上海市2023-2024学年高二下学期合格考总复习7：电路（含答案解析）

电磁学（二）电路和欧姆定律◎目标导航一、串并联电路特点二、电阻定律三、实验金属导体电阻率的测量四、电动势五、闭合电路欧姆定律六、动态电路分析七、电功、电功率八、家庭电路◎知识精讲一、串并联电路特点1．串联电路的特点①各处的电流强度相等：②分压原理：电压与电阻成正比③电路的总电阻：规律：越串越大④电路两端的电压：2．并联电路的特点：①各支路电压相等：②分流原理:电流与电阻成反比③电路的总电阻：规律：越并越小④电路中的总电流：3．电流的微观表达式：(1)一段粗细均匀的导体，自由电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。导体电流：I=Qt=vtSnqt在金属导体中q=e，所以I＝neSv(2)计算通过导体的定向移动电荷数：Q=Itn=Q/q【例1】.如图所示电路中，各电阻阻值已标出．当输入电压时，输出电压．答案：1提示：先求总电阻，再根据串联电路电压和电阻成正比分配计算。二、电阻定律1导体的电阻：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。2．电阻定律：R＝ρeq\f(l,S)。3．电阻率ρ的相关因素(1)与导体材料有关：纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。(2)与导体的温度有关①有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响，常用来制作标准电阻。②金属的电阻率随温度的升高而增大，可制作电阻温度计。③当温度降低到特别低时导体电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。2．R＝ρeq\f(l,S)与R＝eq\f(U,I)的比较公式R＝ρeq\f(l,S)R＝eq\f(U,I)区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻由导体的哪些因素决定，可以说R与l成正比，与S成反比提供了求电阻的方法，并不能说电阻与U和I有关系【例2】．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc。当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为()A．4IB．2IC．eq\f(1,2)ID．eq\f(1,4)I答案：A提示：AB端连入时，ad是宽度，ab是长度；CD端连入时，ab是宽度，ad是长度。三、实验金属丝电阻率的测量1、实验原理：由R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)2．把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＝\f(U,I)))。电路原理如图所示。3．用刻度尺测量金属丝长度l，用螺旋测微器（或游标卡尺）测量得金属丝的直径，算出横截面积S。4．将测量的数据代入公式ρ＝eq\f(RS,l)求金属丝的电阻率。5．将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝Rxeq\f(S,l)＝eq\f(πd2U,4lI)。【例3】．“测量金属丝的电阻率”实验的电路如图所示。实验过程中：VVRAabPS（1）用__________测量金属丝长度，用__________（均选：A．刻度尺B．螺旋测微器）测量金属丝的直径，为减少误差进行多次测量求平均值，得到金属丝长度L和直径d。（2）根据电路图连接电路，开关S处于断开状态，滑动变阻器滑动片滑到_______端。闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组电压和电流。（3）根据实验数据，画出U–I图，图线的斜率就表示金属丝的阻值R。由此可知金属丝的电阻率ρ为_____（用L、d、R表示）。【答案】（1）A，B （2）a【解析】（1）用刻度尺测金属丝长度，A对；螺旋测微器测量金属丝直径，B对（2）连接电路时，滑动变阻器的滑片滑到连入电路电阻最大的位置a。（3）QUOTEEQ\F(πRd2,4L)四、电动势和内阻1．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。2．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。3．电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。(3)定义式：E＝eq\f(W,q)。单位：伏特，符号是V。4．电动势和电压的区别相同点：单位都是伏特不同点：电压是表述电流做功，电能转化为其它形式能；电动势表述非静电力做功，其它形式能转化为电能。5．电路中做功过程(1)电源内部b→c：非静电力做功，电势升高，电势差为Ucb；c→d：静电力做功，电势降低，U内=Ir；d→d：非静电力做功，电势升高，电势差为Uad；(2)电源外部a→b：静电力做功，电势降低，U外=IR；电动势E=Ucb+Uad（非静电力做功角度）=U外+U内（静电力做功角度）6．内阻：电源内部导体的电阻，通常用r表示。(1)水果电池内阻很大，几乎不能提供持续电流。(2)干电池使用久了，内阻变大7．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。(1)通过额定电流可计算放电时间t=q/I(2)通过额定电压可计算电池静电力做功W=qU【例4】．如图，关于闭合电路，下列说法正确的是（）（A）电荷在电源外部受静电力作用而运动，在电源内部受非静电力作用而运动（B）图中a薄层和b薄层两区域是静电力做功的区域（C）电压和电动势这两个概念包含的能量转化方向相同（D）静电力和非静电力都使电荷做定向运动，对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相同答案：D提示：电源内部静电力和非静电力同时作用，A错误；a薄层和b薄层是非静电力做功区域，B错误；电压和电动势包含的能力转化方向不同，C错误；静电力在外电路使电流从正极流向负极，而非静电力在电源内部使电流从负极流向正极，所以静电力和非静电力使自由电荷定向移动的方向相同，D正确。【例5】．锂离子电池主要依靠锂离子（）在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池内部结构。某过程中从负极通过隔膜返回正极。锂电池的电动势为，则（）（A）电池正处于充电状态（B）电池内部电流方向从负极到正极（C）移动一个锂离子，需要消耗电能（D）电池容量的单位可表示为答案：B提示：外电路电流从正极流向负极，电池在放电，A错误；内部正电荷从负极流向正极，所以电流方向从负极到正极，B正确；移动1库仑的自由电荷，不是一个锂离子，需要消耗电能3.7J，C错误；电场容量是库仑，kwh是能量单位，D错误。五、闭合电路欧姆定律1．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。(2)表达式：I＝eq\f(E,R＋r)。(3)常见的变形公式：E＝U外＋U内。2．路端电压与电流的关系(1)公式：U＝E－Ir。(2)结论：①外电阻R减小→I增大→U减小。②外电路断路→I＝0→U＝E。③外电路短路→I＝eq\f(E,r)→U＝0。(3)电源的U-I图像，如图I，电阻的U-I如图II纵坐标轴交点为电源电动势E=3V图像斜率为电源内阻r=0.5Ω【例6】．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V答案：D提示：开路电压就是电动势，由短路电流算出内阻。六、动态电路分析（1）一般方法：先判断电阻的变化，在闭合电路中，只要有一个电阻增大，则外电阻增大，外电压增大，干路中电流减小，反之，外电压越小，干路电流增大。（2）“并同串反”：与变化电阻串联（不论直接串联还是间接“串联”）的其他用电器的电流的变化，总是与该电阻的变化相反；而跟变化电阻并联（不论直接并联还是间接“并联”）的支路中电流的变化，总是与该电阻的变化相同。【PLR1R2SV例7】.如图PLR1R2SVA．电压表示数减小，灯L变暗B．电压表示数减小，灯L变亮C．电压表示数增大，灯L变暗D．电压表示数增大，灯L变亮答案：C提示：内阻变大，并联的电压表示数变大，串联的电灯变暗。七、电功、电功率1． 电功：W=Uq=UIt，这是计算电功普遍适用的公式。2． 电功率:P=W3．焦耳定律（1）电热：由于导体的电阻，使电流流过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分叫电热。（2）计算公式（焦耳定律）：QUOTE，这是普遍适用的电热计算公式。焦耳定律是电流热效应的实验规律，凡是要计算电热，都应首选焦耳定律。（3）热功率：单位时间内电流产生的热量。。4.电源功率、电源输出功率、电源消耗功率和电源效率电源功率QUOTE电源输出功率电源消耗功率电源效率【例8】.有一盏标着“220V60W”字样的白炽灯，现将它接在110V的电压下工作，忽略白炽灯电阻变化，则实际功率与额定功率之比为（）。A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1答案：C提示：P=U2/R【例9】．如图所示，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，电源的电动势为6V，内电阻r＝2Ω。开关S闭合时，电压表读数为______V。开关S断开时，R1的电功率__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。答案：4变小提示：总电阻总电流外电路电压。S断开，相当于电阻增大，和它串联的R1功率变小。【例10】．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示，把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，忽略电源内阻，则电源电压和元件B的电功率分别是（）（A）2.0V

0.8W（B）2.5V

1.0W（C）4.5V

1.0W（D）4.5V

1.8W答案：C提示：电流=0.4A，则元件A两端电压=2.0V，元件B两端电压=2.5V，忽略电源内阻，E=U=U1+U2=4.5V；PB=UI=1W。【例11】．由某种材料制成的电器元件接在电路中时，通过的电流I与两端电压U的关系如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为____A；若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为______W。答案：11.5提示：画出电源的U-I图，和电器元件的图像交点即为实际电压、电流。两个这样的元件并联，仍以每个元件的两端电压U和电流I，做出电源的U-I图像：U=E-2Ir。八、家庭电路1.家庭电路组成：电能表，断路器，用电器，导线，开关组成(1)顺序：电能表-》断路器-》用电器，所有用电器都并联在相线和零线之间，互不影响。(2)相线L（火线）：相线与零线之间电压是220V。(3)零线N：变压器的中性点。原则上对地电压接近为0，但漏电时可能有一定电压。(4)地线E：接地，对地电压为0。用电器外壳接在地线上，漏电时电流流入大地，防止触电事故。2.氖泡验电笔(1)用拇指按住电笔后端的金属帽，用笔头轻触带电体。使检验部位、验电笔、人体和大地构成回路。(2)氖泡会发亮表示物体带电或是相线。不亮表示不带电或零线。【例12】．如下图所示是家庭电路正常工作的一部分，下列说法中正确的是（）A.导线B与大地之间的电压为220VB.保险丝能在有人触电时自动切断电路C.电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地D.闭合开关后，测电笔先后插入插座的左右插孔，氛管都发光【答案】C【解析】A、保险丝安装在火线上，A是火线，B是零线，零线B与大地之间电压为0V，A错；B、保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，但有人触电时电路中的电流不是很大，保险丝不会自动切断电路，B错；C、三孔插座已接地，当有金属外壳的用电器的插头插入三孔插座能使用电器的金属外壳接地，这样能防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故，C对；D、插座的左孔接零线，右孔接火线，所以测电笔插入插座的左孔时氖管不发光，插入插座的右插孔氖管发光，D错。◎巩固练习1.电源电动势的大小反映的是（）A.1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的电能转化为其他形式的能B.1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的其他形式的能转化为电能C.电源单位时间内传送电荷量的多少D.电流做功的快慢【答案】B【解析】电源电动势的物理意义表示电源把其他形式的能转化为电能的本领。电动势越大，电路中每通过1C的电荷量时，电源将其他形式的能转化为电能的数值就越多，故电动势的大小反映的是1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的其他形式能转化为电能，故ACD错误，B正确。2.将一电源电动势为E、内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是A.由U外=IR可知，外电压随I的增大而增大B.由U内=Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大C.由U=E-Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小D.由P=UI可知，电源的输出功率随输出电流I的增大而增大【答案】C【解析】A、U外=IR，电流增大时，外电阻减小，其乘积无法确定，A错B、由U内=Ir可知，电源两端的电压是外电压不是内电压，B错；C、由U外=E-Ir可知，当I增大时，外电压变小，C对；D、由P=（E-Ir）I=IE-I2r可知，电源的输出功率随着电流I的增大而先增大后减小，D错。3.“神舟六号”载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应。“神舟六号”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是()A． B． C． D．【答案】C【解析】电阳能电池每秒产生的电能为；则照到太阳能电池上的光能为QUOTE；故正确。4.农村居民院落或屋顶的光伏发电装置除满足居民家庭用电，还可向电网供电获得收益。太阳光垂直照射地面，在每平方米的面积上，平均每分钟能得到8.4×104J的太阳能量，如果我们能利用太阳能10%，那么在面积为50m2的屋顶上可以利用的太阳能的功率最大为()A、7kwB、8.4kwC、70kwD、420kw【答案】A【解析】令历时为，能够利用的太阳能根据功率的表达式有，解得，错误，正确。把t看作60s计算更合理。5.2021年2月24日，我国以"一箭三星"方式成功将遥感三十一号03组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像。(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照下将它们组成闭合回路时，则()A、电源的电动势为E=5VB、电阻两端的电压为U=4VC、电阻的电流为I=0.4AD、太阳能电池的内阻为5Ω【答案】D【解析】A、由欧姆定律得，当时，，由图线与纵轴的交点读出电源的电动势为，故错误；BC、根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为，电流为，故错误；D、根据闭合电路欧姆定律可知，硅光电池的内阻为：，故正确。图甲图乙6.光伏电池(太阳能电池)是一种清洁、"绿色"能源。在一定光照条件下，光伏电池有一定的电动势，但其内阻不是确定的值，内阻大小随输出电流的变化而变化。为了研究光伏电池内阻的变化特性，实验小组借助测电源、电动势和内阻的方法设计出实验电路如图甲所示，改变电阻箱R的阻值，实验测得电流表示数I和电压表示数图甲图乙(1)根据表中数据，选用适当的标度在图乙中作出光伏电池的I-U图像;(2)根据所作图像可以判断，该光伏电池的电动势约为V，其内阻随输出电流的增大而(选填"增大""不变"或"减小")。【答案】（1）I-U图像如图（2）2.80V、增大【解析】（1）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示；（2）由图1所示电路图可知，电源电动势：，整理得：，当时，由图示图象可知，电源电动势，图象斜率的绝对值，则电池内阻：，由图示图象可知，随电流增大，减小，则电池内阻增大。7.伏发电是一种新兴的清洁发电方式，某太阳能电池板，测得它不接负载时的电压为900mV，短路电流为45mA，若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连接成闭合电路，则:（1）该太阳能电池板的内阻是多大？（2）电阻器两端的电压是多大？（3）通电10分钟，太阳能电池板输送给电阻器的能量是多大？【答案】（1）20欧（2）0.45V（3）6.075J【解析】（1）太阳能电池板不接负载时的电压为电动势为：，短路电流为：，根据闭合电路欧姆定律有：解得：（2）闭合电路欧姆定律有：，电阻器两端的电压为：，解得：。（3）由焦耳定律有：，解得：8.在如图所示的U-I图像中，直线I为某一电源的端电压与电流的关系图线，直线E为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，则（）A.电源的电动势为3VB.电源的内阻为2ΩC.电阻R的阻值为0.5ΩD.电路消耗的总功率为4W【答案】A【解析】AB、根据U=E-Ir,当I=0时，U=E，由图像读出电源的电动势E=3V，内阻等于图像的斜率大小，则r=ΔU／ΔI=0.5Ω，A对，B错；C、根据欧姆定律，外电阻R=Ｕ／Ｉ＝1Ω，C错；D、图中两线的交点表示工作点，对应坐标读数为路端电压和电流，故路端电压U=2V，I=2V，则电路中消耗的总功率P=EI=3V×2A=6W，D错。9.如图，在正常工作的伏打电池内部，α点、b点分别位于电极和电解液的接触薄层边缘，其中(选填“α”或“b”)点电势更高。通过做功，正电荷从α点向A极板运动，发生的能量转化是;负电荷从α点向b点移动的过程中，发生的能量转化是。【答案】b；非静电力；化学能转化电能；电能转化为内能。【解析】如图可知A为电池正极，B为负极，a、b之间为电源内阻区域，根据顺着电流方向电势逐渐减小，电流从b点到a点，可知b点电势高于a点；通过非静电力做功，正电荷从a处向A极板运动，发生的能量转化是化学能转化电能；负电荷从a点向b点移动的过程中，静电力做负功，发生的能量转化是电能转化为内能。10.在“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验中，器材如下:待测干电池组(由两节完全相同的干电池组成)，电压传感器(-20V～+20V)，电流传感器(-2A～+2A)，滑动变阻器(0～20Ω,1A)，开关及若干导线。(1)连接的实物电路图如图甲所示，检查发现电路中有一条导线连接不当，这条导线的编号是，理由是。(2)改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的端(选填“α”或“b”)。(3)实验中调节滑动变阻器时，电流传感器示数变化明显但电压传感器示数变化不明显。为了解决这个问题，在干电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻，之后实验得到几组电压和电流读数，并作出U-I图像，如图乙所示。根据图乙可知，每节干电池的电动势为V，内阻为Ω。【答案】（1）3，开关没有控制电压传感器；（2）a；（3）1.45，0.4。【解析】（1）检查发现电路中，连接不当的导线的编号是3，理由是开关没有控制电压传感器；（2）闭合开关前，滑动变阻器阻值应该最大，即滑片P应置于滑动变阻器的a端。（3）根据U-I图象的纵轴截距，可知两节干电池电动势为E′=2.9V，则每节干电池的电动势为：E=E´／2=1.45V内阻为：r=QUOTE11.在如图所示的电路中，E=9V，r=1Ω,R2=2Ω，灯A标有“12V12W”的字样，灯B标有“4V4W”的字样，调节滑动变阻器R1的大小，使灯B正常发光。(1)求此时灯A的实际功率。(2)求滑动变阻器R1的阻值。(3)若将滑动变阻器R1的滑片P向下滑动，试分析A、B两个灯的亮暗变化。【答案】(1)3W(2)(3)【解析】（1）因灯B恰能正常发光，则灯B两端电压UB=4V，流过灯B电流IB＝QUOTE滑动变阻器R2两端电压：U2=IBR2=1×2V=2V，则灯A两端电压UA′=UB+U2=6V灯A阻值为：RA=QUOTE＝12Ω，QUOTE＝3W（2）流过的电流I1=IA+IB=1.5A，电阻R1两端电压U1=U-UA-Ir=9V-6V-1.5×1V=1.5V，电阻R1阻值R1＝QUOTE＝1Ω（3）将滑动变阻器R１的滑片P向下滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，而A灯、B灯两支路分得的电流都增大，A、B两灯泡都变亮。12．由于土壤的电阻率一般较大，因此小青同学在测量土壤样品的电阻率时，改用如图所示的电路。图中圆柱形玻璃管两端有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材有电源（电动势为E，内阻可忽略），电压表V1、V2（均可视为理想电表），定值电阻R1（阻值为4.00kΩ），定值电阻R2（阻值为2.00kΩ），电阻箱R（最大阻值9999Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。V1V1RR2R1Rx21ESLV2L−1/m−105.02.0R/kΩ实验步骤如下：①用游标卡尺测量玻璃管的内径d=60.00mm；②向玻璃管内填满土壤，并测量土壤长度L；③把S拨到1位置，记录电压表V1示数U1；④把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；⑤改变玻璃管内土壤长度，重复步骤，记录每次土壤长度L和电阻箱阻值R；⑥断开S，整理好器材。（1）步骤③中通过土壤的电流为__________（用U1、R1表示）。（2）步骤④中的V2示数为____________（用E、R2、R表示）。玻璃管内土壤的电阻Rx=_________（用R1、R2、R表示）。（3）利用记录的多组土壤长度L和电阻R的数据，绘制如图所所示的R–1/L关系图像的电阻率为______Ω·m。（保留3位有效数字）【答案】（1）EQ\F(U1,R1) （2）EQ\F(R,R+R2)E，EQ\F(R1R2,R) （3）56.5【解析】（1）土壤电阻与R1串联，电流相等，I=EQ\F(U1,R1)（2）根据闭合电路欧姆定律QUOTE把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则此时电路电流为I=EQ\F(U1,R1)，总电压U总＝URxR1把S拨到2位置时，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为I=UR，总电压U总由于两次总电压相等，都等于电源电压E，可得RxR1（3）QUOTE，故QUOTE，如图所示，根据图像的斜率，可得ρ=56.aa5Ω·m13．小青同学观察一无人机内部结构，发现其中有包括电容在内的大量元器件。（1）若其中一电容为C的电容器在某时刻其两端的电压为U，则此时该电容器所带的电荷量为（）A．C/U B．U/C C．CU D．CU2 E．UC2（2）使用充电功率为65W的充电器为该无人机电池充电10min，充电效率为90%，电池获得的能量为______J。（3）这枚无人机电池标有“11.1V”，小青同学尝试测量其电动势和内阻，可选用的器材有电压表（量程0~3V，0~15V）、电流表（量程0~0.6A，0~3A）、滑动变阻器（最大阻值30Ω）、电阻箱（调节范围0~9999Ω）、电键及导线若干。选用上述器材在虚线框中完成实验电路图。EE，rS【答案】（1）C （2）3.51×104（3）如图（合理即可）【解析】(1)QUOTE，所以C对，ABDE错（2）由题意：W=Pt×90%=65×600×0.9J=3.51×（3）如下图14.在“测量金属丝的电阻率”实验中，用伏安法测出电压为U，电流为I，则导体的电阻R为。用螺旋千分尺测出金属丝的直径为D，长度为L，则金属丝的电阻率为。（用已知量字母表示）【答案】U【解析】QUOTE，所以ρ=πRD2415.如图电流表示数I=0.75A，电压表示数U=2V，某一电阻烧断后，电流表示数变为l´=0.8A，电压表的示数变为U´=3.2V，已知R3=4Ω，不计电压表和电流表对电路的影响。（1）发生故障的电阻是哪个？写出判断依据并求出它的阻值。（2）电源的电动势和内阻分别为多少？【答案】（1）若R2或者R3断路，电流表电压表无读数，可断定R1故障；8Ω（2）r=1Ω，E=4V【解析】（1）因某电阻烧断后，电流表、电压表示数均增大，若R2或者R3断路，电流表或电压表无读数，可断定发生故障的电阻是R1．R1烧断后，伏特表的读数为R2两端的电压，则得：R1烧断前，R3两端电压通过R3的电流为电阻R1的阻值为；（2）R1烧断前，外电阻为总电流为（A）由闭合电路欧姆定律得：，即当R1烧断后，，即，联立解得：，。16.国产某5G手机电池容量为4100mA•h，待机时间为22天，用超级快充装置对其充电时的电功率为66W。由此可估算该手机电池()A.待机时的电压B.待机时的电流C.快充时的电流D.快充过程获得的电能【答案】B【解析】AB、根据手机电池容量为4100mA•h以及待机时间为22d,根据I=q/t，可求解待机时的电流，但是无法求解待机时的电压，故A错误，B正确；CD、根据题中条件只能求解待机时的电流，而无法求解快充时的电流、电压，由题意可知超级快充装置对其充电时的电功率为66W，但充电时间不知，所以不能求解快充过程获得的电能，故CD错误。17.手机锂电池的电动势为3.6V，内阻0.1Ω。若将7.1Ω的电阻接在电池两端，通过电池的电流为A;当外电阻变大时，电池的电动势(选填“增大”“不变”或“或小”)。【答案】0.5，不变【解析】电池电动势为，内阻为．将的电阻接在电池两端时，根据闭合电路的欧姆定律：，电源的电动势是由电源本身决定的，与外电路的电阻值无关．当外电阻变大时，电池的电动势不变。18.在“用DIS测手机电源的电动势和内阻”实验中，实验器材：待测电池、开关、滑动变阻器R、定值电阻R。、电压传感器、电流传感器。(1)图甲的电路图中，虚线框1应接；(2)实验时，应先将滑动变阻器的阻值调到，再闭合开关S;(3)用实验得到的数据拟合成直线，如图乙所示，该直线对应的方程为，斜率的物理含义为；(4)实验中，若增大滑动变阻器的阻值，则电池消耗的总功率将(选填“变大”“不变”或“变小”)。【答案】（1）电压传感器，（2）最大，（3），电池内阻（4）变小【解析】（1）电压传传感器要并联在电路中，而电流传感器要串联在电路中，因此1应接电压传感器；（2）为了让电流由最小值开始变化，滑动变阻器开始时应调至最大；（3）根据图象的性质可知，图象为一次函数，与纵轴的交点为2.7，图象的斜率k=-3；故表过式为；根据闭合电路欧姆定律可知，，则可知，图象的斜率表示内阻；（4）若增大滑动变阻器阻值，电流减小，则由可知，电池消耗的总功率减小。19.一台国产全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表。试根据表中提供的数据计算:（1）这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流为多大？（2）如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少千瓦时（kW•h）？（3）若洗衣机电机的直流电阻为20Ω，则该洗衣机的工作效率为多少？【答案】（1）2A；（2）0.293度（3）81.8%【解析】（1）根据得：．（2）洗衣机消耗的电能：（3），QUOTE20.在如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，已知电源内阻较小，下列判断正确的是（）A.滑动变阻器R的阻值变小B.灯泡L变暗C.电源消耗的功率增大D.电容器C的电荷量减小【答案】B【解析】ABC、当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变大，则电路中的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，可知总电流变小，即灯泡的电流变小，所以灯泡变暗；电源的电流变小，根据，可知电源消耗的功率变小，故正确，错误；．当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变大，则总电流变小，所以路端电压增大，即电容器两端电压变大，电容器的电荷量变大，故错误。21.家庭电路中，一条导线中的电流为50μA，已知电子所带电荷量为−1.6×10-19C，则在3.2s内通过这条导线某一横截面的电子个数为（）A.1×1015B.1×1019C.2×1016D.2×1017【答案】A【解析】电流；由I=qt可得，通过横截面的电荷量为：；通过横截面的电子数为：n=qe=1015个；A对，BCD22.（多选）家用电器中，某电子元件的伏安特性曲线如图，则下列说法正确的是（）A.加正向电压时，电压越大电阻值越小B.加正向电压时，电压越大电阻值越大C.加正向电压时，电阻值可用R=U/I计算D.加正向电压时，电阻值可用R=QUOTE计算【答案】AC【解析】根据欧姆定律I=UR可知，I-U图象上的点与原点连线的斜率应等于电阻的倒数，由于I-U图线上各点与原点连线的斜率逐渐增大，所以该元件的电阻随着电压的增大而减小。根据欧姆定律，加正向电压时，电阻值可用R=UI计算。故AC23.某学生实验小组利用如图所示的电路测量洗衣机的某电阻，使用的器材：多用电表、电压表、滑动变阻器、导线若干。将多用电表的挡位调到电阻挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行。将图中多用电表的黑表笔和（选填"“1”或“2”）端相接，红表笔接另一端。【答案】（1）欧姆调零；（2）2；【解析】（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零；（2）“红进黑出”，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2。24.如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是（）A．灯L2短路B．c点左侧的零线断路C．灯L2所在支路断路D．c、d两点间断路【答案】D【解析】闭合S1，灯L1亮说明a点之前和c点之前以及L1在的这条支路没有问题；再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮，说明一定不是灯L2短路，则说明可能是ab间或cd间或灯L2断路；用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光，则说明ab间无断路，cd间一定有断路，若故障只有一处，则只可能是cd间存在断路。故ABC错误，D正确。25.在进行家庭装修时，需根据需求选择合适截面积的铜导线。现有一捆长度为100m、横截面积为2.5mm2的铜电线，请估算它的阻值。（铜在200C时的电阻率为1.78×10-8Ω•m）【答案】0.68Ω【解析】铜导线的横截面积，根据电阻定律得，铜导线的电阻26.为保证人民的生命财产安全，机场规定“严禁携带额定能量超过160W•h的充电宝搭乘飞机”,1