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2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第8章 恒定電流配套教案

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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第8章 恒定電流配套教案 一、電流 1.形成的條件:導(dǎo)體中有自由電荷;導(dǎo)體兩端存在電壓. 2.電流是標量,正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向. 3.兩個表達式:①定義式:I=;②決定式:I=. 二、電阻、電阻定律 1.電阻:反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大?。磉_式為:R=. 2.電阻定律:同種材料的導(dǎo)體,其電阻跟它的長度成正比,與它的橫截面積成反比,導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān).表達式為:R=ρ. 3.電阻率 (1)物理意義:反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能,是導(dǎo)體材料本身的屬性. (2)電阻率與溫度的關(guān)系:金屬的電阻率隨溫度升高而增大;半導(dǎo)體的電阻率隨溫

2、度升高而減?。? 三、部分電路歐姆定律及其應(yīng)用 1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比. 2.表達式:I=. 3.適用范圍:金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電,不適用于氣體導(dǎo)電或半導(dǎo)體元件. 4.導(dǎo)體的伏安特性曲線(I -U)圖線 (1)比較電阻的大?。簣D線的斜率k=tan θ==,圖中R1>R2(填“>”、“<”或“=”). (2)線性元件:伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件,適用于歐姆定律. (3)非線性元件:伏安特性曲線為曲線的電學(xué)元件,不適用于歐姆定律. 四、電功率、焦耳定律 1.電功:電路中電場力移動電荷做的功.表達式為W=qU=UIt. 2.電功率:單

3、位時間內(nèi)電流做的功.表示電流做功的快慢.表達式為P==UI. 3.焦耳定律: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)體的電阻及通電時間成正比.表達式為Q=I2Rt. 4.熱功率:單位時間內(nèi)的發(fā)熱量.表達式為P=. [自我診斷] 1. 判斷正誤 (1)電流是矢量,電荷定向移動的方向為電流的方向.(×) (2)由R=可知,導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與流過導(dǎo)體的電流成反比.(×) (3)由ρ=知,導(dǎo)體電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比,與導(dǎo)體的長度l成反比.(×) (4)電流越大,單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多.(√) (5)電流I隨時間t變化的圖

4、象與橫軸所圍面積表示通過導(dǎo)體橫截面的電荷量.(√) (6)公式W=UIt及Q=I2Rt適用于任何電路.(√) (7)公式W=t=I2Rt只適用于純電阻電路.(√) 2.(多選)對于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲,下列說法中正確的是(  ) A.常溫下,若將金屬絲均勻拉長為原來的10倍,則電阻變?yōu)?0R B.常溫下,若將金屬絲從中點對折起來,電阻變?yōu)镽 C.給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0,則任一狀態(tài)下的比值不變 D.金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大 解析:選BD.金屬絲均勻拉長到原來的10倍,截面積變?yōu)樵瓉淼?,由R=ρ知,電阻變?yōu)樵瓉淼?00倍,A錯誤;將金屬絲從中點對折

5、起來,長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄孛娣e變?yōu)樵瓉淼?倍,由R=ρ知,電阻變?yōu)樵瓉淼?,B正確;由于金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,當加在金屬絲兩端的電壓升高時,電阻R=將變大,C錯誤,D正確. 3.如圖所示電路中,a、b兩點與一個穩(wěn)壓直流電源相接,當滑動變阻器的滑片P向d端移動一段距離時,哪一個電路中的電流表讀數(shù)會變小(  ) 解析:選B.選項A、C、D中,滑動變阻器連入電路中的有效部分為滑片P右側(cè)部分,當滑動變阻器的滑片P向d端移動時,滑動變阻器阻值減小,由歐姆定律I=可知,電路中的電流將會增大,電流表讀數(shù)會變大,故選項A、C、D錯誤;而選項B中,滑動變阻器連入電路中的有效部分為滑片P左側(cè)部

6、分,當滑動變阻器的滑片P向d端移動時,滑動變阻器阻值增大,電路中的電流將會減小,電流表讀數(shù)會變小,選項B正確. 4. 有一臺標有“220 V,50 W”的電風(fēng)扇,其線圈電阻為0.4 Ω,在它正常工作時,下列求其每分鐘產(chǎn)生的電熱的四種解法中,正確的是(  ) A.I== A,Q=UIt=3 000 J B.Q=Pt=3 000 J C.I== A,Q=I2Rt=1.24 J D.Q=t=×60 J=7.26×106 J 解析:選C.電風(fēng)扇是一種在消耗電能過程中既產(chǎn)生機械能,又產(chǎn)生內(nèi)能的用電器,其功率P=IU,則I== A,而產(chǎn)生的熱量只能根據(jù)Q=I2Rt進行計算.因此,選項C正確.

7、 考點一 對電流的理解和計算 1. 應(yīng)用I=計算時應(yīng)注意:若導(dǎo)體為電解液,因為電解液里的正、負離子移動方向相反,但形成的電流方向相同,故q為正、負離子帶電荷量的絕對值之和. 2.電流的微觀本質(zhì) 如圖所示,AD表示粗細均勻的一段導(dǎo)體,長為l,兩端加一定的電壓,導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為v,設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S,導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n,每個自由電荷的電荷量為q,AD導(dǎo)體中自由電荷總數(shù)N=nlS,總電荷量Q=Nq=nqlS,所用時間t=,所以導(dǎo)體AD中的電流I===nqSv. 1.如圖所示,一根橫截面積為S的均勻長直橡膠棒上均勻帶有負電荷,設(shè)棒單位長度內(nèi)所含

8、的電荷量為q,當此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時,由于棒的運動而形成的等效電流大小為(  ) A.vq   B. C.qvS D. 解析:選A.在垂直棒的運動方向選取一橫截面,設(shè)棒長為l,則棒上所有電荷通過這一橫截面所用的時間t=,由電流的定義式I=,可得I==qv,A正確. 2. (xx·山東濟南質(zhì)檢)有甲、乙兩個由同種金屬材料制成的導(dǎo)體,甲的橫截面積是乙的兩倍,而單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量乙是甲的兩倍,以下說法中正確的是(  ) A.甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同 B.乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的兩倍 C.乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動的速率是甲導(dǎo)體的兩倍 D.甲、乙兩導(dǎo)體

9、中自由電荷定向移動的速率大小相等 解析:選B.由I=可知,I乙=2I甲,B正確,A錯誤;由I=nvSq可知,同種金屬材料制成的導(dǎo)體,n相同,因S甲=2S乙,故有v甲∶v乙=1∶4,C、D錯誤. 3.(多選)截面直徑為d、長為l的導(dǎo)線,兩端電壓為U,當這三個量中的一個改變時,對自由電子定向移動平均速率的影響,下列說法正確的是(  ) A.電壓U加倍時,自由電子定向移動的平均速率加倍 B.導(dǎo)線長度l加倍時,自由電子定向移動的平均速率減為原來的一半 C.導(dǎo)線截面直徑d加倍時,自由電子定向移動的平均速率不變 D.導(dǎo)線截面直徑d加倍時,自由電子定向移動的平均速率加倍 解析:選ABC.電壓U

10、加倍時,由歐姆定律得知,電流加倍,由電流的微觀表達式I=nqSv得知,自由電子定向運動的平均速率v加倍,故A正確;導(dǎo)線長度l加倍,由電阻定律得知,電阻加倍,電流減半,則由電流的微觀表達式I=nqSv得知,自由電子定向運動的平均速率v減半,故B正確;導(dǎo)線橫截面的直徑d加倍,由S=可知,截面積變?yōu)?倍,由電阻定律得知,電阻變?yōu)樵瓉淼?,電流變?yōu)樵瓉淼?倍,根據(jù)電流的微觀表達式I=nqSv得知,自由電子定向運動的平均速率v不變.故C正確,D錯誤. 考點二 電阻 電阻定律 1. 兩個公式對比 公式 R=ρ R= 區(qū)別 電阻的決定式 電阻的定義式 說明了電阻的決定因素 提供了一種測

11、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 2.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,導(dǎo)體電阻率與電阻阻值無直接關(guān)系,即電阻大,電阻率不一定大;電阻率小,電阻不一定?。? 1.一個內(nèi)電阻可以忽略的電源,給裝滿絕緣圓管的水銀供電,通過水銀的電流為0.1 A.若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管內(nèi)(恰好能裝滿圓管),那么通過水銀的電流將是(  ) A.0.4 A   B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 解析:選C.大圓管內(nèi)徑大一倍,即橫截面積為原來的4倍,由于水銀體積不變,故水銀柱長度變

12、為原來的,則電阻變?yōu)樵瓉淼模蛩与妷翰蛔儯蓺W姆定律知電流變?yōu)樵瓉淼?6倍.C正確. 2. 用電器到發(fā)電場的距離為l,線路上的電流為I,已知輸電線的電阻率為ρ.為使線路上的電壓降不超過U.那么,輸電線的橫截面積的最小值為(  ) A. B. C. D. 解析:選B.輸電線的總長為2l,由公式R=、R=ρ得S=,故B正確. 3.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線,如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍,把另一根對折后絞合起來,然后給它們分別加上相同電壓后,則在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為(  ) A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.16∶1 解析:選C.對于第一

13、根導(dǎo)線,均勻拉長到原來的2倍,則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼?,由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,第二根導(dǎo)線對折后,長度變?yōu)樵瓉淼?,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍,故其電阻變?yōu)樵瓉淼?給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓,由歐姆定律得:I1=,I2==,由I=可知,在相同時間內(nèi),電荷量之比q1∶q2=I1∶I2=1∶16. 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: (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. 考點三 伏安特性曲線 1. 圖甲為線性元件的伏安特性曲線

14、,圖乙為非線性元件的伏安特性曲線. 2 圖象的斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大,電阻越小,故Ra

15、阻為R= D.對應(yīng)P點,小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積 解析:選D.由圖可知流過小燈泡的電流I隨所加電壓U變化的圖線為非線性關(guān)系,可知小燈泡的電阻隨所加電壓的增大而逐漸增大,選項A錯誤;根據(jù)歐姆定律,對應(yīng)P點,小燈泡的電阻應(yīng)為R=,選項B、C錯誤;對應(yīng)P點,小燈泡的功率為P=U1I2,也就是圖中矩形PQOM所圍面積,選項D正確. 2. 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,以下說法正確的是(  ) A.B點的電阻為12 Ω B.B點的電阻為40 Ω C.工作狀態(tài)從A變化到B時,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B時,導(dǎo)體的

16、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兩點的電阻分別為RA= Ω=30 Ω,RB= Ω=40 Ω,所以ΔR=RB-RA=10 Ω,故B對,A、C、D錯. 3. (多選)在如圖甲所示的電路中,L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.當開關(guān)S閉合時,電路中的總電流為0.25 A,則此時(  ) A.L1上的電壓為L2上電壓的2倍 B.L1消耗的電功率為0.75 W C.L2的電阻為12 Ω D.L1、L2消耗的電功率的比值大于4∶1 解析:選BD.電路中的總電流為0.25 A,L1中電流為0.25 A,由小

17、燈泡的伏安特性曲線可知電壓為3.0 V,L1消耗的電功率為P1=U1I1=0.75 W,B正確;根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律,L2中電流為0.125 A,由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓大約為0.3 V,L1的電壓大約為L2電壓的10倍,A錯誤;由歐姆定律,L2的電阻為R2== Ω=2.4 Ω,C錯誤;L2消耗的電功率為P2=U2I2=0.3×0.125 W=0.037 5 W,L1、L2消耗的電功率的比值大于4∶1,D正確. I-U圖線求電阻應(yīng)注意的問題 伏安特性曲線上每一點對應(yīng)的電壓與電流的比值就是該狀態(tài)下導(dǎo)體的電阻,即曲線上各點切線的斜率的倒數(shù)不是該狀態(tài)的電阻,但伏安特性曲線的斜率變小說明對應(yīng)

18、的電阻變大. 考點四 電功、電功率及焦耳定律 1.純電阻電路與非純電阻電路的比較 (1)用電器在額定電壓下正常工作,用電器的實際功率等于額定功率,即P實=P額. (2)用電器的工作電壓不一定等于額定電壓,用電器的實際功率不一定等于額定功率,若U實>U額,則P實>P額,用電器可能被燒壞. [典例] 有一個小型直流電動機,把它接入電壓為U1=0.2 V的電路中時,電動機不轉(zhuǎn),測得流過電動機的電流I1=0.4 A;若把電動機接入U2=2.0 V的電路中,電動機正常工作,工作電流I2=1.0 A.求: (1)電動機正常工作時的輸出功率多大? (2)如果在電動機正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡

19、住,此時電動機的發(fā)熱功率是多大? 解析 (1)U1=0.2 V時,電動機不轉(zhuǎn),此時電動機為純電阻,故電動機線圈內(nèi)阻 r== Ω=0.5 Ω U2=2.0 V時,電動機正常工作,此時電動機為非純電阻,則由電功率與熱功率的定義式得 P電=U2I2=2.0×1.0 W=2 W P熱=Ir=1.02×0.5 W=0.5 W 所以由能量守恒定律可知,電動機的輸出功率 P出=P電-P熱=2 W-0.5 W=1.5 W (2)此時若電動機突然被卡住,則電動機成為純電阻,其熱功率 P熱′= = W=8 W 答案 (1)1.5 W (2)8 W (1)在非純電阻電路中,t既不能表示電功

20、也不能表示電熱,因為歐姆定律不再成立. (2)不要認為有電動機的電路一定是非純電阻電路,當電動機不轉(zhuǎn)動時,仍為純電阻電路,歐姆定律仍適用,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.只有在電動機轉(zhuǎn)動時為非純電阻電路,U>IR,歐姆定律不再適用,大部分電能轉(zhuǎn)化為機械能. 1.(多選)下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術(shù)參數(shù),不計其自身機械損耗.若該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛,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.電動機的輸入功率為576 W B.電動機的內(nèi)電

21、阻為4 Ω C.該車獲得的牽引力為104 N D.該車受到的阻力為63 N 解析:選AD.由于U=48 V,I=12 A,則P=IU=576 W,故選項A正確;因P入=P出+I2r,r= Ω= Ω,故選項B錯;由P出=Fv=Ffv,F(xiàn)=Ff=63 N,故選項C錯,D正確. 2.在如圖所示電路中,電源電動勢為12 V,電源內(nèi)阻為1.0 Ω,電路中的電阻R0為1.5 Ω,小型直流電動機M的內(nèi)阻為0.5 Ω.閉合開關(guān)S后,電動機轉(zhuǎn)動,電流表的示數(shù)為2.0 A.則以下判斷中正確的是(  ) A.電動機的輸出功率為14 W B.電動機兩端的電壓為7.0 V C.電動機的發(fā)熱功率為4.0

22、W D.電源輸出的電功率為24 W 解析:選B.由部分電路歐姆定律知電阻R0兩端電壓為U=IR0=3.0 V,電源內(nèi)電壓為U內(nèi)=Ir=2.0 V,所以電動機兩端電壓為U機=E-U-U內(nèi)=7.0 V,B對;電動機的發(fā)熱功率和總功率分別為P熱=I2r1=2 W、P總=U機I=14 W,C錯;電動機的輸出功率為P出=P總-P熱=12 W,A錯;電源的輸出功率為P=U端I=20 W,D錯. 課時規(guī)范訓(xùn)練 [基礎(chǔ)鞏固題組] 1.(多選)下列說法正確的是(  ) A.據(jù)R=可知,加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時,導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉淼?倍 B.不考慮溫度對阻值的影響,通過導(dǎo)體的電流及加

23、在兩端的電壓改變時導(dǎo)體的電阻不變 C.據(jù)ρ=可知,導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比,與導(dǎo)體的長度l成反比 D.導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無關(guān) 解析:選BD.R=是電阻的定義式,導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體自身性質(zhì)決定,與U、I無關(guān),當導(dǎo)體兩端電壓U加倍時,導(dǎo)體內(nèi)的電流I也加倍,但比值R仍不變,A錯誤、B正確;ρ=是導(dǎo)體電阻率的定義式,導(dǎo)體的電阻率由材料和溫度決定,與R、S、l無關(guān),C錯誤、D正確. 2.一根長為L、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,棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由

24、電子定向運動的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為(  ) A.   B. C.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C正確. 3.下列說法正確的是(  ) A.電流通過導(dǎo)體的熱功率與電流大小成正比 B.力對物體所做的功與力的作用時間成正比 C.電容器所帶電荷量與兩極間的電勢差成正比 D.彈性限度內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)與彈簧伸長量成正比 解析:選C.電流通過導(dǎo)體的熱功率為P=I2R,與電流的平方成正比,A項錯誤;力作用在物體上,如果物體沒有在力的方向上發(fā)生位移,作用時

25、間再長,做功也為零,B項錯誤;由C=可知,電容器的電容由電容器本身的性質(zhì)決定,因此電容器的帶電量與兩板間的電勢差成正比,C項正確;彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的伸長量無關(guān),D項錯誤. 4.如圖所示為一磁流體發(fā)電機示意圖,A、B是平行正對的金屬板,等離子體(電離的氣體,由自由電子和陽離子構(gòu)成,整體呈電中性)從左側(cè)進入,在t時間內(nèi)有n個自由電子落在B板上,則關(guān)于R中的電流大小及方向判斷正確的是(  ) A.I=,從上向下  B.I=,從上向下 C.I=,從下向上 D.I=,從下向上 解析:選A.由于自由電子落在B板上,則A板上落上陽離子,因此R中的電流方向為自上而下,電流大小I==.A項正確

26、. 5.歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律,還研究了電阻定律,有一個長方體型的金屬電阻,材料分布均勻,邊長分別為a、b、c,且a>b>c.電流沿以下方向流過該金屬電阻,其中電阻的阻值最小的是(  ) 解析:選A.根據(jù)電阻定律R=ρ可知RA=ρ,RB=ρ,RC=ρ,RD=ρ,結(jié)合a>b>c可得:RC=RD>RB>RA,故RA最小,A正確. 6.某個由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖所示,導(dǎo)電介質(zhì)的電阻率為ρ,制成內(nèi)外半徑分別為a和b的半球殼層形狀(圖中陰影部分),半徑為a、電阻不計的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心成為一個引出電極,在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計的金屬膜成為另外一個電極,設(shè)該電阻的阻

27、值為R.下面給出R的四個表達式中只有一個是合理的,你可能不會求解R,但是你可以通過一定的物理分析,對下列表達式的合理性做出判斷.根據(jù)你的判斷,R的合理表達式應(yīng)為(  ) A.R= B.R= C.R= D.R= 解析:選B.根據(jù)R=ρ,從單位上看,答案中,分子應(yīng)是長度單位,而分母應(yīng)是面積單位,只有A、B符合單位,C、D錯誤;再代入特殊值,若b=a,球殼無限薄,此時電阻為零,因此只有B正確,A錯誤. 7. (多選)我國已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100 W及以上的白熾燈,以后將逐步淘汰白熾燈.假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示.圖象上A點與原點的連線與

28、橫軸成α角,A點的切線與橫軸成β角,則(  ) A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小 B.在A點,白熾燈的電阻可表示為tan β C.在A點,白熾燈的電功率可表示為U0I0 D.在A點,白熾燈的電阻可表示為 解析:選CD.白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大,A錯誤;在A點,白熾燈的電阻可表示為,不能表示為tan β或tan α,故B錯誤,D正確;在A點,白熾燈的功率可表示為U0I0,C正確. [綜合應(yīng)用題組] 8.一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(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),均正常工作.用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A,通過洗衣機電動機的電流是0

29、.50 A,則下列說法中正確的是(  ) A.電飯煲的電阻為44 Ω,洗衣機電動機線圈的電阻為440 Ω B.電飯煲消耗的電功率為1 555 W,洗衣機電動機消耗的電功率為155.5 W C.1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104 J,洗衣機電動機消耗的電能為 6.6×103 J D.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10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=UI

30、2t=6.6×103 J,其熱功率P熱≠P2,所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍. 9.一個用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D,其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖象如圖甲所示,若將它與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端,3個用電器消耗的電功率均為P,現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路,接在該電源的兩端,設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2,它們之間的關(guān)系為(  ) A.P1=4PD B.PD= C.PD=P2 D.P1<4P2 解析:選D.由于電阻器D與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端時,三者功率相同,則此時三者電

31、阻相同.當三者按照題圖乙所示電路連接時,電阻器D兩端的電壓小于U,由題圖甲圖象可知,電阻器D的電阻增大,則有RD>R1=R2,而RD與R2并聯(lián),電壓相等,根據(jù)P=,PD<P2,C錯誤;由歐姆定律可知,電流ID<I2,又I1=I2+ID,根據(jù)P=I2R,P1>4PD,P1<4P2,A錯誤、D正確;由于電阻器D與電阻R2的并聯(lián)電阻R<R1,所以D兩端的電壓小于,且D阻值變大,則PD<,B錯誤. 10.下圖中的四個圖象中,最能正確地表示家庭常用的白熾燈泡在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U2之間函數(shù)關(guān)系的是(  ) 解析:選C.白熾燈泡為純電阻,其功率表達式為:P=,而U越大,電阻越大,圖

32、象上對應(yīng)點與原點連線的斜率越小,故選項C正確. 11.如圖所示為甲、乙兩燈泡的I -U圖象,根據(jù)圖象計算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220 V的電路中實際發(fā)光的功率分別為(  ) A.15 W 30 W B.30 W 40 W C.40 W 60 W  D.60 W 100 W 解析:選C.兩燈泡并聯(lián)在電壓為220 V的電路中,則兩只燈泡兩端的電壓均為220 V,根據(jù)I-U圖象知:甲燈實際工作時的電流約為I甲=0.18 A,乙燈實際工作時的電流為I乙 = 0.27 A,所以功率分別為P甲=I甲U=0.18×220 W≈40 W;P乙=I乙U=0.27×220 W≈60 W,C正確.

33、 12.如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖,它主要由電動機M和電熱絲R構(gòu)成.當閉合開關(guān)S1、S2后,電動機驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn),將空氣從進風(fēng)口吸入,經(jīng)電熱絲加熱,形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出.已知電吹風(fēng)的額定電壓為220 V,吹冷風(fēng)時的功率為120 W,吹熱風(fēng)時的功率為1 000 W.關(guān)于該電吹風(fēng),下列說法正確的是(  ) A.電熱絲的電阻為55 Ω B.電動機線圈的電阻為 Ω C.當電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時,電熱絲每秒鐘消耗的電能為1 000 J D.當電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時,電動機每秒鐘消耗的電能為1 000 J 解析:選A.電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時電熱絲消耗的功率為P=1 000 W-120 W=880 W,對

34、電熱絲,由P=可得電熱絲的電阻為R== Ω=55 Ω,選項A正確;由于不知道電動機線圈的發(fā)熱功率,所以電動機線圈的電阻無法計算,選項B錯誤;當電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時,電熱絲每秒消耗的電能為880 J,選項C錯誤;當電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時,電動機每秒鐘消耗的電能為120 J,選項D錯誤. 13.(多選)如圖所示,定值電阻R1=20 Ω,電動機繞線電阻R2=10 Ω,當開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)是I1=0.5 A,當開關(guān)合上后,電動機轉(zhuǎn)動起來,電路兩端的電壓不變,電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)是(  ) A.I=1.5 A B.I<1.5 A C.P=15 W D.P<15 W 解析:選B

35、D.當開關(guān)S斷開時,由歐姆定律得U=I1R1=10 V,當開關(guān)閉合后,通過R1的電流仍為0.5 A,通過電動機的電流I2<=1 A,故電流表示數(shù)I<0.5 A+1 A=1.5 A,B正確;電路中電功率P=UI<15 W,D正確. 14.(多選)通常一次閃電過程歷時約0.2~0.3 s,它由若干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成.每個閃擊持續(xù)時間僅40~80 μs,電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中.在某一次閃擊前云地之間的電勢差約為1.0×109 V,云地間距離約為1 km;第一個閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C,閃擊持續(xù)時間約為60 μs.假定閃電前云地間的電場是均勻的.根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列判斷正確

36、的是(  ) A.閃電電流的瞬時值可達到1×105A B.整個閃電過程的平均功率約為1×1014W C.閃電前云地間的電場強度約為1×106V/m D.整個閃電過程向外釋放的能量約為6×106J 解析:選AC.根據(jù)題意第一個閃擊過程中轉(zhuǎn)移電荷量Q=6 C,時間約為t=60 μs,故平均電流為I平==1×105A,閃擊過程中的瞬時最大值一定大于平均值,故A對;第一次閃擊過程中電功約為W=QU=6×109J,第一個閃擊過程的平均功率P==1×1014W,由于一次閃電過程主要發(fā)生在第一個閃擊過程中,但整個閃擊過程中的時間遠大于60 μs,故B錯;閃電前云與地之間的電場強度約為E==V/m=

37、1×106V/m,C對;整個閃電過程向外釋放的能量約為W=6×109 J,D錯. 第2節(jié) 電路 閉合電路歐姆定律 一、電阻的串、并聯(lián) 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電流 I=I1=I2=…=In I=I1+I2+…+In 電壓 U=U1+U2+…+Un U=U1=U2=…=Un 電阻 R總=R1+R2+…+Rn =++…+ 分壓原理或分流原理 U1∶U2∶…∶Un=R1∶R2∶…∶Rn I1∶I2∶…∶In=∶∶…∶ 功率分配 P1∶P2∶…∶Pn=R1∶R2∶…∶Rn P1∶P2∶…∶Pn=∶∶…∶ 二、電源的電動勢和內(nèi)阻 1.電動勢 (1)電源:

38、電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能的裝置. (2)電動勢:非靜電力搬運電荷所做的功與搬運的電荷量的比值,E=. (3)電動勢的物理含義:電動勢表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能本領(lǐng)的大小,在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓. 2.內(nèi)阻:電源內(nèi)部導(dǎo)體的電阻. 三、閉合電路的歐姆定律 1.閉合電路歐姆定律 (1)內(nèi)容:閉合電路里的電流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電阻之和成反比. (2)公式:I=(只適用于純電阻電路). (3)其他表達形式 ①電勢降落表達式:E=U外+U內(nèi)或E=U外+Ir. ②能量表達式:EI=UI+I2r. 2.路端電壓與外電阻的關(guān)系

39、 一般情況 U=IR=·R=,當R增大時,U增大 特殊情況 ①當外電路斷路時,I=0,U=E ②當外電路短路時,I短=,U=0 [自我診斷] 1. 判斷正誤 (1)電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強弱的物理量.(√) (2)電動勢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?。?×) (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.(×) 2. 某電路如圖所示,已知電池組的總內(nèi)阻r=1 Ω,外電路電阻R=5 Ω,理想電壓表的示數(shù)U=3.0 V,則電池組的電動勢E等于(  )

40、A.3.0 V  B.3.6 V C.4.0 V D.4.2 V 解析:選B.由于電壓表的示數(shù)為路端電壓,而U=IR,則I==0.6 A,由閉合電路歐姆定律可得E=I(R+r)=0.6×(5+1) V=3.6 V,故選項B正確. 3.將一電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r的電池與外電路連接,構(gòu)成一個閉合電路,用R表示外電路電阻,I表示電路的總電流,下列說法正確的是(  ) A.由U外=IR可知,外電壓隨I的增大而增大 B.由U內(nèi)=Ir可知,電源兩端的電壓隨I的增大而增大 C.由U=E-Ir可知,電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小 D.由P=IU可知,電源的輸出功率P隨輸出電流I

41、的增大而增大 解析:選C.根據(jù)閉合電路歐姆定律I=知,外電路中電流I隨外電阻R的變化而變化,所以選項A錯誤;U內(nèi)=Ir是電源內(nèi)電阻上的電壓,不是電源兩端的電壓,選項B錯誤;電源電動勢E和內(nèi)電阻r不變,由U=E-Ir可知,電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小,選項C正確;當U不變時,電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大,選項D錯誤. 考點一 電阻的串并聯(lián) 1.串、并聯(lián)電路的幾個常用結(jié)論 (1)當n個等值電阻R0串聯(lián)或并聯(lián)時,R串=nR0,R并=R0. (2)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個電阻,并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻. (3)在電路中,某個電阻增大(或減小)

42、,則總電阻增大(或減小). (4)某電路中無論電阻怎樣連接,該電路消耗的總電功率始終等于各個電阻消耗的電功率之和. 2.電壓表、電流表的改裝 1. (多選)一個T形電路如圖所示,電路中的電阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一測試電源,電動勢為100 V,內(nèi)阻忽略不計.則(  ) A.當cd端短路時,ab之間的等效電阻是40 Ω B.當ab端短路時,cd之間的等效電阻是40 Ω C.當ab兩端接通測試電源時,cd兩端的電壓為80 V D.當cd兩端接通測試電源時,ab兩端的電壓為80 V 解析:選AC.當cd端短路時,R2與R3并聯(lián)再與R1串聯(lián),

43、ab之間的等效電阻為40 Ω,A正確;同理可得B錯誤;當ab兩端接通測試電源時,R1、R3串聯(lián),R2無效,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錯誤. 2.如圖所示,電路兩端的電壓U保持不變,電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大,則電阻之比R1∶R2∶R3是(  ) A.1∶1∶1  B.4∶1∶1 C.1∶4∶4 D.1∶2∶2 解析:選C.根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點知U2=U3,因P1=P2=P3,故R2=R3,又I1=I2+I3,故I1=2I2=2I3,根據(jù)P=I2R和P1=P2=P3得R1∶R2∶R3=1∶4∶4,C正確. 3.(多選)

44、如圖所示,甲、乙兩電路都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器R組成的,下列說法正確的是(  ) A.甲表是電流表,R增大時量程增大 B.甲表是電流表,R增大時量程減小 C.乙表是電壓表,R增大時量程增大 D.乙表是電壓表,R增大時量程減小 解析:選BC.由電表的改裝原理可知,電流表應(yīng)是G與R并聯(lián),改裝后加在G兩端的最大電壓Ug=IgRg不變,所以并聯(lián)電阻R越大,I=Ig+IR越小,即量程越小,B正確,A錯誤;對于電壓表應(yīng)是G與R串聯(lián),改裝后量程U=IgRg+IgR,可知R越大,量程越大,C正確,D錯誤. 考點二 閉合電路的歐姆定律 考向1:閉合電路的功率及效率問題 由P出與

45、外電阻R的關(guān)系圖象可以看出: ①當R=r時,電源的輸出功率最大為Pm=. ②當R>r時,隨著R的增大輸出功率越來越?。? ③當R<r時,隨著R的增大輸出功率越來越大. ④當P出<Pm時,每個輸出功率對應(yīng)兩個外電阻R1和R2,且R1R2=r2. 1.在研究微型電動機的性能時,應(yīng)用如圖所示的實驗電路.當調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電動機停止轉(zhuǎn)動時,電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和2.0 V.重新調(diào)節(jié)R使電動機恢復(fù)正常運轉(zhuǎn),此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和24.0 V.則這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時輸出功率為(  ) A.32 W    B.44 W C.47 W D.48 W

46、 解析:選A.電動機不轉(zhuǎn)時相當于一個純電阻,根據(jù)通過電動機的電流為0.5 A、電壓為2 V,可算出電動機內(nèi)阻為4 Ω.正常工作時,電動機消耗功率P=UI=48 W,內(nèi)阻發(fā)熱消耗功率P熱=I2r=16 W,則輸出功率為P出=P-P熱=32 W. 2.如圖所示,電源電動勢E=12 V,內(nèi)阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流電動機內(nèi)阻R0′=1 Ω,當調(diào)節(jié)滑動變阻器R1時可使甲電路輸出功率最大,調(diào)節(jié)R2時可使乙電路輸出功率最大,且此時電動機剛好正常工作(額定輸出功率為P0=2 W),則R1和R2的值分別為(  ) A.2 Ω,2 Ω B.2 Ω,1.5 Ω C.1.5 Ω,1.5 Ω

47、D.1.5 Ω,2 Ω 解析:選B.因為題中甲電路是純電阻電路,當外電阻與電源內(nèi)阻相等時,電源的輸出功率最大,所以R1=2 Ω;而乙電路是含電動機電路,歐姆定律不適用,電路的輸出功率P=IU=I(E-Ir),當I==2 A時,輸出功率P有最大值,此時電動機的輸出功率為P0=2 W,發(fā)熱功率為P熱=I2R0′=4 W,所以電動機的輸入功率為P入=P0+P熱=6 W,電動機兩端的電壓為UM==3 V,電阻R2兩端的電壓為UR2=E-UM-Ir=3 V,所以R2==1.5 Ω,選項B正確. 考向2:電路故障的分析與判斷 (1)故障特點 ①斷路特點:表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零. ②短

48、路特點:用電器或電阻發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端電壓為零. (2)檢查方法 ①電壓表檢測:如果電壓表示數(shù)為零,則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路,或并聯(lián)路段短路. ②電流表檢測:當電路中接有電源時,可用電流表測量各部分電路上的電流,通過對電流值的分析,可以確定故障的位置.在運用電流表檢測時,一定要注意電流表的極性和量程. ③歐姆表檢測:當測量值很大時,表示該處斷路,當測量值很小或為零時,表示該處短路.在運用歐姆表檢測時,電路一定要切斷電源. ④假設(shè)法:將整個電路劃分為若干部分,然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障,運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進行推理. 3. 如圖所示的

49、電路中,電源的電動勢為6 V,當開關(guān)S接通后,燈泡L1、L2都不亮,用電壓表測得各部分的電壓是Uab=6 V,Uad=0 V,Ucd=6 V,由此可判定(  ) A.L1和L2的燈絲都燒斷了 B.L1的燈絲燒斷了 C.L2的燈絲燒斷了 D.變阻器R斷路 解析:選C.由Uab=6 V可知,電源完好,燈泡都不亮,說明電路中出現(xiàn)斷路故障,且在a、b之間.由Ucd=6 V可知,燈泡L1與滑動變阻器R是接通的,斷路故障出現(xiàn)在c、d之間,故燈L2斷路,所以選項C正確. 4.(多選)在如圖所示的電路中,由于某一電阻發(fā)生短路或斷路,A燈變暗,B燈變亮,則故障可能是(  ) A.R1短路

50、 B.R2斷路 C.R3斷路 D.R4短路 解析:選BC.由于A燈串聯(lián)于干路中,且故障發(fā)生后,A燈變暗,故知電路中總電流變小,即電路總電阻變大,由此推知,故障應(yīng)為某一電阻斷路,排除選項A、D.假設(shè)R2斷路,則其斷路后,電路總電阻變大,總電流變小,A燈變暗,同時R2斷路必引起與之并聯(lián)的B燈中電流變大,使B燈變亮,推理結(jié)果與現(xiàn)象相符,故選項B正確.假設(shè)R3斷路,則也引起總電阻變大,總電流變小,使A燈變暗,同時R3斷路也必引起與之并聯(lián)的電路(即R1所在支路)中電流增大,B燈中分得的電流也變大,B燈變亮,故選項C正確. 考點三 電路的動態(tài)變化 考向1:不含電容器電路 (1)判定總電阻變化情

51、況的規(guī)律 ①當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時,電路的總電阻一定增大(或減小). ②若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時,電路的總電阻增大;若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時,電路的總電阻減小. ③在如圖所示分壓電路中,滑動變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成,其中一段R并與用電器并聯(lián),另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián).A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致. (2)分析思路 1.如圖所示電路,電源內(nèi)阻不可忽略.開關(guān)S閉合后,在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中(  ) A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大 C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小 D.電壓

52、表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大 解析:選A.滑片向下滑動,則滑動變阻器接入電路中的電阻減小,則總電阻減小,電路中總電流增大,電源內(nèi)阻兩端的電壓增大,則由閉合電路歐姆定律可知,電路的路端電壓減小,故電壓表示數(shù)減??;由歐姆定律可知,R1上的分壓增大,故并聯(lián)部分電壓減小,即可知電流表示數(shù)減小,故A正確,B、C、D錯誤. 2.如圖所示,E為內(nèi)阻不能忽略的電池,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān),與?分別為電壓表與電流表.初始時S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則(  ) A.的讀數(shù)變大,?的讀數(shù)變小 B.的讀數(shù)變大,?的讀數(shù)變大 C.的讀數(shù)變小,?的讀數(shù)變小 D.的讀數(shù)變小,?的讀

53、數(shù)變大 解析:選B.當S斷開后,閉合電路的總電阻增加,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,總電流減小,故路端電壓U=E-Ir增加,即的讀數(shù)變大;由于定值電阻R1兩端的電壓減小,故R3兩端的電壓增加,通過R3的電流增加,即?的讀數(shù)變大,選項B正確. 考向2:含電容器電路 (1)電路的簡化 不分析電容器的充、放電過程時,把電容器所在的電路視為斷路,簡化電路時可以去掉,求電荷量時再在相應(yīng)位置補上. (2)電路穩(wěn)定時電容器的處理方法 電路穩(wěn)定后,與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流,同支路的電阻相當于導(dǎo)線,即電阻不起降低電壓的作用,但電容器兩端的電壓與其并聯(lián)電器兩端電壓相等.(3)電壓變化帶來的電容器變

54、化 電路中電流、電壓的變化可能會引起電容器的充、放電.若電容器兩端電壓升高,電容器將充電;若電壓降低,電容器將通過與它連接的電路放電,可由ΔQ=CΔU計算電容器上電荷量的變化量. 3.(xx·遼寧沈陽質(zhì)檢)如圖所示,R1=R2=R3=R4=R,電鍵S閉合時,間距為d的平行板電容器C的正中間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球恰好處于靜止狀態(tài);電鍵S斷開時,則小球的運動情況為(  ) A.不動  B.向上運動 C.向下運動 D.不能確定 解析:選C.電鍵S斷開,電路的總電阻變大,干路電流減小,R4兩端電壓減小,則電容器兩端的電壓也減小,勻強電場的場強減小,小球受到的電場力減小,所

55、以小球所受合力向下,C正確. 4.(xx·東北三校聯(lián)考)(多選)如圖所示,C1=6 μF,C2=3 μF,R1=3 Ω,R2=6 Ω,電源電動勢E=18 V,內(nèi)阻不計.下列說法正確的是(  ) A.開關(guān)S斷開時,a、b兩點電勢相等 B.開關(guān)S閉合后,a、b兩點間的電流是2A C.開關(guān)S斷開時,C 1帶的電荷量比開關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大 D.不論開關(guān)S斷開還是閉合,C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大 解析:選BC.S斷開時外電路處于斷路狀態(tài),兩電阻中無電流通過,電阻兩端電勢相等,由圖知a點電勢與電源負極電勢相等,b點電勢與電源正極電勢相等,A錯誤;S斷開時兩電容器兩端電壓都等

56、于電源電動勢,而C1>C2,由Q=CU知此時Q1>Q2,當S閉合時,穩(wěn)定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián),C2與R2并聯(lián),電路中電流I==2 A,此時兩電阻兩端電壓分別為U1=IR1=6 V、U2=IR2=12 V,則此時兩電容器所帶電荷量分別為Q1′=C1U1=3.6×10-5C、Q2′=C2U2=3.6×10-5 C,對電容器C1來說,S閉合后其兩端電壓減小,所帶電荷量也減小,B、C正確,D錯誤. 分析此類問題要注意以下三點 (1)閉合電路歐姆定律E=U+Ir(E、r不變)和部分電路歐姆定律U=IR聯(lián)合使用. (2)局部電阻增則總電阻增,反之總電阻減;支路數(shù)量增則總電阻減,反之總電阻增.

57、(3)兩個關(guān)系:外電壓等于外電路上串聯(lián)各分電壓之和;總電流等于各支路電流之和. 考點四 兩種U-I圖線的比較及應(yīng)用 電源U-I圖象 電阻U-I圖象 圖形 物理意義 路端電壓隨電流的變化規(guī)律 電阻兩端電壓隨電流的變化規(guī)律 截距 與縱軸交點表示電源電動勢E,與橫軸交點表示短路電流 過坐標軸原點,表示沒有電壓時電流為零 坐標的乘積UI 表示電源的輸出功率 表示電阻消耗的功率 坐標的U、I比值 表示外電阻的大小,不同點對應(yīng)的外電阻大小不同 每一點對應(yīng)的比值均等大,表示此電阻的大小不變 斜率的絕對值 內(nèi)電阻r 電阻大小 [典例] (多選)在如圖所示

58、的U-I圖象中,直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,直線Ⅱ為某一電阻R的U-I圖線.用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路,由圖象可知(  ) A.電源的電動勢為3 V,內(nèi)阻為0.5 Ω B.電阻R的阻值為1 Ω C.電源的輸出功率為4 W D.電源的效率為50% 解析 由圖線Ⅰ可知,電源的電動勢為3 V,內(nèi)阻為r==0.5 Ω;由圖線Ⅱ可知,電阻R的阻值為1 Ω,該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I==2 A,路端電壓U=IR=2 V(可由題圖讀出),電源的輸出功率為P=UI=4 W,電源的效率為η=×100%≈66.7%,故選項A、B、C正確,D錯誤. 答案

59、 ABC 電源的U-I圖線與電阻的U-I圖線的交點表示電源的路端電壓與用電器兩端的電壓相等,通過電源的電流與通過用電器的電流相等,故交點表示該電源單獨對該用電器供電的電壓和電流. 1. (xx·上海青浦質(zhì)檢)(多選)如圖所示,直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,設(shè)兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb,若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上,通過R0的電流分別為Ia和Ib,則(  ) A.ra>rb B.Ia>Ib C.R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源的效率較低 D.R0接到b電源上,電源的輸出功率較小,電源的效率較低 解析:選ABC.在電源路

60、端電壓與電流的關(guān)系圖象中斜率表示電源內(nèi)阻,ra>rb,A正確;在圖象中作出定值電阻R0的伏安特性曲線,與電源的伏安特性曲線交點表示電路工作點,Ia>Ib,B正確;R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源的效率較低,R0接到b電源上,電源的輸出功率較小,但電源的效率較高,C正確,D錯誤. 2.(多選)如圖所示,圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象,圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象,則下列說法正確的是(  ) A.電源的電動勢為50 V B.電源的內(nèi)阻為 Ω C.電流為2.5 A時,外電路的電阻為15 Ω D.輸出功率為120 W時,輸出電壓是30 V

61、解析:選ACD.電源的輸出電壓和電流的關(guān)系為:U=E-Ir,顯然直線①的斜率的絕對值等于r,縱軸的截距為電源的電動勢,從題圖中看出E=50 V,r= Ω=5 Ω,A正確,B錯誤;當電流為I1=2.5 A時,由回路中電流I1=,解得外電路的電阻R外=15 Ω,C正確;當輸出功率為120 W時,由題圖中P-I關(guān)系圖線看出對應(yīng)干路電流為4 A,再從U-I圖線讀取對應(yīng)的輸出電壓為30 V,D正確. 課時規(guī)范訓(xùn)練 [基礎(chǔ)鞏固題組] 1.電阻R1與R2并聯(lián)在電路中,通過R1與R2的電流之比為1∶2,則當R1與R2串聯(lián)后接入電路中時,R1與R2兩端電壓之比U1∶U2為(  ) A.1∶2  B.

62、2∶1 C.1∶4 D.4∶1 解析:選B.由并聯(lián)特點可知:==,又由串聯(lián)電路特點可得:==,故B正確. 2.電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵設(shè)備之一.如圖所示,某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓,ac間的電阻是cd間電阻的(n-1)倍,某次測量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U,則輸入端的電壓為(  ) A.nU B. C.(n-1)U D. 解析:選A.Rac與Rcd串聯(lián),電流I=,對輸出端電壓Ucd=U=IRcd==,即輸入端電壓為Uab=nU. 3.電源電動勢反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力,因此(  ) A.電動勢是一種非靜電力 B.電動勢越大,表明

63、電源儲存的電能越多 C.電動勢的大小是非靜電力做功能力的反映 D.電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓 解析:選C.電動勢E=,它不屬于力的范疇,A錯誤;電動勢表征非靜電力做功的本領(lǐng),電動勢越大,表明電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大,B錯誤,C正確;電動勢與電壓是兩個不同的概念,通常情況下,電動勢大于閉合電路電源兩端電壓,D錯誤. 4.如圖所示的閉合電路中,當滑片P右移時,兩電表讀數(shù)變化是(  ) A.電流表變小,電壓表變小 B.電流表變大,電壓表變大 C.電流表變大,電壓表變小 D.電流表變小,電壓表變大 解析:選D.閉合電路中,當滑片P向右移動時,滑動變阻器的電阻

64、變大,使電路中電阻變大,由閉合電路歐姆定律可得電流變小,則電源內(nèi)電壓及R0的分壓減小,滑動變阻器兩端電壓變大.故電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)變大,D正確. 5.(多選)如圖所示,圖中的四個電表均為理想電表,當滑動變阻器滑片P向右端移動時,下面說法中正確的是(  ) A.電壓表V1的讀數(shù)減小,電流表A1的讀數(shù)增大 B.電壓表V1的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小 C.電壓表V2的讀數(shù)減小,電流表A2的讀數(shù)增大 D.電壓表V2的讀數(shù)增大,電流表A2的讀數(shù)減小 解析:選AD.滑動變阻器滑片P向右端移動,使得RP變小,總電阻變小,總電流變大,即電流表A1的讀數(shù)增大.內(nèi)電壓變大,R1所分電壓

65、變大,并聯(lián)電路電壓即電壓表V1的讀數(shù)變?。碦3兩端電壓變小,通過R3的電流變小即電流表A2的讀數(shù)減小,由于總電流增大,所以經(jīng)過另外一個支路即經(jīng)過R2的電流變大,R2兩端電壓變大,即電壓表V2的讀數(shù)增大,對照選項A、D正確. 6.(多選)某一表頭的滿偏電流為Ig,滿偏電壓為Ug,內(nèi)阻為Rg,改裝成電流表后,電流量程為I,電壓量程為U,內(nèi)阻為R,則(  ) A.R= B.U=IgRg C.Ug<U D.I> 解析:選AB.由電流表的改裝原理可知,Ig<I,Ug=U,Rg>R,由部分電路的歐姆定律知R==,Ug=IgRg=U,A、B正確,C、D錯誤. 7.(多選) 在如圖所示的電路中

66、,開關(guān)閉合后,燈泡L能正常發(fā)光.當滑動變阻器的滑片向右移動時,下列判斷正確的是(  ) A.滑動變阻器R的阻值變小 B.燈光L變暗 C.電源消耗的功率增大 D.電容器C的電荷量增大 解析:選BD.滑動變阻器的滑片向右移動時,其電阻R增大,流過R的電流減小,燈泡L變暗,故A錯誤,B正確;由P總=EI知電源消耗的功率減小,C錯誤;電容器C上電壓為路端電壓,由U路=E-Ir知路端電壓增大,即電容器C上的電荷量增大,D正確. [綜合應(yīng)用題組] 8. 如圖所示,直線A為某電源的U-I圖線,曲線B為某小燈泡L1的U-I圖線的一部分,用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時燈泡L1恰能正常發(fā)光,則下列說法中正確的是(  ) A.此電源的內(nèi)電阻為 Ω B.燈泡L1的額定電壓為3 V,額定功率為6 W C.把燈泡L1換成阻值恒為1 Ω的純電阻,電源的輸出功率將變小 D.由于小燈泡L1的U-I圖線是一條曲線,所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用 解析:選B.由圖象知,電源的內(nèi)阻為r== Ω=0.5 Ω,A錯誤;因為燈L1正常發(fā)光,故燈L1的額定電壓為3 V,額定功率為P=UI

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