2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第8章 恒定電流配套教案.doc

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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第8章 恒定電流配套教案一、電流1形成的條件：導(dǎo)體中有自由電荷；導(dǎo)體兩端存在電壓2電流是標(biāo)量，正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向3兩個表達式：定義式：I；決定式：I.二、電阻、電阻定律1電阻：反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小表達式為：R.2電阻定律：同種材料的導(dǎo)體，其電阻跟它的長度成正比，與它的橫截面積成反比，導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)表達式為：R.3電阻率(1)物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，是導(dǎo)體材料本身的屬性(2)電阻率與溫度的關(guān)系：金屬的電阻率隨溫度升高而增大；半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小三、部分電路歐姆定律及其應(yīng)用1內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比2表達式：I.3適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，不適用于氣體導(dǎo)電或半導(dǎo)體元件4導(dǎo)體的伏安特性曲線(I U)圖線(1)比較電阻的大?。簣D線的斜率ktan ，圖中R1R2(填“”、“”或“”)(2)線性元件：伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件，適用于歐姆定律(3)非線性元件：伏安特性曲線為曲線的電學(xué)元件，不適用于歐姆定律四、電功率、焦耳定律1電功：電路中電場力移動電荷做的功表達式為WqUUIt.2電功率：單位時間內(nèi)電流做的功表示電流做功的快慢表達式為PUI.3焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比表達式為QI2Rt.4熱功率：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量表達式為P.自我診斷1. 判斷正誤(1)電流是矢量，電荷定向移動的方向為電流的方向()(2)由R可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與流過導(dǎo)體的電流成反比()(3)由知，導(dǎo)體電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長度l成反比()(4)電流越大，單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多()(5)電流I隨時間t變化的圖象與橫軸所圍面積表示通過導(dǎo)體橫截面的電荷量()(6)公式WUIt及QI2Rt適用于任何電路()(7)公式WtI2Rt只適用于純電阻電路()2(多選)對于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲，下列說法中正確的是()A常溫下，若將金屬絲均勻拉長為原來的10倍，則電阻變?yōu)?0RB常溫下，若將金屬絲從中點對折起來，電阻變?yōu)镽C給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，則任一狀態(tài)下的比值不變D金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大解析：選BD.金屬絲均勻拉長到原來的10倍，截面積變?yōu)樵瓉淼模蒖知，電阻變?yōu)樵瓉淼?00倍，A錯誤；將金屬絲從中點對折起來，長度變?yōu)樵瓉淼囊话?，截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，由R知，電阻變?yōu)樵瓉淼?，B正確；由于金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，當(dāng)加在金屬絲兩端的電壓升高時，電阻R將變大，C錯誤，D正確3如圖所示電路中，a、b兩點與一個穩(wěn)壓直流電源相接，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向d端移動一段距離時，哪一個電路中的電流表讀數(shù)會變小() 解析：選B.選項A、C、D中，滑動變阻器連入電路中的有效部分為滑片P右側(cè)部分，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向d端移動時，滑動變阻器阻值減小，由歐姆定律I可知，電路中的電流將會增大，電流表讀數(shù)會變大，故選項A、C、D錯誤；而選項B中，滑動變阻器連入電路中的有效部分為滑片P左側(cè)部分，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向d端移動時，滑動變阻器阻值增大，電路中的電流將會減小，電流表讀數(shù)會變小，選項B正確4. 有一臺標(biāo)有“220 V,50 W”的電風(fēng)扇，其線圈電阻為0.4 ，在它正常工作時，下列求其每分鐘產(chǎn)生的電熱的四種解法中，正確的是()AI A，QUIt3 000 JBQPt3 000 JCI A，QI2Rt1.24 JDQt60 J7.26106 J解析：選C.電風(fēng)扇是一種在消耗電能過程中既產(chǎn)生機械能，又產(chǎn)生內(nèi)能的用電器，其功率PIU，則I A，而產(chǎn)生的熱量只能根據(jù)QI2Rt進行計算因此，選項C正確考點一對電流的理解和計算1. 應(yīng)用I計算時應(yīng)注意：若導(dǎo)體為電解液，因為電解液里的正、負離子移動方向相反，但形成的電流方向相同，故q為正、負離子帶電荷量的絕對值之和2電流的微觀本質(zhì)如圖所示，AD表示粗細均勻的一段導(dǎo)體，長為l，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，AD導(dǎo)體中自由電荷總數(shù)NnlS，總電荷量QNqnqlS，所用時間t，所以導(dǎo)體AD中的電流InqSv.1如圖所示，一根橫截面積為S的均勻長直橡膠棒上均勻帶有負電荷，設(shè)棒單位長度內(nèi)所含的電荷量為q，當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時，由于棒的運動而形成的等效電流大小為()AvqBCqvS D.解析：選A.在垂直棒的運動方向選取一橫截面，設(shè)棒長為l，則棒上所有電荷通過這一橫截面所用的時間t，由電流的定義式I，可得Iqv，A正確2. (xx山東濟南質(zhì)檢)有甲、乙兩個由同種金屬材料制成的導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的兩倍，而單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量乙是甲的兩倍，以下說法中正確的是()A甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的兩倍C乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動的速率是甲導(dǎo)體的兩倍D甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動的速率大小相等解析：選B.由I可知，I乙2I甲，B正確，A錯誤；由InvSq可知，同種金屬材料制成的導(dǎo)體，n相同，因S甲2S乙，故有v甲v乙14，C、D錯誤3(多選)截面直徑為d、長為l的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)這三個量中的一個改變時，對自由電子定向移動平均速率的影響，下列說法正確的是()A電壓U加倍時，自由電子定向移動的平均速率加倍B導(dǎo)線長度l加倍時，自由電子定向移動的平均速率減為原來的一半C導(dǎo)線截面直徑d加倍時，自由電子定向移動的平均速率不變D導(dǎo)線截面直徑d加倍時，自由電子定向移動的平均速率加倍解析：選ABC.電壓U加倍時，由歐姆定律得知，電流加倍，由電流的微觀表達式InqSv得知，自由電子定向運動的平均速率v加倍，故A正確；導(dǎo)線長度l加倍，由電阻定律得知，電阻加倍，電流減半，則由電流的微觀表達式InqSv得知，自由電子定向運動的平均速率v減半，故B正確；導(dǎo)線橫截面的直徑d加倍，由S可知，截面積變?yōu)?倍，由電阻定律得知，電阻變?yōu)樵瓉淼?，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)電流的微觀表達式InqSv得知，自由電子定向運動的平均速率v不變故C正確，D錯誤考點二電阻電阻定律1. 兩個公式對比公式RR區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體2.電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，導(dǎo)體電阻率與電阻阻值無直接關(guān)系，即電阻大，電阻率不一定大；電阻率小，電阻不一定小1一個內(nèi)電阻可以忽略的電源，給裝滿絕緣圓管的水銀供電，通過水銀的電流為0.1 A若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管內(nèi)(恰好能裝滿圓管)，那么通過水銀的電流將是()A0.4 AB0.8 AC1.6 A D3.2 A解析：選C.大圓管內(nèi)徑大一倍，即橫截面積為原來的4倍，由于水銀體積不變，故水銀柱長度變?yōu)樵瓉淼?，則電阻變?yōu)樵瓉淼?，因所加電壓不變，由歐姆定律知電流變?yōu)樵瓉淼?6倍C正確2. 用電器到發(fā)電場的距離為l，線路上的電流為I，已知輸電線的電阻率為.為使線路上的電壓降不超過U.那么，輸電線的橫截面積的最小值為()A. B.C. D.解析：選B.輸電線的總長為2l，由公式R、R得S，故B正確3兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為()A14 B18C116 D161解析：選C.對于第一根導(dǎo)線，均勻拉長到原來的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼模呻娮瓒煽傻闷潆娮枳優(yōu)樵瓉淼?倍，第二根導(dǎo)線對折后，長度變?yōu)樵瓉淼?，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼?給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得：I1，I2，由I可知，在相同時間內(nèi)，電荷量之比q1q2I1I2116.導(dǎo)體變形后電阻的分析方法某一導(dǎo)體的形狀改變后，討論其電阻變化應(yīng)抓住以下三點：(1)導(dǎo)體的電阻率不變(2)導(dǎo)體的體積不變，由VlS可知l與S成反比(3)在、l、S都確定之后，應(yīng)用電阻定律R求解考點三伏安特性曲線1. 圖甲為線性元件的伏安特性曲線，圖乙為非線性元件的伏安特性曲線2 圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故RaIR，歐姆定律不再適用，大部分電能轉(zhuǎn)化為機械能1(多選)下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術(shù)參數(shù)，不計其自身機械損耗若該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛，則()自重40 kg額定電壓48 V載重75 kg額定電流12 A最大行駛速度20 km/h額定輸出功率350 WA.電動機的輸入功率為576 WB電動機的內(nèi)電阻為4 C該車獲得的牽引力為104 ND該車受到的阻力為63 N解析：選AD.由于U48 V，I12 A，則PIU576 W，故選項A正確；因P入P出I2r，r ，故選項B錯；由P出FvFfv，F(xiàn)Ff63 N，故選項C錯，D正確2在如圖所示電路中，電源電動勢為12 V，電源內(nèi)阻為1.0 ，電路中的電阻R0為1.5 ，小型直流電動機M的內(nèi)阻為0.5 .閉合開關(guān)S后，電動機轉(zhuǎn)動，電流表的示數(shù)為2.0 A則以下判斷中正確的是() A電動機的輸出功率為14 WB電動機兩端的電壓為7.0 VC電動機的發(fā)熱功率為4.0 WD電源輸出的電功率為24 W解析：選B.由部分電路歐姆定律知電阻R0兩端電壓為UIR03.0 V，電源內(nèi)電壓為U內(nèi)Ir2.0 V，所以電動機兩端電壓為U機EUU內(nèi)7.0 V，B對；電動機的發(fā)熱功率和總功率分別為P熱I2r12 W、P總U機I14 W，C錯；電動機的輸出功率為P出P總P熱12 W，A錯；電源的輸出功率為PU端I20 W，D錯課時規(guī)范訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固題組1(多選)下列說法正確的是()A據(jù)R可知，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時，導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉淼?倍B不考慮溫度對阻值的影響，通過導(dǎo)體的電流及加在兩端的電壓改變時導(dǎo)體的電阻不變C據(jù)可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長度l成反比D導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無關(guān)解析：選BD.R是電阻的定義式，導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體自身性質(zhì)決定，與U、I無關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓U加倍時，導(dǎo)體內(nèi)的電流I也加倍，但比值R仍不變，A錯誤、B正確；是導(dǎo)體電阻率的定義式，導(dǎo)體的電阻率由材料和溫度決定，與R、S、l無關(guān)，C錯誤、D正確2一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為()A. BCnev D.解析：選C.由電流定義可知：IneSv，由歐姆定律可得：UIRneSvneLv，又E，故Enev，選項C正確3下列說法正確的是()A電流通過導(dǎo)體的熱功率與電流大小成正比B力對物體所做的功與力的作用時間成正比C電容器所帶電荷量與兩極間的電勢差成正比D彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)與彈簧伸長量成正比解析：選C.電流通過導(dǎo)體的熱功率為PI2R，與電流的平方成正比，A項錯誤；力作用在物體上，如果物體沒有在力的方向上發(fā)生位移，作用時間再長，做功也為零，B項錯誤；由C可知，電容器的電容由電容器本身的性質(zhì)決定，因此電容器的帶電量與兩板間的電勢差成正比，C項正確；彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的伸長量無關(guān)，D項錯誤4如圖所示為一磁流體發(fā)電機示意圖，A、B是平行正對的金屬板，等離子體(電離的氣體，由自由電子和陽離子構(gòu)成，整體呈電中性)從左側(cè)進入，在t時間內(nèi)有n個自由電子落在B板上，則關(guān)于R中的電流大小及方向判斷正確的是()AI，從上向下BI，從上向下CI，從下向上 DI，從下向上解析：選A.由于自由電子落在B板上，則A板上落上陽離子，因此R中的電流方向為自上而下，電流大小I.A項正確5歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個長方體型的金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且abc.電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻的阻值最小的是()解析：選A.根據(jù)電阻定律R可知RA，RB，RC，RD，結(jié)合abc可得：RCRDRBRA，故RA最小，A正確6某個由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖所示，導(dǎo)電介質(zhì)的電阻率為，制成內(nèi)外半徑分別為a和b的半球殼層形狀(圖中陰影部分)，半徑為a、電阻不計的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心成為一個引出電極，在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計的金屬膜成為另外一個電極，設(shè)該電阻的阻值為R.下面給出R的四個表達式中只有一個是合理的，你可能不會求解R，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷根據(jù)你的判斷，R的合理表達式應(yīng)為()AR BRCR DR解析：選B.根據(jù)R，從單位上看，答案中，分子應(yīng)是長度單位，而分母應(yīng)是面積單位，只有A、B符合單位，C、D錯誤；再代入特殊值，若ba，球殼無限薄，此時電阻為零，因此只有B正確，A錯誤7. (多選)我國已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100 W及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示圖象上A點與原點的連線與橫軸成角，A點的切線與橫軸成角，則()A白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B在A點，白熾燈的電阻可表示為tan C在A點，白熾燈的電功率可表示為U0I0D在A點，白熾燈的電阻可表示為解析：選CD.白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大，A錯誤；在A點，白熾燈的電阻可表示為，不能表示為tan 或tan ，故B錯誤，D正確；在A點，白熾燈的功率可表示為U0I0，C正確綜合應(yīng)用題組8一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計)，均正常工作用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A，通過洗衣機電動機的電流是0.50 A，則下列說法中正確的是()A電飯煲的電阻為44 ，洗衣機電動機線圈的電阻為440 B電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機電動機消耗的電功率為155.5 WC1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6104 J，洗衣機電動機消耗的電能為 6.6103 JD電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍解析：選C.由于電飯煲是純電阻元件，所以R144 ，P1UI11 100 W，其在1 min內(nèi)消耗的電能 W1UI1t6.6104 J，洗衣機為非純電阻元件，所以R2，P2UI2110 W，其在1 min 內(nèi)消耗的電能 W2UI2t6.6103 J，其熱功率P熱P2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍9一個用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖象如圖甲所示，若將它與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，3個用電器消耗的電功率均為P，現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路，接在該電源的兩端，設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，它們之間的關(guān)系為()AP14PDBPDCPDP2 DP14P2解析：選D.由于電阻器D與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端時，三者功率相同，則此時三者電阻相同當(dāng)三者按照題圖乙所示電路連接時，電阻器D兩端的電壓小于U，由題圖甲圖象可知，電阻器D的電阻增大，則有RDR1R2，而RD與R2并聯(lián)，電壓相等，根據(jù)P，PDP2，C錯誤；由歐姆定律可知，電流IDI2，又I1I2ID，根據(jù)PI2R，P14PD，P14P2，A錯誤、D正確；由于電阻器D與電阻R2的并聯(lián)電阻RR1，所以D兩端的電壓小于，且D阻值變大，則PD，B錯誤10下圖中的四個圖象中，最能正確地表示家庭常用的白熾燈泡在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U2之間函數(shù)關(guān)系的是()解析：選C.白熾燈泡為純電阻，其功率表達式為：P，而U越大，電阻越大，圖象上對應(yīng)點與原點連線的斜率越小，故選項C正確11如圖所示為甲、乙兩燈泡的I U圖象，根據(jù)圖象計算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220 V的電路中實際發(fā)光的功率分別為()A15 W30 W B30 W40 WC40 W60 W D60 W100 W解析：選C.兩燈泡并聯(lián)在電壓為220 V的電路中，則兩只燈泡兩端的電壓均為220 V，根據(jù)IU圖象知：甲燈實際工作時的電流約為I甲0.18 A，乙燈實際工作時的電流為I乙 0.27 A，所以功率分別為P甲I甲U0.18220 W40 W；P乙I乙U0.27220 W60 W，C正確12如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構(gòu)成當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后，電動機驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將空氣從進風(fēng)口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出已知電吹風(fēng)的額定電壓為220 V，吹冷風(fēng)時的功率為120 W，吹熱風(fēng)時的功率為1 000 W關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是()A電熱絲的電阻為55 B電動機線圈的電阻為 C當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1 000 JD當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電動機每秒鐘消耗的電能為1 000 J解析：選A.電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時電熱絲消耗的功率為P1 000 W120 W880 W，對電熱絲，由P可得電熱絲的電阻為R 55 ，選項A正確；由于不知道電動機線圈的發(fā)熱功率，所以電動機線圈的電阻無法計算，選項B錯誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電熱絲每秒消耗的電能為880 J，選項C錯誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時，電動機每秒鐘消耗的電能為120 J，選項D錯誤13(多選)如圖所示，定值電阻R120 ，電動機繞線電阻R210 ，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)是I10.5 A，當(dāng)開關(guān)合上后，電動機轉(zhuǎn)動起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)是()AI1.5 A BI1.5 ACP15 W DP15 W解析：選BD.當(dāng)開關(guān)S斷開時，由歐姆定律得UI1R110 V，當(dāng)開關(guān)閉合后，通過R1的電流仍為0.5 A，通過電動機的電流I21 A，故電流表示數(shù)I0.5 A1 A1.5 A，B正確；電路中電功率PUI15 W，D正確14(多選)通常一次閃電過程歷時約0.20.3 s，它由若干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成每個閃擊持續(xù)時間僅4080 s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中在某一次閃擊前云地之間的電勢差約為1.0109 V，云地間距離約為1 km；第一個閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時間約為60 s.假定閃電前云地間的電場是均勻的根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是()A閃電電流的瞬時值可達到1105AB整個閃電過程的平均功率約為11014WC閃電前云地間的電場強度約為1106V/mD整個閃電過程向外釋放的能量約為6106J解析：選AC.根據(jù)題意第一個閃擊過程中轉(zhuǎn)移電荷量Q6 C，時間約為t60 s，故平均電流為I平1105A，閃擊過程中的瞬時最大值一定大于平均值，故A對；第一次閃擊過程中電功約為WQU6109J，第一個閃擊過程的平均功率P11014W，由于一次閃電過程主要發(fā)生在第一個閃擊過程中，但整個閃擊過程中的時間遠大于60 s，故B錯；閃電前云與地之間的電場強度約為EV/m1106V/m，C對；整個閃電過程向外釋放的能量約為W6109 J，D錯第2節(jié)電路閉合電路歐姆定律 一、電阻的串、并聯(lián)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流II1I2InII1I2In電壓UU1U2UnUU1U2Un電阻R總R1R2Rn分壓原理或分流原理U1U2UnR1R2RnI1I2In功率分配P1P2PnR1R2RnP1P2Pn二、電源的電動勢和內(nèi)阻1電動勢(1)電源：電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能的裝置(2)電動勢：非靜電力搬運電荷所做的功與搬運的電荷量的比值，E.(3)電動勢的物理含義：電動勢表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓2內(nèi)阻：電源內(nèi)部導(dǎo)體的電阻三、閉合電路的歐姆定律1閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電阻之和成反比(2)公式：I(只適用于純電阻電路)(3)其他表達形式電勢降落表達式：EU外U內(nèi)或EU外Ir.能量表達式：EIUII2r.2路端電壓與外電阻的關(guān)系一般情況UIRR，當(dāng)R增大時，U增大特殊情況當(dāng)外電路斷路時，I0，UE當(dāng)外電路短路時，I短，U0自我診斷1. 判斷正誤(1)電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強弱的物理量()(2)電動勢就等于電源兩極間的電壓()(3)閉合電路中外電阻越大，路端電壓越小()(4)在閉合電路中，外電阻越大，電源的輸出功率越大()(5)電源的輸出功率越大，電源的效率越高()2. 某電路如圖所示，已知電池組的總內(nèi)阻r1 ，外電路電阻R5 ，理想電壓表的示數(shù)U3.0 V，則電池組的電動勢E等于()A3.0 VB3.6 VC4.0 V D4.2 V解析：選B.由于電壓表的示數(shù)為路端電壓，而UIR，則I0.6 A，由閉合電路歐姆定律可得EI(Rr)0.6(51) V3.6 V，故選項B正確3將一電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r的電池與外電路連接，構(gòu)成一個閉合電路，用R表示外電路電阻，I表示電路的總電流，下列說法正確的是()A由U外IR可知，外電壓隨I的增大而增大B由U內(nèi)Ir可知，電源兩端的電壓隨I的增大而增大C由UEIr可知，電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小D由PIU可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大解析：選C.根據(jù)閉合電路歐姆定律I知，外電路中電流I隨外電阻R的變化而變化，所以選項A錯誤；U內(nèi)Ir是電源內(nèi)電阻上的電壓，不是電源兩端的電壓，選項B錯誤；電源電動勢E和內(nèi)電阻r不變，由UEIr可知，電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小，選項C正確；當(dāng)U不變時，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大，選項D錯誤考點一電阻的串并聯(lián)1串、并聯(lián)電路的幾個常用結(jié)論(1)當(dāng)n個等值電阻R0串聯(lián)或并聯(lián)時，R串nR0，R并R0.(2)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個電阻，并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻(3)在電路中，某個電阻增大(或減小)，則總電阻增大(或減小)(4)某電路中無論電阻怎樣連接，該電路消耗的總電功率始終等于各個電阻消耗的電功率之和2電壓表、電流表的改裝1. (多選)一個T形電路如圖所示，電路中的電阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一測試電源，電動勢為100 V，內(nèi)阻忽略不計則()A當(dāng)cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab端短路時，cd之間的等效電阻是40 C當(dāng)ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80 VD當(dāng)cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80 V解析：選AC.當(dāng)cd端短路時，R2與R3并聯(lián)再與R1串聯(lián)，ab之間的等效電阻為40 ，A正確；同理可得B錯誤；當(dāng)ab兩端接通測試電源時，R1、R3串聯(lián)，R2無效，cd兩端的電壓就等于R3分得的電壓，可以求得為80 V，C正確；同理可得D錯誤2如圖所示，電路兩端的電壓U保持不變，電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大，則電阻之比R1R2R3是()A111B411C144 D122解析：選C.根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點知U2U3，因P1P2P3，故R2R3，又I1I2I3，故I12I22I3，根據(jù)PI2R和P1P2P3得R1R2R3144，C正確3(多選)如圖所示，甲、乙兩電路都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器R組成的，下列說法正確的是()A甲表是電流表，R增大時量程增大B甲表是電流表，R增大時量程減小C乙表是電壓表，R增大時量程增大D乙表是電壓表，R增大時量程減小解析：選BC.由電表的改裝原理可知，電流表應(yīng)是G與R并聯(lián)，改裝后加在G兩端的最大電壓UgIgRg不變，所以并聯(lián)電阻R越大，IIgIR越小，即量程越小，B正確，A錯誤；對于電壓表應(yīng)是G與R串聯(lián)，改裝后量程UIgRgIgR，可知R越大，量程越大，C正確，D錯誤考點二閉合電路的歐姆定律考向1：閉合電路的功率及效率問題由P出與外電阻R的關(guān)系圖象可以看出：當(dāng)Rr時，電源的輸出功率最大為Pm.當(dāng)Rr時，隨著R的增大輸出功率越來越小當(dāng)Rr時，隨著R的增大輸出功率越來越大當(dāng)P出Pm時，每個輸出功率對應(yīng)兩個外電阻R1和R2，且R1R2r2.1在研究微型電動機的性能時，應(yīng)用如圖所示的實驗電路當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和2.0 V重新調(diào)節(jié)R使電動機恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和24.0 V則這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時輸出功率為()A32 W B44 W C47 W D48 W解析：選A.電動機不轉(zhuǎn)時相當(dāng)于一個純電阻，根據(jù)通過電動機的電流為0.5 A、電壓為2 V，可算出電動機內(nèi)阻為4 .正常工作時，電動機消耗功率PUI48 W，內(nèi)阻發(fā)熱消耗功率P熱I2r16 W，則輸出功率為P出PP熱32 W.2如圖所示，電源電動勢E12 V，內(nèi)阻r3 ，R01 ，直流電動機內(nèi)阻R01 ，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1時可使甲電路輸出功率最大，調(diào)節(jié)R2時可使乙電路輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作(額定輸出功率為P02 W)，則R1和R2的值分別為() A2 ，2 B2 ，1.5 C1.5 ，1.5 D1.5 ，2 解析：選B.因為題中甲電路是純電阻電路，當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時，電源的輸出功率最大，所以R12 ；而乙電路是含電動機電路，歐姆定律不適用，電路的輸出功率PIUI(EIr)，當(dāng)I2 A時，輸出功率P有最大值，此時電動機的輸出功率為P02 W，發(fā)熱功率為P熱I2R04 W，所以電動機的輸入功率為P入P0P熱6 W，電動機兩端的電壓為UM3 V，電阻R2兩端的電壓為UR2EUMIr3 V，所以R21.5 ，選項B正確考向2：電路故障的分析與判斷(1)故障特點斷路特點：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零短路特點：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端電壓為零(2)檢查方法電壓表檢測：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段短路電流表檢測：當(dāng)電路中接有電源時，可用電流表測量各部分電路上的電流，通過對電流值的分析，可以確定故障的位置在運用電流表檢測時，一定要注意電流表的極性和量程歐姆表檢測：當(dāng)測量值很大時，表示該處斷路，當(dāng)測量值很小或為零時，表示該處短路在運用歐姆表檢測時，電路一定要切斷電源假設(shè)法：將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障，運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進行推理3. 如圖所示的電路中，電源的電動勢為6 V，當(dāng)開關(guān)S接通后，燈泡L1、L2都不亮，用電壓表測得各部分的電壓是Uab6 V，Uad0 V，Ucd6 V，由此可判定()AL1和L2的燈絲都燒斷了BL1的燈絲燒斷了CL2的燈絲燒斷了D變阻器R斷路解析：選C.由Uab6 V可知，電源完好，燈泡都不亮，說明電路中出現(xiàn)斷路故障，且在a、b之間由Ucd6 V可知，燈泡L1與滑動變阻器R是接通的，斷路故障出現(xiàn)在c、d之間，故燈L2斷路，所以選項C正確4(多選)在如圖所示的電路中，由于某一電阻發(fā)生短路或斷路，A燈變暗，B燈變亮，則故障可能是()AR1短路 BR2斷路CR3斷路 DR4短路解析：選BC.由于A燈串聯(lián)于干路中，且故障發(fā)生后，A燈變暗，故知電路中總電流變小，即電路總電阻變大，由此推知，故障應(yīng)為某一電阻斷路，排除選項A、D.假設(shè)R2斷路，則其斷路后，電路總電阻變大，總電流變小，A燈變暗，同時R2斷路必引起與之并聯(lián)的B燈中電流變大，使B燈變亮，推理結(jié)果與現(xiàn)象相符，故選項B正確假設(shè)R3斷路，則也引起總電阻變大，總電流變小，使A燈變暗，同時R3斷路也必引起與之并聯(lián)的電路(即R1所在支路)中電流增大，B燈中分得的電流也變大，B燈變亮，故選項C正確考點三電路的動態(tài)變化考向1：不含電容器電路(1)判定總電阻變化情況的規(guī)律當(dāng)外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小)若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時，電路的總電阻減小在如圖所示分壓電路中，滑動變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致(2)分析思路1如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中()A電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的示數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大解析：選A.滑片向下滑動，則滑動變阻器接入電路中的電阻減小，則總電阻減小，電路中總電流增大，電源內(nèi)阻兩端的電壓增大，則由閉合電路歐姆定律可知，電路的路端電壓減小，故電壓表示數(shù)減??；由歐姆定律可知，R1上的分壓增大，故并聯(lián)部分電壓減小，即可知電流表示數(shù)減小，故A正確，B、C、D錯誤2如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，與分別為電壓表與電流表初始時S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則() A的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小B的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大C的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小D的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大解析：選B.當(dāng)S斷開后，閉合電路的總電阻增加，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流減小，故路端電壓UEIr增加，即的讀數(shù)變大；由于定值電阻R1兩端的電壓減小，故R3兩端的電壓增加，通過R3的電流增加，即的讀數(shù)變大，選項B正確考向2：含電容器電路(1)電路的簡化不分析電容器的充、放電過程時，把電容器所在的電路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應(yīng)位置補上(2)電路穩(wěn)定時電容器的處理方法電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用，但電容器兩端的電壓與其并聯(lián)電器兩端電壓相等(3)電壓變化帶來的電容器變化電路中電流、電壓的變化可能會引起電容器的充、放電若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電，可由QCU計算電容器上電荷量的變化量3(xx遼寧沈陽質(zhì)檢)如圖所示，R1R2R3R4R，電鍵S閉合時，間距為d的平行板電容器C的正中間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)；電鍵S斷開時，則小球的運動情況為() A不動B向上運動C向下運動 D不能確定解析：選C.電鍵S斷開，電路的總電阻變大，干路電流減小，R4兩端電壓減小，則電容器兩端的電壓也減小，勻強電場的場強減小，小球受到的電場力減小，所以小球所受合力向下，C正確4(xx東北三校聯(lián)考)(多選)如圖所示，C16 F，C23 F，R13 ，R26 ，電源電動勢E18 V，內(nèi)阻不計下列說法正確的是()A開關(guān)S斷開時，a、b兩點電勢相等B開關(guān)S閉合后，a、b兩點間的電流是2AC開關(guān)S斷開時，C1帶的電荷量比開關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大D不論開關(guān)S斷開還是閉合，C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大解析：選BC.S斷開時外電路處于斷路狀態(tài)，兩電阻中無電流通過，電阻兩端電勢相等，由圖知a點電勢與電源負極電勢相等，b點電勢與電源正極電勢相等，A錯誤；S斷開時兩電容器兩端電壓都等于電源電動勢，而C1C2，由QCU知此時Q1Q2，當(dāng)S閉合時，穩(wěn)定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián)，C2與R2并聯(lián)，電路中電流I2 A，此時兩電阻兩端電壓分別為U1IR16 V、U2IR212 V，則此時兩電容器所帶電荷量分別為Q1C1U13.6105C、Q2C2U23.6105 C，對電容器C1來說，S閉合后其兩端電壓減小，所帶電荷量也減小，B、C正確，D錯誤分析此類問題要注意以下三點(1)閉合電路歐姆定律EUIr(E、r不變)和部分電路歐姆定律UIR聯(lián)合使用(2)局部電阻增則總電阻增，反之總電阻減；支路數(shù)量增則總電阻減，反之總電阻增(3)兩個關(guān)系：外電壓等于外電路上串聯(lián)各分電壓之和；總電流等于各支路電流之和考點四兩種UI圖線的比較及應(yīng)用電源UI圖象電阻UI圖象圖形物理意義路端電壓隨電流的變化規(guī)律電阻兩端電壓隨電流的變化規(guī)律截距與縱軸交點表示電源電動勢E，與橫軸交點表示短路電流過坐標(biāo)軸原點，表示沒有電壓時電流為零坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標(biāo)的U、I比值表示外電阻的大小，不同點對應(yīng)的外電阻大小不同每一點對應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小不變斜率的絕對值內(nèi)電阻r電阻大小典例(多選)在如圖所示的UI圖象中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線為某一電阻R的UI圖線用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知()A電源的電動勢為3 V，內(nèi)阻為0.5 B電阻R的阻值為1 C電源的輸出功率為4 WD電源的效率為50%解析由圖線可知，電源的電動勢為3 V，內(nèi)阻為r0.5 ；由圖線可知，電阻R的阻值為1 ，該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I2 A，路端電壓UIR2 V(可由題圖讀出)，電源的輸出功率為PUI4 W，電源的效率為100%66.7%，故選項A、B、C正確，D錯誤答案ABC電源的UI圖線與電阻的UI圖線的交點表示電源的路端電壓與用電器兩端的電壓相等，通過電源的電流與通過用電器的電流相等，故交點表示該電源單獨對該用電器供電的電壓和電流1. (xx上海青浦質(zhì)檢)(多選)如圖所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，設(shè)兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則()ArarbBIaIbCR0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低DR0接到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率較低解析：選ABC.在電源路端電壓與電流的關(guān)系圖象中斜率表示電源內(nèi)阻，rarb，A正確；在圖象中作出定值電阻R0的伏安特性曲線，與電源的伏安特性曲線交點表示電路工作點，IaIb，B正確；R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低，R0接到b電源上，電源的輸出功率較小，但電源的效率較高，C正確，D錯誤2(多選)如圖所示，圖中直線表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，圖中曲線表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，則下列說法正確的是()A電源的電動勢為50 VB電源的內(nèi)阻為 C電流為2.5 A時，外電路的電阻為15 D輸出功率為120 W時，輸出電壓是30 V解析：選ACD.電源的輸出電壓和電流的關(guān)系為：UEIr，顯然直線的斜率的絕對值等于r，縱軸的截距為電源的電動勢，從題圖中看出E50 V，r 5 ，A正確，B錯誤；當(dāng)電流為I12.5 A時，由回路中電流I1，解得外電路的電阻R外15 ，C正確；當(dāng)輸出功率為120 W時，由題圖中PI關(guān)系圖線看出對應(yīng)干路電流為4 A，再從UI圖線讀取對應(yīng)的輸出電壓為30 V，D正確課時規(guī)范訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固題組1電阻R1與R2并聯(lián)在電路中，通過R1與R2的電流之比為12，則當(dāng)R1與R2串聯(lián)后接入電路中時，R1與R2兩端電壓之比U1U2為()A12B21C14 D41解析：選B.由并聯(lián)特點可知：，又由串聯(lián)電路特點可得：，故B正確2電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵設(shè)備之一如圖所示，某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓，ac間的電阻是cd間電阻的(n1)倍，某次測量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U，則輸入端的電壓為()AnU B.C(n1)U D.解析：選A.Rac與Rcd串聯(lián)，電流I，對輸出端電壓UcdUIRcd，即輸入端電壓為UabnU.3電源電動勢反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力，因此()A電動勢是一種非靜電力B電動勢越大，表明電源儲存的電能越多C電動勢的大小是非靜電力做功能力的反映D電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓解析：選C.電動勢E，它不屬于力的范疇，A錯誤；電動勢表征非靜電力做功的本領(lǐng)，電動勢越大，表明電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，B錯誤，C正確；電動勢與電壓是兩個不同的概念，通常情況下，電動勢大于閉合電路電源兩端電壓，D錯誤4如圖所示的閉合電路中，當(dāng)滑片P右移時，兩電表讀數(shù)變化是()A電流表變小，電壓表變小B電流表變大，電壓表變大C電流表變大，電壓表變小D電流表變小，電壓表變大解析：選D.閉合電路中，當(dāng)滑片P向右移動時，滑動變阻器的電阻變大，使電路中電阻變大，由閉合電路歐姆定律可得電流變小，則電源內(nèi)電壓及R0的分壓減小，滑動變阻器兩端電壓變大故電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)變大，D正確5(多選)如圖所示，圖中的四個電表均為理想電表，當(dāng)滑動變阻器滑片P向右端移動時，下面說法中正確的是()A電壓表V1的讀數(shù)減小，電流表A1的讀數(shù)增大B電壓表V1的讀數(shù)增大，電流表A1的讀數(shù)減小C電壓表V2的讀數(shù)減小，電流表A2的讀數(shù)增大D電壓表V2的讀數(shù)增大，電流表A2的讀數(shù)減小解析：選AD.滑動變阻器滑片P向右端移動，使得RP變小，總電阻變小，總電流變大，即電流表A1的讀數(shù)增大內(nèi)電壓變大，R1所分電壓變大，并聯(lián)電路電壓即電壓表V1的讀數(shù)變小即R3兩端電壓變小，通過R3的電流變小即電流表A2的讀數(shù)減小，由于總電流增大，所以經(jīng)過另外一個支路即經(jīng)過R2的電流變大，R2兩端電壓變大，即電壓表V2的讀數(shù)增大，對照選項A、D正確6(多選)某一表頭的滿偏電流為Ig，滿偏電壓為Ug，內(nèi)阻為Rg，改裝成電流表后，電流量程為I，電壓量程為U，內(nèi)阻為R，則()AR BUIgRgCUgU DI解析：選AB.由電流表的改裝原理可知，IgI，UgU，RgR，由部分電路的歐姆定律知R，UgIgRgU，A、B正確，C、D錯誤7(多選) 在如圖所示的電路中，開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，下列判斷正確的是()A滑動變阻器R的阻值變小B燈光L變暗C電源消耗的功率增大D電容器C的電荷量增大解析：選BD.滑動變阻器的滑片向右移動時，其電阻R增大，流過R的電流減小，燈泡L變暗，故A錯誤，B正確；由P總EI知電源消耗的功率減小，C錯誤；電容器C上電壓為路端電壓，由U路EIr知路端電壓增大，即電容器C上的電荷量增大，D正確綜合應(yīng)用題組8. 如圖所示，直線A為某電源的UI圖線，曲線B為某小燈泡L1的UI圖線的一部分，用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時燈泡L1恰能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是()A此電源的內(nèi)電阻為 B燈泡L1的額定電壓為3 V，額定功率為6 WC把燈泡L1換成阻值恒為1 的純電阻，電源的輸出功率將變小D由于小燈泡L1的UI圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用解析：選B.由圖象知，電源的內(nèi)阻為r 0.5 ，A錯誤；因為燈L1正常發(fā)光，故燈L1的額定電壓為3 V，額定功率