高三物理第一轮复习教案第七章恒定电流

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高考物理一轮复习第七章恒定电流基础学案

第七章恒定电流第1节电流电阻电功及电功率[精题对点诊断]1．[电流的定义式]某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是 ( )A ．0 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A【解析】通过横截面的正离子的电量q 1＝1.6×10－19×2×5.0×1018C ．通过横截面的负离子的电量q 2＝－1.6×10－19×1.0×1019C ，则q ＝|q 1|＋|q 2|＝3.2 C ，根据 I ＝qt，故选项D 正确．【答案】 D2．[电流的微观式]如图7－1－1所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为 ( )图7－1－1A ．vqB ．q vC ．qvSD ．qv S【解析】由于橡胶棒均匀带电，故时间t 内定向移动的电荷量为qvt ；根据电流定义式I ＝qt ，可以确定选项A 正确．【答案】 A3．[理解电阻率]下列说法中正确的是( ) A ．每种金属都有确定的电阻率，电阻率不随温度变化 B ．导线越细越长，其电阻率也越大 C ．一般金属的电阻率，都随温度升高而增大D ．测电阻率时，为了提高精度，通过导线的电流要足够大，而且要等到稳定一段时间后才可读数【解析】由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故A 错误，选项C 正确；电阻率与导线的长度无关，选项B 错误；测电阻率时，若电流过大，会使被测电阻温度升高，影响测量结果，故选项D 错误．【答案】 C4．[电功率与热功率]小亮家有一台电风扇，内阻为20 Ω，额定电压为220 V ，额定功率为66 W ，将它接上220 V 电源后，发现因扇叶被东西卡住不能转动．则此时电风扇消耗的功率为 ( )A ．66 WB ．2 420 WC ．11 WD ．不确定【解析】当扇叶被东西卡住不能转动时，电路为纯电阻电路，所以电风扇消耗的功率也就是热功率，P ＝U2R ＝2 420 W ．选项B 正确．【答案】 B[基础知识回顾]一、电流、电阻、电阻定律1．电流方向：规定为正电荷定向移动的方向. 定义：自由电荷的定向移动形成电流．定义式：I ＝qt .2．电阻(1)定义式：R ＝UI.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用． 3．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻与构成它的材料有关． (2)表达式：R ＝ρlS .4．电阻率(1)计算式：ρ＝R Sl.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量． (3)电阻率与温度的关系． ①金属：电阻率随温度升高而增大． ②半导体：电阻率随温度升高而减小．③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然变为零，成为超导体．二、电功、电热、电功率 1．电功(1)定义：电路中电场力移动电荷做的功． (2)公式：W ＝qU ＝UIt.(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：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝Wt＝UI.3．焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量． (2)计算式：Q ＝I 2Rt.[基本能力提升]一、判断题(1)电荷定向移动的方向为电流的方向．(×) (2)电流微观表达式I ＝nqSv 中v 为光速．(×) (3)由R ＝UI可知，电阻与电流、电压都有关系．(×)(4)由ρ＝RSl 知，导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比，与导体的长度l 成反比．(×)(5)电阻率是由导体材料本身决定的．(√)(6)电风扇属于纯电阻用电器，其电功等于电热．(×) 二、非选择题图7－1－2甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 加上电压后，其U －I 图象如图7－1－2乙所示，当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？图7－1－2【解析】由题图乙可求得电解液的电阻为 R ＝U I ＝105×10－3 Ω＝2 000 Ω 由题图甲可知电解液长为：l ＝a ＝1 m 截面积为：S ＝bc ＝0.02 m 2结合电阻定律R ＝ρlS得ρ＝RS l ＝2 000×0.021 Ω·m＝40 Ω·m.【答案】 40 Ω·m第2节电路闭合电路欧姆定律[精题对点诊断]1．[电阻的串联]电阻R 1与R 2并联在电路中，通过R 1与R 2的电流之比为1∶2，则当R 1与R 2串联后接入电路中时，R 1与R 2两端电压之比U 1∶U 2为 ( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶4D ．4∶1【解析】根据并联电路的特点，R 1与R 2的比值为2∶1，当串联接入电路中时，电压之比等于电阻之比，B 选项正确．【答案】 B2．[电阻的并联]如图7－2－1所示电路中，三电阻并联，其阻值R 1＝2 Ω，R 2＝3 Ω，R 3＝6 Ω，干路电流为I ，各分路电流分别为I 1、I 2和I 3.下面说法中正确的是( )图7－2－1A ．I 1∶I 2∶I 3＝6∶3∶2B ．I 1∶I 2∶I 3＝3∶2∶1C ．I 1∶I 2∶I 3＝2∶3∶6D ．以上说法均不对【解析】并联电路电流分配与电阻倒数成正比，即I 1∶I 2∶I 3＝1R 1∶1R 2∶1R 3＝12∶13∶16＝36∶26∶16＝3∶2∶1，故选B 正确．【答案】 B3．[电源的电动势和内阻]一电池外电路断开时的路端电压为3 V ，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V ，则可以判定电池的电动势E 和内阻r 为 ( )A ．E ＝2.4 V ，r ＝1 ΩB ．E ＝3 V ，r ＝2 ΩC ．E ＝2.4 V ，r ＝2 ΩD ．E ＝3 V ，r ＝1 Ω【解析】因为电路断开时路端电压为3 V ，所以E ＝3 V ，当R ＝8 Ω时，U ＝2.4 V ，所以I ＝U R ＝2.48 A ＝0.3 A ，E ＝U ＋Ir ，所以r ＝2 Ω，故选项B 正确．【答案】 B4．[路端电压及其变化分析]关于闭合电路的欧姆定律及其应用．下列说法中正确的是( ) A ．电路中总电流越大，路端电压就越高 B ．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小 C ．电源的内电阻越大，路端电压越大 D ．电源电动势等于路端电压【解析】由公式I ＝E R ＋r 可知，当R 和r 变小时，都有总电流变大，但由公式U ＝RR ＋r E 可知，R 变小时U 变小，而r 变小时U 变大，r 变大时U 变小，所以选项A 、C 错误；路端电压增大时，由公式P ＝UI ＝E －Ur ·U 可知，U 增大时P 可能增大也可能减小，B 正确；路端电压总小于电源电动势，选项D 错误．【答案】 B5．[串、并联电路的功率]有四盏灯，如图7－2－2所示连接在电路中，L 1和L 2都标有“220 V，100 W”字样，L 3和L 4都标有“220 V，40 W”字样，把电路接通后，最暗的是 ( )图7－2－2A ．L 1B ．L 2C ．L 3D ．L 4【解析】由题目给出的额定电压和额定功率可以判断出R 1＝R 2＜R 3＝R 4，即R 4＞R 1＞R 2R 3R 2＋R 3.由串联电路功率的分配知P 4＞P 1＞(P 2＋P 3)，而P 2与P 3的大小可由并联电路的功率分配知P 2>P 3，所以四盏灯消耗的实际功率大小关系为P 4＞P 1＞P 2＞P 3，故最暗的灯是L 3.【答案】 C[基础知识回顾]一、串、并联电路的特点 1．特点比较2.(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大． (2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大． (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总等于各个电阻耗电功率之和． (4)当n 个等值电阻R 0串联或并联时，R 串＝nR 0，R 并＝1n R 0.二、部分电路欧姆定律 1．公式：I ＝UR .2. 适用条件适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路． 3．线性元件：伏安特性曲线为通过坐标原点的直线的电学元件．4．非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，即非线性元件电流与电压不成正比．三、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比． (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.(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%.[基本能力提升]一、判断题(1)电路中电阻越多，总电阻越大．(×)(2)电路中某电阻大，该电阻的功率不一定大．(√) (3)由R ＝UI 知，R 与U 成正比，与I 成反比．(×)(4)欧姆定律也适用于气体导电．(×)(5)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大．(√) (6)外电阻越大，电源的输出功率越大．(×) 二、非选择题如图7－2－3所示，已知电源电动势E ＝20 V ，内阻r ＝1 Ω ，当接入固定电阻R ＝4 Ω时，电路中标有“3 V，6 W”的灯泡L 和内阻图7－2－3RD ＝0.5 Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作．试求： (1)电路中的电流大小； (2)电动机的额定电压； (3)电动机的输出功率．【解析】 (1)灯泡L 正常发光，电路中的电流为 I ＝PL/UL ＝63A ＝2 A.(2)由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为UD ＝E －I(r ＋R)－UL ＝20 V －2×(1＋4) V －3 V ＝7 V.(3)电动机的总功率为P 总＝IUD ＝2×7 W＝14 W电动机的热功率为P热＝I2RD＝22×0.5 W＝2 W所以电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝14 W－2 W＝12 W. 【答案】(1)2 A (2)7 V (3)12 W。

2019高考物理一轮复习学案：第七章恒定电流 Word版含答案

第七章恒定电流第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R ＝U I知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。

(×) (2)根据I ＝q t，可知I 与q 成正比。

(×)(3)由ρ＝RS l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。

(×)(4)公式W ＝UIt 及Q ＝I 2Rt 适用于任何电路。

(√)(5)公式W ＝U 2Rt ＝I 2Rt 只适用于纯电阻电路。

(√)(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。

(2)19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。

突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用[题点全练]1.如图所示的电解液接入电路后，在t s 内有n 1个一价正离子通过溶液内截面S ，有n 2个二价负离子通过溶液内截面S ，设e 为元电荷，则以下关于通过该截面电流的说法正确的是( )A ．当n 1＝n 2时，电流大小为零B ．电流方向由A 指向B ，电流I ＝n 2＋n 1etC ．当n 1＜n 2时，电流方向由B 指向A ，电流I ＝n 2－n 1et D ．当n 1＞n 2时，电流方向由A 指向B ，电流I ＝n 1－2n 2et解析：选B 由题意可知，流过溶液截面的电量q ＝(n 1＋2n 2)e ；则电流I ＝n 2＋n 1et；当n 1＝n 2时，电流大小不为零，故B 正确，A 、C 、D 错误。

2．(2018·威海模拟)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其电阻率为ρ。

棒内单位体积内的自由电子数为n ，电子的电荷量为e ，在棒两端加上恒定电压U 时，棒内产生电流，则自由电子定向移动的速率为( )A.U ne ρL ne ρL ne ρL 2 D.Une ρ解析：选A 根据电阻定律有：R ＝ρLS ；则由欧姆定律可知，电流为：I ＝UR ＝USρL ；再根据I ＝nevS 可得：v ＝I neS ＝Une ρL；故A 正确，B 、C 、D 错误。

2019届高三物理总复习一轮复习教学案设计：恒定电流

高三物理总复习-一轮复习教学案-恒定电流编制教师：贾培清一、基本概念1．电流电流的定义式：tq I =，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

对于金属导体有I=nq v S （n 为单位体积内的自由电子个数，S 为导线的横截面积，v 为自由电子的定向移动速率，约10 -5m/s ，远小于电子热运动的平均速率105m/s ，更小于电场的传播速率3×108m/s ），这个公式只适用于金属导体。

2．电阻定律导体的电阻R 跟它的长度l 成正比，跟它的横截面积S 成反比。

sl R ρ= ⑴ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率。

单位是Ω m 。

⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。

⑶材料的电阻率与温度有关系：①金属的电阻率随温度的升高而增大。

铂较明显，可作为金属热电阻，用于温度测量；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于标准电阻。

②半导体的电阻率一般随温度的升高而减小。

③有些物质当温度接近0 K 时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。

能够发生超导现象的物体叫超导体。

材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。

有些材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，这种材料称为半导体。

3．欧姆定律RU I =（适用于金属导体和电解质溶液，不适用于气体和半导体导电。

）电阻的伏安特性曲线：注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。

若电阻率随温度的变化，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。

例1．小灯泡灯丝的I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示AB C D解：通过灯丝的电流越大，温度越高，温度达到一定值时灯丝发出可见光，这时灯丝温度有几千度。

考虑到灯丝的电阻率随温度的变化，U 越大I-U 曲线上对应点与原点连线的斜率越小，选A 。

4．电功和电热电功就是电场力做的功，因此W=UIt ；由焦耳定律，电热Q=I 2Rt 。

⑴对纯电阻而言，电功率等于热功率：W=Q=UIt =I 2R t =t RU 2，因此R U R I IU 22== ⑵对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W >Q ，这时电功只能用W=UIt 计算，电热只能用Q=I 2Rt 计算，两式不能通用。

(安徽专用)高考物理一轮复习第七章恒定电流第二节闭合电路及其欧姆定律教学案

第二节闭合电路及其欧姆定律一、电源电动势及内阻1．电源电源是把负电荷从正极搬到负极的一种装置；从能的转化角度看，电源是________________的装置。

2．电源的电动势表征电源__________的本领，在数值上等于在电源内部把1库仑的正电荷从负极移到正极非静电力做的功或电源没有接入电路时两极间的电压。

电动势由电源自身的非静电力的特性决定，与电源体积大小无关，与外电路无关。

3．内阻电流通过电源内部时也受阻碍作用，阻碍的强弱用____________表示。

电池用久后，r 会________________。

二、闭合电路欧姆定律1．内容闭合电路里的电流跟电源的_________成正比，跟内、外电路的___________成反比。

2．公式______________，变形后也可以写成E＝IR＋I r或E＝U外＋U内。

3．适用条件外电路为纯电阻电路。

三、路端电压1．定义外电路两端的电压即电源的输出电压，U＝E－I r。

2．与外电阻的关系当外电路总电阻R增大时，由I＝ER＋r知，总电流I________，由U＝E－I r知，路端电压U________。

如图所示为U－R图象。

四、电源的U-I图象1．定义电源的输出电压与输出电流的变化关系图线。

由U＝E－I r可画出U-I关系图线如图所示。

2．规律(1)当电路断路即I＝0时，纵轴上的截距为______________；(2)当电路短路即U＝0时，横轴上的截距为_________________；(3)图线斜率的绝对值为电源的_______________；(4)图线上任一点对应的U 、I 比值为相应外电路的电阻。

1．下列关于电源电动势的说法中正确的是( )A ．在某电源的电路中，每通过2 C 的电荷量，电源提供的电能是4 J ，那么这个电源的电动势是0.5 VB ．电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大C ．无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变D ．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多2．(2012·合肥教学质量检测)如图所示，电源电动势为4 V ，内阻为1 Ω，电阻R 1＝3 Ω，R 2＝R 3＝4 Ω，电流表的内阻不计，闭合S 电路达稳定状态后，电容器两极间电压为( )A ．0B ．2.3 VC ．3 VD ．3.2 V3．两个相同的电阻R ，当它们串联后接在电动势为E 的电源上，通过一个电阻的电流为I ；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I ，则电源的内阻为( )A ．4RB ．RC ．R2D ．无法计算4.(2013·屯溪一中期中)如图电路，a 、b 、c 分别表示电流表或电压表，电表都是理想的，则下列各组电表示数中可能的是( )A ．a ＝1 A ，b ＝2 V ，c ＝0.5 AB ．a ＝2 V ，b ＝1 A ，c ＝0.5 AC ．a ＝2 V ，b ＝0.5 A ，c ＝1 AD ．a ＝0.5 A ，b ＝1 A ，c ＝2 V一、两个U-I 图象的比较自主探究1在如图所示的U-I 图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R 的U-I 图线。

高考总复习物理第七章恒定电流

第七章恒定电流第1讲欧姆定律电阻定律电功率焦耳定律欧姆定律1.电流(1)定义：自由电荷的定向移动形成电流．(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向．(3)三个公式①定义式：I＝q t；②决定式：I＝U R；③微观式：I＝neS v.2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．(2)公式：I＝U R.(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路.电阻定律1.电阻(1)定义式：R＝U I.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R越大，阻碍作用越大．2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．(2)表达式：R＝ρl S.3．电阻率(1)计算式：ρ＝R S l.(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；半导体：电阻率随温度升高而减小．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向．()(2)比值UI反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝UI.()(3)由I＝UR知道，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比．()(4)由ρ＝RSl知，导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比．()(5)电阻率是由导体材料本身决定的．()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√电功率、焦耳定律1.电功(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功．(2)公式：W＝qU＝IUt.(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：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢．(2)公式：P＝Wt＝IU.3．焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量．(2)计算式：Q＝I2Rt.4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量．(2)表达式：P＝Qt＝I2R.基础自测1．(单选)导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是()．A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比解析对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律R＝ρlS可知A对、B错．导体的电阻不随电流或电压的变化而变化．故C、D错．答案 A2．(单选)学习完电阻的概念和电阻定律后，你认为下列说法正确的是()．A．由R＝UI可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比B．由R＝ρlS可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比C．由ρ＝RSl可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比D．导体的电阻率只由材料的种类决定，跟温度无关解析导体的电阻是导体本身的性质，与其两端的电压和流过导体的电流无关，A错、B对；电阻率是材料本身的性质，只与材料和温度有关，与导体的长度和横截面积无关，C、D错．答案 B3．(单选)有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝，长度之比为l 1∶l 2＝1∶5，横截面积之比为S 1∶S 2＝2∶3，电阻之比为R 1∶R 2＝2∶5，外加电压之比为U 1∶U 2＝1∶2，则它们的电阻率之比为( )．A ．2∶3B ．4∶3C ．3∶4D ．8∶3解析设两根电阻丝电阻率分别为ρ1、ρ2，由电阻定律R ＝ρl S ，故ρ＝RS l ，所以ρ1ρ2＝R 1S 1l1R 2S 2l2＝43，B 正确．答案 B4．(单选)关于电功W 和电热Q 的说法正确的是( )． A ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，且W ＝QB ．在任何电路中都有W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt ，但W 不一定等于QC ．W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立D ．W ＝UIt 在任何电路中成立，Q ＝I 2Rt 只在纯电阻电路中成立解析 W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 适用于一切电路，但在纯电阻电路中W ＝Q ，在非纯电阻电路中W >Q ，B 对，A 、C 、D 错．答案 B图7－1－15．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图7－1－1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 ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小解析对某些导体，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．本题中给出的导体加5 V 电压时，UI 值为5，所以此时电阻为5 Ω，A 正确；当电压增大时，UI 值增大，即电阻增大，综合判断可知B 、C 错误，D 正确．答案 AD热点一电阻定律、欧姆定律的理解与应用1．电阻与电阻率的区别电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好．2．电阻的决定式和定义式的区别2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( )．A ．1∶4B ．1∶8C ．1∶16D ．16∶1解析本题应根据电阻定律R ＝ρl S 、欧姆定律I ＝U R 和电流定义式I ＝qt 求解．对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的12，由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来的12，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的14.给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：I 1＝U 4R ，I 2＝U R /4＝4U R ，由I ＝qt 可知，在相同时间内，电荷量之比q 1∶q 2＝I 1∶I 2＝1∶16. 答案 C反思总结导体形变后电阻的分析方法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．(2)导体的体积不变，由V ＝lS 可知l 与S 成反比． (3)在ρ、l 、S 都确定之后，应用电阻定律R ＝ρlS 求解．【跟踪短训】1．对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( )． A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14RC ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的UI 比值不变 D ．金属材料的电阻率随温度的升高而增大解析当l ′＝10l ，S ′＝110S 时，由R ＝ρlS知R ′＝100R .故A 错；若将金属丝从中点对折，L ′＝12l ，S ′＝2S ，R ′＝14R ，故B 对；给金属丝加的电压逐渐增大时，其电阻率会随温度升高而增大，电阻值也增大，故C 错、D 对．答案 BD2．用电器距离电源为L ，线路上的电流为I ，为使在线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值为()．A．ρL/R B．2ρLI/UC．U/(ρLI)D．2UL/(Iρ)解析输电线的总长为2L，由公式R＝UI，R＝ρlS得S＝2ρLIU，故B正确．答案 B热点二电功、电热、电功率和热功率图7－1－2【典例2】在如图7－1－2所示电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A．则以下判断中正确的是()．A．电动机的输出功率为14 WB．电动机两端的电压为7.0 VC．电动机的发热功率为4.0 WD．电源输出的电功率为24 W审题指导(1)如何计算电源的输出功率？_________________________________________________________________. (2)如何计算电动机的发热功率？_________________________________________________________________. (3)如何计算电动机的输出功率？________________________________________________________________.提示(1)P电源＝IU(2)P机热＝I2r(3)P机出＝IU机－I2r解析由部分电路欧姆定律知电阻R0两端电压为U＝IR0＝3.0 V，电源内电压为U内＝Ir＝2.0 V，所以电动机两端电压为U机＝E－U－U内＝7.0 V，B对；电动机的发热功率和总功率分别为P热＝I2r1＝2 W、P总＝U机I＝14 W，C错；电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝12 W，A错；电源的输出功率为P＝U端I＝20 W，D错．答案 B反思总结电功和电热的处理方法无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都是I2r.处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．【跟踪短训】图7－1－33．如图7－1－3所示，用输出电压为1.4 V，输电电流为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0.12 WD．充电器把0.14 W的功率储存在电池内解析充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14 W，电池充电时的热功率为P 热＝I2r＝0.02 W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总－P热＝0.12 W，因此充电器把0.12 W的功率储存在电池内，故A、B正确，C、D错误．答案AB4．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法中正确的是()．A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB．电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍解析一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的电源上，电饭煲可视为纯电阻，电饭煲的电阻为R＝U/I＝44 Ω，洗衣机主要元件是电动机，不能利用欧姆定律计算线圈的电阻，选项A错误；电饭煲消耗的电功率为P＝UI＝220×5 W＝1 100 W，洗衣机电动机消耗的电功率为P＝UI＝110 W，选项B错误；1 min 内电饭煲消耗的电能为Pt＝1 100 W×60 s＝6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为Pt＝110 W×60 s＝6.6×103 J，选项C正确．电饭煲发热功率是I2R＝52×44 W ＝1 100 W，根据题述不能计算出洗衣机电动机内阻和发热功率，选项D错误．答案 C思想方法11.欧姆定律I＝UR、电功率P＝IU和热功率P＝I2R的使用1．欧姆定律I ＝UR 的使用对于纯电阻，适合欧姆定律，即纯电阻两端的电压满足U ＝IR .对于非纯电阻，不适合欧姆定律，因P 电＝UI ＝P 热＋P 其他＝I 2R ＋P 其他，所以UI >I 2R ，即非纯电阻两端的电压满足U >IR .【典例1】有一家用电风扇，电风扇两端的电压为220 V ，工作电流为0.5 A ，则下列说法中，正确的是( )． A ．电扇线圈的电阻为440 Ω B ．电扇线圈的电阻大于440 Ω C ．电扇线圈的电阻小于440 Ω D ．电风扇线圈的电阻满足欧姆定律解析电风扇是非纯电阻，故电风扇两端的电压满足U >IR ，所以220>0.5R ，所以R <440 Ω.选CD. 答案 CD反思总结在解答这类问题时，很多同学没有辨明用电器是纯电阻还是非纯电阻，就直接用欧姆定律求解，导致错误．图7－1－4即学即练1 有一提升重物的直流电动机，工作时电路如图7－1－4所示，内阻为r ＝0.6 Ω，R ＝10 Ω，直流电压为U ＝160 V ，电压表两端的示数为110 V ，则通过电动机的电流是多少？电动机的输入功率为多少？电动机在1 h 内产生的热量是多少？解析电动机正常工作时，电动机两端的电压不满足欧姆定律，故不能直接用欧姆定律来求流过电动机的电流．因电动机和电阻串联，所以流过电动机的电流等于流过电阻的电流．I ＝U R ＝160－11010A ＝5 A P 输入＝UI ＝110×5 W ＝550 WQ ＝I 2rt ＝52×0.6×3 600 J ＝5.4×104 J答案 5 A 550 W 5.4×104 J2．电功率P ＝UI 和热功率P ＝I 2R 的使用不论纯电阻还是非纯电阻，电流的电功率均为P 电＝UI ，热功率均为P 热＝I 2R .对于纯电阻而言：P 电＝P 热＝UI ＝I 2R ＝U 2R 对于非纯电阻而言：P 电＝UI ＝P 热＋P 其他＝I 2R ＋P 其他≠U 2R ＋P 其他【典例2】额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的电灯两盏，若接入电压是220 V 的下列电路上，则使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的电路是( )．解析判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否为额定电压，或电流是否为额定电流．由P ＝U 2R 和已知条件可知，R A <R B .对于A 电路，由于R A <R B ，所以U B >110 V ，B 灯被烧坏，两灯不能正常发光．对于B 电路，由于R A <R B ，A 灯与变阻器并联，并联电阻更小于R B ，U B >110 V ，B 灯被烧坏，两灯不能正常发光．对于C 电路，B 灯与变阻器并联电阻可能等于R A ，所以可能U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光．对于D 电路，若变阻器的有效电阻等于A 、B 的并联电阻，则U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光．比较C 、D 两个电路，由于C 电路中变阻器功率为(I A －I B )×110 V ，而D 电路中变阻器功率为(I A ＋I B )×110 V ，所以C 电路消耗的功率最小．选C.答案 C 反思总结此类问题的分析思路分两步：先分清哪个电路的灯泡能正常发光，这里可以从电压、电流、电功率三个量中任意挑选一个使其达到其额定值，其余两个也达到额定值；确定了正常发光的电路后，再比较哪一个的实际功率小，可以用计算的方法比较，也可以用定性分析的方法比较．图7－1－5即学即练2 如图7－1－5所示，电源电动势E ＝8 V ，内阻为r ＝0.5 Ω，“3 V ，3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R 0＝1.5 Ω.下列说法中正确的是( )．A ．通过电动机的电流为1.6 AB ．电源的输出功率是8 WC ．电动机消耗的电功率为3 WD ．电动机的输出功率为3 W解析 “3 V ,3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联，说明通过灯泡与电动机的电流相等，其电流大小为I L ＝P L U L＝3 W 3 V ＝1 A ；路端电压U ＝E －I L r ＝8 V －1 A ×0.5 Ω＝7.5 V ，电源的输出功率P 出＝UI L ＝7.5 V ×1 A ＝7.5 W ；电动机消耗的功率为P M ＝P 出－P L ＝7.5 W －3 W ＝4.5 W ；电动机的热功率为P 热＝I 2L R 0＝1.5 Ω×(1 A)2＝1.5 W ；电动机的输出功率为P M －P 热＝4.5 W －1.5 W ＝3 W.答案 D附：对应高考题组(PPT 课件文本，见教师用书)1．(2011·全国卷)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是()．A．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J解析根据题意，第一个闪击过程中转移电荷量Q＝6 C，时间约为t＝60 μs，故＝1×105 A，闪电过程中的瞬时值可达到1×105 A，故A对；平均电流为I平＝Qt第一次闪击过程中电功约为W＝QU＝6×109 J，第一个闪击过程的平均功率P＝Wt ＝1×1014 W，由于一次闪电过程的电荷转移主要发生在第一个闪击过程中，但整个闪电过程的时间远大于60 μs，故B错；闪电前云地间的电场强度约为E＝U＝d1.0×1096 V/m，C对；整个闪电过程向外释放的能量约为W＝6×109 1 000V/m＝1×10J，D错．答案AC2．(2012·浙江卷，17)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近()．A．8×108 kW·h B．8×1010 kW·hC．8×1011 kW·h D．8×1013 kW·h解析按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(2×60－2×10)×10－3×5×365 kW·h＝182.5 kW·h，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.5×4×108kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近于B选项，故选项B正确，选项A、C、D错误．答案 B3．(2012·上海卷，13)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C ，消耗的电能为0.9 J ．为在相同时间内使0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )．A ．3 V 1.8 JB ．3 V 3.6 JC ．6 V 1.8 JD ．6 V 3.6 J解析设两次加在电阻R 上的电压分别为U 1和U 2，通电的时间都为t .由公式W 1＝U 1q 1和W 1＝U 21R t 可得：U 1＝3 V ，t R ＝0.1.再由W 2＝U 2q 2和W 2＝U 22R t 可求出：U 2＝6 V ，W 2＝3.6 J ，故选项D 正确．答案 D4．(2012·四川卷，23)四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m ，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V ，此时输入电动机的电功率为19 kW ，电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m 3，重力加速度取10 m/s 2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m 3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)．解析 (1)设电动机的电功率为P ，则P ＝UI ，设电动机内阻r 上消耗的热功率为P r ，则P r ＝I 2r ，代入数据解得P r ＝1×103 W.(2)设蓄水总质量为M ，所用抽水时间为t .已知抽水高度为h ，容积为V ，水的密度为ρ，则M ＝ρV ，设质量为M 的河水增加的重力势能为ΔE p ，则ΔE p ＝Mgh ，设电动机的输出功率为P 0，则P 0＝P －P r ，根据能量守恒定律得P 0t ×60%×80%＝ΔE p ，代入数据解得t＝2×104 s.答案(1)1×103 W(2)2×104 s对应学生用书P273A对点训练——练熟基础知识题组一欧姆定律、电阻定律的应用1．(单选)有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m，则电阻变为()．A．10 ΩB．50 ΩC．150 ΩD．250 Ω解析电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度增加，截面面积在减小，即，满足V＝Sl关系式．把电阻丝由1 m均匀拉伸到5 m时，截面面积变成原来的15由电阻定律R＝ρl可知电阻变成原来的25倍，D正确．S答案 D图7－1－62．(单选)R1和R2分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图7－1－6所示，则此电路中允许消耗的最大功率为()．A．1.5 W B．3.0 WC．5.0 W D．6.0 W解析R1和R2串联后的总电阻为R＝R1＋R2＝6 Ω，电路中的电流不能超过R2的额定电流，即0.5 A．则P＝I2R＝1.5 W，故A正确．答案 A3．(单选)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是()．解析根据电阻定律R＝ρlS，导线越短、横截面积越大，电阻越小，A正确．答案 A4．(2013·汕头高三模拟)(多选)R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图7－1－7所示的电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列判断正确的是()．图7－1－7A．R1＝R2B．R1>R2C．U1<U2D．U1＝U2解析电流从导体的横截面流过，由电阻定律R＝ρLS＝ρaad＝ρd，可见电阻与边长a无关，A对；因外电阻相同，故路端电压相等，D正确．答案AD题组二I—U的图象的理解及应用图7－1－85．(多选)如图7－1－8所示是电阻R的I－U图象，图中α＝45°，由此得出()．A．通过电阻的电流与两端电压成正比B．电阻R＝0.5 ΩC．因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝1/tan α＝1.0 ΩD．在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C解析由I－U图象可知，图线是一条过原点的倾斜直线，即I和U成正比，A正确；而电阻R＝UI ＝105Ω＝2 Ω，B错误；由于纵横坐标的标度不一样，故不能用tan α计算斜率表示电阻的倒数，C项错误；在R两端加上6.0 V电压时I＝UR＝6.02A＝3.0 A，每秒通过电阻横截面的电荷量q＝It＝3.0×1 C＝3.0 C，选项D正确．答案AD图7－1－96．(单选)某种材料的导体，其I－U图象如图7－1－9所示，图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角．下列说法正确的是()．A．导体的电功率随电压U的增大而增大B．导体的电阻随电压U的增大而增大C．在A点，导体的电阻为tan αD．在A点，导体的电阻为tan β解析由题图知，U增大时，电功率P＝UI增大，所以A正确；由电阻R＝U/I 知，I -U曲线上某点对应的电阻为该点与原点连线的斜率的倒数，即A点导体的电阻为cot α，所以C、D均错；由I -U图象知，曲线切线的斜率随U的增大而不断增大，即电阻越来越小，B错误．答案 A图7－1－107．(2013·商丘高三模拟)(多选)如图7－1－10所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()．A．R1∶R2＝1∶3B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝1∶3D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3解析根据I -U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1∶R2＝1∶3，A正可得，把R1拉长到原来的3倍长后，横截面积减小为原来的确；根据公式R＝ρlS1，所以电阻变为原来的9倍，B错误；串联电路电流相等，所以将R1与R2串联3后接于电源上，电流比I1∶I2＝1∶1，根据公式P＝I2R可得，功率之比P1∶P2＝1∶3，C正确；并联电路电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1∶I2＝3∶1，D错误．答案AC题组三电功、电功率8．(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内()．A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的功率解析电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻，对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R，对于电动机有：U>IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.答案 ABD9．(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )．A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2R t 只适用于纯电阻的电路C ．在非纯电阻的电路中，UI >I 2RD ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路解析电功率公式P ＝W t ，功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝IU ，I ＝P U ，焦耳热Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2Rt ，可见Q 与P 、U 、t 都有关．所以，P 越大，Q 不一定越大，A 不对．W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而I ＝U R 只适用于纯电阻的电路，B 对．在非纯电阻的电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W >Q ，即UI >I 2R ，C 正确．Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D 正确．答案 BCD图7－1－1110．(单选)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图7－1－11所示)，下列说法正确的是( )．A ．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B ．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C ．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D ．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变解析开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P ＝U 2R 变大，电烙铁的功率变大．答案 A图7－1－1211．(多选)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图7－1－12所示，充电器电源的输出电压为U ，输出电流为I ，手机电池的内阻为r ，下列说法正确的是( )．A ．电能转化为化学能的功率为UI -I 2rB ．充电器输出的电功率为UI ＋I 2rC ．电池产生的热功率为I 2rD ．充电器的充电效率为Ir U×100% 解析充电器将电能转化为锂电池的化学能和内能，即UIt ＝E 化＋I 2rt ，充电器输出的电功率为UI ，电池产生的热功率为I 2r ，据此可知，电能转化为化学能的功率为UI －I 2r ，充电器的充电效率为U －Ir U ×100%，所以选项A 、C 正确．答案 ACB 深化训练——提高能力技巧12．(多选)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E ，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v 的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I ，电动车的质量为m ，电动车受到的阻力是车重的k 倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则( )．A ．电动机的内阻为R ＝E IB ．电动机的内阻为R ＝E I －kmg v I 2C．电动车的工作效率η＝kmg v EID．电动机的发热效率η＝EI－kmg vEI解析根据能量守恒定律，EI＝I2R＋kmg v，所以电动机的内阻为R＝EI－kmg vI2，选项A错误、B正确；电动车的工作效率等于输出功率与总功率之比，即η＝kmg vEI，所以C正确；电动机的发热效率η＝EI－kmg vEI，D正确．答案BCD13．(单选)在如图7－1－13甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，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，下列说法正确的是()．图7－1－13A．灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍B．灯泡L1的电阻为7.5 ΩC．灯泡L2消耗的电功率为0.75 WD．灯泡L3消耗的电功率为0.30 W解析由于小灯泡L2、L3串联后与L1并联，所以L1两端电压是L2或L3两端电压的2倍，L2或L3两端电压是1.5 V，由小灯泡的伏安特性曲线可知灯泡L2中的电流是0.20 A；灯泡L1两端的电压是3 V，灯泡L1中的电流是0.25 A，A错误；由欧姆定律可得灯泡L1的电阻为R＝U1/I1＝12 Ω，B错误；由P＝UI得灯泡L2(或L3)消耗的电功率P2＝U2I2＝1.5×0.20 W＝0.30 W，C错误，D正确．答案 D图7－1－1414．如图7－1－14所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数U V ＝110 V．试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？(g取10 m/s2) 解析(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压U R＝U－U V＝(160－110)V＝50 V，流过电阻R的电流I R＝U RR＝5010A＝5 A，即通过电动机的电流I M＝I R＝5 A.(2)电动机的分压U M＝U V＝110 V，输入电动机的功率P电＝I M U M＝550 W.(3)电动机的发热功率P热＝I2M r＝20 W，电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝530 W，又因P出＝mg v，所以m＝P出g v＝53 kg.答案(1)5 A(2)550 W(3)53 kg第2讲电路闭合电路的欧姆定律电阻的串、并联。

高三物理一轮复习全套教学案第七章恒定电流(学生版)

第七章恒定电流新课标要求1．内容标准（1）观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。

（2）初步了解多用电表的原理。

通过实际操作学会使用多用电表。

例1 以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。

例2 以多用电表为测量工具，判断二极管的正、负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。

（3）通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。

（4）知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。

（5）测量电源的电动势和内阻。

（6）知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、生产中的应用。

例3 观察常见电热器的结构，知道其使用要点。

（7）通过实验，观察门电路的基本作用。

初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。

（8）初步了解集成电路的作用。

关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况。

2．活动建议（1）分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的I－U特性曲线，对比它们导电性能的特点。

（2）用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控-声控开关。

（3）收集新型电热器的资料，了解其发热原理。

（4）制作简单的门电路。

（5）利用集成块制作简单的实用装置图 7-1-1( )．通过两棒的电流强度不相等．两棒的自由电子定向移动的平均速率不同图 7-1-2A．只有b正确B．a 、c 图曲线肯定是误差太大图7-1-6图7-1-7图7-1-8【例10】（2000全国高考）图路板的示意图，a、b、c、d 为接线柱，的交流电源连接， ab间、bc间、个电阻．现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d 两点间以及点间的电压均为220V由此可知2．调节范围：（1）分压电路：电压E ~0；电流LR E~0，均与 R O 无关．（2）限流电路：电压典型例题答案【例1】解析：两棒是串联在电路中的，故电流相等，A 错．由 I=nqsv 知，I 、n 、e 相同，s 不同，B 对．棒内场强E=U/L ,而U=IR=ρL/S ,故S 小的U 大，即 U 1＞U 2故C 、D 也对．答案：B 、C 、D【例2】解析：（1）打在荧光屏上电子流的总量 Q=It ，则电子数为 n ＝ q / e=It / e ．（2）电子经电压 U 加速 21mv 2=eU 荧光屏受到的平均作用力F=nmv/t =emUI2 【例3】解析：设电阻为R ，原来两端的电压图7-1-4图7-1-5为U ，通过电阻的电流为I ．当电阻两端电压变为U 1=U/2时，通过电阻的电流变为I 1=I-0.5．根据欧姆定律I 1=U 1/R 即 I-0.5=U/2R ①当电阻两端电压变为U 2=2U 时，设通过电阻的电流变为I 2，同理得I 2=U 2/R 即I 2=2U/R ②又 I=U/R ③ 联立①～③式，得 I 2=2A ．【例4】解析：图a 反映元件的电阻率随温度的升高而减小，图b 反映元件的电阻率不随温度的变化而变化，图c 反映元件的电阻率随温度的升高而增大，故D 对．如果题目中说明元件是金属，就只有图c 正确了．【例 5】解析：设双线电缆单位长度电阻为r ，漏电处电阻为 R ，漏电处距 A 端 x ，则R Ａ=２rx + R 、 R Ｂ=２r(L-x) + R ，由欧姆定律得： R/(2rx +R)=U B /U A ，解得：x=R A L(U A -U B )/[(R A +R B )ＵＡ-2(R A -R B )U B ] 【例 6】解析：（1）两个用电器的额定电压都是 6V ，并联后接入 6V 的电路上就能正常工作；而今电路的电压是 8V ，大于 6 v ，故应串联一个分压电阻 Rx ，使其分担2V 的电压，这个附加电阻通过的电流，应等于通过两用电器的电流之和，电路连接情况如图示．A A A I 4.03.01.0=+=Ω=Ω-==54.0/)68(/I U R x xW R U P xxx 8.02=≥（2）由于两个用电器的额定电流不同，所以不能把他们简单地串联在电路上，如果把它们串联后联入 12V 电路中，且使通过R 2的电流为 0.3A （这时R 2两端的电压等于 6V ) ，通过R 1的电流为0.1A （这时P 1两端的电压也等于6V ) ，就必须在R 1两端并联一个分流电阻R x ，使其分去（0.3～0.1 ) A 的电流，如图所示．要使两个电器都能正常工作，R x 的阻值和功率应分别为Rx=6V/0.2A=30ΩPx=IU=0.2×6W=1.2W【例7】解析：（1）由于用电器功率未知，故也不知道用电器的额定电流和电阻，如将滑动变阻器接成分流器，则无法判断当滑动变阻器接人电路的阻值最大时，用电器两端电压是否小于等于100V ，因此必须把滑动变阻器接成分压器使用，才能保证用电器正常工作，电路如图所示，设滑动变阻器的总电阻为 R ，与用电器并联的部分的电阻为 Rx 则有 I 0=（U-U ０）/( R-Rx ）=2.4A得 Rx=50Ω通过Rx 的电流 I 1=U 0/Rx = 100/50=2A 通过用电器的电流 I 2=I 0-I 1=0.4A用电器的功率P 2 =U 0I 2=U 0(I 0-I 1)=40W 功率之比 40/(220×2.4)=5/66【例8】解析：当加 0.3V 电压时，电动机不转，可当纯电阻来处理得内阻r=0.3/0.3=1Ω当加 2.OV 电压时，电动机正常工作P 电 =1.6 (W) ，P 热=0.8 2= 0.64 (W) P 机= P 电-P 热=0.96(W)故效率为 n= P 机/ P 电 =60℅【例 9】解析：甲图，R 1的一端与R 2、R 3的一端通过A 1相联，可以认为R 1、R 2、R 3的一端等势，同理R 1、R 2、R 3的另一端通过A 2联接，也是等势的，故R 1、R 2、R 3并联，A 1测量的电流为流过R 2、R 3的电流之和，A 2测量的电流为流过R 1、R 2的电流之和．等效电路如图（甲）所示．对（乙）图，等效电路如图（乙）所示，R 2、R 3无电流通过．电流表测量的是R 1的电流．【例10】解析：实际生活、工作中我们常常会遇到断路与短路现象，一般可用电压表来进行检测．检查断点时，可用电压表逐段与电源电路并联，若在某一段上电压表指针不发生偏转，则该段电路图7-1-12图7-1-11图7-1-10图7-1-9中有断点．依题意可知，电源完好，而电压表测得 bd 段和 ac 段的电压为U bd =U cd =220V ．因此，可判断断点一定在 b 、c 两点间．所以，选项 C 、D 正确．【例11】解析：（1）灯泡的额定电流为I 0=P 0/U 0=0.5A灯泡的电阻 R 0=U 0/I 0=12Ω图a 示限流电路I min =U/（R ＋R 0）=0.225 AI max = I 0=0.5A ，U min = I min R 0=2.7V ，U max =6V故电流调节范围为 0.225～0.5A ，电压调节范围为 2.7～6V图b 示分压电路，I min =0，I max =0.5AU min =0 ，U max = U 0=6V（2）限流电路中 I=I 0=0.5A电路中消耗的最大功率为P max =U I 0=4.5w 分压电路中有 I 0/ I ′=（28-R 2）/ R 0I= I 0+I ′=0.5＋I ′I=（9-U 0）=3/ R 2得 I ＝0.75A电路中消耗的功率为P=UI=6.75w图7-1-14图7-1-13J 压L 示，假如考虑温度对电阻率的6110V8．如图7-1-20示，电路由组成，已知R 1= 12Ω，其余电阻阻值未知，（1）在图7-1-22方框中完成所需电路；（2）电路中电流表的量程应选择（选填0～0.6A ，或 0～3A ) （3）灯正常工作时，与其并联的电阻丝长度为 m 图7-1-17图7-1-22 图7-1-21 图7-1-18 图7-1-19位）．图7-1-24所示的分压器电路，A、B若把滑动变阻器的滑动片P置于变阻（）=U/2（图7-1-254．有四盏电灯，如图7-1-26所示连接在电路中，L和2L都标有“ 220V， 100W1L都标有“ 220V，40W”字样，把电路接通后，4最暗的灯是（）图7-1-28求．如果长时间闭合电源，又浪费电能．为改变这种不足，某学生将电烙铁改成如图7-1-29所示电路，其中R0是适当的定值电阻，R是电烙铁．则（）A．若暂不使用，应断开SB．若再次使用，应闭合SC．若暂不使用，应闭合SD．若再次使用，应断开S8．（上海物理卷7题）如图7-1-30所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（）A．R1断路B．R2断路C．R3短路 D．R4短路9．如图7-1-31所示电路中，两个电流表A l 和A2的示数分别为0.20A和 0.30A ，当 R l和 R2交换位置后，两电流表的示数不变．各电流表的内阻不计，则电流表A3的示数为________A．10．来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800 kV 的直线加速器加速，形成电流为1mA 的细柱形质子流，已知质子电荷e=1.60×l0-19C ，这束质子流每秒打到靶上的质子数________，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n l：n2 =__________． 211．图 7-1-32示，图像中的两条直线对应两个导体A、B，求：（1）两个导体电阻之比（2）若两个导体电流相等时，导体两端电压之比（3）若两个导体电压相等时，通过导体的电流之比12．有一起重机用的直流电动机，如图7-1-33 所示，其内阻r =0．8Ω，线路电阻R=10Ω，电源电压U =150V ，伏特表示数为110V，求：（1）通过电动机的电流（2）输入到电动机的功率P入（3）电动机的发热功率P T，电动机输出的机械功率图7-1-33图7-1-31图7-1-32图7-1-30第二单元闭合电路逻辑电路（教师版）E/r图 7-2-2图7-2-1I=E/2r 时，电源的输出功率最大，R ＜r 时，电源有可能输出相同图7-2-4图7-2-5图图7-2-3【例7】竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，图7-2-9“与”门的真值表图7-2-10图7-2-6图7-2-8．若几个条件中只要有一个条件得到满足3．输出状态和输人状态呈相反的逻辑关系，叫做“非”关系，具有“非”逻辑关系的电路被称为非门电路．简称“非”门．4．一个与门电路和一个非门电路组合在一起，5．一个或门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个“或非”门．图7-2-11“或非”门符号 “非”门符号“与非”门真值表“非”门的真值表“或”门的真值表“或”门符号“与非”门符6．集成电路：以半导体材料为基片，将组成电路的各种元件（如：电阻、电容、二极管等）和连线集成在同一基片上，成为具有一定功能的微电路系R x R R R x R ([)(([)(++++⋅+=可得，即可得，“或非”门的真值表示数减小．说明：在直流电路中的电路变换，通常是通过变阻器或开关等来实现的．在研究电路变换问题时，抓住变化中的不变，是解题的关键．【例6】解析：AC 设R１、R２、R３上的电流分别为I１、I２、I３有I１=I３-I２，△I１ =△I３-△I2，又I３增大时，I２减小，△I３＞ 0，△I２＜0，即△I１＞△I３．U =E-Ir，△U=-△Ir，U２=E-I(R３+r)，△U２=-△I(R３+r)显然有：︳△U2︳＞︱△U︳【例7】答案：D【例8】解析：K 接a 时，Uc=5(V)此时电容器带电量Qc = CU1 = 1×10-5(C)K 接b时U c0=3.5(V)．此时电容器带电量Qco= CU2= 0.7×10-5(C)流过R3的电量△Q=Qc＋Qco=1.7×10-5(C)【例9】解析：设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量A、B、C ，裁判结果为Y ，并且对于A、B、C，设：判上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“O”．对于Y，设：上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”．根据题意及上述假设列出真值表如下所示．【例10】解析：（1）R传=U2传/P传=32/0．9Ω=10Ω① I传=P传/U传=0．9/3A=0．3A ②(2)最大电流I=I传=0．3A ③电源电压最大值U m=U传+U0U传为传感器的额定电压，U0为R0m=10Ω时R0两端的电压，即U0=I传R0m=0．3×10V=3V ④U m=U传+U0=3V+3V=6V ⑤（3）设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传根据第一次实验记录数据有：U=I t R传+U1即：U=0．16×R传+1．48 ⑥根据第二次实验记录数据有：U=I2R传+U2即：U=0．22×R传+0．91解得：R传=9．5Ω U=3V ⑦传感器的电阻变化为ΔR=R传-R传=10Ω-9．5Ω＜0．5Ω∴此传感器仍可使用⑧4．（2002全国理综20）在如图电路中，R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻，A ．I 变大，U 变小B ．I 变大，C ．I 变小，U 变大D ．I 变小，真值表电路图图7-2-14E图7-2-13E所示电路，电源的电动势为E，当可变电阻的滑片 P 向上移动时，电压A．A1变大、A2变小、V l、V2均变小B．A1、A2、V l均变大，V2变小相等，伏特表上的电势差均为零图7-2-18图7-2-17图7-2-1910．如图7-2-23所示电路中电池的电动势为E 、内阻为 r ，接在电池两端的电阻为 R ，且 R =2r ．各量都用国际单位表示，将电量为q 的正电荷由 A 点沿路径 ARB 移到B 点，电场力做的功为W l ；若将此正电荷由 A 点沿电池的内电路移到B 点，电场力做的功为W 2，则 1W 2W （填大于、等于或小于）．11．某用电器额定电压为11伏特，工作电流为4安培，现由电池组供电，每节电池的电动势是1．5伏特，电阻是0．2欧姆，允许最大电流是2安培．问：（1）应该用多少节电池，怎样联接才能保证正常供电，又不损坏电池？（2）每节电池的输出功率是多少？（3）电池组的效率多大？12．（2003年江苏春季理综34题）人造地球卫星常常利用太阳能电池作为电源，太阳能电池由许多片电池板组成．设某太阳能电池板的内电阻为r＝20Ω，它不接外电路时两极间的电压为8×10－4V ．（1）该太阳能电池板的电动势为多大？（2）该太阳能电池板的短路电流为多大？（3）若在该太阳能电池板的两极间连接一只定值电阻R ，R ＝5Ω，则电阻R 两端的电压为多大？（3）误差分析：采用图甲的接法时，由于电压表的分流，电流表测出的电流值要比通过图 7-3-3图 7-3-1图7-2-23 图7-2-22如图7- 3-2所示电路，闭合针偏转到满刻度，根据全电路欧姆定律可得E=I g（R＋r g+r）（r为电流表内阻）测电压 U 的绝大部分都降到串联电阻端，这样分到电流表G两端的电压过它的量程了。

高考物理一轮复习第七章恒定电流第一节描述电路的基本概念部分电路教学案

第七章恒定电流考纲要求权威解读电阻的串联、并联 Ⅰ 掌握串、并联电路中电压、电流、电阻的关系，理解有关电表改装的原理欧姆定律 Ⅱ 知道什么是电阻及导体的伏安特性；理解欧姆定律，并能用其来解决有关电路的问题电阻定律 Ⅰ 理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关的分析和计算电功率、焦耳定律 Ⅰ 理解电功、电热、电功率、电热功率等基本概念电源的电动势和内阻Ⅱ理解电源的电动势和内阻，能区分电动势、电压闭合电路的欧姆定律Ⅱ 理解闭合电路的欧姆定律，能够应用电路的串、并联规律结合闭合电路的欧姆定律进行电路的动态分析、定量计算、故障分析等问题探究导体电阻与其影响因素的定量关系实验能正确应用电压表、电流表等仪器；能根据实验数据求电阻率或写出电阻率的表达式；会选择器材、电路、判断电表的内外接法、滑动变阻器的分压和限流接法及实物连线等；能用替代法、安安法、伏伏法等测电表的电阻等描绘小电珠的伏安特性曲线实验理解其原理，能完成本实验。

高考命题主要涉及下列几方面：一是选择器材、电路、判断电表的内外接法、滑动变阻器的分压和限流接法及实物连线等；二是根据实验数据画伏安特性曲线，分析曲线的相关问题(如弯曲的原因，求某一电流对应的电阻等)；三是改换器材，如探究热敏电阻或其他电阻的伏安特性曲线等；四是在本实验的基础上，探究电阻上的电功率、电流或电压的曲线等测定电源的电动势和内阻实验理解其原理，能完成本实验。

高考主要考查下列问题：一是选择器材、电路、判断电表的接法、实物连线等；二是根据实验数据画IU 图象，并求电动势和内阻，分析误差等；三是测定电动势和内阻的其他方法，如用电阻箱和一只电流表或电压表，其重点在于根据画出的图象(不一定是I –U 图)求电动势和内阻练习使用多用电表实验掌握多用电表的使用，包括各种测量挡的读数、与电路的连接方式等，特别是用欧姆挡测电阻第一节描述电路的基本概念部分电路一、电流 1．成因电荷的________形成电流。

高三物理一轮总复习第7章恒定电流课件(选修3-1)

重庆卷第实验题 9 分
6 题(1)
电路分析
电阻的测量
测定未知电阻使用直流电压挡检测电路故
障
年份考题题型分值主要考点
天津卷第实验题 6 分
9 题(3)
安徽卷第
2014
实验题 9 分
21 题Ⅱ
上海卷第实验题 7 分
28 题
电阻的测量
电表内阻的测量
测定电动势和内电阻
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年份考题题型分值主要考点
全国卷Ⅰ
测定电动势和
实验题 9 分
第 23 题
内电阻
全国卷Ⅱ 实验题 6 分
第 22 题
2014
电阻的测量
全国大纲卷第 23 实验题
题
12 分
测定电动势和内电阻
年份考题题型分值主要考点
天津卷第选择题 6 分
2题
电路分析
北京卷第实验题
21 题
2014
福建卷第实验题
19 题(1)
18 分 6分
测定电动势和内电阻
游标卡尺的使用和读数
福建卷第
测定电动势和
实验题 12 分
19 题(2)
内电阻
年份考题题型第
实验题 3 分 10 题(3) 2014 四川卷第
实验题 7 分 8 题(2)
第七章恒定电流
考点欧姆定律电阻定律电阻的串、并联电源的电动势和内电阻闭合电路的欧姆定律电功率、焦耳定律
测量电源的电动势和内电阻
测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
要求 Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ

高三物理第一轮复习教学案之恒定电流

2010届高三物理第一轮复习教学案之恒定电流2.1电流、欧姆定律、焦耳定律【考纲要求】电流、电动势 Ⅰ 欧姆定律 Ⅱ 电功电功率焦耳定律 Ⅰ【知识梳理】1．电流：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式tqI =。

电流的单位：安（A ），1A ＝1C /s ，常用单位还有毫安（mA ）、微安(μA )，1A=103mA=106μA 。

在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。

电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向相反。

但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。

电流的微观表达式：I nqvS =。

2．欧姆定律的内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。

3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I 随导体两端的电压U 变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图1所示。

图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即RU I 1tan ==α4．测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表外接法，本实验教材中滑动变阻器采用限流接法，电阻R 串联在电路中，即使把R 的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。

若要求小灯泡的电压变化范围较大（从零开始逐渐增大到接近额定电压），则滑动变阻器可采用分压接法。

教师要引导学生进行分析，让学生知道电压如何变化，并知道接通电路前，滑动触点应放在何处。

滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图2所示。

5．电功：（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。

电流做功的过程就是电能转化为其它形式的能的过程。

（2）计算公式：W UIt =。

电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积。

2021版高考物理一轮复习第七章恒定电流教案

第1节部分电路及其规律【自我诊断】判一判(1)导体中只要有电荷运动就形成电流．( ) (2)欧姆定律适用于金属导电和气体导电．( )(3)导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比．( ) (4)电阻率是由导体本身决定的．( )(5)公式Q ＝I 2Rt 适用于任何电路中电热的计算．()提示：定向q t安培(安) 正电荷 A I ＝nqSv 正比反比【基础梳理】金属导体对电流阻碍作用越大欧姆 Ω 正比反比 R ＝ρl S导电性能增大减小电场力 W ＝qU ＝IUt 快慢热量Q ＝I 2Rt P ＝Qt＝I 2R, (6)公式P ＝IU 只适用于纯电阻电路中电功率的计算． ( )提示：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× 做一做有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V 60W ”，现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量( )A ．日光灯最多B ．电烙铁最多C ．电风扇最多D ．一样多提示：选B.电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来发热，而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)，综上所述，只有选项B 正确．想一想电动机正常工作时，电功率大于热功率，当电动机通电卡住不转时，则电功率与热功率满足什么关系？为什么？提示：相等，电动机通电卡住不转时相当于一个发热的纯电阻，故电功率与热功率相等.对电阻定律和欧姆定律的理解和应用【题组过关】1．(2019·4月浙江选考)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R 1，两端电压为U 1，流过的电流为I 1；电动机的内电阻为R 2，两端电压为U 2，流过的电流为I 2.则( )A ．I 1<I 2 B.U 1U 2>R 1R 2 C.U 1U 2＝R 1R 2D.U 1U 2<R 1R 2解析：选D.电动机和小电珠串联接入电路，故I 1＝I 2，A 错误；电动机是非纯电阻用电器，满足I 2<U 2R 2，小电珠是纯电阻用电器，满足I 1＝U 1R 1，又I 1＝I 2，故U 1R 1<U 2R 2，可得U 1U 2<R 1R 2，D 正确．2．(2020·1月浙江选考)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定．握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱( )A ．通过的电流增大B ．两端的电压增大C ．阻值增大为原来的1.2倍D ．电功率增大为原来的1.44倍答案：B1．R ＝U I是比值法定义电阻的定义式，导体的电阻R 由导体本身的性质决定，不是由U 和I 决定的．对于某一导体，它的电阻R 不变，它的电压U 和电流I 成正比．2．I ＝U R是欧姆定律的数学表达式，它反映了导体中电流与电压、电阻的比例关系．常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路)．3．欧姆定律并不适用于所有的导电现象．除金属外，对电解液导电也是适用的，但对气体导电以及含有电动机、电解槽等的电路就不适用了．4．两个公式的区别公式R ＝U IR ＝ρl S适用条件(1)金属、电解液 (2)纯电阻电路导电材料字母含义U ：导体两端电压 I ：通过导体的电流ρ：材料电阻率l ：沿电流方向导体的长度 S ：垂直电流方向导体的横截面积公式含义UI反映了R 的大小，不能说R ∝U 、R ∝1IR 的决定式，R 由ρ、l 、S 共同决定对伏安特性曲线的理解【知识提炼】1．伏安特性曲线即I －U 图线，横轴表示电压，纵轴表示电流，图线反映了电流随电压变化的规律．2．线性元件的I －U 图象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数，线性元件的U －I 图象也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表示电阻，要加以区别．如图所示，在图甲中R 2＜R 1，图乙中R 2＞R 1.3．非线性元件的I －U 图线是曲线时，导体电阻R n ＝U nI n，即电阻等于图线上点(U n ，I n )与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数，如图丙．【典题例析】(2020·温州月考)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，则下列说法中不正确的是( )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，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围面积的大小[解析] 由于灯泡的电阻在图线上的每一点都是R ＝U I，由图线不难看出，随电压的增大，电流的增加变得越发缓慢(I －U 图线的斜率逐渐减小)，电阻变大，故A 、B 正确，C 错误；小灯泡的功率P ＝UI ，所以D 正确．[答案] C(多选)(2020·金华调研)某导体中的电流I 随其两端电压U 的变化如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．加5V 电压时，导体的电阻为0.2ΩB ．加12V 电压时，导体的电阻为8ΩC ．随着电压的增大，导体的电阻不断增大D ．随着电压的增大，导体的电阻不断减小解析：选BC.加5V 的电压时，电流为1.0A ，则由欧姆定律可知，R ＝U I ＝51.0Ω＝5Ω，故A 错误；加12V 的电压时，电流为1.5A ，则可得电阻为：R ′＝121.5Ω＝8Ω，故B 正确；由题图可知，随电压的增大，图象中的点与坐标原点的连线的斜率减小，则可知导体的电阻越来越大，故C 正确，D 错误．电路中的电功与电热【知识提炼】1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较2．电动机的三个功率及关系输入功率电动机的总功率P 总＝P 入＝UI输出功率电动机的有用功的功率，也叫机械功率热功率电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率P 热＝I 2r三者关系 P 总＝P 出＋P 热效率η＝P 出P 入×100%＝P 出P 总×100%特别说明①正常工作的电动机是非纯电阻元件②电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻元件(多选)(2020·湖北宜昌一中模拟)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E ，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v 的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I ，电动车的质量为m ，电动车受到的阻力是车重的k 倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则( )A ．电动机的内阻为R ＝E IB ．电动机的内阻为R ＝E I －kmgvI 2C ．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大D ．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小[解析] 根据能的转化与守恒定律，EI ＝I 2R ＋kmgv ，所以电动机的内阻为R ＝E I －kmgvI 2，选项B 正确，A 错误；当电动机突然被卡住而停止转动时，变成了纯电阻电路，回路的电流变大，故电源消耗的功率P ＝EI 将变大，选项C 正确，D 错误．[答案] BC【题组过关】1．如表为某电热水壶铭牌上的一部分内容，根据表中的信息，可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为( )型号 DF －938 额定功率 900W 额定电压220V额定容量1.2L A ．6.8A C ．1.2AD ．0.24A解析：选B.由铭牌读出电热水壶额定功率为P ＝900W ，额定电压为U ＝220V ；由P ＝UI得，通过电热水壶额定电流为：I ＝P U ＝900220A ≈4.1A.2．(2020·浙江严州仿真测试)电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能．这一功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能．例如小明家的一台34寸彩色电视机的待机功率大约是10W ，假如他家电视机平均每天开机4h ，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源．试估算小明家一年(365天)中因这台电视机待机浪费的电能( )A ．2.6×108J B ．2.6×107J C ．3.2×108JD ．5.3×107J解析：选A.电视机每天待机消耗的电能为W 0＝Pt ＝0.01kW ×(24h －4h)＝0.2kW ·h ，每年消耗的电能为W ＝365·W 0＝365×0.2kW ·h ＝73kW ·h ＝2.628×108J ；故选A.[随堂检测]1．(2017·11月浙江选考)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为( )电器消耗功率/W 工作时间/h电茶壶 2000 1 空调 1200 3 电视机 100 2 节能灯 16 4 路由器924A.6.1×103W ×103J C ．2.2×104W D ．2.2×107J答案：D2．(2020·舟山质检)一段长为l ，电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉制成3l 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( )A.R 3 B ．3R C.R9D ．R解析：选D.根据电阻定律R ＝ρl S，在拉伸过程中电阻丝的体积不变，当长度变为原来的3倍后，横截面积变为原来的13，所以R ′＝ρ3l 13S ＝ρ9lS＝9R ，平分成3段后，每段的电阻为3R ，故根据并联电路规律可得并联后的电阻为1R 并＝13R ＋13R ＋13R ，解得R 并＝R ，故选项D 正确．3．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a ＞b ＞c ，电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )解析：选A.由电阻的决定式可知，A 中电阻R A ＝ρcab ；B 中电阻R B ＝ρb ac；C 中电阻R C＝ρa bc ；D 中电阻R D ＝ρa bc，故电阻最小的为A.4．两个电阻R 1、R 2(R 1＞R 2)组成的如图所示的四种电路，其中电路总阻值最小的是( )解析：选B.两个电阻串联时，总电阻最大，故A错误；两个电阻并联时，总电阻最小，故B正确；只连接电阻R1时的电阻大于两个电阻并联的总阻值，故C错误；只连接电阻R2时的电阻大于两个电阻并联的总阻值，故D错误．5.(2020·绍兴调研)R1、R2的伏安特性曲线如图所示．下列说法正确的是( )A．R1、R2并联后的总电阻的伏安特性曲线在区域ⅠB．R1、R2并联后的总电阻的伏安特性曲线在区域ⅡC．R1、R2串联后的总电阻的伏安特性曲线在区域ⅠD．R1、R2串联后的总电阻的伏安特性曲线在区域Ⅱ解析：选A.在I－U图象中，图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数，由图可知电阻R1的阻值较大，电阻R2的阻值较小．R1、R2并联后的总电阻小于任意一个电阻值，所以伏安特性曲线在电阻值比较小的Ⅰ区，故A正确，B错误；若将两电阻串联后接入电路，由于串联后的总电阻大于任意一个电阻，所以R1、R2串联后的总电阻的伏安特性曲线在电阻值比较大的区域Ⅲ，故C、D错误．[课后达标]一、选择题1．如图所示是某一电器的铭牌．从铭牌上的信息可推断该铭牌对应的电器可能是( )答案：A2．(2016·10月浙江选考)如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V．机器人的锂电池容量为20A·h.则机器人( ) A．额定工作电流为20AB．充满电后最长工作时间为2hC．电池充满电后总电量为7.2×104CD ．以额定电流工作时每秒消耗能量为20J 答案：C3．现象一：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮；现象二：在插上电炉等大功率电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上亮了起来．下列说法正确的是( )A ．现象一是因为夜深人静时，周围比较黑，突显出灯光特别明亮B ．现象二是因为电炉等大功率电器的电阻都比较大引起的C ．两个现象都可以用电阻定律R ＝ρLS来解释 D ．两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释解析：选D.由于大多数用电器都是并联的，当傍晚用电多的时候或者插上电炉等功率大的用电器时，干路上的总电流会变大，这时候导线上的电压损失就会增加，当变压器输出电压一定的情况下，会使得用户得到的电压减小，所以电灯就会发暗；而当夜深人静时用户用电器减少或者拔掉电炉等功率大的用电器时，干路上的总电流会减小，这时候导线上的电压损失就会减小，用户得到的电压增大，所以电灯就会明亮，因此两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释，故D 正确，A 、B 、C 错误．4.(2020·浙江十校联考)在如图所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图线应为( )答案：A5.(2020·台州质检)电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是( )A ．连接A 、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 B ．连接A 、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C ．连接A 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D ．连接B 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮解析：选D.根据电位器结构和连接可知：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 错误；同理，D 正确；连接A 、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B 、C 错误．6．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l ，直径为d ，乙电阻丝长为2l ，直径为2d ，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足( )A.U 甲U 乙＝1 B.U 甲U 乙＝22 C.U 甲U 乙＝2 D.U 甲U 乙＝2 解析：选C.由电阻定律R 甲＝ρl S 甲＝4ρl πd 2，R 乙＝ρ2l S 乙＝2ρl πd 2，P 甲＝U 2甲R 甲，P 乙＝U 2乙R 乙，要使P 甲＝P 乙，即U 2甲R 甲＝U 2乙R 乙，U 2甲U 2乙＝R 甲R 乙＝2，故U 甲U 乙＝ 2.7．LED 灯已逐渐走入千家万户，与普通光源相比，LED 灯更节能环保，发光时发热量极低；实验小组研究图甲所示的某种LED 灯得到如图乙所示的U －I 图线，这种LED 灯工作时需要达到开启电压U 0，当达到开启电压，灯亮后，即使电压升高很大，电流只略有增大，因此LED 灯普遍使用的是恒流电源．现测得此LED 灯工作时电流为I 1，其两端电压为U 1，下列说法正确的是( )A ．LED 灯为线性元件B ．LED 灯为纯电阻元件C ．LED 灯在P 点工作时其电阻R P 在数值上等于过P 点的切线的斜率 D ．LED 灯在P 点工作时其功率为P P ＝U 1I 1 答案：D8．用电动势为E 、内电阻为r 的电池组直接向线圈电阻为R 的电动机供电，电动机正常工作后，测得通过的电流为I 、电动机两端的电压为U ，则( )A ．电路中电流I ＝ER ＋rB ．在时间t 内，电池组消耗的化学能为IEtC ．在时间t 内，电动机输出的机械能是IEt －I 2rt D ．以上说法都不对解析：选B.当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，I <ER ＋r，故A 错误．由电源定义知在时间t 内，电池组消耗的化学能为IEt ，B 正确；电动机的输出功率是机械功率，根据能量守恒定律得，P 出＝P 电－P 热＝UI －I 2R ，在时间t 内，电动机输出的机械能是IUt －I 2Rt ，故C 、D 错误．9．(2020·绍兴质检)电话的话筒可以把声音信号转换为电流信号．碳精话筒的结构如图所示，碳精盘和振动膜之间充满了接触不紧密的碳粒．声音使振动膜振动，改变碳粒接触的紧密程度，可改变电路中电流的大小．对此，以下说法正确的是( )A ．如果声波的频率越高，则电路中的电流越大B ．如果声波的频率越高，则电路中的电流越小C ．如果声波的振幅越高，则电路中的电流越大D ．如果声波的振幅越高，则电路中的电流越小解析：选C.改变碳粒接触的紧密程度，实际上改变的是其电阻，接触越紧密，电阻越小．而声波的振幅越高，则碳粒接触的程度越紧密．10．(2020·嘉兴高二期中)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C ，消耗的电能为0.9J ．为在相同时间内使0.6C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A ．3V 1.8JB ．3V 3.6JC ．6V 1.8JD ．6V 3.6J解析：选D.设两次加在电阻R 上的电压分别为U 1和U 2，通电的时间都为t .由公式W 1＝U 1q 1和W 1＝U 21R t 可得：U 1＝3V ，t R ＝0.1.再由W 2＝U 2q 2和W 2＝U 22Rt 可得：U 2＝6V ，W 2＝3.6J ，故D正确．11．小李家的房子装修，买了一卷规格为“100m 、4mm 2”的铜导线(已知铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m)，用来安装一路专线，对额定电压为220V ，额定功率为2.0kW 的空调供电．实际上只用去了一半导线，如果空调能够正常工作时，估算导线上损失的电压约为( )A ．1.9VB ．0.19VC ．2.5VD ．0.25V答案：A12．(2020·宁波质检)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A 和2.0V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A 和24.0V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( )A ．32WB ．44WC ．47WD ．48W解析：选A.当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r＝U I，代入数据得r ＝4Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P ＝UI －I 2r ，代入数据得P ＝32W ，B 、C 、D 错误，A 正确．13．如图所示，某品牌电动汽车电池储存的电能为60kW ·h ，充电时，直流充电桩的充电电压为400V ，充电时间为4.5h ，充电效率为95%.汽车以v ＝108km/h 的速度在高速公路匀速行驶时，输出功率为15kW ，转化成机械能的效率为90%，则( )A ．充电电流约为33AB ．匀速行驶距离可达432kmC ．匀速行驶时每秒钟消耗电能为1.5×104J D ．匀速行驶时所受阻力为500N解析：选D.电能E ＝60kW ·h ＝6×104W ·h ，由W ＝UIt 可知，充电电流I ＝6×10495%400×4.5A＝35A ，故A 错误；汽车能匀速行驶的时间t ＝60×90%15h ＝3.6h ，故汽车匀速行驶的最大距离为x ＝vt ＝108×3.6km ＝388.8km ，故B 错误；匀速行驶时每秒钟输出的机械能W ＝Pt ＝15×103×1J ＝1.5×104J ，因消耗的电能中有一部分转化为内能，故消耗的电能一定大于1.5×104J ，故C 错误；匀速行驶时，v ＝108km/h ＝30m/s ，F ＝f ，由P ＝Fv ＝fv ，可得f ＝1.5×10430N ＝500N ，故D 正确．14．在杭州湾入海口，有亚洲第一座大型海上风电场——东海大桥海上风电场，该风电场有58台风机，风机叶轮直径91m ，总装机容量约200兆瓦，所生产的绿色电能，相当于为海减少了20万辆小轿车产生的碳污染．已知空气密度为1.29kg/m 3，假设风能转成电能的效率为50%，则杭州湾海域的平均风速约为( )A ．1m/sB ．4m/sC ．7m/sD ．10m/s解析：选C.以叶片长l 为半径的圆面积S ＝πl 2，在时间t 内通过的位移x ＝vt ，该体积风的动能为E ＝12ρSxv 2＝12ρπl 2vtv 2，转化效率为η＝50%，功率公式P ＝W t ，该风力发电机发出的电功率的数学表达式为P ＝12ηρπl 2v 3，代入数据，得v ≈7m/s ，故A 、B 、D 错误，C 正确．15．新能源汽车发展得如火如荼，大家正在争论锂电池和燃料电池的时候，已经有人开始着手太阳能汽车的研发．近日，荷兰的一家公司表示首批太阳能汽车TellaLux 将于2019年末发售．已知该太阳能汽车质量仅约为360kg ，输出功率为1440W ，安装有约为6m 2的太阳能电池板和蓄能电池，在有效光照下，该电池板单位面积输出功率为30W/m 2.现有一驾驶员质量为70kg ，汽车最大行驶速度为125km/h ，汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，下列说法正确的是( )A ．以恒定功率启动时的加速度大小约为0.3m/s 2B ．以最大速度行驶时的牵引力大小约为11.5NC ．保持最大速度行驶1h 至少需要有效光照12hD ．仅使用太阳能电池板提供的功率可获得12.3m/s 的最大行驶速度答案：D16．如图所示，学校为创建绿色校园改装了一批太阳能路灯，太阳能路灯技术参数如下：太阳能电池组件(太阳能单晶硅光电转换效率为18%，得到的电池功率为100W)；免维护蓄电池(60～250A ·h/12V ，充电效率为80%)；照明时间(4～12h 可根据需要任意调节，阴雨天可连续工作5～7d)；光控时LED 照明恒流输出功率(15～60W)；其他辅助系统组成部分．结合上述数据，下列说法不正确的是( )A．太阳照射2h，光电系统可吸收太阳能为4.0×106JB．LED照明5h，照明时恒流最多输出电能为1.08×106JC．利用太阳能电池给蓄电池充电，充满需要的最长时间为30hD．利用免维护蓄电池给60W的LED供电，最长时间约为50h解析：选C.光电转换电池功率为100W，2小时可吸收的太阳能为100×2×3600÷18%J ＝4.0×106J，A正确；LED照明5小时，恒流输出的最多电能为60×5×3600J＝1.08×106J，B正确；利用太阳能电池给蓄电池充电，充满需要的最长时间t＝12×250÷100÷80%h＝37.5h，C错误；利用免维护蓄电池给60W的LED供电，最长时间为250×12÷60h＝50h，D 正确．17．智能扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能自动在房间内完成地板清理工作，现今已慢慢普及，成为现代家庭的常用家电产品．如图为某款智能扫地机器人，其参数见表格，工作时将电池内部化学能转化为电能的效率为60%.下列说法中正确的是( )产品名称×××尘盒容量0.3L清扫路线自由式液晶显示有电池容量5000mA·h充电器输出直流24V/1000mA噪音≤60dB额定功率40W行走速度20cm/s工作电压24VA.B．该扫地机器人最多能储存的能量为4.32×105JC．该扫地机器人充满电后能工作5hD．该扫地机器人充满电后能工作3h解析：选B.由表格内的数据可知，电池的容量是5000mA·h，充电器输出为1000mA，则需要充电5h ，故A 错误；电池容量q ＝5000mA ·h ＝5A ·h ＝1.8×104C ，最多能储存的能量为：W ＝qU ＝1.8×104×24J ＝4.32×105J ，故B 正确；额定功率为40W ，所以工作的时间：t 1＝0.6W P ＝0.6×4.32×10540s ＝6.48×103s ＝1.8h ，故C 、D 错误．二、非选择题18．(2020·丽水高二月考)某地要把河水抽高20m ，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380V ，此时输入电动机的电功率为19kW ，电动机的内阻为0.4Ω.已知水的密度为1×103kg/m 3，重力加速度取10m/s 2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864m 3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)．解析：(1)设电动机的电动率为P ，则P ＝UI设电动机内阻r 上消耗的热功率为P r ，则P r ＝I 2r代入数据解得P r ＝1×103W.(2)设蓄水总质量为M ，所用抽水时间为t .已知抽水高度为h ，容积为V ，水的密度为ρ，则M ＝ρV设质量为M 的河水增加的重力势能为ΔE p 则ΔE p ＝Mgh设电动机的输出功率为P 0，则P 0＝P －P r 根据能量守恒定律得P 0t ×60%×80%＝ΔE p代入数据解得t ＝2×104s. 答案：(1)1×103W (2)2×104s19．(2020·舟山检测)用一个额定电压为12V 的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示．(1)在正常发光条件下，灯泡的电功率为多大？(2)设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为T ＝300K ，求正常发光条件下灯丝的温度． (3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20V 电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？解析：(1)U ＝12V 时正常发光，此时灯泡电阻为R ＝8Ω则P ＝U 2R ＝1228W ＝18W.(2)U ＝0时，灯丝为室温，此时电阻R 0＝1Ω 由题意设R ＝kT 则有8＝kT 0 1＝k ×300 解得：T 0＝2400K. (3)由串联分压规律得：R 串R 灯＝20－1212R 串＝5.33Ω.答案：见解析第2节闭合电路欧姆定律【基础梳理】提示：非静电力负极正极 W q其他形式的能电能内阻正比反比ER ＋r电源电动势电源内阻短路电流【自我诊断】判一判(1)电路中某电阻的阻值最大，该电阻的功率不一定最大．( ) (2)电路中只有一个电阻增大时，电路的总电阻不一定增大．( ) (3)电流表改装时，并联的电阻越小，改装后的量程越大．( ) (4)电动势就是电源两极间的电压．( )(5)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比．( ) (6)闭合电路中的短路电流无限大．( )提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× 做一做(多选)如图所示为某一电源的U －I 图线，由图可知( ) A ．电源电动势为2V B ．电源内电阻为13ΩC ．电源短路时电流为6AD ．电路路端电压为1V 时，电路中电流为5A 提示：AD闭合电路的动态分析【题组过关】1．如图所示，L 1、L 2、L 3三只电灯泡均能发光，当把滑动变阻器的触头P 向下滑动时，三只电灯泡亮度的变化是( )A ．L 1、L 2、L 3都变亮B ．L 1、L 2变亮，L 3变暗C ．L 1、L 3变亮，L 2变暗D ．L 1变亮，L 2、L 3变暗解析：选B.滑动变阻器的触头P 向下滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值R 减小，所以电路总电阻值R 总减小，由闭合电路欧姆定律知总电流⎝⎛⎭⎪⎫I 总＝E R 总＋r 变大，通过L 1的电流增大，L 1两端的电压U L1增大，故L 1变亮；由于I 总变大，所以内阻上的电压(U 内＝I 总r )变大，所以L 3两端的电压(U L3＝E －U L1－U 内)变小，通过L 3的电流I L3变小，所以L 3变暗；由于I 总变大，I L3变小，所以通过L 2的电流(I L2＝I 总－I L3)一定增大，L 2变亮，选B.2．(2020·金华高三月考)如图所示电路中，L 1、L 2为两只相同的灯泡，R 为光敏电阻(随光照的增强电阻减小)，当光照强度逐渐增强的过程中，下列判断正确的是()A ．L 1、L 2两灯均逐渐变暗B ．L 1灯逐渐变暗，L 2灯逐渐变亮C ．电源内电路消耗功率逐渐减小D ．光敏电阻R 和灯泡L 1消耗的总功率逐渐增大解析：选B.当光照增强时，光敏电阻R 的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则L 2灯逐渐变亮，由U ＝E －Ir 可知，路端电压减小，L 2灯的电压增大，则L 1灯两端的电压减小，故L 1灯逐渐变暗，故A 错误，B 正确；总电流增大，由P ＝I 2r 知电源内电路消耗功率逐渐增大，故C 错误；将L 2灯看成电源内电路的一部分，光敏电阻R 和灯泡L 1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，即外电阻减小时，等效电源的内外电阻差加大，输出功率减小，则光敏电阻R 和灯泡L 1消耗的总功率逐渐减小，故D 错误．闭合电路的故障分析【题组过关】1．如图所示的电路中，电源的电动势为6V ，当开关S 接通后，灯泡L 1、L 2都不亮，用电压表测得各部分的电压是U ab ＝6V ，U ad ＝0，U cd ＝6V ，由此可判定( )闭合电路的动态分析方法(1)程序法：R 局增大(减小)→R 总增大(减小)→I 总减小(增大)→U 外增大(减小)→I 局和U局．注意：当外电路的任何一部分电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)． (2)直观法：①任一电阻R 阻值增大，必引起通过该电阻的电流I 的减小和该电阻两端电压U 的增大；②任一电阻R 阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I 并的增大和与之串联的各电路电压U 串的减小．(3)极限法：由滑动变阻器引起的电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端或将变阻器的阻值推向两个极端进行分析讨论．但此时要注意是否出现极值情况，即变化是否单调．(4)特殊值法：对于某些特殊电路问题，可以采取代入特殊值的方法去判定．。

江苏专版2019高考物理一轮复习第七章恒定电流学案.doc

1第七章恒定电流第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由 R UI 知导体的电阻与导体两头电压成正比与流过导体的电流成反比。

( × )(2)依据 I qt可知 I 与 q 成正比。

( × )(3) 由ρRSl 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。

(× )(4) 公式 W UIt 及 Q I2Rt 合用于任何电路。

( √ )(5) 公式 W U2Rt I2Rt 只合用于纯电阻电路。

( √ )(1)1826 年德国物理学家欧姆经过实验得出欧姆定律。

(2)19 世纪焦耳和楞次先后各自独立发现电流经过导体时产生热效应的规律即焦耳定律。

2打破点 ( 一)电流的理解及其三个表达式的应用[ 题点全练 ]1. 以下图的电解液接入电路后在 t s 内有 n1 个一价正离子通过溶液内截面S 有 n2 个二价负离子经过溶液内截面S 设 e 为元电荷则以下对于经过该截面电流的说法正确的选项是( )A当 n1n2 时电流大小为零B电流方向由 A 指向 B 电流 I2n2n1etC当n1n2 时电流方向由 B 指向A电流 I2n2n1etD当n1n2 时电流方向由 A 指向B电流 In12n2et分析选 B由题意可知流过溶液截面的电量q (n12n2)e则电流I2n2n1et当n1n2B A C D2 (2018 ·威海模拟 ) 一根长为L、横截面积为S 的金属棒其电阻率为ρ。

棒内单位体积内的自由电子数为n电子的电荷量为e在棒两头加上恒定电压U 时棒内产生电流则自由电子定向挪动的速率为( )A.Uneρ L neρ L neρ L2 D.Uneρ分析选 A 依据电阻定律有S则由欧姆定律可知电流为据 I nevS 可得v I R ρ LI UR USρL再根neS Uneρ L故 A正确B、 C、 D 错误。

[ 题后悟通 ]三个电流表达式的比较公式合用范围字母含义公式含义定义式I qt全部电路q 为时间 t 内经过导体横截面的电荷量qt 反应了 I 的大小不可以说 I ∝q I ∝但1t微观式I nqSv全部电路n导体单位体积内的自由电荷数从微观上看n、 q、 S、 v 决定了 I 的大小电荷定向挪动速率决定式I U3 q每个自由电荷的电荷量S导体横截面积v R金属、电解液 U导体两头的电压R导体自己的电阻I 由 U、R决定I ∝U I ∝1R打破点 (二)电阻、电阻定律的理解与应用1 电阻与电阻率的差别(1)电阻反应了导体对电流阻挡作用的大小而电阻率则反应制作导体的资料导电性能的利害。

高考物理一轮复习第七章恒定电流第2讲闭合电路的欧姆定律教案-高三全册物理教案

第2讲闭合电路的欧姆定律知识点一串、并联电路的特点 1.特点对比串联并联电流 I ＝ I ＝电压 U ＝ U ＝电阻R ＝R ＝2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻其中任一部分电路的总电阻.(2)并联电路的总电阻其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻. (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和. (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大. 答案：1.I 1＝I 2＝…＝I n I 1＋I 2＋…＋I n U 1＋U 2＋…＋U n U 1＝U 2＝…＝U n R 1＋R 2＋…＋R n1R 1＋1R 2＋…＋1R n2.(1)大于 (2)小于知识点二电源的电动势和内阻 1.电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的在电源内从移送到所做的功.(2)表达式：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.2.内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的，它是电源的另一重要参数.答案：1.(1)正电荷负极正极 (2)Wq2.内阻知识点三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，跟内、外电路的电阻之和成 .2.公式⎩⎪⎨⎪⎧I ＝只适用于纯电阻电路）E ＝适用于任何电路）3.路端电压U与电流I的关系(1)关系式：U＝.(2)UI图象如图所示.①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为.②当外电路电压为U＝0时，横坐标的截距为.③图线的斜率的绝对值为电源的.答案：1.正比反比 2.ER＋rU外＋U内 3.(1)E－Ir(2)①电源电动势②短路电流③内阻(1)电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱.( )(2)电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关.( )(3)电动势等于电源的路端电压.( )(4)电路中某电阻增大，该电阻的功率一定增大.( )(5)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大.( )(6)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大.( )(7)电源的输出功率越大，电源的效率越高.( )答案：(1) (2) (3) (4) (5)(6) (7)考点电路的动态分析1.电路的动态变化是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化.2.电路动态分析的方法——程序法第一步：确定电路的外电阻R外如何变化.第二步：根据闭合电路欧姆定律I总＝ER外＋r确定电路中的总电流如何变化.第三步：由U内＝I总r确定内电压如何变化.第四步：由U外＝E－U内确定路端电压如何变化.第五步：由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化.第六步：由串、并联电路的规律确定各支路两端的电压以及通过各支路的电流如何变化. 考向1 纯电阻电路动态分析[典例1] (多选)在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示.下列判断正确的是( )A.U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变B.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 变大C.U 2I 变大，ΔU 2ΔI不变 D.U 3I 变大，ΔU 3ΔI不变 [解题指导] 解答本题的思路如下：滑动变阻器的滑片P 向下滑动→R 2接入电路部分的电阻增大→总电阻增大，总电流减小→由U 1I 、U 2I 、U 3I 、ΔU 1ΔI 、ΔU 2ΔI 、ΔU 3ΔI的意义进行分析判断.[解析] 因为ΔU 1ΔI ＝U 1I ＝R 1，且R 1不变，所以U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变；因为U 2I ＝R 2，且R 2变大，所以U 2I 变大，但ΔU 2ΔI ＝ΔI R 1＋r ）ΔI ＝R 1＋r ，所以ΔU 2ΔI 不变；因为U 3I ＝R 2＋R 1，所以U 3I变大，又ΔU 3ΔI ＝ΔIr ΔI ＝r ，故ΔU 3ΔI不变.选项A 、C 、D 正确. [答案] ACD考向2 含容电路动态分析[典例2] (2016·新课标全国卷Ⅱ)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Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.23[解题指导] 画出开关断开和闭合时的等效电路图，确定电容器和哪部分电路并联，这是解题的关键.[解析] 电路中四个电阻阻值相等，开关S 断开时，外电路的连接等效为图1，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为R ，根据串并联电路的特点可知，电容器两端的电压为U 1＝12×23R 23R ＋R E ＝15E ；当开关S 闭合后，外电路的连接等效为图2，则电容器两端的电压为U 2＝12R 12R ＋R E ＝13E ，由Q ＝CU 可知，Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，C 项正确.图1 图2 [答案] C[变式1] (多选)如图所示，C 1＝6 μF，C 2＝3 μF，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，电源电动势E ＝18 V ，内阻不计.下列说法正确的是( )A.开关S 断开时，a 、b 两点电势相等B.开关S 闭合后，a 、b 两点间的电流是2 AC.开关S 断开时C 1带的电荷量比开关S 闭合后C 1带的电荷量大D.不论开关S 断开还是闭合，C 1带的电荷量总比C 2带的电荷量大答案：BC 解析：S 断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由图知a 点电势与电源负极电势相等，而b 点电势与电源正极电势相等，A 错误.S 断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而C 1>C 2，由Q ＝CU 知此时Q 1>Q 2，当S 闭合时，稳定状态下C 1与R 1并联，C 2与R 2并联，电路中电流I ＝ER 1＋R 2＝2 A ，此时两电阻两端电压分别为U 1＝IR 1＝6 V ，U 2＝IR 2＝12 V ，则此时两电容器所带电荷量分别为Q ′1＝C 1U 1＝3.6×10－5C 、Q ′2＝C 2U 2＝3.6×10－5C ，对电容器C 1来说，S 闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故B 、C 正确，D 错误.考向3 电路故障分析[典例3] (多选)在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，A 灯变暗，B 灯变亮，则故障可能是( )A.R 1短路B.R 2断路C.R 3断路D.R 4短路[解析] 由于A 灯串联于干路中，且故障发生后，A 灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A 、D.假设R 2断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A 灯变暗，同时R 2断路必引起与之并联的B 灯中电流变大，使B 灯变亮，推理结果与现象相符，故选项B 正确.假设R 3断路，则总电阻变大，总电流变小，使A 灯变暗，同时R 3断路也必引起与之并联的电路(即R 1所在支路)中电流增大，B 灯中分得的电流也变大，B 灯变亮，故选项C 正确.[答案] BC电路动态分析的两个结论(1)判定总电阻变化情况的规律①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小). ②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小.(2)“串反并同”①所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大.②所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小.考点电源的功率和效率考向1 电源的功率及效率的分析与计算[典例4] (多选)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电源的( ) A.总功率一定减小 B.效率一定增大 C.内部损耗功率一定减小 D.输出功率一定先增大后减小[解题指导] 由于本题未给出滑片的初始位置，在判断电源输出功率时需注意. [解析] 滑片P 向右移动时外电路电阻R 外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P 总＝EI 可得P 总减小，故选项A 正确；根据η＝R 外R 外＋r＝11＋rR 外可知选项B 正确；由P 输＝I 2r 可知，选项C 正确；P 输R 外图象如图所示，因不知道R 外的初始值与r 的大小关系，所以无法判断P 输的变化情况，选项D 错误.[答案] ABC[变式2] 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，通过电动机的电流是0.2 A.在30 s 内可将该物体匀速提升3 m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在开始提升物体后的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P 入＝IU ＝0.2×3 V＝0.6 W. (2)电动机提升物体的机械功率P 机＝Fv ＝mg ·st＝0.4 W由能量守恒定律得P 入＝P 机＋P 热故P 热＝P 入－P 机＝(0.6－0.4)W ＝0.2 W所以电动机线圈产生的热量Q ＝P 热t ＝0.2×30 J＝6 J. (3)根据焦耳定律Q ＝I 2Rt 可得线圈电阻R ＝Q I 2t ＝60.22×30Ω＝5 Ω. 考向2 电源功率的图象问题[典例5] (多选)某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a 、b 、c 所示.以下判断正确的是( )A.在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P CB.b 、c 图线的交点与a 、b 图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4C.电源的最大输出功率P m ＝9 WD.电源的电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝1 Ω[问题探究] (1)图中a 、b 、c 三条图线分别表示电源的哪个功率随电流变化的图线？ (2)这三个功率有什么关系？ (3)什么时候电源的输出功率最大？[提示] (1)图线a 表示电源总功率随电流变化的图线，b 和c 分别表示发热功率和输出功率随电流变化的图线.(2)P E ＝P R ＋P r .(3)对纯电阻电路，当内、外电路电阻相等时，输出功率最大.[解析] 在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，因为直流电源的总功率P E 等于输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P C ，所以A 正确；当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b 、c 图线的交点处的电流，此时电流的大小为ER ＋r ＝E 2r ，功率的大小为E 24r，a 、b 图线的交点表示电源的总功率P E 和电源内部的发热功率P r 相等，此时只有电源的内电阻，所以此时电流的大小为E r ，功率的大小为E 2r，所以横坐标之比为1∶2，纵坐标之比为1∶4，所以B正确；图线c 表示电源的输出功率与电流的关系图象，很显然，最大输出功率小于3 W ，故C 错误；当I ＝3 A 时，P R ＝0，说明外电路短路，根据P E ＝EI 知电源的电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝EI＝1 Ω，故D 正确.[答案] ABD1.在非纯电阻电路中，欧姆定律不再适用，不能用欧姆定律求电流，应用P ＝UI 求电流.2.在非纯电阻电路中，电功大于电热，即W >Q ，这时电功只能用W ＝UIt 计算，电热只能用Q ＝I 2Rt 计算，两式不能通用.3.由能量守恒定律得W ＝Q ＋E ，E 为其他形式的能.对电动机来说，输入功率P 入＝IU ，发热功率P 热＝I 2r ，输出的功率即机械功率P 机＝P 入－P 热＝UI －I 2r .考点两类U I 图象的比较及应用电源的U I 图象电阻的U I 图象图象物理意义路端电压随电流的变化规律电阻两端电压随电流的变化规律截距与纵轴交点表示电源电动势E ，与横轴交点表示短路电流Er过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标的乘积UI 表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标的U 、I 比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变斜率的绝对值内电阻r电阻大小R 1R 2灯泡L 的伏安特性曲线如图乙所示.电源电动势E ＝100 V ，内阻不计.求：甲乙(1)当开关S 断开时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率；(2)当开关S 闭合时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率. [解题指导] 由灯泡的伏安特性曲线可知，随工作电压和电流不同，其阻值不同，因此需要找出接入电路时的实际电压和电流的关系式并作出其伏安特性曲线.两条伏安特曲线的交点的坐标值即为实际工作电压和电流.[解析] (1)当S 断开时，因R 1是定值电阻，与灯泡串联，设灯泡上的电压为U 1，电流为I 1，根据闭合电路的欧姆定律有：E ＝U 1＋IR 1，代入数据得：I 1＝1－U 1100.在I U 图象上作出图线，如图所示，这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(40 V,0.60 A).由此可知此时流过灯泡的电流为0.6 A ，灯泡上的电压为40 V ，灯泡的实际功率P ＝24 W.(2)当S 闭合时，设灯泡上的电压为U 2，电流为I 2，根据闭合电路的欧姆定律有：E ＝U 2＋⎝⎛⎭⎪⎫I 2＋U 2R 2R 1，代入数据得：I 2＝1－U 250，在I U 图象上作出图线，如图所示，这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(25 V,0.5 A).由此可知此时流过灯泡的电流为0.5 A ，灯泡上的电压为25 V ，灯泡的实际功率P ＝12.5 W.[答案] 见解析[变式3] 已知两电源的电动势分别为E 1、E 2(E 1>E 2)，内阻分别为r 1、r 2.当两电源分别与阻值为R 的电阻连接时，外电路消耗的功率正好相等.若电阻R 减小一些，再与E 1、E 2分别连接时，对应的外电路消耗的功率分别是P 1、P 2.则( )A.r 1<r 2，P 1<P 2B.r 1<r 2，P 1>P 2C.r 1>r 2，P 1<P 2D.r 1>r 2，P 1>P 2答案：C 解析：由外电路消耗的功率相等得⎝⎛⎭⎪⎫E 1R ＋r 12R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E 2R ＋r 22R ，又知E 1>E 2，则(R ＋r 1)2>(R ＋r 2)2，故r 1>r 2，再画出U I 图象如图所示，可知R 减小一些(图中虚线)，在E 2中电流增加量大，由P ＝I 2R 可得P 1<P 2，所以只有C 项正确.利用两种图象解题的基本方法利用电源的U I 图象和电阻的U I 图象解题，无论电阻的U I 图象是线性还是非线性，解决此类问题的基本方法是图解法，即把电源和电阻的U I 图线画在同一坐标系中，图线的交点即电阻的“工作点”，电阻的电压和电流可求，其他的量也可求.1.[电路的动态分析](多选)在如图所示电路中，闭合开关S ，理想电流表和理想电压表的示数分别用I 和U 表示，当滑动变阻器的滑动触头P 向左滑动时，两表的示数都发生变化.电源的电动势和内电阻始终不变，则下列说法正确的是( )A.I 变大，U 变小B.U I变大C.R 1的功率一定变大D.电源的总功率一定减小答案：BD 解析：根据电路图可知，R 1、R 2、电流表串联后接在电源两端，电压表并联在R 2两端.当滑动触头P 向左滑动时，R 2连入电路的阻值变大，由闭合电路欧姆定律可判断，I 变小，U 变大，则U I变大，A 错误，B 正确；由P R 1＝I 2R 1，知R 1的功率P R 1变小，C 错误；电源的总功率P 总＝E 2R 总，因R 总变大，则P 总是变小的，D 正确.2.[含容电路动态分析]如图所示的电路中，当滑动变阻器R 2的滑动触头P 向下滑动时( )A.电压表的读数减小B.R 1消耗的功率增大C.电源的输出功率增大D.电容器C 所带电荷量增多答案：D 解析：根据电路图可知，R 1、R 2串联后接在电源两端，电容器C 并联在R 2两端，电压表测路端电压.当滑动触头P 向下滑动时，R 2连入电路的电阻变大，则总电阻变大，由I ＝UR知电流I 减小，由U ＝E －Ir 知路端电压增大，则电压表示数变大，电源的输出功率P 出＝UI 无法判断.由P R 1＝I 2R 1知，R 1消耗的功率变小.由U R ＝E －(R 1＋r )I 知电容器两端电压变大，则电容器所带电荷量增多；综上所述，A 、B 、C 错误，D 正确.3.[电路故障分析](多选)在如图所示的电路中，电源的电动势E 和内阻r 恒定，闭合开关S 后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，若电路中仅有一处故障，则出现这种现象的原因可能是( )A.电阻R 1短路B.电阻R 2断路C.电阻R 2短路D.电容器C 损坏答案：AB 解析：若电阻R 1短路，电路中总电阻减小，总电流增大，灯泡与R 2并联部分两端电压增大，则灯泡变亮，故A 符合题意.若电阻R 2断路，则总电阻增大，总电流减小，R 1及内阻r 分担的电压减小，则灯泡两端的电压增大，灯泡变亮，故B 符合题意；若电阻R 2短路，则灯泡也被短路，不亮，故C 不符合题意；若电容器C 损坏，对灯泡亮度没有影响，故D 不符合题意.4.[电源的U I 图象](多选)如图所示，直线A 、B 分别为电源a 、b 的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为r a 和r b ，若将一定值电阻R 0分别接到a 、b 两电源上，通过R 0的电流分别为I a 和I b ，则( )A.r a >r bB.I a >I bC.R 0接电源a 时，电源的输出功率较大，但效率较低D.R 0接电源b 时，电源的输出功率较小，效率较低答案：ABC 解析：在电源路端电压与电流的关系图象中，斜率表示电源内阻，则r a >r b ，A 正确；在图象中作出定值电阻R 0的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点，I a >I b ，B 正确；R 0接电源a 时，电源的输出功率较大，但效率较低，R 0接电源b 时，电源的输出功率较小，但效率较高，C 正确，D 错误.5.[电源的功率]如图所示，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝3 Ω，R 0＝1 Ω，直流电动机内阻R ′0＝1 Ω，当调节滑动变阻器R 1时可使甲电路输出功率最大，调节R 2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P 0＝2 W)，则R 1和R 2的值分别为( )甲乙 A.2 Ω，2 Ω B.2 Ω，1.5 Ω C.1.5 Ω，1.5 ΩD.1.5 Ω，2 Ω答案：B 解析：因为题中甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R 1＝2 Ω；而乙电路是含电动机电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P ＝IU ＝I (E －Ir )，当I ＝E2r ＝2 A 时，输出功率P 有最大值，此时电动机的输出功率为P 0＝2W ，发热功率为P 热＝I 2R ′0＝4 W ，所以电动机的输入功率为P 入＝P 0＋P 热＝6 W ，电动机两端的电压为U M ＝P 入I ＝3 V ，电阻R 2两端的电压为U R 2＝E －U M －Ir ＝3 V ，所以R 2＝U R 2I＝1.5 Ω，选项B 正确.。

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