高考物理一轮复习专题9_1电路的基本概念和规律高效演练

高三物理总复习一轮课时作业电路的基本概念和规律新人教版1新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业课时作业25 电路的基本概念和规律时间：45分钟满分：100分一、选择题(8×8′＝64′)1.如图1所示，有A 、B 、C 、D 四个电阻，它们的I —U 关系如图1所示，其中电阻最小的是( )图1 A ．A B ．B C ．CD ．D解析：因为在I —U 图象中，图线的斜率k ＝I U ＝1R，故斜率越大，电阻越小，因而A 的电阻最小．答案：A2．一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到220 V ，在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用如下图所示的图象表示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是( )解析：图象中的斜率表示电阻，斜率越大，电阻越大，如果是曲线，表示电阻在不同的电压、电流时它的电阻是变化的，这时的电阻可以用该点和原点的连线的斜率来表示，温度越高，电阻率越大，电阻也就越大．灯泡在电压增大过程中的电流增大，温度升高，电阻变大，所以B 正确．A 图表电阻不变，C 表示电阻变小，D 表示先变大后变小，故答案选ACD.答案：ACD3．对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( )A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10 RB ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14RC ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U I比值不变D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零解析：设原电阻R ＝ρl S，当l ′＝10 l 时，由体积不变原理求得截面积变成S ′＝110S ，所以电阻变为R ′＝ρl ′S ′＝ρ10 l 110 S ＝100 R ，A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为12R 的电阻并联，其总阻值为14R ，B 正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R ＝ρl S＝U I将逐渐增加，C 错误；这种现象叫超导现象，D 正确．答案：BD4．有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220 V,60 W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量( )A ．日光灯最多B ．电烙铁最多C ．电风扇最多D ．一样多解析：电烙铁是纯电阻用电器．即以发热为目的，电流通过它就是用来产热．而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)，综上所述，只有B 正确．答案：B5．有四盏灯，如图2所示连接在电路中，L 1和L 2都标有“220 V,100 W”字样，L 3和L 4都标有“220 V,40 W”字样，把电路接通后，最暗的是( )图2 A ．L 1 B ．L 2 C ．L 3D ．L 4解析：由题目给出的额定电压和额定功率可以判断出R 1＝R 2＜R 3＝R 4，即R 4＞R 1＞R 2·R 3R 2＋R 3.由串联电路功率的分配知P 4＞P 1＞(P 2＋P 3)，而P 2与P 3的大小可由并联电路的功率分配知P 2＞P 3，所以四只灯消耗的实际功率大小关系为P 4＞P 1＞P 2＞P 3，故最暗的灯是L 3.答案：C6．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的灯泡，下列说法正确的是( )A ．接在110 V 的电路上时的功率为20 WB ．接在110 V 的电路上时的功率为10 WC ．接在440 V 的电路上时的功率为160 WD ．接在220 V 的电路上时的功率为40 W解析：由P ＝U 2R可知R 一定时，P ∝U 2所以当U ＝110 V ＝U 额2时，P ＝P 额4＝10 W当U ＝440 V ＞U 额时，灯泡烧坏当U ＝220 V ＝U 额时，P ＝P 额＝40 W 答案：BD7．把六个相同的小灯泡接成如图3甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P 甲和P 乙表示，则下列结论中正确的是( )图3A ．P 甲＝P 乙B ．P 甲＝3P 乙C ．P 乙＝3P 甲D ．P 乙＞3P 甲答案：B8．如图4所示的电路中，理想电流表A 1的读数为1.2 A ，理想电流表A 2的读数为2 A ，则( )图4A ．R 1＜R 2，表A 的读数为3.2 AB ．R 1＞R 2，表A 的读数为3.2 AC ．R 1＝R 2，表A 的读数为4 AD ．R 1＞R 2，表A 的读数无法判断解析：电流表为理想电流表，其等效电路图如图5所示．由图知四个电阻并联连接，A 的读数为A 1和A 2的读数之和，图5因A 1的读数小于A 2的读数，则流过电阻R 1的电流大于流过电阻R 2的电流，又因R 1与R 2两端电压相同，故R 1＜R 2.答案：A二、计算题(3×12′＝36′)9.材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1＋αt )，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t ＝0 ℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m，碳的电阻率为3.5×10－5Ω·m；在0 ℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10－3℃－1，碳的电阻温度系数为－5.0×10－4℃－1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m 的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)．解析：设所需碳棒的长度为L 1，电阻率为ρ1，电阻温度系数为α1；铜棒的长度为L 2，电阻率为ρ2，电阻温度系数为α2.根据题意有ρ1＝ρ10(1＋α1t )①ρ2＝ρ20(1＋α2t )②式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0 ℃时的电阻率．设碳棒的电阻为R 1，铜棒的电阻为R 2，有R 1＝ρ1L 1S③R 2＝ρ2L 2S④式中S 为碳棒与铜棒的横截面积．碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R ＝R 1＋R 2⑤L 0＝L 1＋L 2⑥式中L 0＝1.0 m. 联立以上各式得R ＝ρ10L 1S ＋ρ20L 2S＋ρ10α1L 1＋ρ20α2L 2St ⑦要使R 不随t 变化，⑦式中t 的系数必须为零．即ρ10α1L 1＋ρ20α2L 2＝0⑧联立⑥⑧式得L 1＝ρ20α2ρ20α2－ρ10α1L 0⑨代入数据解得L 1＝3.8×10－3m⑩10．一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压，现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图6(a)和(b)所示．测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒，求此时加在电热水壶上的实际电压．图6解析：设电热水壶的电阻为R则R ＝U 2P ＝22021500 Ω＝484 15Ω电能表转1转的能量为：3600×1033000J ＝1200 J设电热水壶的实际电压为U则U 2Rt ＝125×1200 J，∴U ＝200 V 答案：200 V11．有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m ＝50 kg ，电路电压为120 V ，当电动机以v ＝0.9 m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I ＝5 A ，求：(1)电动机线圈的电阻R 等于多少．(2)电动机对该重物的最大提升速度是多少．(3)若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大，电动机消耗的电功率又为多大．(取g ＝10 m/s 2)解析：电动机是非纯电阻，它从电路获取的电功率一部分转化为提升重物用的机械功率，另一部分则转化为线圈电阻上的发热功率，三者关系应满足能量守恒．由于电动机线圈电阻及电路电压一定，调节输入电动机线圈的电流，则电动机就有可能获得最大机械功率．因电动机工作时为非纯电阻，输入电压U ＞IR .电动机因故不能转动时，电动机为纯电阻，输入电压U ＝IR ，故输入电流增大，电动机消耗的功率也增大，如果此时电动机消耗的功率比正常工作时消耗的功率大很多，电动机在这种状态下工作就有可能被烧坏．答案：(1)设电动机输入功率为P ，输出功率为P 1，热消耗功率为P 2，则有P ＝P 1＋P 2＝mgv ＋I 2RR ＝UI －mgv I 2＝120×5－50×10×0.952Ω＝6 Ω(2)P 1＝P －P 2＝UI －I 2R ＝－R (I －U 2R )2＋U 24R当U 2R ＝I 时，P 1有最大值为U 24R当I ＝U 2R ＝10 A ，电动机的输出最大功率P 1大＝U 24R＝600 W由于P 1大＝mgv 大，有v 大＝P 1大mg＝1.2 m/s(3)因电动机不能转动，此时电路中电流最大，最大电流为I 大＝U R＝20 A ，电动机消耗的功率也最大P 2大＝I 2大R ＝2400 W。

高三物理一轮复习——电路的基本概念和规律知识排查知识排查欧姆定律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＝qt；②决定式：I＝UR；③微观表达式I＝nq v S.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＝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。

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＝ρl S。

2．电阻率(1)计算式：ρ＝R 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升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。

电阻的串联、并联R1R2R n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＝Wt＝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＝Qt＝I2R。

小题速练1．思考判断(1)电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向。

()(2)由R＝UI可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比。

()(3)由I＝UR知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

()(4)金属的电阻率由导体本身的性质决定，与温度有关。

( )(5)公式W ＝UIt 适用于任何电路中求电功，Q ＝I 2Rt 适用于任何电路求电热。

高考物理一轮专题复习—电路的基本概念和规律一、电流部分电路欧姆定律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，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。

(3)两个表达式：①定义式：I ＝q t ；②决定式：I ＝UR 。

2.部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

(2)表达式：I ＝UR。

(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导电或半导体元件。

(4)导体的伏安特性曲线(I －U )图线图1①比较电阻的大小：图线的斜率k ＝tan θ＝I U ＝1R ，图1中R 1＞R 2(选填“＞”“＜”或“＝”)。

②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。

③非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律。

【自测1】如图2所示为a 、b 两电阻的伏安特性曲线，图中α＝45°，关于两电阻的描述正确的是()图2A.电阻a的阻值随电流的增大而增大B.因I－U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R＝1tanα＝1.0ΩC.在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值D.在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A答案C解析I－U图像上的点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数，由题图可知，电阻a的图像上的点与坐标原点连线的斜率越来越大，表示电阻越来越小，故选项A错误；由于横、纵坐标轴的长度单位不同，因此R≠1tanα，而只能通过R＝UI＝105Ω＝2Ω求解，选项B错误；根据R＝UI可知在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值，选项C正确；由题图可知，在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是1A，选项D错误。

二、电阻及电阻定律1.电阻(1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫作导体的电阻。

(2)公式：R＝UI，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流。

(3)单位：国际单位是欧姆(Ω)。

专题八 恒定电流 考纲展示 命题探究考点一 电路的基本概念和规律基础点知识点1 电流和电阻 1．电流 (1)形成①导体中有能够自由移动的电荷。

②导体两端存在电压。

(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向。

电流是标量。

(3)定义式：I ＝qt 。

(4)微观表达式I ＝nqS v 。

(5)单位：安培(安)，符号A,1 A ＝1 C/s 。

2．电阻(1)定义式：R ＝UI。

(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用。

3．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻与构成它的材料有关。

(2)表达式：R ＝ρlS 。

4．电阻率(1)计算式：ρ＝R Sl，单位：Ω·m 。

(2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量。

(3)电阻率与温度的关系。

①金属：电阻率随温度升高而增大。

②半导体：电阻率随温度升高而减小。

③一些合金：几乎不受温度的影响。

④超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体。

知识点2 欧姆定律和伏安特性曲线 1．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

(2)表达式：I ＝UR 。

(3)适用范围①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)。

②纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路)。

2．导体的伏安特性曲线(1)I -U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线，如图所示。

(2)比较电阻的大小：图线的斜率I U ＝1R ，图中R 1＞R 2(选填“＞”“＜”或“＝”)。

(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。

(4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用于欧姆定律。

知识点3 电功、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 ＝UIt 。

恒定电流第33课时电路的基本概念和规律考点1对电流的理解一、电流1．电流(1)定义：电荷的定向移动形成电流。

(2)公式：I＝qt(注意：如果是正、负离子同时移动形成电流时q是两种电荷电荷量绝对值之和)。

(3)方向：规定和正电荷定向移动的方向相同，和负电荷定向移动的方向相反。

(4)性质：电流既有大小也有方向，但它的运算遵守代数运算规则，是标量。

(5)单位：国际单位制单位是安培(A)，常用单位还有毫安(mA)、微安(μA)。

(6)微观表达式：I＝nqS v，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率。

2．形成电流的三种微粒：自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电中定向移动的电荷是自由电子，液体导电中定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电中定向移动的电荷是电子、□10正离子和□11负离子。

3．形成电流的条件：□12导体两端存在电压。

4．电流的分类：方向不改变的电流叫□13直流电流；方向和大小都不改变的电流叫□14恒定电流；方向改变的电流叫□15交变电流。

二、电源的电动势1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。

2．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

(2)表达式：E＝□16W q。

(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。

注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。

(4)方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向(即电势升高的方向)为电动势的方向。

[例1]在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。

导体内电荷量为e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v (不随时间变化)的定向运动。

专题9.1 电路的基本概念和规律（一）真题速递1.（2018·北京高考·T11）如图甲所示,用电动势为E 、内阻为r 的电源,向滑动变阻器R 供电。

改变变阻器R 的阻值,路端电压U 与电流I 均随之变化。

(1)以U 为纵坐标,I 为横坐标,在图乙中画出变阻器阻值R 变化过程中U-I 图象的示意图,并说明U-I 图象与两坐标轴交点的物理意义。

(2)a.请在图乙画好的U-I 关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率。

b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。

(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。

【答案】见解析【解析】(1)U-I 图象如图所示,其中图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流。

(2)a.如图所示b.电源输出的电功率:P=I 2R=222()()4E E R R r R rr R=-++当外电路电阻R=r 时,电源输出的电功率最大,为P max =24E r,2. (2016·全国甲卷T 17)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.23【答案】C【解析】断开S 和闭合S 后等效电路分别如图甲、乙所示．根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U 1＝15E ，U 2＝13E ，C 所带的电荷量Q ＝CU ，则Q 1∶Q 2＝3∶5，选项C 正确．3. (2015·安徽卷T 17)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( )A .mv 22eL B .mv 2Sn eC ．ρnev D.ρevSL【答案】C4．(2015·浙江理综)下列说法正确的是( ) A ．电流通过导体的热功率与电流大小成正比 B ．力对物体所做的功与力的作用时间成正比 C ．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比 D ．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 【答案】C【解析】根据公式P ＝I 2R 可知热功率与电流大小平方成正比,A 错误；功的公式W ＝Fl cos α,其中位移l 与时间t 不一定成正比关系，B 错误 ；由公式Q ＝CU 可知C 正确；弹簧的劲度系数由弹簧本身决定,与弹簧伸长量无关，D 错误．（二）考纲解读本讲共4个考点，两个二级考点，两个一级考点，近几年的高考中涉及本讲的考点多不太多，2017年本讲第四个考点升级为二级考点，2018年全国卷未考，2019年高考要格外重视。

高考物理一轮复习电路的基本规律专题训练（有答案）基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一。

下面是查字典物理网整理的电路的基本规律专题训练，请考生及时练习。

一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。

每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.(2019江门模拟)在已接电源的闭合电路中,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是 ()A.如果外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.如果外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势也随外电压减小C.如果外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小D.如果外电压增大,则内电压减小,电源电动势始终为二者之和,保持恒定2.(2019南宁模拟)一台直流电动机电枢线圈的电阻是R,其额定电压是U,额定功率是P。

那么,正常工作的电流 ()A.等于,且大于B.等于,且小于C.等于,也等于D.不等于,但等于3.有a、b、c、d四个电阻,它们的U -I关系如图所示,其中电阻最小的是 ()A.aB.bC.cD.d4.(2019福州模拟)一电池外电路断开时的路端电压为3V,接上8的负载电阻后路端电压降为2.4V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为 ()A.E=2.4V,r=1B.E=3V,r=2C.E=2.4V,r=2D.E=3V,r=15.(2019百色模拟)甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5mm和d2=1mm,熔断电流分别为2.0A和6.0 A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是 ()A.6.0 AB.7.5 AC.10.0 AD.8.0 A6.(2019厦门模拟)在如图所示的电路中,E为电源电动势,r 为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。

当R2的滑动触头在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V 的示数分别为I1、I2和U。

现将R2的滑动触头向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小7.(2019北海模拟)如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O点固定连接,P为与圆环良好接触的滑动头。