2021届（人教版）新高三高考物理一轮复习题型练习卷：部分电路的欧姆定律焦耳定律

1、部分电路的欧姆定律焦耳定律题型一电流、电源和电动势1.电流:通过导体横截面的电荷量q与通过这些电荷量所用时间t的比值,叫做电流,即I=。说明:(1)电荷的定向移动形成电流。(2)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A。更小的单位还有毫安(mA)、微安(A),1 A=103 mA=106 A。(3)物理学上规定,正电荷定向移动方向为电流的方向,所以,电流方向与负电荷定向移动方向相反。(4)电流虽然有方向,但电流不是矢量,是标量。2.电源:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。说明:(1)电源的作用是使电路中保持持续的电流。(2)电源有正、负两个极。3.电动势:在电源

2、内部从负极到正极移送正电荷非静电力所做的功W跟被移送电荷量q的比值叫做电源的电动势,其表达式为E=。说明:(1)在国际单位制中,电动势的单位是伏特,简称伏,符号是V。(2)电动势是标量,只有大小,没有方向。(3)物理意义:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电势能的本领的物理量,是电源的重要参数。(4)电源电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。4.电源的内阻:电源内部也由导体组成,所以也有内阻,这个电阻叫做电源的内阻。说明:(1)电源内阻也是电源的重要参数。(2)电源内阻会发生变化,干电池用久了,电源的内阻会增大。典例1 如图所示为一块手机电池背面上的一些标示,下

3、列说法正确的是()A.该电池的容量为500 CB.该电池工作时的输出电压为3.6 VC.该电池在工作时允许通过的最大电流为500 mAD.若待机时的电流为10 mA,理论上可待机50 h变式1:太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中,有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的。可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势,这表示()A.电路中每通过1 C电荷量,太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能B.无论接不接入外电路,太阳能电池两极间的电压都为0.6 VC.太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能D.太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化

4、学能转化为电能的本领大题型二电阻、电阻率1.表达式为R=,比例系数叫做材料的电阻率,反映了材料的导电性能。与导体的材料有关,与导体的长度、横截面积无关。2.电阻率往往随温度的变化而变化。金属的电阻率随温度的升高而增大,有些合金如锰铜、镍铜合金,电阻率几乎不受温度变化的影响。3.表达式R=与R=的区别R=R=区别电阻的定义式电阻的决定式给出了导体电阻测量的一种方法:伏安法给出了测导体的电阻率的一种方法,测出R,l,S就可以求出适用于纯电阻元件适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联系R=是对R=的进一步说明,即导体的电阻与U和I无关,而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 典例2

5、 (多选)如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大。在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图,则下列说法中正确的是()A.R1中的电流小于R2中的电流B.R1中的电流等于R2中的电流C.R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率D.R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率变式2:两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()A.14B.18C.116D.161题型三欧姆定律表达式R=与I=的

6、区别R=I=电阻的定义式不能理解成电流的定义式电阻R是导体本身的属性,跟所加的电压U及通过的电流I无关电流与电压U成正比,与电阻R成反比,所以电流I由电压U和电阻R共同决定给出了导体电阻测量的一种方法:伏安法欧姆定律适用于金属导体、电解质溶液导电 典例3 将四个定值电阻a,b,c,d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是()A.a和bB.b和dC.a和cD.c和d变式3:已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A和B的电流IA和IB的关系是()A.IA=2IBB.IA=C.IA=IBD.IA=题型四U-I图象和I

7、-U图象图象比较内容I-U图象(伏安特性曲线)U-I图象斜率图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻线性元件非线性元件典例4 有a,b,c,d四个电阻,它们的I-U关系如图所示,则电阻最大的是()A.aB.bC.cD.d变式4:小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是()A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为R=C.对应P点,小灯泡的电阻为R=D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小题型五电

8、功、电功率、电热(焦耳定律)、热功率1.电功是电能转化为其他形式能的量度,电热是电能转化为内能的量度。计算电功时用公式W=IUt,计算电热时用公式Q=I2Rt。2.从能量转化的角度来看,电功和焦耳热之间的数量关系是WQ,UItI2Rt。(1)纯电阻电路:如电炉等构成的电路,电流做功将电能全部转化为内能,此时有W=Q。计算时可任选一公式W=Q=Pt=I2Rt=UIt=t。(2)非纯电阻电路:如含有电动机、电解槽等的电路,电流做功除将电能转化为内能外,还转化为机械能、化学能等,此时有WQ,电功只能用公式W=UIt来计算,焦耳热只能用公式Q=I2Rt来计算。对于非纯电阻电路,欧姆定律不再适用。可用如

9、下简图表示相互间的关系:典例5 如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压是220 V,吹冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风,下列说法正确的是()A.若S1,S2闭合,则电吹风吹冷风B.电热丝的电阻为55 C.电动机工作时输出的机械功率为880 WD.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J变式5:如图所示是一个电热水壶的铭牌,小沈同学利用所学知识,结合该铭牌上获取的信息,得出该电热水壶()电热水壶产品型号:XD-121额定频率:50 Hz额定电压:220 V额定容量:1.2 L额定功率:1 500

10、W执行标准:制造商:科技有限公司地址:街31号客服电话:A.正常工作时的电流约为6.8 AB.正常工作5 min耗电约0.5 kWhC.只能在直流电下工作D.只能在220 V电压下工作同步练习1.(电阻、电阻率)有两个同种材料制成的导体,两导体是横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长为a,小柱体柱截面边长为b,现将大小柱体串联接在电压为U的电源上,已知通过导体的电流方向如图,大小为I,则导体电阻率为()A.B.C. D.2.(欧姆定律)实验室中大量实验表明,通过某一金属氧化物制成的棒中的电流I遵循I=kU3的规律(其中U表示棒两端的电势差,式中k=0.02 A/V3)。现将该棒与

11、一个遵从欧姆定律的电阻器串联在一起后,接在一个两端电压为U=6.0 V 的电源上。则电路中的电流为I=0.16 A时,所串联的电阻器阻值为()A.15 B.25 C.38 D.40 3.(U-I图象)为探究小灯泡L的伏安特性,连好如图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的I-U 图象应是()4.(电功、电热、电功率、热功率)电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R

12、做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有()A.U1Q2D.W1W2,Q1Q,电功只能用公式W=UIt来计算,焦耳热只能用公式Q=I2Rt来计算。对于非纯电阻电路,欧姆定律不再适用。可用如下简图表示相互间的关系:典例5 如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压是220 V,吹冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风,下列说法正确的是()A.若S1,S2闭合,则电吹风吹冷风B.电热丝的电阻为55 C.电动机工作时输出的机械功率为880 WD.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为1 0

13、00 J答案:B变式5:如图所示是一个电热水壶的铭牌,小沈同学利用所学知识,结合该铭牌上获取的信息,得出该电热水壶(A)电热水壶产品型号:XD-121额定频率:50 Hz额定电压:220 V额定容量:1.2 L额定功率:1 500 W执行标准:制造商:科技有限公司地址:街31号客服电话:A.正常工作时的电流约为6.8 AB.正常工作5 min耗电约0.5 kWhC.只能在直流电下工作D.只能在220 V电压下工作同步练习1.(电阻、电阻率)有两个同种材料制成的导体,两导体是横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长为a,小柱体柱截面边长为b,现将大小柱体串联接在电压为U的电源上,已知

14、通过导体的电流方向如图,大小为I,则导体电阻率为(D)A.B.C. D.2.(欧姆定律)实验室中大量实验表明,通过某一金属氧化物制成的棒中的电流I遵循I=kU3的规律(其中U表示棒两端的电势差,式中k=0.02 A/V3)。现将该棒与一个遵从欧姆定律的电阻器串联在一起后,接在一个两端电压为U=6.0 V 的电源上。则电路中的电流为I=0.16 A时,所串联的电阻器阻值为(B)A.15 B.25 C.38 D.40 3.(U-I图象)为探究小灯泡L的伏安特性,连好如图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的I-U 图象应是(C)4.(电功、电热、电功率、热功率)电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有(A)A.U1Q2D.W1W2,Q1Q25.如图所示是我国某10兆瓦(1兆瓦=106 W)光伏发电站,投入使用后每年可减少排