2025屆高考物理一輪復習第八章恒定電流第1講電路的基本概念和規(guī)律學案粵教版

PAGE23-第八章恒定電流[高考導航]考點內容要求全國卷三年考情分析202420242024歐姆定律ⅡⅠ卷·T23：探討小燈泡的伏安特性曲線Ⅱ卷·T23：測微安表的內阻，實物連線Ⅲ卷·T23：多用電表Ⅰ卷·T23：熱敏電阻的阻值隨溫度變更的曲線Ⅱ卷·T22：電表的改裝Ⅲ卷·T23：電阻的測量、實物連線Ⅰ卷·T23：電表改裝及相關學問Ⅱ卷·T23：結合動態(tài)電路考查考生對試驗原理的理解以及對試驗數據的處理Ⅲ卷·T23：電流表改裝成歐姆表并標示刻度、校準的試驗電阻定律Ⅰ電阻的串聯、并聯Ⅰ電源的電動勢和內阻Ⅱ閉合電路的歐姆定律Ⅱ電功率、焦耳定律Ⅰ試驗八：測定金屬的電阻率(同時練習運用螺旋測微器)試驗九：描繪小電珠的伏安特性曲線試驗十：測定電源的電動勢和內阻試驗十一：練習運用多用電表第1講電路的基本概念和規(guī)律學問要點一、歐姆定律1.電流(1)形成的條件：導體中有自由電荷；導體兩端存在電壓。(2)標矢性：電流是標量，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。(3)三個表達式：①定義式：I＝eq\f(q,t)；②確定式：I＝eq\f(U,R)；③微觀表達式I＝nqvS。2.歐姆定律(1)內容：導體中的電流I跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比。(2)公式：I＝eq\f(U,R)。(3)適用條件：適用于金屬和電解質溶液，適用于純電阻電路。二、電阻定律1.電阻定律(1)內容：同種材料的導體，其電阻跟它的長度成正比，與它的橫截面積成反比，導體的電阻還與構成它的材料有關。(2)表達式：R＝ρeq\f(l,S)。2.電阻率(1)計算式：ρ＝Req\f(S,l)。(2)物理意義：反映導體的導電性能，是導體材料本身的屬性。(3)電阻率與溫度的關系金屬的電阻率隨溫度上升而增大，半導體的電阻率隨溫度上升而減小。三、電阻的串聯、并聯串聯電路并聯電路電路圖基本特點電壓U＝U1＋U2＋U3U＝U1＝U2＝U3電流I＝I1＝I2＝I3I＝I1＋I2＋I3總電阻R總＝R1＋R2＋R3eq\f(1,R總)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋eq\f(1,R3)功率安排eq\f(P1,R1)＝eq\f(P2,R2)＝…＝eq\f(Pn,Rn)P1R1＝P2R2＝…＝PnRn四、電功率、焦耳定律1.電功(1)定義：導體中的自由電荷在電場力作用下定向移動，電場力做的功稱為電功。(2)公式：W＝qU＝IUt。(3)電流做功的實質：電能轉化成其他形式能的過程。2.電功率(1)定義：單位時間內電流做的功，表示電流做功的快慢。(2)公式：P＝eq\f(W,t)＝IU。3.焦耳定律(1)電熱：電流流過一段導體時產生的熱量。(2)計算式：Q＝I2Rt。4.熱功率(1)定義：單位時間內的發(fā)熱量。(2)表達式：P＝eq\f(Q,t)＝I2R?；A診斷1.(2024·4月浙江選考，2)下列器件中是電容器的是()解析A是滑動變阻器，C是電阻箱，D是定值電阻，B是電容器，故B正確。答案B2.(2024·浙江模擬)歐姆不僅發(fā)覺了歐姆定律，還探討了電阻定律，有一個長方體的金屬電阻，材料分布勻稱，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，其中電阻值最小的是()答案A3.兩導體的I－U關系如圖1所示，圖線1表示的導體的電阻為R1，圖線2表示的導體的電阻為R2，則下列說法正確的是()圖1A.R1∶R2＝1∶3B.R1∶R2＝3∶1C.將R1與R2串聯后接于電源上，則電流比為I1∶I2＝1∶3D.將R1與R2并聯后接于電源上，則電流比為I1∶I2＝1∶1解析依據I－U圖象知，圖線的斜率大小等于電阻阻值的倒數，所以R1∶R2＝1∶3，故A正確，B錯誤；串聯電路電流到處相等，所以將R1與R2串聯后接于電源上，電流比I1∶I2＝1∶1，故C錯誤；并聯電路，電壓相等，電流比等于電阻阻值的反比，所以將R1與R2并聯后接于電源上，電流比I1∶I2＝3∶1，故D錯誤。答案A4.[人教版選修3－1·P47·說一說改編]如圖2所示，是某晶體二極管的伏安特性曲線，下列說法正確的是()圖2A.加正向電壓時，二極管電阻較小，且隨著電壓的增大而增大B.加反向電壓時，二極管電阻較大，無論加多大電壓，電流都很小C.無論是加正向電壓還是加反向電壓，電壓和電流都不成正比，所以二極管是非線性元件D.二極管加正向電壓時，電流隨電壓變更是一條直線答案C5.四盞燈泡接成如圖3所示的電路。a、c燈泡的規(guī)格為“220V40W”，b、d燈泡的規(guī)格為“220V100W”，各個燈泡的實際功率分別為Pa、Pb、Pc、Pd且都沒有超過它的額定功率。則這四盞燈泡實際消耗功率大小關系是()圖3A.Pa＝Pc＜Pb＝Pd B.Pa＝Pc＞Pb＞PdC.Pa＜Pc＜Pb＜Pd D.Pa＜Pc＜Pb＝Pd答案A電流的理解及計算考向電流的定義式應用I＝eq\f(q,t)計算時應留意：若導體為金屬，則q為通過導體橫截面全部自由電子帶電荷量的肯定值；若導體為電解液，因為電解液里的正、負離子定向移動方向相反，但形成的電流方向相同，故q為正、負離子帶電荷量的肯定值之和?！纠?】如圖4所示，電解池內有一價離子的電解液，在時間t內通過溶液截面S的正離子數為n1，負離子數為n2。設元電荷為e，則以下說法正確的是()圖4A.溶液內電流方向從A到B，電流大小為eq\f(n1e,t)B.溶液內電流方向從B到A，電流大小為eq\f(n2e,t)C.溶液內正、負離子反方向移動，產生的電流相互抵消D.溶液內電流方向從A到B，電流大小為eq\f(（n1＋n2）e,t)解析電解液中通過一截面的電荷量應為n1e＋n2e，則電流為I＝eq\f(q,t)＝eq\f(（n1＋n2）e,t)。電流方向為正電荷定向移動方向，為A→B，選項D正確。答案D考向電流的微觀表達式設柱體微元的長度為L，橫截面積為S，單位體積內的自由電荷數為n，每個自由電荷的電荷量為q，電荷定向移動的速率為v，則：(1)柱體微元中的總電荷量Q＝nLSq。(2)電荷通過橫截面的時間t＝eq\f(L,v)。(3)電流的微觀表達式為I＝eq\f(Q,t)＝nqSv?！纠?】如圖5所示，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，棒內產生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒內的電場強度大小為()圖5A.eq\f(mv2,2eL) B.eq\f(mv2Sn,e)C.ρnev D.eq\f(ρev,SL)解析歐姆定律I＝eq\f(U,R)，電流的微觀表達式I＝neSv，電阻定律R＝ρeq\f(L,S)，則金屬棒內場強大小為E＝eq\f(U,L)＝eq\f(IR,L)＝ρnev，故選項C正確。答案C1.關于電流，下列說法中正確的是()A.通過導線橫截面的電荷量越多，電流越大B.電荷運動的方向即為電流方向C.單位時間內通過導體橫截面的電荷量越多，導體中的電流越大D.因為電流有方向，所以電流強度是矢量解析據I＝eq\f(q,t)可知，單位時間內通過導體橫截面的電荷量越多，導體中的電流越大，并非通過導線橫截面的電荷量越多，電流就越大，故A錯誤，C正確；正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流方向，選項B錯誤；電流有大小和方向，但它是標量，故D錯誤。答案C2.(多選)如圖6所示，半徑為R的橡膠圓環(huán)勻稱帶正電，總電荷量為Q，現使圓環(huán)繞垂直于環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度ω勻速轉動，將產生等效電流。下列說法正確的是()圖6A.若ω不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍B.若電荷量Q不變而使ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍C.若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)的半徑增大，則電流將變大D.若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，則使環(huán)的半徑增大，則電流將變小解析環(huán)轉動一周的時間為t＝eq\f(2π,ω)，一周內通過某一橫截面的電荷量為Q，則電流為I＝eq\f(q,t)＝eq\f(Q,\f(2π,ω))＝eq\f(Qω,2π)，若ω不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；若電荷量Q不變而使ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍，B正確；若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)的半徑增大，對電流沒有影響，C、D錯誤。答案AB對電阻、電阻率的理解1.電阻與電阻率的關系2.電阻的確定式和定義式(1)電阻的確定式R＝ρeq\f(l,S)，指明白電阻的確定因素，適用于粗細勻稱的金屬導體和濃度勻稱的電解液。(2)電阻的定義式R＝eq\f(U,I)，供應了一種測量電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關，適用于任何純電阻電路?！纠?】如圖7所示，厚薄勻稱的矩形金屬薄片邊長為ab＝10cm，bc＝5cm，當將C與D接入電壓恒為U的電路時，電流強度為2A，若將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為()圖7A.0.5A B.1AC.2A D.4A解析設金屬薄片厚度為D，依據電阻定律公式R＝ρeq\f(L,S)，有RCD＝ρeq\f(bc,ab·D)，RAB＝ρeq\f(ab,bc·D)，故eq\f(RCD,RAB)＝eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,4)；依據歐姆定律，電壓相同時，電流與電阻成反比。故兩次電流之比為4∶1，故其次次電流為0.5A，故選項A正確。答案A1.(多選)對于一根常溫下阻值為R的勻稱金屬絲，下列說法中正確的是()A.常溫下，若將金屬絲勻稱拉長為原來的10倍，則電阻變?yōu)?0RB.常溫下，若將金屬絲從中點對折起來，則電阻變?yōu)閑q\f(1,4)RC.若加在金屬絲兩端的電壓從零漸漸增大到U0，則任一狀態(tài)下的eq\f(U,I)的值不變D.若把金屬絲溫度降低到肯定零度旁邊，則電阻率會突然變?yōu)榱愦鸢窧D2.(2024·寧波期末)兩根粗細相同、材質不同的金屬棒A、B串聯接入電路，已知兩棒長度之比LA∶LB＝2∶1，電阻率之比ρA∶ρB＝1∶2，則下列說法正確的是()A.A棒兩端電壓小于B棒兩端電壓B.通過兩棒的電流不相等C.兩棒電阻相等D.電流流過兩棒產生的熱功率不相等解析依據R＝ρeq\f(L,S)可知，金屬棒A、B的電阻之比為1∶1，C正確；將A、B兩棒串聯在電路中，通過兩棒的電流相等，B錯誤；依據U＝IR可知，A棒兩端電壓等于B棒兩端電壓，A錯誤；依據P＝I2R可知，電流流過兩棒產生的熱功率相等，D錯誤。答案C歐姆定律與伏安特性曲線1.電阻的確定式和定義式的比較公式R＝ρeq\f(l,S)R＝eq\f(U,I)區(qū)分電阻的確定式電阻的定義式說明白導體的電阻由哪些因素確定，R由ρ、l、S共同確定供應了一種測電阻的方法——伏安法，R與U、I均無關只適用于粗細勻稱的金屬導體和濃度勻稱的電解質溶液適用于任何純電阻導體2.應用伏安特性曲線的幾點留意(1)由于導體的導電性能不同，所以不同的導體對應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)伏安特性曲線為直線時，圖線的斜率表示電阻的倒數，斜率越大，則電阻越小，故圖8甲中Ra＜Rb。圖8(4)伏安特性曲線為曲線時，如圖乙所示，導體電阻Rn＝eq\f(Un,In)，即電阻要用圖線上點Pn的坐標(Un，In)來計算，或者用曲線上某點與坐標原點連線的斜率等于該點對應電阻的倒數關系來計算，不能用該點的切線斜率來計算。【例4】(多選)我國已經于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。假設某同學探討白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖9所示。圖象上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，U0、I0為已知，則()圖9A.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)解析白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大，選項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，故選項B錯誤，D正確；在A點，白熾燈的功率可表示為U0I0，選項C正確。答案CD1.(2024·安徽省黃山市質檢)如圖10所示是電阻R的I－U圖象，圖中α＝45°，由此得出()圖10A.歐姆定律適用于該元件B.電阻R＝0.5ΩC.因I－U圖象的斜率表示電阻的倒數，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2.0C解析依據數學學問可知，通過電阻的電流與兩端電壓成正比，歐姆定律適用，A正確；依據電阻的定義式R＝eq\f(U,I)可知，I－U圖象斜率的倒數等于電阻R，則得R＝eq\f(10,5)Ω＝2Ω，B錯誤；由于I－U圖象中橫、縱坐標的標度不同，故不能干脆依據圖象的斜率求電阻，C錯誤；由題圖知，當U＝6.0V時，I＝3.0A，則每秒通過電阻橫截面的電荷量是q＝It＝3.0×1C＝3.0C，D錯誤。答案A2.(多選)在如圖11甲所示的電路中，L1、L2和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S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時()圖11A.L1的電阻為12ΩB.L1的電壓為L2電壓的2倍C.L1消耗的電功率為0.75WD.L1、L2消耗的電功率的比值等于4∶1解析電路中的總電流為0.25A，L1中電流為0.25A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓為3.0V，L1消耗的電功率為P＝UI＝0.75W，故選項C正確；依據并聯電路規(guī)律，L2中電流為0.125A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓大約為0.3V，L1的電壓大約為L2電壓的10倍，故選項B錯誤；L1的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(3.0,0.25)Ω＝12Ω，故選項A正確；L2消耗的電功率為P＝UI＝0.3×0.125W＝0.0375W，L1、L2消耗的電功率的比值大于4∶1，故選項D錯誤。答案AC電阻的串、并聯及電表的改裝考向串、并聯電路的特點(1)串聯電路串聯電路的總電阻大于其中任一部分電路的電阻。若n個相同的電阻串聯，總電阻R總＝nR。(2)并聯電路①并聯電路的總電阻小于其中任一支路的電阻，且小于其中最小的電阻。②n個相同的電阻并聯，總電阻等于其中一個電阻的eq\f(1,n)，即R總＝eq\f(1,n)R。③兩個電阻并聯時的總電阻R＝eq\f(R1R2,R1＋R2)，當其中任一個增大或減小時，總電阻也隨之增大或減小。由此知：多個電阻并聯時，其中任一個電阻增大或減小，總電阻也隨之增大或減小。(3)無論是串聯電路，還是并聯電路，或者是混聯電路，其中任何一個電阻增大(或減小)，總電阻就增大(或減小)?！纠?】如圖12所示的電路中，電阻R1、R2、R3的阻值均為2Ω。電流表內阻不計，在B、C兩點間加上6V的電壓時，電流表的示數為()圖12A.0 B.1AC.1.5A D.2A解析電流表內阻不計，則A、C兩點相當于用導線連在一起，當在B、C兩點間加上6V的電壓時，R2與R3并聯，然后與R1串聯，電流表測量的是通過電阻R2的電流。等效電路圖如圖所示。電路中的總電阻R總＝R1＋eq\f(R2R3,R2＋R3)＝3Ω，干路中的電流為I總＝eq\f(UBC,R總)＝eq\f(6,3)A＝2A，由于R2與R3相等，所以電流表的示數為1A，B正確。答案B考向電表的改裝改裝為電壓表改裝為大量程電流表原理串聯電阻分壓并聯電阻分流改裝原理圖分壓電阻或分流電阻U＝IgR＋IgRg，所以R＝eq\f(U,Ig)－RgIgRg＝(I－Ig)R，所以R＝eq\f(IgRg,I－Ig)改裝后的電表內阻RV＝R＋Rg＞RgRA＝eq\f(RRg,R＋Rg)＜Rg【例6】如圖13所示，其中電流表的量程為0.6A，表盤勻稱劃分為30個小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于電流表內阻的eq\f(1,2)；R2的阻值等于電流表內阻的2倍。若用電流表的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值，則下列分析正確的是()圖13A.將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.04AB.將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.02AC.將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.06AD.將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.01A解析將接線柱1、2接入電路時，R1的阻值等于電流表內阻的eq\f(1,2)，通過電流表的電流為通過R1的eq\f(1,2)，接線柱1、2間流過的電流為0.02A的3倍，每一小格表示0.06A，選項A、B錯誤；將接線柱1、3接入電路時，電流表先與R1并聯，再與R2串聯，而串聯對電流沒影響，故每一小格仍表示0.06A，故選項C正確，D錯誤。答案C1.(多選)如圖14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()圖14A.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由電表的改裝原理可知，電流表應是G與R并聯，改裝后加在G兩端的最大電壓Ug＝IgRg不變，所以并聯電阻R越大，I＝Ig＋IR越小，即量程越小，A錯誤，B正確；電壓表應是G與R串聯，改裝后量程U＝IgRg＋IgR，可知R越大，量程越大，C正確，D錯誤。答案BC2.(多選)一個T形電路如圖15所示，電路中的電阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω，另有一測試電源電動勢為100V，內阻忽視不計。則()圖15A.當c、d端短路時，a、b之間的等效電阻是40ΩB.當a、b端短路時，c、d之間的等效電阻是40ΩC.當a、b兩端接通測試電源時，c、d兩端的電壓為80VD.當c、d兩端接通測試電源時，a、b兩端的電壓為80V解析當cd端短路時，R2與R3并聯，總電阻為30Ω，后與R1串聯，a、b間等效電阻為40Ω，A項正確；當a、b端短路時，R1與R3并聯，總電阻為8Ω，后與R2串聯，c、d間等效電阻為128Ω，B項錯誤；當a、b兩端接通測試電源時，電阻R2未接入電路，c、d兩端的電壓即為R3兩端的電壓，為Ucd＝eq\f(40,50)×100V＝80V，C項正確；當c、d兩端接通測試電源時，電阻R1未接入電路，a、b兩端的電壓即為R3兩端的電壓，為Uab＝eq\f(40,160)×100V＝25V，D項錯誤。答案AC電功、電熱、電功率和熱功率1.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工作中的電動機、電解槽、日光燈等能量轉化電路中消耗的電能全部轉化為內能W＝Q電路中消耗的電能除轉化為內能外，還轉化為其他形式的能W>Q電功的計算W＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)tW＝UIt電熱的計算Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)tQ＝I2Rt2.非純電阻電路的分析思路：處理非純電阻電路問題時，要擅長從能量轉化的角度動身，圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”分析、求解?！纠?】(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參數，不計其自身機械能損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛，則()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解析由于U＝48V，I＝12A，則P＝IU＝576W，故選項A正確；因P入＝P出＋I2r，r＝eq\f(P入－P出,I2)＝eq\f(576－350,122)Ω＝1.57Ω，故選項B錯誤；由P出＝Fv＝Ffv，F＝Ff＝63N，故選項C錯誤，D正確。答案AD1.如圖16所示為某家庭運用的智能電飯鍋的銘牌。假定該家庭用此電飯鍋每天煮飯兩次，每次在額定功率下工作30分鐘，電價1kW·h為0.54元。則該電飯鍋()圖16A.工作時的額定電流為0.41AB.保溫時的電流為0.2AC.每次煮飯需消耗電能4.5kW·hD.一年因煮飯而產生的電費約為177元解析由題中所給信息知：額定電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(900,220)A＝4.1A，選項A錯誤；保溫時電流I′＝eq\f(P′,U)＝eq\f(30,220)A＝0.14A，選項B錯誤；每次煮飯消耗電能E1＝900×10－3kW×eq\f(1,2)h＝0.45kW·h，選項C錯誤；一年因煮飯而產生的電費0.45×2×365×0.54元＝177.39元，選項D正確。答案D2.如圖17所示，某品牌電動汽車電池儲存的電能為60kW·h，充電時，直流充電樁的充電電壓為400V，充電時間為4.5h，充電效率為95%。汽車以v＝108km/h的速度在高速馬路勻速行駛時，輸出功率為15kW，轉化成機械能的效率為90%，則()圖17A.充電電流約為33AB.勻速行駛距離可達432kmC.勻速行駛時每秒鐘消耗電能為1.5×104JD.勻速行駛時所受阻力為500N解析電能E＝60kW·h＝6×104W·h，由W＝UIt可知，充電電流I＝eq\f(\f(6×104,95%),400×4.5)A＝35A，故A錯誤；汽車能勻速行駛的時間t＝eq\f(60×90%,15)h＝3.6h，故汽車勻速行駛的最大距離為x＝vt＝108×3.6km＝388.8km，故B錯誤；勻速行駛時每秒鐘輸出的機械能W＝Pt＝15×103×1J＝1.5×104J，因消耗的電能中有一部分轉化為內能，故消耗的電能肯定大于1.5×104J，故C錯誤；勻速行駛時，v＝108km/h＝30m/s，F＝f，由P＝Fv＝fv,可得f＝eq\f(1.5×104,30)N＝500N，故D正確。答案D課時作業(yè)(時間：40分鐘)基礎鞏固練1.(多選)下列說法正確的是()A.依據R＝eq\f(U,I)可知，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時，導體的電阻也變?yōu)樵瓉淼?倍B.不考慮溫度對阻值的影響，通過導體的電流及加在兩端的電壓變更時導體的電阻不變C.依據ρ＝eq\f(RS,l)可知，導體的電阻率與導體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導體的長度l成反比D.導體的電阻率與導體的長度l、橫截面積S、導體的電阻R皆無關答案BD2.如圖1所示為A、B兩電阻的伏安特性曲線，關于兩電阻的描述正確的是()圖1A.電阻A的電阻隨電流的增大而減小，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B的阻值C.在兩圖線交點處，電阻A的阻值大于電阻B的阻值D.在兩圖線交點處，電阻A的阻值小于電阻B的阻值解析由題圖可知，電阻A圖線上各點與O的連線的斜率越來越大，故電阻A的阻值隨電流的增大而增大，電阻B阻值不變，選項A錯誤；兩圖線的交點處，電流和電壓均相同，由歐姆定律可知，兩電阻的阻值大小相等，選項B正確，C、D錯誤。答案B3.如圖2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，則關于R中的電流大小及方向推斷正確的是()圖2A.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)，從下向上解析由于自由電子落在B板上，陽離子落在A板上，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正確。答案A4.有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路中，電動機不轉，測得流過電動機的電流是0.4A；若把電動機接入2V電壓的電路中，正常工作時的電流是1A，此時，電動機的輸出功率是P出；假如在電動機正常工作時，轉子突然被卡住，電動機的發(fā)熱功率是P熱，則()A.P出＝2W，P熱＝0.5WB.P出＝1.5W，P熱＝8WC.P出＝2W，P熱＝8WD.P出＝15W，P熱＝0.5W解析電動機不轉，r＝eq\f(U1,I1)＝0.5Ω。正常工作時，P電＝U2I2＝2×1W＝2W，P熱′＝Ieq\o\al(2,2)r＝0.5W，故P出＝P電－P熱′＝1.5W。轉子突然被卡住，相當于純電阻，此時I3＝eq\f(2,0.5)A＝4A，P熱＝Ieq\o\al(2,3)r＝8W，故B正確。答案B5.如圖3所示是小王老師的電動車，它運用“48V0.5kW”電機，由4個“12V20A·h”的電池串聯起來供電，車上前大燈的燈泡規(guī)格是“48V20W”，尾燈和4個轉向燈的燈泡都是“48V10W”。小王老師晚值班后，騎上該車并開啟前大燈和尾燈，以最大速度勻速騎行20分鐘回到家。在此過程中，電動車消耗的電能至少是()圖3A.6.36×105J B.6.84×105JC.3.6×104J D.8.4×104J解析E總＝0.5×103W×20×60s＋(20＋10)W×20×60s＝6.36×105J。答案A6.如圖4所示的電路中，電源電動勢為12V，內阻恒定且不行忽視。初始時刻，電路中的電流等于I0，且視察到電動機正常轉動?，F在調整滑動變阻器使電路中的電流減小為I0的一半，視察到電動機仍在轉動。不考慮溫度對電阻的影響，下列說法正確的是()圖4A.電源的熱功率減小為初始時的一半B.電源的總功率減小為初始時的一半C.電動機的熱功率減小為初始時的一半D.變阻器的功率減小為初始時的四分之一解析電源的內阻和電動機的內阻不變，依據公式P＝I2R知，電路中的電流減小為I0的一半，則電源的熱功率減小為初始時的eq\f(1,4)，電動機的熱功率減小為初始時的eq\f(1,4)，故A、C錯誤；電路中的電流減小為I0的一半，電源的電動勢不變，依據P＝EI知，電源的總功率減小為初始時的一半，故B正確；電路中的電流減小為I0的一半，說明變阻器接入電路的電阻增大，由P＝I2R知，變阻器的功率大于初始時的eq\f(1,4)，故D錯誤。答案B7.(多選)如圖5是有兩個量程的電流表，當運用a、b兩個端點時，量程為1A，當運用a、c兩個端點時，量程為0.1A。已知表頭的內阻Rg為200Ω，滿偏電流Ig為2mA，則電阻R1、R2的值為()圖5A.R1＝4.1Ω B.R1＝0.41ΩC.R2＝36.7Ω D.R2＝3.67Ω解析接a、b時，R1起分流作用，I1＝Ig＋eq\f(Ig（Rg＋R2）,R1)①接a、c時，R1＋R2起分流作用，I2＝Ig＋eq\f(IgRg,R1＋R2)②由①②聯立，將I1＝1A，I2＝0.1A代入得R1＝0.41Ω，R2＝3.67Ω，故選項B、D正確。答案BD8.如圖6所示，a、b、c為不同材料做成的電阻，b與a的長度相等，b的橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等，c的長度是a的兩倍。當開關閉合后，三個志向電壓表的示數關系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2。關于這三種材料的電阻率ρa、ρb、ρc，下列說法正確的是()圖6A.ρa是ρb的2倍 B.ρa是ρc的2倍C.ρb是ρc的2倍 D.ρc是ρa的2倍解析設a的長度為L，橫截面積為S，因為R＝eq\f(U,I)，而R＝ρeq\f(L,S)，a、b串聯，所以eq\f(Ra,Rb)＝eq\f(U1,U2)＝1，即eq\f(ρa\f(L,S),ρb\f(L,2S))＝1，即ρb＝2ρa；同理eq\f(Ra,Rc)＝eq\f(U1,U3)＝eq\f(1,2)，所以eq\f(ρa\f(L,S),ρc\f(2L,S))＝eq\f(1,2)，故ρa＝ρc，由上述可知ρb＝2ρc，選項C正確。答案C9.(多選)R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都為正方形的導體，但R1的尺寸比R2大得多，把它們分別連接在如圖7所示電路的A、B兩端，接R1時電壓表的讀數為U1，接R2時電壓表的讀數為U2，則下列推斷正確的是()圖7A.R1＝R2 B.R1＞R2C.U1＜U2 D.U1＝U2解析電流從導體的橫截面流過，由電阻定律R＝ρeq\f(L,S)得R＝ρeq\f(a,ad)＝eq\f(ρ,d)，可見電阻與邊長a無關，選項A正確；因外電阻相同，故路端電壓相等，選項D正確。答案AD綜合提能練10.(多選)某導體中的電流隨其兩端電壓的變更如圖8所示，則下列說法中正確的是()圖8A.加5V電壓時，導體的電阻為5ΩB.加11V電壓時，導體的電阻約是1.4ΩC.由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷減小D.由圖可知，隨著電壓的減小，導體的電阻不斷減小解析對某些導體，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點的eq\f(U,I)值仍表示該點所對應的電阻值。本題中給出的導體在加5V電壓時，eq\f(U,I)值為5，所以此時電阻為5Ω；當電壓增大時，eq\f(U,I)值增大，即電阻增大。綜合推斷可知A、D正確。答案AD11.(多選)如圖9所示，電源電動勢E＝3V，小燈泡L的規(guī)格為“2V0.4W”，開關S接1，當滑動變阻器調到R＝4Ω時，小燈泡L正常發(fā)光，現將開關S接2，小燈泡L和電動機M均正常工作。則()圖9A.電源內阻為1ΩB.電動機的內阻為4ΩC.電動機正常工作電壓為1VD.電源效率約為93.3%解析小燈泡正常工作時的電阻RL＝eq\f(U2,P)＝10Ω，流過小燈泡的電流I＝eq\f(P,U)＝0.2A。當開關S接1時，R總＝eq\f(E,I)＝15Ω，電源內阻r＝R總－R－RL＝1Ω，A正確；當開關S接2時，電動機M兩