2021版一轮复习名师导学物理文档：第8章 章末总结 提 恒定电流Word版含解析
2021年高考物理一轮复习第八章恒定电流第2讲电路的基本规律和应用学案
2021年高考物理一轮复习第八章恒定电流第2讲电路的基本规律和应用学案微知识1 电路的连接1．串、并联电路的特点2.几个有用的结论(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支路电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大。
(3)某电路中不管电阻如何样连接，该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。
微知识2 闭合电路欧姆定律1．闭合电路(2)内、外电压的关系：E＝U内＋U外。
2．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：I＝ER＋r(只适用于纯电阻电路)。
3．路端电压与外电阻的关系4．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内阻。
一、思维辨析(判定正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
)1．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
(√)2．不管是串联电路依旧并联电路，只要其中某一个电阻的阻值变大，总电阻就变大。
(√) 3．闭合电路中外电阻越大，路端电压越大，电源输出功率越大。
(×)4．电源的输出功率越大，电源的效率越高。
(×)5．含电容器的直流电路稳固时，电容器所在的电路为断路状态。
(√)二、对点微练1．(电动势)下列关于电源电动势的说法正确的是( )A．在某电池的电路中，每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么那个电池的电动势是0.5 VB ．电源的路端电压增大时，其电源提供的电能一定也增大C ．不管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解析 依照电动势定义，由E ＝W q得E ＝2 V ，选项A 错误；电源的电动势与外电路无关，只由电源自身的性质决定，选项B 错误，选项C 正确；电源的电动势大，所提供的能量不一定大，电源提供的电能等于通过电源的电荷量与电动势之积，选项D 错误。
2021版高考物理一轮复习第八章恒定电流1第一节部分电路及其规律学案
第一节部分电路及其规律[考点要求]1．欧姆定律(Ⅱ) 2.电阻定律(Ⅰ) 3.电阻的串联、并联(Ⅰ) 4．电源的电动势和内阻(Ⅱ) 5.闭合电路的欧姆定律(Ⅱ) 6.电功率、焦耳定律(Ⅰ)实验八：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线实验十：测定电源的电动势和内阻实验十一：练习使用多用电表[高考导航]第一节部分电路及其规律[学生用书P153]【基础梳理】提示：定向 q t安培(安) 正电荷 A I ＝nqSv 正比 反比 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 ＝Q t＝I 2R【自我诊断】1．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．( ) (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)×2．做一做(1)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“220 V，60 W”，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，B正确．(2)(多选)如图所示是电阻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提示：选AD.由图可知通过该定值电阻的电流与电压成正比，A正确；电阻R＝UI＝105Ω＝2 Ω，B错误；由于I－U图线中纵横坐标单位长度表示数值不同，所以R≠1tan α，C错误；在R两端加上6.0 V电压时，I＝UR＝3 A，每秒通过导体横截面的电荷量q＝It＝3.0 C，D正确．电流、电阻、电阻定律[学生用书P154]【知识提炼】1．三个电流表达式的比较公式适用范围字母含义公式含义定义式I＝qt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∝1t微观式I＝nqSv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的大小决定式I＝UR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电阻率是影响导体电阻大小的因素之一，导体的长度、横截面积一定时，导体材料的电阻率越大，导体的电阻越大．3．电阻的决定式和定义式的区别公式R＝ρlSR＝UI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定电阻的方法，并不能说明电阻与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1．(2020·湖北武汉四月调研)2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000 倍．电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝1ρ.下列说法正确的是( )A．材料的电导率越小，其导电性能就越强B．材料的电导率与材料的形状有关C．电导率的单位是Ω－1·m－1D．电导率大小与温度无关解析：选C.由题知，材料的电导率越小，电阻率越大，阻碍电流的本领越强，导电性能越差，A 错误；电导率与电阻率一样，与材料的长度、横截面积等无关，而与材料本身及温度、压力等有关，B 、D 错误；电阻率的单位是Ω·m ，则电导率的单位是Ω－1·m －1，C 正确．2．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是( )A ．电流大小为ve2πr ，电流方向为顺时针B ．电流大小为ver，电流方向为顺时针 C ．电流大小为ve2πr ，电流方向为逆时针D ．电流大小为ve r，电流方向为逆时针解析：选C.电子做圆周运动的周期T ＝2πr v ，由I ＝e T 得I ＝ve2πr ，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针．欧姆定律 伏安特性曲线[学生用书P155]【知识提炼】1．欧姆定律的“二同”同体性 指I 、U 、R 三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体 同时性指U 和I 必须是导体上同一时刻的电压和电流定义用纵坐标表示电流I 、横坐标表示电压U ，画出的I －U 图象 应用(1)伏安特性曲线上每一点的纵、横坐标对应此时的电流值、电压值 (2)I －U 图象中图线上某点与O 点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小(3)I －U 图象中图线上某点到I 轴、U 轴的垂线与坐标轴所围的面积对应此时的电功率两类图线(1)线性元件的伏安特性曲线(图甲中a、b)是过原点的直线，表明它的电阻是不变的(2)非线性元件的伏安特性曲线(图乙中c、d)是曲线，表明它的电阻是变化的3.I＝UR与R＝UI的区别(1)I＝UR表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比．(2)R＝UI表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”．【典题例析】(多选)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＝U1I2C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2－I1D．对应P点，小灯泡的功率为矩形PQOM所围面积大小[解析] 由于灯泡的电阻在图线上的每一点都是R＝UI，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，故D正确．[答案] ABD【迁移题组】迁移1 对伏安特性曲线的理解1．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U I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＝U I＝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，U I值增大，导体为非线性元件，C 、D 错误．迁移2 伏安特性曲线在电路中的实际应用2．(多选)在如图甲所示的电路中，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S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时( )A ．L 1两端的电压为L 2两端电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4解析：选BD.电路中的总电流为0.25 A ，L 1中电流为0.25 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知L 1两端的电压为3.0 V ，L 1消耗的电功率为P 1＝U 1I 1＝0.75 W ，B 正确；根据并联电路规律可知，L 2中的电流为0.125 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知其两端电压大约为0.3 V ，故L 1两端的电压约为L 2两端电压的10倍，A 错误；由欧姆定律可知，L 2的电阻为R 2＝U 2I 2＝0.30.125Ω＝2.4 Ω，C 错误；L 2消耗的电功率为P 2＝U 2I 2＝0.3×0.125 W ＝0.037 5 W ，即L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4，D 正确．迁移3 对U －I 图象的应用3.将四个定值电阻a 、b 、c 、d 分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示．其中阻值最接近的两个电阻是( )A ．a 和bB ．b 和dC ．a 和cD ．c 和d解析：选A.本题考查U －I 图象的意义．根据R ＝U I知，定值电阻的U －I 图线的斜率表示定值电阻的阻值．在U －I 图中分别连接O 与4个点，根据它们的倾斜度可知，a 和b 的阻值最接近，故选A.运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题1．如图所示，非线性元件的I －U 图线是曲线，导体电阻R n ＝U n I 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．2．I －U 图线中的斜率k ＝1R，斜率k 不能理解为k ＝tan θ(θ为图线与U 轴的夹角)，因坐标轴的单位可根据需要人为规定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角θ是不同的．电功 电功率 热功率[学生用书P156]【知识提炼】1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较2．非纯电阻电路的分析方法 (1)抓住两个关键量确定电动机的电压U M 和电流I M 是解决所有问题的关键．若能求出U M 、I M ，就能确定电动机的电功率P ＝U M I M ，根据电流I M 和电动机的电阻r 可求出热功率P r ＝I 2M r ，最后求出输出功率P 出＝P －P r .(2)坚持“躲着”求解U M 、I M首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流，然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压U M 和电流I M .(3)应用能量守恒定律分析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．【典题例析】(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 ＝EIB ．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，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，C 正确，D 错误．[答案] BC【迁移题组】迁移1 纯电阻电路中的计算1．如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8 V ，乙电路两端的电压为16 V ．调节变阻器R 1和R 2使两灯泡都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P 1和P 2，两电路中消耗的总功率分别为P 甲和P 乙，则下列关系中正确的是( )A ．P 甲＜P 乙B ．P 甲＞P 乙C ．P 1＞P 2D ．P 1＝P 2解析：选D.设灯泡额定电流为I, 则两灯泡都正常发光，电流均为额定电流I ，甲电路中总电流I 甲＝2I ，乙电路中总电流I 乙＝I ，所以P 甲＝U 甲I 甲＝8×2I ＝16I ，P 乙＝U 乙I 乙＝16×I ＝16I ，P 甲＝P 乙，A 、B 均错误；R 1消耗的功率P 1＝P 甲－2P 灯，R 2消耗的功率P 2＝P 乙－2P 灯，故P 1＝P 2，C 错误，D 正确．迁移2 非纯电阻电路中的计算2．一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V 电压后正常工作，消耗功率66 W ，求： (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？解析：(1)因为P 入＝IU 所以I ＝P 入U ＝66220A ＝0.3 A. (2)电风扇正常工作时转化为内能的功率为P 内＝I 2R ＝0.32×20 W ＝1.8 W电风扇正常工作时转化为机械能的功率为P 机＝P 入－P 内＝66 W －1.8 W ＝64.2 W电风扇正常工作时的效率为η＝W 机W 总＝P 机P 入＝64.266×100%≈97.3%.(3)电风扇的扇叶被卡住后通过电风扇的电流I ＝U R ＝22020A ＝11 A 电动机消耗的电功率P ＝IU ＝11×220 W ＝2 420 W.电动机的发热功率P 内＝I 2R ＝112×20 W ＝2 420 W.答案：(1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3% (3)11 A 2 420 W 2 420 W[学生用书P157]串、并联电路的分析与计算【对点训练】1.(2020·山西晋城一模)如图所示的电路中，电源电动势E＝10 V，内电阻不计，电阻R1＝14.0 Ω，R2＝6.0 Ω，R3＝2.0 Ω，R4＝8.0 Ω，电容器的电容C＝2 μF，开关S1、S2闭合，下列说法正确的是( )A．电容器两端电势相等，电容器不带电荷B．电容器所带的电荷量为1×10－5CC．若仅将开关S2断开，电容器所带的电荷量为零D．若仅将开关S2断开，电容器所带的电荷量改变了6×10－6C解析：选B.由图可知，U R1∶U R2＝R1∶R2＝7∶3，且U R1＋U R2＝10 V，得U R1＝7 V，U R2＝3 V，同理可得U R3＝2 V，U R4＝8 V，则b点电势高，下极板带正电，A错误；U ba＝8 V－3 V＝5 V，Q＝CU ba＝2×10－6×5 C＝1×10－5C，B正确；开关S2断开后，U ab＝U R3＝2 V，Q′＝CU ab＝2×10－6×2 C＝4×10－6 C，此时下极板带负电，变化的电荷量为ΔQ＝Q＋Q′＝1.4×10－5 C，C、D错误．2．(多选)如图所示，电源电动势为E、内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计．则下列说法正确的是( )A．若电阻R2短路，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流B．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从a到b的电流C．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流D．在将S断开，电路稳定后，油滴向下运动，G中无电流通过解析：选BD.若电阻R2短路，则电容器两极板间的电压为零，油滴向下运动，A错误；滑片向下移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电容器两端电压减小，电容器放电，电场减弱，油滴向下加速运动，G中有从a到b的电流，B正确；在滑片P向上移动的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻增大，故电路总电阻增大，路端电压增大，电路总电流减小，即通过R1的电流减小，所以R1两端的电压减小，而路端电压是增大的，所以滑动变阻器两端电压增大，电容器处于充电状态，G中有从b到a的电流，因电容器两极板间的电压增大，则两极板间的电场强度增大，所以油滴向上加速运动，C错误；将S断开，由于电容器放电，两极板间的电压减小，所以两极板间的电场强度减小，故油滴不能保持静止状态，油滴向下运动，当电路稳定后，电路中无电流，D正确．[学生用书P353(单独成册)](建议用时：40分钟)一、单项选择题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流过导体横截面的电荷量，故A 错，C 对；电流的微观表达式I ＝neSv ，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；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．2．(2020·北京海淀区高三上学期期末)手机充电器又名电源适配器．手机常用锂离子电池的充电器采用的是恒流限压充电，充电器上所标注的输出参数如图甲所示，充电的锂离子电池标识如图乙所示．对于电源适配器与锂电池，下列说法正确的是( )A ．手机电池标识的mAh 是电功的单位B ．电源适配器输出的电压是6 V 交流电C ．如果工作电流是200 mA ，手机电池能连续工作约8个小时D ．手机充电时会微微发热，所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置解析：选C.根据q ＝It ，手机电池标识的mAh 是电荷量的单位，A 错误；电源适配器输出的电压是6 V 直流电，DC 表示直流，AC 表示交流，B 错误；如果工作电流是200 mA ，手机电池能连续工作的时间：t ＝q I ＝1 650 mAh 200 mA＝8.25 h ≈8 h ，C 正确；手机充电时会微微发热，说明有很小部分电能被手机充电器转化为内能，D 错误．3.一根长为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.mv 22eLB.mv 2Sn eC ．ρnev D.ρev SL解析：选C.由电流定义可知：I ＝q t ＝nvtSe t ＝neSv ，由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neSv ·ρL S ＝ρneLv ，又E ＝U L，故E ＝ρnev ，选项C 正确．4.如图所示，a ，b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )A ．a 代表的电阻丝较粗B ．b 代表的电阻丝较粗C ．a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D ．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析：选B.b 图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R ＝ρL S ，可知b 代表的电阻丝较粗，B 正确，A 、C 错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D 错误．5．(2020·河北邢台一中月考)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＝22C.U 甲U 乙＝ 2D.U 甲U 乙＝2 解析：选C.由电阻定律R ＝ρl S ，P ＝U 2R，得U ＝P ×ρl S ＝P ×ρ4lπd 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.综上本题选C. 6.(2020·广东广州模拟)定值电阻R 1、R 2、R 3的阻值均为2 Ω，在电路中所消耗的电功率的最大值分别为10 W 、10 W 、2 W ，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为( )A ．22 WB ．12 WC ．15 WD ．16 W解析：选B.由题意知R 1＝R 2＝R 3＝2 Ω，P 1m ＝10 W ，P 2m ＝10 W ，P 3m ＝2 W ，首先分析两个并联电阻R 2、R 3所允许消耗的最大功率．因为R 2与R 3并联，则两端电压相等，由公式P ＝U 2R知道，R 2与R 3所消耗的功率一样．已知R 2与R 3本身允许的最大功率分别是10 W 和2 W ，所以R 2、R 3在该电路中的最大功率都是2 W ，否则会超过R 3的最大功率．再分析R 1在电路中允许的最大功率．把R 2与R 3看成一个并联电阻R ′，则电路就是R 1与R ′串联，而串联电路所流过的电流一样，再由P ＝I 2R 知道，R 1与R ′所消耗功率之比为R 1∶R ′，R 2与R 3的并联阻值R ′＝R 22，即R 1R ′＝2，所以R 1消耗的功率是并联电阻R ′的两倍，则R 1消耗的功率是2×4 W ＝8 W ＜10 W ，所以这部分电路消耗的总功率最大为2 W ＋2 W ＋8 W ＝12 W.7.某一导体的伏安特性曲线如图AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A ．B 点的电阻为12 ΩB ．B 点的电阻为40 ΩC ．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω解析：选B.A 点电阻R A ＝31.0×10－1 Ω＝30 Ω，B 点电阻R B ＝61.5×10－1 Ω＝40 Ω，故A 错误，B 正确；ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故C 、D 错误．8.(2020·海南高三上学期期末)如图所示，有一个双量程电流表，其中小量程为0～1A ．已知表头G 的满偏电流I g ＝500 mA ，定值电阻R 1＝20 Ω，R 2＝180 Ω，则表头G 的内阻R g 的值为( )A ．100 ΩB ．200 ΩC ．250 ΩD ．500 Ω解析：选B.当与表头G 并联的电阻越大时，量程越小，即当接线柱接两端时，量程最小．由欧姆定律可知：(R 1＋R 2)(I －I g )＝I g R g ，代入数据解得：R g ＝200 Ω，B 正确．9．一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 ＝P 4C ．PD ＝P 2 D ．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． 10.如图为一机器人，其额定功率为48 W ，额定工作电压为24 V ．机器人的锂电池容量为20 A ·h.则机器人( )A ．额定工作电流为20 AB ．充满电后最长工作时间为2 hC ．电池充满电后总电荷量为7.2×104CD ．以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J 解析：选C.根据P ＝UI 可知，额定电流应为：I ＝P U ＝48 W 24 V＝2 A ，故A 错误；机器人的锂电池容量为20 A ·h ，即当在额定电流2 A 下工作时，能够工作最长时间为10 h ，故B 错误；电源充满电后的总电荷量为q ＝It ＝20×3 600 C ＝7.2×104C ，故C 正确；额定电流下，机器人功率P ＝W t＝48 W ，即每秒消耗48 J 电能，故D 错误．11．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为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0.5 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 WC ．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：选C.由于电饭煲是纯电阻元件，所以R 1＝U I 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W ，其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J ，洗衣机为非纯电阻元件，所以R 2≠U I 2，P 2＝UI 2＝110 W ，其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J ，其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍．综上可知C 正确．二、多项选择题12.某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U －I 曲线如图所示．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，则( )A ．白炽灯的电阻随电压的增大而减小B ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为tan βC ．在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0D ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0解析：选CD.白炽灯的电阻随电压的增大而增大，A 错误；在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0，B 错误，D 正确；在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0，C 正确．13．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 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A 正确；因P 入＝P 出＋I 2r ，r ＝P 入－P 出I 2＝576－350122 Ω＝1.57 Ω，故B 错误；由P 出＝Fv ＝F f v ，F ＝F f ＝63 N ，故C 错误，D 正确．14．(2020·安徽宿州高三质检)额定电压均为220 V 的白炽灯L 1和L 2的U －I 特性曲线如图甲所示，现将和L 2完全相同的L 3与L 1和L 2一起按如图乙所示电路接入220 V 电路中．则下列说法正确的是( )A ．L 2的额定功率约为99 WB ．L 2的实际功率约为17 WC ．L 2的实际功率比L 3的实际功率小17 WD ．L 2的实际功率比L 3的实际功率小82 W解析：选ABD.由L 2的伏安特性曲线可得，在额定电压220 V 时的电流为0.45 A ，则L 2的额定功率为P 额＝U 额I 额＝99 W ，A 正确；图示电路为L 1和L 2串联再与L 3并联，所以L 1和L 2串联后两端的总电压为220 V ，那么流过L 1和L 2的电流及两灯的电压满足I 1＝I 2，U 1＋U 2＝220 V ，由L 1和L 2的U －I 图线可知，I 1＝I 2＝0.25 A ，U 1＝152 V ，U 2＝68 V ，故灯L 2的实际功率P 2＝I 2U 2＝17 W ，B 正确；由于L 3两端的电压为220 V ，故P 3＝P 额＝99 W ，则P 3－P 2＝82 W ，C 错误，D 正确．。
(江苏专用)2021版高考物理一轮复习第8章恒定电流第2节电路闭合电路的欧姆定律课件
27
3．某电流表内阻Rg为200 Ω，满偏电流Ig为2 mA，如图甲、乙 改装成量程为0.1 A和1 A的电流表，试求：
23
AC [由题图I-U图线可知R1∶R2＝1∶3，故A正确；把R1拉长 到原来的3倍后其电阻变为原来的9倍，等于3R2，故B错误；R1与R2 串联后接在电源上，由P＝I2R可知P1∶P2＝1∶3，故C正确；R1与 R2并联后接于电源上，则电流之比I1∶I2＝3∶1，故D错误。]
2．(多选)如图所示，甲、乙都是由一个灵敏电流表G和一个变 阻器R组成的电流，下列说法正确的是( )
B．90 000 Ω 9 500 Ω D．9 000 Ω 9 500 Ω
15
A [接a、b时，由串联电路特点有R总＝R1＋Rg＝UIg1，得R1＝UIg1 －Rg＝9 500 Ω。接a、c时，同理有R′总＝R1＋R2＋Rg＝UIg2，得R2＝ UIg2－Rg－R1＝90 000 Ω。]
16
关键能力全突破
14
4．(人教版选修3－1P52T4改编)如图是有两个量程的电压表，当
使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c两个端点时，量
程为0～100 V。已知电流表的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为1
mA，则电阻R1、R2的值是( )
A．9 500 Ω 90 000 Ω C．9 500 Ω 9 000 Ω
P1R1＝P2R2＝…＝PnRn
4
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的正电荷在电源
内从 负极 移送到 正极 所做的功。
(2)表达式：E＝
W q
。
(3)物理意义：反映了电源把 其他形式 的能转化为电能的本领
2021届高考物理一轮复习第八章恒定电流学案20210420212
2021届高考物理一轮复习第八章恒定电流学案20210420212[全国卷5年考情分析]基础考点常考考点命题概率常考角度欧姆定律(Ⅱ)电阻定律(Ⅰ)电源的电动势和内阻(Ⅱ) 电功率、焦耳定律(Ⅰ)以上4个考点未曾独立命题电阻的串联、并联 (Ⅰ)闭合电路的欧姆定律(Ⅱ)'16Ⅱ卷T17(6分)综合命题概率25% (1)欧姆定律、电阻定律、电阻的串、并联综合问题(2)闭合电路的动态分析、故障分析(3)焦耳定律、电路的能量分析(4)绘制并分析伏安特性曲线(5)伏安法测电阻(包括电表的内阻)、测定电源电动势和内阻(6)多用电表的使用及相关电路问题实验八：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)'17Ⅱ卷T23(9分)'16Ⅱ卷T23(9分)'15Ⅰ卷T23(9分)'15Ⅱ卷T23(9分)'14Ⅱ卷T22(6分)综合命题概率80%实验九：描画小电珠的伏安特性曲线'17Ⅰ卷T23(9分)综合命题概率30%实验十：测定电源的电动势和内阻'14Ⅰ卷T23(9分)综合命题概率30%实验十一：练习使用多用电表'17Ⅲ卷T23(9分)'13Ⅰ卷T23(8分)'13Ⅱ卷T23(7分)综合命题概率60%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)依照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。
(√)◎物理学史判定(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觉电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。
届高考物理一轮复习讲义：第八章 恒定电流第讲 电路 电路的基本规律 Word版含答案
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Ⅰ1.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＝W q。
(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Ⅱ1.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＝I2r。
(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。
最新-2021版高考物理全国通用大一轮复习讲义课件：第八章 恒定电流 第2讲 精品
余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是
题眼
答案
分析
A.电流表、电压表的读数均变小
RL增加
B.电源内阻消耗的功率变大
C.液滴将向上运动
√
I变小
D.电源的输出功率变大
不确定
并同：变大
并同：电压增加
串反：变小
题组阶梯突破
3.(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
A.路端电压为10 V
√
B.电源的总功率为10 W
C.a、b间电压的大小为5 V
√
D.a、b间用导线连接后，
电路的总电流为1 A
分析
解析
题组阶梯突破
1.如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为
题眼①
开关，V与A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合，现将S断开，则
③图线的斜率的绝对值为 电源的内阻 .
二、电路中的功率及效率问题
1.电源的总功率
(1)任意电路：P总＝ IE ＝ IU外 ＋IU内＝P出＋P内.
2
E
(2)纯电阻电路：P总＝ I2(R＋r) ＝
.
R＋r
2.电源内部消耗的功率
P内＝ I2r ＝IU内＝P总－P出.
3.电源的输出功率
(1)任意电路：P出＝ IU ＝IE－I2r＝P总－P内.
想电流表时，相当于RA串联在被测电路中，起分压作用，故
读数比理想电流表偏小.
【典例1】 两个定值电阻R1、R2串联接在U稳定于12 V的直流电源上，有
人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端，如图所示，电
物理专题复习总结八---恒定电流.docx
物理专题复习八 恒定电流电路欧姆定律 II 不要求解反电动势的 问题电阻定律I 电阻的串联、并联 I 电源的电动势和内阻 II 闭合电路的欧姆定律 II 电功率、焦耳定律I实验八：测定金属的电阻率（同时练习 使用螺旋测微器）要求会正确使用的 仪器主要有：刻度尺 、游标卡尺、螺旋测 微器、电流表、电压表、多用电表、滑动 变阻器、电阻箱等实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线实验十：测定电源的电动势和内阻实验十一：练习使用多用电表知识网络:串、并联电路的特点—电压表和电流表电路基本概念和定律一、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I 大【是有自山移动的电荷,外因是导体两端有电毎差.（2） 电流强度：通过导体横截而的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。
（定义）1二Q/t① 匸Q/t ；假设导体单位体积内冇n 个电子，电子定向移动的速率为”，则I=Nesv.②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.在外电路中正 一负，内电路中 负 f 正 ② 单位是：安、亳安、微安lA=10，mA=10、A③ 区分两种速率：电流传导速率（等于光速）和电荷定向移动速率（机械运动速率）。
2. 电阻、电阻定律电源用电器部分电路欧姻定律闭合电路欧娴定律 电功、电功率、焦耳定律电阻定律 —电阻的测量厂＞ 伏安法 Lf 欧姆表法电路(1)电阻：力口在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。
2：(定义)(比值定义)；U-I图线的斜率导体的电阻是由导体木身的性质决定的，与U.I无关.(2)电阻定律：温度一定时导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比。
R=p-(决定)S(3)电阻率：电阻率D是反映材料导电性能的物理最,山材料决定，但受温度的影响.二、部分电路欧姆定律(1)内容：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。
(2)公式：1 =匕R(3)适用范围：适用于金屈导体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件.(4) -------------------------------------------- 图象：匚雖皑伏轴性曲线导体中的电流随随导体两端电压变化图线，叫导体的伏安特性曲线。
2021届高三一轮复习物理资料第8章 第2讲恒定电流PPT教学课件
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第八章 恒定电流
[微点拨] (1)将电压表直接接在电源两极间，测得的电压U是指路端电压，不是内电阻两 端的电压，也不是电源电动势． (2)在电源的U－I图象中，如果U轴不从零开始、I轴从零开始，则纵轴的截距 仍为电源电动势E、图线的斜率的绝对值仍为电源的内阻r，但是横轴的截距不再是 短路电流I短．
第1轮 物理
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第八章 恒定电流
4.路端电压U与电流I的关系 (1)关系式：U＝____E_－__I_r____.(适用于任何电路) (2)电源的U－I图象 ①当电路断路即I＝0时，纵轴的截距为__电__源__电__动__势____. ②当外电路电压为U＝0时，横轴的截距为__短__路__电__流____. ③图线的斜率的绝对值为电源的__内__阻____.
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第八章 恒定电流
3．(人教版选修3－1 P52T2改编)(多选)如图画出了用电压表、电流表测量导体 电阻的两种电路图．图中电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.1 Ω，被测导体R的 真实电阻为87.4 Ω.测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量 值．如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻 测量值是( BC )
并联电路 I＝I1＋I2＋…＋In I1R1＝I2R2＝…＝InRn
U1＝U2＝…Un
R1总＝R11＋R12＋…＋R1n
P1R1＝P2R2＝…＝PnRn
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第八章 恒定电流
二、电源的电动势和内阻 1．电源 电源是把正电荷从__负__极____搬到__正__极____的一种装置；从能的转化角度看，电 源是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．
最新-2021版高考物理全国通用大一轮复习讲义课件：第八章 恒定电流 第1讲 精品
l
(2)表达式：R＝ρS.
(3)电阻率
①物理意义：反映导体的 导电性能 ，是表征 材料性质 的物理量.
②电阻率与温度的关系：
a.金属：电阻率随温度升高而 增大 .
b.半导体(负温度系数)：电阻率随温度升高而 减小 .
c.一些合金：几乎不受温度的影响.
2.部分电路欧姆定律
A.电动机的输出功率为14 W
√
B.电动机两端的电压为7.0 V
C.电动机产生的热功率为4.0 W
D.电源输出的功率为24 W
答案
解析
6.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热
的电阻及通电时间成正比.
(2)公式：Q＝ I2Rt .
4.电功率P＝IU和热功率P＝I2R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＝ I2R .
2
U
(2)对于纯电阻电路而言：P电＝P热＝IU＝I2R＝ .
R
2
U
(3)对于非纯电阻电路而言：P电＝IU＝ P热 ＋P其他＝ I2R ＋P其他≠
3.两个表达式
q
(1)定义式：I＝ t ，q为在时间t内通过导体横截面的电荷量.
(2)微观表达式：I＝ nqSv ，其中n为导体中单位体积内自由电荷的个
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
向移动的速率.
4.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
(2)电流I随时间t变化的图象与坐标轴所围面积表示通过导体横截面的电
高考物理一轮复习知识点总结-恒定电流
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！恒 定 电 流一、电荷定向移动形成电流。
1、形成电流的条件：要有自由电荷，导体两端存在电压。
即：自由电荷在电场力的作用下定向移动。
2、电流方向：正电荷定向移动的方向，负电荷定向移动的反方向。
3、电流（I ）：单位时间内流过导体横截面积的电荷量。
I=q/t q 表示电荷量，t 表示通电时间I=nqvS n ：单位体积内的自由电荷数 q ：自由电荷的电荷量v ：电荷定向移动的速率（非常小，数量级10—5m/s ） S ：导体横截面积国际单位：安培（A ） 1AmA 1mA=103μA 4、电流I 是标量，不是矢量。
二、欧姆定律：1、部分电路欧姆定律：导体中的电流与这段导体的两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。
公式：I=U/R适用条件：金属、电解液、纯电阻，对气态导体、晶体管等不适用。
2、闭合电路的欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
I=E/（R+r ）当外电阻增大，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小，电流增大，路端电压减小。
当电路开路时，根据U=E-Ir ，此时，U=E ；当电路短路时，E=Ir 。
3、电阻（R ）：导体对电流阻碍作用的大小。
公式： 。
R 与U 、I 无关，是导体的一种特性Sl R ρ=IU IU R ∆∆==决定导体电阻大小的因素——导体的电阻定律：ρ：导体的电阻率，ρ越大表示导体导电能力越差。
ρ的国际单位：Ω·ml表示导体的长度，S表示导体的横截面积。
相同条件下，温度越高导体的ρ越大。
超导现象：当温度足够低（有的接近于绝对零度），导体的ρ变为零。
半导体：相同条件下，温度越高导体的ρ越小。
三、串、并联电路基本关系式：电流关系电压关系电阻关系n个相同的电阻比例关系串联I=I1=I2U=U1+U2用电器分电压，电阻越大，分压越多。
R=R1+R2R总=nR0相当于增加导体长度总电阻大于分电阻并联I=I1+I2用电器分电流，电阻越大，分流越少。
高考物理大一轮复习 第八章 恒定电流教师用书-人教版高三全册物理教案
第八章⎪⎪⎪ 恒定电流考 纲 要 求考 情 分 析欧姆定律 Ⅱ近几年高考对本章内容主要以选择题的形式考查电路的基本概念和规律、闭合电路的欧姆定律等知识，实验部分那么以基本仪器使用和实验设计为主，题型以填空题的形式出现。
预计本章命题的重点仍将是基本概念和规律、闭合电路欧姆定律的理解和应用，实验那么考查基本仪器的使用、实验原理的理解、实验数据的处理等知识。
电阻定律 Ⅰ 电阻的串联、并联 Ⅰ 电源的电动势和内阻 Ⅱ 闭合电路的欧姆定律 Ⅱ 电功率、焦耳定律Ⅰ实验八：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线 实验十：测定电源的电动势和内阻实验十一：练习使用多用电表第42课时 电阻定律、欧姆定律(双基落实课)[命题者说] 本课时是电路的基础知识，包括电流的概念、欧姆定律、电阻定律、电路的串并联等内容。
高考虽然很少针对本课时的知识点单独命题，但是掌握好本节内容，对分析闭合电路问题、电学实验问题有至关重要的作用。
一、电流的三个表达式公式 适用X 围 字母含义 公式含义定义式I ＝qt一切 电路q 为时间t 内通过导体横截面的电荷量I 与q 、t 无关，I与q t的值相等微观式I ＝nqSv一切电路n 为导体单位体积内自由电荷数q 为每个自由电荷的电荷量S 为导体横截面积 v 为电荷定向移动速率微观量n 、q 、S 、v 决定I 的大小决定式I ＝U R金属、 电解液U 为导体两端的电压 R 为导体本身的电阻I ∝U I ∝1R[小题练通]1．(2017·某某模拟)某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果说明，被污染的河里一分钟内有相当于6 C 的正离子和9 C 的负离子向下游流去，那么取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是( )A ．0.25 A 顺流而下B ．0.05 A 顺流而下C ．0.25 A 逆流而上D ．0.05 A 逆流而上解析：选D 在1 min 内通过横截面的总电荷量应为q ＝6 C －9 C ＝－3 C ，所以电流I ＝|q |t＝0.05 A ，方向与河水的流动方向相反，即电流的方向为逆流而上，D 正确。
通用版2021版高考物理大一轮复习教学案：第8章恒定电流(6课时)
通用版2021版高考物理大一轮复习教学案第8章恒定电流第1节电流、电阻、电功及电功率[高考导航]一、电流及欧姆定律1．电流的理解(1)定义：电荷的定向移动形成电流。
(2)条件：①有可以自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
(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)三个表达式①定义式：I ＝qt，q 为在时间t 内通过导体横截面的电荷量。
②微观表达式：I ＝nqSv ，其中n 为导体中单位体积内自由电荷的个数，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率。
③决定式：I ＝U R，即欧姆定律。
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)适用范围：适用于金属和电解液等纯电阻电路。
二、电阻定律 1．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)表达式：R ＝ρl S。
2．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的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。
三、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：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢。
(2)公式：P ＝W t＝IU 。
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 。
4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量。
(2)表达式：P ＝Q t＝I 2R 。
2021版高考物理(基础版)一轮复习：第八章 8 章末热点集训 第八章 恒定电流
章末热点集训[学生用书P187]热点1 闭合电路的动态分析问题(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头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，电表示数的变化量分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列说法正确的是( )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 不变，ΔU 3ΔI不变 [解析] 法一 由题图可知，U 1I ＝ΔU 1ΔI ＝R 1，是定值，A 正确；U 2I ＝R 2随P 向下移动而变大，而⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU 2ΔI ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔI （R 1＋r ）ΔI ＝R 1＋r 不变，B 错误，C 正确；因U 3I ＝R 1＋R 2，故此比值增大，而⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU 3ΔI ＝r 为电源的内电阻不变，故D 错误．法二 在同一坐标系中分别作出电压表V 1、V 2、V 3的示数随电流I 的变化图线如图中a 、b 、c 所示，a 为定值电阻R 1的U －I 图线，b 为将R 1等效为电源内阻时电源的伏安特性曲线，c 为电源的伏安特性曲线．由图可知，U 1I ＝ΔU 1ΔI＝R 1，是定值，A 正确；因U 2I ＝R 2随P 向下移动而变大，而⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU 2ΔI ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔI （R 1＋r ）ΔI ＝R 1＋r 为图线b 的斜率的绝对值，故B错误，C 正确；因U 3I ＝R 1＋R 2，故此比值增大，而⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU 3ΔI ＝r 为图线c 的斜率的绝对值，电源电阻不变，故D 错误．[答案] AC(2020·山东济南高三期末)如图所示，灯泡L 1、L 2原来都正常发光，由于故障两灯突然熄灭，(假设电路中仅有一处故障)下列说法正确的是( )A ．将多用表的电压挡并联在ac 两端，示数为0，说明ac 间断路B．将多用表的电压挡并联在cd两端，有示数，说明cd间完好C．将多用表的电压挡并联在ad两端，有示数；并联在ac两端，示数为0，说明cd间断路D．断开S，将L1拆下，使用多用电表欧姆挡，调零后将红黑表笔连接在L1两端，如果指针不偏转，说明L1完好解析：选C.将多用表的电压挡并联在ac两端，示数为0，说明除ac段以外的其他部分有断路，A错误；将多用表的电压挡并联在cd两端，有示数，说明电表与电源形成的回路完好，cd间断路，B错误；将多用表的电压挡并联在ad两端，有示数，说明电表与电源形成的回路完好，ad间有断路，并联在ac两端，示数为0，说明cd间断路，C正确；断开S，将L1拆下，使用多用电表欧姆挡，调零后将红黑表笔连接在L1两端，如果指针不偏转，说明L1断路，D错误．热点2电源的U－I图象与伏安特性曲线的综合应用将三个完全相同的小灯泡按如图甲所示的方式连入电路，其中的电压表和电流表均为理想电表，蓄电池的内阻不可忽略．当开关闭合后，电压表V1的读数为4.0 V，经测量这种小灯泡的U－I图象如图乙所示．则()A．电压表V2的读数为2.0 VB．电流表A2的读数为0.6 AC．三个小灯泡消耗的功率之和为3 WD．该蓄电池的电动势为8.0 V、内阻为5.0 Ω[解析]电压表V1的读数为4.0 V，则对应的灯泡L1中的电流为0.6 A，由并联电路的特点可知，流过灯泡L2的电流为0.3 A，则由题图乙可知对应的电压为1.0 V，即电压表V2的读数为1.0 V，电流表A2的读数为0.30 A，A、B错误；电源的输出功率为P＝UI＝5×0.6 W＝3 W，C正确；由题中的条件不能得出蓄电池的电动势和内阻的大小，D错误．[答案] C图甲为某元件R的U－I特性曲线，把它连接在图乙所示电路中．已知电源电动势E＝5 V，内阻r＝1.0 Ω，定值电阻R0＝4 Ω.闭合开关S后，求：(1)该元件的电功率； (2)电源的输出功率．解析：设非线性元件的电压为U ，电流为I ，由闭合电路欧姆定律得：U ＝E －I (R 0＋r )，代入数据得U ＝5－5I在U －I 图象中画出U ＝E ′－Ir ′＝5－5I 图线 如图所示，两图线交点坐标为(0.4 A ，3.0 V)． (1)该元件的电功率P R ＝UI ＝3.0×0.4 W ＝1.2 W. (2)电源的输出功率 P ＝P R 0＋P R ＝I 2R 0＋P R ＝0.42×4 W ＋1.2 W ＝1.84 W. 答案：(1)1.2 W (2)1.84 W 热点3 电路中的功率计算(多选)如图所示，已知R 1＝R 4＝12r ＝0.5 Ω，R 2＝6 Ω，R 3的最大阻值为6 Ω.在滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动过程中，下列说法正确的是( )A ．定值电阻R 4的功率、电源的总功率均减小B ．电源的输出功率增大C ．滑动变阻器R 3的功率先增大后减小D ．MN 并联部分的功率先增大后减小[解析] 由于外电阻R ＝R 1＋R 4＋R 2R 3R 2＋R 3，当滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻从零开始增加，外电阻R 从1 Ω增大到4 Ω，总电流减小，电源的总功率P ＝IE 减小，P 4＝I 2R 4减小，A 项正确；电源的输出功率P 出＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫ER ＋r 2R ＝E 2（R －r ）2R＋4r ，R ＝r ＝1 Ω时电源的输出功率最大，所以滑片移动过程中电源的输出功率减小，B 项错误；将R 1、R 4与内阻r 等效为电源的内阻r ′＝R 1＋R 4＋r ＝2 Ω，MN 并联部分即等效外电阻R ′＝R 2R 3R 2＋R 3，当滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动时，等效外电阻R ′从0增大到3 Ω，可见，MN 并联部分的功率先增大后减小，D 项正确；将R 1、R 2、R 4与内阻r 等效为电源的内阻r ″，等效内阻r ″＝R 2（R 1＋R 4＋r ）R 1＋R 2＋R 4＋r＝1.5 Ω，滑动变阻器R 3即等效外电阻，当滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动时，R 3从0增大到6 Ω，滑动变阻器R 3的功率先增大后减小，C 项正确．[答案] ACD(2020·浙江杭州高三模拟)如图有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V ，60 W ”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )A ．电解槽消耗的电功率为120 WB ．电解槽消耗的电功率为60 WC ．电解槽的发热功率为60 WD ．电路消耗的总功率为60 W解析：选B.由于灯泡正常发光，所以电解槽的电压和灯泡两端的电压相等，都是110 V ，由于电解槽和灯泡串联，通过它们的电流相等，且I ＝P U ＝611A ，所以电解槽消耗的电功率为P ＝UI ＝110×611W ＝60 W ，A 错误，B 正确；电解槽的发热功率为P 热＝I 2r ＝⎝⎛⎭⎫6112×4.4W ≈1.3 W ，C 错误；电路消耗的总功率为P 总＝U 总I ＝220×611 W ＝120 W ，D 错误．。
2021届高三一轮复习物理资料第8章 第3讲恒定电流PPT教学课件
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第八章 恒定电流
4．(电流表、电压表的读数)(1)图甲所示是电流表的刻度线，若使用0.6 A量程 时，对应刻度盘上每一小格代表___0_._0_2__ A，表针的示数是____0_.4_4__ A；若使用3 A 量程时，对应刻度盘上每一小格代表_____0_._1_ A，图中表针示数为____2_._2_0_ A．
第八章 恒定电流
第3讲 电学实验基础
栏 目 导 航
01 突破考点 提能力 02 聚焦素养 赢高考
第八章 恒定电流
01 突破考点 提能力
考点一 基本仪器的使用及读数
1．游标卡尺 (1)构造：主尺，游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)，游标尺上还 有一个深度尺(如图所示)．
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第八章 恒定电流
[特别提醒] 比值比较法也可以变形为临界值法．即：①Rx< RVRA时，用电流 表外接法；②Rx> RVRA时，用电流表内接法；③Rx＝ RVRA时，内、外接法均可．
(3)试触法：按图接好电路，让电压表一根接线柱 P 先后与 a、b 处接触一下：① 如果电压表的示数有明显的变化，而电流表的示数变化不明显，则可采用电流表外 接法；②如果电流表的示数有明显的变化，而电压表的示数变化不明显，则可采用 电流表内接法．
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第八章 恒定电流
[题组训练]
1．(比值比较法)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻 Rx 约为 200 Ω，电压表○V
的内阻约为 2 kΩ，电流表Ⓐ的内阻约为 10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图 a 或 b 所示，结果由公式 Rx＝UI 计算得出，式中 U 与 I 分别为电压表和电流表的示数．若 将图 a 和 b 中电路测得的电阻值分别记为 Rx1 和 Rx2，则___R__x1___(选填“Rx1”或“Rx2”) 更接近待测电阻的真实值，且测量值 Rx1___大__于___(选填“大于”“等于”或“小于”) 真实值，测量值 Rx2___小__于___(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．
高考物理大一轮复习领航教学案：第八章 恒定电流 Word版含解析
第1节电流电阻电功电功率一、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．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＝qt；②决定式：I＝UR.二、电阻、电阻定律1．电阻：反映了导体对电流阻碍作用的大小．表达式为：R＝U I.2．电阻定律：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．表达式为：R＝ρl S.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：金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小．三、部分电路欧姆定律及其应用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＝U R.3．适用范围：金属导电和电解液导电，不适用于气体导电或半导体元件．4．导体的伏安特性曲线(I－U)图线(1)比较电阻的大小：图线的斜率k＝tan θ＝IU＝1R，图中R1＞R2(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：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用于欧姆定律．四、电功率、焦耳定律1．电功：电路中电场力移动电荷做的功．表达式为W＝qU＝UIt.2．电功率：单位时间内电流做的功．表示电流做功的快慢．表达式为P＝W t＝UI.3．焦耳定律：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．表达式为Q＝I2Rt.4．热功率：单位时间内的发热量．表达式为P＝Q t.[自我诊断]1. 判断正误(1)电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向．(×)(2)由R＝UI可知，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．(×)(3)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．(×)(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多．(√)(5)电流I 随时间t 变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量．(√)(6)公式W ＝UIt 及Q ＝I 2Rt 适用于任何电路．(√)(7)公式W ＝U 2R t ＝I 2Rt 只适用于纯电阻电路．(√)2．(多选)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10RB ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14R C ．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U I 比值不变D ．金属材料的电阻率随温度的升高而增大解析：选BD.金属丝均匀拉长到原来的10倍，截面积变为原来的110，由R＝ρl S 知，电阻变为原来的100倍，A 错误；将金属丝从中点对折起来，长度变为原来的一半，截面积变为原来的2倍，由R ＝ρl S 知，电阻变为原来的14，B 正确；由于金属的电阻率随温度的升高而增大，当加在金属丝两端的电压升高时，电阻R ＝U I 将变大，C 错误，D 正确．3．如图所示电路中，a 、b 两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器的滑片P 向d 端移动一段距离时，哪一个电路中的电流表读数会变小( )解析：选B.选项A 、C 、D 中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片P 右侧部分，当滑动变阻器的滑片P 向d 端移动时，滑动变阻器阻值减小，由欧姆定律I ＝U R 可知，电路中的电流将会增大，电流表读数会变大，故选项A 、C 、D 错误；而选项B 中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片P 左侧部分，当滑动变阻器的滑片P 向d 端移动时，滑动变阻器阻值增大，电路中的电流将会减小，电流表读数会变小，选项B 正确．4. 有一台标有“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 ＝7.26×106 J解析：选 C.电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能，又产生内能的用电器，其功率P ＝IU ，则I ＝P U ＝522 A ，而产生的热量只能根据Q ＝I 2Rt 进行计算．因此，选项C 正确．考点一 对电流的理解和计算1. 应用I ＝q t 计算时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方向相反，但形成的电流方向相同，故q 为正、负离子带电荷量的绝对值之和．2．电流的微观本质如图所示，AD 表示粗细均匀的一段导体，长为l ，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每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 ，AD 导体中自由电荷总数N ＝nlS ，总电荷量Q ＝Nq ＝nqlS ，所用时间t ＝l v ，所以导体AD 中的电流I ＝Q t＝nlSq l /v ＝nqS v .1．如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为()A．v q B．q vC．q v S D.q v S解析：选A.在垂直棒的运动方向选取一横截面，设棒长为l，则棒上所有电荷通过这一横截面所用的时间t＝lv，由电流的定义式I＝Qt，可得I＝lqlv＝q v，A正确．2. (2017·山东济南质检)有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍，以下说法中正确的是()A．甲、乙两导体的电流相同B．乙导体的电流是甲导体的两倍C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等解析：选B.由I＝ΔqΔt可知，I乙＝2I甲，B正确，A错误；由I＝n v Sq可知，同种金属材料制成的导体，n相同，因S甲＝2S乙，故有v甲∶v乙＝1∶4，C、D错误．3．(多选)截面直径为d、长为l的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动平均速率的影响，下列说法正确的是() A．电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍B．导线长度l加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变D．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍解析：选ABC.电压U加倍时，由欧姆定律得知，电流加倍，由电流的微观表达式I＝nqS v得知，自由电子定向运动的平均速率v加倍，故A正确；导线长度l加倍，由电阻定律得知，电阻加倍，电流减半，则由电流的微观表达式I＝nqS v得知，自由电子定向运动的平均速率v减半，故B正确；导线横截面的直径d加倍，由S＝πd24可知，截面积变为4倍，由电阻定律得知，电阻变为原来的14，电流变为原来的4倍，根据电流的微观表达式I＝nqS v得知，自由电子定向运动的平均速率v不变．故C正确，D错误．考点二电阻电阻定律1. 两个公式对比公式R＝ρlS R＝UI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定电阻的方法，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阻值无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小．1．一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 A B．0.8 AC．1.6 A D．3.2 A解析：选C.大圆管内径大一倍，即横截面积为原来的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．C正确．2. 用电器到发电场的距离为l ，线路上的电流为I ，已知输电线的电阻率为ρ.为使线路上的电压降不超过U .那么，输电线的横截面积的最小值为( ) A.ρl R B.2ρlI U C.U ρlI D.2Ul I ρ解析：选B.输电线的总长为2l ，由公式R ＝U I 、R ＝ρl S 得S ＝2ρlI U ，故B 正确．3．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的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：选C.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 ＝q t 可知，在相同时间内，电荷量之比q 1∶q 2＝I 1∶I 2＝1∶16.导体变形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 ＝ρl S 求解．考点三 伏安特性曲线1. 图甲为线性元件的伏安特性曲线，图乙为非线性元件的伏安特性曲线． 2 图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a <R b ，图线c 的电阻减小，图线d 的电阻增大．3．用I-U(或U-I)图线来描述导体和半导体的伏安特性时，曲线上每一点对应一组U、I值，UI为该状态下的电阻值，UI为该状态下的电功率．在曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数．1．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，则下列说法中正确的是()A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1 I1C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1 I2－I1D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积解析：选D.由图可知流过小灯泡的电流I随所加电压U变化的图线为非线性关系，可知小灯泡的电阻随所加电压的增大而逐渐增大，选项A错误；根据欧姆定律，对应P点，小灯泡的电阻应为R＝U1I2，选项B、C错误；对应P点，小灯泡的功率为P＝U1I2，也就是图中矩形PQOM所围面积，选项D正确．2. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()A．B点的电阻为12 ΩB．B点的电阻为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解析：选B.根据电阻的定义式可以求出A 、B 两点的电阻分别为R A ＝30.1 Ω＝30 Ω，R B ＝60.15 Ω＝40 Ω，所以ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故B 对，A 、C 、D 错．3. (多选)在如图甲所示的电路中，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S 闭合时，电路中的总电流为0.25 A ，则此时( )A ．L 1上的电压为L 2上电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶1解析：选BD.电路中的总电流为0.25 A ，L 1中电流为0.25 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0 V ，L 1消耗的电功率为P 1＝U 1I 1＝0.75 W ，B 正确；根据并联电路规律，L 2中电流为0.125 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V ，L 1的电压大约为L 2电压的10倍，A 错误；由欧姆定律，L 2的电阻为R 2＝U 2I 2＝0.30.125 Ω＝2.4 Ω，C 错误；L 2消耗的电功率为P 2＝U 2I 2＝0.3×0.125 W ＝0.037 5 W ，L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶1，D 正确．I -U 图线求电阻应注意的问题伏安特性曲线上每一点对应的电压与电流的比值就是该状态下导体的电阻，即曲线上各点切线的斜率的倒数不是该状态的电阻，但伏安特性曲线的斜率变小说明对应的电阻变大．考点四 电功、电功率及焦耳定律1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较(1)用电器在额定电压下正常工作，用电器的实际功率等于额定功率，即P 实＝P 额．(2)用电器的工作电压不一定等于额定电压，用电器的实际功率不一定等于额定功率，若U 实＞U 额，则P 实＞P 额，用电器可能被烧坏．[典例] 有一个小型直流电动机，把它接入电压为U 1＝0.2 V 的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流I 1＝0.4 A ；若把电动机接入U 2＝2.0 V 的电路中，电动机正常工作，工作电流I 2＝1.0 A ．求：(1)电动机正常工作时的输出功率多大？(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？解析 (1)U 1＝0.2 V 时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻r ＝U 1I 1＝0.20.4 Ω＝0.5 Ω U 2＝2.0 V 时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则由电功率与热功率的定义式得P 电＝U 2I 2＝2.0×1.0 W ＝2 WP 热＝I 22r ＝1.02×0.5 W ＝0.5 W所以由能量守恒定律可知，电动机的输出功率P 出＝P 电－P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W(2)此时若电动机突然被卡住，则电动机成为纯电阻，其热功率P 热′＝U 22r ＝2.020.5 W ＝8 W答案 (1)1.5 W (2)8 W(1)在非纯电阻电路中，U 2R t 既不能表示电功也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立．(2)不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U >IR ，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能．1．(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 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 ＝576－350122 Ω＝11372 Ω，故选项B 错；由P 出＝F v ＝F f v ，F＝F f ＝63 N ，故选项C 错，D 正确．2．在如图所示电路中，电源电动势为12 V ，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R 0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解析：选B.由部分电路欧姆定律知电阻R 0两端电压为U ＝IR 0＝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＝I 2r 1＝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．课时规范训练[基础巩固题组]1．(多选)下列说法正确的是( )A ．据R ＝U I 可知，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B ．不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变C ．据ρ＝RS l 可知，导体的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D ．导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 皆无关解析：选BD.R ＝U I 是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与U 、I 无关，当导体两端电压U 加倍时，导体内的电流I 也加倍，但比值R 仍不变，A 错误、B 正确；ρ＝RS l 是导体电阻率的定义式，导体的电阻率由材料和温度决定，与R 、S 、l 无关，C 错误、D 正确．2．一根长为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.m v22eL B．m v2SneC．ρne v D.ρe v SL解析：选C.由电流定义可知：I＝qt＝n v tSet＝neS v，由欧姆定律可得：U＝IR＝neS v·ρLS＝ρneL v，又E＝UL，故E＝ρne v，选项C正确．3．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解析：选C.电流通过导体的热功率为P＝I2R，与电流的平方成正比，A项错误；力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上发生位移，作用时间再长，做功也为零，B项错误；由C＝QU可知，电容器的电容由电容器本身的性质决定，因此电容器的带电量与两板间的电势差成正比，C项正确；弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量无关，D项错误．4．如图所示为一磁流体发电机示意图，A、B是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入，在t时间内有n个自由电子落在B板上，则关于R中的电流大小及方向判断正确的是()A．I＝net，从上向下B．I＝2net，从上向下C．I＝net，从下向上D．I＝2net，从下向上解析：选A.由于自由电子落在B板上，则A板上落上阳离子，因此R中的电流方向为自上而下，电流大小I＝qt＝net.A项正确．5．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体型的金属电阻，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，其中电阻的阻值最小的是()解析：选A.根据电阻定律R＝ρlS可知R A＝ρcab，R B＝ρbac，R C＝ρabc，R D＝ρabc，结合a＞b＞c可得：R C＝R D＞R B＞R A，故R A最小，A正确．6．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为ρ，制成内外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R.下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R的合理表达式应为()A．R＝ρ(b＋a)2πab B．R＝ρ(b－a)2πabC．R＝ρab2π(b－a)D．R＝ρab2π (b＋a)解析：选B.根据R＝ρlS，从单位上看，答案中，分子应是长度单位，而分母应是面积单位，只有A、B符合单位，C、D错误；再代入特殊值，若b＝a，球壳无限薄，此时电阻为零，因此只有B正确，A错误．7. (多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示．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，则( )A ．白炽灯的电阻随电压的增大而减小B ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为tan βC ．在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0D ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0解析：选CD.白炽灯的电阻随电压的增大而增大，A 错误；在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0，不能表示为tan β或tan α，故B 错误，D 正确；在A 点，白炽灯的功率可表示为U 0I 0，C 正确．[综合应用题组]8．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为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 WC ．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：选C.由于电饭煲是纯电阻元件，所以R 1＝U I 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W ，其在1 min 内消耗的电能 W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J ，洗衣机为非纯电阻元件，所以R 2≠U I 2，P 2＝UI 2＝110 W ，其在1 min 内消耗的电能 W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J ，其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍．9．一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，它们之间的关系为( )A ．P 1＝4P DB ．P D ＝P 4C ．PD ＝P 2 D ．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，则此时三者电阻相同．当三者按照题图乙所示电路连接时，电阻器D 两端的电压小于U ，由题图甲图象可知，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 ，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 ，根据P ＝I 2R ，P 1＞4P D ，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 ＜P 4，B 错误． 10．下图中的四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间函数关系的是( )解析：选C.白炽灯泡为纯电阻，其功率表达式为：P ＝U 2R ，而U 越大，电阻越大，图象上对应点与原点连线的斜率越小，故选项C 正确．11．如图所示为甲、乙两灯泡的I -U 图象，根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V 的电路中实际发光的功率分别为( )A ．15 W 30 WB ．30 W 40 WC ．40 W 60 WD ．60 W 100 W解析：选C.两灯泡并联在电压为220 V 的电路中，则两只灯泡两端的电压均为220 V ，根据I -U 图象知：甲灯实际工作时的电流约为I 甲＝0.18 A ，乙灯实际工作时的电流为I 乙 ＝ 0.27 A ，所以功率分别为P 甲＝I 甲U ＝0.18×220 W ≈40W ；P 乙＝I 乙U ＝0.27×220 W ≈60 W ，C 正确．12．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成．当闭合开关S 1、S 2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220 V ，吹冷风时的功率为120 W ，吹热风时的功率为1 000 W ．关于该电吹风，下列说法正确的是( )A ．电热丝的电阻为55 ΩB ．电动机线圈的电阻为1 2103 ΩC ．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 JD ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J解析：选A.电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P ＝1 000 W －120 W ＝880W ，对电热丝，由P ＝U 2R 可得电热丝的电阻为R ＝U 2P ＝2202880 Ω＝55 Ω，选项A 正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B 错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 J ，选项C 错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J ，选项D 错误．13．(多选)如图所示，定值电阻R 1＝20 Ω，电动机绕线电阻R 2＝10 Ω，当开关S断开时，电流表的示数是I1＝0.5 A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()A．I＝1.5 A B．I<1.5 AC．P＝15 W D．P<15 W解析：选BD.当开关S断开时，由欧姆定律得U＝I1R1＝10 V，当开关闭合后，通过R1的电流仍为0.5 A，通过电动机的电流I2<UR2＝1 A，故电流表示数I ＜0.5 A＋1 A＝1.5 A，B正确；电路中电功率P＝UI<15 W，D正确．14．(多选)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．在某一次闪击前云地之间的电势差约为1.0×109 V，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1×105AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J解析：选AC.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，故平均电流为I平＝Qt＝1×105A，闪击过程中的瞬时最大值一定大于平均值，故A对；第一次闪击过程中电功约为W＝QU＝6×109J，第一个闪击过程的平均功率P＝Wt＝1×1014W，由于一次闪电过程主要发生在第一个闪击过程中，但整个闪击过程中的时间远大于60 μs，故B错；闪电前云与地之间的电场强度约为E＝Ud＝1×1091 000V/m＝1×106V/m，C对；整个闪电过程向外释放的能量约为W＝6×109 J，D错．第2节电路闭合电路欧姆定律一、电阻的串、并联串联电路并联电路电流I＝I1＝I2＝…＝I n I＝I1＋I2＋…＋I n电压U＝U1＋U2＋…＋U n U＝U1＝U2＝…＝U n电阻R总＝R1＋R2＋…＋R n1R总＝1R1＋1R2＋…＋1R n分压原理或分流原理U1∶U2∶…∶U n＝R1∶R2∶…∶R nI1∶I2∶…∶I n＝1R1∶1R2∶…∶1R n功率分配P1∶P2∶…∶P n＝R1∶R2∶…∶R nP1∶P2∶…∶P n＝1R1∶1R2∶…∶1R n1．电动势(1)电源：电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电势能的装置．(2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝W q.(3)电动势的物理含义：电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压．2．内阻：电源内部导体的电阻．三、闭合电路的欧姆定律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：I＝ER＋r(只适用于纯电阻电路)．(3)其他表达形式。
2021届高考一轮模块总复习单元训练题之恒定电流(word版 含答案)
2021届高考一轮模块总复习单元训练题之恒定电流一、选择题(本题包括8小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．)1．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＝kv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于()A.klneSB.klne2SC.kSnelD.kSne2l2．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法错误的是()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t只适用于纯电阻电路B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝U2RC．在非纯电阻电路中，UI>I2RD．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路3．手机充电器又名电源适配器，手机常用锂离子(li－ion)电池的充电器采用的是恒流限压充电，充电器上所标注的输出参数如图甲所示，充电的锂离子电池标识如图乙所示，对于电源适配器与锂离子电池，下列说法正确的是()A．手机电池标识的mA·h是电功的单位B．电源适配器输出的是6V交流电C．如果工作电流是200mA，手机电池最多能连续工作约8个小时D．手机充电时会微微发热，所以手机充电器主要是把电能转化成内能的装置4．如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是()A．电流表坏了或未接好B．从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C．灯L2的灯丝断了或灯座未接通D．电流表和灯L1、L2都坏了5．将四个相同的灯泡分别组成如图甲、乙所示的电路，且两电路路端电压相等．调节变阻器，使每个灯泡都正常发光．若两个变阻器R1、R2上消耗的功率分别为P1、P2，则P1、P2的大小关系不可能为()A．P2＝2P1B．P2＝3P1C．P2＝4P1D．P2＝8P16．如图所示，E为内阻不计的电源，MN为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝，B为电容器．当滑动触头P以恒定速率从左向右匀速滑动时，关于电流计A的读数情况及通过A的电流方向，下列说法正确的是()A．读数逐渐变小，通过A的电流方向向左B．读数逐渐变大，通过A的电流方向向右C．读数稳定，通过A的电流方向向右D．读数稳定，通过A的电流方向向左7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，内阻r始终小于外电路的总电阻，当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三个小灯泡亮度相同，则()A．当触头P向左移动时，A、C灯变亮，B灯变暗B．当触头P向左移动时，B、C灯变亮，A灯变暗C．当触头P向左移动时，电源的效率减小D．当触头P向左移动时，电源的输出功率减小8．在如图所示的电路中，电源内阻r≠0，定值电阻R2消耗的功率用P表示，两电表均为理想电表，电容器与滑动变阻器并联，电压表和电流表的读数分别用U、I表示，电容器所带的电荷量用Q表示，通过电源的电荷量为q时，电源所做的功用W表示．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列图象正确的是()二、非选择题(本题包括4小题)9．发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带“＋”号的一端接高电势，“－”号的一端接低电势．某同学用实验方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表所示．U/V00.40.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0I/mA00.9 2.3 4.3 6.812.019.024.030.037.0(1)在图乙中的虚线框内画出该同学的实验电路图．(除电源、开关、滑动变阻器外，实验用电压表V：内阻R V约为10kΩ；电流表mA：内阻R A约为100Ω)(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线．(3)若发光二极管的最佳工作电压为2.5V，而电源是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的．请根据所画出的伏安特性曲线上的信息，分析应该串联一个阻值为________Ω的电阻再与电源接成闭合电路，才能使二极管工作在最佳状态．(结果保留二位有效数字)10．国家标准规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m，某同学利用图甲所示电路测量15℃的自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K，以控制玻璃管内自来水的水量．玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动，实验器材还有：电源(电动势为3V，内阻可忽略)；电压表V1(量程为3V，内阻很大)；电压表V2(量程为3V，内阻很大)；定值电阻R1(阻值4kΩ)；定值电阻R2(阻值2kΩ)；电阻箱R(最大阻值9999Ω)；单刀双掷开关S；导线若干；游标卡尺；刻度尺．实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d＝40.00mm；B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电压表V1的示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2的示数与电压表V1的示数相同，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F．断开S，整理好器材．(1)玻璃管内水柱的电阻R x的表达式为R x＝________(用R1、R2、R表示)．(2)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－1L关系图象，自来水的电阻率ρ＝________Ω·m(保留三位有效数字)．(3)若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)．11．有一用电器的铭牌上标明额定电压为100V，额定功率因字迹不清而无法辨认，但该用电器有显示是否处于正常工作状态的装置，现将该用电器与一阻值变化范围为0～100Ω的滑动变阻器连接后，接在输出电压为220V的电源两端．(1)为使用电器安全正常地工作，应采用怎样的接法？画出电路图．(2)在正确连接的电路中，当用电器正常工作时通过电源的电流为2.4A，求用电器消耗的电功率与整个电路消耗的电功率之比．12．抽油烟机是现代厨房不可缺少的用具，下表是某品牌家用抽油烟机说明书中的主要技术参数差．用多用电表测量得其中一只电动机的线圈电阻R＝90Ω.若保险丝的熔断电流是保险丝允许通过的电流的1.5倍，启动时电动机当成纯电阻处理，求：额定电压(两电动机、照明灯)AC220V50Hz额定输入功率2×185W抽排风量(两电动机同时工作)≥15m3/min风压(两电动机同时工作)≥300Pa照明灯40W排烟管内径150mm(1)两电动机每分钟消耗的电能为多少？(2)这种抽油烟机保险丝的熔断电流不得低于多少？(3)两电动机每分钟所做的有用功至少是多少？(4)这种油烟机的机械效率至少是多少？参考答案一.选择题12345678BACBACADAB二.非选择题9．(1)(2)(3)25(22～28都对)10．(1)R 1R2R(2)25.1(3)偏大11．解：(1)由于用电器阻值未知，所以滑动变阻器应采用分压接法，使其电压可以从0开始调节．电路如图所示．(2)设滑动变阻器串联部分电阻为R x ，其与用电器并联部分的电压为100V ，则R x 的电压为120V ，R x 的电流为2.4A ，则R x ＝50Ω.滑动变阻器并联部分的电阻为100Ω－R x ＝50Ω，电流为I 1＝10050A ＝2A ，通过用电器的电流为I 2＝0.4A ，用电器的功率P 2＝40W ，所求电功率之比为40220×2.4＝566.12．解：(1)两电动机每分钟消耗的电能E ＝2Pt ＝2.22×104J.(2)电动机启动时通过的电流大于正常工作时的电流，所以保险丝的熔断电流应以启动时通过的电流来确定，启动电流I ＝UR ×2A ＋P 灯U＝5.07A ，所以保险丝的熔断电流至少为I ′＝1.5I ＝7.61A.(3)电动机所做的有用功是用于排风的，故两电动机每分钟所做的有用功至少为W ＝p ΔV ＝300×15J＝4.5×103J.×100%＝20.3%.(4)该抽油烟机的机械效率至少为η＝WE。
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章末总结 提高【p 166】恒定电流⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧基本概念⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧电流：I ＝q t ，正电荷定向移动的方向为电流的方向电压：U ＝IR ，产生电流的必要条件电阻：定义式R ＝U I ，决定式R ＝ρl S 电动势：由电源本身性质决定，与外电路无关半导体：热敏效应、光敏效应超导：转变温度、零电阻特性基本规律⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧电阻定律：R ＝ρl S 欧姆定律：⎩⎨⎧部分电路I ＝U R 闭合电路I ＝E R ＋r 电功：W ＝qU ＝UIt ⎩⎪⎨⎪⎧纯电阻电路：电功＝电热非纯电阻电路：电功＞电热电功率⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧用电器功率：P ＝IU ，对纯电阻用电器功率P ＝I 2R ＝U 2R 电源的总功率：P 总＝IE 电源的输出功率：P 出＝IU 电源的损耗功率：P 损＝I 2r 电源的效率：η＝P 出P 总×100%＝U E ×100%基本实验⎩⎪⎨⎪⎧描绘小灯泡的伏安特性曲线测金属的电阻率测电源的电动势和内阻练习使用多用电表 【p 166】本章是历年高考的重点内容之一．主要考查电路分析与计算，电压、电流和电阻、电动势的测量，电路的动态分析，侧重点一般不在对基本概念的理解、辨析方面，而重在知识应用，重在分析问题的能力方面，试题常以“活题”形式出现，难度中挡，其中能力方面的考查为重点，在考题中出现的几率最大．近几年高考试题中，该部分很少有单独出现的计算题，而是与电磁感应结合在一起以综合题形式出现．本章实验较多，多年来特别是近几年的高考题中实验题连年出现，尤其是电阻的测定，题越出越活，难度也相当大．不论是对实验基础知识的考查，还是器材的连接、仪器选择、电路设计、数据处理，都频频出现．近几年来又特别重视对考生实验能力的考查，命题已不局限于规定的实验，而更注重考查的是考生在理解实验原理和实验方法的基础上的创新思维和灵活运用．1．本章知识是高考重点内容之一，复习时要切实掌握用电器串联、并联及混联电路的分析方法，电压、电流及电功率的分配规律，能灵活运用部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律分析解决实际问题，并掌握电阻、电阻率、电源电动势和内电阻的测量方法．2．本章涉及的物理学研究方法较多，如等效法、解析法、模型法、极限法等．因此，复习时要注意掌握物理方法和物理思想．3．本章实验多，且又都是高考的热点，对实验能力的要求较高．复习时要重点掌握对实验原理、实验方法的理解，对实验器材、实验仪器仪表的原理、功能的理解，对实验结果的分析处理．同时要具备在新的物理情景下分析问题解决问题的能力．4．近几年高考题中，本章知识常与电磁感应结合在一起考查，试题综合性强，往往有一定的难度，复习要注意加强横向联系．【p166】1．(2019·全国卷Ⅰ)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装．然后利用一标准毫安表，根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)．(1)根据图(a)和题给条件，将(b)中的实物连接．(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图(c)所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是________．(填正确答案标号)A．18 mA B．21 mA C．25 mA D．28 mA(3)产生上述问题的原因可能是________．(填正确答案标号)A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 ΩB．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 ΩC．R值计算错误，接入的电阻偏小D．R值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为kR 的电阻即可，其中k ＝________．[解析] (1)电表改装时，微安表应与定值电阻R 并联接入；(2)由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：n ＝16 mA 160×10－3 mA＝100倍．故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：250×10－3×100 mA ＝25 mA ，故本小题选C ；(3)根据I g R g ＝(I －I g )R ，得：I ＝⎝⎛⎭⎫1＋R g R I g ，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻R g 真实值，大于1200 Ω；或者因为定值电阻R 的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R 阻值偏小。
故本小题选AC ；(4)由于接入电阻R 时，改装后的表实际量程为25 mA ，故满足I g R g ＝()25－I g R ；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为20 mA 电流表，应满足I g R g ＝()20－I g kR, 其中I g＝250 μA ＝0.25 mA ，联立解得：k ＝1.25或k ＝9979. [答案] (1)连线如图所示(2)C (3)AC (4)99792．(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA 的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 k Ω刻度正好对应电流表表盘的50 μA 刻度．可选用的器材还有：定值电阻R 0(阻值14 k Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E ＝1.5 V ，r ＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干．(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω；滑动变阻器选__________(填“R1”或“R2”)．(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________．(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向__________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为__________Ω.[解析] (1)连线如图：根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则I g ＝E R g ＋r ＋R 0＋R，解得R ＝900 Ω；为了滑动变阻器的安全，则滑动变阻器选择R 1；(2)在a 处，14I g ＝E R g ＋r ＋R 0＋R ＋R a，解得R a ＝45 k Ω； 在b 处，则34I g ＝E R g ＋r ＋R 0＋R ＋R b，解得R b ＝5 k Ω； (3)校准：红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到0 k Ω处；由图可知，电阻箱接入的电阻为：R ＝35 000.0 Ω.[答案] (1)见解析图 900 R 1 (2)45 5(3)0 35 000.03．(2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a )所示的电路测量一微安表(量程为100 μA ，内阻大约为2 500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R 1、R 2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱R z (最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V )；单刀开关S 1和S 2.C 、D 分别为两个滑动变阻器的滑片．(1)按原理图(a )将图(b )中的实物连线．(2)完成下列填空：①R 1的阻值为________Ω(填“20”或“2 000”)．②为了保护微安表，开始时将R 1的滑片C 滑到接近图(a )中的滑动变阻器的端________(填“左”或“右”)对应的位置；将R 2的滑片D 置于中间位置附近．③将电阻箱R z 的阻值置于2 500.0 Ω，接通S 1.将R 1的滑片置于适当位置，再反复调节R 2的滑片D 的位置、最终使得接通S 2前后，微安表的示数保持不变，这说明S 2接通前B 与D 所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)．④将电阻箱R z 和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z 的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S 2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.[解析] (1)实物图连接见答案(2)①因微安表及电阻箱接入电路的阻值均较大，则R 2应选用阻值相当的滑动变阻器才能使调节方便，故R 2为2 000 Ω，R 1为20 Ω.②C 调到最左端时，微安表部分电路被短路，能够保护微安表．③S 2闭合前后微安表示数不变说明B 、D 间没有电流通过，B 、D 电势相等．④因滑片位置不变，且两次B 、D 电势都相等，根据串联电路分压规律有：第一次R z R x＝R 左R 右，第二次R x R z ′＝R 左R 右，联立解得R x ＝2 550 Ω. [答案] (1)(2)①20 ②左 ③相等 ④2 550 (3)调节R 1上的分压，尽可能使微安表接近满量程4．(2019·江苏卷)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：(1)螺旋测微器如图1所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．(2)选择电阻丝的__________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．(3)图2中R x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图3实物电路中的正确位置．(4)为测量R x，利用图2所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1－I1关系图象如图4所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，22(5)由此，可求得电阻丝的R x＝______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．[解析] (1)在测量时，为了不损坏被测物体，最后也改用微调旋钮即C，直到听见“喀喀”的响声；(2)为了减小测量误差，应选用电阻丝不同位置进行多次测量；(3)按照原理图，将实物图连线如图甲：图甲(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出，再连成一条直线，如图乙：图乙当电压表按图2连接时，电压表测量的电压为R x、电流表与R0的电压之和，当电压表接在a、b间时，电压表测量的电压为电流表和R0的电压，由图乙可得：R x＋R0＋R A＝1.960.04Ω＝49 Ω，R A＋R0＝2.040.08Ω＝25.5 Ω，所以R x＝23.5 Ω.[答案] (1)C(2)不同(3)见解析图甲(4)见解析图乙(5)23.5(23.0～24.0都算对)5. (2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表．可用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡．回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．(2)电阻箱的阻值R 1＝______Ω.R 2＝______Ω.(保留到个位)[解析] (1)把表头改装成电流表，要在表头上并联一个小电阻以分流，把电流表改装成电压表，要在电流表上串联一个大电阻以分压，所以并联的电阻是小电阻，用R 1，串联的电阻为大电阻，用R 2，电路图如下．(2)把表头改装成电流表，求并联的电阻R 1的公式：R 1＝R gI I g －1，代入数据得R 1＝9001×10－3100×10－6－1Ω＝100 Ω，改装后的电流表的内阻为R A ＝R g I g I ＝900×100×10－61×10－3 Ω＝90 Ω，其中R g I g ＝U g ＝0.09 V 为表头的电压量程也就是电流表的电压量程．把电流表改装为电压表(量程为3 V )，串联大电阻为R 2＝R A ⎝⎛⎭⎫U I g R g －1，代入数据得R 2＝90×⎝⎛⎭⎫30.09－1 Ω＝2 910 Ω. [答案] (1)见解析图 (2)100 2 9106．(2019·全国卷Ⅱ)某小组利用图(a )所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U 与温度t 的关系，图中V 1和V 2为理想电压表；R 为滑动变阻器，R 0为定值电阻(阻值100 Ω)；S 为开关，E 为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t 由温度计(图中未画出)测出．图(b )是该小组在恒定电流为50.0 μA 时得到的某硅二极管U －t 关系曲线．回答下列问题：(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA ，应调节滑动变阻器R ，使电压表V 1的示数为U 1＝______mV ；根据图(b )可知，当控温炉内的温度t 升高时，硅二极管正向电阻______(填“变大”或“变小”)，电压表V 1示数______(填“增大”或“减小”)，此时应将R 的滑片向______(填“A”或“B”)端移动，以使V 1示数仍为U 1.(2)由图(b )可以看出U 与t 成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU Δt ＝________×10－3 V /℃.(保留2位有效数字) [解析] (1)U 1＝IR 0＝100 Ω×50×10－6 A ＝5×10－3 V ＝5 mV ，由R ＝U I，I 不变，温度升高，U 减小，故R 减小；由于R 变小，总电阻减小，电流增大；R 0两端电压增大，即V 1表示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故滑动变阻器向右调节，即向B 端调节．(2)由图可知，⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU Δt ＝2.8×10－3 V /℃ [答案] (1)5.00 变小 增大 B (2)2.87．(2017·天津)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A 1的内阻r 1＝1.0 k Ω，电阻R 1＝9.0 k Ω，为了方便读数和作图，给电池串联一个R 0＝3.0 Ω的电阻．(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S 闭合，用多用电表的电压挡先测量a 、 b′间电压，读数不为零，再测量a 、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．(2)排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图．由I1－I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.[解析] ①用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流表，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在ab′间后有示数，说明电路被接通，即ab′间有断路故障，再测量aa′间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到aa′间，则一定是aa′导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在bb′间．②根据闭合电路的欧姆定律：E＝I1(R1＋r1)＋(I1＋I2)(R0＋r)，I1≪I2，上式可简化为E＝I1(R1＋r1)＋I2(R0＋r)，读出两点坐标：(60，0.12)和(260，0.05)，代入方程解得：电动势E＝1.41 V，内阻r＝0.5 Ω.[答案] (1)aa′bb′(2)1.41(1.36～1.44均可)0.5(0.4～0.6均可)。