高中物理模块八恒定电流考点电流的概念及表达式试题

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高中物理恒定电流试题及答案

高中物理恒定电流试题及答案

高中物理恒定电流试题及答案高中物理恒定电流试题及答案一、选择题1、关于电流,下列说法中正确的是 ( ) A. 通过导线截面的电量越多,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量越多,导体中的电流越大 D. 电流的方向就是自由电荷定向移动的方向2、短路的电路中会出现以下哪种现象? ( ) A. 灯泡会亮 B. 灯泡不亮 C. 电源被烧坏 D. 电阻被烧坏3、两个完全相同的电容器并联,当两电容器并联的总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量时,每个电容器所带的电荷量是多少? ( )A. 1/2B. 2/3C. 3/2D. 1/4二、填空题4、将一根铜导线接在电路中,要使导线发热达到最高值,下列方法中有效的是 ( ) A. 增大原电流 B. 减小原电压 C. 并联一根相同导线 D. 串联一根相同导线41、一根电阻为 R 的导线接在某电源上,测得导线端电压为 U,忽略导线电阻,则该电源的电动势为多少? ( )三、解答题6、有一个电源 E,内阻为 r,外接负载 R,原电源输出电压为 U,负载 R 上电压为 Ud,则 U 与 Ud 之间的关系是什么?为什么?61、设计一个电路,使两个灯泡并联,并且每个灯泡都可以独立控制。

答案:一、选择题1、C 解析:电流的大小取决于单位时间内通过导体横截面的电量,与电荷量的大小和速率均无关。

因此,选项 C 正确。

2、B 解析:短路时,电路中的电阻变得非常小,电流会瞬间变得非常大,导致电源和电阻容易被烧坏。

因此选项 B 正确。

3、A 解析:两个完全相同的电容器并联,总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量的两倍,因此每个电容器所带的电荷量为原来的 1/2。

故选项 A 正确。

二、填空题4、C 解析:要使导线发热达到最高值,需要增大导线的电流,根据欧姆定律公式电流与电压成反比,因此需要减小原电压或者并联一根相同导线来分担电压。

故选项 C 正确。

41、根据全电路欧姆定律,有 E = U + Ir,所以 E = U/r + Ir + U。

高三一轮复习 恒定电流

高三一轮复习 恒定电流

高中物理复习08-恒定电流班级 姓名 得分知识网络:第1单元 基本概念和定律一、.电流条件:1、导体两端有持续的电压 2、有可以自由移动的电荷方向:正电荷的定向移动的方向; 电源外部由高电势流向低电势, 电源外部由正极流向负极 二、电流强度——(I 标量)——表示电流的强弱。

通过导体某一截面的电量q 跟通过这些电量所用时间的比值,叫电流强度,简称电流。

1、定义式:tqI =适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

单位:1 C / s = 1 A 1 A = 10 3 mA 1 mA = 10 3 μA 2、电流的微观表达式已知:粒子电量q ,导体截面积s ,粒子定向移动的速率v ,单位体积的粒子的个数n推导: nqsv I tsvtnq t q I =⇒==三、欧姆定律1、内容:导体中的电流强度跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比2、公式:RU I =3、适用范围:对金属导体和电解液适用,对气体的导电不适用四.电阻定律——导体电阻R 跟它的长度l 成正比,跟横截面积S 成反比。

sl R ρ= (1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。

单位是Ω m 。

(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。

(3)料的电阻率与温度有关系: 五 .电功和电热电功就是电场力做的功,因此是W=UIt ;由焦耳定律,电热Q=I 2Rt 。

其微观解释是:电流通过金属导体时,自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰,使离子的热运动加剧,而电子速率减小,可认为自由电子只以某一速率定向移动,电能没有转化为电子的动能,只转化为内能。

1、电功和电功率电功:电场力对运动电荷所做的功,也叫做电流所做的功 UI p UIt W == 适用于任何电路;能量转化:把电能转化成其他形式的能 2、电热和热功率(焦耳定律)电流通过导体时,释放的热量 R I p RtI Q 22== 适用于任何电路6VU 1 U 2 3、纯电阻电路(一来一去,电能全部转化成内能(电阻、灯泡、电炉、电烙铁))真空中和电阻中电流作功把电能转变为其它形式的能的不同IRU Rt I UIt QW =⇒==24、非纯电阻电路(一来多去电能的一部分转化成热能(电动机、电解槽,电感,电容……)W =I 2 R t +其他形式的能量,即W>Q ,UIt>I 2Rt ,U>IR 5、对于电动机UI = I 2 R + 机械P 输入功率 内耗功率 输出功率 总功率 热功率 机械功率 6、关于用电器的额定值问题额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压,在这个条件下它消耗的功率就是额定功率,流经它的电流就是它的额定电流。

2019年高考物理备考:专题08恒定电流:含解析

2019年高考物理备考:专题08恒定电流:含解析

第一部分特点描述恒定电流主要考查以"电路"为核心三部分内容:一是以部分电路欧姆定律为中心,考查直流电路基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路欧姆定律为中心,考查电源作用、闭合电路功率分配和能量转化关系、电路路端电压与电源电动势和内阴天关系;三是以电路中电工仪表使用为中心,考查电学实验中仪器选取、电表读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题、尤其是电学知识联系实际问题和探究实验问题是近几年高考考查热点、欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。

历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合综合题。

该模块复习重点为:1、掌握电路基本概念,会用欧姆定律、电阻定律、焦耳定律分析问题、2、掌握闭合电路欧姆定律,能够结合串、并联电路特点分析问题,会分析电路动态变化问题、3、掌握各种电学仪器使用、电学各实验方法和原理,能够设计电路、连接电路、分析电路故障,能够用表格、图象等分析实验数据、第二部分知识背一背一、电流1.电流形成条件:(1)导体中有能够自由移动电荷;(2)导体两端存在持续电压.2.电流方向:与正电荷定向移动方向相同,与负电荷定向移动方向相反. 电流虽然有方向,但它是标量. 3.电流(1)定义式:I =qt、(2)微观表达式:I =nqvS ,式中n 为导体单位体积内自由电荷数,q 是自由电荷电荷量,v 是自由电荷定向移动速率,S 为导体横截面积. (3)单位:安培(安),符号是A,1 A =1 C/s 、 二、电阻定律1.电阻定律:R =ρl S ,电阻定义式:R =UI、2.电阻率(1)物理意义:反映导体导电性能物理量,是导体材料本身属性. (2)电阻率与温度关系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,某些材料电阻率突然减小为零成为超导体. 三、欧姆定律(1)内容:导体中电流I 跟导体两端电压U 成正比,跟导体电阻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.(4)导体伏安特性曲线:用横坐标轴表示电压U ,纵坐标轴表示电流I ,画出I ­U 关系图线.①线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点直线电学元件,适用于欧姆定律.②非线性元件:伏安特性曲线是曲线电学元件,不适用填适用、不适用)于欧姆定律.四、电功、电热、电功率 1.电功(1)定义:导体中恒定电场对自由电荷静电力做功. (2)公式:W =qU =IU t 适用于任何电路). (3)电流做功实质:电能转化成其他形式能过程. 2.电功率(1)定义:单位时间内电流做功,表示电流做功快慢. (2)公式:P =W /t =IU 适用于任何电路). 3.焦耳定律(1)电热:电流流过一段导体时产生热量. (2)计算式:Q =I 2Rt 、 4.热功率(1)定义:单位时间内发热量.(2)表达式:P =Q t=I 2R五、串、并联电路特点 1.电阻串联电流:I =I 1=I 2=…=I n ,电压:U =U 1+U 2+…+U n ,电阻:R =R 1+R 2+…+R n ;电压分配:U 1U 2=R 1R 2,U n U =R n R ,功率分配:P 1P 2=R 1R 2,P n P =R nR。

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式:tqI 决定式:I =R U电流的 微观表达式I=nqvS注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q /t 计算电流强度时应引起注意。

1. 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。

2. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。

已知质子电荷e =1.60×10-19C 。

这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。

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n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。

第二节 电阻定律在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρSl. A.在公式R=ρSl中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同.B.对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围,不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去..................................,这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论,其正确性也必须通过实践(实验)来检验.C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=IU,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比.对于这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是由导体的自由结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系,加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=IU计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法.D.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度,使半导体受到光照,在半导体中加入其他微量杂质等,可使半导体的导电性能发生显著变化,正是因为这种特性,使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E.超导现象:当温度降低到绝对零度(0K)附近时,某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体,叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮,这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料,以使之广泛应用.例1 关于电阻率,下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它制作标准电阻解析 本题涉及到的知识,在教材中都有相当简洁、明确的说明,都是必须了解的基本知识,认真阅读教材,就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.例2 下列说法中正确的是( )A.由R=U/I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.由I=U/R 可知,通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率D.欧姆定律I=U/R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也适用. 解析 由电阻定律知,导体的电阻是由本身的物理条件决定的,与加在它两端的电压和通过它的电流无关.所以A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的,与温度有关.温度发生变化,电阻率也会改变,所以C 错.部分电路欧姆定律只适用于电阻电路,不一定适合于一切电路,所以D 错. 故正确答案为B. 【难题巧解点拨】例1 一只标有“220V 60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V.在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是( )解析 由电阻的定义式R=IU知:在U —I 图线上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大.A 图线表示U/I 为一定值,说明电阻不变,不符要求;C 图线上各点的U/I 值随U 的增大而减小,也不符合实际;D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大而减小,也不符合实际;只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化,符合实际.此答案应选A 、C 、D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义,即热功率增大,白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的,这是这道题解答的关键地方.例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象:(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时,通过它们的电流强度I A ∶I B = . (2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时,加在它们两端的电压U A ∶U B = . (3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = . 解析 本题给出的是I-U 图象,纵轴表示通过导体的电流,横轴表示加在导体两端的电压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时,通过它们的电流比为B A I I =︒︒30tan 60tan =3/13=13 (2)通过a 、b 的电流相等时,a 、b 两端的电压比为B A U U =︒︒30cot 60cot =33/1=31(3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为B A R R =311.电功和电功率(1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。

高考物理专练题恒定电流(试题部分)

高考物理专练题恒定电流(试题部分)

高考物理专练题恒定电流考点一电路的基本概念和规律1.一根长为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U时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的平均速率为()A.UneρL 2neρLC.neρLD.neρSLU答案A2.(2020届山西太原三校联考,6)有两个同种材料制成的导体,两导体是横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体上底面边长为a,小柱体上底面边长为b,则()A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bB.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bC.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1D.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2答案C3.(2020届河南平顶山联考,8)(多选)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉,恒定电压U=12V,电解槽内阻r A=2Ω。

当S1闭合,S2、S3断开时,电流表A示数为6A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表A 示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表A示数为4A。

则()A.电炉的电阻为2ΩB.仅S1闭合时,电炉的发热功率为72WC.电动机的内阻为2.4ΩD.电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为48W答案AB考点二闭合电路欧姆定律1.(2018河南名校联考,6)(多选)如图电路中,电源的内电阻为r,R1、R3、R4均为定值电阻,电表均为理想电表。

闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑动触头向右滑动时,下列说法中正确的是()A.电压表的示数变小B.电流表的示数变小C.R1中电流的变化量一定大于R4中电流的变化量D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比一定小于电源的内电阻r答案BD2.在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设E、r是定值)向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示,则下列说法错误的是()A.当R=r时,电源有最大的输出功率B.当R=r时,电源的效率η=50%C.电源的输出功率P随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大答案C3.(2018河南开封模拟,16)图甲所示是一种专供国内市场的家用电熨斗的电路图(额定电压为220V)。

高中物理恒定电流问题归纳讲解

高中物理恒定电流问题归纳讲解

恒定电流问题归纳讲解一、对电流概念的理解1、下列有关电流的说法中正确的是( )A 在电解液中阳离子定向移动形成电流,阴离子定向移动也形成电流B 粗细不均匀的一根导线中通以电流,在时间t 内,粗的地方流过的电荷多,细的地方流过的电荷少C 通过导线横截面的电荷越多,则导线中电流越大D 物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压 二、电流的微观表达式2、有一横截面为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为e ,电子的定向移动速度为v ,在t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目N 可表示为( ) A .nvSt B .nvt C .It/e D .It/Se 三、电流的计算3.某电解质溶液,如果在1 s 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,那么通过电解质溶液的电流强度是( )A 0B 0.8AC 1.6AD 3.2A4.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 库伦的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为多大( ) A Q Bπ2Q C πϖ2Q D πϖQ 2四、对电动势概念的理解5.下列关于电动势的说法中正确的是A 电动势的大小与非静电力的功成正比,与移送电荷量的大小成反比B 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样C 电动势公式E=W/q 中W 与电压U=W/Q 中的W 是一样的,都是电场力的功D 电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量 五、电路中的能量转化6.将电动势为3.0V 的电源接入电路中,测得电源两节间的电压为2.4V ,当电路中有6C 的电荷流过时,则 A 有18J 其它形式的能转化为的电能B 外电路有14.4J 的电能转化其他形式的能-C 内电路有3J 的电能转化其他形式的能D 内电路有3.6J 的电能转化其他形式的能 六、伏安特性曲线7. 用伏安法测小灯泡的电阻 (1)画出电路图(2)将图中实物按电路图连接好(3)连电路时, 开关应 ;连完电路后, 闭合开关前, 应将滑动片置于 端。

高考物理恒定电流题目训练集

高考物理恒定电流题目训练集

高考物理恒定电流题目训练集在高中物理的学习中,恒定电流这一板块是重点也是难点。

为了帮助同学们更好地掌握这部分知识,提高解题能力,下面为大家精心准备了一系列的题目训练。

首先,来看一道基础概念题:一个电阻为 10 欧姆的导体,通过它的电流为 2 安培,那么它两端的电压是多少?这道题主要考查了欧姆定律的基本应用,即 U = IR 。

将电阻 R = 10 欧姆,电流 I = 2 安培代入公式,可得电压 U = 20 伏特。

接下来,我们增加一点难度。

有一个电路由电源、电阻 R₁和 R₂组成,电源电动势为 12 伏特,内阻为 1 欧姆,R₁= 5 欧姆,R₂=10 欧姆。

求通过 R₁和 R₂的电流分别是多少?对于这道题,我们首先需要计算出电路的总电阻 R 总= R₁+ R₂+ r ,其中 r 为电源内阻。

即 R 总= 5 + 10 + 1 = 16 欧姆。

然后根据闭合电路欧姆定律 I = E/ R 总,可求出总电流 I = 12 / 16 = 075 安培。

再根据串联电路电流处处相等的特点,通过 R₁和 R₂的电流均为 075 安培。

再看这道题目:在一个并联电路中,有两个电阻 R₃= 6 欧姆,R₄= 12 欧姆,它们两端的电压为 6 伏特,求通过 R₃和 R₄的电流以及总电流。

对于并联电路,各支路电压相等,所以通过 R₃的电流 I₃= U / R₃= 6 / 6 = 1 安培,通过 R₄的电流 I₄= U / R₄= 6 /12 = 05 安培。

总电流 I 总= I₃+ I₄= 1 + 05 = 15 安培。

下面这道题考查了电功和电功率的知识。

一个用电器的电阻为 20欧姆,通过它的电流为1 安培,工作5 分钟,求消耗的电能和电功率。

电能 W = I²Rt ,将数值代入可得 W = 1² × 20 × 5 × 60 = 6000 焦耳。

电功率 P = I²R = 1² × 20 = 20 瓦特。

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题-(20247)

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题-(20247)

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流Uq 决定式: I =R1.电流 电流的定义式: It电流的 微观表达式 I=nqvS注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I = q / t计算电流强度时应引起注意。

1. 在 10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为 3 C .求电解槽中电流强度的大小。

2. 来自质子源的质子(初速度为零) ,经一加速电压为 800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为 1mA 的细柱形质子流。

已知质子电荷 e=1.60 ×10-19C 。

这束质子流每秒打到靶上的质子数为 _________。

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v 1v 2等长度的质子流,其中的质子数分别为 n 1 和质子源n 2,则 n 1∶ n 2=_______ 。

L4L第二节 电阻定律在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即 R=ρ l.A. 在公式 R=ρ l中, l 、S 是导体的几何特征量,比例系数Sρ( 电阻率 ) 是由导体的物理S特性决定的 . 不同的导体,它们的电阻率不相同.B. 对于金属导体, 它们的电阻率一般都与温度有关, 温度升高时电阻率增大, 导体的电阻也随之增大 . 电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能适用 . 温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围, 不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去 ,这是非 ..................................常重要的 . 根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论, 其正确性也必须通过实践 ( 实验 ) 来检验 .C. 有人根据欧姆定律 I=U推导出公式 R=U,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端RI的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比 .对于这一错误推论, 可以从两个方面来分析: 第一, 电阻是由导体的自由结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系, 加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电 压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=U计算出电阻值,这I是测量电阻的一种方法 .D. 半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻随温度的升高而减小的材料. 改变半导体的温度,使半导体受到光照,在半导体中加入其他微量杂质等,可使半导体的导电性能发生显著变化,正是因为这种特性,使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E. 超导现象:当温度降低到绝对零度(0K) 附近时,某些材料 ( 金属、合金、化合物 ) 的电阻率突然减小到零. 这种现象叫做超导现象. 处于这种状态的导体,叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度( 记为 T C). 目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮,这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料,以使之广泛应用 .例 1关于电阻率,下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大C. 所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它制作标准电阻解析本题涉及到的知识,在教材中都有相当简洁、明确的说明,都是必须了解的基本知识,认真阅读教材,就可知道选项B、C、 D 都是正确的 .例 2下列说法中正确的是( )A. 由 R=U/I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B. 由 I=U/R 可知,通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率D. 欧姆定律I=U/R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也适用.解析由电阻定律知,导体的电阻是由本身的物理条件决定的,与加在它两端的电压和通过它的电流无关. 所以 A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的,与温度有关. 温度发生变化,电阻率也会改变,所以 C 错 .部分电路欧姆定律只适用于电阻电路,不一定适合于一切电路,所以 D 错 .故正确答案为 B.【难题巧解点拨】例 1一只标有“ 220V 60W”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V. 在此过程中,电压 U 和电流 I 的关系可用图线表示 . 在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是( )解析由电阻的定义式R=U知:在 U— I 图线上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I I的比值 U/I 就对应着电阻值 R. 由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到 220V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大 .A 图线表示 U/I 为一定值,说明电阻不变,不符要求; C 图线上各点的 U/I 值随 U 的增大而减小,也不符合实际; D 图线中 U/I 的值开始随 U 的增大而增大,后来随 U的增大而减小,也不符合实际;只有 B 图线中 U/I 的值随 U 的增大而变化,符合实际. 此答案应选A 、 C 、 D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到 220V 的含义,即热功率增大,白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大 . 不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的,这是这道题解答的关键地方 .例 2下图是 a 、 b 两个导体的 I -U 图象:(1) 在 a 、 b 两个导体加上相同的电压时,通过它们的电流强度 I A ∶I B = . (2) 在 a 、b 两个导体中通过相等的电流时,加在它们两端的电压 U A ∶ U B =.(3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶ R B =.解析 本题给出的是 I-U 图象,纵轴表示通过导体的电流, 横轴表示加在导体两端的电压.(1) 加在 a 、 b 两端的电压相等时,通过它们的电流比为I A tan 603 3I B ===tan 301/ 3 1(2) 通过 a 、 b 的电流相等时, a 、 b 两端的电压比为U A cot 601/ 3 1U B ===cot 303 3(3) 由 (1) 或 (2) 都可以推导出 a 、 b 两个导体的电阻比为RA= 1R B 31.电功和电功率( 1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。

物理恒定电流试题及答案

物理恒定电流试题及答案

物理恒定电流试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 恒定电流的电流强度是指:A. 单位时间内通过导体横截面的电荷量B. 单位时间内通过导体横截面的电荷量的平均值C. 导体两端的电压D. 导体两端的电压与电流的比值答案:B2. 欧姆定律中,电阻R与电流I和电压U的关系是:A. R = U/IB. R = I/UC. R = U + ID. R = U - I答案:A3. 在串联电路中,各电阻的电流:A. 相等B. 不相等C. 与电阻成正比D. 与电阻成反比答案:A4. 并联电路中,各电阻两端的电压:A. 相等B. 不相等C. 与电阻成正比D. 与电阻成反比答案:A5. 根据焦耳定律,电阻R在电流I和时间t内产生的热量Q是:A. Q = I^2RtB. Q = IRtC. Q = Rt/ID. Q = I/Rt答案:A二、填空题(每题4分,共20分)6. 电流的单位是______,符号为______。

答案:安培;A7. 电压表的内阻______,电流表的内阻______。

答案:很大;很小8. 在电路中,电源的电动势与______成正比,与______成反比。

答案:电流;电阻9. 电容器的电容C与电容器两极板之间的电压U和电荷量Q的关系是:C = ______。

答案:Q/U10. 理想变压器的原副线圈匝数比为N1:N2,则电压比为______,电流比为______。

答案:N1/N2;N2/N1三、计算题(每题10分,共60分)11. 一个电阻值为10Ω的电阻器,通过它的电流为2A,求电阻器两端的电压。

答案:根据欧姆定律,U = IR = 2A × 10Ω = 20V。

12. 一个电容器的电容为2μF,两极板间的电压为300V,求电容器所带的电荷量。

答案:根据电容的定义,Q = CU = 2 × 10^-6 F × 300V = 6 ×10^-4 C。

13. 一个串联电路由两个电阻组成,分别为R1 = 20Ω和R2 = 30Ω,电路两端电压为12V,求通过R1的电流。

最新高中物理高频考点专题讲解《恒定电流》(附强化训练与答案解析)

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最新高中物理高频考点专题讲解《恒定电流》一、考点汇总:1、动态直流电路的变化量分析2、电路故障的分析方法3、利用“柱体微元”模型求电流4、生活中的用电器二、核心考点考向分析与例题讲解【考点1】动态直流电路的变化量分析1、考向分析(1)电压变化量大小的比较如图所示,当R2的阻值增加时,由动态分析可知U2增大(增大量为ΔU2),U增大(增大量为ΔU),而U1减小(减小量为ΔU1),再由串联电路的电压关系有:U=U 1+U 2 则有ΔU=-ΔU 1+ΔU 2 即ΔU 2=ΔU+ΔU 1 故ΔU 2>ΔU,ΔU 2>ΔU 1 (2)比值变化趋势分析在如图所示的电路中,当滑片滑动时,U I=R 1+R 2,U I的变化趋势与R 2变化情况相同;1U I=R 1是一定值;2U I =R 2变化趋势与UI 相同.(3)变化量的比值变化趋势分析 A 、讨论1U I∆∆的变化情况因R 1是一定值电阻,由U 1=IR 1有ΔU 1=ΔI·R 1, 即1U I∆∆=R 1是一定值,不随R 2阻值的变化而变化.B 、讨论U I∆∆的变化情况由E=U+Ir,有ΔU=ΔIr(ΔU,ΔI 表示变化量的绝对值), 则UI ∆∆=r 也是一定值,也不随R 2阻值的变化而变化. C 、讨论2U I∆∆的变化情况因E=I(R 1+R 2+r)=U 2+I(R 1+r)且E,R 1,r 都是定值,故有ΔU 2=ΔI(R 1+r), (ΔU 2,ΔI 仍只表示变化量的大小) 可知2U I∆∆=R 1+r 也是一定值,也不随R 2的变化而变化.2、例题讲解◆典例一:(多选)如图,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ,闭合电键S ,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3,理想电流表示数变化量的绝对值ΔI ,则下列结论正确的是( )A.A 的示数增大B.V 2的示数增大C.ΔU 3与ΔI 的比值大于rD.ΔU 1大于ΔU 2 【答案】ACD◆典例二: 如图所示,电路电源电动势为E,内阻r,R 1,R 2为定值电阻,调节电阻箱R 的阻值,使电压表V 的示数增大ΔU,在此过程中( )A.路端电压增加,增加量一定等于ΔUB.电阻R 2两端的电压减小,减少量一定等于ΔUC.通过电阻R 1的电流增加,增加量一定等于1U R ∆D.通过电阻R 2的电流减小,但减少量一定大于2U R ∆【答案】C【解析】电压表V 的示数增大ΔU,R 2和r 两端的电压减小ΔU,干路电流减小,则R 2两端的电压减小,电源的内电压也减小,则路端电压即外电路两端的总电压增大,ΔU 外=ΔU 内<ΔU,增加量一定小于ΔU,选项A 错误;R 2两端的电压减少量一定小于电压表V 的示数增大量ΔU,选项B 错误,电压表V 的示数增大,则通过R 1的电流增加,由于R 1是定值电阻,所以其电流增加量一定等于1U R ∆,选项C 正确; R 2和r 两端的电压减小ΔU,通过R 2的电流减小,电压减小量小于ΔU,所以电流减少量一定小于2UR ∆,选项D 错误.【考点2】电路故障的分析方法 1、考向分析(1)电压表检测:如果电压表示数为零,则说明可能在并联路段之外有断路,或并联路段短路.(2)电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置.在使用电流表检测时,一定要注意电流表的极性和量程.(3)欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路,当测量值很小或为零时,表示该处短路.在使用欧姆表检测时,电路一定要切断电源.(4)假设法:将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理现象符合,则故障可能发生在这部分电路,直到找出发生故障的全部可能为止,亦称排除法.2、例题讲解◆典例一:如图所示电路L1发光,L2,L3不亮,A1有读数,A2没有读数,则产生的故障应是(只有一处有故障)()A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路C.灯泡L2短路 D.灯泡L3短路【答案】C【考点3】利用“柱体微元”模型求电流1、考向分析利用“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=Lv(3)电流的微观表达式I=Q=nqvS.t2、例题讲解◆典例一: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,从而更加深刻地理解其物理本质。

(完整版)高中物理恒定电流知识点归纳及专题练习新人教版选修3-1,推荐文档

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一、对电流概念的理解第一节电源和电流1、下列有关电流的说法中正确的是()A 在电解液中阳离子定向移动形成电流,阴离子定向移动也形成电流B 粗细不均匀的一根导线中通以电流,在时间t 内,粗的地方流过的电荷多,细的地方流过的电荷少C 通过导线横截面的电荷越多,则导线中电流越大D 物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压二、电流的微观表达式2、有一横截面为S 的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为e,电子的定向移动速度为v,在t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目N 可表示为()A. nvSt B.nvt C.It/e D.It/Se三、电流的计算3.某电解质溶液,如果在 1 s 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,那么通过电解质溶液的电流强度是()A 0B 0.8AC 1.6AD 3.2A4.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 库伦的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为多大()Q A Q B 2QC 22QD四、对电动势概念的理解第二节电动势5.下列关于电动势的说法中正确的是A 电动势的大小与非静电力的功成正比,与移送电荷量的大小成反比B 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样C 电动势公式E=W/q 中W 与电压U=W/Q 中的W 是一样的,都是电场力的功D 电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量五、电路中的能量转化6.将电动势为3.0V 的电源接入电路中,测得电源两节间的电压为2.4V,当电路中有6C 的电荷流过时,则A 有18J 其它形式的能转化为的电能B 外电路有14.4J 的电能转化其他形式的能-C 内电路有3J 的电能转化其他形式的能D 内电路有3.6J 的电能转化其他形式的能9 0第三节 欧姆定律六、伏安特性曲线7.用伏安法测小灯泡的电阻(1) 画出电路图(2) 将图中实物按电路图连接好 (3) 连电路时, 开关应;连完电路后, 闭合开关前, 应将滑动片置于端。

恒定电流-闭合电路的欧姆定律应用 高中物理经典好题

恒定电流-闭合电路的欧姆定律应用  高中物理经典好题

恒定电流高中物理经典好题知识点一电流的形成及微观表达式电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。

形成电流的条件是:①要有能自由移动的电荷;②导体两端存在电压。

电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值,叫电流强度。

①电流强度的定义式为:②电流强度的微观表达式为:n为导体单位体积内的自由电荷数,q是自由电荷电量,v是自由电荷定向移动的速率,S是导体的横截面积。

例2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.IΔl eSm2eUB.IΔlem2eUC.I eSm2eUD.ISΔlem2eU知识点二电源电动势和内阻及其影响电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,例如一节干电池的电动势E=1.5V,物理意义是指:电路闭合后,电流通过电源,每通过lC的电荷,干电池就把1.5J的化学能转化为电能。

闭合电路的欧姆定律1.闭合电路欧姆定律闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路中的电阻之和成反比:。

常用表达式还有:和2.路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的,不随外电路电阻的变化而改变,而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的:(1)外电路的电阻增大时,I减小,路端电压升高;(2)外电路断开时,R=。

路端电压U=E;(3)外电路短路时,R=0,U=0,(短路电流).短路电流由电源电动势和内阻共同决定.由于r一般很小。

短路电流往往很大,极易烧坏电源或线路而引起火灾。

路端电压随外电阻变化的图线如图所示。

考点一※电路的动态分析※1.闭合电路欧姆定律的公式I=ER+r(只适用于纯电阻电路) E=U外+U内(适用于任何电路)2.路端电压U与电流I的关系图1(1)关系式:U=E-Ir.(2)U-I图象如图1所示.①当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为电源电动势.②当外电路短路即U=0时,横坐标的截距为短路电流.③图线的斜率的绝对值为电源的内阻.3.电路动态分析的方法(1)程序法:电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路并联分流I串联分压U →变化支路.(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)“并同串反”规律,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.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.4.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.例题1、如图13所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑片P向右端移动时,下面说法中正确的是()A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C.电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大D.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数不变例题2、如图5所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时,() A.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大B.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小C.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大D.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小例题3、(2014上海)如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。

(新)高中物理模块八恒定电流考点1_1电流的概念及表达式试题

(新)高中物理模块八恒定电流考点1_1电流的概念及表达式试题

考点1 电路的基本概念与规律考点1.1 电流的概念及表达式1.形成电流的条件(1)导体中有能够自由移动的电荷.(2)导体两端存在电压.2.电流(1)定义式:I =q t .其中q 是某段时间内通过导体横截面的电荷量.a.若是金属导体导电,则q 为自由电子通过某截面的电荷量的总和.b.若是电解质导电,则异种电荷反向通过某截面,q =|q 1|+|q 2|.(2)带电粒子的运动可形成等效电流,如电子绕原子核的运动、带电粒子在磁场中的运动,此时I =q T ,q 为带电粒子的电荷量,T 为周期.(3)方向:电流是标量,为研究问题方便,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极,在内电路中电流由电源负极到正极.(4)微观表达式:假设导体单位体积内有n 个可自由移动的电荷,电荷定向移动的速率为v ,电荷量为q ,导体横截面积为S ,则I =nqSv .1. 关于电流的说法中正确的是( D )A.根据I =q t ,可知I 与q 成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位2. 关于对电流的理解,下列说法中正确的是( D )A.只有自由电子的定向移动才能形成电流B.电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向C.同一段电路中,相同时间内通过各不同横截面的电荷量一定不相等D.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3. 如图所示,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( A )A .vq B.q v C .qvS D .qv /S4. 铜的原子量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子有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( D )A .光速c B.I neS C.ρI neSm D.mI neSρ5. 一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ,导体单位长度内的自由电子数为n ,金属内的自由电子的电荷量为e ,自由电子做无规则热运动的速率为v 0,导体中通过的电流为I .则下列说法中正确的有( D )A .自由电子定向移动的速率为v 0B .自由电子定向移动的速率为v =I neSC .自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD .自由电子定向移动的速率为v =I ne6. (多选)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q ,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流应有( AB )A .若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍B .若电荷量不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍C .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大D .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小7. 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( B )A.I ΔleS m 2eU B.I Δl e m 2eU C.I eS m 2eU D.IS Δl e m 2eU8. 如图所示的电解槽接入电路后,在t 秒内有n 1个1价正离子通过溶液内截面S ,有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ,设e 为基元电荷,以下说法正确的是( D )A .当n 1=n 2时电流强度为零B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度为I=n1-n2etC.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度I=n2-n1etD.电流方向从A→B,电流强度I=n2+n1et9. 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。

高考物理专题复习精品:恒定电流

高考物理专题复习精品:恒定电流

第八章恒定电流( 附参考答案)第一节基本概念和定律基础知识一、电流、电阻和电阻定律1.电流:电荷的定向移动形成电流.(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差.(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。

①I=Q/t ;假设导体单位体积内有n 个电子,电子定向移动的速率为V,则I=neSv②表示电流的强弱,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.3 6③单位是:安、毫安、微安1A=10 mA=10 μA2.电阻、电阻定律(1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I 无关.(2)电阻定律:导体的电阻R 与它的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比. R=ρL/S(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响.3.半导体与超导体(了解内容)(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,(2)半导体的应用:①热敏电阻: 能够将温度的变化转成电信号, 测量这种电信号, 就可以知道温度的变化.②光敏电阻: 光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.(3)超导体超导现象:某些物质在温度降到绝对零度附近时, 电阻率突然降到几乎为零的现象.应用: 超导电磁铁、超导电机等例1.( 2003 ·上海高考物理卷考题)若氢原子的核外电子绕核做半径为r 的匀速圆周运动,则其角速度ω= ;电子绕核的运动可等效为环形电流,则电子运动的等效电流I= .(已知电子的质量为m ,电荷量为e,静电常量用k 表示)例2.如图7-1-16 示,假如考虑温度对电阻率的影响,能较正确反映通过灯泡的电流I 与灯泡两端电压U 关系的图线是图中的()二、部分电路欧姆定律图7-1-161、导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R 成反比。

高中物理 选修【恒定电流】典型题(带解析)

高中物理 选修【恒定电流】典型题(带解析)

高中物理 选修 恒定电流 一、【电路的基本概念和规律】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 .ρIneSmD .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 .电动机的输入功率为576 WB .电动机的内电阻为4 ΩC .该车获得的牵引力为104 ND .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.二、【闭合电路欧姆定律】1.电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此( ) A .电动势是一种非静电力B .电动势越大,表明电源储存的电能越多C .电动势的大小是非静电力做功能力的反映D .电动势就是闭合电路中电源两端的电压解析:选C .电动势E =W 非q ,它不属于力的范畴,A 错误;电动势表征非静电力做功的本领,电动势越大,表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大,B 错误,C 正确;电动势与电压是两个不同的概念,通常情况下,电动势大于闭合电路电源两端电压,D 错误.2.两个相同的电阻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 .R 2D .无法计算解析:选B .当两电阻串联接入电路中时I =E 2R +r ,当两电阻并联接入电路中时I =ER 2+r ×12,由以上两式可得:r =R ,故选项B 正确. 3.如图所示电路,电源内阻不可忽略,电表均为理想电表.开关S 闭合后,在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )A .电压表与电流表的示数都减小B .电压表与电流表的示数都增大C .电压表的示数增大,电流表的示数减小D .电压表的示数减小,电流表的示数增大解析:选A .由变阻器R 0的滑动端向下滑动可知,R 0接入电路的有效电阻减小,R总减小,由I =ER 总+r 可知I 增大,由U 内=Ir 可知U 内增大,由E =U 内+U 外可知U 外减小,故电压表示数减小.由U 1=IR 1可知U 1增大,由U 外=U 1+U 2可知U 2减小,由I 2=U 2R 2可知电流表示数减小,故A 正确.4.(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强电阻越大.为探测有无磁场,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势E 和内阻r 不变,在没有磁场时调节变阻器R 使电灯L 正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则( )A .电灯L 变亮B .电灯L 变暗C .电流表的示数减小D .电流表的示数增大解析:选AC .探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻阻值变大,则电路的总电阻变大,根据I=ER总可知总电流变小,所以电流表的示数减小,根据U=E-Ir,可知I 减小,U增大,所以电灯两端的电压增大,电灯L变亮,故A、C正确,B、D错误.5.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,下列说法正确的是()A.电压表和电流表的示数都增大B.灯L2变暗,电流表的示数减小C.灯L1变亮,电压表的示数减小D.灯L2变亮,电容器的带电荷量增加解析:选C.将滑动变阻器的滑片P向下调节,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,路端电压U减小,干路电流I增大,则电压表的示数减小,灯L1变亮,U1增大,R与灯L2并联电路的电压U2=U-U1,则U2减小,即I2减小,灯L2变暗,电容器的带电荷量减少,流过电流表的电流I A=I-I2,I增大,I2减小,则I A增大,电流表的示数增大,故C正确.6.(多选)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线,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路,由图象可知()A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5 ΩB.电阻R的阻值为1 ΩC.电源的输出功率为4 WD.电源的效率为50%解析:选ABC.由图线Ⅰ可知,电源的电动势为3 V,内阻为r=EI短=0.5 Ω;由图线Ⅱ可知,电阻R的阻值为1 Ω,该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I=Er+R =2 A,路端电压U=IR=2 V(可由题图读出),电源的输出功率为P=UI=4 W,电源的效率为η=UIEI×100%≈66.7%,故选项A 、B 、C 正确,D 错误.7.如图甲所示为某一小灯泡的U -I 图线,现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R 串联,接在内阻为1 Ω、电动势为3 V 的电源两端,如图乙所示,则( )A .通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A ,此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WB .通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A ,此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WC .通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A ,此时每盏小灯泡的电功率约为0.2 WD .通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A ,此时每盏小灯泡的电功率约为0.4 W解析:选C .由题图甲可以看出,当通过小灯泡的电流为0.2 A 时,对应灯泡两端的电压为1 V ,此时小灯泡的电阻为1 V0.2 A =5 Ω,两小灯泡并联后的电阻R 并=2.5 Ω,灯泡两端电压U 并=R 并R 总E =2.57.5×3 V =1 V ,恰好符合串联电路电压关系,则每盏小灯泡的功率P L =0.2 W ,则A 项错误,C 项正确.同理,可知B 、D 项错误.8.如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的A 、B 两灯变亮,C 、D 两灯变暗,故障的原因可能是( )A .R 1短路B .R 2断路C .R 2短路D .R 3短路解析:选D .A 灯在干路上,A 灯变亮,说明电路中总电流变大,由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小,这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路,选项B 被排除;因为短路部分的电阻变小,分压作用减小,与其并联的用电器上的电压降低,C 、D 两灯变暗,A 、B 两灯变亮,这说明发生短路的电阻与C 、D 两灯是并联的或间接并联,而与A 、B 两灯是串联的或间接串联关系.观察电路中电阻的连接形式,只有R 3短路符合条件.故应选D .9.如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是()A.电流表、电压表的读数均变小B.电源内阻消耗的功率变大C.液滴将向上运动D.电源的输出功率变大解析:选C.当L的灯丝突然烧断时电路中总电阻增大,则总电流减小,电源的内电压和R1两端的电压减小,由闭合电路的欧姆定律可知,路端电压增大,故电容器C两端的电压增大,板间场强增大,带电液滴所受的电场力增大,则该液滴将向上运动,C正确;由于C两端的电压增大,R2、R3中的电流增大,则电流表、电压表的读数均变大,A错误;因干路电流减小,则电源内阻消耗的功率变小,B错误;由于电源的内、外电阻的关系未知,不能判断电源的输出功率如何变化,D错误.10.(多选)如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是()A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率C.当R2=0时,R1获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大解析:选AC.在讨论R2的电功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为R1+r的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图所示),R2的电功率是等效电源的输出功率.显然当R2=R1+r时,R2获得的电功率最大,A项正确;讨论R1的电功率时,由于R1为定值,根据P=I2R知,电路中电流越大,R1上的电功率就越大(P1=I2R1),所以,当R2=0时,R1获得的电功率最大,故B项错误,C项正确;讨论电源的输出功率时,R 1+R 2为外电阻,内电阻r 恒定,由于题目没有给出R 1和r 的具体数值,所以当R 2=0时,电源输出功率不一定最大,故D 项错误.11.两位同学在实验室中利用如图甲所示的电路进行实验,调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时,一位同学记录电流表○A 和电压表○V 1的测量数据,另一位同学记录电流表○A 和电压表○V 2的测量数据.两位同学根据记录的数据描绘出如图乙所示的两条U -I 图线.则图象中两直线的交点表示的物理意义是( )A .滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最右端B .电源的输出功率最大C .定值电阻R 0上消耗的功率为1.0 WD .电源的效率达到最大值解析:选B .由题图可得,电源电动势E =1.5 V ,内阻r =1 Ω,在交点位置有R +R 0=U 1I =2 Ω,R 0=U 2I=2 Ω,则R =0,滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端,选项A 错误;当电路中外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,但R 0>r ,故改变滑动变阻器的阻值时无法使电路中外电阻等于电源内阻,此时外电阻越接近电源内阻,电源的输出功率越大,故选项B 正确;P =U 2I =0.5 W ,选项C 错误;电源的效率η=EI -I 2r EI,电流越小,电源的效率越大,可见滑动变阻器的滑动触头P 滑到最右端时电源的效率最大,选项D 错误.12.(多选)如图所示,电源电动势为E ,内阻为r .电路中的R 2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R 0为定值电阻,R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当开关S 闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.下列说法中正确的是( )A .只逐渐增大对R 1的光照强度时,电阻R 0消耗的电功率增大,电阻R 3中有向上的电流B .只调节电阻R 3的滑动端P 2向上端移动时,电源消耗的电功率变大,电阻R 3中有向上的电流C .只调节电阻R 2的滑动端P 1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动D .若断开开关S ,带电微粒向下运动解析:选AD .当逐渐增大光照强度时,光敏电阻R 1的阻值减小,依据“串反并同”可知电流I 增大,则P R 0增大,U C 增大,Q C =CU C 增大,即电容器充电,R 3中有向上的电流,A 正确;当P 2向上移动时,U C 不变,R 3中没有电流,故B 错误;当P 1向下移动时,I不变,但U C 变大,E C =U C d 变大,电场力F C =U C q d变大,微粒向上运动,故C 错误;若断开开关S ,电容器放电,U C 降为0,则微粒由于重力作用而向下运动,故D 正确.13.如图所示,长为L 的两平行金属板水平放置,接在直流电路中,图中R 为滑动变阻器,一带电微粒自两板左侧中央以某初速度v 0平行于金属板进入两板间,若将滑动变阻器的滑片P 置于最下端b 处,带电微粒将落在下板上距离左端L 3处;若滑片P 与b 端间电阻为18 Ω,带电微粒将沿直线运动;若要微粒不打到金属板上,则滑片P 与b 端间电阻R 的范围应为( )A .12 Ω<R <20 ΩB .16 Ω<R <20 ΩC .12 Ω<R <24 ΩD .16 Ω<R <24 Ω 解析:选B .设两平行金属板间距为d ,当滑动变阻器的滑片P 置于b 处时,两平行板间的电压为0,得d 2=12gt 21,L 3=v 0t 1;当滑片P 与b 端间电阻为18 Ω时,有qU 0d =mg .若要微粒刚好不打到金属板上,应满足d 2=12at 22,L =v 0t 2,qU 1d -mg =ma 或mg -qU 2d =ma ,由以上各式可求得U 1=109U 0,U 2=89U 0,由串联电路的分压规律可求得电阻R 1=109R 0=20 Ω,R 2=89R 0=16 Ω,所求R 的范围为16 Ω<R <20 Ω,选项B 正确. 14. (多选)如图所示,D 是一只理想二极管,水平放置的平行板电容器AB 内部原有带电微粒P 处于静止状态.下列措施下,关于P 的运动情况说法正确的是( )A .保持S 闭合,增大A 、B 板间距离,P 仍静止B .保持S 闭合,减小A 、B 板间距离,P 向上运动C .断开S 后,增大A 、B 板间距离,P 向下运动D .断开S 后,减小A 、B 板间距离,P 仍静止解析:选ABD .保持S 闭合,电源的路端电压不变,增大A 、B 板间距离,电容减小,由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,其电量不变,由推论E =4πkQ εr S得到,板间场强不变,微粒所受电场力不变,仍处于静止状态,故A 正确;保持S 闭合,电源的路端电压不变,电容器的电压不变,减小A 、B 板间距离,由E =U d可知,板间场强增大,电场力增大,微粒将向上运动,故B 正确;断开S 后,电容器的电量Q 不变,由推论E =4πkQ εr S得到,板间场强不变,微粒所受电场力不变,仍处于静止状态,故C 错误,D 正确.三、【电学实验基础】1.如图所示,其中电流表A 的量程为0.6 A ,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A ;R 1的阻值等于电流表内阻的12;R 2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是________.A .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A解析:选C .当接线柱1、2接入电路时,R 1与电流表并联,由于R 1=R A 2,可知流过R 1的电流为流过电流表电流的2倍,所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍,所以每一小格是原来的3倍,即为0.06 A ,所以A 、B 错误;当接线柱1、3接入电路时,电流表与R 1并联,然后再与R 2串联,串联电阻对电流无影响,与1、2接入电路的效果一样,所以每一小格表示0.06 A ,C 正确,D 错误.2.写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数:(1)游标卡尺的读数为________mm ;(2)螺旋测微器的读数为________mm.解析:(1)由图甲所示游标卡尺可知,主尺示数是1.0 cm =10 mm ,游标尺示数是0×0.05 mm =0.00 mm ,游标卡尺示数为10 mm +0.00 mm =10.00 mm.(2)由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为3.5 mm ,可动刻度示数为35.3×0.01 mm =0.353 mm ,螺旋测微器示数为3.5 mm +0.353 mm =3.853 mm.答案:(1)10.00 (2)3.8533.如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,若当时使用的是该表的0~3 V 量程,那么电压表读数为________V ,若当时使用的是该表的0~15 V 量程,那么电压表读数应为________V ;如图乙所示的电阻箱的读数为________Ω.解析:0~3 V 量程最小刻度是0.1 V ,要向下估读一位,读1.15 V(由于最后一位是估读的,有偶然误差,读成1.14~1.16 V 都算正确).0~15 V 量程最小刻度为0.5 V ,只要求读到0.1 V 这一位,所以读5.7 V(5.6~5.8 V 都算正确).图乙中的电阻箱有6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率,将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率,从最高位依次往下读,即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Ω.答案:1.15(1.14~1.16均可) 5.7(5.6~5.8均可) 84 580.24.有一只满偏电流I g =5 mA ,内阻R g =400 Ω的电流表G .若把它改装成量程为10 V 的电压表,应________联一个________Ω的分压电阻,该电压表的内阻为________Ω;若把它改装成量程为3 A 的电流表,应________联一个________Ω的分流电阻,该电流表的内阻为________Ω.解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻.由欧姆定律得U =I g (R g +R 1),分压电阻R 1=U I g -R g =105×10-3 Ω-400 Ω=1 600 Ω,该电压表内阻R V =R g +R 1=2 000 Ω.改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得I g R g =(I -I g )R 2.分流电阻R 2=I g I -I g R g =5×10-3×4003-5×10-3 Ω=0.668 Ω.该电流表内阻R A =R 2R g R 2+R g=I g R g I =0.667 Ω. 答案:串 1 600 2 000 并 0.668 0.6675.某同学用伏安法测定待测电阻R x 的阻值(约为10 k Ω),除了R x 、开关S 、导线外,还有下列器材供选用:A .电压表(量程0~1 V ,内阻约10 k Ω)B .电压表(量程0~10 V ,内阻约100 k Ω)C .电流表(量程0~1 mA ,内阻约30 Ω)D .电流表(量程0~0.6 A ,内阻约0.05 Ω)E .电源(电动势1.5 V ,额定电流0.5 A ,内阻不计)F .电源(电动势12 V ,额定电流2 A ,内阻不计)G .滑动变阻器R 0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确,电压表选用________,电流表选用________,电源选用________.(均填器材的字母代号)(2)画出测量R x 阻值的实验电路图.(3)________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是______________________.解析:(1)若电源选用E ,则通过R x 的最大电流为0.15 mA ,两个电流表均无法准确测量,故电源应选用F.由此可知电路中的最大电流约为1.2 mA,故电流表选用C.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压,故电压表选用B.(2)因为待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.滑动变阻器的阻值范围很小,应采用分压接法,实验电路图如图所示.(3)因为电流表采用内接法,电压表测出的电压为R x与电流表串联后两端电压,U测>U实,而R=UI,所以R测>R实.答案:(1)B C F(2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压6.用一段长80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验.(1)用多用电表粗测电阻丝的电阻,测量值约为6.0 Ω.(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图甲所示,由此可知金属丝直径的测量结果为________mm.(3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:A.直流电源(电动势约为4.5 V,内阻很小)B.电压表(量程3 V,内阻约3 kΩ)C.电压表(量程15 V,内阻约15 kΩ)D.电流表(量程0.6 A,内阻约0.125 Ω)E.电流表(量程3 A,内阻约0.025 Ω)F.滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,最大允许电流1 A)G.滑动变阻器(阻值范围0~200 Ω,最大允许电流2 A)H.开关、导线若干要求操作简便且能保证测量准确度,在供选择的器材中,电流表应选择________,电。

2020届高考物理一轮复习讲义:第八章 恒定电流第1讲 电流 电阻 电功及电功率(含答案)

2020届高考物理一轮复习讲义:第八章 恒定电流第1讲 电流 电阻 电功及电功率(含答案)

第1讲 电流 电阻 电功及电功率板块一 主干梳理·夯实基础【知识点1】 电流 电阻定律 Ⅰ 1.电流(1)形成电流的条件①导体中有能够自由移动的电荷。

②导体两端存在电压。

(2)电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反。

电流虽然有方向,但它是标量。

(3)定义式:I =qt 。

(4)微观表达式:I =nqS v 。

(5)单位:安培(安),符号A,1 A =1 C/s 。

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 =UR。

(3)适用条件:适用于金属导电和电解液导电,适用于纯电阻电路。

(4)伏安特性曲线①定义:在直角坐标系中,用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出I -U 的关系图象,叫做导体的伏安特性曲线。

②线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,这样的电学元件叫做线性元件。

如图甲所示。

③非线性元件:伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。

如图乙所示。

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 。

(3)适用条件:粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液。

4.电阻率(1)计算公式:ρ=RS l。

(2)物理意义:电阻率是反映材料导电性能优劣的物理量。

温度一定时,某种材料的电阻率由这种材料的性质决定,与导体的大小、形状无关。

(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。

③一些合金:几乎不受温度的影响。

【知识点2】电功率、焦耳定律Ⅰ1.电功(1)定义:电流做的功。

(2)公式:W=qU=IUt(适用于任何电路)。

(3)单位:国际单位是焦耳(J),常用单位是度(kW·h),1_kW·h=3.6×106_J。

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考点1 电路的基本概念与规律
考点1.1 电流的概念及表达式
1.形成电流的条件
(1)导体中有能够自由移动的电荷.
(2)导体两端存在电压.
2.电流
(1)定义式:I =q t .
其中q 是某段时间内通过导体横截面的电荷量.
a.若是金属导体导电,则q 为自由电子通过某截面的电荷量的总和.
b.若是电解质导电,则异种电荷反向通过某截面,q =|q 1|+|q 2|.
(2)带电粒子的运动可形成等效电流,如电子绕原子核的运动、带电粒子在磁场中的运动,此时I =q T ,q 为带电粒子的电荷量,T 为周期.
(3)方向:电流是标量,为研究问题方便,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极,在内电路中电流由电源负极到正极.
(4)微观表达式:假设导体单位体积内有n 个可自由移动的电荷,电荷定向移动的速率为v ,电荷量为q ,导体横截面积为S ,则I =nqSv .
1. 关于电流的说法中正确的是( D )
A.根据I =q t
,可知I 与q 成正比
B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流
C.电流有方向,电流是矢量
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
2. 关于对电流的理解,下列说法中正确的是( D )
A.只有自由电子的定向移动才能形成电流
B.电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向
C.同一段电路中,相同时间内通过各不同横截面的电荷量一定不相等
D.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
3. 如图所示,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( A )
A .vq B.q v C .qvS D .qv /S
4. 铜的原子量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子有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( D )
A .光速c B.I neS C.ρI neSm D.mI neSρ
5. 一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ,导体单位长度内的自由电子数为n ,金属内的自由电子的电荷量为e ,自由电子做无规则热运动的速率为v 0,导体中通过的电流为I .则下列说法中正确的有( D )
A .自由电子定向移动的速率为v 0
B .自由电子定向移动的速率为v =I neS
C .自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D .自由电子定向移动的速率为v =I ne
6. (多选)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q ,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流应有( AB )
A .若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
B .若电荷量不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
C .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大
D .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小
7. 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( B )
A.IΔl
eS
m
2eU
B.
IΔl
e
m
2eU
C.
I
eS
m
2eU
D.
ISΔl
e
m
2eU
8. 如图所示的电解槽接入电路后,在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S,有n2个1价负离子通过溶液内截面S,设e为基元电荷,以下说法正确的是( D )
A.当n1=n2时电流强度为零
B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度为I=n1-n2e
t
C.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度I=n2-n1e
t
D.电流方向从A→B,电流强度I=n2+n1e
t
9. 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( C )
A.mv2
2eL
B.
mv2Sn
e
C.ρnev D.
ρev
SL
10. 夏季某日午后,某地区距地面约1 km的空中有两块乌云,相距3 km,它们因与空气摩擦带电,致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109 V不变.已知空气的电场击穿场强为
3×106 V/m.请对以下问题进行估算.
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣?
(2)当电闪雷鸣时,若两块乌云之间通过的电荷量为500 C,可释放多少能量?
(3)这次放电现象历时约0.01 s,则其平均电流约为多大?
【答案】(1)1 000 m (2)1.5×1012 J (3)5×104 A。

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