【配套K12】[学习]2019年度高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第1讲 电路的基本概念和规律学

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第一节欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律(建议用时:60分钟）一、单项选择题1．如图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.设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是( ）A．溶液内电流方向从A到B，电流大小为错误!B．溶液内电流方向从B到A，电流大小为错误!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,电流大小为错误!解析：选D.溶液内正、负离子反方向移动，通过截面的电荷量为正、负离子电荷量绝对值之和，由电流的定义可算出,电流大小为错误!，故选D。

2。

如图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判断正确的是( )A．I＝错误!，从上向下B．I＝错误!,从上向下C．I＝错误!，从下向上D．I＝错误!，从下向上解析:选A.由于自由电子落在B板上，则A板上落上阳离子，因此R中的电流方向为自上而下，电流大小I＝错误!＝错误!，A项正确．3．有一长方体导体，长a、宽b、高h之比为6∶3∶2，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图所示,分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时,导体中电荷的运动速度分别为v1、v2、v3。

第八章 恒定电流[全国卷5年考情分析]欧姆定律(Ⅱ) 电阻定律(Ⅰ) 电源的电动势和内阻(Ⅱ)电功率、焦耳定律(Ⅰ) 以上4个考点未曾独立命题第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R ＝UI 知， 导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。

(×)(2)根据I ＝qt ，可知I 与q 成正比。

(×)(3)由ρ＝RSl知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。

(×)(4)公式W ＝UIt 及Q ＝I 2Rt 适用于任何电路。

(√) (5)公式W ＝U 2R t ＝I 2Rt 只适用于纯电阻电路。

(√)◎物理学史判断(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。

(√)(2)19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。

(√)1．在理解公式时一定要注意定义式与决定式的区别，其中定义式或计算式有：I ＝qt 、R ＝U I 、ρ＝RS l 等，决定式有：I ＝UR 、I ＝nqS v 等。

2．公式W ＝UIt 可求解任何电路的电功，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路。

3．解题中常用到的二级结论(1)选限流用的滑动变阻器：在能把电流限制在允许范围内的前提下选用总阻值较小的变阻器调节方便；选分压用的滑动变阻器：阻值小的便于调节且输出电压稳定，但耗能多。

(2)伏安法测量电阻时，电流表内、外接的选择： “内接的表的内阻产生误差”，“好表内接误差小”(R x R A 和R VR x比值大的表“好”)。

(3)电表内阻对测量结果的影响：电流表测电流，其读数小于不接电表时的电阻的电流；电压表测电压，其读数小于不接电压表时电阻两端的电压。

突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用1．三个电流表达式的比较公式适用范围字母含义公式含义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为Q ＝nLSq 。

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第1讲电流电阻电功电功率［课时作业］单独成册方便使用［基础题组]一、单项选择题1．（2018·山东济宁模拟)铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n个自由电子．今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为（)A．光速c B。

错误!C。

错误!D。

错误!解析：由电流表达式I＝n′eSv可得v＝错误!,其中n′＝错误!＝错误!，故v ＝错误!，D对．答案：D2．现有一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝,把它拉成3L长的均匀细丝后,切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（)A.错误!B．3RC。

错误!D．R解析:根据R＝ρ错误!＝ρ错误!可知，原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R，再切成三段后每段的阻值为3R，把它们并联后的阻值为R，故选项D正确．答案:D3。

两根材料相同的均匀导线x和y，其中，x长为l，y长为2l，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为( ）A．3∶1,1∶6 B．2∶3，1∶6C．3∶2,1∶5 D．3∶1,5∶1解析：由图可知，两导线两端的电压之比为3∶1，电流相同,则电阻之比为3∶1,由电阻定律R＝ρ错误!得横截面积S＝错误!，横截面积之比错误!＝错误!·错误!＝错误!×错误!＝错误!,A正确．答案:A4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10 cm，bc＝5cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时,电流强度为2 A,若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为（）A．0。

[高考命题解读]第1讲 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：金属导电和电解液导电，不适用于气体导电或半导体元件. (4)导体的伏安特性曲线(I －U )图线①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.图1自测1 教材P43第3题改编 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流.设电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是( ) A.电流大小为v e2πr ，电流方向为顺时针B.电流大小为v er ，电流方向为顺时针C.电流大小为v e2πr ，电流方向为逆时针D.电流大小为v er ，电流方向为逆时针答案 C解析 电子做圆周运动的周期T ＝2πrv ，由I ＝eT 得I ＝v e 2πr，电流的方向与电子运动方向相反，故选C.自测2 (多选)如图2所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出( )图2A.通过电阻的电流与两端电压成正比B.电阻R ＝0.5 ΩC.因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1tan α＝1.0 ΩD.在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C 答案 AD二、电阻及电阻定律 1.电阻(1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻.(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).(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关. 2.电阻定律(1)内容：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)公式：R ＝ρlS.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，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m.(3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液. 3.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：电阻率随温度升高而增大； 半导体：电阻率随温度升高而减小.自测3 两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( ) A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.16∶1答案 C三、电功、电功率、电热及热功率 1.电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功. (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路).(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：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢. (2)公式：P ＝Wt ＝IU (适用于任何电路).3.焦耳定律(1)电热：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. (2)公式：Q ＝I 2Rt .(适用于任何电路) 4.电功率P ＝IU 和热功率P ＝I 2R 的应用(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P 电＝UI ，热功率均为P 热＝I 2R . (2)对于纯电阻电路而言：P 电＝P 热＝IU ＝I 2R ＝U 2R.(3)对于非纯电阻电路而言：P 电＝IU ＝P 热＋P 其他＝I 2R ＋P 其他≠U 2R＋P 其他.自测4 (多选)如图3所示，电阻R 1＝20 Ω，电动机的绕线电阻R 2＝10 Ω.当开关断开时，电流表的示数是0.5 A ，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是( )图3A.I ＝1.5 AB.I <1.5 AC.P ＝15 WD.P <15 W 答案 BD命题点一 利用“柱体微元模型”求电流利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路：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为Q ＝nLSq . (2)电荷通过横截面的时间t ＝Lv . (3)电流的微观表达式I ＝Qt＝nq v S .例1 如图4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4A.m v 22eLB.m v 2Sn eC.ρne vD.ρe v SL答案 C解析 由电流定义可知：I ＝q t ＝n v tSe t ＝neS v .由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neS v ·ρLS ＝ρneL v ，又E＝UL，故E ＝ρne v ，选项C 正确. 变式1 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束.已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( ) A.I Δl eS m 2eU B.I Δl e m 2eU C.I eSm 2eUD.IS Δl em 2eU答案 B解析 在加速电场中有eU ＝12m v 2，得v ＝2eUm.在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内电荷量为q ＝I Δt ＝I Δl v ，则电子个数n ＝q e ＝I Δlem2eU，B 正确. 命题点二 欧姆定律及电阻定律1.电阻的决定式和定义式的比较2.对伏安特性曲线的理解(如图5甲、乙所示)图5(1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件.(2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a ＞R e . 在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小.斜率越大，电阻越小，R d ＜R f .(3)图线b 的斜率变小，电阻变小，图线c 的斜率变大，电阻变小.注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数.根据R ＝UI ，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数.例2 如图6所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab ＝10 cm ，bc ＝5 cm ，当将C 与D 接入电压恒为U 的电路时，电流强度为2 A ，若将A 与B 接入电压恒为U 的电路中，则电流为( )图6A.0.5 AB.1 AC.2 AD.4 A 答案 A解析 设金属薄片厚度为d ′，根据电阻定律公式R ＝ρl S ，有R CD ＝ρl bc l ab ·d ′，R AB ＝ρl abl bc ·d ′，故R CD R AB ＝12×12＝14；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比.故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5 A ，故选A.例3 (多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W 及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图7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，则( )图7A.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tan βC.在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0D.在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0答案 CD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，白炽灯的电阻大小可表示为U 0I 0，选项B 错误，选项D 正确；在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0，选项C 正确. 变式2 用电器到发电站的距离为l ，线路上的电流为I ，已知输电线的电阻率为ρ.为使线路上的电压降不超过U ，那么，输电线横截面积的最小值为( ) A.ρl R B.2ρlI U C.U ρlI D.2Ul Iρ 答案 B解析 输电线的总长为2l ，R ＝U I ＝ρ·2l S ，则S ＝2ρlI U ，故B 正确.命题点三 电功、电功率、电热及热功率1.电功和电热、电功率和热功率的区别与联系2.非纯电阻电路的分析方法 (1)抓住两个关键量：确定电动机的电压U M 和电流I M 是解决所有问题的关键.若能求出U M 、I M ，就能确定电动机的电功率P ＝U M I M ，根据电流I M 和电动机的电阻r 可求出热功率P r ＝I M 2r ，最后求出输出功率P 出＝P－P r .(2)坚持“躲着”求解U M 、I M ：首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流.然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压U M 和电流I M .(3)应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解.例4 (多选)如图8所示，电源电动势E ＝3 V ，小灯泡L 的规格为“2 V 0.4 W ”，开关S 接1，当滑动变阻器调到R ＝4 Ω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8A.电源内阻为1 ΩB.电动机的内阻为4 ΩC.电动机正常工作电压为1 VD.电源效率约为93.3% 答案 AD解析 小灯泡正常工作时的电阻R L ＝U 2P ＝10 Ω，流过小灯泡的电流I ＝PU ＝0.2 A ，当开关S接1时，R 总＝EI ＝15 Ω，电源内阻r ＝R 总－R －R L ＝1 Ω，A 正确；当开关S 接2时，电动机M 两端的电压U M ＝E －Ir －U ＝0.8 V ；电源的效率η＝E －Ir E ＝2.8 V3 V×100%≈93.3%，D 正确.变式3 如图9所示，电源电动势为12 V ，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R 0为1.5 Ω，小型直流电动机M 的内阻为0.5 Ω，闭合开关S 后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A.则以下判断中正确的是( )图9A.电动机的输出功率为14 WB.电动机两端的电压为7.0 VC.电动机产生的热功率为4.0 WD.电源输出的功率为24 W 答案 B解析 由题意得电动机两端的电压U ＝E －I (R 0＋r )＝7 V ，则电动机的输入功率P ＝UI ＝14 W ，热功率P 热＝I 2R M ＝2 W ，输出功率P 出＝P －P 热＝12 W.电源的输出功率P ′＝EI －I 2r ＝20 W ，故B 正确，A 、C 、D 错误.变式4 如图10所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成.当闭合开关S 1、S 2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220 V ，吹冷风时的功率为120 W ，吹热风时的功率为1 000 W.关于该电吹风，下列说法正确的是( )图10A.电热丝的电阻为55 ΩB.电动机的电阻为1 2103ΩC.当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120 JD.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为880 J 答案 A解析 电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P ＝1 000 W －120 W ＝880 W ，对电热丝，由P ＝U 2R 可得电热丝的电阻为R ＝U 2P ＝2202880 Ω＝55 Ω，选项A 正确；由于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，选项B 错误；当电吹风吹冷风时，电热丝没有工作，选项C 错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J ，选项D 错误.1.关于电流，下列说法中正确的是( ) A.通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B.电子运动的速率越大，电流越大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，所以电流是矢量 答案 C解析 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，故A 错，C 对；电流的微观表达式I ＝neS v ，电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故B 错；矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，故电流是标量，故D 错. 2.(2017·河北正定中学月考)下列说法正确的是( )A.电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功B.电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关C.电流通过导体的热功率与电流大小成正比D.电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，由C ＝QU 可知电容的大小是由Q (带电荷量)或U (电压)决定的 答案 A解析 电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功，A 正确；电阻率是反映材料导电性能的物理量，不仅与材料种类有关，还与温度、压力和磁场等外界因素有关，B 错误；电流通过导体的热功率与电流大小的平方成正比，C 错误；电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，由决定式C ＝εr S4πkd 可知电容的大小是由εr (介电常数)、S (正对面积)、k (静电力常量)及d (极板间距)等因素决定的，C ＝QU只是电容的定义式，D 错误.3.有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A ；若把电动机接入2.0 V 电压的电路中，正常工作时的电流是1.0 A ，此时，电动机的输出功率是P 出；如果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＝2 W ，P 热＝0.5 W B.P 出＝1.5 W ，P 热＝8 WC.P 出＝2 W ，P 热＝8 WD.P 出＝1.5 W ，P 热＝0.5 W 答案 B解析 电机不转，r ＝U 1I 1＝0.5 Ω.正常工作时，P 电＝U 2I 2＝2×1 W ＝2 W ，P 热′＝I 22r ＝0.5 W ，故P 出＝P 电－P 热′＝1.5 W.转子突然被卡住，相当于纯电阻，此时I 3＝20.5 A ＝4 A ，P 热＝I 32r＝8 W ，故选B.4.(多选)两电阻R 1和R 2的伏安特性曲线如图1所示.从图线可判断( )图1A.两电阻阻值的关系是R 1＞R 2B.电阻一定时，电流随着电压的增大而减小C.电压相同时，通过R 1的电流较大D.两电阻串联接入电路时，R 1消耗的功率小 答案 CD解析 图象的斜率k ＝I U ＝1R ，即图象的斜率越大，电阻越小，故有R 1＜R 2，A 错误；根据图象可得电阻一定时，电流随电压的增大而增大，B 错误；从图象中可得电压相同时，通过电阻R 1的电流较大，C 正确；两电阻串联接入电路时，通过两电阻的电流相同，根据公式P ＝I 2R 可得电阻越大，消耗的电功率越大，故D 正确.5.如图2所示均匀的长薄片合金电阻板abcd ，ab 边长为L 1，ad 边长为L 2，当端点1、2或3、4接入电路中时，R 12∶R 34为( )图2A.L 1∶L 2B.L 2∶L 1C.1∶1D.L 12∶L 22 答案 D解析 设长薄片合金电阻板厚度为h ，根据电阻定律R ＝ρl S ，R 12＝ρL 1hL 2，R 34＝ρL 2hL 1，R 12R 34＝L 12L 22，故选D.6.(2017·河北邢台一中月考)两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l 和d ；乙电阻丝的长度和直径分别为2l 和2d .将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( ) A.U 甲U 乙＝1 B.U 甲U 乙＝22 C.U 甲U 乙＝ 2 D.U 甲U 乙＝2 答案 C解析 U 甲2U 乙2＝P 甲R 甲P 乙R 乙＝R 甲R 乙＝ρl π(d 2)2∶ρ2l π(2d 2)2＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足U 甲U 乙＝ 2.综上本题选C.7.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( )A.电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB.电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC.1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 答案 C解析 由于电饭煲是纯电阻元件， 所以R 1＝UI 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W ，其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J ， 洗衣机电动机为非纯电阻元件， 所以R 2≠UI 2，P 2＝UI 2＝110 W ，其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J ， 其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍.8.在研究微型电动机的性能时，可采用如图3所示的实验电路.当调节滑动变阻器R ，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ；重新调节R ，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V .则当这台电动机正常运转时( )图3A.电动机的内阻为7.5 ΩB.电动机的内阻为2.0 ΩC.电动机的输出功率为30.0 WD.电动机的输出功率为26.0 W 答案 D解析 因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ，电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻元件，故说明电动机的内阻r ＝U 1I 1＝1.0 V1.0 A ＝1.0 Ω，选项A 、B 错误；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ，则电动机的总功率为P总＝U 2I 2＝2.0 A ×15.0 V ＝30.0 W ，此时电动机的发热功率为P热＝I 22r ＝(2.0A)2×1.0 Ω＝4.0 W ，故电动机的输出功率为P 出＝P 总－P 热＝30.0 W －4.0 W ＝26.0 W ，选项C 错误，D 正确.9.(2017·重庆一中期末)如图4所示的电解池接入电路后，在t 秒内有n 1个一价正离子通过溶液内某截面S ，有n 2个一价负离子通过溶液内某截面S ，设e 为元电荷，以下说法正确的是( )图4A.当n 1＝n 2时，电流为零B.当n 1>n 2时，溶液中电流方向从A →B ，电流为I ＝(n 1－n 2)e tC.当n 1<n 2时，溶液中电流方向从B →A ，电流为I ＝(n 2－n 1)etD.溶液中电流方向A →B ，电流为I ＝(n 2＋n 1)et答案 D解析 根据正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，可判断出溶液中电流方向为A →B ，选项A 、C 错误；由题意t 秒内流过横截面S 的电荷量q＝(n 2＋n 1)e ，代 入I ＝qt ，得电流为I ＝(n 2＋n 1)e t，选项B 错误，D 正确.10.(2018·湖南长沙调研)改革开放以来，人们的生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用.根据图5中铭牌上提供的信息，判断在12小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是( )BC —65B 电冰箱 额定电压220 V 工作频率50 Hz 额定功率70 W耗电量：0.5 kW·h/24 h PS —69电风扇规格400 mm 额定电压220 V 工作频率50 Hz额定功率65 W图5A.电冰箱比电风扇多B.电风扇比电冰箱多C.电风扇与电冰箱一样多D.电冰箱比电风扇可能多，也可能少 答案 B解析依据电冰箱铭牌可知，电冰箱在12 h 内消耗电能0.25 kW·h ，而电风扇在12 h 内消耗电能W ＝Pt ＝0.78 kW·h ，B 项正确.11.某一导体的伏安特性曲线如图6中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )图6A.B 点的电阻为12 ΩB.B 点的电阻为40 ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 答案 B解析 A 点电阻R A ＝31.0×10－1 Ω＝30 Ω，B 点电阻R B ＝61.5×10－1 Ω＝40 Ω，故A 错误，B正确.ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故C 、D 错误.12.如图7所示，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝3 Ω，R 0＝1 Ω，直流电动机内阻R 0′＝1 Ω.当调节滑动变阻器R 1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R 2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P 0＝2 W)，则R 1和R 2连入电路中的阻值分别为( )图7A.2 Ω、2 ΩB.2 Ω、1.5 ΩC.1.5 Ω、1.5 ΩD.1.5 Ω、2 Ω答案 B解析 因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R 1接入电路中的阻值为R 1＝r －R 0＝2 Ω；而题图乙电路是含电动机的非纯电阻电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P ＝IU ＝I (E －Ir )＝I (12－3I )＝－3I 2＋12I ＝－3(I 2－4I )＝－3(I －2)2＋12，所以当I ＝2 A 时，输出功率P 有最大值，此时电动机的输出功率为P 0＝2 W ，发热功率为P 热＝I 2R 0′＝4 W ，所以电动机的输入功率为P 入＝P 0＋P 热＝6 W ，电动机两端的电压为U m ＝P 入I ＝3 V ，电阻R 2两端的电压为U 2＝E －Ir －U m ＝3 V ，所以R 2接入电路中的阻值为R 2＝U 2I＝1.5 Ω，B 正确.13.如图8所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，闭合开关S 后，标有“8 V ,12 W ”的灯泡恰能正常发光，电动机M 绕组的电阻R 0＝4 Ω，求：图8(1)电源的输出功率P 出； (2)10 s 内电动机产生的热量Q ； (3)电动机的机械功率.答案 (1)16 W (2)10 J (3)3 W解析 (1)由题意知，并联部分电压为U ＝8 V ，内电压应为U 内＝E －U ＝2 V 总电流I ＝U 内r＝2 A ，电源的输出功率P 出＝UI ＝16 W ； (2)流过灯泡的电流I 1＝P 1U ＝1.5 A则流过电动机的电流I 2＝I －I 1＝0.5 A 电动机的热功率P 0＝I 22R 0＝1 W10 s 内产生的热量Q ＝P 0t ＝10 J ； (3)电动机的总功率P ＝UI 2＝4 W 电动机的机械功率P 机＝P －P 0＝3 W.14.如图9所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r ＝0.8 Ω，电路中另一电阻R ＝10 Ω，直流电压U ＝160 V ，电压表示数U V ＝110 V .试求：图9(1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v ＝1 m /s 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量.(g 取10 m/s 2). 答案 (1)5 A (2)550 W (3)53 kg解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R ＝U －U V ＝(160－110)V ＝50 V ， 流过电阻R 的电流I R ＝U R R ＝5010 A ＝5 A ，即通过电动机的电流I M ＝I R ＝5 A.(2)电动机的分压U M ＝U V ＝110 V ，输入电动机的电功率P 电＝I M U M ＝550 W. (3)电动机的发热功率P 热＝I M 2r ＝20 W ， 电动机输出的机械功率P 出＝P 电－P 热＝530 W ， 又因P 出＝mg v ， 所以m ＝P 出g v＝53 kg.。

第1讲电流电阻电功及电功率板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1～6为单选，7～10为多选)1.[2017·黄山模拟]铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为( )A.光速cB.IneSC.ρIneSmD.mIneSρ答案 D解析由电流表达式I＝n′eSv可得v＝In′eS，其中n′＝nmρ＝nρm，故v＝mIneSρ，D正确。

2. 如图所示为均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2。

当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时，导体的电阻分别为R1、R2，则R1∶R2为()A.L1∶L2B．L2∶L1C.L21∶L22D．L22∶L21答案 C解析设电阻板厚度为h，由电阻定律有R1＝ρL1hL2，R2＝ρL2hL1，所以R1∶R2＝L21∶L22，故C正确。

3.如图所示是电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，现在把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别为P1和P2，并联总电阻设为R。

下列关于P1和P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是()A.特性曲线在Ⅰ区，P1<P2B.特性曲线在Ⅲ区，P1>P2C.特性曲线在Ⅰ区，P1>P2D.特性曲线在Ⅲ区，P1<P2答案 C解析I ­U 特性曲线的斜率k ＝I U ＝1R，k 越大，R 就越小，所以R 1<R 2。

R 1、R 2并联后总电阻R 更小，所以R 的伏安特性曲线在Ⅰ区，由于是并联，电压U 相同，根据P ＝U 2R知R 越大，P 越小，所以P 1>P 2。

故正确选项为C 。

4.[2017·云南统考]如图为一玩具起重机的电路示意图。

电源电动势为6 V ，内电阻为0.5 Ω，电阻R ＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力，g ＝10 m/s 2)，标有“3 V,0.6 W”的灯泡正好正常发光。

第八章 恒定电流综合过关规范限时检测 满分：100分 考试时间：60分钟一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。

1～5题为单选，5～8题为多选，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)1．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。

设电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是导学号 21993477( C )A ．电流大小为ve2πr ，电流方向为顺时针B ．电流大小为ver，电流方向为顺时针 C ．电流大小为ve2πr ，电流方向为逆时针D ．电流大小为ve r，电流方向为逆时针[解析] 电子做圆周运动的周期T ＝2πr v ，由I ＝e T 得I ＝ve2πr ，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针。

2．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作。

用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50A ，则下列说法中正确的是导学号 21993478( C )A ．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1555W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC ．1min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103J D ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍[解析] 由于电饭煲是纯电阻元件，所以R 1＝U I 1＝44Ω ，P 1＝UI 1＝1100W ，其在1min 内消耗的电能 W 1＝UI 1t ＝6.6×104J ，洗衣机为非纯电阻元件，所以R 2≠U I 2，P 2＝UI 2＝110W ，其在1min 内消耗的电能 W 2＝UI 2t ＝6.6×103J ，其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍。

第八章 第1讲 电路的基本概念与规律2年高考模拟AAA 2-NIAN-GA0・KA0・M0・NI⑷ 1. （2017 •湖南株洲质检）如图所示为某控制电路的一部分，己知AA 1的输入电压为24V,如果电阻斤=6kQ,用= 6kQ, /6=3k Q,则从砒 不可能输出的电压是|导学号21992527 （D ）A. 12VB. 8V C ・ 6V D. 3V［解析］根据串、并联电路的知识可知，当仅S 】闭合时，有片=册尸右 解得％ =R\R?.召+金 112V ＞选项A 是可能的；当S 】、S?均闭合时，有厂= =孑 解得Ufiff =6V,选项C 是'斤+注命可能的；当仅S2闭合时，”=爪”扌，解得=8V,选项B 是可能的，所以选项D 是不 可能的。

2. （2017 •浙江模拟）如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机。

小灯泡L 上标有“9V 9W”字样，电动机的线圈内阻局=1Q 。

若灯泡正常发光时，电源的输出电压为15V,此时导学号21992528 （ B ）（X ）LE~~R M ————B. 电动机的输出功率为5WD.整个电路消耗的电功率为15W［解析］灯泡正常发光，则电路中电流为1=1\=¥=山,电动机两端的电压为氏=1/一«=15V-9V=6V,,故电动机的输入功率为戶入="』=6X1W=6W ；电动机的热功率为P Q = FRw= 12X1W=1W,电动机的输出功率为 氏=戶入一局=6W —1W=5W,故B 正确，A 、C 错误；电 源的输出电压为15V,电源内阻不可忽略，已知电路电流，无法求出电源的电动势，所以无 法求出整个电路消耗的电功率，故D 错谋。

3. （2017 •北京朝阳区一模）骑自行车有很多益处，可缓解交通压力，可节能减排；骑自 行车时，人做功要消耗体能，还可强身健体。

成人在平路上骑自行车时所受阻力约为20No 近來多个城市推出摩拜单车，车锁内主要集成了芯片、GPS 定位模块和STM 卡等，便于掌控 自行车的具A.电动机的输入功率为36W C.电动机的热功率为6W A O---------------------------体位置和状态，其工作原理如图所示。