!＝nqvS.【例1】如图3所示,一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e。

高考物理一轮复习文档：第八章第2讲电路电路的基本规律讲义 Word版含解析

第2讲电路电路的基本规律板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】电阻的串联、并联Ⅰ1.串、并联电路的特点2.电流表、电压表的改装(1)小量程电流表(表头)①工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的线圈组成。

当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，从表盘上可直接读出电流值。

②三个参数：满偏电流I g，表头内阻R g，满偏电压U g，它们的关系：U g＝I g R g。

(2)电压表、电流表的改装电流表、电压表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。

它们的改装原理见下表：【知识点2】电源的电动势和内阻 Ⅰ 1.电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。

(2)表达式：E ＝Wq 。

(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量。

(4)特点：大小由非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。

2.内阻：电源内部也是由导体组成，也有电阻，叫做电源的内阻，常用r 表示，它是电源的另一重要参数。

【知识点3】闭合电路的欧姆定律 Ⅱ 1.闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

(2)公式①I ＝ER ＋r(只适用于纯电阻电路)； ②E ＝U 外＋Ir (适用于所有电路)。

2.路端电压与外电阻的关系3.路端电压跟电流的关系 (1)关系式：U ＝E －Ir 。

(2)用图象表示如图所示，其中纵轴截距为电动势，横轴截距为短路电流，斜率的绝对值为电源的内阻。

4．电路的功率和效率 (1)电源的功率P 总＝EI 。

(2)电源内部损耗功率P 内＝I 2r 。

(3)电源的输出功率P 出＝UI 。

(4)电源的效率η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%。

板块二考点细研·悟法培优考点1电路的动态分析[拓展延伸]1.电路的动态变化断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小会导致电路电压、电流、功率等的变化。

新课标2024高考物理一轮复习课时作业35电路的基本概念和规律含解析新人教版

电路的基本概念和规律一、选择题1．(2024·浙江模拟)有一台标称值为“220 V，50 W ”的电风扇，其线圈电阻为0.4 Ω，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中正确的是( ) A ．I ＝P U ＝522 A ，Q ＝UIt ＝3 000 JB ．Q ＝Pt ＝3 000 JC ．I ＝P U ＝522 A ，Q ＝I 2Rt ＝1.24 JD ．Q ＝U 2R t ＝22020.4×60 J ＝7.26×106J答案 C解析 A 、B 两项，电风扇消耗的电能转化为机械能与内能两部分，公式UIt 和公式Pt 都是电功的表达式，不是电热的表达式．故A 、B 两项错误；C 项，电流：I ＝P U ＝50220 A ＝522 A ；电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以每分钟产生的热量为： Q ＝I 2Rt ＝(522)2×0.4×60 J ＝1.24 J ；故C 项正确；D 项，电风扇不是纯电阻电路，不能用Q ＝U2Rt 计算电热．故D 项错误．2.如图所示，是一个小灯泡的电流强度随其两端电压变更的关系图，则依据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是( )A ．小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小B ．当小灯泡两端电压为1 V 时，其阻值为0.202 ΩC ．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的上升而减小D ．假如把两个这种相同的灯泡串联后，接到电压恒为4 V 的电源上，则流过每个小灯泡的电流为0.3 A 答案 D解析 A 项，由图可知，图中电流随电压的增大而增大，每一点的斜率表示该点电阻的倒数，故可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大；故A 项错误；B 项，由图可知，当小灯泡两端电压为1 V 时，电流大小为0.2 A ，故阻值大小为：R ＝10.2 Ω＝5 Ω；故B 项错误；C 项，因导线的形态没有发生变更，故说明随电压的上升电阻率增大，故C 项错误；D 项，若把两个相同的灯泡串联，则每个灯泡两端的电压为4 V ，灯泡两端电压均为2 V ，由图可知，电流大小为0.3 A ，故D 项正确．3．(多选)电位器是变阻器的一种，如图所示，假如把电位器与灯泡串联起来，利用它变更灯泡的亮度，下列说法正确的是( )A ．串接A 、B ，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 B ．串接A 、C ，使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C ．串接A 、C ，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D ．串接B 、C ，使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮答案 AD解析依据电位器结构和连线可知：连接A 、B 使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A 项正确；同理，D 项正确；连接A 、C 时，滑动触头不能变更回路电阻，灯泡亮度不变，故B 、C 两项错误．4．(2024·湖北)如图所示，某种材料确定的圆柱形导体长为L ，横截面的直径为d ，其两端所加的电压为U ，当这三个物理量中仅有一个物理量变更时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率．下列说法正确的是( )A ．导体的长度变为2L ，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的4倍B ．电压变为2U ，导体中自由电子定向运动的平均速率不变C ．导体横截面的直径变为2d ，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍D ．导体横截面的直径变为0.5d ，导体中自由电子定向运动的平均速率不变答案 D解析 A 项，导体的长度变为2L ，电阻变为2R ；电流变为12I ；依据电流的微观表达式为I＝neSv ，电子定向运动的平均速率变为0.5v ；故A 项错误；B 项，电压变为2U ，电流变为2I ，依据电流的微观表达式为I ＝neSv ，电子定向运动的平均速率变为2倍，故B 项错误；C 项，导体横截面的直径变为2d ，横截面积变为4倍，电阻变为0.25倍；电流变为4倍；依据电流的微观表达式为I ＝neSv ，电子定向运动的平均速率不变；故C 项错误；D 项，导体横截面的直径变为0.5d ，横截面积变为0.25倍，电阻变为4倍；电流变为0.25倍；依据电流的微观表达式为I ＝neSv ，电子定向运动的平均速率不变；故D 项正确．5.两根材料相同的匀称金属导线A 和B ，其长度分别为L 和2L ，串联在电路中时沿长度方向电势的变更如图所示，则A 和B 金属导线中的自由电子定向移动的平均速率之比v A ∶v B 为( )A ．3∶2B ．1∶3C ．2∶1D ．3∶1答案 D解析 A 、B 两端的电势差分别为6 V ，4 V ，电流相等，依据欧姆定律得，R A R B ＝32.依据电阻定律得，R ＝ρL S ，则S ＝ρLR .则横截面积之比S A S B ＝L 2L ×23＝13.依据I ＝neSv ，I 、n 、e 相同，v 与S 成反比，故v A ∶v B ＝S B ∶S A ＝3∶1.6．(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )自重 40(kg) 额定电压 48(V) 载重 75(kg) 额定电流 12(A) 最大速度20(km/h)额定输出功率350(W)A.C ．该车获得的牵引力为104 N D ．该车受到的阻力为63 N答案 AD解析电动机的输入功率P 入＝IU ＝12×48 W＝576 W ，故A 项正确；电动机正常工作时为非纯电阻器件，不能用R ＝UI 计算内阻，故B 项错；电动车速度最大时，牵引力F 与阻力F f 大小相等，由P 出＝Fv max ＝F f v max 得F ＝F f ＝P 出v max ＝350203.6 N ＝63 N ，故C 项错误，D 项正确．7．(2024·长沙模拟)(多选)一额定功率为9 W 、额定电压为9 V 的小灯泡L 和始终流电动机并联，与定值电阻R ＝4 Ω串联后接在电路中的AB 两点间，电流表A 为志向电表，电路如图所示，灯泡的电阻不变．当AB 间接电压0.49 V 时，电动机不转、灯泡不亮，电流表示数为0.1 A ；当AB 间接电压15 V 时，电动机转动起来、灯泡正常发光．则下列说法正确的是( )A ．电动机线圈电阻为1 ΩB ．灯泡正常发光时电流表示数0.5 AC ．灯泡正常发光时电流表示数1 AD ．电动机输出的机械功率4.25 W答案 AD解析 A 项，依据P ＝U 2R 可知灯泡电阻R L ＝U 2P ＝929 Ω＝9 Ω，当AB 间接电压0.49 V 时，电动机不转、为纯电阻电路，依据欧姆定律可知R 两端电压：U R ＝IR ＝0.1×4 V＝0.4 V ，灯泡两端电压U 1＝U －U R ＝0.49 V －0.4 V ＝0.09 V ，通过灯泡的电流I 1＝U 1I 1＝0.01 A ，通过电动机的电流：I 2＝0.1 A －0.01 A ＝0.09 A ，依据并联电路特点可知电动机线圈电阻r ＝U 1I 2＝0.090.09Ω＝1 Ω；故A 项正确；B 项，当AB 间接电压15 V 时，灯泡正常发光，灯泡两端电压为U L ＝9 V ，通过灯泡的电流为I L ＝1 A ，则电动机两端电压为U M ＝9 V ，R 两端电压为U R ＝6 V ，干路电流I ＝U R R ＝64 A ＝1.5 A ，电流表示数为1.5 A ，通过电动机的电流为I M ＝I －I L ＝0.5 A ，则此时电动机输出的机械功率：P ＝U L I L －I M 2r ＝4.25 W ．故B 、C 两项错误，D 项正确．8.(2024·定州市模拟)如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成A 1(0～3 A)和A 2(0～0.6 A)的电流表，把两个电流表并连接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是( )A ．A 1的指针半偏时，A 2的指针满偏B ．A 1的指针还没半偏时，A 2的指针已经半偏C ．A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.6 AD ．A 1的读数为1 A 时，干路的电流I 为1.2 A 答案 D解析 A 项，电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，知两表头也并联，流过两表头的电流相等，所以A 1的指针半偏时，A 2的指针也半偏，A 1的指针还没半偏时，A 2的指针也没半偏，故A 、B 两项错误．C 项，两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1.A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.2 A ，干路中的电流为1.2 A ．故C 项错误，D 项正确． 9．(多选)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为三个特别材料制成的相同规格的小灯泡，这种灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S 闭合稳定后( )A ．L 1、L 2、L 3的电阻相同B ．L 3两端的电压为L 1的2倍C ．通过L 3的电流是L 1的2倍D ．L 3消耗的功率为0.75 W答案 BD解析 A 项，当开关S 闭合稳定后，灯泡L 3的电压等于3 V ，由图读出其电流I 3＝0.25 A ，则灯泡L 1的电阻R 3＝U 3I 3＝12 Ω，灯泡L 2、L 1串联，电压等于1.5 V ，由图读出其电流I 2＝I 3＝0.20 A ，灯泡L 2、L 3的电阻均为R 2＝U 2I 2＝7.5 Ω.故A 、C 两项错误，B 项正确．D 项，功率P 3＝U 3I 3＝0.75 W ．故D 项正确．10．温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变更的特性来工作的．如图甲所示，电源的电动势E ＝9.0 V ，内阻不计，G 为灵敏电流计，内阻R g 保持不变；R 为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变更关系如图乙所示．闭合开关S ，当R 的温度等于20 ℃时，电流表示数I 1＝2 mA ；当电流表的示数I 2＝3.6 mA 时，热敏电阻的温度是( )A ．60 ℃B ．80 ℃C ．100 ℃D ．120 ℃答案 D解析由图像知，当t 1＝20 ℃时，热敏电阻的阻值R 1＝4 kΩ，依据闭合电路欧姆定律I 1＝E R 1＋R g ，可解得R g ＝0.5 kΩ，又I 2＝ER 2＋R g，可解得R 2＝2 kΩ，结合图像得t 2＝120 ℃，故选D 项．二、非选择题11．图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为I g＝600 μA，内阻为R g＝180 Ω，是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I＝60 mA.完成下列填空．(1)图1中分流电阻R p的阻值为________．(2)在电表改装成后的某次校准测量中，表的示数如图2所示，由此读出流过电流表的电流为________ mA.此时流过分流电阻R p的电流为________ mA(保留一位小数)．答案(1)1.8 Ω(2)50 49.5解析(1)由于R g和R p并联，R p＝I g R gI－I g＝1.8 Ω(2)由图2知流过电流表的电流I为50 mA；设此时流过表头的电流为I g，流过R P的电流为I R，∵加在表头和R p上的电压相等，故有I g R g＝I R R p①I＝I g＋I R②由①②联立得：I R≈49.505 mA≈49.5 mA.12．某同学用量程为1 mA、内阻为120 Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 V 和1 A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：(1)依据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线．(2)开关S闭合时，多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”)；开关S 断开时，多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”)．(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)．(4)定值电阻的阻值R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.(结果取3位有效数字)答案(1)连线如图所示(2)电流电压 (3)黑 (4)1.00 880解析 (1)依据电路图连接实物图，留意两表笔与表头的正负接线柱．(2)依据“串联分压，并联分流”可知，当S 断开时，多用电表测量电压；当S 闭合时，多用电表测量电流．(3)电流从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出．从电路图中表头和表笔的接法可知电流从表笔A 流出，所以A 为黑表笔．(4)当S 断开时为电压表，此时R 2＝ 1 V10－3 A －120 Ω＝880 Ω；当S 闭合时为电流表，此时R 1＝10－3A ×（120 Ω＋880 Ω）1 A －10－3A≈1.00 Ω. 13．(2015·课标全国Ⅰ)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω，满偏电流为1 mA ；R 1和R 2为阻值固定的电阻．若运用a 和b 两个接线柱，电表量程为3 mA ；若运用a 和c 两个接线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据，可求出R 1＝________ Ω，R 2＝________ Ω.(2)现用—量程为3 mA 、内阻为150 Ω的标准电流表Ⓐ对改装电表的3 mA 挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0.电池的电动势为1.5 V ，内阻忽视不计；定值电阻R 0有两种规格，阻值分别为300 Ω和1 000 Ω；滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.则R 0应选用阻值为________ Ω的电阻，R 应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器．(3)若电阻R 1和R 2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以推断出损坏的电阻．图(b)中的R′为爱护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路．则图中的d 点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连．推断依据是：____________________________________________________________________________________________________. 答案 (1)15 35 (2)300 3 000(3)c 若电流表无示数，则说明R 2断路，若电流表有示数，则说明R 1断路解析 (1)若运用a 和b 两个接线柱，量程为3 mA ，则通过R 1的电流为2 mA ，电流比为1∶2，所以电阻比为2∶1，可得R 1＋R 2＝12R g ＝50 Ω.若运用a 和c 两个接线柱，电表量程为10 mA ，通过R 1的电流为9 mA ，电流比为1∶9，可得电阻比为9∶1，即R 1＝19(R g ＋R 2)，整理可得R 1＝15 Ω，R 2＝35 Ω.(2)依据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为1.5 V0.0 005 A＝3 000 Ω，最小阻值为1.5 V0.003 A＝500 Ω.若定值电阻选择为1 000 Ω，则无法校准3.0 mA ；所以定值电阻选择300Ω.由于最大阻值要达到3 000 Ω，所以滑动变阻器要选择3 000 Ω.(3)因为只有一个损坏，所以验证R 2是否损坏即可．所以d 点应和接线柱“c”相连，若电流表无示数，则说明R 2断路，若电流表有示数，则说明R 1断路．。

第1章电路基本概念与电路定律习题与答案

第1章习题与解答1－1 2C 的电荷由a 点移到b 点，能量的改变为20J ，若（1）电荷为正且失去能量；（2）电荷为正且获得能量；求ab u 。

解：（1）2C 的电荷由a 点移到b 点，2q C ∆=，这时意味着电流从a 点流到b 点；电荷为正且失去能量，2W OJ ∆=，ab u 为正且 2102ab W OJu V q C∆===∆ （2）2C 的电荷由a 点移到b 点，2q C ∆=，这时意味着电流从a 点流到b 点；电荷为正且获得能量，2W OJ ∆=，ab u 为负且 2102ab W OJu V q C∆-===∆ 所以10ab u V =-1－2 在题1－2图中，试问对于A N 与B N ，u i 、的参考方向是否关联？此时下列各组乘积u i ⨯对A N 与B N 分别意味着什么功率？并说明功率是从A N 流向B N 还是相反。

（a ）15,20i A u V ==　(b) 5,100i A u V =-= 题1－2图 (c) 4,50i A u V ==- (d) 16,25i A u V =-=-　解：（a ）15,20i A u V == ，此时A N 非关联，3000P ui W ==>，发出功率B N 关联，3000P ui W ==>，吸收功率。

功率从A N 流向B N 。

(b) 5,100i A u V =-= ，此时A N 非关联，5000P ui W ==-<，吸收功率B N 关联，5000P ui W ==-<，发出功率。

功率从B N 流向AN 。

(d) 16,25i A u V =-=-　，此时A N 非关联，4000P ui W ==>，发出功率B N 关联，4000P ui W ==>，吸收功率。

电路的基本概念----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

电路的基本概念----高中物理模块典型题归纳（含详细答案）一、单选题1.导体中的电流是这样产生的：当在一根长度为L、横断面积为S，单位体积内自由电荷数为n的均匀导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子（-e）受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，即可以表示为kv（k是常数），当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中形成了恒定电流，则该导体的电阻是（）A. B. C. D.2.如图所示电路，开关K断开和闭合时电流表示数的之比是1：3，则可知电阻R1和R2之比：()A.1：3B.1：2C.2：1D.3：13.图中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计。

开关K接通后，流过R2的电流是K 接通前的（）A. B. C. D.4.关于电流的下列说法中正确的是（）A.电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电量越多B.在相同时间内，通过导体截面的电量越多，导体中的电流就越大C.通电时间越长，电流越小D.通电时间越长，电流越大5.三个电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶2∶5，并联后接入电路，则通过三个支路电流的比值为（）A.1∶2∶5B.5∶2∶1C.10∶5∶2D.2∶5∶106.如图所示电路，电压保持不变，当电键S断开时，电流表A的示数为0．6 A，当电键S 闭合时，电流表的示数为0．9 A，则两电阻阻值之比R1：R2为()A.1 ：2B.2 ：lC.2 ：3D.3 ：27.某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量铜片和锌片间电压为0.30V.然后又将同样的10个西红柿电池串联成电池组(n个相同电池串联时，总电动势为nE，总电阻为nr)，与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接，小灯泡不发光，测得小灯泡两端的电压为0.2V.对此现象以下解释正确的是（）A.西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已经烧毁B.西红柿电池组不可能提供电能C.西红柿电池组提供的电功率太小D.西红柿电池组的内阻远小于小灯泡的电阻8.关于电流的下列说法中，正确的是（）A.电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电量越多B.在相同时间内，通过导体截面的电量越多，导体中的电流就越大C.通电时间越长，电流越大D.根据I= 可知，导体中的电流与通过横截面的电量成正比，与通过时间成反比9.如图所示的交流电路中，理想变压器输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R的滑动头向下移动时()A.灯L变亮B.各个电表读数均变大C.因为U1不变，所以P1不变D.P1变大，且始终有P1=P210.在如图所示的电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一个油滴P，断开哪一个电键后P会向下运动（）A.S1B.S2C.S3D.S411.如图所示电路，电压保持不变，当电键S断开时，电流表A的示数为0.6A，当电键S闭合时，电流表的示数为0.9A，则两电阻阻值之比R1：R2为（）A.1：2B.2：1C.2：3D.3：212.下列关于电流的说法中，正确的是（）A.金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率B.温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就加大C.电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能达到用电器D.通电的金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率等于光速二、多选题13.充电宝是当今流行的移动充电电源，人们可以随时随地的给手机充电。

第九章第1讲电路的基本概念与规律-2025高三总复习物理(新高考)

三年考情电路的基本概念和规律、闭合电路欧姆定律2022·北京卷·T13、2022·江苏卷·T2导体电阻率的测量、测量电阻类实验2023·北京卷·T16、2023·江苏卷·T12、2023·辽宁卷·T12、2023·浙江1月选考·T16-Ⅰ、2023·天津卷·T10、2023·海南卷·T15、2023·全国乙卷·T23、2022·全国甲卷·T22、2022·全国乙卷·T23、2022·广东卷·T12、2022·山东卷·T14、2021·山东卷·T14、2021·浙江6月选考·T18、2021·广东卷·T12、2021·北京卷·T16测量电源的电动势和内阻2023·广东卷·T12、2023·浙江卷6月选考·T16-Ⅱ、2023·湖北卷·T12、2022·湖北卷·T13、2021·全国乙卷·T23、2021·天津卷·T10、2021·湖南卷·T12电表改装、多用电表的使用2023·湖南卷·T12、2022·辽宁卷·T11、2022·河北卷·T12、2022·湖南卷·T12、2021·辽宁卷·T12命题规律目标定位本章主要考查描述电路的基本概念和规律、闭合电路欧姆定律的理解及应用，命题常以选择题形式呈现；实验主要考查与测电阻有关的实验、测量电动势和内阻的实验、电表的改装、多用电表的使用及一些创新性与拓展性实验等。

易错点18 电容器带电粒子在电场中的运动(解析版) -备战2023年高考物理考试易错题

易错点18电容器带电粒子在电场中的运动例题1. （2022·重庆·高考真题）如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。

若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（）A ．材料竖直方向尺度减小B ．极板间电场强度不变C ．极板间电场强度变大D ．电容器电容变大【答案】A【解析】D ．根据题意可知极板之间电压U 不变，极板上所带电荷量Q 变少，根据电容定义式QC U=可知电容器得电容C 减小，D 错误； BC ．根据电容的决定式r 4SC kdεπ=可知极板间距d 增大，极板之间形成匀强电场，根据UE d=可知极板间电场强度E 减小，BC 错误； A ．极板间距d 增大，材料竖直方向尺度减小，A 正确。

故选A 。

【误选警示】误选BC 的原因：没有结合具体情境，判断出两极板间的距离减小，从而距离电场强度和电势差的关系，判断电场强度的变化情况。

误选D 的原因：没有结合具体情境，判断出两极板间的距离减小，进一步结合平行板电容器电容的因素决定式，判断电容如何变化。

例题2. （多选）（2022·全国·高考真题）地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中Р点水平向左射出。

小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在Р点。

则射出后，（） A ．小球的动能最小时，其电势能最大 B ．小球的动能等于初始动能时，其电势能最大C ．小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大D ．从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量【答案】BD【解析】A ．如图所示Eq mg =故等效重力G '的方向与水平成45︒。

当0y v =时速度最小为min 1v v =，由于此时1v 存在水平分量，电场力还可以向左做负功，故此时电势能不是最大，故A 错误； BD ．水平方向上0Eq v t m=在竖直方向上v gt =由于Eq mg =，得0v v =如图所示，小球的动能等于末动能。

电路的基本概念和规律(解析版)--2024新高考物理一轮复习题型归纳

第九章　恒定电流电路的基本概念和规律【考点预测】1. 电流的理解和计算2.欧姆定律、串并联电路、电表改装3.电功、电功率4. 焦耳定律、非纯电阻电路【方法技巧与总结】一、电流　部分电路欧姆定律1.电流(1)形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．(2)标矢性：电流是标量，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向．(3)两个表达式：①定义式：I =q t ；②决定式：I =UR .2.部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．(2)表达式：I =UR.(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件．(4)导体的伏安特性曲线(I -U )图线图1①比较电阻的大小：图线的斜率k =tan θ=I U =1R，图1中R 1>R 2(选填“>”“<”或“=”)；②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律；③非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律．二、电阻及电阻定律1.电阻(1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻．(2)公式：R =UI，其中U 为导体两端的电压，I 为通过导体的电流．(3)单位：国际单位是欧姆(Ω)．(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关．2.电阻定律(1)内容：导体电阻还与构成它的材料有关，同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比．(2)公式：R =ρlS.其中l 是导体的长度，S 是导体的横截面积，ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m .(3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液．3.电阻率(1)计算式：ρ=R Sl.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．(3)电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小．三、电功、电功率、电热及热功率1.电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．(2)公式：W =qU =IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程．2.电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢．(2)公式：P =Wt =IU (适用于任何电路)．3.焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．(2)公式：Q =I 2Rt (适用于任何电路)．4.电功率P =IU 和热功率P =I 2R 的应用(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P 电=UI ，热功率均为P 热=I 2R .(2)对于纯电阻电路：P 电=P 热=IU =I 2R =U 2R.(3)对于非纯电阻电路：P 电=IU =P 热+P 其他=I 2R +P 其他≠U 2R+P 其他．【题型归纳目录】题型一：电流的理解和计算题型二：欧姆定律及电阻定律题型三：电路的串联、并联题型四：电功、电功率　电热、热功率【题型一】电流的理解和计算【典型例题】1许多餐厅用机器人送餐，它的动力来源于电动机，送餐机器人的部分参数如表所示。

高考物理部分电路欧姆定律易错剖析含解析

高考物理部分电路欧姆定律易错剖析含解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线，其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验．(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0 T，不考虑磁场对电路其他部分的影响)．要求误差较小．提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝150 ΩB．滑动变阻器R，总电阻约为20 ΩC．电流表A，量程2.5 mA，内阻约30 ΩD．电压表V，量程3 V，内阻约3 kΩE．直流电源E，电动势3 V，内阻不计F．开关S，导线若干(2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：123456U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B＝______Ω.结合题图可知待测磁场的磁感应强度B＝______T.(3)试结合题图简要回答，磁感应强度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？________________________________________________________________________.(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论？___________________________________________________________________________.【答案】（1）见解析图（2）1500；0.90（3）在0～0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在2．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R最大阻值为36Ω，灯泡电阻不随温度变化。

高考物理易错题专题三物理部分电路欧姆定律(含解析)含解析

高考物理易错题专题三物理部分电路欧姆定律(含解析)含解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。

一段长为l 、电阻率为ρ、横截面积为S 的细金属直导线，单位体积内有n 个自由电子，电子电荷量为e 、质量为m 。

（1）当该导线通有恒定的电流I 时：①请根据电流的定义，推导出导线中自由电子定向移动的速率v ；②经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。

若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为k 。

请根据以上的描述构建物理模型，推导出比例系数k 的表达式。

（2）将上述导线弯成一个闭合圆线圈，若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀速率转动，线圈中不会有电流通过，若线圈转动的线速度大小发生变化，线圈中会有电流通过，这个现象首先由斯泰瓦和托尔曼在1917年发现，被称为斯泰瓦—托尔曼效应。

这一现象可解释为：当线圈转动的线速度大小均匀变化时，由于惯性，自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动。

取线圈为参照物，金属离子相对静止，由于惯性影响，可认为线圈中的自由电子受到一个大小不变、方向始终沿线圈切线方向的力，该力的作用相当于非静电力的作用。

已知某次此线圈匀加速转动过程中，该切线方向的力的大小恒为F 。

根据上述模型回答下列问题：① 求一个电子沿线圈运动一圈，该切线方向的力F 做功的大小； ② 推导该圆线圈中的电流 'I 的表达式。

【答案】（1）①Iv neS=；② ne 2ρ；（2）① Fl ；② 'FS I e ρ=。

【解析】【分析】【详解】（1）①一小段时间t ∆内，流过导线横截面的电子个数为：N n Sv t ∆=⋅∆对应的电荷量为：Q Ne n Sv t e ∆=∆=⋅∆⋅根据电流的定义有：QI neSv t∆==∆ 解得：I v neS=②从能量角度考虑，假设金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等，即：0Ue kvl -=又因为：neSv lU IR nev l Sρρ⋅=== 联立以上两式得：2k ne ρ=（2）①电子运动一圈，非静电力做功为：2W F r Fl π=⋅=非②对于圆线圈这个闭合回路，电动势为：W FlE e e==非根据闭合电路欧姆定律，圆线圈这个闭合回路的电流为：EI R'=联立以上两式，并根据电阻定律：l R Sρ= 解得：FS I e ρ'=2．以下对直导线内部做一些分析：设导线单位体积内有n 个自由电子,电子电荷量为e ，自由电子定向移动的平均速率为v ．现将导线中电流I 与导线横截面积S 的比值定义为电流密度，其大小用j 表示．(1)请建立微观模型,利用电流的定义qI t=，推导：j =nev ; (2)从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流；从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动．设导体的电阻率为ρ，导体内场强为E ，试猜想j 与E 的关系并推导出j 、ρ、E 三者间满足的关系式．【答案】（1）j=nev （2）Ej ρ＝【解析】【分析】【详解】（1）在直导线内任选一个横截面S ，在△t 时间内以S 为底，v △t 为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过，由电流及电流密度的定义知：I qj S tSV V ＝＝，其中△q=neSv △t ，代入上式可得：j=nev（2）（猜想：j 与E 成正比）设横截面积为S ，长为l 的导线两端电压为U ，则U E l＝；电流密度的定义为IjS ＝，将UIR＝代入，得UjSR＝；导线的电阻lRSρ＝，代入上式，可得j、ρ、E三者间满足的关系式为：Ejρ＝【点睛】本题一要掌握电路的基本规律：欧姆定律、电阻定律、电流的定义式，另一方面要读懂题意，明确电流密度的含义．3．在如图甲所示电路中，已知电源的电动势E＝6 V、内阻r＝1 Ω，A、B两个定值电阻的阻值分别为R A＝2 Ω和R B＝1 Ω，小灯泡的U－I图线如图乙所示，求小灯泡的实际电功率和电源的总功率分别为多少？【答案】0.75 W(0.70 W～0.80 W均算正确)；10.5 W(10.1 W～10.9 W均算正确)【解析】【详解】设小灯泡两端电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律有E＝U＋（I+） (R A＋r)代入数据有U＝1.5－0.75I作电压与电流的关系图线，如图所示：交点所对应的电压U＝0.75 V(0.73 V～0.77 V均算正确)电流I＝1 A(0.96 A～1.04 A均算正确)则灯泡的实际功率P＝UI＝0.75 W(0.70 W～0.80 W均算正确)电源的总功率P总＝E（I+）＝10.5 W(10.1 W～10.9 W均算正确)4．一根镍铬合金丝的两端加6V的电压时，通过它的电流是2A，求：（1）它的电阻是多少？（2）若通电时间为20s，那么有多少库仑的电荷量通过它？（3）如果在它两端加8V的电压，则这合金丝的电阻是多少？【答案】（1）3Ω（2）40C（3）3Ω【解析】试题分析：（1）根据欧姆定律得，合金丝的电阻R=U/I=3Ω（2）通过合金丝的电荷量Q=It=2×20=40C（3）导体的电阻与其两端的电压及通过它的电流无关，所以电阻仍为R＝3Ω。