2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流學(xué)案

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1、 第八章 恒定電流 [全國(guó)卷5年考情分析] 基礎(chǔ)考點(diǎn) 常考考點(diǎn) 命題概率 ?？冀嵌? 歐姆定律(Ⅱ) 電阻定律(Ⅰ) 電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(Ⅱ) 電功率、焦耳定律(Ⅰ) 以上4個(gè)考點(diǎn)未曾獨(dú)立命題 電阻的串聯(lián)、并聯(lián) (Ⅰ) 閉合電路的歐姆定律(Ⅱ) '16Ⅱ卷T17(6分) 綜合命題概率25% (1)歐姆定律、電阻定律、電阻的串、并聯(lián)綜合問(wèn)題 (2)閉合電路的動(dòng)態(tài)分析、故障分析 (3)焦耳定律、電路的能量分析 (4)繪制并分析伏安特性曲線 (5)伏安法測(cè)電阻(包括電表的內(nèi)阻)、測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 (6)多用電表的使用及相關(guān)電路問(wèn)題

2、實(shí)驗(yàn)八：測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)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) 綜合命題概率80% 實(shí)驗(yàn)九：描繪小電珠的伏安特性曲線 '17Ⅰ卷T23(9分) 綜合命題概率30% 實(shí)驗(yàn)十：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 '14Ⅰ卷T23(9分) 綜合命題概率30% 實(shí)驗(yàn)十一：練習(xí)使用多用電表 '17Ⅲ卷T23(9分) '13Ⅰ卷T23(8分) '13Ⅱ卷T23(7分) 綜合命題概率60% 第1節(jié)電流__電阻__電功__電功率 (1)由R

3、＝知， 導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與流過(guò)導(dǎo)體的電流成反比。(×) (2)根據(jù)I＝，可知I與q成正比。(×) (3)由ρ＝知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成反比。(×) (4)公式W＝UIt及Q＝I2Rt適用于任何電路。(√) (5)公式W＝t＝I2Rt只適用于純電阻電路。(√) ◎物理學(xué)史判斷 (1)1826年德國(guó)物理學(xué)家歐姆通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律。(√) (2)19世紀(jì)，焦耳和楞次先后各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，即焦耳定律。(√) 1．在理解公式時(shí)一定要注意定義式與決定式的區(qū)別，其中定義式或計(jì)算式有：I＝、R＝、ρ＝等，

4、決定式有：I＝、I＝nqSv等。 2．公式W＝UIt可求解任何電路的電功，而W＝I2Rt＝t只適用于純電阻電路。 3．解題中常用到的二級(jí)結(jié)論 (1)選限流用的滑動(dòng)變阻器：在能把電流限制在允許范圍 內(nèi)的前提下選用總阻值較小的變阻器調(diào)節(jié)方便；選分壓用的滑動(dòng)變阻器：阻值小的便于調(diào)節(jié)且輸出電壓穩(wěn)定，但耗能多。 (2)伏安法測(cè)量電阻時(shí)，電流表內(nèi)、外接的選擇： “內(nèi)接的表的內(nèi)阻產(chǎn)生誤差”，“好表內(nèi)接誤差小”(和比值大的表“好”)。 (3)電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響：電流表測(cè)電流，其讀數(shù)小于不接電表時(shí)的電阻的電流；電壓表測(cè)電壓，其讀數(shù)小于不接電壓表時(shí)電阻兩端的電壓?！　? 突破點(diǎn)(一)　電流

5、的理解及其三個(gè)表達(dá)式的應(yīng)用 1．三個(gè)電流表達(dá)式的比較 公式 適用范圍 字母含義 公式含義 定義式 I＝ 一切電路 q為時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量 反映了I的大小，但不能說(shuō)I∝q，I∝ 微觀式 I＝nqSv 一切電路 n：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù) q：每個(gè)自由電荷的電荷量 S：導(dǎo)體橫截面積 v：電荷定向移動(dòng)速率 從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小 決定式 I＝ 金屬、 電解液 U：導(dǎo)體兩端的電壓 R：導(dǎo)體本身的電阻 I由U、R決定， I∝U　I∝ 2．“柱體微元法”暨電流微觀式的推導(dǎo) 設(shè)柱體微元的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，單位體

6、積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，電荷定向移動(dòng)的速率為v，則： (1)柱體微元中的總電荷量為Q＝nLSq。 (2)電荷通過(guò)橫截面的時(shí)間t＝。 (3)電流的微觀表達(dá)式I＝＝nqSv。 [題點(diǎn)全練] 1.(2018·長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)檢測(cè))如圖所示，在1價(jià)離子的電解質(zhì)溶液內(nèi)插有兩根碳棒A和B作為電極，將它們接在直流電源上，于是溶液里就有電流通過(guò)。若在t秒內(nèi)，通過(guò)溶液內(nèi)截面S的正離子數(shù)為n1，通過(guò)的負(fù)離子數(shù)為n2，設(shè)基本電荷為e，則以下說(shuō)法中正確的是(　　) A.正離子定向移動(dòng)形成的電流方向從A→B，負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向從B→A B．溶液內(nèi)由于正、負(fù)離子移動(dòng)方向相反，溶

7、液中的電流抵消，電流等于零 C．溶液內(nèi)的電流方向從A→B，電流I＝ D．溶液內(nèi)的電流方向從A→B，電流I＝ 解析：選D　電荷的定向移動(dòng)形成電流，規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?，?fù)電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆捶较?，由圖示可知，電流方向是A→B，帶電離子在溶液中定向移動(dòng)形成電流，電流不為零，電流I＝＝，故選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。 2.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(　　) A.　　　　　　　 B. C．

8、ρnev D. 解析：選C　由電流定義可知：I＝＝＝neSv， 由歐姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρ＝ρneLv， 又E＝，故E＝ρnev，選項(xiàng)C正確。 3．在長(zhǎng)度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導(dǎo)體兩端加上電壓，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場(chǎng)力作用下先做加速運(yùn)動(dòng)，然后與做熱運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)離子碰撞而減速，如此往復(fù)……所以，我們通常將自由電子的這種運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成速率為v(不隨時(shí)間變化)的定向運(yùn)動(dòng)。已知阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率v成正比，即Ff＝kv(k是常量)，則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于(　　) A. B. C. D. 解析：選

9、B　電子定向移動(dòng)，由平衡條件得，kv＝e，則U＝，導(dǎo)體中的電流I＝neSv，電阻R＝＝，選項(xiàng)B正確。 突破點(diǎn)(二)　歐姆定律和電阻定律的理解與應(yīng)用 1．電阻與電阻率的區(qū)別 (1)電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，而電阻率則反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞。 (2)導(dǎo)體的電阻大，電阻率不一定大，它的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小，電阻不一定小，即它對(duì)電流的阻礙作用不一定小。 (3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)。 2．電阻的決定式和定義式的比較 公式 決定式 定義式 R＝ρ R＝ 區(qū)別 指明了電阻的決定因素 提供了一種測(cè)定電阻的方法，電阻與U和I無(wú)關(guān) 適用于粗細(xì)

10、均勻的金屬導(dǎo)體和分布均勻的導(dǎo)電介質(zhì) 適用于任何純電阻導(dǎo)體 相同點(diǎn) 都不能反映電阻的實(shí)質(zhì)(要用微觀理論解釋) [典例]　[多選](2018·益陽(yáng)模擬)一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，在其兩端加上電壓U0時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流為I0，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，若將導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，使它的橫截面半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，再給它兩端加上電壓2U0，則(　　) A．通過(guò)導(dǎo)線的電流為 B．通過(guò)導(dǎo)線的電流為 C．導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為 D．導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為 [思路點(diǎn)撥] 本題應(yīng)根據(jù)電阻定律R＝ρ，結(jié)合歐姆定律I＝和電流的微觀表達(dá)式I＝neSv進(jìn)行分析。 [解析]　將金屬導(dǎo)線

11、均勻拉長(zhǎng)，因半徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，其長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，根據(jù)電阻定律R＝ρ分析可知，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，又電壓變?yōu)? 2U0，根據(jù)歐姆定律I＝可知，電流變?yōu)?，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I＝nevS，其中n、e不變，電流變?yōu)樵瓉?lái)的，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，則自由電子定向移動(dòng)的平均速率變?yōu)?，C錯(cuò)誤，D正確。 [答案]　AD [方法規(guī)律]　導(dǎo)體變形后電阻的分析方法 某一導(dǎo)體的形狀改變后，討論其電阻變化應(yīng)抓住以下三點(diǎn)： (1)導(dǎo)體的電阻率不變。 (2)導(dǎo)體的體積不變，由V＝lS可知l與S成反比。 (3)在ρ、l、S都確定之后，應(yīng)用電阻定律R＝ρ求解。 [集訓(xùn)沖

12、關(guān)] 1.(2018·內(nèi)江模擬)兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y，其中，x長(zhǎng)為l，y長(zhǎng)為2l，串聯(lián)在電路中時(shí)沿長(zhǎng)度方向的電勢(shì)φ隨位置的變化規(guī)律如圖所示，那么，x和y兩導(dǎo)線的電阻和橫截面積之比分別為(　　) A．3∶1　1∶6　　　　　　　 B．2∶3　1∶6 C．3∶2　1∶5 D．3∶1　5∶1 解析：選A　由題圖可知，兩導(dǎo)線兩端的電壓之比為3∶1，電流相同，則電阻之比為3∶1，由電阻定律R＝ρ得橫截面積S＝，橫截面積之比＝·＝×＝，A正確。 2.用如圖所示的電路可以測(cè)量電阻的阻值。圖中Rx是待測(cè)電阻，R0是定值電阻，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)

13、頭P的位置，當(dāng)通過(guò)電流表G的電流為零時(shí)，測(cè)得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為(　　) A.R0 B.R0 C.R0 D.R0 解析：選C　通過(guò)電流表G的電流為零時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)與R0和Rx連接點(diǎn)的電勢(shì)相等，即U0＝UMP，根據(jù)歐姆定律有U0＝R0，UMP＝Rl1，則＝，由此得＝，根據(jù)電阻定律得，電阻絲的電阻R∝l，故＝，所以Rx＝R0，正確選項(xiàng)為C。 突破點(diǎn)(三)　伏安特性曲線的理解及應(yīng)用 1．圖線的意義 (1)由于導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同，所以不同的導(dǎo)體有不同的伏安特性曲線。 (2)伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值，對(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。 2．應(yīng)用 I-U圖

14、像中圖線上某點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小。 3．兩類(lèi)圖線 線性元件的伏安特性曲線是過(guò)原點(diǎn)的直線，表明它的電阻是不變的。 非線性元件的伏安特性曲線是曲線，表明它的電阻是變化的。 [典例]　[多選](2018·常州模擬)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大 B．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝ C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝ D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積大小

15、 [解析]　I-U圖線的斜率逐漸減小，說(shuō)明電阻逐漸增大，A正確；對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝≠，B正確，C錯(cuò)誤；對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為P＝I2U1，此值恰為圖中矩形PQOM所圍面積的大小，D正確。 [答案]　ABD [易錯(cuò)提醒] (1)伏安特性曲線中，導(dǎo)體電阻等于線上點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù)，而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)。 (2)無(wú)論線性元件還是非線性元件，只要是純電阻元件，電阻都可由R＝計(jì)算。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.(2018·孝感統(tǒng)考)某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．B點(diǎn)的電阻為12 Ω B．B點(diǎn)的電阻為40 Ω C．

16、工作狀態(tài)從A變化到了B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω D．工作狀態(tài)從A變化到了B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9 Ω 解析：選B　根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點(diǎn)的電阻分別為RA＝ Ω＝30 Ω，RB＝ Ω＝40 Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 2．(2018·廊坊期末)如圖甲，電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．L1中的電流為L(zhǎng)2中電流的2倍 B．L3的電阻約為1.875 Ω C．L3的電功率約為0.75 W

17、D．L2和L3的總功率約為3 W 解析：選B　由圖像可知，燈泡兩端的電壓變化時(shí)，燈泡的電阻發(fā)生變化，L2和L3的串聯(lián)電阻并不是L1電阻的兩倍，根據(jù)歐姆定律知L1中的電流不是L2中電流的2倍，A錯(cuò)誤；由于不計(jì)電源內(nèi)阻，所以L2和L3兩端的電壓均為1.5 V，由題圖乙可知此時(shí)燈泡中的電流為I＝0.8 A，電阻R＝＝1.875 Ω，B正確；L3的電功率P＝UI＝1.5×0.8 W＝1.2 W，C錯(cuò)誤；L2和L3的總功率P′＝2P＝2.4 W，D錯(cuò)誤。 突破點(diǎn)(四)　電功、電功率及焦耳定律 純電阻電路與非純電阻電路的比較 純電阻電路 非純電阻電路 實(shí)例 白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、

18、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)等 電動(dòng)機(jī)、電解槽、日光燈等 電功與 電熱 W＝UIt，Q＝I2Rt＝t W＝Q W＝UIt，Q＝I2Rt　W>Q 電功率 與熱功率 P電＝UI，P熱＝I2R＝， P電＝P熱 P電＝UI，P熱＝I2R，P電>P熱 [典例]　有一小型直流電動(dòng)機(jī)，把它接入U(xiǎn)1＝0.3 V的電路中時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I1＝0.6 A；若把電動(dòng)機(jī)接入U(xiǎn)2＝3.0 V的電路中時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是I2＝1.0 A，求： (1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率是多少？ (2)如果電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？ [思

19、路點(diǎn)撥]　 (1)當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，可視為純電阻，由歐姆定律求其內(nèi)電阻。 (2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，其電流不等于I2＝1.0 A，此時(shí)發(fā)熱功率由P＝計(jì)算。 [解析]　(1)當(dāng)U1＝0.3 V，I1＝0.6 A時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為純電阻，故電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為r＝＝0.5 Ω。 當(dāng)U2＝3.0 V，I2＝1.0 A時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為非純電阻，則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出＝U2I2－I22r＝2.5 W。 (2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作被卡住時(shí)，電動(dòng)機(jī)又為純電阻，其熱功率為P熱＝＝18 W。 [答案]　(1)2.5 W　(2)18 W [方法規(guī)律]　 (1)在任

20、何電路中，P電＝UI、P熱＝I2R、W＝UIt、Q＝I2Rt都適用。 (2)處理非純電阻電路的計(jì)算問(wèn)題時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”找等量關(guān)系求解。 (3)在非純電阻電路中，t既不表示電功也不表示電熱，是沒(méi)有意義的。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.[多選]如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝3 V，小燈泡L的規(guī)格為“2 V　0.4 W”，開(kāi)關(guān)S接1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)到R＝4 Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S接2，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作。則(　　) A．電源內(nèi)阻為1 Ω B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4 Ω C．電動(dòng)機(jī)正常工作電壓為1 V D．電源效率約為9

21、3.3% 解析：選AD　小燈泡正常工作時(shí)的電阻RL＝＝10 Ω，流過(guò)小燈泡的電流I＝＝0.2 A，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，R總＝＝15 Ω，電源內(nèi)阻r＝R總－R－RL＝1 Ω，A正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，電動(dòng)機(jī)為非純電阻，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻不可能是4 Ω，故B錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)M兩端的電壓UM＝E－Ir－U＝0.8 V，C錯(cuò)誤；電源的效率η＝＝≈93.3%，D正確。 2.[多選](2018·六安模擬)如圖所示，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)提著質(zhì)量為m的物體，以速度v勻速上升，已知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，電源電動(dòng)勢(shì)為E，通過(guò)電源的電流為I，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，忽略一切阻力及導(dǎo)線電阻，則(　　) A．電源內(nèi)

22、阻r＝－R B．電源內(nèi)阻r＝－－R C．如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，較短時(shí)間內(nèi)電源消耗的功率將變大 D．如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，較短時(shí)間內(nèi)電源消耗的功率將變小 解析：選BC　含有電動(dòng)機(jī)的電路不是純電阻電路，歐姆定律不再適用，A錯(cuò)誤；由能量守恒定律可得EI＝I2r＋mgv＋I(xiàn)2R，解得r＝－－R，B正確；如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住，則E＝I′(R＋r)，電流增大，較短時(shí)間內(nèi)，電源消耗的功率變大，較長(zhǎng)時(shí)間的話，會(huì)出現(xiàn)燒壞電源的現(xiàn)象，C正確，D錯(cuò)誤。 STS問(wèn)題——練遷移思維 生活中的“純電阻”“非純電阻” 生活中，人們?cè)诩抑袝?huì)使用很多用電器，如電飯鍋、空調(diào)、冰箱、電風(fēng)扇、電

23、吹風(fēng)等，這些用電器有的可以視為純電阻，有的則不是純電阻，請(qǐng)結(jié)合以下各題自主領(lǐng)悟： 1．一只電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計(jì))，均正常工作。用電流表分別測(cè)得通過(guò)電飯煲的電流是5.0 A，通過(guò)洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0.50 A，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．電飯煲的電阻為44 Ω，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440 Ω B．電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為155.5 W C．1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104 J，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為 6.6×103 J D．電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的1

24、0倍 解析：選C　由于電飯煲是純電阻元件，所以R1＝＝44 Ω，P1＝UI1＝1 100 W，其在1 min內(nèi)消耗的電能W1＝UI1t＝6.6×104 J，洗衣機(jī)為非純電阻元件，所以R2≠，P2＝UI2＝110 W，其在1 min內(nèi)消耗的電能 W2＝UI2t＝6.6×103 J，其熱功率P熱≠P2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍。綜上可知C正確。 2．為了生活方便，電熱水壺已進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，如果將一電熱水壺接在220 V的電源兩端，經(jīng)時(shí)間t0電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷，假設(shè)熱量的損失不計(jì)、加熱絲的阻值不受溫度的影響。則(　　) A．如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需

25、經(jīng)2t0的時(shí)間電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷 B．如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端，需經(jīng)16t0的時(shí)間電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷 C．如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經(jīng)4t0的時(shí)間電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷 D．如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端，需經(jīng)16t0的時(shí)間電熱水壺的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷 解析：選D　根據(jù)公式Q＝t可知，煮沸一壺水所需的熱量為Q＝t0，當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，所需熱量沒(méi)變，因此時(shí)間要變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，即4t0，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，時(shí)間要變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，即16t0，C錯(cuò)誤，D正確。 3．[多選]下表列出了某品牌電動(dòng)自行車(chē)及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)

26、械損耗。若該車(chē)在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則(　　) 自重 40 kg 額定電壓 48 V 載重 75 kg 額定電流 12 A 最大行駛速度 20 km/h 額定輸出功率 350 W A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576 W B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4 Ω C．該車(chē)獲得的牽引力為104 N D．該車(chē)受到的阻力為63 N 解析：選AD　電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P入＝UI＝48×12 W＝576 W，A正確；電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為P＝I2r＝P入－P出，代入數(shù)據(jù)解得：r＝1.6 Ω，B錯(cuò)誤；由vm＝20 km/h＝ m/s，根據(jù)P出＝Fvm，解得F＝63 N，且當(dāng)該車(chē)速度最大時(shí)，

27、F＝f＝63 N，故C錯(cuò)誤，D正確。 分析生活中的用電器問(wèn)題的兩條思路 (1)了解用電器的結(jié)構(gòu)，含有電動(dòng)機(jī)且正常工作的為非純電阻；不含電動(dòng)機(jī)或含電動(dòng)機(jī)但電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的則為純電阻。 (2)從能量轉(zhuǎn)化角度來(lái)區(qū)分，若消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，則為純電阻；若消耗的電能有一部分轉(zhuǎn)化為其他能量，則為非純電阻?！　? (一)普通高中適用作業(yè) [A級(jí)——基礎(chǔ)小題練熟練快] ★1．關(guān)于電流，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大 B．電子運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流越大 C．單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大 D．因?yàn)殡娏饔蟹较?，所以電流是矢?/p>

28、 解析：選C　電流的大小等于單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，故A錯(cuò)，C對(duì)；電流的微觀表達(dá)式I＝neSv，電流的大小由單位體積的電荷數(shù)、每個(gè)電荷所帶電荷量、導(dǎo)體的橫截面積和電荷定向移動(dòng)的速率共同決定，故B錯(cuò)；矢量運(yùn)算遵循平行四邊形定則，標(biāo)量的運(yùn)算遵循代數(shù)法則，電流的運(yùn)算遵循代數(shù)法則，故電流是標(biāo)量，所以D錯(cuò)。 2.在如圖所示的電路中，AB為粗細(xì)均勻、長(zhǎng)為L(zhǎng)的電阻絲，以A、B上各點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則U隨x變化的圖像應(yīng)為下圖中的(　　) 解析：選A　根據(jù)電阻定律，橫坐標(biāo)為x的點(diǎn)與A點(diǎn)之間的電阻R＝ρ，這兩點(diǎn)間的電壓U＝IR＝Iρ(I、ρ、S為定值)，

29、故U跟x成正比例關(guān)系，A正確。 ★3.[多選](2018·棗莊檢測(cè))如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過(guò)兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．R1中的電流小于R2中的電流 B．R1中的電流等于R2中的電流 C．R1中自由電荷定向移動(dòng)的速率大于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率 D．R1中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率 解析：選BD　設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、厚度為d，則I＝，R＝ρ＝ρ＝，得I＝，故R1、R2中的電流相等，A錯(cuò)誤，B正確。由I＝nqSv＝nqLdv得，

30、L大則v小，C錯(cuò)誤，D正確。 4.[多選]某導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5 Ω B．加11 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是1.4 Ω C．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小 D．由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小 解析：選AD　對(duì)某些導(dǎo)體，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點(diǎn)的值仍表示該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻值。本題中給出的導(dǎo)體加5 V電壓時(shí)，值為5，所以此時(shí)電阻為5 Ω，A正確；當(dāng)電壓增大時(shí)，值增大，即電阻增大，綜合判斷可知B、C錯(cuò)誤，D正確。 ★5.如圖所示均勻的長(zhǎng)薄片合金電阻板abcd，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，

31、ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，當(dāng)端點(diǎn)1、2或3、4接入電路中時(shí)，R12∶R34為(　　) A．L1∶L2　　　　　 B．L2∶L1 C．1∶1 D．L12∶L22 解析：選D　設(shè)長(zhǎng)薄片合金電阻板厚度為h，根據(jù)電阻定律R＝ρ，R12＝ρ，R34＝ρ，可得＝，故D正確。 6．[多選]如圖所示，把四個(gè)相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后，燈泡都正常發(fā)光，且兩個(gè)電路的總功率相等，則這兩個(gè)電路中的U甲、U乙及R甲、R乙之間的關(guān)系正確的是(　　) A．U甲＝2U乙 B．U甲＝4U乙 C．R甲＝4R乙 D．R甲＝2R乙 解析：選AC　設(shè)燈泡正常工作時(shí)電壓為U，電流為I，則U甲I＝U乙×2I，則U甲＝2U

32、乙，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)I2R甲＝(2I)2R乙得R甲＝4R乙，C正確，D錯(cuò)誤。 7.(2018·長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)檢測(cè))如圖為直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，重物的重量G＝500 N，電源電動(dòng)勢(shì)E＝90 V，電源內(nèi)阻為2 Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v＝0.6 m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I＝5 A，下列判斷不正確的是(　　) A．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為400 W B．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.4 Ω C．電源的效率約為88.9% D．電動(dòng)機(jī)的效率為75% 解析：選B　重物被提升的功率PG＝Fv＝Gv＝500×0.6 W＝300 W，此時(shí)電路中的電流為I＝5 A，則電源的總功率P總

33、＝EI＝90×5 W＝450 W，設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，根據(jù)能量守恒得P總＝PG＋I(xiàn)2r＋I(xiàn)2R，則得R＝＝ Ω＝4 Ω，電動(dòng)機(jī)消耗的總功率P電＝PG＋I(xiàn)2R＝400 W，電源的效率為η1＝×100%＝×100%＝88.9%，電動(dòng)機(jī)的效率為η2＝×100%＝×100%＝75%，故A、C、D正確，B錯(cuò)誤。 8．(2018·福州質(zhì)檢)如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，當(dāng)里面注滿(mǎn)某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U-I圖像如圖乙所示，當(dāng)U＝10 V時(shí)，求電解液的電阻率ρ是多少？ 解析：由題圖乙可求得U＝10 V時(shí)，電解液的電阻

34、 R＝＝ Ω＝2 000 Ω 由題圖甲可知電解液容器長(zhǎng)l＝a＝1 m 截面積S＝bc＝0.02 m2 結(jié)合電阻定律R＝ρ得 ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m。 答案：40 Ω·m [B級(jí)——中檔題目練通抓牢] 9．[多選](2018·山東平陰模擬)在如圖甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，R為定值電阻，阻值為10 Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后(　　) A．L1的電阻為1.2 Ω B．L1消耗的電功率為0.75 W C．L2的電阻為5 Ω D．L2消耗的電功率為0.1 W 解析：選BC　L1兩端的電壓為U

35、＝3 V，由題圖乙得此時(shí)的電流為I＝0.25 A，燈泡電阻R1＝＝12 Ω，A錯(cuò)誤；L1消耗的功率P＝UI＝3×0.25 W＝0.75 W，B正確；若L2的電阻為5 Ω，則根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比，可知此時(shí)L2兩端的電壓為1 V，由題圖乙可求得此時(shí)L2中的電流為0.2 A，則L2的阻值為R2＝＝ Ω＝5 Ω，與假設(shè)一致，C正確；此時(shí)L2消耗的電功率P′＝U′I′＝1×0.2 W＝0.2 W，D錯(cuò)誤。 10.[多選]鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，下列說(shuō)法

36、正確的是(　　) A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2r B．充電器輸出的電功率為UI＋I(xiàn)2r C．電池產(chǎn)生的熱功率為I2r D．充電器的充電效率為×100% 解析：選AC　充電器將電能轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能和內(nèi)能，即UIt＝E化＋I(xiàn)2rt，充電器輸出的電功率為UI，電池產(chǎn)生的熱功率為I2r，據(jù)此可知，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2r，充電器的充電效率為×100%，所以選項(xiàng)A、C正確。 11.(2018·福建四地六校聯(lián)考)如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，指示燈RL的阻值為16 Ω，電動(dòng)機(jī)M線圈電阻RM為2 Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，指示燈RL的電功率P＝4 W

37、。求： (1)流過(guò)電流表的電流； (2)電動(dòng)機(jī)M輸出的機(jī)械功率。 解析：(1)指示燈的電功率P＝IL2RL， 解得IL＝0.5 A， 路端電壓為U＝ILRL＝8 V。 設(shè)流過(guò)電流表的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有U＝E－Ir， 解得I＝＝2 A。 (2)設(shè)電動(dòng)機(jī)支路的電流為IM，IM＝I－IL＝1.5 A，電動(dòng)機(jī)總功率為PM＝UIM＝12 W，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為PM出＝PM－IM2RM，解得PM出＝7.5 W。 答案：(1)2 A　(2)7.5 W [C級(jí)——難度題目自主選做] ★12.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，閉合開(kāi)關(guān)S后，標(biāo)有“8 V,1

38、2 W”的燈泡恰能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)M繞組的電阻R0＝4 Ω，求： (1)電源的輸出功率P出； (2)10 s內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量Q； (3)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率。 解析：(1)由題意知，并聯(lián)部分電壓為U＝8 V，內(nèi)電壓應(yīng)為U內(nèi)＝E－U＝2 V 總電流I＝＝2 A， 電源的輸出功率P出＝UI＝16 W。 (2)流過(guò)燈泡的電流I1＝＝1.5 A 則流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流I2＝I－I1＝0.5 A 電動(dòng)機(jī)的熱功率P0＝I22R0＝1 W 10 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝P0t＝10 J。 (3)電動(dòng)機(jī)的總功率P＝UI2＝4 W 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)＝P－P0＝3 W。 答案：(1)16 W　(

39、2)10 J　(3)3 W (二)重點(diǎn)高中適用作業(yè) [A級(jí)——保分題目巧做快做] 1.在如圖所示的電路中，AB為粗細(xì)均勻、長(zhǎng)為L(zhǎng)的電阻絲，以A、B上各點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則U隨x變化的圖像應(yīng)為下圖中的(　　) 解析：選A　根據(jù)電阻定律，橫坐標(biāo)為x的點(diǎn)與A點(diǎn)之間的電阻R＝ρ，這兩點(diǎn)間的電壓U＝IR＝Iρ(I、ρ、S為定值)，故U跟x成正比例關(guān)系，A正確。 ★2.如圖所示，P為一塊半圓形薄電阻合金片，先將它按圖甲方式接在電極A、B之間，然后將它再按圖乙方式接在電極C、D之間，設(shè)AB、CD之間的電壓是相同的，則這兩種接法電阻大小關(guān)系為(　　) A

40、．R甲＝R乙　　　　　 B．R甲＝R乙 C．R甲＝2R乙 D．R甲＝4R乙 解析：選B　將四分之一圓形薄合金片看成一個(gè)電阻，設(shè)為r，圖甲中等效為兩個(gè)電阻并聯(lián)，R甲＝，圖乙中等效為兩個(gè)電阻串聯(lián)，R乙＝2r，所以R甲＝R乙，所以B正確。 3.[多選]某導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5 Ω B．加11 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是1.4 Ω C．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小 D．由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小 解析：選AD　對(duì)某些導(dǎo)體，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點(diǎn)的值仍表示該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的

41、電阻值。本題中給出的導(dǎo)體加5 V電壓時(shí)，值為5，所以此時(shí)電阻為5 Ω，A正確；當(dāng)電壓增大時(shí)，值增大，即電阻增大，綜合判斷可知B、C錯(cuò)誤，D正確。 ★4.如圖為一種服務(wù)型機(jī)器人，其額定功率為48 W，額定工作電壓為24 V。機(jī)器人的鋰電池容量為20 A·h。則機(jī)器人(　　) A．額定工作電流為20 A B．充滿(mǎn)電后最長(zhǎng)工作時(shí)間為2 h C．電池充滿(mǎn)電后總電量為7.2×104 C D．以額定電流工作時(shí)每秒消耗能量為20 J 解析：選C　根據(jù)P＝UI可知，額定電流應(yīng)該為2 A，選項(xiàng)A錯(cuò)。電源的容量為20 Ah，即當(dāng)額定電流2 A下工作時(shí)，能夠工作最長(zhǎng)時(shí)間為10 h，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。電源充滿(mǎn)電

42、后的總電量為Q＝It＝20×3 600 C＝7.2×104 C，選項(xiàng)C正確。在額定電流下，機(jī)器人功率48 W即每秒消耗48 J，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 5．[多選]如圖所示，把四個(gè)相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后，燈泡都正常發(fā)光，且兩個(gè)電路的總功率相等，則這兩個(gè)電路中的U甲、U乙及R甲、R乙之間的關(guān)系正確的是(　　) A．U甲＝2U乙 B．U甲＝4U乙 C．R甲＝4R乙 D．R甲＝2R乙 解析：選AC　設(shè)燈泡正常工作時(shí)電壓為U，電流為I，則U甲I＝U乙×2I，則U甲＝2U乙，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)I2R甲＝(2I)2R乙得R甲＝4R乙，C正確，D錯(cuò)誤。 6.(2018·長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)檢測(cè))如

43、圖為直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，重物的重量G＝500 N，電源電動(dòng)勢(shì)E＝90 V，電源內(nèi)阻為2 Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v＝0.6 m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I＝5 A，下列判斷不正確的是(　　) A．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為400 W B．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.4 Ω C．電源的效率約為88.9% D．電動(dòng)機(jī)的效率為75% 解析：選B　重物被提升的功率PG＝Fv＝Gv＝500×0.6 W＝300 W，此時(shí)電路中的電流為I＝5 A，則電源的總功率P總＝EI＝90×5 W＝450 W，設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，根據(jù)能量守恒得P總＝PG＋I(xiàn)2r＋I(xiàn)2R，則得R＝＝ Ω＝4

44、Ω，電動(dòng)機(jī)消耗的總功率P電＝PG＋I(xiàn)2R＝400 W，電源的效率為η1＝×100%＝×100%＝88.9%，電動(dòng)機(jī)的效率為η2＝×100%＝×100%＝75%，故A、C、D正確，B錯(cuò)誤。 7．[多選](2018·山東平陰模擬)在如圖甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，R為定值電阻，阻值為10 Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后(　　) A．L1的電阻為1.2 Ω B．L1消耗的電功率為0.75 W C．L2的電阻為5 Ω D．L2消耗的電功率為0.1 W 解析：選BC　L1兩端的電壓為U＝3 V，由題圖乙得此時(shí)的電流為

45、I＝0.25 A，燈泡電阻R1＝＝12 Ω，A錯(cuò)誤；L1消耗的功率P＝UI＝3×0.25 W＝0.75 W，B正確；若L2的電阻為5 Ω，則根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比，可知此時(shí)L2兩端的電壓為1 V，由題圖乙可求得此時(shí)L2中的電流為0.2 A，則L2的阻值為R2＝＝ Ω＝5 Ω，與假設(shè)一致，C正確；此時(shí)L2消耗的電功率P′＝U′I′＝1×0.2 W＝0.2 W，D錯(cuò)誤。 8.[多選]鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電能轉(zhuǎn)化為

46、化學(xué)能的功率為UI－I2r B．充電器輸出的電功率為UI＋I(xiàn)2r C．電池產(chǎn)生的熱功率為I2r D．充電器的充電效率為×100% 解析：選AC　充電器將電能轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能和內(nèi)能，即UIt＝E化＋I(xiàn)2rt，充電器輸出的電功率為UI，電池產(chǎn)生的熱功率為I2r，據(jù)此可知，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2r，充電器的充電效率為×100%，所以選項(xiàng)A、C正確。 [B級(jí)——拔高題目穩(wěn)做準(zhǔn)做] ★9.[多選](2018·長(zhǎng)春期末)一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則(　　) A．電

47、動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UI B．電源的效率為1－ C．電源的輸出功率為EI D．電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為 解析：選AB　電動(dòng)機(jī)額定電壓為U，額定電流為I，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，消耗的電功率為P總＝UI，A正確；電源的總功率為IE，內(nèi)部發(fā)熱的功率為I2r，所以電源的效率為＝1－，B正確；電源的輸出功率等于電動(dòng)機(jī)的輸入功率，得P出＝UI，故C錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率P＝I2R，由于電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，不能用求解熱功率，故D錯(cuò)誤。 ★10.(2018·株洲質(zhì)檢)如圖為某控制電路的一部分，已知AA′的輸入電壓為24 V，如果電阻R＝6 kΩ，R1＝6 kΩ，R2＝3 kΩ，則BB′不可能輸出的電壓

48、是(　　) A．12 V B．8 V C．6 V D．3 V 解析：選D　若兩開(kāi)關(guān)都閉合，則電阻R1和R2并聯(lián)，再和R串聯(lián)，UBB′為并聯(lián)電路兩端電壓，UBB′＝＝6 V，若S1閉合S2斷開(kāi)，則R1和R串聯(lián)，UBB′＝＝12 V，若S2閉合S1斷開(kāi)，則R2和R串聯(lián)，UBB′＝＝8 V，若兩者都斷開(kāi)，則電路斷路，UBB′＝0 V，故D不可能。 11．(2018·福州質(zhì)檢)如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，當(dāng)里面注滿(mǎn)某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U-I圖像如圖乙所示，當(dāng)U＝10 V時(shí)，求電解液的電阻率ρ是多少？

49、解析：由題圖乙可求得U＝10 V時(shí)，電解液的電阻 R＝＝ Ω＝2 000 Ω 由題圖甲可知電解液容器長(zhǎng)l＝a＝1 m 截面積S＝bc＝0.02 m2 結(jié)合電阻定律R＝ρ得 ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m。 答案：40 Ω·m 12.(2018·福建四地六校聯(lián)考)如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，指示燈RL的阻值為16 Ω，電動(dòng)機(jī)M線圈電阻RM為2 Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，指示燈RL的電功率P＝4 W。求： (1)流過(guò)電流表的電流； (2)電動(dòng)機(jī)M輸出的機(jī)械功率。 解析：(1)指示燈的電功率P＝IL2RL， 解得IL＝0.5 A， 路端電壓為U＝ILRL＝

50、8 V。 設(shè)流過(guò)電流表的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有U＝E－Ir， 解得I＝＝2 A。 (2)設(shè)電動(dòng)機(jī)支路的電流為IM，IM＝I－IL＝1.5 A，電動(dòng)機(jī)總功率為PM＝UIM＝12 W，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為PM出＝PM－IM2RM，解得PM出＝7.5 W。 答案：(1)2 A　(2)7.5 W ★13.(2018·遼寧葫蘆島六校聯(lián)考)如圖所示，電解槽A和電爐B并聯(lián)后接到電源上，電源內(nèi)阻r＝1 Ω，電爐電阻R＝19 Ω，電解槽電阻r′＝0.5 Ω，當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電爐消耗功率為684 W，S1、S2都閉合時(shí)，電爐消耗功率為475 W(電爐電阻可看作不變)，試求： (1)

51、電源的電動(dòng)勢(shì)； (2)S1、S2閉合時(shí)，流過(guò)電解槽的電流大?。? (3)S1、S2閉合時(shí)，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率。 解析：(1)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電爐消耗功率為P1， 電爐中電流I＝ ＝ A＝6 A。 電源電動(dòng)勢(shì)E＝I(R＋r)＝120 V。 (2)S1、S2都閉合時(shí)，電爐消耗功率為P2， 電爐中電流為IR＝ ＝ A＝5 A。 路端電壓為U＝IRR＝5×19 V＝95 V， 流過(guò)電源的電流為I′＝＝ A＝25 A。 流過(guò)電解槽的電流為IA＝I′－IR＝20 A。 (3)電解槽消耗的電功率PA＝IAU＝20×95 W＝1 900 W。 電解槽內(nèi)熱損耗功率P熱

52、＝IA2r′＝202×0.5 W＝200 W。 電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率為 P化＝PA－P熱＝1 700 W。 答案：(1)120 V　(2)20 A　(3)1 700 W 第2節(jié)閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用 (1)電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量。(√) (2)電動(dòng)勢(shì)就等于電源兩極間的電壓。(×) (3)閉合電路中外電阻越大，路端電壓越小。(×) (4)在閉合電路中，外電阻越大，電源的輸出功率越大。(×) (5)電源的輸出功率越大，電源的效率越高。(×) 解題中常用到的二級(jí)結(jié)論 (1)外電路任一處的一個(gè)電阻增大，總電阻增大，

53、總電流減小，路端電壓增大；外電路任一處的一個(gè)電阻減小，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小。 (2)純電阻電路，內(nèi)、外電路阻值相等時(shí)輸出功率最大，Pm＝； R1R2＝r2 時(shí)輸出功率相等。 (3)含電容器電路中，電容器是斷路，電容器不是電路的組成部分，僅借用與之并聯(lián)部分的電壓。穩(wěn)定時(shí)，與它串聯(lián)的電阻是虛設(shè)，如導(dǎo)線。在電路變化時(shí)電容器有充、放電電流?！　? 突破點(diǎn)(一)　電阻的串、并聯(lián) 1．串、并聯(lián)電路的特點(diǎn) 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n I1R1＝I2R2＝…＝InRn 電壓 ＝＝…＝ U1＝U2＝…＝Un 總電

54、阻 R總＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋ 功率分配 ＝＝…＝ P1R1＝P2R2＝…＝PnRn 2．三個(gè)有用的結(jié)論 (1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻變大。 (2)并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個(gè)電阻，任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻變大。 (3)某電路中無(wú)論電阻怎樣連接，該電路消耗的電功率P總等于各個(gè)電阻消耗的電功率之和。 [題點(diǎn)全練] 1.[多選](2018·商丘模擬)如圖所示，圖線1表示導(dǎo)體A的電阻，設(shè)為R1，圖線2表示導(dǎo)體B的電阻，設(shè)為R2，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．R1∶R2＝1∶3 B．把A拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍后

55、其電阻等于B的電阻R2 C．將A與B串聯(lián)后接在電源上，二者消耗的功率之比P1∶P2＝1∶3 D．將A與B并聯(lián)后接于電源上，通過(guò)二者的電流之比I1∶I2＝1∶3 解析：選AC　根據(jù)I-U圖像知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1∶R2＝1∶3，A正確；根據(jù)公式R＝ρ可得，把A拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍后，橫截面積減小為原來(lái)的，所以電阻變?yōu)樵瓉?lái)的9倍，B錯(cuò)誤；串聯(lián)電路電流相等，將A與B串聯(lián)后接于電源上，根據(jù)公式P＝I2R可得，消耗的功率之比P1∶P2＝1∶3，C正確；并聯(lián)電路電壓相等，電流之比等于電阻之反比，所以將A與B并聯(lián)后接在電源上，通過(guò)二者的電流之比I1∶I2＝3∶1，D錯(cuò)誤。 2.(

56、2018·寧德質(zhì)檢)電阻R1和R2分別標(biāo)有“2 Ω　1.0 A”和“4 Ω　0.5 A”，將它們串聯(lián)后接入電路中，如圖所示，則此電路中允許消耗的最大功率為(　　) A．1.5 W　　　　　　　　 B．3.0 W C．5.0 W D．6.0 W 解析：選A　由題意可知，兩電阻串聯(lián)后能通過(guò)的最大電流為I＝0.5 A，則電路允許消耗的最大電功率為P＝I2(R1＋R2)＝1.5 W，A正確。 3.[多選]一個(gè)T形電路如圖所示，電路中的電阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω。另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)。則(　　) A．當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是4

57、0 Ω B．當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40 Ω C．當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80 V D．當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80 V 解析：選AC　當(dāng)cd端短路時(shí)，R2與R3并聯(lián)再與R1串聯(lián)，ab之間的等效電阻為40 Ω，A正確；同理可得B錯(cuò)誤；當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，R1、R3串聯(lián)，R2無(wú)效，cd兩端的電壓就等于R3分得的電壓，可以求得為80 V，C正確；同理可得D錯(cuò)誤。 突破點(diǎn)(二)　閉合電路的動(dòng)態(tài)分析 直流電路中動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析是高考考查的熱點(diǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片改變電阻的大小，或者通過(guò)開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)改變電路結(jié)構(gòu)，或者電路中有光敏電阻

58、、熱敏電阻且阻值發(fā)生變化時(shí)，電路中各個(gè)部分的電流、電壓和功率都會(huì)隨之發(fā)生變化。分析動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題常用的方法有程序法、“串反并同”結(jié)論法、極限法等。 1．程序法 2．“串反并同”結(jié)論法 (1)所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。 (2)所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。 即：←R↑→ 3．極限法 因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，讓電阻最大或電阻為零去討論。 [多維探究] 常規(guī)動(dòng)態(tài)電路 [例1]

59、　[多選](2018·大連模擬)在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，、為理想電流表和電壓表。在滑動(dòng)變阻器滑片P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．電壓表示數(shù)減小 B．電流表示數(shù)增大 C．電阻R2消耗的功率增大 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)降低 [方法應(yīng)用] 基礎(chǔ)解法(程序法)：P由a端向b端滑動(dòng)，其阻值減小，則總電阻減小，總電流增大，電阻R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)變大，A錯(cuò)誤；電阻R2兩端的電壓U2＝E－I總(R1＋r)，I總增大，則U2減小，I2＝，I2減小，電流表的示數(shù)IA＝I總－I2增大，B正確；由P

60、2＝I22R2知P2減小，C錯(cuò)誤；Uab＝φa－φb＝φa＝U2，故φa降低，D正確。 能力解法一(結(jié)論法)：由于R3減小，R2與R3并聯(lián)，則U2、I2均減小，而P2＝I22R2，知P2減小，C錯(cuò)誤；Uab＝U2＝φa－φb＝φa減小，D正確；因?yàn)镽1間接與R3串聯(lián)，故I1、U1均增大，故電壓表示數(shù)增大，A錯(cuò)誤；根據(jù)IA＝I1－I2知IA增大，B正確。 能力解法二(極限法)：設(shè)滑片P滑至b點(diǎn)，則R3＝0，φa＝φb＝0，D正確；R2上電壓為零，則功率也為零，C錯(cuò)誤；當(dāng)R3＝0時(shí)，總電阻最小，總電流最大，R1上電壓最大，故A錯(cuò)誤；由于IA＝I1－I2，此時(shí)I1最大，I2＝0最小，故IA最大，

61、B正確。 含電容器的動(dòng)態(tài)電路 [例2]　如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，閉合開(kāi)關(guān)S，不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由左端向右端滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電流表讀數(shù)減小，小燈泡L1變暗 B．電壓表讀數(shù)變大 C．電流表讀數(shù)增大，小燈泡L2變暗 D．電容器所帶電荷量增大 [解析]　將滑動(dòng)變阻器的滑片由左端向右端滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻增大，其與小燈泡L1并聯(lián)的電阻增大，外電路總電阻增大，電流表讀數(shù)減小，小燈泡L2變暗，路端電壓U＝E－Ir增大，電壓表的讀數(shù)變大，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；小燈泡L1兩端的電壓U1＝E－I(

62、r＋R2)增大，通過(guò)小燈泡L1的電流變大，小燈泡L1變亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；通過(guò)小燈泡L2的電流減小，小燈泡L2兩端電壓變小，與小燈泡L2并聯(lián)的電容器兩端電壓減小，由Q＝CU可得電容器所帶電荷量減少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 [答案]　B [方法規(guī)律]　分析含容電路應(yīng)注意的兩點(diǎn) (1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)，所以在此支路上的電阻無(wú)電壓降，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓。在電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電阻中無(wú)電流通過(guò)，與電容器串聯(lián)的電阻阻值變化，不影響電路中其他電表示數(shù)和燈泡亮度。 (2)電路中的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充、放電。如果電容器兩端電壓升高，電容器將充

63、電，電荷量增大；如果電容器兩端電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電，電荷量減小。 含熱敏電阻、光敏電阻等的動(dòng)態(tài)電路 [例3]　[多選](2017·黃山二模)某溫度檢測(cè)、光電控制加熱裝置原理如圖所示。圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高阻值減小)，用來(lái)探測(cè)加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大阻值減小)，接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻。當(dāng)R處溫度降低時(shí)(　　) A．L變亮　　　　　　　 B．通過(guò)R3的電流減小 C．E2的路端電壓增大 D．R消耗的功率減小 [解析]　當(dāng)R處溫度降低時(shí)，熱敏電阻RT阻值變大，由閉合電路歐姆定律可知，左側(cè)電路中的

64、電流減小，通過(guò)小燈泡L的電流減小，小燈泡L的光照強(qiáng)度減小，光敏電阻RG的阻值變大，對(duì)右側(cè)電路，由閉合電路歐姆定律可知，通過(guò)R2的電流變小，右側(cè)電路中的電源E2的路端電壓變大，R兩端電壓變大，通過(guò)R的電流也變大，R消耗的功率變大，通過(guò)R3的電流變小，選項(xiàng)B、C正確。 [答案]　BC [易錯(cuò)提醒] 解答此題的易錯(cuò)點(diǎn)主要有：一是沒(méi)有把兩個(gè)電路聯(lián)動(dòng)考慮；二是不能正確運(yùn)用相關(guān)電路規(guī)律分析推理。當(dāng)R處溫度降低時(shí)，熱敏電阻RT的阻值變化，左側(cè)電路中的電流變化，燈泡亮度變化，光敏電阻的阻值變化，從而引起右側(cè)電路中各個(gè)電阻的電壓、電流、電功率變化。 電路中電表變化量的分析 [例4]　[多選]

65、 在如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)的變化量分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.不變，不變　　　　　 B.變大，變大 C.變大，不變 D.不變，不變 [思路點(diǎn)撥] 電流表測(cè)干路電流，電壓表V1、V2、V3分別測(cè)R1、R2兩端電壓和路端電壓，區(qū)分定值電阻、滑動(dòng)變阻器和電源內(nèi)阻，從而正確解答。 [解析]　法一：由題圖可知，＝＝R1，是定值，A對(duì)；＝R2，隨P向下移動(dòng)而變大，而＝＝R1＋r不變，B錯(cuò)、C對(duì)；因＝R1＋R2，故此比值增大，而＝r

66、為電源的內(nèi)電阻不變，故D錯(cuò)。 法二：在同一坐標(biāo)系中分別作出電壓表V1、V2、V3的示數(shù)隨電流I的變化圖線如圖中a、b、c所示，a為定值電阻R1的U-I圖線，b為將R1等效為電源內(nèi)阻時(shí)電源的U-I圖線，c為電源的U-I圖線。由圖可知，＝＝R1是定值，A對(duì)；因＝R2，隨P向下移動(dòng)而變大，而＝＝R1＋r，為圖線b的斜率的絕對(duì)值，故B錯(cuò)、C對(duì)；因＝R1＋R2，故此比值增大，而＝r為圖線c的斜率的絕對(duì)值，電源內(nèi)阻不變，故D錯(cuò)。 [答案]　AC [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.(2018·宜昌調(diào)研)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向a端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．定值電阻R2的電功率減小 B．電壓表和電流表的示數(shù)都減小 C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 D．R中電流變化的絕對(duì)值小于電流表示數(shù)變化的絕對(duì)值 解析：選B　當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向a端時(shí)，R接入電路的電阻減小，總電阻減小，干路電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，電壓表的示數(shù)減小，R2的電壓增大，R1的電壓減小，電流表的示數(shù)減小，A、C錯(cuò)誤，B正