2023版高考物理一輪復習第七章恒定電流第1節(jié)電流電阻電功電功率

PAGEPAGE14第1節(jié)電流電阻電功電功率第七章eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,,))恒定電流[全國卷考情分析]根底考點常考考點(2022－2022考情統(tǒng)計)命題概率?？冀嵌葰W姆定律(Ⅱ)電阻定律(Ⅰ)電源的電動勢和內阻(Ⅱ)電功率、焦耳定律(Ⅰ)以上4個考點未曾獨立命題電阻的串聯(lián)、并聯(lián)(Ⅰ)閉合電路的歐姆定律(Ⅱ)'16甲卷T17(6分)綜合命題概率30%(1)歐姆定律、電阻定律、電阻的串、并聯(lián)綜合問題(2)閉合電路的動態(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)伏安法測電阻(包括電表的內阻)、測定電源電動勢和內阻(6)多用電表的使用及相關電路問題實驗八：測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)'16甲卷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%實驗九：描繪電珠的伏安特性曲線—綜合命題概率20%實驗十：測定電源的電動勢和內阻'14Ⅰ卷T23(9分)綜合命題概率40%實驗十一：練習使用多用電表'13Ⅰ卷T23(8分)，'13Ⅱ卷T23(7分)綜合命題概率50%第1節(jié)電流__電阻__電功__電功率(1)由R＝eq\f(U,I)知，導體的電阻與導體兩端電壓成正比，與流過導體的電流成反比。(×)(2)根據(jù)I＝eq\f(q,t)，可知I與q成正比。(×)(3)由ρ＝eq\f(RS,l)知，導體的電阻率與導體的電阻和橫截面積的乘積成正比，與導體的長度成反比。(×)(4)公式W＝UIt及Q＝I2Rt適用于任何電路。(√)(5)公式W＝eq\f(U2,R)t＝I2Rt只適用于純電阻電路。(√)(1)1826年德國物理學家歐姆通過實驗得出歐姆定律。(2)19世紀，焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導體時產(chǎn)生熱效應的規(guī)律，即焦耳定律。突破點(一)電流的理解及其三個表達式的應用[典題先試]1．(2022·重慶模擬)某興趣小組調查一條河流的水質情況，通過計算結果說明，被污染的河里一分鐘內有相當于6C的正離子和9C的負離子向下游流去，那么取樣時這條河流的等效電流大小和方向分別是()A．0.25A順流而下B．0.05A順流而下C．0.25A逆流而上D．0.05A逆流而上解析：選D假設正負離子移動方向相反，那么通過橫截面的總電荷量是兩種離子電荷量絕對值之和，假設正負離子向著同一個方向流動，那么通過橫截面的總電荷量等于正負離子的電荷量的代數(shù)和，所以在1min內通過橫截面的總電荷量應為q＝6C－9C＝－3C，所以電流I＝eq\f(|q|,t)＝0.05A，方向與河水的流動方向相反，即電流的方向為逆流而上，D正確。2．(2022·安徽高考)一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，那么金屬棒內的電場強度大小為()A.eq\f(mv2,2eL) B.eq\f(mv2Sn,e)C．ρnev D.eq\f(ρev,SL)解析：選C由電流定義可知：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(nvtSe,t)＝neSv，由歐姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρeq\f(L,S)＝ρneLv，又E＝eq\f(U,L)，故E＝ρnev，選項C正確。3．(2022·新鄉(xiāng)模擬)安培提出了著名的分子電流假說，根據(jù)這一假說，電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流。設電量為e的電子以速率v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動，關于該環(huán)形電流的說法，正確的選項是()A．電流強度為eq\f(ve,2πr)，電流方向為順時針B．電流強度為eq\f(ve,r)，電流方向為順時針C．電流強度為eq\f(ve,2πr)，電流方向為逆時針D．電流強度為eq\f(ve,r)，電流方向為逆時針解析：選C由I＝eq\f(q,t)得該環(huán)形電流為I＝eq\f(e,T)＝eq\f(e,\f(2πr,v))＝eq\f(ve,2πr)，其方向與電子定向運動方向相反，為逆時針方向，應選項C正確。[題后悟通]三個電流表達式的比擬公式適用范圍字母含義公式含義定義式I＝eq\f(q,t)一切電路q為時間t內通過導體橫截面的電荷量eq\f(q,t)反映了I的大小，但不能說I∝q，I∝eq\f(1,t)微觀式I＝nqSv一切電路n：導體單位體積內的自由電荷數(shù)q：每個自由電荷的電荷量S：導體橫截面積v：電荷定向移動速率從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小決定式I＝eq\f(U,R)金屬、電解液U：導體兩端的電壓R：導體本身的電阻I由U、R決定，I∝UI∝eq\f(1,R)突破點(二)電阻、電阻定律的理解與應用1．電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻反映了導體對電流阻礙作用的大小，而電阻率那么反映制作導體的材料導電性能的好壞。(2)導體的電阻大，電阻率不一定大，它的導電性能不一定差；導體的電阻率小，電阻不一定小，即它對電流的阻礙作用不一定小。(3)導體的電阻、電阻率均與溫度有關。2．電阻的決定式和定義式的比擬公式?jīng)Q定式定義式R＝ρeq\f(l,S)R＝eq\f(U,I)區(qū)別指明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法，電阻與U和I無關適用于粗細均勻的金屬導體和分布均勻的導電介質適用于任何純電阻導體相同點都不能反映電阻的實質(要用微觀理論解釋)[典例](多項選擇)(2022·益陽模擬)一根粗細均勻的金屬導線，在其兩端加上電壓U0時，通過導線的電流為I0，導線中自由電子定向移動的平均速率為v，假設將導線均勻拉長，使它的橫截面半徑變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，再給它兩端加上電壓2U0，那么()A．通過導線的電流為eq\f(I0,8)B．通過導線的電流為eq\f(I0,16)C．導線中自由電子定向移動的速率為eq\f(v,4)D．導線中自由電子定向移動的速率為eq\f(v,2)[思路點撥]此題應根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，結合歐姆定律I＝eq\f(U,R)和電流的微觀表達式I＝neSv進行分析。[解析]將金屬導線均勻拉長，因半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，那么橫截面積變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)分析可知，電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍，又電壓變?yōu)?U0，根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，電流變?yōu)閑q\f(I0,8)，A正確，B錯誤；根據(jù)電流的微觀表達式I＝nevS，其中n、e不變，電流變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,8)，橫截面積變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，那么自由電子定向移動的平均速率變?yōu)閑q\f(v,2)，C錯誤，D正確。[答案]AD[方法規(guī)律]導體變形后電阻的分析方法某一導體的形狀改變后，討論其電阻變化應抓住以下三點：(1)導體的電阻率不變。(2)導體的體積不變，由V＝lS可知l與S成反比。(3)在ρ、l、S都確定之后，應用電阻定律R＝ρeq\f(l,S)求解。[集訓沖關]1.(2022·保定模擬)如下圖，一段長為a、寬為b、高為c(a>b>c)的長方體金屬導體，將其中的兩個對立面接入電路中時，最大的電阻為R，那么最小的電阻為()A.eq\f(c2R,a2) B.eq\f(c2R,ab)C.eq\f(a2R,bc) D．R解析：選A根據(jù)電阻定律知，最大電阻為R＝ρeq\f(a,bc)，最小電阻為R′＝ρeq\f(c,ab)＝ρeq\f(a,bc)×eq\f(c2,a2)＝eq\f(c2R,a2)，故A正確。2．兩根完全相同的金屬裸導線，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，那么在相同時間內通過它們的電荷量之比為()A．1∶4 B．1∶8C．1∶16 D．16∶1解析：選C對于第一根導線，均勻拉長到原來的2倍，那么其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，第二根導線對折后，長度變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)。給上述變化后的裸導線加上相同的電壓，由歐姆定律得：I1＝eq\f(U,4R)，I2＝eq\f(U,R/4)＝eq\f(4U,R)，由I＝eq\f(q,t)可知，在相同時間內，電荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16。3.(2022·萊蕪模擬)某個由導電介質制成的電阻截面如下圖，導電介質的電阻率為ρ，制成內外半徑分別為a和b的半球殼層形狀(圖中陰影局部)，半徑為a、電阻不計的球形電極被嵌入導電介質的球心成為一個引出電極，在導電介質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，設該電阻的阻值為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，對以下表達式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，R的合理表達式應為()A．R＝eq\f(ρ(b＋a),2πab) B．R＝eq\f(ρ(b－a),2πab)C．R＝eq\f(ρab,2π(b－a)) D．R＝eq\f(ρab,2π(b＋a))解析：選B根據(jù)R＝ρeq\f(l,S)，從單位上看，答案中，分子應是長度單位，而分母應是面積單位，只有A、B符合單位，C、D錯誤；再代入特殊值，假設b＝a，球殼無限薄，此時電阻為零，因此只有B正確，A錯誤。突破點(三)伏安特性曲線的理解及應用1．定義：用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，畫出的I-U圖像。2．圖線的意義(1)由于導體的導電性能不同，所以不同的導體有不同的伏安特性曲線。(2)伏安特性曲線上每一點的電壓坐標與電流坐標的比值，對應這一狀態(tài)下的電阻。3．應用：I-U圖像中圖線上某點與O點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小。4．兩類圖線(1)線性元件的伏安特性曲線(圖甲中a、b)是過原點的直線，說明它的電阻是不變的。(2)非線性元件的伏安特性曲線(圖乙中c、d)是曲線，說明它的電阻是變化的。[典例](多項選擇)(2022·常州模擬)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如下圖，P為圖線上一點，PN為圖線在P點的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，那么以下說法中正確的選項是()A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B．對應P點，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)C．對應P點，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2－I1)D．對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積大小[解析]I-U圖線的斜率逐漸減小，說明電阻逐漸增大，A正確；對應P點，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2)≠eq\f(U1,I2－I1)，B正確，C錯誤；對應P點，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[易錯提醒](1)伏安特性曲線中，導體電阻等于線上點與原點連線斜率的倒數(shù)，而不等于該點切線斜率的倒數(shù)。(2)無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＝eq\f(U,I)計算。[集訓沖關]1．(2022·宜昌模擬)如下圖，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻的電阻絲的伏安特性曲線，以下判斷中正確的選項是()A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗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．圖線表示電阻絲的阻值與電壓成正比解析：選B圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故Ra>Rb，C錯誤；由R＝ρeq\f(l,S)知a的橫截面積較小，A錯誤，B正確；由圖像知導體的電阻與電壓無關，D錯誤。2.(多項選擇)如下圖是電阻R的I-U圖像，圖中α=45°，由此得出()A．通過電阻的電流與兩端電壓成正比B．電阻R＝0.5ΩC．因I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R＝eq\f(1,tanα)＝1.0ΩD．在R兩端加上6.0V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是3.0C解析：選AD由歐姆定律可知通過該定值電阻的電流與電壓成正比，A正確；電阻R＝eq\f(U,I)＝2Ω，B、C錯誤；在R兩端加上6.0V電壓時，I＝eq\f(U,R)＝3A，每秒通過導體橫截面的電荷量q＝It＝3.0C，D正確。3.(多項選擇)我國已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100W及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈。假設某同學研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如下圖。圖像上A點與原點的連線與橫軸成α角，A點的切線與橫軸成β角，那么()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tanβC．在A點，白熾燈的電功率可表示為U0I0D．在A點，白熾燈的電阻可表示為eq\f(U0,I0)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eq\f(U0,I0)，不能表示為tanβ或tanα，故B錯誤，D正確；在A點，白熾燈的功率可表示為U0I0，C正確。突破點(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擬純電阻電路非純電阻電路實例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉子被卡住的電動機等電動機、電解槽、日光燈等電功與電熱W＝UIt，Q＝I2Rt＝eq\f(U2,R)tW＝QW＝UIt，Q＝I2RtW>Q電功率與熱功率P電＝UI，P熱＝I2R＝eq\f(U2,R)，P電＝P熱P電＝UI，P熱＝I2R，P電>P熱[典例]有一小型直流電動機，把它接入U1＝0.3V的電路中時，電動機不轉，測得流過電動機的電流為I1＝0.6A；假設把電動機接入U2＝3.0V的電路中時，電動機正常工作，工作電流是I2＝1.0A，求：(1)電動機正常工作時的輸出功率是多少？(2)如果電動機正常工作時，轉子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率是多大？[思路點撥](1)當電動機不轉時，可視為純電阻，由歐姆定律求其內電阻。(2)當電動機正常工作時，轉子突然被卡住，其電流不等于I2＝1.0A，此時發(fā)熱功率由P＝eq\f(U2,r)計算。[解析](1)當U1＝0.3V，I1＝0.6A時，電動機不轉，此時電動機為純電阻，故電動機的內電阻為r＝eq\f(U1,I1)＝0.5Ω。當U2＝3.0V，I2＝1.0A時，電動機正常工作，此時電動機為非純電阻，那么電動機的輸出功率為P出＝U2I2－I22r＝2.5W。(2)當電動機正常工作被卡住時，電動機又為純電阻，其熱功率為P熱＝eq\f(U22,r)＝18W。[答案](1)2.5W(2)18W[方法規(guī)律](1)在任何電路中，P電＝UI、P熱＝I2R、W＝UIt、Q＝I2Rt都適用。(2)處理非純電阻電路的計算問題時，要善于從能量轉化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量〞找等量關系求解。(3)在非純電阻電路中，eq\f(U2,R)t既不表示電功也不表示電熱，是沒有意義的。[集訓沖關]1．(2022·天津六校聯(lián)考)電阻R和電動機M串聯(lián)接到電路中，如下圖，電阻R跟電動機線圈的電阻值相等，開關接通后，電動機正常工作。設電阻R和電動機M兩端的電壓分別為U1和U2，經(jīng)過時間t，電流通過電阻R做功為W1，產(chǎn)生熱量為Q1，電流通過電動機做功為W2，產(chǎn)生熱量為Q2，那么有()A．U1＜U2，Q1＝Q2 B．U1＝U2，Q1＝Q2C．W1＝W2，Q1＞Q2 D．W1＜W2，Q1＜Q2解析：選A由于電阻R跟電動機線圈的電阻值相等，開關接通后，根據(jù)焦耳定律，二者產(chǎn)生的熱量相等，Q1＝Q2。電流通過電動機做功W2大于電流通過電阻R做功W1，即W1＜W2。電動機M兩端的電壓大于電阻兩端電壓，即U1＜U2。所以選項A正確。2．一臺小型電動機在3V電壓下工作，用此電動機提升重力為4N的物體時，通過電動機的電流是0.2A。在30s內可將該物體勻速提升3m。假設不計除電動機線圈生熱之外的能量損失，求：(1)電動機的輸入功率；(2)在開始提升物體后的30s內，電動機線圈所產(chǎn)生的熱量；(3)電動機線圈的電阻。解析：(1)電動機的輸入功率P入＝IU＝0.2×3V＝0.6W。(2)電動機提升物體的機械功率P機＝Fv＝mg·eq\f(s,t)＝0.4W由能量守恒定律得P入＝P機＋P熱故P熱＝P入－P機＝(0.6－0.4)W＝0.2W所以電動機線圈產(chǎn)生的熱量Q＝P熱t(yī)＝0.2×30J＝6J。(3)根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt可得線圈電阻R＝eq\f(Q,I2t)＝eq\f(6,0.22×30)Ω＝5Ω。答案：(1)0.6W(2)6J(3)5Ω生活中的用電器生活中，人們在家中會使用很多用電器，如電飯鍋、空調、冰箱、電風扇、電吹風等，這些用電器有的可以視為純電阻，有的那么不是純電阻，現(xiàn)舉例如下：1．一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓為220V的交流電源上(其內電阻可忽略不計)，均正常工作。用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0A，通過洗衣機電動機的電流是0.50A，那么以下說法中正確的選項是()A．電飯煲的電阻為44Ω，洗衣機電動機線圈的電阻為440ΩB．電飯煲消耗的電功率為1555W，洗衣機電動機消耗的電功率為155.5WC．1min內電飯煲消耗的電能為6.6×104J，洗衣機電動機消耗的電能為6.6×103JD．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＝eq\f(U,I1)＝44Ω，P1＝UI1＝1100W，其在1min內消耗的電能W1＝UI1t＝6.6×104J，洗衣機為非純電阻元件，所以R2≠eq\f(U,I2)，P2＝UI2＝110W，其在1min內消耗的電能W2＝UI2t＝6.6×103J，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。2．為了生活方便，電熱水壺已進入千家萬戶，如果將一電熱水壺接在220V的電源兩端，經(jīng)時間t0電熱水壺的開關自動切斷，假設熱量的損失不計、加熱絲的阻值不受溫度的影響。那么()A．如果將電熱水壺接在110V的電源兩端，需經(jīng)2t0的時間電熱水壺的開關自動切斷B．如果將電熱水壺接在110V的電源兩端，需經(jīng)16t0的時間電熱水壺的開關自動切斷C．如果將電熱水壺接在55V的電源兩端，需經(jīng)4t0的時間電熱水壺的開關自動切斷D．如果將電熱水壺接在55V的電源兩端，需經(jīng)16t0的時間電熱水壺的開關自動切斷解析：選D根據(jù)公式Q＝eq\f(U2,R)t可知，煮沸一壺水所需的熱量為Q＝eq\f(U2,R)t0，當電壓變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)時，所需熱量沒變，因此時間要變?yōu)樵瓉淼?倍，即4t0，A、B錯誤；當電壓變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)時，時間要變?yōu)樵瓉淼?6倍，即16t0，C錯誤，D正確。3．(多項選擇)下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術參數(shù)，不計其自身機械損耗。假設該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛，那么()自重40kg額定電壓48V載重75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率350WA．電動機的輸入功率為576WB．電動機的內電阻為4ΩC．該車獲得的牽引力為104ND．該車受到的阻力為63N解析：選AD電動機的輸入功率為P入＝UI＝48×12W＝576W，A正確；電動機的發(fā)熱功率為Q＝I2r＝P入－P出，代入數(shù)據(jù)解得：r＝1.6Ω，B錯誤；由v大＝20km/h＝eq\f(50,9)m/s，根據(jù)P出＝Fv大解得F＝63N，且當該車速度最大時，F(xiàn)＝f＝63N，故C錯誤，D正確。[反思領悟]分析生活中的用電器問題的兩條思路1．了解用電器的結構，含有電動機且正常工作的為非純電阻；不含電動機或含電動機但電動機不轉的那么為純電阻。2．從能量轉化角度來區(qū)分，如消耗的電能全部轉化為電熱那么為純電阻；如消耗的電能有一局部轉化為其他能量，那么為非純電阻。對點訓練：電流的理解及其三個表達式的應用1.如下圖為一磁流體發(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成，整體呈電中性)從左側進入，在t時間內有n個自由電子落在B板上，那么關于R中的電流大小及方向判斷正確的選項是()A．I＝eq\f(ne,t)，從上向下 B．I＝eq\f(2ne,t)，從上向下C．I＝eq\f(ne,t)，從下向上 D．I＝eq\f(2ne,t)，從下向上解析：選A由于自由電子落在B板上，那么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＝eq\f(q,t)＝eq\f(ne,t)。A項正確。2．(多項選擇)(2022·棗莊檢測)如下圖，R1和R2是同種材料、厚度相同、外表為正方形的導體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導體上加相同的電壓，通過兩導體的電流方向如下圖，那么以下說法中正確的選項是()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的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率D．R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率解析：選BD設正方形的邊長為L、厚度為d，那么I＝eq\f(U,R)，R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,L·d)＝eq\f(ρ,d)，得I＝eq\f(Ud,ρ)，故R1、R2中的電流相等，A錯誤，B正確。由I＝nqSv＝nqLdv得，L大那么v小，C錯誤，D正確。3．(多項選擇)(2022·石家莊月考)如下圖為一水平絕緣盤，盤邊緣均勻地固定著帶負電的電荷，從上向下看，盤面沿逆時針方向勻速轉動，那么對該過程中形成的電流的理解正確的選項是()A．如果僅將盤邊緣固定的總電荷量加倍，那么其形成的電流也加倍B．如果僅將盤面轉動的角速度加倍，那么其形成的電流也加倍C．如果僅增大盤的半徑，那么其形成的電流也增大D．如果僅增大盤的半徑，那么其形成的電流減小解析：選AB轉盤形成的等效電流為I＝eq\f(q,T)，如T不變，q變?yōu)樵瓉淼?倍，那么電流也加倍，A正確；如q不變，ω加倍，那么T變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，那么電流加倍，B正確；如果僅增大盤的半徑，q、T均不變，那么電流不變，故C、D錯誤。對點訓練：電阻、電阻定律的理解與應用4.(多項選擇)如圖是橫截面積、長度均相同的甲、乙兩根電阻絲的R-I圖像?，F(xiàn)將甲、乙串聯(lián)后接入電路中，那么()A．甲電阻絲兩端電壓比乙電阻絲兩端電壓小B．甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率大C．在相同時間內，電流通過乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱較少D．甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消耗的電功率小解析：選BC將甲、乙串聯(lián)接入電路中，電流相等，由題圖知，甲電阻大于乙電阻，由電阻定律知甲電阻絲的電阻率大于乙電阻絲的電阻率，B正確；由I＝eq\f(U,R)知甲兩端的電壓比乙大，A錯誤；根據(jù)Q＝I2Rt，知乙產(chǎn)生的焦耳熱少，C正確；由P＝I2R知甲消耗的電功率比乙大，D錯誤。5．(2022·溫州聯(lián)考)兩根材料相同的均勻導線X和Y，X長為L，Y長為2L，串聯(lián)在電路中，沿導線長度方向電勢φ變化如下圖，那么兩導線的橫截面積之比為()A．2∶3 B．1∶3C．1∶2 D．3∶1解析：選B由題圖可知導線X和Y兩端的電壓之比為eq\f(UX,UY)＝eq\f(10－4,4－0)＝eq\f(3,2)，其電流相同，那么電阻之比eq\f(RX,RY)＝eq\f(UX,UY)＝eq\f(3,2)，由R＝ρeq\f(l,S)可得eq\f(SX,SY)＝eq\f(1,3)，B正確。6.如下圖為均勻的長方形薄片合金電阻板abcd，ab邊長為L1，ad邊長為L2。當端點Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入電路時，導體的電阻分別為R1、R2，那么R1∶R2為()A．L1∶L2 B．L2∶L1C．L12∶L22 D．L22∶L12解析：選C設電阻板厚度為h，由電阻定律有R1＝ρeq\f(L1,hL2)，R2＝ρeq\f(L2,hL1)，所以R1∶R2＝L12∶L22，故C正確。對點訓練：伏安特性曲線的理解及應用7．(多項選擇)(2022·杭州五校聯(lián)考)如下圖為A、B兩電阻的伏安特性曲線，關于兩電阻的描述正確的選項是()A．電阻A的電阻值隨電流的增大而增大，電阻B阻值不變B．在兩圖線交點處，電阻A的阻值等于電阻BC．在兩圖線交點處，電阻A的阻值大于電阻BD．在兩圖線交點處，電阻A的阻值小于電阻B解析：選AB由題圖可知，電阻B的斜率不變，電阻A的斜率在逐漸增大，而在U-I圖像中，圖像的斜率表示電阻值大小，故A正確；兩圖線的交點處，電流和電壓均為U1和I1，由歐姆定律知，兩電阻的大小相等，故B正確，C、D錯誤。8.(多項選擇)(2022·龍巖期末)兩電阻R1和R2的伏安特性曲線如下圖。從圖線可判斷()A．兩電阻阻值的關系是R1>R2B．電阻一定時，電流隨著電壓的增大而減小C．電壓相同時，通過R1的電流強度較大D．兩電阻串聯(lián)接入電路時，R1消耗的功率小解析：選CD圖像的斜率k＝eq\f(I,U)＝eq\f(1,R)，即圖像的斜率越大，電阻越小，故有R1<R2，A錯誤；根據(jù)圖像可得電阻一定時，電流隨電壓的增大而增大，B錯誤；從圖像中可得電壓相同時，通過電阻R1的電流較大，C正確；兩電阻串聯(lián)接入電路時，通過兩電阻的電流相同，根據(jù)公式P＝I2R可得電阻越大，消耗的電功率越大，故D正確。9.某一導體的伏安特性曲線如圖AB段(曲線)所示，關于導體的電阻，以下說法正確的選項是()A．B點的電阻為12ΩB．B點的電阻為40ΩC．導體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．導體的電阻因溫度的影響改變了9Ω解析：選BA點電阻RA＝eq\f(3,1.0×10－1)Ω＝30Ω，B點電阻RB＝eq\f(6,1.5×10－1)Ω＝40Ω，故A錯誤、B正確。ΔR＝RB－RA＝10Ω，故C、D錯誤。對點訓練：電功、電功率及焦耳定律10．以下圖中的四個圖像中，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)關系的是()解析：選C白熾燈泡為純電阻，其電功率P＝eq\f(U2,R)，但隨著電壓和燈泡工作時間的增加，燈絲電阻會增大，P-U2圖像會向下彎曲，故C正確。11.(2022·武漢調研)如下圖是某款理發(fā)用的電吹風的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構成。當閉合開關S1、S2后，電動機驅動風葉旋轉，將空氣從進風口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風后從出風口吹出。電吹風的額定電壓為220V，吹冷風時的功率為120W，吹熱風時的功率為1000W。關于該電吹風，以下說法正確的選項是()A．電熱絲的電阻為55ΩB．電動機線圈的電阻為eq\f(1210,3)ΩC．當電吹風吹熱風時，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1000JD．當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為1000J解析：選A電吹風吹熱風時電熱絲消耗的功率為P＝1000W－120W＝880W，對電熱絲，由P＝eq\f(U2,R)可得電熱絲的電阻為R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,880)Ω＝55Ω，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；當電吹風吹熱風時，電熱絲每秒消耗的電能為880J，選項C錯誤；當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為120J，選項D錯誤。12．當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時，通過該電阻的電荷量為0.3C，消耗