第十章 第1讲 电路的基本概念和规律-2025届高三一轮复习物理

第十章电路及其应用电能核心素养考点内容高考真题备考建议物理观念电流、电压、电阻、电阻率、电动势、电功、电功率、焦耳热、供电效率2023全国乙T20(电学黑箱)2023全国甲T22(研究小灯泡伏安曲线)2023全国乙T23(测金属丝电阻率)2023江苏T13(探究电压表内阻对测量结果的影响)2023辽宁T12(测导电漆电阻率)2023广东T12(测导电液电阻率)2023北京T16(测金属丝电阻率)2023湖北T12(测电源电动势与内阻、电流表内阻)2023湖南T12(探究压膜电阻及应用)2023浙江T18(测电源电动势与内阻)2022全国甲T10(测电表内阻)2022全国乙T10(伏安法测电阻)2022河北T12(用多用电表分析电路故障)2022湖南T12(自制欧姆表实验)2022浙江T12(非纯电阻电路能量的转化)2022山东T4(伏安法测电阻)试题特点:电学实验试题涉及的理论主要有闭合电路及部分电路的欧姆定律,串、并联电路的规律等;近几年来试题难度呈逐年降低趋势;试题设计主要表现在两个方面:(1)完成基本实验的能力。试题源于教材,重点考查基本的实验知识、技能与方法(2)设计新实验的能力。创新点主要是实验器材、原理、方法、数据处理等方面,旨在考查探究能力备考建议:立足教材上的实验,在实验原理、器材选择、电路设计、实验方法、安全意识及误差分析等方面进行全面复习科学思维伏安法测电阻、伏安法测电源电动势和内阻等实验电路的结构(模型)、基于电路理论及数据的推理论证(原理、数据处理及误差分析)、创新思维设计新的实验方案等科学探究用传统实验器材去设计、完成新的实验方案(电表电阻、电容器电容、电源电动势和内阻的测量等)科学态度与责任具有安全意识、尊重实验数据、具有严肃认真及实事求是的科学态度第1讲电路的基本概念和规律对应学生用书P213考点一电流的理解与计算一、电源及其作用1.电源是能把①从正极“搬运”到负极的装置。

2.电源的作用:维持电路两端有一定的②,使电路中保持③的电流。

二、电流:电荷的定向移动形成电流。1.形成条件内因:导体中有大量的可以自由移动的电荷——④电荷。

外因:导体两端存在⑤差。

2.电流的方向:物理学上规定,⑥电荷定向移动的方向为电流正方向。

在⑦电路中电流由电源正极流向负极;

在⑧电路中电流由电源负极流向正极。

3.电流是标量。电流虽然既有大小又有方向,但它的运算遵循代数运算法则,是标量。4.电流的大小和单位(1)定义:通过导体横截面的电荷量与时间的比值。(2)定义式:I=⑨。

(3)单位:⑩。1A=1C/s。

三、电流的微观表达式及其推导从微观上看,电流大小取决于导体中单位体积的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量q、定向移动的速率v、导体的横截面积S。电流的微观表达式为I=。

推导:如图所示,设柱形导体的横截面的面积为S,自由电子数密度(单位体积内的自由电子数)为n,自由电荷定向移动的平均速率为v,自由电荷的电荷量为q,则时间t内通过导体的横截面的自由电荷数N=,时间t内通过横截面的电荷量Q==,根据电流的定义可得,导体中的电流I=Qt=。

答案①电子②电压③持续④自由⑤电势⑥正⑦外⑧内⑨qt⑩安培(A)nqSvnSvtNqnSvtqnqSv锂电池以碳材料为负极,以含锂的化合物为正极。在充电过程中,通过化学反应,电池正极产生锂离子,锂离子通过电解液运动到负极,嵌在有很多微孔的负极碳材料中,嵌入的锂离子越多,电池中充入的电荷量也就越多,在放电时,负极的锂离子又会通过电解液返回正极,则图示时刻,锂离子电池处于放(选填“放”或“充”)电状态,电场力对锂离子做负(选填“正”或“负”)功,两端的电压正在逐渐减小(选填“增大”或“减小”)。

四个模型情境图示应用I=qt电解液中正、负离子定向移动形成的电流1.电荷量q是通过电解液横截面的电荷量而不是单位面积的电荷量;2.电荷量不相等的同种电荷同向通过某一横截面时,q=q1+q2,异种电荷反向通过某一横截面时,q=|q1|+|q2|金属导体中自由电子定向移动形成的电流1.电荷量q是通过导体横截面的自由电子的总电荷量,而不是单位面积的自由电子的电荷量;2.若已知单位体积的自由电子数为n,则利用I=qt推导可得金属导体内的电流I=neSv,式中v为电子定向移动的速率,S为金属导体的横截面面积,e电荷持续做圆周运动时形成的环形电流(等效电流)计算环形电流时,除了要弄清运动电荷q的大小外,还要弄清时间t的含义。计算环形电流时一般取一个周期的时间,即I=qT,T续表情境图示应用I=qt带电粒子流定向移动形成的电流(等效电流)计算某一横截面的电流时,首先计算时间t内打在该横截面的粒子数N,再利用I=qt=Nq0t进行计算,角度1电流的定义与计算如图所示,电解池通电后,在t秒内有n1个二价正离子及n2个二价负离子通过溶液内中间某截面S。设e为元电荷,关于电解池中电流大小及电流方向的描述,正确的是()。A.当n1=n2时,电流为零B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流I=2(C.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流I=2(D.无论n1、n2大小如何,电流方向均从A→B,电流I=2(答案D解析流过容器中间某截面上的电荷量q=2(n1+n2)e,则电流I=2(n1+n2)et,方向与正电荷定向移动方向相同(多选)如图所示,真空中有一长直细金属导线MN,沿垂直导线方向均匀射出速率相同的电子,已知电子质量为m、电荷量大小为e,不考虑出射电子间的相互作用,与导线同轴有一半径为R的假想圆柱面。柱面某位置放置一个弧长为a、长度为b的金属片,如图所示。在该金属片上检测到出射电子形成的电流为I,电子流对该金属片的压强为p。下列说法正确的是()。A.导线沿垂直导线方向均匀射出的电子速率v0=pabB.导线沿垂直导线方向均匀射出的电子速率v0=peabC.单位长度导线单位时间内射出的电子的总动能Ek=πD.单位长度导线单位时间内射出的电子的总动能Ek=p答案BC解析设单位时间单位长度射出的电子数为n,则单位时间打在金属片的粒子数N=nab2πR,金属片上形成的电流I=qt=Ntet=Ne,所以n=2πRIeab,根据动量定理得金属片上的压强p=Fab=mv0Nab=mv0ab·Ie,解得v0=eabpmI,A项错误,B角度2电流的微观表达式及应用(改编)来自质子源的质子(初速度不计),经电压为U的加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流的横截面积为S,该质子流内单位体积的质子数为n。已知质子的质量为m,其电荷量为e,则质子运动形成的等效电流为()。A.neS2eUm B.2C.2neS2eUm D答案A解析质子经加速电压为U的加速器加速后,有eU=12mv2,根据电流微观表达式,有I=neSv,联立解得I=neS2eUm(2024届江西联考)某均匀导体,长度为l、横截面积为S,单位体积内自由电荷数为n,在导体两端加上电压U,于是导体中有匀强电场产生,在导体中自由电荷的电荷量为q,自由电荷受匀强电场的作用而加速,但又和做热运动的阳离子发生碰撞而减速。若阻碍电荷定向移动的阻力大小与电荷移动的平均速率v成正比,其大小为f=kv(k为常量)。当电场力与阻力达到动态平衡时,在宏观上导体中便形成了稳定电流,则该导体的电阻及单位时间内流过该导体横截面的自由电荷数分别为()。A.klqnS,nqSU2kl B.C.klq2nS,nqSUkl D答案C解析由题意知,当电子受到的电场力F与碰撞的阻力f平衡时,导体中便形成了稳定电流,即F=f。已知f=kv,F=Eq=qUl,由欧姆定律有U=IR,自由电荷定向运动形成的电流,由微观表达式有I=nqSv,解得R=klq2nS;由电流的定义式,有I=ΔqΔt=Δn考点二欧姆定律及电阻定律一、电阻:表征导体对电流阻碍作用大小的物理量。1.定义:导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值,即R=①。

2.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧(Ω);1Ω=1V/A。3.决定因素:导体的电阻大小由②决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关。同种材料的导体,其电阻R与它的③成正比,与它的④成反比。导体电阻还与构成它的材料有关。

4.电阻定律:R=⑤,其中l是导体的长度,S是导体的横截面积,ρ是导体的电阻率。

二、电阻率1.电阻率是反映导体的导电性能的物理量,它是导体材料本身的属性。2.电阻率的国际单位是欧·米,符号为Ω·m。3.电阻率与温度的关系:ρ=ρ0(1+αt),式中ρ0为导体在0℃时的电阻率,α为电阻温度系数,t为温度。金属导体:α>0,电阻率随温度升高而增大;半导体:α<0,电阻率随温度升高而减小;超导现象及超导体:一些金属及化合物,当温度降低到某一数值时,它的电阻率突然减小到零,这种现象叫作超导现象。处于超导状态的导体叫作超导体。三、欧姆定律1.内容:导体中的电流跟⑥成正比,跟⑦成反比。

2.表达式:I=⑧。

3.适用范围:金属导电和电解质溶液导电,不适用于⑨导体或⑩元件。

答案①UI②导体本身③长度l④横截面积⑤ρlS⑥导体两端的电压⑦导体的电阻⑧UR⑨气态在实际应用中,常用横坐标表示电压,纵坐标表示电流,这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。根据图1、图2所示的伏安特性曲线,回答下列问题:(1)图1中直线A、B对应的元件是线性元件还是非线性元件?A、B相比较,谁的阻值较大?(2)图1中,若用量角器测得直线A、B与横轴的夹角分别为45°、53°,则能否根据R=k=1tanθ来计算A、B的电阻?能否够根据R=k=1tanθ来计算A(3)在图2中,图线的切线的斜率的倒数能否表示导体在该状态的电阻?若要表示导体在该状态的电阻,则应用哪条线的斜率的倒数?答案(1)线性元件A(2)不能能(3)不能图线上的点(Un,In)与坐标原点连线的斜率的倒数角度1对欧姆定律的理解与应用欧姆定律I=UR和电阻的定义式R=U比较项目欧姆定律I=UR电阻的定义式R=前后物理量的关系I与U成正比,与R成反比R是导体本身的性质,不随U、I的改变而改变适用条件适用于金属导体、电解液等适用于计算一切导体的电阻说明欧姆定律的表达式是I=UR,而公式R=UI应该理解成电阻的比值定义式,比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关,但R=UI告诉了我们一种测量导体电阻的方法,即伏安法。对于定值电阻,由于U与I成正比,对某一导体,若其电阻阻值为R,加在其两端的电压为U,流经电阻的电流为I。若不计温度对电阻的影响,下列论述正确的是()。A.该电阻两端电压增至2U,则电阻阻值可能增至2RB.该电阻两端电压增至2U,则通过电阻的电流可能为2IC.该电阻两端电压增加ΔU,则通过电阻的电流一定为ΔD.若该电阻两端电压增加ΔU,电流增加ΔI,则一定有R=Δ答案B解析题中给出的导体,不一定是金属导体,若为金属导体则欧姆定律成立,否则不成立,B项正确。由欧姆定律知,电阻R=UI。若电压U、电流I的变化量分别为ΔU、ΔI,则对于电阻阻值保持不变的纯电阻,有R=UI=ΔUΔI。而对于一般情形,由于U=IR,取较小的变化量,有ΔU=R·ΔI+I·ΔR,即ΔUΔI=R+IΔRΔI≠R。因此,小灯泡发光时,因温度对电阻的影响,温度升高时,显然ΔU在中山、珠海两地之间地下埋设有两条40km的输电线,现输电线的某处发生了短路,为确定短路的位置,首先是中山检修员用如图所示的装置接入输电线A、B两端,电流表的示数为0.2A,检测完毕后,珠海检修员用相同的装置接入输电线C、D两端,电流表的示数为0.3A,已知输电线的电阻与其长度成正比,则短路位置离中山()。A.24km B.20km C.16km D.10km答案A解析由题知,两地相距40km,输电线的电阻与其长度成正比,设每千米输电线的电阻为R0,短路位置离中山的距离为s,则短路位置离珠海的距离为40km-s,则CD间两条输电线的总长度为2(40km-s),总电阻RCD=2(40km-s)R0;同理可得,AB间的总电阻RAB=2sR0。用测量仪进行检测时,电源电压U不变,所以由欧姆定律得U=IABRAB,U=ICDRCD,因电源电压不变,所以可得IABRAB=ICDRCD,代入数据有0.2A×2sR0=0.3A×2(40km-s)R0,解得s=24km,A项正确。角度2伏安特性曲线名称伏安特性曲线图示注意U-I图像不能等同于伏安特性曲线(多选)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为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。下列说法正确的是()。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R=UC.对应P点,小灯泡的电阻R=UD.对应P点,小灯泡电阻为图中矩形PQOM所围的面积答案AB解析图线上的点与坐标原点O的连线的斜率的倒数表示电阻,由题图可知随着所加电压的增大,斜率减小,即小灯泡的电阻增大,A项正确;由欧姆定律可得,对应P点,小灯泡的电阻R=U1I2,B项正确,C项错误;对应P点,小灯泡的功率P=U1I2,与题图中PQOM所围的面积相等角度3电阻定律R=ρlS电阻的决定式和定义式的区别公式决定式定义式R=ρlR=U区别给出了决定电阻大小的因素提供了一种测定电阻的方法,电阻与U和I无关适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质适用于纯电阻导体(2024届杭州质检)由导电介质制成的电阻的截面图如图所示,导电介质的电阻率为ρ,制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心作为一个引出电极,在导电介质的外层球壳镀上一层电阻不计的金属膜作为另外一个电极。设该电阻的阻值为R,通过一定的物理分析,下列表达式中合理的是()。A.R=ρ(b+aC.R=ρab2π(b答案D解析根据电阻定律R=ρlS可知,导体的电阻在ρ、S不变的情况下,R与l成正比,对应题中a到b距离(b-a),在ρ、l不变的情况下,电阻R与面积S成反比,对应题中2πab,A、B、C三项错误,DR1、R2是用相同金属材料制成的电阻,其上、下表面分别是边长为a、b的正方形,厚度分别为d1、d2,连接方式如图所示。下列说法正确的是()。A.电阻R1、R2之比为d1∶d2B.通过R1、R2的电流之比为b∶aC.R1、R2的电功率之比为d12D.R1、R2两端电压之比为d2∶d1答案D解析由电阻定律知,R1、R2的电阻之比R1∶R2=ρaad1:ρbbd2=d2∶d1,A项错误;两个电阻串联,则通过R1、R2的电流之比为1∶1,B项错误;R1、R2消耗的电功率之比P1P2=I2R1I2R2=d2d1,C项错误考点三焦耳定律与电路功率一、电功和电功率1.电功(用W表示):电路中①力对定向移动的电荷所做的功(或者说电路中的电流所做的功)。

(1)电功的计算公式:W=②。

(2)在国际单位制中的单位:焦耳,符号为J。常用的单位:千瓦时(kW·h),也称“度”,1kW·h=3.6×106J。(3)电流做功的过程就是③能转化为其他形式能的过程。

2.电功率(用P表示):电流在一段电路中所做的功与通电时间的比值。(1)电功率的计算公式:P=Wt=④(2)在国际单位制中的单位:瓦特,符号为W。(3)电功率是表示电流做功快慢的物理量。二、电热和热功率1.电热(用Q表示):电流通过导体产生的热量。(1)电热的计算公式:Q=⑤。

(2)注意:Q=⑥,物理学上叫作焦耳定律。

※焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比,即Q=I2Rt。2.热功率:单位时间内的发热量。(1)热功率的计算公式:P热=⑦。

(2)热功率是表示电流发热快慢的物理量。三、电路中的能量转化从能量转化与守恒的角度看,电动机从电源获得能量,一部分转化为机械能,还有一部分转化为内能(热能),即P电=⑧+⑨,其中P电=⑩,P热=。

答案①静电力②UIt③电④UI⑤I2Rt⑥I2Rt⑦I2R⑧P机⑨P热⑩UII2R如图所示,当电动机接上电源后,会带动风扇转动,回答下列问题:(1)电动机未转动时,线圈电阻如何计算?(2)电动机转动时,探究线圈两端电压与线圈电阻损失电压之间的大小关系。(3)风扇正常工作时,涉及哪些功率?各功率间的关系如何?答案(1)电动机未转动时,线圈可视为纯电阻电路,电阻可由两端电压与通过的电流来确定。(2)设线圈两端电压为U,线圈因电阻损失电压为Ur,若电流为I,机械功率为ΔP,由能量守恒定律,有IU=ΔP+IUr>IUr,即U>Ur。(3)风扇正常工作时,涉及的功率有输入功率、发热功率、机械功率或输出功率。机械功率等于输入功率减去发热功率。角度1串、并联电路的分析与计算(多选)有三个电阻的阻值及额定电流分别为R1=10Ω、I1=1A,R2=20Ω、I2=2A,R3=5Ω、I3=2A。将它们以不同方式组合,组成的电路分别如图1、图2、图3所示。下列说法正确的是()。A.图1中电路两端允许加载的最大电压为60VB.图2中电路允许通过的最大电流为3.5AC.图3中电路两端允许加的最大电压为17.5VD.图3中电路允许通过的最大电流为2A答案BC解析图1中三个电阻是串联关系,串联电路中的电流处处相等,所以图1中要保证三个电阻的安全,电路中的最大电流I1=1A,根据欧姆定律可得,电路两端允许加载的最大电压Umax=I1(R1+R2+R3)=35V,A项错误;图2中三个电阻是并联关系,并联电路各支路电压相等,根据U=IR计算出各电阻两端允许加载的最大电压,分别是U1=10V,U2=40V,U3=10V,要保证三个电阻安全,图2中电路两端允许加载的最大电压为10V,当电路两端加载的电压为10V时,电路允许通过的最大总电流Imax=UmaxR1+UmaxR2+UmaxR3=1010+1020+105A=3.5A,B项正确;在图1和图2的分析中,已经知道,R1、R2的额定电压分别是10V和40V,故图3中并联部分允许承受的最大电压Umax'=10V,该部分的最大电流Imax'=Umax'R1+Umax'R2=1010+1020A=1.5A,又知R3的额定电流I3=2A,故整个电路允许通过的最大电流Imax″=Imax'=1.5在串联电路中,会出现限流现象,即不同电阻允许通过的电流不一样,串联电路允许通过的最大电流由额定电流最小的那个电阻决定。在并联电路中,会出现限压现象,即不同电阻两端允许加载的电压不一样,并联电路两端允许加载的最大电压由额定电压最小的那个电阻决定。另外,要谨记:对于串联电路,R总大于任一电阻阻值,一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻。对于并联电路,R总小于任一电阻阻值,一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。但是,无论串联电路还是并联电路,其中任一电阻增大或减小,总电阻都随之增大或减小。(2024届海淀区模拟)某实验小组设计的具有两个量程的电流表如图所示,已知表头的满偏电流为Ig,定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时,电流表的量程为I1,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为I2。下列说法正确的是()。A.I1=2IgB.I2=3IgC.若仅使R1阻值变小,则I1和I2均变大D.若仅使R2阻值变小,则I1和I2均变大答案C解析设R1=R2=Rg=R,根据电路结构可知I1=Ig+Ig(R2+Rg)R1=3Ig,I2=Ig+IgRgR1+R2=1.5Ig,A、B两项错误;因为I1=Ig+Ig(R2+Rg)R1,I2=Ig+IgRgR1电表的改装问题,就是串联电路与并联电路的分析问题。当小量程的电流表改装成电压表时,采用串联电路,这时要抓住串联电路电流相等的特点,采用欧姆定律列式分析;当小量程的电流表改装成大量程的电流表时,采用并联电路,这样要抓住并联电路电压相等的特点,采用欧姆定律列式分析。角度2电路中的能量转化问题纯电阻电路与非纯电阻电路的比较比较项目纯电阻电路非纯电阻电路实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等工作中的电动机、电解槽、日光灯等能量转化电路中消耗的电能全部转化为内能W=Q电路中消耗的电能除转化为内能外,还转化为其他形式的能W>Q电功的计算W=UIt=I2Rt=U2W=UIt电热的计算Q=UIt=I2Rt=U2Q=I2Rt电功率的计算P=UI=I2R=UP=UI热功率的计算P热=UI=I2R=UP热=I2R在现代社会中电热水壶已进入千家万户,如果将一电热水壶接在220V的电源两端,经时间t0电热水壶的开关自动断开。若不计热量损失、电阻丝的阻值不受温度的影响。下列说法正确的是()。A.如果将电热水壶接在110V的电源两端,需经2t0的时间电热水壶的开关自动断开B.如果将电热水壶接在110V的电源两端,需经16t0的时间电热水壶的开关自动断开C.如果将电热水壶接在55V的电源两端,需经4t0的时间电热水壶的开关自动断开D.如果将电热水壶接在55V的电源两端,需经16t0的时间电热水壶的开关自动断开答案D解析设电热水壶电热丝的电阻为R,则经过t0的时间,220V的电压产生的热量Q=U2Rt0=(220V)2Rt0。若U1=110V,需要产生相同的热量Q=U12Rt1=(110V)2Rt1,解得t1=4t0,A、B两项错误;若U2=55V,需要产生相同热量开关才能自动断开,由Q=U22Rt1=(55某款小型电风扇的铭牌如图。当在该小电风扇上加3V电压时,它不转动,测得此时通过它的电流为0.6A,则下列说法正确的是()。FS-69电风扇规格100mm额定电压6V额定功率2.4WA.小电风扇的内阻为0.5ΩB.当在小电风扇上加6V电压时,通过的电流为1.2AC.小电风扇正常工作时的机械功率为2.4WD.小电风扇正常工作时的热功率为0.8W答案D解析小风扇不转时,电路为纯电阻电路,根据欧姆定律可得R=UI=5Ω,A项错误;当电压为6V时,风扇正常工作,由公式可得I=PU=2.46A=0.4A,B项错误;风扇正常工作时机械功率P机械=UI-I2R=2.4W-(0.4)2×5W=1.6W,C项错误;风扇热功率P热=I2R=0.8W解决电路中的能量转化问题,关键是明确电能的转化情况。对于纯电阻电路,电能全部转化为内能,因此有P电=P热。对于非纯电阻电路问题,例如含电动机的电路,当电动机正常工作时,从能量转化与守恒的角度看,电动机从电源获得能量,一部分转化为机械能,还有一部分转化为热能,即P电=P机+P热,其中P电=UI,P热=I2R。当电动机不能正常工作(转动)时,P机=0,电路转化为纯电阻电路,此时电动机从电源获得的能量全部转化为热能,即P电=P热。见《高效训练》P731.氚核

13H发生β衰变成为氦核

23He。假设含氚材料中

13H发生β衰变产生的电子可以全部定向移动,在3.2×104s时间内形成的平均电流为5.0×10-8A。已知电子的电荷量为1.6×10-19C,则在这段时间内发生β衰变的氚核

A.5.0×1014 B.1.0×1016C.2.0×1016 D.1.0×1018答案B解析由q=It,ne=q联立解得n=1.0×1016。2.某款理发用的电吹风的电路如图所示,它主要由电动机M和电热丝R构成。在闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220V,吹冷风时的功率为120W,吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风,下列说法正确的是()。A.电热丝的电阻为55ΩB.电动机的电阻为12103C.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒钟消耗的电能为120JD.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为880J答案A解析电吹风吹热风时,电热丝消耗的功率P=1000W-120W=880W;对电热丝,由P=U2R可得电热丝的电阻R=U2P=2202880Ω=55Ω,A项正确。因为不知道电动机线圈的发热功率,所以电动机线圈的电阻无法计算,B项错误。当电吹风吹冷风时,电热丝没有工作,C项错误。当电吹风吹热风时,3.(多选)对于一根常温下阻值为R的均匀金属丝,下列说法正确的是()。A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10RB.常温下,若将金属丝从中点对折起来,则电阻变为14C.若加在金属丝两端的电压从零逐渐增大到U0,则任一状态下的UID.若把金属丝的温度降低到绝对零度附近,则电阻率可能会突然变为零答案BD解析设金属丝的体积为V,原长为L,横截面积为S,由电阻定律可得R=ρLS=ρL2V,常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为100R,A项错误;常温下,若将金属丝从中点对折起来,则电阻变为14R,B项正确;若加在金属丝两端的电压增大,金属丝发热,金属丝的电阻率随温度的升高而增大,由R=ρLS可知,电阻变大,由R=UI可知,UI的比值变大,C项错误;若把金属丝的温度降低到绝对零度附近4.用某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线如图所示,在图线上取一点M,其坐标为(U0,I0),其中过M点的切线与横轴正向的夹角为β,MO与横轴的夹角为α。下列说法正确的是()。A.该电阻的阻值随其两端电压的升高而减小B.该电阻的阻值随其两端电压的升高而增大C.当该电阻两端的电压U=U0时,其阻值为1tanαD.当该电阻两端的电压U=U0时,其阻值为tanβΩ答案A解析由题图可知,图线上点与坐标原点O点的连线的斜率表示电阻的倒数,随着电压的增大,斜率变大,该电阻的阻值变小,A项正确,B项错误;当该电阻两端的电压U=U0时,该电阻的阻值R=U0I0,因为纵坐标与横坐标的标度不确定,所以不能用R=1tanα计算电阻的阻值,也不能用R=tanβ计算电阻的阻值5.(多选)在如图1所示的电路中,L1、L2、L3为三个规格相同的小灯泡,这种小灯泡的I-U特性曲线如图2所示。在开关S闭合后,电路中的总电流为0.25A,则此时()。A.L1两端电压为L2两端电压的2倍B.L1消耗的电功率为0.75WC.L2的电阻为4ΩD.L1、L2消耗的电功率的比值大于12答案BD解析电路中的总电流为0.25A,则L1中电流为0.25A,由小灯泡的伏安特性曲线可知,L1两端电压为3.0V,L1消耗的电功率P1=U1I1=0.75W,B项正确;根据并联电路规律可知,L2中电流为0.125A,由小灯泡的伏安特性曲线可知,L2两端电压小于0.5V,所以L1两端电压比L2两端电压的6倍还大,A项错误;由欧姆定律可知,L2的电阻R2=U2I2=0.40.125Ω=3.2Ω≠4Ω,C项错误;L2消耗的电功率P2=U2I2<0.5×0.125W=0.0625W,L1、L2消耗的电功率的比值P1P26.(多选)导体a、b的伏安特性曲线如图所示,若导体a的电阻为R1,导体b的电阻为R2,则下列说法正确的是()。A.R1∶R2=1∶3B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C.将R1与R2串联后接于电源上,则二者功率之比P1∶P2=1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上,则通过二者的电流之比I1∶I2=1∶3答案AC解析在线性元件的伏安特性曲线(I-U图像)中,图线的斜率表示电阻的倒数。由图可得R1∶R2=1∶3,A项正确;把R1拉长到原来的3倍长后,横截面积变为原来的13,由电阻定律可得,电阻变为原来的9倍,B项错误;在串联电路中,通过各元件的电流相等,所以将R1与R2串联后接于电源上后电流之比I1∶I2=1∶1,由公式P=I2R得,功率之比P1∶P2=1∶3,C项正确;在并联电路中,各元件的电压相等,电流与电阻成反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流之比I1∶I2=3∶1,D7.一车载加热器发热部分的电路如图所示,a、b、c是三个接线端点。当该电路以3种不同的方式接在输出电压为u的电源两端时,它们的功率分别为Pab、Pac、Pbc,则下列关系式正确的是()。A.Pab>Pbc B.Pab=PacC.Pac=Pbc D.Pab<Pac答案D解析接a、b时,电路的总电阻Rab=90R19;接a、c时,电路的总电阻Rac=18R19;接b、c时,电路的总电阻Rbc=90R19。不管是接哪两个点,电压不变,根据P=U2R,可知P8.长度为L的均匀金属丝总电阻为R,将它弯成如图所示的圆形闭合导线环,A、B、C、D四点将圆环等分。将A、C两点接入输出电压恒为U的电源上,则圆环消耗的功率为P。若将A、B两点接入同样的电源上,则圆环消耗的功率为()。A.43P B.34P C.316P D答案A解析导线环每一等份的电阻为14R。当A、C点接入电路中时,总电阻R1=14R;当A、B点接入电路中时,总电阻R2=316R;由P=U2R得P2∶P1=R1∶R2=4∶3,又P1=P,可得P2=9.(多选)刀片电池的电池包