2025届高考物理一轮复习第八章恒定电流第1讲电路的基本概念和规律学案粤教版

PAGE23-第八章恒定电流[高考导航]考点内容要求全国卷三年考情分析202420242024欧姆定律ⅡⅠ卷·T23：探讨小灯泡的伏安特性曲线Ⅱ卷·T23：测微安表的内阻，实物连线Ⅲ卷·T23：多用电表Ⅰ卷·T23：热敏电阻的阻值随温度变更的曲线Ⅱ卷·T22：电表的改装Ⅲ卷·T23：电阻的测量、实物连线Ⅰ卷·T23：电表改装及相关学问Ⅱ卷·T23：结合动态电路考查考生对试验原理的理解以及对试验数据的处理Ⅲ卷·T23：电流表改装成欧姆表并标示刻度、校准的试验电阻定律Ⅰ电阻的串联、并联Ⅰ电源的电动势和内阻Ⅱ闭合电路的欧姆定律Ⅱ电功率、焦耳定律Ⅰ试验八：测定金属的电阻率(同时练习运用螺旋测微器)试验九：描绘小电珠的伏安特性曲线试验十：测定电源的电动势和内阻试验十一：练习运用多用电表第1讲电路的基本概念和规律学问要点一、欧姆定律1.电流(1)形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压。(2)标矢性：电流是标量，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。(3)三个表达式：①定义式：I＝eq\f(q,t)；②确定式：I＝eq\f(U,R)；③微观表达式I＝nqvS。2.欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。(2)公式：I＝eq\f(U,R)。(3)适用条件：适用于金属和电解质溶液，适用于纯电阻电路。二、电阻定律1.电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关。(2)表达式：R＝ρeq\f(l,S)。2.电阻率(1)计算式：ρ＝Req\f(S,l)。(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。(3)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度上升而增大，半导体的电阻率随温度上升而减小。三、电阻的串联、并联串联电路并联电路电路图基本特点电压U＝U1＋U2＋U3U＝U1＝U2＝U3电流I＝I1＝I2＝I3I＝I1＋I2＋I3总电阻R总＝R1＋R2＋R3eq\f(1,R总)＝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、电功率、焦耳定律1.电功(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。(2)公式：W＝qU＝IUt。(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。2.电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢。(2)公式：P＝eq\f(W,t)＝IU。3.焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量。(2)计算式：Q＝I2Rt。4.热功率(1)定义：单位时间内的发热量。(2)表达式：P＝eq\f(Q,t)＝I2R。基础诊断1.(2024·4月浙江选考，2)下列器件中是电容器的是()解析A是滑动变阻器，C是电阻箱，D是定值电阻，B是电容器，故B正确。答案B2.(2024·浙江模拟)欧姆不仅发觉了欧姆定律，还探讨了电阻定律，有一个长方体的金属电阻，材料分布匀称，边长分别为a、b、c，且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻值最小的是()答案A3.两导体的I－U关系如图1所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()图1A.R1∶R2＝1∶3B.R1∶R2＝3∶1C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比为I1∶I2＝1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比为I1∶I2＝1∶1解析依据I－U图象知，图线的斜率大小等于电阻阻值的倒数，所以R1∶R2＝1∶3，故A正确，B错误；串联电路电流到处相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1∶I2＝1∶1，故C错误；并联电路，电压相等，电流比等于电阻阻值的反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1∶I2＝3∶1，故D错误。答案A4.[人教版选修3－1·P47·说一说改编]如图2所示，是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是()图2A.加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大B.加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小C.无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件D.二极管加正向电压时，电流随电压变更是一条直线答案C5.四盏灯泡接成如图3所示的电路。a、c灯泡的规格为“220V40W”，b、d灯泡的规格为“220V100W”，各个灯泡的实际功率分别为Pa、Pb、Pc、Pd且都没有超过它的额定功率。则这四盏灯泡实际消耗功率大小关系是()图3A.Pa＝Pc＜Pb＝Pd B.Pa＝Pc＞Pb＞PdC.Pa＜Pc＜Pb＜Pd D.Pa＜Pc＜Pb＝Pd答案A电流的理解及计算考向电流的定义式应用I＝eq\f(q,t)计算时应留意：若导体为金属，则q为通过导体横截面全部自由电子带电荷量的肯定值；若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子定向移动方向相反，但形成的电流方向相同，故q为正、负离子带电荷量的肯定值之和。【例1】如图4所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。设元电荷为e，则以下说法正确的是()图4A.溶液内电流方向从A到B，电流大小为eq\f(n1e,t)B.溶液内电流方向从B到A，电流大小为eq\f(n2e,t)C.溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B，电流大小为eq\f(（n1＋n2）e,t)解析电解液中通过一截面的电荷量应为n1e＋n2e，则电流为I＝eq\f(q,t)＝eq\f(（n1＋n2）e,t)。电流方向为正电荷定向移动方向，为A→B，选项D正确。答案D考向电流的微观表达式设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则：(1)柱体微元中的总电荷量Q＝nLSq。(2)电荷通过横截面的时间t＝eq\f(L,v)。(3)电流的微观表达式为I＝eq\f(Q,t)＝nqSv。【例2】如图5所示，一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()图5A.eq\f(mv2,2eL) B.eq\f(mv2Sn,e)C.ρnev D.eq\f(ρev,SL)解析欧姆定律I＝eq\f(U,R)，电流的微观表达式I＝neSv，电阻定律R＝ρeq\f(L,S)，则金属棒内场强大小为E＝eq\f(U,L)＝eq\f(IR,L)＝ρnev，故选项C正确。答案C1.关于电流，下列说法中正确的是()A.通过导线横截面的电荷量越多，电流越大B.电荷运动的方向即为电流方向C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D.因为电流有方向，所以电流强度是矢量解析据I＝eq\f(q,t)可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，并非通过导线横截面的电荷量越多，电流就越大，故A错误，C正确；正电荷定向移动的方向规定为电流方向，选项B错误；电流有大小和方向，但它是标量，故D错误。答案C2.(多选)如图6所示，半径为R的橡胶圆环匀称带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，将产生等效电流。下列说法正确的是()图6A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C.若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，则电流将变大D.若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，则使环的半径增大，则电流将变小解析环转动一周的时间为t＝eq\f(2π,ω)，一周内通过某一横截面的电荷量为Q，则电流为I＝eq\f(q,t)＝eq\f(Q,\f(2π,ω))＝eq\f(Qω,2π)，若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，A正确；若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，B正确；若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，对电流没有影响，C、D错误。答案AB对电阻、电阻率的理解1.电阻与电阻率的关系2.电阻的确定式和定义式(1)电阻的确定式R＝ρeq\f(l,S)，指明白电阻的确定因素，适用于粗细匀称的金属导体和浓度匀称的电解液。(2)电阻的定义式R＝eq\f(U,I)，供应了一种测量电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关，适用于任何纯电阻电路。【例3】如图7所示，厚薄匀称的矩形金属薄片边长为ab＝10cm，bc＝5cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流强度为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为()图7A.0.5A B.1AC.2A D.4A解析设金属薄片厚度为D，依据电阻定律公式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)；依据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比。故两次电流之比为4∶1，故其次次电流为0.5A，故选项A正确。答案A1.(多选)对于一根常温下阻值为R的匀称金属丝，下列说法中正确的是()A.常温下，若将金属丝匀称拉长为原来的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eq\f(1,4)RC.若加在金属丝两端的电压从零渐渐增大到U0，则任一状态下的eq\f(U,I)的值不变D.若把金属丝温度降低到肯定零度旁边，则电阻率会突然变为零答案BD2.(2024·宁波期末)两根粗细相同、材质不同的金属棒A、B串联接入电路，已知两棒长度之比LA∶LB＝2∶1，电阻率之比ρA∶ρB＝1∶2，则下列说法正确的是()A.A棒两端电压小于B棒两端电压B.通过两棒的电流不相等C.两棒电阻相等D.电流流过两棒产生的热功率不相等解析依据R＝ρeq\f(L,S)可知，金属棒A、B的电阻之比为1∶1，C正确；将A、B两棒串联在电路中，通过两棒的电流相等，B错误；依据U＝IR可知，A棒两端电压等于B棒两端电压，A错误；依据P＝I2R可知，电流流过两棒产生的热功率相等，D错误。答案C欧姆定律与伏安特性曲线1.电阻的确定式和定义式的比较公式R＝ρeq\f(l,S)R＝eq\f(U,I)区分电阻的确定式电阻的定义式说明白导体的电阻由哪些因素确定，R由ρ、l、S共同确定供应了一种测电阻的方法——伏安法，R与U、I均无关只适用于粗细匀称的金属导体和浓度匀称的电解质溶液适用于任何纯电阻导体2.应用伏安特性曲线的几点留意(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线。(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。(3)伏安特性曲线为直线时，图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，则电阻越小，故图8甲中Ra＜Rb。图8(4)伏安特性曲线为曲线时，如图乙所示，导体电阻Rn＝eq\f(Un,In)，即电阻要用图线上点Pn的坐标(Un，In)来计算，或者用曲线上某点与坐标原点连线的斜率等于该点对应电阻的倒数关系来计算，不能用该点的切线斜率来计算。【例4】(多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学探讨白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图9所示。图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，U0、I0为已知，则()图9A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小B.在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβC.在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0D.在A点，白炽灯的电阻可表示为eq\f(U0,I0)解析白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项A错误；在A点，白炽灯的电阻可表示为eq\f(U0,I0)，不能表示为tanβ或tanα，故选项B错误，D正确；在A点，白炽灯的功率可表示为U0I0，选项C正确。答案CD1.(2024·安徽省黄山市质检)如图10所示是电阻R的I－U图象，图中α＝45°，由此得出()图10A.欧姆定律适用于该元件B.电阻R＝0.5ΩC.因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝eq\f(1,tanα)＝1.0ΩD.在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0C解析依据数学学问可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，欧姆定律适用，A正确；依据电阻的定义式R＝eq\f(U,I)可知，I－U图象斜率的倒数等于电阻R，则得R＝eq\f(10,5)Ω＝2Ω，B错误；由于I－U图象中横、纵坐标的标度不同，故不能干脆依据图象的斜率求电阻，C错误；由题图知，当U＝6.0V时，I＝3.0A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是q＝It＝3.0×1C＝3.0C，D错误。答案A2.(多选)在如图11甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时()图11A.L1的电阻为12ΩB.L1的电压为L2电压的2倍C.L1消耗的电功率为0.75WD.L1、L2消耗的电功率的比值等于4∶1解析电路中的总电流为0.25A，L1中电流为0.25A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0V，L1消耗的电功率为P＝UI＝0.75W，故选项C正确；依据并联电路规律，L2中电流为0.125A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3V，L1的电压大约为L2电压的10倍，故选项B错误；L1的电阻为R＝eq\f(U,I)＝eq\f(3.0,0.25)Ω＝12Ω，故选项A正确；L2消耗的电功率为P＝UI＝0.3×0.125W＝0.0375W，L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1，故选项D错误。答案AC电阻的串、并联及电表的改装考向串、并联电路的特点(1)串联电路串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。若n个相同的电阻串联，总电阻R总＝nR。(2)并联电路①并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻。②n个相同的电阻并联，总电阻等于其中一个电阻的eq\f(1,n)，即R总＝eq\f(1,n)R。③两个电阻并联时的总电阻R＝eq\f(R1R2,R1＋R2)，当其中任一个增大或减小时，总电阻也随之增大或减小。由此知：多个电阻并联时，其中任一个电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小。(3)无论是串联电路，还是并联电路，或者是混联电路，其中任何一个电阻增大(或减小)，总电阻就增大(或减小)。【例5】如图12所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值均为2Ω。电流表内阻不计，在B、C两点间加上6V的电压时，电流表的示数为()图12A.0 B.1AC.1.5A D.2A解析电流表内阻不计，则A、C两点相当于用导线连在一起，当在B、C两点间加上6V的电压时，R2与R3并联，然后与R1串联，电流表测量的是通过电阻R2的电流。等效电路图如图所示。电路中的总电阻R总＝R1＋eq\f(R2R3,R2＋R3)＝3Ω，干路中的电流为I总＝eq\f(UBC,R总)＝eq\f(6,3)A＝2A，由于R2与R3相等，所以电流表的示数为1A，B正确。答案B考向电表的改装改装为电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U＝IgR＋IgRg，所以R＝eq\f(U,Ig)－RgIgRg＝(I－Ig)R，所以R＝eq\f(IgRg,I－Ig)改装后的电表内阻RV＝R＋Rg＞RgRA＝eq\f(RRg,R＋Rg)＜Rg【例6】如图13所示，其中电流表的量程为0.6A，表盘匀称划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的eq\f(1,2)；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是()图13A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A解析将接线柱1、2接入电路时，R1的阻值等于电流表内阻的eq\f(1,2)，通过电流表的电流为通过R1的eq\f(1,2)，接线柱1、2间流过的电流为0.02A的3倍，每一小格表示0.06A，选项A、B错误；将接线柱1、3接入电路时，电流表先与R1并联，再与R2串联，而串联对电流没影响，故每一小格仍表示0.06A，故选项C正确，D错误。答案C1.(多选)如图14所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，下列说法正确的是()图14A.甲表是电流表，R增大时量程增大B.甲表是电流表，R增大时量程减小C.乙表是电压表，R增大时量程增大D.乙表是电压表，R增大时量程减小解析由电表的改装原理可知，电流表应是G与R并联，改装后加在G两端的最大电压Ug＝IgRg不变，所以并联电阻R越大，I＝Ig＋IR越小，即量程越小，A错误，B正确；电压表应是G与R串联，改装后量程U＝IgRg＋IgR，可知R越大，量程越大，C正确，D错误。答案BC2.(多选)一个T形电路如图15所示，电路中的电阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω，另有一测试电源电动势为100V，内阻忽视不计。则()图15A.当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是40ΩB.当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40ΩC.当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80VD.当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80V解析当cd端短路时，R2与R3并联，总电阻为30Ω，后与R1串联，a、b间等效电阻为40Ω，A项正确；当a、b端短路时，R1与R3并联，总电阻为8Ω，后与R2串联，c、d间等效电阻为128Ω，B项错误；当a、b两端接通测试电源时，电阻R2未接入电路，c、d两端的电压即为R3两端的电压，为Ucd＝eq\f(40,50)×100V＝80V，C项正确；当c、d两端接通测试电源时，电阻R1未接入电路，a、b两端的电压即为R3两端的电压，为Uab＝eq\f(40,160)×100V＝25V，D项错误。答案AC电功、电热、电功率和热功率1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较纯电阻电路非纯电阻电路实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等工作中的电动机、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＝eq\f(U2,R)tW＝UIt电热的计算Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)tQ＝I2Rt2.非纯电阻电路的分析思路：处理非纯电阻电路问题时，要擅长从能量转化的角度动身，围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”分析、求解。【例7】(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械能损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则()自重40kg额定电压48V载重75kg额定电流12A最大行驶速度20km/h额定输出功率350WA.电动机的输入功率为576WB.电动机的内电阻为4ΩC.该车获得的牵引力为104ND.该车受到的阻力为63N解析由于U＝48V，I＝12A，则P＝IU＝576W，故选项A正确；因P入＝P出＋I2r，r＝eq\f(P入－P出,I2)＝eq\f(576－350,122)Ω＝1.57Ω，故选项B错误；由P出＝Fv＝Ffv，F＝Ff＝63N，故选项C错误，D正确。答案AD1.如图16所示为某家庭运用的智能电饭锅的铭牌。假定该家庭用此电饭锅每天煮饭两次，每次在额定功率下工作30分钟，电价1kW·h为0.54元。则该电饭锅()图16A.工作时的额定电流为0.41AB.保温时的电流为0.2AC.每次煮饭需消耗电能4.5kW·hD.一年因煮饭而产生的电费约为177元解析由题中所给信息知：额定电流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(900,220)A＝4.1A，选项A错误；保温时电流I′＝eq\f(P′,U)＝eq\f(30,220)A＝0.14A，选项B错误；每次煮饭消耗电能E1＝900×10－3kW×eq\f(1,2)h＝0.45kW·h，选项C错误；一年因煮饭而产生的电费0.45×2×365×0.54元＝177.39元，选项D正确。答案D2.如图17所示，某品牌电动汽车电池储存的电能为60kW·h，充电时，直流充电桩的充电电压为400V，充电时间为4.5h，充电效率为95%。汽车以v＝108km/h的速度在高速马路匀速行驶时，输出功率为15kW，转化成机械能的效率为90%，则()图17A.充电电流约为33AB.匀速行驶距离可达432kmC.匀速行驶时每秒钟消耗电能为1.5×104JD.匀速行驶时所受阻力为500N解析电能E＝60kW·h＝6×104W·h，由W＝UIt可知，充电电流I＝eq\f(\f(6×104,95%),400×4.5)A＝35A，故A错误；汽车能匀速行驶的时间t＝eq\f(60×90%,15)h＝3.6h，故汽车匀速行驶的最大距离为x＝vt＝108×3.6km＝388.8km，故B错误；匀速行驶时每秒钟输出的机械能W＝Pt＝15×103×1J＝1.5×104J，因消耗的电能中有一部分转化为内能，故消耗的电能肯定大于1.5×104J，故C错误；匀速行驶时，v＝108km/h＝30m/s，F＝f，由P＝Fv＝fv,可得f＝eq\f(1.5×104,30)N＝500N，故D正确。答案D课时作业(时间：40分钟)基础巩固练1.(多选)下列说法正确的是()A.依据R＝eq\f(U,I)可知，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B.不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压变更时导体的电阻不变C.依据ρ＝eq\f(RS,l)可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关答案BD2.如图1所示为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()图1A.电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变B.在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值C.在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值D.在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值解析由题图可知，电阻A图线上各点与O的连线的斜率越来越大，故电阻A的阻值随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，选项A错误；两图线的交点处，电流和电压均相同，由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，选项B正确，C、D错误。答案B3.如图2所示为一磁流体发电机示意图，A、B是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入，在t时间内有n个自由电子落在B板上，则关于R中的电流大小及方向推断正确的是()图2A.I＝eq\f(ne,t)，从上向下 B.I＝eq\f(2ne,t)，从上向下C.I＝eq\f(ne,t)，从下向上 D.I＝eq\f(2ne,t)，从下向上解析由于自由电子落在B板上，阳离子落在A板上，因此R中的电流方向为自上而下，电流大小I＝eq\f(q,t)＝eq\f(ne,t)，A正确。答案A4.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2V电压的电路中，正常工作时的电流是1A，此时，电动机的输出功率是P出；假如在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P热，则()A.P出＝2W，P热＝0.5WB.P出＝1.5W，P热＝8WC.P出＝2W，P热＝8WD.P出＝15W，P热＝0.5W解析电动机不转，r＝eq\f(U1,I1)＝0.5Ω。正常工作时，P电＝U2I2＝2×1W＝2W，P热′＝Ieq\o\al(2,2)r＝0.5W，故P出＝P电－P热′＝1.5W。转子突然被卡住，相当于纯电阻，此时I3＝eq\f(2,0.5)A＝4A，P热＝Ieq\o\al(2,3)r＝8W，故B正确。答案B5.如图3所示是小王老师的电动车，它运用“48V0.5kW”电机，由4个“12V20A·h”的电池串联起来供电，车上前大灯的灯泡规格是“48V20W”，尾灯和4个转向灯的灯泡都是“48V10W”。小王老师晚值班后，骑上该车并开启前大灯和尾灯，以最大速度匀速骑行20分钟回到家。在此过程中，电动车消耗的电能至少是()图3A.6.36×105J B.6.84×105JC.3.6×104J D.8.4×104J解析E总＝0.5×103W×20×60s＋(20＋10)W×20×60s＝6.36×105J。答案A6.如图4所示的电路中，电源电动势为12V，内阻恒定且不行忽视。初始时刻，电路中的电流等于I0，且视察到电动机正常转动。现在调整滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，视察到电动机仍在转动。不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是()图4A.电源的热功率减小为初始时的一半B.电源的总功率减小为初始时的一半C.电动机的热功率减小为初始时的一半D.变阻器的功率减小为初始时的四分之一解析电源的内阻和电动机的内阻不变，依据公式P＝I2R知，电路中的电流减小为I0的一半，则电源的热功率减小为初始时的eq\f(1,4)，电动机的热功率减小为初始时的eq\f(1,4)，故A、C错误；电路中的电流减小为I0的一半，电源的电动势不变，依据P＝EI知，电源的总功率减小为初始时的一半，故B正确；电路中的电流减小为I0的一半，说明变阻器接入电路的电阻增大，由P＝I2R知，变阻器的功率大于初始时的eq\f(1,4)，故D错误。答案B7.(多选)如图5是有两个量程的电流表，当运用a、b两个端点时，量程为1A，当运用a、c两个端点时，量程为0.1A。已知表头的内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，则电阻R1、R2的值为()图5A.R1＝4.1Ω B.R1＝0.41ΩC.R2＝36.7Ω D.R2＝3.67Ω解析接a、b时，R1起分流作用，I1＝Ig＋eq\f(Ig（Rg＋R2）,R1)①接a、c时，R1＋R2起分流作用，I2＝Ig＋eq\f(IgRg,R1＋R2)②由①②联立，将I1＝1A，I2＝0.1A代入得R1＝0.41Ω，R2＝3.67Ω，故选项B、D正确。答案BD8.如图6所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍。当开关闭合后，三个志向电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2。关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法正确的是()图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倍解析设a的长度为L，横截面积为S，因为R＝eq\f(U,I)，而R＝ρeq\f(L,S)，a、b串联，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，选项C正确。答案C9.(多选)R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图7所示电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列推断正确的是()图7A.R1＝R2 B.R1＞R2C.U1＜U2 D.U1＝U2解析电流从导体的横截面流过，由电阻定律R＝ρeq\f(L,S)得R＝ρeq\f(a,ad)＝eq\f(ρ,d)，可见电阻与边长a无关，选项A正确；因外电阻相同，故路端电压相等，选项D正确。答案AD综合提能练10.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变更如图8所示，则下列说法中正确的是()图8A.加5V电压时，导体的电阻为5ΩB.加11V电压时，导体的电阻约是1.4ΩC.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小解析对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的eq\f(U,I)值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体在加5V电压时，eq\f(U,I)值为5，所以此时电阻为5Ω；当电压增大时，eq\f(U,I)值增大，即电阻增大。综合推断可知A、D正确。答案AD11.(多选)如图9所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L的规格为“2V0.4W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝4Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则()图9A.电源内阻为1ΩB.电动机的内阻为4ΩC.电动机正常工作电压为1VD.电源效率约为93.3%解析小灯泡正常工作时的电阻RL＝eq\f(U2,P)＝10Ω，流过小灯泡的电流I＝eq\f(P,U)＝0.2A。当开关S接1时，R总＝eq\f(E,I)＝15Ω，电源内阻r＝R总－R－RL＝1Ω，A正确；当开关S接2时，电动机M两