2020高考物理一轮复习第八章恒定电流学案.pdf

【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/35 2020高考物理一轮复习第八章恒定电流学案编 辑：_时 间：_ 全国卷 5 年考情分析 教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/35 基础考点常考考点命题概率常考角度欧姆定律()电阻定律()电源的电动势和内阻()电 功率、焦耳定律()以上 4 个考点未曾独立命题电阻的串联、并联()闭合电路的欧姆定律()(617T卷16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)(923T卷17分)(923T卷16分)(923T卷15分)(923T卷15分)(622T卷14分)综合命题概率 80%实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线(923T卷17分)综合命题概率 30%实验十：测定电源的电动势和内阻(923T卷14分)综合命题概率 30%实验十一：练习使用多用电表(923T卷17分)(823T卷13分)(723T卷13分)综合命题概率 60%【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/35 第 1 节电流_电阻_电功_电功率(1)由 R 知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。()(2)根据 I，可知 I 与 q 成正比。()(3)由 知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。()(4)公式 W UIt 及 Q I2Rt 适用于任何电路。()(5)公式 W t I2Rt 只适用于纯电阻电路。()物理学史判断(1)1826 年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。()(2)19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。()1在理解公式时一定要注意定义式与决定式的区别，其中定义式或计算式有：I、R、等，决定式有：I、I nqSv等。2公式 W UIt可求解任何电路的电功，而W I2Rt t只适用于纯电阻电路。3解题中常用到的二级结论(1)选限流用的滑动变阻器：在能把电流限制在允许范围内的前提下选用总阻值较小的变阻器调节方便；选分压用的滑动变阻器：阻值小的便于调节且输出电压稳定，但耗能多。(2)伏安法测量电阻时，电流表内、外接的选择：“内接的表的内阻产生误差”，“好表内接误差小”(和比值大的表“好”)。(3)电表内阻对测量结果的影响：电流表测电流，其读数小于不接电表时的电阻的电流；电压表测电压，其读数小于不接电压表时电阻两端的电压。突破点(一)电流的理解及其三个表达式的应用1三个电流表达式的比较【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】4/35 公式适用范围字母含义公式含义定义式qtI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URI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 UI 1R2“柱体微元法”暨电流微观式的推导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。(3)电流的微观表达式I nqSv。题点全练 1.(20 xx 长沙长郡中学检测)如图所示，在 1 价离溶液内插有两根碳棒A和 B作为电极，将它们接在直流子的电解质是溶液里就有电流通过。若在t 秒内，通过溶液内截面电源上，于S的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是()【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】5/35 A.正离子定向移动形成的电流方向从AB，负离子定向移动形成的电流方向从 BAB溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零n1etI，电流AB溶液内的电流方向从Cn1n2etI，电流AB溶液内的电流方向从D解析：选D 电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由图示可知，电流方向是AB，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不为零，电流I，故选项 D正确，A、B、C错误。为 L、横截面积为 S 的金属棒，其材料的电阻率为2.一根长，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.mv2SneB.nev CevSLD.解析：选 C 由电流定义可知：I neSv，由欧姆定律可得：UIRneSv neLv，又 E，故 Enev，选项 C正确。3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Ff kv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于()【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】6/35 A.klne2SB.C.kSne2lD.解析：选 B 电子定向移动，由平衡条件得，kve，则 U，导体中的电流I neSv，电阻 R，选项 B正确。突破点(二)欧姆定律和电阻定律的理解与应用1电阻与电阻率的区别(1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏。(2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它对电流的阻碍作用不一定小。(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。2电阻的决定式和定义式的比较公式决定式定义式R lSRUI区别指明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，电阻与 U和 I 无关适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质适用于任何纯电阻导体相同点都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)典例 多选(20 xx 益阳模拟)一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压 U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压2U0，则()A通过导线的电流为I08【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】7/35 B通过导线的电流为I016C导线中自由电子定向移动的速率为v4D导线中自由电子定向移动的速率为v2 思路点拨 本题应根据电阻定律R，结合欧姆定律I 和电流的微观表达式I neSv进行分析。解析 将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的，其长度变为原来的4 倍，根据电阻定律R 分析可知，电阻变为原来的16 倍，又电压变为2U0，根据欧姆定律I可知，电流变为，A 正确，B 错误；根据电流的微观表达式 I nevS，其中 n、e 不变，电流变为原来的，横截面积变为原来的，则自由电子定向移动的平均速率变为，C错误，D正确。答案 AD 方法规律 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VlS 可知 l 与 S成反比。(3)在、l、S都确定之后，应用电阻定律R 求解。集训冲关 1.(20 xx 内江模拟)两根材料相同的均匀导线x中，x 长为 l，y 长为 2l，串联在电路中时沿长度方和y，其 随位置的变化规律如图所示，那么，x 和 y 两导线向 的 电 势的电阻和横截面积之比分别为()A3116B2316C3215 D3151【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】8/35 解析：选 A 由题图可知，两导线两端的电压之比为31，电流相同，则电阻之比为 31，由电阻定律 R 得横截面积 S，横截面积之比，A正确。如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx 是待测2.用是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀电 阻，R0丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电阻的电流为零时，测得MP l1，PN l2，则 Rx的阻值为()A.R0 B.R0C.R0 D.R0解析：选 C 通过电流表 G的电流为零时，P点的电势与 R0和 Rx连接点的电势相等，即U0UMP，根据欧姆定律有U0 R0，UMP Rl1，则，由此得，根据电阻定律得，电阻丝的电阻Rl，故，所以 RxR0，正确选项为 C。突破点(三)伏安特性曲线的理解及应用1图线的意义(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线。(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻。2应用I-U 图像中图线上某点与 O 点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小。3两类图线线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，表明它的电阻是不变的。非线性元件的伏安特性曲线是曲线，表明它的电阻是变化的。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】9/35 典例 多选(20 xx 常州模拟)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RU1I2C对应 P点，小灯泡的电阻为RU1I2 I1D对应 P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积大小 解析 I-U 图线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大，A正确；对应 P点，小灯泡的电阻为R，B 正确，C错误；对应 P 点，小灯泡的功率为PI2U1，此值恰为图中矩形PQOM 所围面积的大小，D正确。答案 ABD 易错提醒(1)伏安特性曲线中，导体电阻等于线上点与原点连线斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数。(2)无论线性元件还是非线性元件，只要是纯电阻元件，电阻都可由R计算。集训冲关 1.(20 xx 孝感统考)某一导体的伏安特性曲线线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是如图中 AB(曲()AB点的电阻为 12 BB点的电阻为 40 C工作状态从 A变化到了 B时，导体的电阻因温度的影响改变了1 D工作状态从 A变化到了 B时，导体的电阻因温度的影响改变了9 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RA 30，RB 40，所以 RRB RA 10，故 B正确，A、C、D错误。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】10/35 2(20 xx 廊坊期末)如图甲，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3 为三个相同规格的小灯泡，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()AL1 中的电流为 L2 中电流的 2 倍BL3 的电阻约为 1.875 C L3 的电功率约为 0.75 WDL2 和 L3 的总功率约为 3 W解析：选B 由图像可知，灯泡两端的电压变化时，灯泡的电阻发生变化，L2 和 L3 的串联电阻并不是L1 电阻的两倍，根据欧姆定律知L1 中的电流不是 L2中电流的 2 倍，A 错误；由于不计电源内阻，所以L2 和 L3 两端的电压均为1.5 V，由题图乙可知此时灯泡中的电流为I0.8 A，电阻 R1.875，B正确；L3 的电功率 PUI1.50.8 W 1.2 W，C错误；L2 和 L3 的总功率 P2P2.4 W，D错误。突破点(四)电功、电功率及焦耳定律纯电阻电路与非纯电阻电路的比较纯电阻电路非纯电阻电路实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等电动机、电解槽、日光灯等电功与电热W UIt，Q I2RtU2RtW Q W UIt，Q I2RtW Q电功率与热功率P电UI，P热I2RU2R，P电P热P电UI，P热I2R，P电P热 典例 有一小型直流电动机，把它接入U10.3 V 的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流为I1 0.6 A；若把电动机接入U23.0 V的电路中时，电动机正常工作，工作电流是I2 1.0 A，求：(1)电动机正常工作时的输出功率是多少？【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】11/35(2)如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？思路点拨 (1)当电动机不转时，可视为纯电阻，由欧姆定律求其内电阻。(2)当电动机正常工作时，转子突然被卡住，其电流不等于I2 1.0 A，此时发热功率由 P计算。解析(1)当 U10.3 V，I1 0.6 A时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机的内电阻为r0.5。当 U2 3.0 V，I2 1.0 A 时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则电动机的输出功率为P出U2I2I22r 2.5 W。(2)当电动机正常工作被卡住时，电动机又为纯电阻，其热功率为P热 18 W。答案(1)2.5 W(2)18 W 方法规律 (1)在任何电路中，P电UI、P热I2R、W UIt、Q I2Rt 都适用。(2)处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功电热其他能量”找等量关系求解。(3)在非纯电阻电路中，t 既不表示电功也不表示电热，是没有意义的。集训冲关 选 如图所示，电源电动势E3 V，小灯泡 L 的规格为1.多W”，开关 S 接 1，当滑动变阻器调到R4 时，小“2 V0.4 灯泡 L 正常发光，现将开关S接 2，小灯泡 L 和电动机 M均正常工作。则()A电源内阻为 1 B电动机的内阻为4 C电动机正常工作电压为1 VD电源效率约为 93.3%【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】12/35 解析：选 AD 小灯泡正常工作时的电阻RL10，流过小灯泡的电流I0.2 A，当开关 S接 1 时，R总15，电源内阻 rR总RRL 1，A正确；当开关 S接 2 时，电动机为非纯电阻，小灯泡L 和电动机 M均正常工作，电动机内阻不可能是4，故 B错误；电动机 M两端的电压 UM EIr U0.8 V，C错误；电源的效率 93.3%，D正确。选(20 xx 六安模拟)如图所示，一台电动机提着质量2.多以速度 v 匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R，电源为 m的物体，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切电动势为 E，阻力及导线电阻，则()A电源内阻 rRB电源内阻 rRC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EII2r mgv I2R，解得 r R，B 正确；如果电动机转轴被卡住，则EI(Rr)，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。STS问题练迁移思维生活中的“纯电阻”“非纯电阻”生活中，人们在家中会使用很多用电器，如电饭锅、空调、冰箱、电风扇、电吹风等，这些用电器有的可以视为纯电阻，有的则不是纯电阻，请结合以下各题自主领悟：1一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，洗衣机电动机线圈的电阻为440 B电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】13/35 C1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 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R1 44，P1UI11 100 W，其在 1 min 内消耗的电能 W1 UI1t 6.6104 J，洗衣机为非纯电阻元件，所以 R2，P2UI2110 W，其在 1 min 内消耗的电能 W2 UI2t 6.6103 J，其热功率 P热P2，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。2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t0 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2t0 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16t0 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4t0 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16t0 的时间电热水壶的开关自动切断解析：选 D 根据公式 Q t 可知，煮沸一壶水所需的热量为Q t0，当电压变为原来的时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4 倍，即4t0，A、B 错误；当电压变为原来的时，时间要变为原来的16 倍，即 16t0，C错误，D正确。3 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 W【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】14/35 A电动机的输入功率为576 WB电动机的内电阻为4 C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 电动机的输入功率为P入UI4812 W576 W，A正确；电动机的发热功率为PI2r P入P出，代入数据解得：r 1.6，B错误；由vm 20 km/h m/s，根据 P出Fvm，解得 F63 N，且当该车速度最大时，Ff 63 N，故 C错误，D正确。分析生活中的用电器问题的两条思路(1)了解用电器的结构，含有电动机且正常工作的为非纯电阻；不含电动机或含电动机但电动机不转的则为纯电阻。(2)从能量转化角度来区分，若消耗的电能全部转化为电热，则为纯电阻；若消耗的电能有一部分转化为其他能量，则为非纯电阻。(一)普通高中适用作业A 级基础小题练熟练快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，所以D错。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】15/35 图所示的电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以2.在如点相对 A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离 x 为横坐A、B 上各标，则 U随 x 变化的图像应为下图中的()解析：选 A 根据电阻定律，横坐标为x 的点与 A点之间的电阻 R，这两点间的电压 U IRI(I、S为定值)，故 U跟 x 成正比例关系，A正确。3.多选(20 xx 枣庄检测)如图所示，R1 和 R2 是料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸同种材寸大。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电比 R2的尺流方向如图所示，则下列说法中正确的是()AR1中的电流小于 R2中的电流BR1中的电流等于 R2中的电流CR1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率DR1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率解析：选 BD 设正方形的边长为L、厚度为 d，则 I，R，得I，故 R1、R2中的电流相等，A错误，B正确。由 I nqSvnqLdv 得，L 大则 v小，C错误，D正确。选 某导体的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中4.多()正 确 的 是5 V 电压时，导体的电阻约是5 A 加B加 11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小解析：选 AD 对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体加5 V 电压时，值为5，所以此时电阻为 5，A正确；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知B、C错误，D正确。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】16/35 图所示均匀的长薄片合金电阻板abcd，ab 边长为 5.如为 L2，当端点 1、2 或 3、4 接入电路中时，R12 R34L1，ad 边长为()AL1L2BL2L1C11 DL12L22解析：选 D 设长薄片合金电阻板厚度为h，根据电阻定律 R，R12，R34，可得，故D正确。6 多选 如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则这两个电路中的U甲、U乙及 R甲、R乙之间的关系正确的是()AU甲2U乙 B U甲4U乙CR甲4R乙DR甲2R乙解析：选 AC 设灯泡正常工作时电压为U，电流为 I，则 U甲 I U乙2I，则 U甲2U乙，A正确，B错误；根据 I2R 甲(2I)2R 乙得 R甲4R乙，C正确，D错误。7.(20 xx 长沙长郡中学检测)如图为直流电动的装置，重物的重量G 500 N，电源电动势E90 机提升重物V，电源内阻为 2，不计各处摩擦，当电动机以v0.6 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I5 A，下列判断不正确的是()A电动机消耗的总功率为400 WB电动机线圈的电阻为0.4 C电源的效率约为88.9%D电动机的效率为75%解析：选 B 重物被提升的功率PG FvGv5000.6 W300 W，此时电路中的电流为 I 5 A，则电源的总功率P总EI905 W 450 W，设电动机线圈的电阻为 R，根据能量守恒得P总PG I2r I2R，则得 R4，电动【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】17/35 机消耗的总功率P 电PG I2R400 W，电源的效率为1100%100%88.9%，电动机的效率为2100%100%75%，故 A、C、D正确，B错误。8(20 xx 福州质检)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q 为电极，设 a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其 U-I 图像如图乙所示，当U10 V 时，求电解液的电阻率 是多少？解析：由题图乙可求得U10 V 时，电解液的电阻R 2 000 由题图甲可知电解液容器长l a1 m截面积 Sbc0.02 m2结合电阻定律 R 得 m 40 m。答案：40 mB 级中档题目练通抓牢9 多选(20 xx 山东平阴模拟)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3 V，内阻不计，L1、L2 为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为10。当开关 S闭合后()AL1 的电阻为 1.2 BL1 消耗的电功率为 0.75 WCL2 的电阻为 5 DL2 消耗的电功率为 0.1 W解析：选 BC L1 两端的电压为U3 V，由题图乙得此时的电流为I 0.25 A，灯泡电阻 R1 12，A错误；L1 消耗的功率 PUI30.25 W0.75 W，B正确；若 L2的电阻为 5，则根据串联电路中电压与电阻成正比，可知此时L2两端的电压为 1 V，由题图乙可求得此时L2 中的电流为 0.2 A，则 L2 的阻值为 R25，与假设一致，C 正确；此时L2 消耗的电功率PUI 10.2 W0.2 W，D错误。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】18/35 选 锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手10.多品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如机 等 电 子 产电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池图 所 示，充的内阻为 r，下列说法正确的是()A电能转化为化学能的功率为UII2rB充电器输出的电功率为UII2rC电池产生的热功率为I2rD充电器的充电效率为 100%解析：选 AC 充电器将电能转化为锂电池的化学能和内能，即UIt E 化I2rt，充电器输出的电功率为UI，电池产生的热功率为I2r，据此可知，电能转化为化学能的功率为UII2r，充电器的充电效率为 100%，所以选项A、C 正确。11.(20 xx 福建四地六校联考)如图所示电路中，势 E12 V，内阻 r2，指示灯RL 的阻值为 16 电 源 电 动机 M线圈电阻 RM 为 2。当开关 S闭合时，指示灯 RL，电 动的电功率 P4 W。求：(1)流过电流表的电流；(2)电动机 M输出的机械功率。解析：(1)指示灯的电功率 PIL2RL，解得 IL 0.5 A，路端电压为 UILRL8 V。设流过电流表的电流为I，根据闭合电路欧姆定律有UEIr，解得 I 2 A。(2)设电动机支路的电流为IM，IMI IL 1.5 A，电动机总功率为PM UIM12 W，电动机输出的机械功率为PM出PM IM2RM，解得 PM出7.5 W。答案：(1)2 A(2)7.5 W【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】19/35 难度题目自主选做 C级如图所示，电源电动势E10 V，内阻 r1，闭合12.后，标有“8 V,12 W”的灯泡恰能正常发光，电动机M开关S绕组的电阻 R04，求：(1)电源的输出功率 P出；(2)10 s内电动机产生的热量Q；(3)电动机的机械功率。解析：(1)由题意知，并联部分电压为U8 V，内电压应为 U内EU2 V总电流 I 2 A，电源的输出功率 P出UI16 W。(2)流过灯泡的电流I1 1.5 A则流过电动机的电流I2 I I1 0.5 A电动机的热功率P0I22R01 W10 s 内产生的热量 Q P0t10 J。(3)电动机的总功率PUI24 W电动机的机械功率P机PP03 W。答案：(1)16 W(2)10 J(3)3 W(二)重点高中适用作业A 级保分题目巧做快做所示的电路中，AB为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以1.在如 图相对 A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离 x 为横坐A、B 上各 点标，则 U随 x 变化的图像应为下图中的()解析：选 A 根据电阻定律，横坐标为x 的点与 A点之间的电阻 R，这两点间的电压 U IRI(I、S为定值)，故 U跟 x 成正比例关系，A正确。2.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()【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】20/35 AR甲R乙BR甲R乙CR甲2R乙DR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，图乙中等效为两个电阻串联，R 乙2r，所以R 甲R乙，所以 B正确。选 某导体的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中3.多()正 确 的 是5 V 电压时，导体的电阻约是5 A加B加 11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小解析：选 AD 对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体加5 V 电压时，值为5，所以此时电阻为 5，A正确；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知B、C错误，D正确。图为一种服务型机器人，其额定功率为48 W，额定工 4.如24 V。机器人的锂电池容量为20 Ah。则机器人作 电 压 为()定工作电流为 20 AA 额B充满电后最长工作时间为2 hC电池充满电后总电量为7.2104 CD以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J解析：选 C 根据 PUI 可知，额定电流应该为2 A，选项 A错。电源的容量为 20 Ah，即当额定电流2 A 下工作时，能够工作最长时间为10 h，选项 B 错误。电源充满电后的总电量为Q It 203 600 C 7.2104 C，选项C正确。在额定电流下，机器人功率48 W即每秒消耗 48 J，选项 D错误。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】21/35 5 多选 如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则这两个电路中的U甲、U乙及 R甲、R乙之间的关系正确的是()AU甲2U乙BU甲4U乙CR甲4R乙DR甲2R乙解析：选 AC 设灯泡正常工作时电压为U，电流为 I，则 U甲 I U乙2I，则 U甲2U乙，A正确，B错误；根据 I2R 甲(2I)2R 乙得 R甲4R乙，C正确，D错误。6.(20 xx 长沙长郡中学检测)如图为直流电动的装置，重物的重量G 500 N，电源电动势E90 机提升重物V，电源内阻为 2，不计各处摩擦，当电动机以v0.6 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I5 A，下列判断不正确的是()A电动机消耗的总功率为400 WB电动机线圈的电阻为0.4 C电源的效率约为88.9%D电动机的效率为75%解析：选 B 重物被提升的功率PG FvGv5000.6 W300 W，此时电路中的电流为 I 5 A，则电源的总功率P总EI905 W 450 W，设电动机线圈的电阻为 R，根据能量守恒得P总PG I2r I2R，则得 R4，电动机消耗的总功率P 电PG I2R400 W，电源的效率为1100%100%88.9%，电动机的效率为2100%100%75%，故 A、C、D正确，B错误。7 多选(20 xx 山东平阴模拟)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3 V，内阻不计，L1、L2 为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为10。当开关 S闭合后()AL1 的电阻为 1.2 BL1 消耗的电功率为 0.75 WCL2 的电阻为 5【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】22/35 DL2 消耗的电功率为 0.1 W解析：选BC L1 两端的电压为U3 V，由题图乙得此时的电流为I 0.25 A，灯泡电阻 R1 12，A错误；L1 消耗的功率 PUI30.25 W0.75 W，B正确；若 L2的电阻为 5，则根据串联电路中电压与电阻成正比，可知此时L2两端的电压为 1 V，由题图乙可求得此时L2 中的电流为 0.2 A，则 L2 的阻值为 R25，与假设一致，C正确；此时 L2 消耗的电功率P10.2 W0.2 W，D错误。UI 选 锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机8.多品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图等 电 子 产所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为 I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是()A电能转化为化学能的功率为UII2rB充电器输出的电功率为UII2rC电池产生的热功率为I2rD充电器的充电效率为 100%解析：选 AC 充电器将电能转化为锂电池的化学能和内能，即UIt E 化I2rt，充电器输出的电功率为UI，电池产生的热功率为I2r，据此可知，电能转化为化学能的功率为UII2r，充电器的充电效率为 100%，所以选项A、C 正确。B 级拔高题目稳做准做9.多选(20 xx 长春期末)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E、内阻为 r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则()A电动机消耗的总功率为UIIrE1电源的效率为BC 电源的输出功率为EI【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】23/35 U2R电动机消耗的热功率为D解析：选 AB 电动机额定电压为U，额定电流为I，当电动机正常工作时，消耗的电功率为 P总UI，A正确；电源的总功率为IE，内部发热的功率为I2r，所以电源的效率为 1，B 正确；电源的输出功率等于电动机的输入功率，得P出UI，故 C错误；电动机消耗的热功率PI2R，由于电动机为非纯电阻电路，不能用求解热功率，故D错误。10.(20 xx 株洲质检)如图为某控制电路的一部分，输入电压为 24 V，如果电阻 R6 k，R1 6 k，已知 AA 的，则 BB 不可能输出的电压是()R2 3 kA12 V B8 VC6 V D3 V解析：选 D 若两开关都闭合，则电阻R1和 R2并联，再和 R串联，UBB 为并联电路两端电压，UBB 6 V，若 S1闭合 S2断开，则 R1和 R串联，UBB 12 V，若 S2闭合 S1断开，则 R2和 R串联，UBB 8 V，若两者都断开，则电路断路，UBB 0 V，故 D不可能。11(20 xx 福州质检)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设 a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其 U-I 图像如图乙所示，当U10 V 时，求电解液的电阻率 是多少？解析：由题图乙可求得U10 V 时，电解液的电阻R 2 000 由题图甲可知电解液容器长l a1 m截面积 Sbc0.02 m2结合电阻定律 R 得 m 40 m。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】24/35 答案：40 m12.(20 xx 福建四地六校联考)如图所示电路动势 E12 V，内阻 r2，指示灯 RL的阻值为 16 中，电源电M线圈电阻 RM 为 2。当开关 S闭合时，指示灯RL，电动机的电功率 P4 W。求：(1)流过电流表的电流；(2)电动机 M输出的机械功率。解析：(1)指示灯的电功率 PIL2RL，解得 IL 0.5 A，路端电压为 UILRL8 V。设流过电流表的电流为I，根据闭合电路欧姆定律有UEIr，解得 I 2 A。(2)设电动机支路的电流为IM，IMI IL 1.5 A，电动机总功率为PM UIM12 W，电动机输出的机械功率为PM出PM IM2RM，解得 PM出7.5 W。答案：(1)2 A(2)7.5 W13.(20 xx 辽宁葫芦岛六校联考)如图所示，电解槽A并联后接到电源上，电源内阻r 1，电炉电阻 R和 电 炉 B解槽电阻 r0.5，当 S1闭合、S2断开时，电炉19，电消耗功率为 684 W，S1、S2都闭合时，电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)，试求：(1)电源的电动势；(2)S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。解析：(1)S1 闭合、S2断开时，电炉消耗功率为P1，电炉中电流 I A 6 A。电源电动势 EI(R r)120 V。(2)S1、S2都闭合时，电炉消耗功率为P2，【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】25/35 电炉中电流为 IR A 5 A。路端电压为 UIRR519 V95 V，流过电源的电流为I A25 A。流过电解槽的电流为IAI IR20 A。(3)电解槽消耗的电功率PA IAU2095 W1 900 W。电解槽内热损耗功率P热IA2r 2020.5 W200 W。电解槽中电能转化成化学能的功率为P化PA P热1 700 W。答案：(1)120 V(2)20 A(3)1 700 W第 2 节闭合电路欧姆定律及其应用(1)电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量。()(2)电动势就等于电源两极间的电压。()(3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越小。(