2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流第1講電路的基本概念與規(guī)律學(xué)案新人教版

PAGE16-第八章恒定電流考試說明課程標(biāo)準(zhǔn)命題熱點(diǎn)1.視察并能識別常見的電路元器件，了解它們在電路中的作用。會運(yùn)用多用電表。2.通過試驗，探究并了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系。會測量金屬絲的電阻率。3.了解串、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)。4.理解閉合電路的歐姆定律，會測量電源的電動勢和內(nèi)阻。5.理解電功、電功率及焦耳定律，能用焦耳定律說明生產(chǎn)生活中的電、熱現(xiàn)象。6.能分析和解決家庭電路中的簡潔問題，能將平安用電和節(jié)約用電的學(xué)問應(yīng)用于日常生活實際。(1)電路的基本定律、閉合電路的動態(tài)分析。(2)基本儀器的運(yùn)用。(3)試驗原理的理解、數(shù)據(jù)的處理。(4)電阻的測量。(5)電源的E和r的測量。(6)器材選取與實物連線。(7)電學(xué)試驗設(shè)計。第1講電路的基本概念與規(guī)律ZHISHISHULIZICEGONGGU,學(xué)問梳理·自測鞏固學(xué)問點(diǎn)1電流1．電流：電荷的定向移動形成電流。人為規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。2．電流的形成條件①要有能自由移動的電荷。②導(dǎo)體兩端必需有電壓。3．電流強(qiáng)度：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量Q跟通過這些電荷量所用時間t的比值叫電流強(qiáng)度，簡稱電流。即I＝eq\f(Q,t)。學(xué)問點(diǎn)2電阻、電阻定律1．電阻(1)定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體中的電流的比值。(2)定義式：R＝eq\f(U,I)，單位：歐姆，國際符號：Ω。(3)物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用大小，R越大，阻礙作用越大。(4)半導(dǎo)體和超導(dǎo)體①半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體有熱敏特性、光敏特性和摻入雜質(zhì)導(dǎo)電性能增加的特性。②超導(dǎo)現(xiàn)象：當(dāng)溫度低于某溫度時電阻減小為零的現(xiàn)象。③轉(zhuǎn)變溫度：導(dǎo)體由一般狀態(tài)向超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變時的溫度。2．電阻定律(1)內(nèi)容、公式：導(dǎo)體的電阻跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比，還跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。R＝ρeq\f(l,S)。(2)電阻率①計算公式：ρ＝eq\f(RS,l)，ρ與導(dǎo)體的長度l、橫截面積S無關(guān)，是導(dǎo)體材料本身的電學(xué)性質(zhì)，由導(dǎo)體的材料確定且與溫度有關(guān)。②物理意義：反映了材料對電流的阻礙作用，在數(shù)值上等于用這種材料制成的1_m長，截面積1_m2的導(dǎo)線的電阻值。學(xué)問點(diǎn)3部分電路歐姆定律1．部分電路歐姆定律：導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比。其表達(dá)式為I＝eq\f(U,R)。2．歐姆定律的適用范圍：金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電(對氣體導(dǎo)電不適用)和純電阻電路(不含電動機(jī)及電解槽的電路)。3．導(dǎo)體的伏安特性：導(dǎo)體中的電流I和電壓U的關(guān)系可以用圖象表示。用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U，畫出的I－U圖象叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線。伏安特性曲線為直線的元件叫作線性元件，伏安特性曲線不是直線的元件叫作非線性元件(如氣體、半導(dǎo)體二極管等)。學(xué)問點(diǎn)4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路1．串聯(lián)電路特點(diǎn)(1)等效電阻：R＝R1＋R2＋…＋Rn(2)各處的電流相等：I＝I1＝I2＝…＝In(3)分壓原理：eq\f(U1,R1)＝eq\f(U2,R2)＝…＝eq\f(Un,Rn)(4)電路兩端電壓：U＝U1＋U2＋…＋Un(5)功率安排：eq\f(P1,R1)＝eq\f(P2,R2)＝…＝eq\f(Pn,Rn)2．并聯(lián)電路特點(diǎn)(1)等效電阻：eq\f(1,R并)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)(2)各支路電壓相等：U＝U1＝U2＝…＝Un(3)分流原理：I1R1＝I2R2＝…＝InRn(4)電路中的總電流：I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n(5)功率安排：P1R1＝P2R2＝…＝PnRn3．四個有用的結(jié)論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中的隨意一個電阻，串聯(lián)電阻增多時，總電阻增大。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于隨意支路的電阻，并聯(lián)支路增多時，總電阻減小。(3)不論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，只要某個電阻增大，總電阻就增大，反之則減小。(4)不論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路消耗的總功率等于各電阻消耗的電功率之和。思索：(1)一個很大的電阻與一個很小的電阻串聯(lián)或并聯(lián)后阻值有什么規(guī)律？(2)如圖所示，假如R1＝R2，當(dāng)P從a→b時，總電阻大小如何改變？[答案](1)串聯(lián)后總阻值約等于大電阻阻值，并聯(lián)后總阻值約等于小電阻阻值。(2)總阻值先增大后減小，且當(dāng)P位于a、b的中點(diǎn)時總阻值最大。學(xué)問點(diǎn)5電壓表、電流表的改裝1．電壓表的改裝(1)電壓表是依據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用，在表頭上串聯(lián)一個分壓電阻，并在表頭的刻度上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)值后改裝而成的，如圖所示。(2)若改裝后的電壓表量程為U，則由U＝Ug＋eq\f(Ug,Rg)R得：R＝(eq\f(U,Ug)－1)Rg。2．電流表的改裝(1)電流表是依據(jù)并聯(lián)電路的分流作用，在表頭上并聯(lián)一個分流電阻，并在表頭的刻度上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)值后改裝而成的，如圖所示。(2)若改裝后電流表量程為I，則由IgRg＝(I－Ig)R得R＝eq\f(Ig,I－Ig)Rg。學(xué)問點(diǎn)6)電功、電熱(焦耳定律)1．電功和電熱(1)電功：W＝Uq＝UIt(2)電熱：計算公式Q＝I2Rt，此關(guān)系式又稱為焦耳定律。(3)電功和電熱的關(guān)系在純電阻電路中，W＝Q；在非純電阻電路中，W>Q。2．電功率和熱功率(1)電功率：單位時間內(nèi)電流所做的功，即P＝UI。此式適用于一切電路。(2)熱功率：單位時間內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量，即P熱＝I2R。思維診斷：(1)導(dǎo)體中只要電荷運(yùn)動就形成電流。(×)(2)電流有方向，所以它是一個矢量。(×)(3)依據(jù)I＝eq\f(q,t)，可知I和q成正比。(×)(4)在小燈泡的U－I圖線中，圖線上某點(diǎn)的切線的斜率表示該點(diǎn)的電阻大小。(×)(5)由I＝eq\f(U,R)知道，通過同一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比。(√)(6)公式P＝UI和P＝eq\f(W,t)適用于任何電路的電功率的計算。(√)自測鞏固,ZICEGONGGU)1．鉛蓄電池的電動勢為2V，這表示蓄電池(D)A．兩極間的電壓肯定為2VB．在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸．每通過1C電荷量，將2J的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能D．將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋臼卤纫还?jié)一般干電池大[解析]鉛蓄電池的電動勢是2V，但兩極之間的電壓(路端電壓)不肯定等于2V，A錯誤；鉛蓄電池的電動勢為2V，表示非靜電力將1C的正電荷從電源的負(fù)極移送到正極時所做的功為2J，即電能增加2J，與時間無關(guān)，B錯誤；電路中每通過1C電荷量，非靜電力克服靜電力做功W＝qU＝2J，故電勢能增加2J，即電源將2J化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C錯誤；電動勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本事強(qiáng)弱的物理量，蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本事比一節(jié)干電池(電動勢為1.5V)的大，D正確。2.如圖所示是小王老師的電動車，它運(yùn)用“48V0.5kW”電機(jī)，由4個“12V20A·h”的電池串聯(lián)起來供電，車上前大燈的燈泡規(guī)格是“48V20W”，尾燈和4個轉(zhuǎn)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(A)A．6.36×105J B．6.84×105JC．3.6×104J D．8.4×104J[解析]E總＝P總t＝0.5×103W×20×60s＋(20＋10)W×20×60s＝6.36×105J，故選項A正確。3．如圖所示的電路接在電源的兩端，已知定值電阻的阻值分別為R1＝2Ω，R2＝4Ω、R3＝11Ω，則流過三個定值電阻的電流之比為(C)A．123 B．321C．213 D．312[解析]因為R1R2＝12，且兩電阻并聯(lián)，兩端的電壓相等，所以I1I2＝21，干路電流等于各支路電流之和，則通過R3的電流為I3＝I1＋I(xiàn)2，那么通過電阻R1、R2、R3的電流之比為213，C正確。4．(多選)如圖所示為一電阻的伏安特性曲線，其圖線為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，且圖線的傾角為α＝45°。則下列分析正確的是(AD)A．由圖象可知流過電阻的電流與其兩端的電壓成正比B．該圖象的斜率即電阻的阻值，則R＝0.5ΩC．由于該圖線斜率的倒數(shù)為電阻的阻值，則R＝eq\f(1,tanα)Ω＝1.0ΩD．當(dāng)該電阻兩端的電壓為6V時，單位時間流過該電阻的電荷量為3C[解析]由于I－U圖線為始終線，A正確；由于R＝eq\f(U,I)，所以R＝2Ω，B錯誤；不能用公式R＝eq\f(1,tanα)Ω＝1.0Ω來計算電阻的阻值，C錯誤；當(dāng)U＝6V時，I＝eq\f(U,R)＝3A，單位時間流過該電阻的電荷量為3C，D正確。HEXINKAODIANZHONGDIANTUPO,核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破考點(diǎn)一電流的理解及其三個表達(dá)式的應(yīng)用三個電流表達(dá)式的比較公式適用范圍字母含義公式含義定義式I＝eq\f(q,t)一切電路q為時間t內(nèi)通過導(dǎo)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(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個自由電荷的電荷量S：導(dǎo)體橫截面積v：電荷定向移動速率從微觀上看n、q、S、v確定了I的大小確定式I＝eq\f(U,R)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確定，I∝UI∝eq\f(1,R)例1(2024·上海市延安中學(xué)期末考試)(多選)某導(dǎo)線的截面為半徑為r的圓，取長度為l的該導(dǎo)線接在恒定的電壓兩端，自由電子定向移動的平均速率用v表示。則下列敘述正確的是(AB)A．僅將導(dǎo)線兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則v變?yōu)樵瓉淼?倍B．僅將導(dǎo)線的長度減半，則v變?yōu)樵瓉淼?倍C．僅將導(dǎo)線的長度變?yōu)樵瓉淼?倍，則v變?yōu)樵瓉淼?倍D．僅將導(dǎo)線的半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，則v變?yōu)樵瓉淼?倍[解析]僅將導(dǎo)線兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，由歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，則由電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS知，自由電子定向移動的平均速率v變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；僅將導(dǎo)線的長度減半，則由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，導(dǎo)線的電阻變?yōu)樵瓉淼囊话耄鬟^導(dǎo)線的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，則由電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS知，自由電子定向移動的平均速率v變?yōu)樵瓉淼?倍，B正確；同理C錯誤；僅將導(dǎo)線的半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，由S＝πr2可知，截面面積變?yōu)樵瓉淼?倍，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，電阻變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，依據(jù)電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS得知，自由電子定向移動的平均速率v不變，D錯誤?！差愵}演練1〕如圖所示的電解液接入電路后，在t時間內(nèi)有n1個一價正離子通過溶液內(nèi)截面S，有n2個二價負(fù)離子通過溶液內(nèi)截面S，設(shè)e為元電荷，則以下關(guān)于通過該截面的電流的說法中，正確的是(D)A．當(dāng)n1＝n2時，電流大小為零B．當(dāng)n1>n2時，電源外部電流方向由A指向B，電流I＝eq\f(n1－2n2e,t)C．當(dāng)n1<n2時，電源內(nèi)部電流方向由B指向A，電流I＝eq\f(2n2－n1e,t)D．電源外部電流方向由A指向B，電流I＝eq\f(n1＋2n2e,t)[解析]電流的方向就是正電荷定向移動的方向，在電源外部電流方向由A指向B，在電源內(nèi)部電流方向由B指向A，與n1、n2的大小無關(guān)，由題意可知，流過溶液內(nèi)截面上的電荷量q＝(n1＋2n2)e，則電流I＝eq\f(n1＋2n2e,t)，方向與正電荷定向移動的方向相同，故D正確。考點(diǎn)二電阻定律的理解及應(yīng)用電阻的兩個公式對比公式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電阻的確定因素供應(yīng)了一種測定電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)勻稱的金屬導(dǎo)體和濃度勻稱的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體例2(2024·湖北武漢調(diào)研)如圖所示，P1和P2是材料相同、上下表面為正方形的長方體導(dǎo)體，P1的上、下表面積大于P2的上、下表面積。將P1和P2按圖中所示方式接到電源上，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是(C)A．若P1和P2的體積相同，則通過P1的電流大于通過P2的電流B．若P1和P2的體積相同，則P1的電功率等于P2的電功率C．若P1和P2的厚度相同，則P1兩端的電壓等于P2兩端的電壓D．若P1和P2的厚度相同，則P1兩端的電壓大于P2兩端的電壓[解析]由于兩導(dǎo)體串聯(lián)在電路中，因此通過的電流肯定相等，A錯誤；設(shè)導(dǎo)體的表面邊長為a，厚度為d，依據(jù)R＝ρeq\f(L,S)可知，導(dǎo)體的電阻R＝eq\f(ρa(bǔ),ad)＝eq\f(ρ,d)，即電阻與厚度d有關(guān)，與體積無關(guān)——電阻微型化的依據(jù)，由V＝Sd可知，假如兩導(dǎo)體的體積相同，則P1的厚度要小于P2的厚度，因此P1的電阻大于P2的電阻，再由P＝I2R可知，P1的電功率大于P2的電功率，B錯誤；若厚度相同，則兩電阻阻值相同，由U＝IR可知，P1兩端的電壓等于P2兩端的電壓，C正確，D錯誤。〔類題演練2〕(2024·浙江杭州模擬)電線是家庭裝修中不行或缺的基礎(chǔ)建材，電線的質(zhì)量干脆關(guān)系到用電平安。某型號電線每卷長度為L＝100m，銅絲直徑為D＝1.6mm。為檢驗其是否采納了導(dǎo)電性能比較差的劣質(zhì)銅，現(xiàn)給整卷電線加上U＝1.50V恒定電壓，測得通過電線的電流為I＝1.20A，由此可知此電線所用銅的電阻率約為(B)A．1.7×10－9Ω·m B．2.5×10－8Ω·mC．1.1×10－7Ω·m D．5.0×10－6Ω·m[解析]本題考查歐姆定律、電阻定律等學(xué)問點(diǎn)。整卷電線的電阻R＝eq\f(U,I)＝1.25Ω，由電阻定律得R＝ρeq\f(L,s)，S＝eq\f(1,4)πD2，聯(lián)立解得銅的電阻率ρ＝2.5×10－8Ω·m，選項B正確?？键c(diǎn)三對伏安特性曲線的理解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，對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。2．圖線的區(qū)分(1)圖甲中圖線a、b表示線性元件，圖乙中圖線c、d表示非線性元件。(2)在伏安特性曲線中，線性元件圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故Ra<Rb(如圖甲所示)。(3)圖線c的斜率增大，電阻減?。粓D線d的斜率減小，電阻增大(如圖乙所示)。例3(2024·西南名校聯(lián)盟聯(lián)考)(多選)某一熱敏電阻其阻值隨溫度的上升而減小，在一次試驗中，將該熱敏電阻與一小燈泡串聯(lián)，通電后二者電流I隨所加電壓U改變的圖線如圖所示，M為兩元件的伏安特性曲線的交點(diǎn)。則關(guān)于熱敏電阻和小燈泡的下列說法中正確的是(BD)A．圖中圖線a是小燈泡的伏安特性曲線，圖線b是熱敏電阻的伏安特性曲線B．圖中圖線b是小燈泡的伏安特性曲線，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線C．圖線中的M點(diǎn)，表示該狀態(tài)小燈泡的電阻大于熱敏電阻的阻值D．圖線中M點(diǎn)對應(yīng)的狀態(tài)、燈泡的功率與熱敏電阻的功率相等[解析]小燈泡的燈絲是一個純電阻，其燈絲溫度會隨著通電電流的增大而增大，阻值也隨著增大，所以題圖中圖線b是小燈泡的伏安特性曲線；同理可知，熱敏電阻的溫度隨著通電電流的增大而增大，其阻值會漸漸減小，所以題圖中圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線，故A錯誤，B正確；兩圖線的交點(diǎn)M，表示此狀態(tài)兩元件的電壓和電流相同，由歐姆定律可知，此時兩者的阻值相等，功率也相等，故C錯誤，D正確。規(guī)律總結(jié)：運(yùn)用伏安特性曲線求電阻應(yīng)留意的問題如圖所示，非線性元件的I－U圖線是曲線，導(dǎo)體電阻Rn＝eq\f(Un,In)，即電阻要用圖線上點(diǎn)(Un，In)的坐標(biāo)來計算，而不能用該點(diǎn)的切線斜率來計算?？键c(diǎn)四電功及電熱電功、電功率及電熱、熱功率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(zhuǎn)子被卡住的電動機(jī)等電動機(jī)、電解槽、日光燈等電功與電熱W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)tW＝UIt>Q＝I2Rt電功率與熱功率P電＝P熱＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)P電＝UI>P熱＝I2R例4(2024·山東棗莊月考)如圖所示為汽車啟動電路原理圖，汽車電動機(jī)啟動時車燈會瞬間變暗。在打開車燈的狀況下，電動機(jī)未啟動時電流表的示數(shù)為10A；電動機(jī)啟動時電流表的示數(shù)為58A。若電源的電動勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05Ω，設(shè)電流表的內(nèi)阻不計、車燈的電阻不變。則在打開車燈、電動機(jī)啟動時，電動機(jī)的輸入電功率為(C)A．681.8W B．556.8WC．480W D．43.2W[解析]由閉合電路歐姆定律有E＝I1(R＋r)，解得燈泡的電阻為1.2Ω，電動機(jī)啟動時電動機(jī)兩端的電壓為UM＝E－I2r＝9.6V，電動機(jī)上的電流IM＝I2－IR＝58A－eq\f(9.6,1.2)A＝50A，所以電動機(jī)的輸入電動率P＝UM·IM＝480W，C正確。規(guī)律總結(jié)：非純電阻電路的分析方法1．抓住兩個關(guān)鍵量：確定電動機(jī)的電壓UM和電流IM是解決這類問題的關(guān)鍵。若能求出UM、IM，就能確定電動機(jī)的電功率P＝UMIM，依據(jù)電流IM和電動機(jī)的電阻r可求出熱功率Pr＝Ieq\o\al(2,M)r，最終求出輸出功率P出＝P－Pr。2．首先，對其他純電阻電路、電源的內(nèi)電路，利用歐姆定律進(jìn)行分析計算，確定相應(yīng)的電壓或電流。然后，利用閉合電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系間接確定非純電阻電路的工作電壓和電流。3．處理非純電阻電路的計算問題時，要擅長從能量轉(zhuǎn)化的角度動身，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”找尋等量關(guān)系求解?！差愵}演練3〕(2024·浙江杭州月考)隨著“共享單車”的持續(xù)火熱，“共享汽車”也悄然出現(xiàn)。下表是某種共享汽車的主要參數(shù)：空車質(zhì)量800kg電池容量44kW·h標(biāo)準(zhǔn)承載200kg最大續(xù)航(充溢電最大行駛路程)200km所受阻力與汽車總重比值0.09依據(jù)上述信息，則下列說法正確的是(D)A．工作時，電動汽車的電動機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能B．電池容量為44kW·h指的是汽車電池充溢電時的電量C．標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動汽車以72km/h的速度勻速行駛10min的耗電量為3kW·hD．若標(biāo)準(zhǔn)承載下汽車速度能達(dá)120km/h，則汽車電動機(jī)最大輸出功率不小于30kW[解析]工作時，電動汽車的電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A錯誤；電池容量為44kW·h指的是汽車電池充溢電時的電能，故B錯誤；電動汽車在標(biāo)準(zhǔn)承載下所受的阻力為f＝0.09×(800＋200)×10N＝9×102N，汽車的牽引力F＝f，耗電量W＝Fvt＝9×102×eq\f(72,3.6)×10×60J＝1.08×107J＝3kW·h，實際過程中電能不行能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯誤；當(dāng)汽車以120km/h的速度勻速行駛時，汽車電動機(jī)最大輸出功率為Fv＝9×102×eq\f(120,3.6)W＝3×104W＝30kW，故D正確?！差愵}演練4〕(2024·山東濟(jì)南萊蕪區(qū)訓(xùn)練)(多選)一電爐的電阻絲和一臺電動機(jī)線圈電阻相同，現(xiàn)將它們以串聯(lián)方式連接，接通合適的電源后，電動機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，下列說法正確的是(ABC)A．電爐和電動機(jī)的熱力功率相等B．電動機(jī)消耗的電功率大于電爐消耗的電功率C．電爐兩端電壓小于電動機(jī)兩端電壓D．電爐和電動機(jī)兩端電壓相等[解析]本題考查純電阻電路和非純電阻電路的電功率、熱功率及其相關(guān)問題。由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，流過兩用電器的電流相同，依據(jù)熱功率公式P＝I2r可知，兩者熱功率相等，故A正確；電動機(jī)除產(chǎn)生內(nèi)能外，更多的電能被轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故所消耗的電功率大于電爐消耗的電功率，故B正確；對于非純電阻電路有U>Ir，故可知電動機(jī)兩端電壓大于電爐兩端電壓，故C正確，D錯誤。JIEDUANPEIYOUCHAQUEBULOU,階段培優(yōu)·查缺補(bǔ)漏__電流表和電壓表的改裝__改裝成電壓表改裝成電流表原理串聯(lián)分壓并聯(lián)分流改裝電路連接電阻大小R串＝eq\f(U－Ug,Ug)·RgR并＝eq\f(Ig,I－Ig)·Rg與擴(kuò)程倍數(shù)n的關(guān)系串聯(lián)的電阻是原電表內(nèi)阻的n－1倍并聯(lián)的電阻是原電表內(nèi)阻的1/(n－1)校準(zhǔn)電路例5圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω，滿偏電流為1mA；R1和R2為阻值固定的電阻．若運(yùn)用a和b兩個接線柱，電表量程為3mA；若運(yùn)用a和c兩個接線柱，電表量程為10mA。由題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出R1＝15Ω，R2＝35Ω。(2)現(xiàn)用一量程為3mA、內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表對改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。電池的電動勢為1.5V，內(nèi)阻忽視不計；定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為300Ω和1000Ω；滑動變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750Ω和3000Ω。則R0應(yīng)選用阻值為300Ω的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為3_000Ω的滑動變阻器。(3)若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖(b)的電路可以推斷出損壞的電阻。圖(b)中的R′為愛護(hù)電阻，虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱c(填“b”或“c”)相連。推斷依據(jù)是：閉合開關(guān)時，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞的電阻是R1；若電表指針不動，則損壞的電阻是R2。[解析](1)定值電阻和毫安表都是并聯(lián)關(guān)系，電壓相等，電流和電阻成反比，若運(yùn)用a和b兩個接線柱，量程為3mA，則通過R1的電流為2mA，電流比為12，所以電阻比為21，可得R1＋R2＝eq\f(1,2)Rg＝50Ω。若運(yùn)用a和c兩個接線柱，電表量程為10mA，通過R1的電流為9mA，電流比為19，可得電阻比為91，即R1＝eq\f(1,9)(Rg＋R2)，整理可得R2＝35Ω，R1＝15Ω。(2)依據(jù)電流表校準(zhǔn)的刻度，可知電路中總阻值最大為eq\f(1.5V,0.0005A)＝3000Ω，最小阻值為eq\f(1.5V,0.003A)＝500Ω。若定值電阻選擇為1000Ω，則無法校準(zhǔn)3.0mA；所以定值電阻選擇300Ω。由于最大阻值要達(dá)到3000Ω，所以滑動變阻器要選擇3000Ω。(3)因為只有一個損壞，所以驗證R2是否損壞即可。所以d點(diǎn)應(yīng)和接線柱“c”相連，若電流表無示數(shù)，則說明R2損壞，若電流表有示數(shù)，則說明R1損壞?！差愵}演練5〕(2024·江蘇蘇州月考)(多選)四個相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個電流表A1、A2和兩個電壓表V1、V2。已知電流表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按圖示接入電路，則(AD)A．電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)B．電流表A1的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2的偏轉(zhuǎn)角C．電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)D．電壓表V1的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2的偏轉(zhuǎn)角[解析]電流表A1的量程大于電流表A2的量程，故電流表A1的電阻值小于電流表A2的電阻值，并聯(lián)電路中，電阻小的支路電流大，故電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)，A正確；兩電流表的表頭并聯(lián)，電壓相同，故偏轉(zhuǎn)角相等，B錯誤；電壓表V1的電阻值大于電壓表V2的電阻值，故電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù)，C錯誤；兩電壓表的表頭串聯(lián)，電流相等，故偏轉(zhuǎn)角相等，D正確。2NIANGAOKAOMONIXUNLIAN,2年高考·模擬訓(xùn)練1．(2024·北京朝陽區(qū)月考)騎自行車有許多好處，可緩解交通壓力，可節(jié)能減排；騎自行車時，人做功要消耗體能，還可強(qiáng)身健體。成人在平路上騎自行車時所受阻力約為20N。近來多個城市推出摩拜單車，車鎖內(nèi)主要集成了芯片、GPS定位模塊和SIM卡等，便于掌控自行車的詳細(xì)位置和狀態(tài)，其工作原理如圖所示。運(yùn)用摩拜單車APP，用戶可以查看并找到單車位置，掃描車身上的二維碼，通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云端懇求解鎖，云端收到后識別該車輛并發(fā)送解鎖指令，摩拜單車執(zhí)行解鎖指令自動開鎖，用戶便可起先騎行。據(jù)此材料，以下推斷錯誤的是(B)A．摩拜單車車鎖工作過程中須要用電，車內(nèi)有供電系統(tǒng)B．摩拜單車車鎖干脆接收了手機(jī)的電磁輻射信號后自動開鎖，無須用電C．無線電信號特別弱時，摩拜單車的定位將受到影響D．成人在平路上騎自行車時，每秒鐘平均消耗的體能約為100J左右[解析]依據(jù)題意可知，車輛收到解鎖指令后自動開鎖，可知開鎖過程須要用電，故A正確；解鎖系統(tǒng)是車輛通過接收云端發(fā)送的解鎖指令而實現(xiàn)的，并不是接收手機(jī)的電磁輻射信號，故B錯誤；定位系統(tǒng)通過無線電來傳輸信號，無線電信號微弱時定位將受到影響，故C正確；成人騎車行駛時，車速大約為5m/s，勻速時，人對車供應(yīng)牽引力，F(xiàn)＝f，故人的做功功率大約為：P＝Fv＝fv＝100W，故D正確。2．(2024·北京十二中期末考試)(多選)已知電阻絲室溫狀態(tài)下的電阻值為R，電阻絲的額定電壓為10V，該電阻絲的電阻率隨溫度的上升而增大。則下列說法正確的是(ABD)A．在室溫狀