備戰(zhàn)2019年高考物理 考點(diǎn)一遍過 考點(diǎn)37 電路的基本概念和規(guī)律(含解析)

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1、 電路的基本概念和規(guī)律 一、電流 1.電流 (1)定義:電荷的定向移動(dòng)形成電流。 (2)條件:①有自由移動(dòng)的電荷;②導(dǎo)體兩端存在電壓。 注意:形成電流的微粒有三種:自由電子、正離子和負(fù)離子。其中金屬導(dǎo)體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷是自由電子,液體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷是正離子和負(fù)離子,氣體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷是電子、正離子和負(fù)離子。 (3)公式 ①定義式:,q為在時(shí)間t內(nèi)穿過導(dǎo)體橫截面的電荷量。 注意:如果是正、負(fù)離子同時(shí)定向移動(dòng)形成電流,那么q是兩種離子電荷量的絕對(duì)值之和。 ②微觀表達(dá)式:I=nSve,其中n為導(dǎo)體中單位體積內(nèi)自由電子的個(gè)數(shù),q為每個(gè)自由電荷的電荷量,S為導(dǎo)體的橫

2、截面積,v為自由電荷定向移動(dòng)的速度。 (4)方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍c負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反。 注意:電流既有大小又有方向,但它的運(yùn)算遵循算術(shù)運(yùn)算法則,是標(biāo)量。 (5)單位:國(guó)際單位制中,電流的單位是安培(A),常用單位還有毫安(mA)、微安(μA),1 mA=10–3 A,1 μA=10–6 A。 2.電流的分類 方向不改變的電流叫直流電流;方向和大小都不改變的電流叫恒定電流;方向周期性改變的電流叫交變電流。 3.三種電流表達(dá)式的比較分析 公式 適用范圍 字母含義 理解 定義式 一切電路 q:①通過整個(gè)導(dǎo)體橫截面的電荷量,不是單位面積

3、上的電荷量;②當(dāng)異種電荷反向通過某橫截面時(shí),所形成的電流是同向的,應(yīng)是q=|q1|+|q2| 反應(yīng)了I的大小,但不能說I∝q,I正比 微觀式 I=nSve 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)體的橫截面積 n:自由電子定向移動(dòng)的速度 從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小 決定式 金屬、電解液 U:導(dǎo)體兩端的電壓 R:電體本身的電阻 I由U、R決定,I∝U,I正比 二、電源的電動(dòng)勢(shì) 1.電源:通過非靜電力做功使導(dǎo)體兩端存在持續(xù)電壓,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 2.電動(dòng)勢(shì) (1)定義:電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把

4、1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。 (2)表達(dá)式:。 (3)物理意義:反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)大小的物理量。 注意:電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定,跟電源的體積無(wú)關(guān),跟外電路無(wú)關(guān)。 (4)方向:電動(dòng)勢(shì)雖然是標(biāo)量,但為了研究電路中電勢(shì)分布的需要,規(guī)定由負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部指向正極的方向(即電勢(shì)升高的方向)為電動(dòng)勢(shì)的方向。 (5)電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差的比較 電動(dòng)勢(shì) 電勢(shì)差 物理意義 反應(yīng)電源內(nèi)部非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的情況 反應(yīng)電路中電場(chǎng)力做功把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的情況 定義式 E=W/q W為電源的非靜電力把正電荷從電源內(nèi)部由負(fù)極

5、移到正極所做的功 U=W/q W為電場(chǎng)力把電荷從電源外部由正極移到負(fù)極所做的功 量度式 E=IR+Ir=U外+U內(nèi) U=IR 測(cè)量 利用歐姆定律間接測(cè)量 利用電壓表測(cè)量 決定因素 與電源的性質(zhì)有關(guān) 與電源、電路中的用電器有關(guān) 特殊情況 當(dāng)電源斷開時(shí),路段電壓值=電源的電動(dòng)勢(shì) 三、電阻、電阻定律 1.電阻 (1)定義式:。 (2)物理意義:導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。 2.電阻定律:。 3.電阻率 (1)物理意義:反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量,是導(dǎo)體材料本身的屬性。 (2)電阻率與溫度的關(guān)系 ①金屬的電阻率隨溫度的升高而增大; ②半導(dǎo)體

6、的電阻率隨溫度的升高而減??; ③超導(dǎo)體:當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí),某些材料的電阻率突然減小為零,成為超導(dǎo)體。 4.對(duì)電阻、電阻定律的理解和應(yīng)用 (1)電阻與電阻率的區(qū)別 ①電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量,電阻大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用大。電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,電阻率小的材料導(dǎo)電性能好。 ②導(dǎo)體的電阻大,導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差;導(dǎo)體的電阻率小,電阻不一定小,即電阻率小的導(dǎo)體對(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區(qū)別 公式 區(qū)別 電阻定律的決定式 電阻的定義式 說明了

7、電阻的決定因素 提供了一種測(cè)定電阻的方法,并不說明電阻與U和I有關(guān) 只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液 適用于任何純電阻導(dǎo)體 (3)導(dǎo)體形變后電阻的分析方法 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)用電阻定律求解。 (4)應(yīng)用電阻定律時(shí)應(yīng)注意的問題: ①對(duì)于輸電線路的電阻,注意是兩條導(dǎo)線的總電阻,輸電線的長(zhǎng)度等于兩地距離的2倍。 ②利用比值法求解是解題的一種重要方法,可消除較多的未知量。 ③對(duì)于導(dǎo)體的長(zhǎng)度變化問題,求電阻時(shí),注意中的S是否變化。

8、 四、部分電路歐姆定律 1.部分電路歐姆定律 (1)內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟導(dǎo)體的電阻R成反比。 (2)表達(dá)式:。 (3)適用條件:金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電的純電阻電路,即將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。 注意:歐姆定律“二同” ①同體性:指I、U、R三個(gè)物理量必須對(duì)應(yīng)同一段電路或同一段導(dǎo)體。 ②同時(shí)性:指U和I必須是導(dǎo)體上同一時(shí)刻的電壓和電流。 2.歐姆定律不同表達(dá)式的物理意義 (1)是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,表示通過導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比,與電阻R成反比。 (2)公式是電阻的定義式,它表明了一種測(cè)量電阻的方法,不能錯(cuò)誤地認(rèn)為“電阻跟電壓成正比,跟電流

9、成反比”。 3.伏安特性曲線 (1)定義:縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U的關(guān)系圖象。 (2)線性元件:伏安特性曲線是直線,歐姆定律適用的電學(xué)元件。 (3)非線性元件:伏安特性曲線為曲線,且歐姆定律不適用的電學(xué)元件。 4.對(duì)伏安特性曲線的理解 (1)圖中,圖線a、b表示線性元件,圖線c、d表示非線性元件。 (2)圖象的斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大,電阻越小,故Ra

10、是電阻的倒數(shù)。 ②要區(qū)分是I–U圖線還是U–I圖線。 ③對(duì)線性元件,對(duì)非線性元件。應(yīng)注意,線性元件不同狀態(tài)時(shí)比值不變,非線性元件不同狀態(tài)時(shí)比值不同。 五、電功、電功率、焦耳定律 1.電功 (1)定義:電場(chǎng)中電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做的功叫做電功,即通常所說的電流做的功。 (2)公式:W=qU=IUt(適用于任何電路),在純電阻電路中,根據(jù)歐姆定律有W=I2Rt=t。 (3)單位:國(guó)際單位是焦耳(J),常用單位是度(kW·h),1 kW·h=3.6×106 J。 (4)意義:電流做功的過程實(shí)質(zhì)是電荷的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。 2.電功率 (1)定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功叫做電功

11、率。 (2)公式:(適用于任何電路),在純電阻電路中,根據(jù)歐姆定律有。 (3)單位:國(guó)際單位是瓦特,簡(jiǎn)稱瓦(W),常用單位是千瓦(kW),1 kW=103 W。 3.焦耳定律 (1)焦耳定律 ①內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比。 ②公式:Q=I2Rt。 (2)熱功率 ①定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量通常稱為熱功率。 ②公式:。 ③單位:國(guó)際單位是瓦特,簡(jiǎn)稱瓦(W)。 4.電功和電熱問題 5.電功和電熱的處理方法 (1)P=UI、W=UIt、Q=I2Rt,在任何電路中都能使用。在純電阻電路中,W=Q,UIt=I2Rt,在非純電

12、阻電路中,W>Q,UIt>I2Rt。 (2)在非純電阻電路中,由于UIt>I2Rt,即U>IR,歐姆定律不再成立。 (3)處理非純電阻電路的計(jì)算問題時(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”尋找等量關(guān)系求解。 (4)在解答這類問題時(shí),很多同學(xué)沒有辨明用電器是純電阻還是非純電阻,就直接用歐姆定律求解,導(dǎo)致錯(cuò)誤。 6.純電阻電路和非純電阻電路的比較 純電阻電路 非純電阻電路 元件特點(diǎn) 電路中只有電阻元件 除電阻外還有能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的用電器 歐姆定律 遵循歐姆定律: 不遵循歐姆定律:U>IR或I< 能量轉(zhuǎn)化 電流做功

13、全部轉(zhuǎn)化為電熱 電流做功除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能 元件舉例 電阻、電爐絲 電動(dòng)機(jī)、電解槽 電功與電熱 ,,W=Q ,,W>Q 電功率與熱功率 P電=UI,,, P電=UI,,, (2018·江西省九江市第三中學(xué)高二專項(xiàng)檢測(cè))一根橫截面積為S的銅導(dǎo)線,通過電流為I。已經(jīng)知道銅的密度為ρ,銅的摩爾質(zhì)量為M,電子電荷量為e,阿佛加德羅常數(shù)為NA,設(shè)每個(gè)銅原子只提供一個(gè)自由電子,則銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)速率為 A. B. C. D. 【參考答案】A 【詳細(xì)解析】設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率為v,導(dǎo)線中自由電子從一端定向移到另一端所用時(shí)間為t,對(duì)

14、銅導(dǎo)體研究:每個(gè)銅原子可提供一個(gè)自由電子,則銅原子數(shù)目與自由電子的總數(shù)相等,為:,t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電荷量為:q=ne,則電流強(qiáng)度為:得:,故選A。 1.(2018·廣西柳州高級(jí)中學(xué)高三沖刺模擬)下列關(guān)于電流的說法中正確的是 A.導(dǎo)體棒中電子運(yùn)動(dòng)的速率越大,電流越大 B.單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流越大 C.因?yàn)殡娏骷扔写笮∫灿蟹较?,所以是矢? D.閉合回路的導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)就一定有感應(yīng)電流 【答案】B 【解析】由電流的微觀表達(dá)式:I=nesv,可知v大,不一定電流就大,故A錯(cuò)誤;由電流定義式可知,單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量多,導(dǎo)體中的電

15、流就大,故B正確;電流有方向,但電流的計(jì)算不適用于平行四邊形定則,電流為標(biāo)量;故C錯(cuò)誤;閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),而閉合電路中的磁通量不一定變化,閉合電路中就不一定會(huì)有感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。 2.導(dǎo)線中的電流是1 A,導(dǎo)線的橫截面積為1 mm2。 (1)在1 s內(nèi),有多少個(gè)電子通過導(dǎo)線的橫截面(電子電荷量e=1.6×10–19 C)? (2)自由電子的平均定向移動(dòng)速率是多大(設(shè)導(dǎo)體每立方米內(nèi)有8.5 ×1028個(gè)自由電子)? (3)自由電子沿導(dǎo)線移動(dòng)1 m,平均要多長(zhǎng)時(shí)間? 【答案】(1)6.25×1018 (2)7.4×10–5 m/s (3)3.8 h 【

16、解析】(1)N===個(gè)=6.25 ×1018個(gè) (2)由公式I=neSv得 v== m/s=7.4×10–5 m/s (3)以這樣的速率沿導(dǎo)線移動(dòng)1 m需用時(shí) t= s=3.8 h (2018·浙江省普通高校選考科目考試)—根細(xì)橡膠管中灌滿鹽水,兩端用短粗銅絲塞住管口,管中鹽水柱長(zhǎng)為40 cm時(shí),測(cè)得電阻為R,若溶液的電阻隨長(zhǎng)度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導(dǎo)體相同?,F(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長(zhǎng)至50 cm(鹽水體積不變,仍充滿橡膠管)。則鹽水柱電阻為 A. B. C. D. 【參考答案】D 【詳細(xì)解析】由電阻定律有,又,則,,故所以選項(xiàng)D正確。 1.(2

17、018·云南省永善一中高二期末)兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B,其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和2L,串聯(lián)在電路中時(shí),其電勢(shì)的變化如圖所示,下列說法正確的是 A.A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為3:2 B.A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為1:2 C.A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為2:3 D.A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為1:3 【答案】AD 【解析】由圖可知,UA=10 V–4 V =6 V,UB=4 V–0=4 V,所以UA:UB=3:2,故A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)歐姆定律得,串聯(lián)電路電壓與電阻成正比,RA:RB=3:2,根據(jù),,則橫截面積之比SA:SB=1:3,故C錯(cuò)誤,D正確。 2.溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半

18、導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能,在如圖所示的圖象中分別為某金屬和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線,則 A.圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化 B.圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化 C.圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化 D.圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化 【答案】CD 【解析】圖線1反映電阻隨溫度升高而增大的特性,是金屬導(dǎo)體的電阻,圖線2反映電阻隨溫度升高而降低的特性,是半導(dǎo)體材料的電阻,故CD正確,AB錯(cuò)誤。 (2018·江蘇省蘇州市高三第一次模擬)硅光電池是一種太陽(yáng)能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示,圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I變化的關(guān)

19、系圖象(電池電動(dòng)勢(shì)不變,內(nèi)阻不是定值),圖線b是某電阻R的U–I圖象。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí),下列說法中正確的是 A.硅光電池的內(nèi)阻為6 Ω B.硅光電池的總功率為0.4 W C.硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為0.32 W D.若將R換成阻值更大的電阻,硅光電池的輸出功率增大 【參考答案】C 【詳細(xì)解析】由圖可知該電池的電源電動(dòng)勢(shì)為3.6 V,由可知內(nèi)電壓為1.6 V,硅光電池的內(nèi)阻為,故A錯(cuò)誤;硅光電池的總功率為,故B錯(cuò)誤;硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為,故C正確;若將R換成阻值更大的電阻,電路中電阻兩端的電壓變大,但電流變小,硅光電池的輸出功率不一定增大,故D錯(cuò)誤。

20、 1.如圖是某導(dǎo)體的伏安特性曲線,由圖可知正確的是 A.導(dǎo)體的電阻是25 Ω B.導(dǎo)體的電阻是0.04 Ω C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是10 V時(shí),通過導(dǎo)體的電流是0.4 A D.當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.1 A時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓是2.5 V 【答案】ACD 【解析】由題圖可知導(dǎo)體的電阻,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是10 V時(shí),電流,選項(xiàng)C正確;當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.1 A時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓U1=0.1×25 V=2.5 V,選項(xiàng)D正確。 【名師點(diǎn)睛】利用圖象求電阻需要分析圖示電阻是定值電阻還是變化的電阻。結(jié)合圖象分析圖象斜率表示電阻還是表示電阻的倒數(shù)。 2.以下給出

21、幾種電學(xué)元件的電流與電壓的關(guān)系圖象,如圖所示,下列說法中正確的是 A.這四個(gè)圖象都是伏安特性曲線 B.這四種電學(xué)元件都是線性元件 C.①②是線性元件,③④是非線性元件 D.這四個(gè)圖象中,直線的斜率都表示了元件的電阻 【答案】C 【解析】伏安特性曲線是以I為縱軸、U為橫軸即I–U圖象,A錯(cuò)誤;只有過原點(diǎn)的直線表示的才是線性元件,B錯(cuò)誤,C正確;在U–I圖象中,過原點(diǎn)的直線的斜率才是導(dǎo)體的電阻,D錯(cuò)誤。 (2018·內(nèi)蒙古八中高二期中)如圖所示是一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置,重物質(zhì)量m=50 kg,電源電壓U=100 V,不計(jì)各處的摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.9 m/s的恒定

22、速度將重物向上提升1 m時(shí),電路中的電流I=5 A,g取10 m/s2,由此可知 A.電動(dòng)機(jī)線圈的電阻r=2 Ω B.電動(dòng)機(jī)線圈的電阻r=1 Ω C.此過程中無(wú)用功為50 J D.該裝置的效率為90% 【參考答案】AD 【詳細(xì)解析】電動(dòng)機(jī)以v=0.9 m/s的恒定速度將重物向上提升,,對(duì)電動(dòng)機(jī),解得,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此過程中無(wú)用功,又,解得,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;該裝置的效率,故D項(xiàng)正確。 1.(2018·四川省成都市第七中學(xué)高三零診模擬)如上圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=8V,內(nèi)電阻為r=0.5 ,“3 V,3 W”的燈泡L與電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接在電源上,燈泡剛好正常發(fā)光,電動(dòng)機(jī)剛好正常

23、工作,電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R0=1.5 Ω,下列說法正確的是 A.通過電動(dòng)機(jī)的電流為1.6 A B.電動(dòng)機(jī)的效率是62.5% C.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為1.5 W D.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為3 W 【答案】D 【解析】燈泡L正常發(fā)光,通過燈泡的電流:,電動(dòng)機(jī)與燈泡串聯(lián),通過電動(dòng)機(jī)的電流,故A錯(cuò)誤;路端電壓:,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓:,電動(dòng)機(jī)的輸入功率,電動(dòng)機(jī)的輸出功率:,電動(dòng)機(jī)的效率為:,故BC錯(cuò)誤,D正確。 【名師點(diǎn)睛】由燈泡銘牌可知,可以求出燈泡額定電流,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可以求出通過電機(jī)的電流。求出路端電壓,然后由P=UI求出電源的輸入功率和電動(dòng)機(jī)消耗的功率.則可求得效率。 2.一直流電動(dòng)

24、機(jī)線圈內(nèi)阻一定,用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動(dòng),在線圈兩端加0.3 V的電壓,電流為0.3 A,松開轉(zhuǎn)軸,在線圈兩端加電壓為2 V時(shí),電流為0.8 A,電動(dòng)機(jī)正常工作。求: (1)該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),輸入的電功率是多少? (2)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多少? 【答案】(1)1.6 W (2)0.96 W 【解析】(1)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其消耗的電功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故可視為純電阻電路,由歐姆定律得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻: 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能 其輸入的電功率為:P入=I1U1=0.8×2 W=1.6 W (2)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率:P機(jī)=P入–I2r=1.6 W–0.82×1 W

25、=0.96 W 1.(2018·浙江省嘉興市第一中學(xué)高一期中考試)如圖所示是一款MP4播放器,隨著這種產(chǎn)品的出現(xiàn),人們可以在旅途中觀看電影,讓原本枯燥的旅途變得充滿樂趣。MP4的充電電池多為鋰電池,假設(shè)鋰電池的充電電流為500 mA,則以下說法正確的是: A.1 s內(nèi)通過電池某一橫截面的電荷量為500 C B.該電池的電動(dòng)勢(shì)為220 V C.充電過程把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 D.該電池內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成,所以有內(nèi)阻 2.銅的摩爾質(zhì)量為M,密度為,每摩爾銅原子有n個(gè)自由電子,今有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線,當(dāng)通過的電流為I時(shí),電子定向移動(dòng)的平均速率為 A.光速c

26、 B. C. D. 3.(2018·云南省玉溪市江川縣高二期末考試)下列說法正確的是 A.歐姆定律只適用于純電阻電路,不適用于非純電阻電路 B.根據(jù)R=可知,對(duì)一個(gè)純電阻而言R與U成正比,與I成反比 C.某些電路元件不遵守歐姆定律,它們的電壓與電流之間的關(guān)系(U-I線)乃非線性關(guān)系,比如某些晶體二極管 D.在電路中,兩點(diǎn)之間的電壓就等于這兩點(diǎn)的電勢(shì)差,沿著電流的方向,各點(diǎn)的電勢(shì)在降低 4.關(guān)于電功和電熱的計(jì)算,下列說法正確的是 A.如果是純電阻電路,電功可用公式W=UIt計(jì)算,也可用公式W=I2Rt計(jì)算 B.如果是純

27、電阻電路,電熱可用公式W=I2Rt計(jì)算,但不能用公式W=UIt計(jì)算 C.如果不是純電阻電路,電功只能用公式W=I2Rt計(jì)算 D.如果不是純電阻電路,電熱可用公式W=I2Rt計(jì)算,也可用公式W=UIt計(jì)算 5.(2018·湖南省長(zhǎng)郡中學(xué)高三月考)如圖所示,在輸入電壓U恒定的電路上,將用電器L接在較近的AB兩端時(shí)消耗的功率是9 W,將它接在較遠(yuǎn)的CD兩端時(shí)消耗的功率是4 W。則AC、BD兩根輸電線消耗的功率為 A.1 W B.2 W C.5 W D.13 W 6.如圖所示,a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲的伏安特性曲線,下列判斷中正確的是 A.a(chǎn)代表

28、的電阻絲較粗 B.b代表的電阻絲較粗 C.a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值 D.圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比 7.(2018·普通高等學(xué)校高三招生全國(guó)統(tǒng)一考試模擬)如圖甲所示,電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與R=6 Ω的定值電阻、滑動(dòng)變阻器RP、開關(guān)S組成串聯(lián)回路,已知滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是 A.電源的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=4 Ω B.圖乙中Rx=25 Ω C.定值電阻R消耗的最大功率為0.96 W D.調(diào)整滑動(dòng)變阻器RP的阻值可以得到該電源的最大輸出功率為1 W 8.一個(gè)電阻接在某電路中,消耗的功率為110

29、W,通過3 C的電荷量時(shí),有330 J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則 A.電阻所加電壓為330 V B.通過電阻的電流為1 A C.電阻通電時(shí)間為3 s D.這個(gè)電阻的阻值為110 Ω 9.(2018·山東省高二期中)如圖所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨電流的變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線,如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接,則下列說法正確的是 A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是7:11 B.電源1與電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1:2 C.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是1:2 D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是1:2 10.如圖表

30、示兩個(gè)大小不同的電阻的I–U圖線,那么 A.電阻大的應(yīng)是圖線A,兩電阻串聯(lián)后的I–U圖線在區(qū)域Ⅰ B.電阻大的應(yīng)是圖線B,兩電阻串聯(lián)后的I–U圖線在區(qū)域Ⅲ C.電阻小的應(yīng)是圖線A,兩電阻并聯(lián)后的I–U圖線在區(qū)域Ⅰ D.電阻小的應(yīng)是圖線B,兩電阻并聯(lián)后的I–U圖線在區(qū)域Ⅲ 11.(2018·浙江省杭州市高考命題預(yù)測(cè)卷)如圖所示,甲、乙兩電路中電源完全相同,相同材料的電阻絲A、B,長(zhǎng)度分別是L和2L;直徑分別為d和2d,在兩電路中分別通過相同的電荷量q的過程中,下列判斷正確的是 A.A、B的電阻之比RA:RB=1:2 B.A、B的電流IA>IB C.A、B的電壓UA>UB

31、 D.A、B產(chǎn)生的電熱QA=QB 12.有四盞燈,如圖所示連接在電路中,L1和L2都標(biāo)有“220 V,100 W”字樣,L3和L4都標(biāo)有“220 V,40 W”字樣,把電路接通后,四個(gè)燈都能發(fā)光。最暗的是 A.L3 B.L2 C.L1 D.L4 13.直流電動(dòng)機(jī)M接在如圖所示的電路中,理想電壓表的示數(shù)是20 V,理想電流表的示數(shù)是1.0 A,限流電阻R=5.0 Ω,則可知 A.電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是20 W B.電阻R消耗的電功率是5 W

32、 C.電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是20 Ω D.電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱功率是20 W 14.(2018·浙江省杭州市高考命題預(yù)測(cè)卷)電動(dòng)自行車是生活中重要的交通工具,某品牌電動(dòng)自行車的銘牌如下: 車型:20’電動(dòng)自行車 電池規(guī)格:DC 36V 20寸(車輪直徑:508mm) 36V 8Ah(蓄電池) 整車質(zhì)量:40kg 額定轉(zhuǎn)速:240r/min(轉(zhuǎn)/分) 外形尺寸:L1800mm×W650mm×H1100mm 額定輸出功率:171W 電機(jī):后輪驅(qū)動(dòng)、直流永磁式電機(jī) 額定工作電壓/電流:36V/5A 根據(jù)此銘牌中的有關(guān)數(shù)據(jù),下列說法正確的是 A.電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為7.2 Ω B

33、.充滿電時(shí)蓄電池需要的能量E=288 J C.額定功率下行駛時(shí),電動(dòng)機(jī)的效率為95% D.充滿電后,在額定功率下連續(xù)行駛的最長(zhǎng)時(shí)間為2 h 15.如圖甲所示,其中R兩端的電壓U隨通過該電阻的直流電流I的變化關(guān)系如圖乙所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為7.0 V(內(nèi)阻不計(jì)),且R1=1 000 Ω(不隨溫度變化)。若改變R2,使A、B與B、C間的電壓相等,這時(shí) A.R的阻值為1 000 Ω B.R的阻值為1 500 Ω C.通過R的電流為1.5 mA D.通過R的電流為2.0 mA 16.(2018·山東省德州市高一下學(xué)期期末)如圖所示.電源電動(dòng)勢(shì)E=6 V,內(nèi)阻,定值電阻與電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接

34、在電源上,開關(guān)閉合后,理想電流表示數(shù)為1 A,電動(dòng)機(jī)剛好正常工作,電動(dòng)機(jī)的線圈電阻。下列說法中正確的是 A.定值電阻消耗的熱功率2 W B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為2.5 W C.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為3 W D.電源的輸出功率是6 W 17.如圖甲所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2、L3為3個(gè)特殊材料制成的相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí) A.L3兩端的電壓為L(zhǎng)1的4倍 B.通過L3的電流為L(zhǎng)2的2倍 C.L1、L2、L3的電阻都相同 D.L3消耗的電功率為0.75 W 18.(2018·黑龍江省齊齊哈爾市高二

35、期末)一個(gè)理想變壓器原線圈輸入功率為P=260 W,原、副線圈匝數(shù)比為=3:1,其副線圈兩端接一內(nèi)阻為r=5 Ω的電動(dòng)機(jī),此電動(dòng)機(jī)正以速度v=0.8 m/s勻速向上提升質(zhì)量為m=10 kg的重物,已知重力加速度g=10 m/s2。則圖中理想的電流表和電壓表的示數(shù)為多大? 19.如圖是家用電飯煲的電路原理圖。將電飯煲接到穩(wěn)壓電源上,當(dāng)開關(guān)接通“加熱”擋時(shí),電熱絲以額定功率給食物加熱,當(dāng)食物蒸熟后,開關(guān)接通“保溫”擋,給食物保溫,這時(shí)電熱絲的功率為其額定功率的,電流為1.4 A,已知分壓電阻的阻值R=100 Ω。求: 20.(2016·上海卷)電源電動(dòng)勢(shì)反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)

36、化為電能的能力,因此 A.電動(dòng)勢(shì)是一種非靜電力 B.電動(dòng)勢(shì)越大,表明電源儲(chǔ)存的電能越多 C.電動(dòng)勢(shì)的大小是非靜電力做功能力的反映 D.電動(dòng)勢(shì)就是閉合電路中電源兩端的電壓 2.D【解析】單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為;單位長(zhǎng)度內(nèi)原子的個(gè)數(shù)為;每個(gè)銅原子可以提供一個(gè)自由電子,故電子的個(gè)數(shù)為;電流;而,解得,故選項(xiàng)D正確。 3.AC【解析】歐姆定律只適用于純電阻電路,不適用于非純電阻電路,如電動(dòng)機(jī)等,A正確;電阻的大小和電阻本身的性質(zhì)有關(guān),和電壓、電流無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;某些電路元件不遵守歐姆定律,它們的電壓與電流之間的關(guān)系(U-I線)乃非線性關(guān)系,比如某些晶體二極管,C正確;沿著電流的方向,通過電

37、阻后,才有電勢(shì)的降落,D錯(cuò)誤。 4.A【解析】因?qū)τ诩冸娮柽m用于歐姆定律,則如果是純電阻電路,電功可用公式W=UIt計(jì)算,也可用公式W=I2Rt計(jì)算,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;非純電阻不適用于歐姆定律,則如果是非純電阻電路,電功只能用公式W=UIt計(jì)算,不能用公式W=I2Rt計(jì)算,故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤;故選A。 【名師點(diǎn)睛】此題考查了電功的公式的應(yīng)用問題;要知道對(duì)于純電阻電路中,電功可以用W=UIt=I2Rt=來計(jì)算;但是對(duì)于非純電阻電路(電動(dòng)機(jī)或者電解槽等),由于不適用歐姆定律則只能用W=UIt來求解電功率,這是應(yīng)該注意的問題。 5.B【解析】設(shè)用電器L連接在A、B兩點(diǎn)時(shí),電路的電流為I1,則,若

38、將用電器L接C、D兩點(diǎn)時(shí),電路的電流為I2,則,由以上兩式可得:,若將用電器L接C、D兩點(diǎn)時(shí),電源的功率為:P3=UI2,則即,所以導(dǎo)線AC和BC消耗的總功率為:P=P3-P2=6 W-4 W=2 W,故應(yīng)選B。 6.B【解析】I–U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),根據(jù)斜率比較電阻的大小。根據(jù)電阻定律R=比較電阻絲的粗細(xì)。圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),圖線a的斜率小于圖線b的斜率,所以a的電阻大于b的電阻,根據(jù)電阻定律R=知,長(zhǎng)度相同,材料相同,a的橫截面積小,b的橫截面積大,故AC錯(cuò)誤,B正確。電阻的大小與電壓、電流無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。 7.BC【解析】當(dāng)RP=R+r=10 Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功

39、率最大,R=6 Ω,可得內(nèi)阻r=4 Ω,最大功率,解得E=4 V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器的阻值為4 Ω時(shí)消耗的功率與阻值Rx時(shí)消耗的功率相等,有4Rx=(R+r)2,解得Rx=25 Ω,選項(xiàng)B正確;當(dāng)回路的電流最大時(shí),定值電阻R消耗的功率最大,故最大功率為,選項(xiàng)C正確;當(dāng)外電路電阻與內(nèi)阻相等時(shí),電源輸出功率最大,本題中定值電阻R的阻值已經(jīng)大于內(nèi)阻的阻值,故滑動(dòng)變阻器RP的阻值為零時(shí),電源的輸出功率最大,最大功率為,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】此題是閉合電路歐姆定律及電功率的討論問題;關(guān)鍵是知道當(dāng)外電路電阻變化時(shí),當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大,外電阻越接近內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率越大。

40、 8.BCD【解析】由W=qU知電阻所加電壓U==110 V,A錯(cuò)誤;由P=IU得I==1 A,B正確;由W=Pt得通電時(shí)間t=3 s,C正確;由R=,得R=110 Ω,D正確。 10.BC【解析】由圖看出,圖線A的斜率大于圖線B的斜率,根據(jù)歐姆定律得知,圖線的斜率等于電阻的倒數(shù),則電阻大的應(yīng)是圖線B。兩電阻串聯(lián)后總電阻大于任何一個(gè)電阻,其斜率小于圖線B的斜率,則兩電阻串聯(lián)后的I–U圖線在區(qū)域Ⅲ,故A錯(cuò)誤,B正確;由上知道,電阻小的應(yīng)是圖線A,兩電阻并聯(lián)后總小于任何一個(gè)電阻,其斜率大于圖線B的斜率,則兩電阻并聯(lián)后的I–U圖線在區(qū)域Ⅰ,故C正確,D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】此題考查電阻的伏安

41、特性曲線以及歐姆定律的應(yīng)用;解決本題的關(guān)鍵注意伏安特性曲線不是直線,根據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓找對(duì)應(yīng)的電流。 18.2 A 130 V 【解析】電動(dòng)機(jī)的輸出功率 電動(dòng)機(jī)消耗的功率 得副線圈的電流大小為 由理想變壓器原副線圈電流關(guān)系得出原線圈中電流 由可得原線圈電壓=130 V 19.(1)140 V (2)210 V (3)882 W 20.C【解析】電動(dòng)勢(shì)是反映電源通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量,電動(dòng)勢(shì)越大說明這種轉(zhuǎn)化本領(lǐng)越強(qiáng),但不能說明儲(chǔ)存的電能越多,故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤、C正確;閉合電路中電源兩端電壓大小等于外電壓大小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 22

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