南京市高考物理一轮专题： 第32讲 电路的基本规律及应用(I)卷
2020年高考物理一轮专题： 第32讲 电路的基本规律及应用
2020年高考物理一轮专题：第32讲电路的基本规律及应用姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共9题；共18分)1. （2分）如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V．若把它接在a、b两点间，电压表的读数为（）A . 18 VB . 12 VC . 8 VD . 6 V2. （2分）(2018·杭州模拟) 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。
充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60-0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗)。
如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（）A . 充电宝充电时将电能转化为内能B . 该充电宝最多能储存能量为C . 该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2hD . 该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电，则理论上能充满2次3. （2分）下列说法正确的是（）A . 因为电流强度有方向，因此电流强度是矢量B . 金属导体中通有电流时，导体内部场强处处为零C . 导体的电阻与电压成正比，与电流成反比D . 以上说法都不对4. （2分） (2017高二上·郑州期中) 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5. （2分）用电动势E=6 V、内电阻r=4 Ω的直流电源分别单独对下列四个小灯泡供电，实际消耗电功率最大的小灯泡的额定电压和额定功率是（设灯泡电阻不随电压变化）（）A . 6 V，12 WB . 6 V，9 WC . 6 V，4 WD . 6 V，3 W6. （2分） (2018高二下·玉溪期末) 如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。
高考物理一轮基础复习 电路、电路的基本规律1
电路、电路的基本规律一、选择题(每小题6分，共54分)1.如图所示，电源内阻不可忽略，已知R1为半导体热敏电阻，热敏电阻的阻值随温度的升高而变小，R2为锰铜合金制成的可变电阻，当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是( )A．R1的温度逐渐降低B．R1受到可见光的照射C．R2的阻值逐渐增大D．R2的阻值逐渐减小解析AD 灯泡L的亮度变暗，说明流过灯泡的电流减小，其原因可能是R 1的阻值增大或R2的阻值减小，半导体热敏电阻随温度的升高电阻率减小，故可能的原因是R1的温度降低或R2的阻值减小，A、D正确，B、C错误．2.如图所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω、R＝15 Ω，下列说法中正确的是( )A．当S断开时，U AC＝9 VB．当S闭合时，U AC＝9 VC．当S闭合时，U AB＝7.5 V，U BC＝0D．当S断开时，U AB＝0，U BC＝0解析AC 当S断开时，AC两端电压即为电源电压为9 V，因无电流通过R，故U AB＝0，BC两端电压也为电源电压，即U BC＝9 V，故A对，D错；当S闭合时，U AB＝U AC＝RR＋r E＝7.5 V，此时BC间为一根连通的导线，故U BC＝0，故B错，C对．3．用电压表检查如图所示电路中的故障，测得U ad＝5.0 V，U cd＝0 V，U bc＝0 V，U ab＝5.0 V，则此故障可能是( )A ．L 断路B ．R 断路C ．R ′断路D ．S 断路解析 B 用电压表检查电路时，如电压表有示数，则表示电压表跨接的电路部分断路，由U ad ＝U ab ＝5.0 V ，可以判断R 断路．4．某实物投影机有10个相同的强光灯L 1～L 10(24 V 200 W)和10个相同的指示灯X 1～X 10(220 V 2 W)，将其连接在220 V 交流电源上，电路如图所示，若工作一段时间后，L 2灯丝烧断，则( )A ．X 1的功率减小，L 1的功率增大B ．X 1的功率增大，L 1的功率增大C ．X 2的功率增大，其他指示灯的功率减小D ．X 2的功率减小，其他指示灯的功率增大解析 C 强光灯和指示灯先并联，然后它们再串联在220 V 交流电源上．L 2灯丝断开，则总电阻变大，电路中电流I 减小，又L 1和X 1并联的分流关系不变，则X 1和L 1的电流都减小，功率都减小，同理可知除X 2外各灯功率都减小，选项A 、B 均错误；由于I 减小，各并联部分的电压都减小，交流电源电压不变，则X 2上电压增大，根据P ＝U 2R 可知X 2的功率变大，选项C 正确，选项D 错误．5.闭合电路的电源电动势为E ，内阻为r ，如图所示，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，下列说法中正确的是( )A．小灯泡L1、L3变亮，L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1示数变化量较小D．电压表V2示数变化量较小解析BD 当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，并联电路总电阻减小(局部)，总电流I增大，路端电压U减小(整体)．干路电流增大，则L2变亮；与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大，变亮；与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3＝U－U2，U减小，U2增大，则U3减小，L3变暗．U1减小，U2增大，而路端电压U＝U1＋U2减小，所以U1的变化量大于U2的变化量．6.如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线．若将这两个电阻分别接到该电源上，则( )A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2接在电源上时，电源的效率高C．R1接在电源上时，电源的输出功率大D．电源的输出功率一样大解析 A 电源的效率η＝P出P总＝UIEI＝UE，由于U B>U C，故R1接在电源上时，电源的效率高，A项正确，B项错误；将电阻接在电源上，电阻的UI图象与电源两端电压与电流关系图象的交点，表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图象中只可看出电流的数值，由于图线的斜率等于电阻的阻值，由图象可知，R2与电源的内阻相等，所以接在电源上时，R2比R1消耗功率大，故C、D错．7.如图为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220 V，指示灯两端电压为220 V．该热水器的故障在于( )A．连接热水器和电源之间的导线断开B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁D．同时发生了以上各种情况解析 C 由于A、B两端的电压和指示灯两端的电压均为220 V，说明热水器和电源之间的导线未断，同时电阻丝和指示灯也未发生短路而应该是电阻丝和指示灯同时发生断路，故选C.8.某同学设计了一个转向灯电路(如图)，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源．当S置于位置1时，以下判断正确的是( )A．L的功率小于额定功率B．L1亮，其功率等于额定功率C．L2亮，其功率等于额定功率D．含L支路的总功率较另一支路的大解析 A 由电路结构可知，当S置于1位置时，L与L 2串联后再与L1并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，L1和L2的电阻相等，L与L2串联后的总电阻大于L1的电阻，由于电源电动势为6 V，本身有内阻，所以L1两端电压和L与L2的总电压相等，且都小于6 V，所以三只灯都没有正常发光，三只灯的实际功率都小于额定功率．含L的支路的总电阻大于L1支路的电阻，由于两条支路的电压相等，所以含L的支路的总功率小于另一支路的功率．9.如图所示的电路图中，C2＝2C1，R2＝2R1，下列说法正确的是( )A．开关处于断开状态，电容器C2的电荷量大于C1的电荷量B．开关处于断开状态，电容器C1的电荷量大于C2的电荷量C．开关处于接通状态，电容器C2的电荷量大于C1的电荷量D．开关处于接通状态，电容器C1的电荷量大于C2的电荷量解析 A 当开关处于断开状态时，C1与C2的电压均等于电源的电动势，由Q＝CU知，C2的电荷量大于C1的电荷量，故A正确，B错误；当开关处于接通状态时，电阻R1和R2串联，C1的电压等于C2的电压的2倍，而C2＝2C1，由Q＝CU可知，两电容的电荷量相等，故C、D均错．二、非选择题(共46分)10．(12分)如图所示，A1和A2是两块相同的电流表，V1和V2是两块相同的电压表，电流表A1的示数是1.4 mA，电压表V1和V2的示数分别是0.8 V和0.6 V，试求：(1)电流表A2的示数．(2)电压表和电流表的内阻之比．解析(1)设电压表和电流表的内阻分别是R V和R A，两电压表完全相同，可知其示数跟通过的电流成正比，即I V1∶I V2＝U1∶U2＝4∶3又因I V1＋I V2＝1.4 mA所以通过A2的电流为I V2＝0.6 mA.(2)通过电压表V1的电流为I V1＝0.8 mA根据I V1R V＝I V2(R A＋R V)得R V/R A＝3∶1.【答案】(1)0.6 mA (2)3∶111．(16分)如图所示，电源的电动势E＝9 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝5.0 Ω、R2＝3.5 Ω、R3＝6.0 Ω、R4＝3.0 Ω，电容C＝2.0 μF，当电键K由与a接触到与b接触通过R3的电荷量是多少？解析K接a时，由图可知U C＝U1＝ER1＋R2＋rR1＝5 V此时电容器带电荷量Q C＝CU C＝CU1＝1.0×10－5 C，上极板带正电；K接b时，由图可知U′C＝U2＝ER1＋R2＋rR2＝3.5 V此时电容器带电荷量Q′C＝CU′C＝CU2＝0.7×10－5 C，下极板带正电；流过R3的电荷量为ΔQ＝Q C＋Q′C＝1.7×10－5 C.【答案】 1.7×10－5 C12．(18分)某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N 相接，穿在光滑的金属杆上．弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k ＝1 300 N/m ，自然长度为L 0＝0.5 m ，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S ＝0.5 m 2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆M 端相连，右端导线接在N 点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．限流电阻的阻值R ＝1 Ω，电源的电动势E ＝12 V ，内阻r ＝0.5 Ω.合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表示数为U 1＝3.0 V ；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数为U 2＝2.0 V ，求：(1)金属杆单位长度的电阻；(2)此时作用在迎风板上的风力．解析 设无风时金属杆接入电路的电阻为R 1，有风时接入电路的电阻为R 2，由题意得(1)无风时：U 1＝ER 1＋r ＋R R 1＝3 V 解得：R 1＝0.5 Ω所以金属杆单位长度的电阻为：r 0＝R 1L 0＝1 Ω/m.(2)有风时，U 2＝ER 2＋R ＋r R 2＝2 V 解得：R 2＝0.3 Ω，此时弹簧的长度为L ＝R 2r 0＝0.3 m ，弹簧的压缩量为：x＝L0－L＝(0.5－0.3) m＝0.2 m 由于迎风板受风力和弹力而平衡，所以风力大小为F＝kx＝1 300×0.2 N＝260 N.【答案】(1)1 Ω/m(2)260 N。
近年高考物理一轮复习 25 部分电路的基本规律 新人教版(2021年整理)
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25 部分电路的基本规律一、选择题(1～7题只有一个选项符合题目要求，8～11题有多个选项符合题目要求)1．如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积是a的两倍;c 与a的横截面积相等，长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1：U2：U3＝1：1：2.关于三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法中正确的是（）A．ρa是ρb的2倍 B．ρa是ρc的2倍C．ρb是ρc的2倍 D．ρc是ρa的2倍2．有一段长1 m的电组丝,电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m,则电阻变为（) A．10 Ω B．50 ΩC．150 Ω D．250 Ω3．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R,若在a、b之间加上电压U,测得通过电路的电流为I,则该未知电路的电功率一定为（)A．I2R B。
错误!C．UI D．UI－I2R4．某一导体的伏安特性曲线如图中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 Ω5．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( ）A．把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的错误!B．材料的电阻率随温度的升高而增大C．纯金属的电阻率一般较合金的电阻率小D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大6．一台电风扇的额定电压为交流220 V．在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示．这段时间内电风扇的用电量为( ）A．3。
高考物理一轮基础复习精选试题：电路、电路的基本规律(含解析)(20200508174527)
电路、电路的基本规律一、选择题(每小题6分，共54分)1.如图所示，电源内阻不可忽略，已知R1为半导体热敏电阻，热敏电阻的阻值随温度的升高而变小，R2为锰铜合金制成的可变电阻，当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是()A．R1的温度逐渐降低B．R1受到可见光的照射C．R2的阻值逐渐增大D．R2的阻值逐渐减小解析AD灯泡L的亮度变暗，说明流过灯泡的电流减小，其原因可能是R1的阻值增大或R2的阻值减小，半导体热敏电阻随温度的升高电阻率减小，故可能的原因是R1的温度降低或R2的阻值减小，A、D正确，B、C错误．2.如图所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω、R＝15 Ω，下列说法中正确的是()A．当S断开时，U AC＝9 VB．当S闭合时，U AC＝9 VC．当S闭合时，U AB＝7.5 V，U BC＝0D．当S断开时，U AB＝0，U BC＝0解析AC当S断开时，AC两端电压即为电源电压为9 V，因无电流通过R，故U AB＝0，BC两端电压也为电源电压，即U BC＝9 V，故A对，D错；当S闭合时，U AB＝U AC＝RR＋rE＝7.5 V，此时BC间为一根连通的导线，故U BC＝0，故B错，C对．3．用电压表检查如图所示电路中的故障，测得U ad＝5.0 V，U cd＝0 V，U bc＝0 V，U ab＝5.0 V，则此故障可能是()A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路解析B用电压表检查电路时，如电压表有示数，则表示电压表跨接的电路部分断路，由U ad＝U ab＝5.0 V，可以判断R断路．4．某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24 V200 W)和10个相同的指示灯X1～X10(220 V 2 W)，将其连接在220 V交流电源上，电路如图所示，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则()A．X1的功率减小，L1的功率增大B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小D．X2的功率减小，其他指示灯的功率增大解析C强光灯和指示灯先并联，然后它们再串联在220 V交流电源上．L2灯丝断开，则总电阻变大，电路中电流I减小，又L1和X1并联的分流关系不变，则X1和L1的电流都减小，功率都减小，同理可知除X2外各灯功率都减小，选项A、B均错误；由于I减小，各并联部分的电压都减小，交流电源电压不变，则X2上电压增大，根据P＝U2R可知X2的功率变大，选项C正确，选项D错误．5.闭合电路的电源电动势为E，内阻为r，如图所示，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，下列说法中正确的是()A．小灯泡L1、L3变亮，L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1示数变化量较小D．电压表V2示数变化量较小解析BD当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，并联电路总电阻减小(局部)，总电流I增大，路端电压U减小(整体)．干路电流增大，则L2变亮；与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大，变亮；与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3＝U－U2，U减小，U2增大，则U3减小，L3变暗．U1减小，U2增大，而路端电压U＝U1＋U2减小，所以U1的变化量大于U2的变化量．6.如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线．若将这两个电阻分别接到该电源上，则()A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2接在电源上时，电源的效率高C．R1接在电源上时，电源的输出功率大D．电源的输出功率一样大解析A电源的效率η＝P出P总＝UIEI＝UE，由于U B>U C，故R1接在电源上时，电源的效率高，A项正确，B项错误；将电阻接在电源上，电阻的U-I图象与电源两端电压与电流关系图象的交点，表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图象中只可看出电流的数值，由于图线的斜率等于电阻的阻值，由图象可知，R2与电源的内阻相等，所以接在电源上时，R2比R1消耗功率大，故C、D错．7.如图为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220 V，指示灯两端电压为220 V．该热水器的故障在于()A．连接热水器和电源之间的导线断开B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁D．同时发生了以上各种情况解析C由于A、B两端的电压和指示灯两端的电压均为220 V，说明热水器和电源之间的导线未断，同时电阻丝和指示灯也未发生短路而应该是电阻丝和指示灯同时发生断路，故选 C.8.某同学设计了一个转向灯电路(如图)，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源．当S置于位置1时，以下判断正确的是()A．L的功率小于额定功率B．L1亮，其功率等于额定功率C．L2亮，其功率等于额定功率D．含L支路的总功率较另一支路的大解析A由电路结构可知，当S置于1位置时，L与L2串联后再与L1并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，L1和L2的电阻相等，L与L2串联后的总电阻大于L1的电阻，由于电源电动势为 6 V，本身有内阻，所以L1两端电压和L与L2的总电压相等，且都小于 6 V，所以三只灯都没有正常发光，三只灯的实际功率都小于额定功率．含L的支路的总电阻大于L1支路的电阻，由于两条支路的电压相等，所以含L的支路的总功率小于另一支路的功率．9.如图所示的电路图中，C2＝2C1，R2＝2R1，下列说法正确的是()A．开关处于断开状态，电容器C2的电荷量大于C1的电荷量B．开关处于断开状态，电容器C1的电荷量大于C2的电荷量C．开关处于接通状态，电容器C2的电荷量大于C1的电荷量D．开关处于接通状态，电容器C1的电荷量大于C2的电荷量解析A当开关处于断开状态时，C1与C2的电压均等于电源的电动势，由Q＝CU知，C2的电荷量大于C1的电荷量，故A正确，B错误；当开关处于接通状态时，电阻R1和R2串联，C1的电压等于C2的电压的2倍，而C2＝2C1，由Q＝CU可知，两电容的电荷量相等，故C、D均错．二、非选择题(共46分)10．(12分)如图所示，A1和A2是两块相同的电流表，V1和V2是两块相同的电压表，电流表A1的示数是 1.4 mA，电压表V1和V2的示数分别是0.8 V和0.6 V，试求：(1)电流表A2的示数．(2)电压表和电流表的内阻之比．解析(1)设电压表和电流表的内阻分别是R V和R A，两电压表完全相同，可知其示数跟通过的电流成正比，即IV1∶I V2＝U1∶U2＝4∶3又因IV1＋I V2＝1.4 mA所以通过A2的电流为IV2＝0.6 mA.(2)通过电压表V1的电流为I V1＝0.8 mA根据IV1R V＝I V2(R A＋R V)得R V/R A＝3∶1.【答案】(1)0.6 mA(2)3∶111．(16分)如图所示，电源的电动势E＝9 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝5.0 Ω、R2＝3.5 Ω、R3＝6.0 Ω、R4＝3.0 Ω，电容C＝2.0 μＦ，当电键K由与a接触到与b接触通过R3的电荷量是多少？解析K接a时，由图可知U C＝U1＝ER1＋R2＋rR1＝5 V此时电容器带电荷量Q C＝CU C＝CU1＝1.0×10－5 C，上极板带正电；K接b时，由图可知U′C＝U2＝ER1＋R2＋rR2＝3.5 V此时电容器带电荷量Q′C＝CU′C＝CU2＝0.7×10－5 C，下极板带正电；流过R3的电荷量为ΔQ＝Q C＋Q′C＝1.7×10－5 C.【答案】 1.7×10－5 C12．(18分)某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相接，穿在光滑的金属杆上．弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k＝1 300 N/m，自然长度为L0＝0.5 m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S＝0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．限流电阻的阻值R＝1 Ω，电源的电动势E＝12 V，内阻r＝0.5 Ω．合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表示数为U1＝3.0 V；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数为U2＝2.0 V，求：(1)金属杆单位长度的电阻；(2)此时作用在迎风板上的风力．解析设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，有风时接入电路的电阻为R2，由题意得(1)无风时：U1＝ER1＋r＋RR1＝3 V解得：R1＝0.5 Ω所以金属杆单位长度的电阻为：r0＝R1L0＝1 Ω/m.(2)有风时，U2＝ER2＋R＋rR2＝2 V解得：R2＝0.3 Ω，此时弹簧的长度为L＝R2r0＝0.3 m，弹簧的压缩量为：x＝L0－L＝(0.5－0.3) m＝0.2 m 由于迎风板受风力和弹力而平衡，所以风力大小为F＝kx＝1 300×0.2 N＝260 N. 【答案】(1)1 Ω/m(2)260 N。
高考物理一轮复习：31 电路的基本规律及应用
高考物理一轮复习：31 电路的基本规律及应用姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共12题；共24分)1. （2分）(2019·虹口模拟) 用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，则（）A . 外电路断开时，路端电压为零B . 电源短路时，路端电压为最大值C . 路端电压增大时，流过电源的电流一定减小D . 路端电压增大时，电源的输出功率一定增大2. （2分） (2018高二上·集宁月考) 如图，直线A和B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图像。
设两个电源的内阻分别为ra和rb ，若将一定值电阻R分别接到A、B两电源上，通过R的电流分别为Ia 和 Ib 则（）A . ra=rb Ia =IbB . ra>rb Ia >IbC . ra>rb Ia =IbD . ra>rb Ia <Ib3. （2分） (2018高二上·海南期末) 下列说法正确的是（）A . 并联电路总电阻等于各支路电阻的倒数之和B . 电流通过导体产生的热量跟电流成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比C . 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D . 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4. （2分） (2018高二上·鸡西期中) 将满偏电流Ig＝300 μA、内阻Rg＝450aΩ，的电流表G改装改装成量程为3 V的电压表，需要（）A . 串联一个阻值为R0＝9550Ω的电阻B . 串联一个阻值为R0＝550Ω的电阻C . 并联一个阻值为R0＝9550Ω的电阻D . 并联一个阻值为R0＝550Ω的电阻5. （2分） (2017高二上·普宁期末) 某同学用伏安法测电阻，分别采用电流表内接法和外接法，测量某Rx 的阻值分别为R1和R2 ，则测量值R1 ， R2和真实值Rx之间的关系是（）A . R1＜R2＜RxB . R1＞R2＞RxC . R1＜Rx＜R2D . R1＞Rx＞R26. （2分） (2019高二上·集宁月考) 关于闭合电路，下列说法中正确的是（）A . 闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B . 闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大C . 闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大D . 闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大7. （2分） (2017高二上·鄂尔多斯期中) 如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2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0.04AB . 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06AC . 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.02AD . 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A8. （2分） (2018高二上·滁州月考) 如图示电路，G是电流表，R1、R2是两个可变电阻，调节可变电阻R1 ，可以改变电流表G的示数．当MN间的电压为6 V时，电流表的指针刚好偏转到最大刻度．将MN间的电压改为5 V 时，若要电流表G的指针仍偏转到最大刻度，下列方法中可行的是（）A . 保持R1不变，增大R2B . 增大R1 ，减少R2C . 减少R1 ，增大R2D . 保持R2不变，减少R19. （2分） (2019高二上·吉林期中) 导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性。
高考物理一轮复习教案： 电路的基本概念和规律 Word版含解析
专题八 恒定电流 考纲展示 命题探究考点一 电路的基本概念和规律基础点知识点1 电流和电阻 1．电流 (1)形成①导体中有能够自由移动的电荷。
②导体两端存在电压。
(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向。
电流是标量。
(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．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R 与它的长度成正比，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，单位：Ω·m 。
(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。
③一些合金：几乎不受温度的影响。
④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减小为零，成为超导体。
知识点2 欧姆定律和伏安特性曲线 1．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
(2)表达式：I ＝UR 。
(3)适用范围①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)。
②纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路)。
2．导体的伏安特性曲线(1)I -U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线，如图所示。
(2)比较电阻的大小：图线的斜率I U ＝1R ，图中R 1＞R 2(选填“＞”“＜”或“＝”)。
(3)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。
(4)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。
知识点3 电功、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 ＝UIt 。
2024届高考一轮复习物理教案(新教材鲁科版)：电路的基本概念及规律
考情分析闭合电路欧姆定律及其应用2022·北京卷·T132022·江苏卷·T22020·北京卷·T122020·江苏卷·T6含容电路的电流和电压2022·北京卷·T92020·全国卷Ⅰ·T17电阻定律2020·浙江1月选考·T6含电动机的电路2019·浙江4月选考·T8测电阻类实验2022·全国甲卷·T222022·全国乙卷·T232022·北京卷·T152022·广东卷·T122022·山东卷·T142021·山东卷·T142021·浙江6月选考·T182021·广东卷·T122021·北京卷·T162020·全国卷Ⅰ·T222018·全国卷Ⅰ·T232018·全国卷Ⅲ·T23实验：测量电源的电动势和内阻2022·湖北卷·T132021·全国乙卷·T232021·天津卷·T102021·湖南卷·T122020·山东卷·T142020·浙江7月选考·T18电表改装实验：用多用电表测量电学中的物理量2022·辽宁卷·T112022·河北卷·T122022·湖南卷·T122021·辽宁卷·T122019·全国卷Ⅰ·T232019·全国卷Ⅲ·T232018·全国卷Ⅱ·T22试题情境生活实践类家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等学习探究类电表改装、导体电阻率的测量、测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量第1讲 电路的基本概念及规律目标要求 1.了解电流的定义及I ＝qt ，会推导电流的微观表达式.2.理解电阻的概念，掌握电阻定律.3.掌握串并联电路的特点，理解电表改装的原理.4.理解电功、电功率、焦耳定律，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路．考点一 电流的概念及表达式1．电流电荷的定向移动形成电流，I ＝qt.2．电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．3．电流的标矢性：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．1．由I ＝qt 可知，I 与q 成正比，与t 成反比．( × )2．虽然电流有方向，但电流为标量．( √ )3．电荷定向移动产生电流，所以电荷的移动速率就是电流的传导速率．( × )电流的三种表达式及其比较公式 适用范围字母含义公式含义I ＝q t一切电路q 为时间t 内通过导体横截面的电荷量qt反映了I 的大小，但不能说I ∝q 、I ∝1tI ＝nqS v一切电路n ：导体单位体积内的自由电荷数q ：每个自由电荷的电荷量 S ：导体横截面积 v ：电荷定向移动速率从微观上看，n 、q 、S 、v 决定了I 的大小I ＝U R金属、电解液U ：导体两端的电压 R ：导体本身的电阻I 由U 、R 决定，I ∝U 、I ∝1R考向1 公式I ＝q /t 的应用例1 (2023·安徽芜湖市模拟)如图所示，电解池内有一价的电解液，t 时间内通过溶液内面积为S 的截面的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下说法中正确的是( )A ．当n 1＝n 2时电流大小为零B ．当n 1＜n 2时，电流方向从B →A ，电流大小为I ＝(n 2－n 1)et C ．当n 1＞n 2时，电流方向从A →B ，电流大小为I ＝(n 1－n 2)etD ．溶液内电流方向从A →B ，电流大小为I ＝(n 1＋n 2)et答案 D解析 电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A 到B ，t 时间内通过溶液截面S 的电荷量为q ＝n 1e ＋n 2e ，则根据电流的定义式可得I ＝q t ＝n 1e ＋n 2e t ＝(n 1＋n 2)e t ，A 、B 、C 错误，D 正确．考向2 电流的微观表达式例2 在长度为l 、横截面积为S 、单位体积内自由电子数为n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场．导体内电荷量为e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复，所以我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v (不随时间变化)的定向运动．已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v 成正比，即F f ＝k v (k 是常量)，则该导体的电阻应该等于( ) A.kl neS B.kl ne 2S C.kS nel D.kSne 2l答案 B解析 电子定向移动，由平衡条件得k v ＝e U l ，则U ＝k v l e ，导体中的电流I ＝neS v ，电阻R ＝UI ＝klne 2S，选项B 正确． 考点二 欧姆定律及电阻定律1．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比． (2)表达式：I ＝UR.(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件． 2．对U －I 图像和I －U 图像的理解(如图甲、乙所示)(1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件．(2)图线b 的斜率不断变小，电阻不断变小；图线c 的斜率不断变大，电阻不断变小． (3)图中R a >R e ，R d <R f .(选填“>”“<”或“＝”)(4)对于非线性元件，应根据R ＝UI 计算某点的电阻，而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数)．3．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关． (2)公式：R ＝ρlS.其中l 是导体的长度，S 是导体的横截面积．ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m . (3)电阻率①物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． ②电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小；超导体：一些金属和合金在温度低到临界温度时，电阻可以降到0.1．由R ＝UI 知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比．( × )2．由ρ＝RSl 知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比．( × )3．电阻率越大，导体对电流的阻碍作用就越大．( × ) 4．U －I 图像斜率的变化反映阻值的变化．( √ )电阻的决定式和定义式的区别公式R ＝ρl SR ＝U I区别电阻的决定式 电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测电阻的方法，并不说明电阻与U 和I 有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体考向1 欧姆定律的理解和应用例3 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，则下列说法中错误的是( )A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率等于图中矩形PQOM 所围的面积 答案 C解析 由题图可知，U 越大，小灯泡的电阻越大，故A 说法正确；R ＝UI 中的U 、I 与小灯泡所处状态下的电压、电流相对应，故B 说法正确，C 说法错误；对应P 点，小灯泡的功率P ＝U 1I 2，与题图中PQOM 所围的面积相等，故D 说法正确．考向2 电阻定律的理解和应用例4 两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路上时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么x 和y 两导线的电阻之比和横截面积之比分别为( )A ．3∶1 1∶6B ．2∶3 1∶6C ．3∶2 1∶5D ．3∶1 5∶1答案 A解析 由题图可知导线x 两端的电压U 1＝6 V ，导线y 两端的电压U 2＝2 V ，由串联电路特点可知，x 和y 两导线的电阻之比为R 1∶R 2＝U 1∶U 2＝3∶1，故B 、C 错误；由R ＝ρlS 可知，x和y 两导线的横截面积之比S 1∶S 2＝l R 1·R 22l＝1∶6，故A 正确，D 错误．考点三 串、并联电路的特点 电流表、电压表的改装原理串、并联电路的特点串联电路 并联电路 电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝U 1＝U 2＝…＝U n 电阻R ＝R 1＋R 2＋…＋R n 1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n 功率分配P 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R nP 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R nP 总＝P 1＋P 2＋…＋P n1．串联电路的总电阻一定大于其中任一部分电路的电阻．( √ ) 2．并联电路的总电阻一定大于其中某一支路的电阻．( × )3．串联电路中某一电阻增大，总电阻增大，并联电路中某一电阻增大，总电阻减小．( × ) 4．若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压．( × )1．串、并联电路的几个推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻． (3)无论是串联电路还是并联电路，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大． 2．电表的两种改装的比较改装成大量程电压表改装成大量程电流表内部电路改装原理 串联分压 并联分流 所需电阻阻值 R ＝UI g －R gR ＝U gI －I g改装后的量程U ＝I g (R g ＋R )I ＝R ＋R gR I g校准电路例5 如图所示，当电路a 、b 两端接入100 V 电压时，则c 、d 两端输出电压为20 V ；当电路c 、d 两端接入100 V 电压时，则a 、b 两端输出电压为50 V ．据此可知R 1∶R 2∶R 3为( )A ．4∶2∶1B ．2∶1∶1C．3∶2∶2 D．1∶1∶2 答案 A解析当a、b两端接入电压时，根据欧姆定律得20 V＝100 V2R1＋R2R2，解得R1∶R2＝2∶1；当c、d两端接入电压时，有50 V＝100 V2R3＋R2R2，解得R2∶R3＝2∶1，联立得R1∶R2∶R3＝4∶2∶1，故A正确，B、C、D错误．例6(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示连接法连入电路，则()A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数B．电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数D．电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角答案AD解析电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，A正确，B错误；电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因V1量程较大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，C错误，D正确．例7(2023·河南灵宝市第一中学模拟)如图所示，某学习小组进行电表改装的实验，已知表头内阻为100 Ω，满偏电流为300 mA，使用OA接线柱时它是量程为0～3 A的电流表，使用OB接线柱时它是量程为0～0.6 A的电流表，使用OC接线柱时它是量程为0～60 V的电压表，则图中的R1＝________ Ω，R2＝________ Ω，R3＝________ Ω.答案208050解析 使用OA 接线柱时，量程为0～3 A ， 则有I OA ＝3 A ＝I g ＋I g (R g ＋R 2)R 1使用OB 接线柱时，量程为0～0.6 A ， 则有I OB ＝0.6 A ＝I g ＋I g R gR 1＋R 2其中I g ＝0.3 A ，R g ＝100 Ω 联立解得R 1＝20 Ω，R 2＝80 Ω 使用OC 接线柱时，量程为0～60 V ， 则有U OC ＝60 V ＝I OBR g R 1＋R 2R g ＋R 1＋R 2＋I OB R 3，解得R 3＝50 Ω.考点四 电功、电功率 电热、热功率1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝Wt ＝IU (适用于任何电路)．3．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q ＝I 2Rt (适用于任何电路)．1．公式W ＝UIt ＝U 2R t ＝I 2Rt 适用于所有电路．( × )2．在非纯电阻电路中P ＝UI ＝I 2R ＋P 其他．( √ )3．焦耳定律只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路．( × )考向1 纯电阻电路中的功率例8 如图所示，当AB 间加上电压时，R 1、R 2、R 3三个电阻上消耗的功率相等，则三电阻的阻值之比R 1∶R 2∶R 3为( )A ．1∶1∶4B ．1∶1∶1C ．1∶1∶2D ．2∶2∶1答案 A解析 因R 1与R 2串联，电流相等，且消耗的功率相等，根据P ＝I 2R 可知R 1＝R 2；因R 1和R 2与R 3并联，支路电压相等，上面支路的功率等于R 3功率的2倍，根据P ＝U 2R 可知，R 3＝2(R 1＋R 2)＝4R 1，即R 1∶R 2∶R 3＝1∶1∶4，选项A 正确．电功率P ＝IU 和热功率P ＝I 2R 的比较1．不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P 电＝IU ，热功率均为P 热＝I 2R .只有在纯电阻电路中P 电＝P 热，IU ＝I 2R ＝U 2R才成立．2．对于非纯电阻电路：P 电＝P 热＋P 其他，即IU ＝I 2R ＋P 其他，I ≠UR (欧姆定律不适用)．考向2 非纯电阻电路中的功和功率例9 一台小型电动机在3 V 电压下工作，用此电动机提升重力为4 N 的物体时，通过它的电流是0.2 A ，在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m ．若不计一切摩擦和阻力，求： (1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s 内，电动机线圈所产生的热量； (3)电动机线圈的电阻． 答案 (1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω 解析 (1)电动机的输入功率为 P 入＝UI ＝3×0.2 W ＝0.6 W (2)物体被匀速提升的速度v ＝x t ＝330 m/s ＝0.1 m/s电动机提升物体的机械功率 P 机＝F v ＝G v ＝0.4 W根据能量关系有P 入＝P 机＋P Q 产生的热功率 P Q ＝0.2 W电动机线圈在30 s 内产生的热量Q ＝P Q t ＝0.2×30 J ＝6 J (3)由焦耳定律得Q ＝I 2Rt 电动机线圈电阻R ＝5 Ω.课时精练1.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，以下关于导体的电阻说法正确的是( )A ．B 点对应的电阻为12 Ω B ．B 点对应的电阻为40 ΩC ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 答案 B解析 B 点时导体电阻为R B ＝U B I B ＝60.15Ω＝40 Ω，故A 错误，B 正确；A 点时导体电阻为R A ＝U A I A ＝30.1 Ω＝30 Ω，工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻因温度的影响改变ΔR ＝R B－R A ＝10 Ω，故C 、D 错误．2．(2023·浙江省模拟)在我国边远乡村的电路上常用熔断保险丝．当电路中有较强电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全．经测量，有一段电阻为R 、熔断电流为2 A 的保险丝，直径约0.5毫米．若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为( ) A.14R 、4 A B.12R 、4 A C.14R 、0.5 A D.12R 、1 A 答案 A解析 根据r ＝ρlS 可知，对折后电阻为R ′＝ρ12l 2S ＝14R ，而两段最大电流为2 A 的保险丝并联，其允许通过的最大电流I ′＝2I max ＝4 A ，故选A.3.电阻R 1、R 2的I －U 图像如图所示，则下列说法正确的是( )A ．R 1∶R 2＝3∶1B ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则电压比U 1∶U 2＝1∶3C ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则电流比I 1∶I 2＝1∶3D ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则功率比P 1∶P 2＝1∶3 答案 B解析 由题图可知，当I ＝1 A 时，U 1＝1 V ，U 2＝3 V ，所以R 1＝U 1I ＝1 Ω，R 2＝U 2I ＝3 Ω，则R 1∶R 2＝1∶3，A 错误；R 1与R 2串联时，U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝1∶3，B 正确；R 1与R 2并联时，I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝3∶1，P 1∶P 2＝R 2∶R 1＝3∶1，C 、D 错误．4.一车载加热器(额定电压为24 V)发热部分的电路如图所示，a 、b 、c 是三个接线端点，设ab 、ac 、bc 间的功率分别为P ab 、P ac 、P bc ，则( )A ．P ab >P bcB ．P ab ＝P acC ．P ac ＝P bcD ．P ab <P ac答案 D解析 电压接ab ，则电路的总电阻为R ab ＝9R (R ＋9R )R ＋9R ＋9R ＝90R19；电压接ac ，则电路的总电阻为R ac ＝R (9R ＋9R )R ＋9R ＋9R ＝18R19；电压接bc ，则电路的总电阻为R bc ＝9R (R ＋9R )R ＋9R ＋9R ＝90R 19；由题可知，不管接哪两个点，电压不变，为U ＝24 V ，根据P ＝U 2R可知P ab ＝P bc <P ac ，故选D.5．(2020·全国卷Ⅰ·17)图(a)所示的电路中，K 与L 间接一智能电源，用以控制电容器C 两端的电压U C .如果U C 随时间t 的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R 两端电压U R 随时间t 变化的图像中，正确的是( )答案 A解析 电阻R 两端的电压U R ＝IR ，其中I 为线路上的充电电流或放电电流．对电容器，Q ＝CU C ，而I ＝ΔQ Δt ＝C ΔU C Δt ，由U C －t 图像知，1～2 s 内，电容器充电，令I 充＝I ；2～3 s 内，电容器电压不变，则电路中电流为0；3～5 s 内，电容器放电，则I 放＝I2，I 充与I 放方向相反，结合U R ＝IR 可知，电阻R 两端的电压随时间的变化图像与A 对应，故选A.6．如图所示，同种材料制成且厚度相等的长方体合金块A 和B ，上表面为正方形，边长之比为2∶1.A 、B 分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则( )A ．通过A 、B 的电流之比为2∶1 B ．通过A 、B 的电流之比为1∶2C ．A 、B 中自由电荷定向移动速率之比为2∶1D ．A 、B 中自由电荷定向移动速率之比为1∶2解析 设正方形边长为L ，厚度为d ，则R ＝ρL Ld ＝ρd ，可知R A ＝R B ，与同一电源相连时，通过A 、B 的电流之比为1∶1，A 、B 错误；根据I ＝nqS v ，因S A ∶S B ＝2∶1，则v A ∶v B ＝1∶2，C 错误，D 正确．7.(2023·湖北恩施市模拟)如图所示为示波器衰减电路的示意图，ab 之间为信号电压的输入端，cd 为衰减电路的输出端，P 是和衰减旋钮固连在一起的开关，R 1、R 2、R 3、R 4为四个定值电阻，当P 接通1时电压没有被衰减，当P 分别接通2、3、4时电压被衰减10倍、100倍、1 000倍(即输出电压变为输入电压的0.1、0.01、0.001)，若某个示波器的衰减电路中，R 4＝1 Ω，不计导线电阻，则其他电阻的阻值分别为( )A ．R 1＝900 Ω，R 2＝90 Ω，R 3＝9 ΩB ．R 1＝999 Ω，R 2＝99 Ω，R 3＝9 ΩC ．R 1＝10 Ω，R 2＝100 Ω，R 3＝1 000 ΩD ．R 1＝1 000 Ω，R 2＝100 Ω，R 3＝10 Ω 答案 A解析 当P 接通4时，输出电压变为输入电压的0.001，即R 4R 1＋R 2＋R 3＋R 4＝11 000，解得R 1＋R 2＋R 3＝999 Ω，当P 接通3时，输出电压变为输入电压的0.01，即R 3＋R 4R 1＋R 2＋R 3＋R 4＝1100，当P 接通2时，输出电压变为输入电压的0.1，即R 2＋R 3＋R 4R 1＋R 2＋R 3＋R 4＝110，只有A 均满足要求，故A 正确，B 、C 、D 错误．8．一根横截面积为S 的铜导线，通过电流为I .已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M ，电子电荷量为e ，阿伏加德罗常数为N A ，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为( ) A.MI ρN A Se B.MIN A ρSe C.IN A MρSeD.IN A Se Mρ解析 设自由电子定向移动的速率为v ，导线中自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t ，对铜导线研究，每个铜原子只提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n ＝ρS v t M N A ，t 时间内通过导线横截面的电荷量为q ＝ne ，则电流大小为I ＝q t ＝ρS v eN AM ，得 v ＝MIρN A Se，故B 、C 、D 错误，A 正确．9．(多选)(2023·福建省厦门一中模拟)如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻为100 Ω，下列说法正确的是( )A ．由甲图可知，该表头满偏电流I g ＝2 mAB ．甲图是改装成的双量程电压表，其中b 量程为9 VC ．乙图中R 1＝109 Ω，R 2＝10 ΩD ．乙图中R 1＝5 Ω，R 2＝45 Ω 答案 BC解析 由题图甲可知I g ＝U R g ＋R ＝3100＋2.9×103 A ＝0.001 A ＝1 mA ，b 的量程为U ′＝I g (R g＋R ＋R ′)＝0.001×(100＋2.9×103＋6×103) V ＝9 V ，故A 错误，B 正确；在题图乙中，改装为I 1＝10 mA ＝0.01 A 电流表时，并联电阻的分流电流为I ′＝I 1－I g ＝10 mA －1 mA ＝9 mA ＝0.009 A ，分流电阻的阻值为R 1＋R 2＝I g R g I ′＝0.001×1000.009 Ω＝1009 Ω，改装为I 2＝100 mA ＝0.1 A 电流表时，可得分流电阻的阻值R 1＝I g (R g ＋R 2)I 2－I g ，联立解得R 1＝109 Ω，R 2＝10 Ω，故D错误，C 正确．10．在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V ，内阻不计，灯L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是( )A ．灯泡L 1的电流为灯泡L 2电流的2倍B ．灯泡L 1的电阻为7.5 ΩC ．灯泡L 2的电阻为12 ΩD ．灯泡L 3两端的电压为1.5 V 答案 D解析 灯泡L 2、L 3串联，灯泡规格相同，故电压U 2＝U 3＝1.5 V ，由题图乙读出其电流I 2＝I 3＝0.20 A ，灯泡L 1的电压U 1＝3.0 V ，由题图乙读出其电流I 1＝0.25 A ，所以I 1I 2＝1.25，故A错误，D 正确；灯泡L 1的电阻R 1＝U 1I 1＝12 Ω，故B 错误；灯泡L 2的电阻为R 2＝U 2I 2＝7.5 Ω，故C 错误．11.如图所示的电路中，电阻R 1、R 2、R 3的阻值均为2 Ω.电流表内阻不计，在B 、C 两点间加上6 V 的电压时，电流表的示数为( )A ．0B ．1 AC ．1.5 AD ．2 A 答案 B解析 电流表内阻不计，则A 、C 两点相当于用导线连在一起，当在B 、C 两点间加上6 V 的电压时，R 2与R 3并联，然后与R 1串联，电流表测量的是通过电阻R 2的电流，等效电路图如图所示．电路中的总电阻R 总＝R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝3 Ω，干路中的电流为I 总＝U R 总＝63 A ＝2 A ，由于R 2与R 3阻值相等，所以电流表的示数为1 A ，B 正确．12．(多选)恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变；恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变．图甲所示的电路中电源是恒流源，图乙所示的电路中电源是恒压源，两图中的滑动变阻器滑动触头P均从最右端向最左端移动时，下列说法中正确的是()A．图甲中R1两端的电压减小B．图乙中R1两端的电压减小C．图甲中流过R2的电流保持不变D．图乙中流过R2的电流保持不变答案ABD解析题图甲中两个支路的电压始终相等，所以支路电流与电阻成反比，即I2R2＝I1(R1＋R0)，且I1＋I2＝I是定值，滑动变阻器触头P从最右端向最左端移动时，R0增大，由以上两式可知I1减小，I2增大，R1两端的电压U1＝I1R1减小，故A正确，C错误；题图乙中两个支路的电压始终相等且为定值，支路电流与电阻成反比，即I2R2＝I1(R1＋R0)＝U(定值)，滑动变阻器触头P从最右端向最左端移动时，R0增大，由上式可知I1减小，I2不变，R1两端的电压U1＝I1R1减小，故B、D正确．。
2021届高考物理一轮复习：电路部分 电路的基本规律 欧姆定律课件
闭合电路的欧姆定 律
思维导图
高考考纲
复习目标
掌握串并联电路的电流和电压特点；掌握电阻串并联的计算。
了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电势降落 之和。掌握闭合电路欧姆定律的内容、理解各物理量及公 式的物理意义。 会用定律分析路端电压与负载的关系。
知识梳理
1.串、并联电路的基本特 点
知识梳理
2.串、并联电路的重要性 质
Ir
知识梳理
2.闭合电路欧姆定律 想一想 试从整个电路中的能量转化角度推导闭合电路欧姆定律。
电源电动势为E，外电路电阻为R，内电阻为r，闭合电路的电流为I。
在时间t内，
外电路中电流做功产生的热为：
内电路中电流做功产生的热为：
非静电力做的功为： 根据能量守恒定律
只适用于外电阻 为纯电阻的闭合 电路
E=IR+Ir
例题——电路故障分析
C
提示：灯泡变亮说明灯泡两端的电压增大或通过灯泡的电流变大；通过假设某个电阻断路进行分析，符 合题意则正确。
规律总结
电路故障分析
故障特点 ①断路 特点：表现为电源电压不为零而电流为零；若外电路中任意两点间的电压不为零 (等于电动势)，则这两点间有断点，而这两点与电源间的连接是通路； 影响：电路中的总电阻增大，干路上的电流减小，与其并联的用电器两端的电压 增大 ②短路 特点：有电流通过干路而干路中短路部分两端的电压为零；若支路一处发生短路 ，表现为与支路并联的部分无电流通过，其两端的电压为零。 影响：电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用 电器两端电压增大
备考2020年高考物理一轮专题： 第32讲 电路的基本规律及应用
备考2019年高考物理一轮专题：第32讲电路的基本规律及应用一、单选题（共9题；共18分）1.某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为，接电路的实物图如图所示下列对该学生接线的说法错误的是A. 滑动变阻器不起变阻作用B. 电流表接线有错C. 电压表量程选用不当D. 电压表接线不妥2.在图所示的电路中，电源的内电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，闭合开关后，电流表的示数I=0.3A，电流表的内阻不计．电源的电动势E应等于（）A. 1VB. 2VC. 3VD. 5V3.如图所示的电路，R1、R2、R3是定值电阻，R4是滑动变阻器，电源内阻不可忽略。
闭合开关，在电路稳定后，将滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动的过程中( )A. 电压表示数变小B. 电容器放电C. 电源的总功率变小D. 通过滑动变阻器的电流变大4.如图，、和皆为定值电阻，为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为设电流表A的读数为I，电压表V的读数为闭合电键，当的滑动触头向a端移动时，下列判断中正确的是A. I变小，U变小B. I变小，U变大C. I变大，U变小D. I变大，U变大5.如图内阻不能忽略的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R 构成闭合电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向a 端时,下列说法正确的是（）A. 电压表读数增大B. 电压表读数减小C. 电流表读数不变D. 电流表读数增大6.如图所示，直线A为电源的U-I图线，曲线B为小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是（）A. 4W、8WB. 4W、6WC. 2W、4WD. 2W、3W7.如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器（温度越高其阻值越小），电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I2、报警器两端的电压U的变化情况是( )A. I2变大，U变大B. I2变小，U变小C. I2变小，U变大D. I2变大，U变小8.在研究微型电动机的性能时，应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0.5A和2.0V．重新调节R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. 32 WB. 44 WC. 47 WD. 48 W9.在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示．下列判断正确的是（）A. I减小，U1增大B. I减小，U2增大C. I增大，U1增大D. I增大，U2增大二、多选题（共5题；共15分）10.如图所示．电源电动势，内阻，定值电阻与电动机串联接在电源上，开关闭合后，理想电流表示数为，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻。
2025届高三物理一轮复习电路及其应用(40张PPT)
改装成电压表
改装成电流表
内部电路
改装后的量程
U=Ig(R+Rg)
2.电表的改装。
量程扩大的倍数
接入电阻的阻值
改装后的总电阻
Rx=Rg+R=nRg
考向1 电阻的串联、并联【典例6】 如图所示,有三个电阻,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,电压U1∶U2为( )A.1∶6 B.1∶9C.1∶3 D.1∶2
答案 D
考向2 表头改装成电压表【典例7】 如图所示,双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。已知该表头的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=1 mA,下列说法正确的是( )A.表头G的满偏电压为500 VB.使用a、b两个端点时,其量程比使用a、c两个端点时大C.使用a、b两个端点时,若量程为0~10 V,则R1为9.5 kΩD.使用a、c两个端点时,若量程为0~100 V,则R1+R2为95 kΩ
正
反
3.电阻率。(1)物理意义:ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率。在数值上等于用这种材料制成的单位长度、单位横截面积的导线的电阻值。单位是 Ω·m。(2)各种材料的电阻率。纯金属的电阻率一般较小,合金的电阻率一般较大,有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响。材料的电阻率与温度的关系:
答案 C
考向3 表头改装成电流表【典例8】 如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 Ω, 把它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表,则R1的阻值为( )A.20 Ω B.50 ΩC.150 Ω D.180 Ω
答案 D
A.在R2上串联一比R2小得多的电阻 B.在R2上串联一比R2大得多的电阻C.在R2上并联一比R2小得多的电阻 D.在R2上并联一比R2大得多的电阻
2018届高考物理第一轮总复习全程训练 课练23 电路的基
6 Ω5 Ω断开时电压表的示数可能小于S闭合时的示数(电阻不变)、启动电动机组成的电路，，电流表和电压表均为理想电表．只闭合S1时，电流表示数为，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P变化的图线画在了同一坐标图上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是图线E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的端的过程中，下列说法正确的是温度降低，其电阻增大)，，平行板电容器中央有一带电液滴刚好静止，各项单独操作时可使带电液滴向上运动的是( )．某种角速度测量计结构如图所示，当整体系统绕轴OO电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．、自然长度为L，电源的电动势为A．电流表A的示数变化量相等 B．电压表V2的示数变化量不相等C．电阻R1的功率变化量相等 D．电源的输出功率都不断增大10.(多选)在如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，电源的内阻不可忽略．将开关S闭合，滑动变阻器的滑片向右缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是( ) A．电压表V1读数变化量的绝对值比电压表V2读数变化量的绝对值大B．电压表V1读数变化量的绝对值与电流表读数变化量的绝对值的比值减小C．电压表V2读数变化量的绝对值与电流表读数变化量的绝对值的比值不变D．电压表V读数变化量的绝对值与电流表读数变化量的绝对值的比值不变11.如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5 V,2.5 W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为4 V．求：(1)电阻R的值．(2)电源的电动势和内阻．12．三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5 V、1.5 V和2.5 V，它们的额定电流都试求图甲电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能．如图所示的电路中，电源电动势为电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有(如图所示的电路中，当滑动变阻器多选)(2016·黑龙江哈尔滨一模)在如图所示电路中，闭合开关表示，当滑动变阻器的滑动触头P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如图所示电路中，电源内阻不能忽略．闭合开关，在此过程中有( )5．(2016·辽宁本溪一模)如图所示，灯泡A、B与电阻R的阻值均为R，L是带铁芯的理想线圈，电源的内阻不计．开关S1、S2均闭合且电路达到稳定．已知电路中的各种元件均在安全范围之内．下列判断中正确的是( )A．灯泡A中有电流通过，方向为a→bB．将S1断开的瞬间，灯泡A、B同时熄灭C．将S1断开的瞬间，通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大D．将S2断开，电路达到稳定，灯泡A、B的亮度相同6.(多选)(2017·西安市一模)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R1短路 B．电阻R2断路C．电阻R2短路 D．电容器C损坏7.(多选)(2017·辽宁抚顺一模)如图所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S1闭合，当S2也闭合后，下列说法中正确的是( )A．灯泡L1变亮B．灯泡L2变亮C．电容器C的带电荷量增加D．闭合S2瞬间流过电流表的电流方向自右向左8．(2017·洛阳市质检)－I图线，曲线B为标识不清的小灯泡恰好能正常发光，若将相同材料制成的标有“3 V 与该电源组成闭合电路，下列说法中正确的是(示数随电流变化的图线．电路中消耗最大功率为3.6 W消耗的最大功率为0.9 W闭合后，电压表有示数，调节可变电阻的光照强度的过程中，电阻向上移动的过程中，电源消耗的功率变大，，内阻r＝4.5 Ω，变阻器，平行板电容器C的两金属板水平放置．在开关路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，在平行板电容器中间的一带电微粒恰能静止．那么＝R1＋r2(R1′＝R1＋r2R1；由于S断开与闭合时错误、正确．当开关S断开时电压表的示数为′，由电路图分析可得U>U′，选项＝＋R－R24，由数学知识分析Ω，所以滑片P由a端向，根据闭合电路欧姆定＝ER总－r2R＋4＝5.3 时，2串联后接在电源两端，电容器向下滑动时，R2连入电路的电阻变大，则总电阻变大，由知路端电压增大，则电压表示数变大，电源的输出功率消耗的功率变小．由UR2＝E－(R1＋则电容器所带电荷量增多；综上所述，A、B、C错误，D正确．电流表串联后接在电源两端，电压表并联在＝2Ω－R22R2＋40正确．由题意知，要使电压表的示数增大，则需电阻。
高考物理一轮复习讲练测(全国通用)9.1电路的基本概念和规律(讲)(原卷版+解析)
第九章恒定电流【网络构建】专题9.1 电路的基本概念和规律【网络构建】考点一 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微观式：I ＝nqvS ；③I ＝UR. 考点二 电阻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，其电阻与它的长度成正比，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 ＝ρlS .3．电阻率 (1)计算式：ρ＝R Sl.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． (3)电阻率与温度的关系①金属：电阻率随温度的升高而增大．②半导体：电阻率随温度的升高而减小．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减小为零成为超导体．考点三 电功、电功率、焦耳定律1．电功(1)实质：电流做功的实质是电场力对电荷做正功，电势能转化为其他形式的能的过程． (2)公式：W ＝qU ＝UIt ，这是计算电功普遍适用的公式． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率．(2)公式：P ＝Wt ＝UI ，这是计算电功率普遍适用的公式．3．焦耳定律电流通过电阻时产生的热量Q ＝I 2Rt ，这是计算电热普遍适用的公式． 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Qt＝I 2R .5.电功和电热、电功率和热功率的区别与联系6.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和电流．(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．考点四 电源的功率和效率P U电源输出功率的极值问题的处理方法对于电源输出功率的极值问题，可以采用数学中求极值的方法，也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解．但应当注意的是，当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时，此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时，电源的输出功率最大．假设一电源的电动势为E ，内阻为r ，外电路有一可调电阻R ，电源的输出功率为： P 出＝I 2R ＝E 2R （R ＋r ）2＝E 2（R －r ）2R＋4r .由以上表达式可知电源的输出功率随外电路电阻R 的变化关系为： (1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大，为P m ＝E 24r ；(2)当R ＞r 时，随着R 的增大，电源的输出功率越来越小； (3)当R ＜r 时，随着R 的增大，电源的输出功率越来越大；(4)当P 出＜P m 时，每个输出功率对应两个外电阻阻值R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2.高频考点一 电流例1、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 ΔleS m 2eU B.I Δle m 2eU C.I eSm 2eUD.IS Δlem 2eU【变式训练】某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。
高考物理一轮复习课件7.2电路的基本规律及其应用(人教版选修3-1)
(3)路端电压与电流的关系：根据公式 U＝E－Ir 可知， 路端电压与电流的关系图象，即 UI 图象如右图所示，是一 条 斜向下 的直线．图象与纵轴的截距等于电源 电动势 的大小，图象与横轴的截距等于外电路 短路时的电流， 即 E ΔU 斜率 Imax＝ r ，图象 的绝对值等于电源的内阻，即 r ＝ ΔI ∝tanθ，θ 角越大，表明电源的内阻越大．
2．闭合电路的欧姆定律 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．
E (1)公式： I＝ 或 E＝U 外＋Ir， 适用于外电路为纯电阻的 R＋r 电路． E E (2)路端电压与外电阻的关系： 根据 U＝IR＝ · R＝ r R＋r 1＋R 可知，当 R 增大时，电压 U增大；当 R 减小时，电压 U 减小 ； 当 r＝0(理想电源)时，U 不随 R 的变化而变化．
RRg <Rg R＋Rg
考点一
电源的功率和效率
IU 1．电源的效率：η＝IE. 2．在闭合电路中，当外电路是纯电阻电路时： P出 E2 E2 R P 总＝EI＝ ，P 出＝ R，η＝ ＝ . R＋r R＋r2 P总 R＋r
2 E 3 ．电源的最大输出功率： P 出 ＝ UI ＝ I2R ＝ 2R＝ r＋R E2R E2 ＝ . R－r2＋4Rr R－r2 R ＋4r E2 E2 由此式可看出，当 R＝r 时，P 出有最大值，即 Pm＝ ＝ . 4R 4r P 出与外电阻 R 的函数关系可用如下图所示的图象表示． 由 图象可以看出： E2 (1)当 R＝r 时，输出功率最大，P 出＝ . 4r
)
【解析】
UI U 电源的效率 η＝ EI ×100%＝ E ×100%，a
点对应的路端电压 U 为 4 个格，而电动势 E 为 6 个格．因 2 1 此 ηa＝ ；b 点对应的路端电压为 2 个格，因此 ηb＝ ，故 D 3 3 项正确．
【高三】2021届高考物理第一轮考纲知识复习 电路的基本规律及其应用
【高三】2021届高考物理第一轮考纲知识复习电路的基本规律及其应用【考纲知识梳理】一、闭合电路的欧姆定律1、内容：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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
2、公式：I=3、适用条件：外电路是纯电阻的电路。
根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U外=IR，习惯上成为路端电压，内电路的电势降落为U内=Ir，代入E =IR+ Ir得该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。
4.路端电压与负载R（外电路电阻的关系）二、三、逻辑电路1.“与”门：如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生.这种关系叫做“与”逻辑关系.具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。
（1）“与”逻辑电路（2）“与”门的逻辑符号（3）“与”门的真值表：（4）“与”门反映的逻辑关系2.“或”门：如果几个条件中，只要有一个条件得到满足,某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系.具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门.（1）“或”逻辑电路（2）“或”门的逻辑符号（3）“或”门的真值表：（4）“或”门反映的逻辑关系3.“非”门：输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,叫做”非”逻辑关系,具有”非”逻辑关系的电路叫“非”门.（1）“非”逻辑电路（2）“非”门的逻辑符号（3）“非”门的真值表：（4）“非”门反映的逻辑关系三、串并联电路电路串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)电阻关系R串=R1+R2+R3+……1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+……电流关系I总=I1=I2=I3=……I并=I1+I2+I3+……电压关系U总=U1+U2+U3+……U总=U1=U2=U3=……功率分配P总=P1+P2+P3+……P总=P1+P2+P3+……【要点名师透析】一、电源的有关功率和效率1.电源的总功率(1)任意电路：P总=EI=U外I+U内I=P出+P内.(2)纯电阻电路：P总=I2(R+r)=2.电源内部消耗的功率P内=I2r=U内I=P总-P出.3.电源的输出功率(1)任意电路：P出=UI=EI-I2r=P总-P内.(2)纯电阻电路：P出=I2R=(3)输出功率随R的变化关系①当R=r时，电源的输出功率最大为②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小.③当R④当P出⑤P出与R的关系如图所示.4.电源的效率(1)任意电路：η= ×100%= ×100%.(2)纯电阻电路：η=因此在纯电阻电路中R越大，η越大；当R=r时，电源有最大输出功率时，效率仅为50%.【例1】(2021?盐城模拟)(14分)如图所示，电阻R1=2 Ω，小灯泡L上标有“3 V，1.5 W”，电源内阻r=1 Ω,滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知)，当触头P滑动到最上端a时，电流表的读数为1 A，小灯泡L恰好正常发光，求：(1)滑动变阻器的最大阻值R0.(2)当触头P滑动到最下端b时，求电源的总功率及输出功率.【答案】(1)6 Ω (2)12 W 8 W【详解】(1)当触头P滑动到最上端a时，流过小灯泡L的电流为：IL= =0.5 A (2分)流过滑动变阻器的电流： I0=IA-IL=1 A-0.5 A=0.5 A (2分)故：R0= =6 Ω. (2分)(2)电源电动势为：E=UL+IA(R1+r)=3 V+1×(2+1) V=6 V. (2分)当触头P滑动到最下端b时，滑动变阻器和小灯泡均被短路.电路中总电流为：I= =2 A (2分)故电源的总功率为：P总=EI=12 W (2分)输出功率为：P出=EI-I2r=8 W (2分)二、电路的动态分析1.电路的动态分析问题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，某处电路变化又引起其他电路的一系列变化；对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部分电路欧姆定律，串、并联电路中电压和电流的关系.2.分析这类问题的一般步骤是：(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化.(2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化.(3)根据闭合电路欧姆定律I总＝确定电路的总电流如何变化.(4)由U内＝I总r确定电源的内电压如何变化.(5)由U外＝E－U内确定电源的外电压如何变化.(6)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.(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化.由以上步骤可以看出，解决此类问题，基本思路是“局部→整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每一步推导都要有确切的依据.【例2】(2021?广州模拟)如图所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的变化是 ( )A灯变亮，B灯变亮B.A灯变暗，B灯变亮C.A灯变暗，B灯变暗D.A灯变亮，B灯变暗【答案】选C.【详解】当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大，内阻分担电压增大，路端电压U减小，A灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流I′=I-IA增大，U1=I′R1增大，故R与B灯的并联支路电压UB=U-U1减小，B灯变暗，C正确.三、含电容器电路的分析与计算1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上.2.电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，但电容器两端可能出现电势差.3.电压变化带来的电容器的变化：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电. 若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ=C?ΔU计算电容器上电荷量的变化.4.含电容器电路的处理方法：如果电容器与电源并联，且电路中有电流通过，则电容器两端的电压不是电源电动势E，而是路端电压U.【例3】(10分)如图所示的电路中，E＝10 V，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电池内阻不计，C1＝C2＝30 μF.先闭合开关S，待电路稳定后再断开S，求断开S后通过电阻R1的电荷量.【答案】S闭合时，I＝UC1＝IR2＝6 V (2分)由于C2被S短路，其两端电压UC2＝0S断开待电路稳定后，由于电路中无电流，故UC1′＝UC2′＝10 V (2分)电容器C2上增加的电荷量为：ΔQ2＝C2(UC2′－0)＝30×10－6×10 C＝3×10－4 C.(2分)电容器C1上增加的电荷量为：ΔQ1＝C1(UC1′－UC1)＝30×10－6×4 C＝1.2×10－4 C. (2分)通过R1的电荷量Q＝ΔQ1+ΔQ2＝4.2×10－4 C. (2分)【感悟高考真题】1.（2021?北京高考?T17）如图所示电路，电源内阻不可忽略。
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南京市高考物理一轮专题：第32讲电路的基本规律及应用（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共9题；共18分)1. （2分）三个电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，并联后接入电路，则通过三个支路电流的比值为（）A . 1∶2∶5B . 5∶2∶1C . 10∶5∶2D . 2∶5∶102. （2分）磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G ，内阻Rg＝30 Ω，满偏电流Ig＝5 mA，要将它改装为量程为0～3 A的电流表，所做的操作是（）A . 串联一个570 Ω的电阻B . 并联一个570 Ω的电阻C . 串联一个0.05 Ω的电阻D . 并联一个0.05 Ω的电阻3. （2分）如图所示为某一电路的局部，已知I=3A，I1=2A，R1=10Ω，R2=5Ω，R3=10Ω，则通过电流表的电流大小和方向分别为（）A . 1.5A，向右B . 1.5A，向左C . 0.5A，向右D . 0.5A，向左4. （2分） (2017高二上·淄川期末) 如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果滑动变阻器的滑片向b端滑动，则（）A . 电灯L更亮，电流表的示数减小B . 电灯L更亮，电流表的示数增大C . 电灯L变暗，电流表的示数减小D . 电灯L变暗，电流表的示数增大5. （2分） (2017高二上·珠海期末) 在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值阻，R5为可变电阻，电源的电动势为ε，内阻为r．设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U．当R5的滑动触点向图中a端移动时（）A . I变大，U变大B . I变大，U变小C . I变小，U变大D . I变小，U变小6. （2分） (2018高二上·延边月考) 在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表。
电源电动势为12V，内阻为1Ω，电动机线圈电阻为0.5Ω，开关闭合，电动机正常工作，电压表示数为10V，则（）A . 电源两端的电压为12VB . 电源的输出功率为24WC . 电动机消耗的电功率为80WD . 电动机所做机械功的功率为18W7. （2分） (2015高二上·兰考期末) 在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则（）A . A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮B . A灯变暗、B灯变亮、C灯变暗C . A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D . A灯变暗、B灯变亮、C灯变亮8. （2分） (2016高二上·昆明期中) 如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1 ，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2 ，则下列表述正确的是（）A . 电源输出功率减小B . L1上消耗的功率增大C . 通过R1上的电流增大D . 通过R3上的电流增大9. （2分） (2017高二上·福州期中) 如图所示，电灯A标有“10V，10W”，电灯B标有“8V，20W”，滑动变阻器的总电阻为6Ω，当滑动触头由a端向b端滑动的过程中（不考电灯电阻的变化）（）A . 安培表示数一直减小，伏特表示数一直增大B . 安培表示数一直增大，伏特表示数一直减小C . 安培表示数先增大后减小，伏特表示数先减小后增大D . 安培表示数先减小后增大，伏特表示数先增大后减小二、多选题 (共5题；共15分)10. （3分） (2019高二上·抚顺期中) 硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变，内阻不是定值)，图线b是某电阻R的U-I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是（）A . 硅光电池的内阻为8 ΩB . 硅光电池的总功率为0.4 WC . 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 WD . 若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大11. （3分） (2017高二上·合肥期末) 如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）A . 电流表读数变小，电压表读数变大B . 小电泡L变暗C . 电容器C上电荷量减小D . 电源的总功率变大12. （3分） (2016高二上·兰州期中) 如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地．两板间距为d，一带电油滴位于电容器中央的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的下极板竖直向上移动，已知重力加速度为g，则（）A . 带电油滴的加速度为0.5gB . P点的电势将降低C . 带电油滴在P点的电势能将减小D . 电容器的电容减小，极板带电荷量将增大14. （3分） (2019高二上·抚松期中) 有两只电流表A1、A2是由完全相同的小量程电流表G1、G2改装而成，A1的量程为I1=0.6A，A2的量程为I2=3A两表接入电路后均末烧坏，则（）A . A1、A2表的内阻之比为R1:R2 =1:5B . 将A1、A2串联接入电路后，指角偏角之比为5:1C . 将A1、A2串联接入电路后，读数之比为5:1D . 将A1、A2并联接入电路后，读数之比为1:5三、解答题 (共3题；共15分)15. （5分）如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：①待测电阻Rx(约100 Ω)②直流毫安表(量程0～20 mA，内阻50 Ω)③直流电压表(量程0～3 V，内阻5 kΩ)④直流电源(输出电压6 V，内阻不计)⑤滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A)⑥开关1个，导线若干根据器材规格及实验要求，画出实验原理图，并在本题的实物图上连线．16. （5分） (2018高二上·中山期末) 如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，若电源的电动势为6V。
求：电键闭合时，电动机输出的机械功率。
17. （5分） (2019高二上·蕉岭期中) 在图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝1mA，R1＝900Ω，R2＝Ω。
①当S1和S2均断开时，改装所成的表是什么表？量程为多大？②当S1和S2均闭合时，改装所成的表是什么表？量程为多大？四、综合题 (共4题；共50分)18. （10分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度，金属棒AD长，与框架宽度相同，电阻，框架电阻不计，电阻，当金属棒以速度匀速向右运动时，求：（1）流过金属棒的感应电流为多大？（2）若图中电容器C为，则电容器中储存多少电荷量？19. （15分）(2019高二上·吉林月考) 电路如图所示,电源电动势 ,内阻r =2Ω,电阻, , ,为平行板电容器,其电容C=3.0PF,虚线到两极板间距离相等,极板长 ,两极板的间距（1）若开关处于断开状态,则当其闭合后,求流过的总电荷量为多少?（2）若开关断开时,有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从的电场中射出?(取 )20. （10分）如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V 0．9 W”的字样（传感器可看做一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”的字样，电流表的量程为0．6 A，电压表的量程为3 V。
求（1）传感器的电阻和额定电流？（2）为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？（3）如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω，则该传感器就失去作用。
实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压，检测记录如下：电压表示数U/V电流表示数I/A第一次1．480．16第二次0．910．22若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？21. （15分） (2017高二上·重庆期中) 如图所示电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20 μF；已知电源电动势E=4V，内阻r=0.5Ω．求：（1）当S1闭合、S2断开时，电路消耗的总功率；（2）当S1闭合、S2断开时，电容器所带的电荷量为多少？（3）当S1闭合、S2均闭合时，电路消耗的总功率；（4）当S1闭合、S2断开时，电容器所带的电荷量为多少？参考答案一、单选题 (共9题；共18分)1-1、答案：略2-1、答案：略3-1、答案：略4-1、答案：略5-1、6-1、7-1、答案：略8-1、答案：略9-1、答案：略二、多选题 (共5题；共15分)10-1、答案：略11-1、答案：略12-1、答案：略14-1、三、解答题 (共3题；共15分)15-1、16-1、17-1、四、综合题 (共4题；共50分) 18-1、答案：略18-2、答案：略19-1、19-2、20-1、答案：略20-2、答案：略20-3、答案：略21-1、答案：略21-2、答案：略21-3、答案：略21-4、答案：略。