高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第2讲 电路的基本规律和应用学案

第2讲 电路的基本规律及其应用授课提示：对应学生用书第151页一、电阻的串联与并联串联电路并联电路电路图基本特点电压U ＝U 1＋U 2＋U 3 U ＝U 1＝U 2＝U 3电流 I ＝I 1＝I 2＝I 3 I ＝I 1＋I 2＋I 3总电阻R 总＝R 1＋R 2＋R 31R 总＝1R 1＋1R 2＋1R 31．电动势(1)定义：电源在内部移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功与移动电荷的电荷量的比值。

(2)定义式：E ＝Wq，单位为V 。

(3)大小：电动势在数值上等于在电源内部非静电力把1 C 正电荷从负极移送到正极所做的功。

2．内阻：电源内部导体的电阻。

三、闭合电路的欧姆定律 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、外电阻之和成反比。

(2)公式①I ＝ER ＋r(只适用于纯电阻电路)；②E ＝U 外＋Ir (适用于所有电路)。

2．路端电压与外电阻的关系一般情况U ＝IR ＝E R ＋r·R ＝E1＋r R，当R 增大时，U 增大特殊情况(1)当外电路断路时，I ＝0，U ＝E(2)当外电路短路时，I 短＝Er，U ＝0授课提示：对应学生用书第151页命题点一 闭合电路的动态分析 自主探究1．判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。

(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。

(3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R 并与用电器并联，另一段R 串与并联部分串联。

A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致。

2．电路动态分析的两种常用方法(1)程序判断法：遵循“局部→整体→局部”的思路，按以下步骤分析：(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。

第1讲电路的基本概念和规律知识点一电流欧姆定律1．电流(1)自由电荷的________形成电流．(2)方向：规定为________定向移动的方向．(3)三个公式①定义式：I＝________，公式中q是通过导体横截面的电荷量．②微观表达式：I＝________.③决定式：I＝________.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______________，跟导体的电阻R 成____________．(2)公式：I＝________.(3)适用条件：适用于__________和电解液导电，适用于__________电路．知识点二电阻电阻定律1．电阻.(1)定义式：R＝UU(2)物理意义：反映了导体对电流的________．2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的________成正比，与它的________成反比，导体的电阻还与构成它的________有关．(2)表达式：R＝ρUU3．电阻率(1)计算式：ρ＝R UU(2)物理意义：反映导体________，是表征________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________．②一些合金：电阻率几乎不受温度变化的影响．知识点三电阻的串联、并联U＝U＋U＋U U＝U＝U＝U1．电功(1)定义：导体中的自由电荷在________作用下定向移动，电场力做的功称为电功．(2)公式：W＝qU＝________.(3)电流做功的实质：________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________．＝________.(2)公式：P＝UU3．焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的________．(2)计算式：Q＝________.4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量．(2)表达式：P＝U＝________.U思考辨析一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ.在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流I，如果通电时间为t，通过棒某一截面的电量为q，电流做功为W，产生的热量为Q.(1)导体中只要电荷运动就形成电流．( )(2)规定正电荷定向移动方向为电流方向，所以，电流是矢量．( )(3)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多．( )，可知I与q成正比．( )(4)根据I＝UU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(5)由ρ＝UUU长度成反比．( )(6)公式W＝UIt及Q＝I2Rt适用于任何电路．( )t＝I2Rt只适用于纯电阻电路．( )(7)公式W＝U2U教材改编[人教版选修3－1·P47·说一说改编]如图所示，是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是( )A．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，电流随电压变化是一条直线考点一 电流的理解与计算自主演练电流的三个表达式[多维练透]1．[电流定义式的应用][2020·新高考Ⅰ卷，2]氚核H 13发生β衰变成为氦核H 23e .假设含氚材料中H 13发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2×104s 时间内形成的平均电流为5.0×10－8 A ．已知电子电荷量为1.6×10－19 C ，在这段时间内发生β衰变的氚核H 13的个数为( )A ．5.0×1014B ．1.0×1016C ．2.0×1016D ．1.0×10182．[电流定义式在液体导电中的应用]如图所示，在一价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过．若在t 时间内，通过溶液内截面S的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设元电荷为e，则以下说法中正确的是( )A．正离子定向移动形成的电流方向为A→B，负离子定向移动形成的电流方向为B→A B．溶液内由于正、负离子定向移动的方向相反，所以溶液中的电流抵消，电流等于零C．溶液内的电流方向为A→B，电流I＝U1UUD．溶液内的电流方向为A→B，电流I＝(U1+U2)UU题后反思应用I＝U计算时应注意：若导体为金属，则q为自由电子带电荷量的绝对值；若导U体为电解液，因为电解液里的正、负离子定向移动的方向相反，但形成的电流方向相同，故q为正、负离子带电荷量的绝对值之和．3．[电流微观表达式的应用] [2020·北京西城区期末]某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗．在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现．质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞．如图所示，来自质子源的质子(初速度为零)经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流．已知细柱形质子流的横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m、电荷量为e.那么这束质子流内单位体积的质子数n 是( )A.UUU √2UUB.UUU√UUUC.UUU√2UUUD.UUU√U2UU4．[等效电流的计算]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UU2πU，电流方向为顺时针B．电流大小为UUU，电流方向为顺时针C．电流大小为UU2πU，电流方向为逆时针D．电流大小为UUU，电流方向为逆时针题后反思在一类由运动电荷的周期性运动形成闭合回路的模型中，计算其形成的等效电流时，一般取一个周期的时间来计算，则此时间内通过回路截面的电荷量即运动电荷带的电荷量．考点二电阻定律、欧姆定律与伏安特性曲线师生共研题型1 |对电阻和电阻率的理解例1 (多选)下列关于电阻和电阻率的说法正确的是( )A．由R＝ρUU知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比B．由R＝UU可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C．将一根导线一分为二，则每部分导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫作超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度题型2|电阻定律和欧姆定律的应用 电阻的决定式和定义式的比较例倍，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 ．1：4B ．1：8C ．1：16D ．16：1题后反思某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点： (1)导体的电阻率不变．(2)导体的体积不变，由V ＝lS 可知l 与S 成反比．(3)在ρ、l 、S 都确定之后，应用电阻定律R ＝ρlS求解．题型3|伏安特性曲线表示电阻的大小表示电阻倒数的大小例随所通过的电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM为U轴的垂线，PQ为I轴的垂线，下列说法中正确的是( )A．随着所通电流的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1U2C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I1RD．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积练1 (多选)如图为甲、乙两金属电阻的U­I曲线，它们的阻值应为( )A．R甲＝tan 60°＝√3ΩB．R乙＝tan 60°＝√3ΩC．R甲＝3 ΩD．R乙＝6 Ω练2 [2021·广州市模拟]电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全．某型号电线每卷长度为L＝100 m，铜丝直径为D＝1.6 mm.为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上U＝1.50 V恒定电压，测得通过电线的电流为I＝1.20 A，由此可知此电线所用铜的电阻率约为( ) A．1.7×10－9Ω·m B．2.5×10－8Ω·mC．1.1×10－7Ω·m D．5.0×10－6Ω·m练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.则v1:v2:v3为( )A．6:3:2 B．1:1:1C．2:3:6 D．1:2:3考点三串、并联电路及电表的改装师生共研题型1|串、并联电路的特点R0.(1)当n个等值电阻R0串联或并联时，R串＝nR0，R并＝1n(2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻．(3)在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或减小)．(4)电路中无论电阻怎样连接，电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和．例4(多选)仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个可变电阻可以按图甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路．已知R1阻值较大，R2阻值较小，则( )A．图甲中R1作细调 B．图甲中R1作粗调C．图乙中R2作细调 D．图乙中R2作粗调题型2 |电压表、电流表的改装例分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的12；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A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( )A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A练4 如图所示，两个小灯泡L1和L2串联接在P、Q两点间，L1和L2的铭牌上分别标有“3 V 1.5 Ω”“6 V12 Ω”，则P、Q间允许加的最大电压为( ) A．9 V B．6.75 V C．5.25 V D．4.5 V练5 [2021·四川成都联考](多选)如图所示的电路中，若a、b为输入端，A、B 为输出端，并把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则( ) A．空载时输出电压U AB＝U UU2B．当A、B间接上负载R时，输出电压U AB<U UU2C．A、B间的负载R越大，U AB越接近U UU2D．A、B间的负载R越小，U AB越接近U UU2练6 某同学组装一个多用电表．可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡．回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．(2)电阻箱的阻值应取R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.(保留到个位)．考点四电功、电功率、电热及热功率多维探究1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较2.出发，围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”分析、求解．题型1|电功、电功率的分析与计算例6 有两个标有“110 V,25 W”和“110 V,60 W”字样的灯光，要把它们接在220 V的电源上，灯泡既正常发光，又最省电的连接方式应是图中的( )题型2|电路消耗最大功率的计算例7 电阻R1和R2分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )A．1.5 W B．3.0 WC．5.0 W D．6.0 W题型3|非纯电阻电路中电功、电功率的分析与计算例8 如图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：(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/s2)【考法拓展1】在【例8】中，若直流电压不变，电动机正常工作过程中，转子突然被卡死，电压表的示数变为多少？【考法拓展2】在【例8】中，若电动机的输出功率保持不变，将一质量m＝26.5 kg的重物从静止开始向上吊起，15 s时，重物已达到匀速运动状态，此时重物上升的高度是多少？练7 [2020·浙江卷，16](多选)如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动．现有质量为20 kg、额定功率为5 kW的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过200 s到达100 m高处后悬停并进行工作．已知直流电源供电电压为400 V，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，则( )A．空气对无人机的作用力始终大于或等于200 NB．直流电源对无人机供电的额定电流为12.5 AC．无人机上升过程中消耗的平均功率为100 WD．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功练8 如图，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36 V,12 A·h”字样．它正常工作时电源输出电压为30 V，额定输出功率为180 W．由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其他部件的摩擦损耗．已知运动时电动自行车受到阻力恒为288 N，下列说法正确的是( )A．电源内阻为1 Ω，额定工作电流为5 AB．电动自行车电动机的内阻为5 ΩC．电动自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间是2.4 hD．电动自行车保持额定功率匀速行驶的最远距离是3 600 m第1讲电路的基本概念和规律基础落实知识点一1．(1)定向移动(2)正电荷(3)①q t ②nqSv ③UR2．(1)正比 反比 (2)U R (3)金属 纯电阻 知识点二 1．(2)阻碍作用2．(1)长度 横截面积 材料3．(2)导电性能 材料性质 (3)①增大 知识点四1．(1)电场力 (2)IUt (3)电能 2．(1)快慢 (2)IU 3．(1)热量 (2)I 2Rt 4．(2)I 2R 思考辨析(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√ 教材改编 答案：C 考点突破1．解析：设在这段时间内，电子的个数为n ，由电流的定义，有I ＝ne t ，即n ＝Ite ＝1.0×1016；由β衰变规律可知该核反应方程为H 13→23He ＋e −10，即产生一个电子(e −10)需要发生β衰变的氚核H 13的个数也为一个，故在这段时间内需要发生β衰变的氚核H 13个数为1.0×1016，故B 正确．答案：B2．解析：电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由图可知，电流方向是A →B ，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不为零，电流I ＝q t ＝n 1e +n 2et，故选项D 正确，A 、B 、C 错误． 答案：D3．解析：本题考查公式I ＝nqSv 的应用．质子被加速时有Ue ＝12mv 2，由于I ＝neSv ，解得n ＝I eS √m 2eU ，A 、B 、C 错误，D 正确．答案：D4．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．答案：C例1 解析：导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积、材料有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A 正确，B 、C 错误；电阻率反映材料的导电性能，常与温度有关，某些材料在温度接近绝对零度时存在超导现象，绝对零度只能接近，不可能达到，D 正确．答案：AD例2 解析：对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的12，由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来的12，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的14.给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得I 1＝U 4R ，I 2＝U R 4＝4U R ，由I ＝q t可知，在相同时间内，电荷量之比q 1∶q 2＝I 1∶I 2＝1∶16，C 正确．答案：C例3 解析：由欧姆定律知，U ­I 图中任意一点的电阻为该点与坐标原点的连线的斜率，随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，选项A 正确；对应P 点，小灯泡的电阻为O 、P 连线的斜率，即R ＝U 1I 2，选项B 正确；对应P 点，小灯泡的功率为P ＝U 1I 2，即图中矩形PQOM 所围成的面积，选项D 正确；在电路中灯泡L 两端电压为U 1时，通过电阻R 的电流为I 2，其两端的电压为I 2R ，选项C 错误．答案：ABD练1 解析：在数学中斜率就等于图线与横轴的夹角的正切值(tan α)，而在物理中斜率与tan α并没有直接联系．R 甲＝U 2−U 1I 2−I 1＝12−04−0 Ω＝3 Ω，R 乙＝ΔU ΔI ＝12−02−0Ω＝6 Ω. 答案：CD练2 解析：本题考查欧姆定律、电阻定律等知识点．整卷电线的电阻R ＝U I＝1.25 Ω，由电阻定律得R ＝ρL S ，S ＝14πD 2，联立解得铜的电阻率ρ＝2.5×10－8 Ω·m，选项B 正确．答案：B练3 解析：根据R ＝ρL S 、I ＝U R 和I ＝nSqv 得v ＝U nρqL ，即v ∝1L，所以v 1∶v 2∶v 3＝1∶2∶3，D 正确．答案：D例4 解析：串联电路中电流处处相等，电压与电阻成正比，阻值大的电阻分压大，可调节范围大，因此R 1作粗调，选项A 错误，B 正确；并联时两可变电阻两端的电压相等，通过的电流与电阻成反比，阻值小，通过的电流大，可调节范围大，因此R 2作粗调，故选项C 错误，D 正确．答案：BD例5 解析：电流表和电阻R 1并联，R 1的阻值为电流表内阻的12，则由并联电路特点可知，通过电流表的电流I A 是通过R 1的电流的12，则I A ＝13I 总，其中I 总为干路电流，所以可以用电流表上表示0.02 A 的一个小格表示总电流0.06 A ，选项C 正确．答案：C练4 解析：根据I＝U知L1和L2的额定电流分别为I1＝2 A、I2＝0.5 A，电路中最R大电流为I m＝0.5 A；串联后的总电阻为R＝R1＋R2＝13.5 Ω，根据欧姆定律可知P、Q 间允许加的最大电压为U m＝I m R＝6.75 V.答案：B练5 答案：ABC练6 解析：(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有I g R g＝(I－I g)R1解得R1＝100 Ω接b时改装成量程为3 V的电压表，有U＝I g R g＋IR2解得R2＝2 910 Ω.答案：(1)如下图所示(2)100 2 910例6 解析：额定电压相同而额定功率不相同的电灯，它们的电阻是不相同的，由P＝U2/R可知，功率大的电灯的电阻比功率小的电灯的电阻小，也就是说60 W灯泡的电阻比25 W灯泡的电阻小，对于A，两灯并联后与一个滑动变阻器串联，若是滑动变阻器的分压与两灯并联后的电压相等，两灯能正常工作，整个电路消耗的电功率为P ＝2(P1＋P2)＝2×(25＋60)W＝170 W，有用电功率为85 W；对于B，若是滑动变阻器与25 W灯并联后的总电阻与60 W灯的电阻相等，两灯均能正常发光，此时电路中消耗的总电功率为P＝2P2＝2×60 W＝120 W，有用电功率为85 W；对于C，因60 W灯的电阻比25 W灯的电阻小，据串联电路的分压原理和此时灯(110 V，25 W)电压将大于110 V 而被烧毁．所以C的电路不可能使两灯正常工作；在D中，当两个滑动变阻器与其串联的灯泡电阻分别相等时，两灯均能正常发光，电路消耗的总功率为170 W，有用电功率为85 W，综上所述，只有B选项符合题意．答案：B例7 解析：两电阻的额定电流不同，R2允许通过的最大电流为0.5 A，为保证电路安全，当两电阻串联时，允许通过的最大电流为0.5 A，此电路允许消耗的最大功率P ＝I2(R1＋R2)＝1.5 W，故选项A正确．答案：A例8 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 RR ＝5010A＝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，输入电动机的功率P电＝I M U M＝550 W.(3)电动机的发热功率P热＝IM2r＝20 W，电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝530 W，又因P出＝mgv，所以m＝P出gv＝53 kg.答案：(1)5 A (2)550 W (3)53 kg考法拓展1 解析：转子突然被卡死，电路变为纯电阻电路，根据欧姆定律I＝UR+rU V＝Ir可得：U V＝11.9 V答案：11.9 V考法拓展2 解析：重物匀速运动时，mg＝F，P＝Fv又根据动能定理Pt－mgh＝12mv22022届高考物理一轮复习 第8单元 恒定电流 1 电路的基本概念和规律学案 新人教版- 21 - / 21- 21 - 可得：h ＝14.95 m答案：14.95 m练7 解析：无人机从静止到悬停的过程先加速上升后减速上升最终速度减为零，即无人机经历先超重再失重的过程，故空气对无人机的作用力并非始终大于或等于无人机的重力，A 项错；直流电源对无人机供电的额定电流I ＝P U ＝5 kW 400 V＝12.5 A ，B 项对；无人机上升过程克服重力做的功W ＝mgh ＝2×104 J ，克服重力做功的功率P ′＝100 W ，同时无人机上升过程还需克服空气阻力做功，故C 项错；无人机上升过程及悬停过程均会使空气动能增加，即对空气做功，D 项对．答案：BD练8 解析：由P ＝UI 可知，额定电流I ＝P U ＝18030＝6 A ，电源内阻r ＝E −U I ＝36−306Ω＝1 Ω，故A 错误；电动自行车的热功率P 热＝(1－80%)P ＝36 W ，则由P 热＝I 2r ′可得，r ′＝3662 Ω＝1 Ω，故B 错误；根据电池容量Q ＝12 A·h，电流为6 A ，则可得t ＝Q I ＝126 h ＝2 h ，故C 错误；电动自行车匀速行驶时F ＝F f ，则由80%P ＝F f v ，解得v ＝0.5 m/s ，则电动自行车保持额定功率匀速行驶的最远距离是x ＝vt ＝0.5×7 200 m＝3 600 m ，选项D 正确．答案：D。

2021年高考物理一轮复习第八章恒定电流第2讲电路的基本规律和应用学案微知识1 电路的连接1．串、并联电路的特点2.几个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大。

(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大。

(3)某电路中不管电阻如何样连接，该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。

微知识2 闭合电路欧姆定律1．闭合电路(2)内、外电压的关系：E＝U内＋U外。

2．闭合电路欧姆定律(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)公式：I＝ER＋r(只适用于纯电阻电路)。

3．路端电压与外电阻的关系4．路端电压跟电流的关系(1)关系式：U＝E－Ir。

(2)用图象表示如图所示，其中纵轴截距为电动势，横轴截距为短路电流，斜率的绝对值为电源内阻。

一、思维辨析(判定正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

)1．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。

(√)2．不管是串联电路依旧并联电路，只要其中某一个电阻的阻值变大，总电阻就变大。

(√) 3．闭合电路中外电阻越大，路端电压越大，电源输出功率越大。

(×)4．电源的输出功率越大，电源的效率越高。

(×)5．含电容器的直流电路稳固时，电容器所在的电路为断路状态。

(√)二、对点微练1．(电动势)下列关于电源电动势的说法正确的是( )A．在某电池的电路中，每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么那个电池的电动势是0.5 VB ．电源的路端电压增大时，其电源提供的电能一定也增大C ．不管内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变D ．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多解析 依照电动势定义，由E ＝W q得E ＝2 V ，选项A 错误；电源的电动势与外电路无关，只由电源自身的性质决定，选项B 错误，选项C 正确；电源的电动势大，所提供的能量不一定大，电源提供的电能等于通过电源的电荷量与电动势之积，选项D 错误。

2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流第2讲电路电路的基本规律学案编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流第2讲电路电路的基本规律学案）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第2讲电路电路的基本规律板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】电阻的串联、并联Ⅰ1.串、并联电路的特点2.电流表、电压表的改装(1)小量程电流表（表头）①工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的线圈组成。

当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大,从表盘上可直接读出电流值。

②三个参数:满偏电流I g，表头内阻R g,满偏电压U g，它们的关系：U g＝I g R g。

(2)电压表、电流表的改装电流表、电压表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。

它们的改装原理见下表：【知识点2】电源的电动势和内阻Ⅰ1。

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

(2)表达式：E＝W q 。

（3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量。

(4)特点：大小由非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。

2.内阻：电源内部也是由导体组成，也有电阻，叫做电源的内阻，常用r表示，它是电源的另一重要参数。

【知识点3】闭合电路的欧姆定律Ⅱ1。

闭合电路欧姆定律(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。

第2讲闭合电路的欧姆定律电功与电热知识巩固练习1．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此( )A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表明电源储存的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压【答案】C【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领的物理量．电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多．故A、B错误，C正确．闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故D错误．2．(2021年龙岩质检)如图所示，电源内阻为r，灯L1、L2的电阻分别为R1、R2，滑动变阻器最大阻值为R0.假设灯的电阻不变．某同学合上开关后，将变阻器滑片P由a端向b端移动时，则( )A．若R2>R0，L2亮度一定先变亮后变暗B．若R2>R0，电源的输出功率一定逐渐变大C．若R2<R0，L1亮度一定先变暗后变亮D．若R2<R0，电源的效率一定逐渐变大【答案】C【解析】当R2＞R0时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻一定大于右部分的电阻．当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻增大，所以总电流减小，通过灯L1的电流减小，L1变暗；通过L2的电流变大，L2变亮．因不知道电源内阻与外电阻的大小关系，所以电源的输出功率无法判断，故A、B错误．当R2＜R0时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻先增大后减小，所以总电流先减小后增大，所以通过灯L1的电流先减小后增大，L1先变暗后变亮，故C正确；外电阻先增大后减小，所以电源的效率先增大后减小，故D 错误．3．(2021年南通月考)如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2都能发光．后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏)，电压表的读数增大，由此可推断，这一故障的原因可能是( )A ．电阻R 1断路B ．电阻R 2短路C ．灯L 1两接线柱间短路D ．电阻R 2断路【答案】D【解析】因为电压表的读数增大，所以路端电压增大，电源内阻上的电压减小，说明总电流减小，电路总电阻增大．若电阻R 1断路，会导致总电阻增大，总电流减小，而此时灯L 2两端电压会减小，致使灯L 2变暗，A 错误．若电阻R 2短路，灯L 2将不亮，B 错误．若灯L 1两接线柱间短路，电路的总电阻减小，总电流增大，电压表的读数减小，C 错误．若电阻R 2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的读数增大，符合题意，而总电流减小，导致内电压和灯L 1、R 1并联部分电压减小，灯L 2两端电压增大，灯L 2变亮，D 正确．4．(2021年济宁检测)如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表．初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )A ．V 的读数变大，A 的读数变小B ．V 的读数变大，A 的读数变大C ．V 的读数变小，A 的读数变小D ．V 的读数变小，A 的读数变大【答案】B【解析】S 断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，V 的读数变大．把R 1归为内阻，内电压减小，故R 3中的电压增大，由欧姆定律可知R 3中的电流也增大，电流表示数增大，故B 正确．5．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为I ，线圈电阻为R .将它接在电动势为E 、内阻为r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作．则( )A ．电动机消耗的总功率为I 2R B ．电动机消耗的热功率为U 2RC ．电源的输出功率为EID ．电源的效率为1－IrE 【答案】D 【解析】电动机不是纯电阻，电动机消耗的总功率为UI ，A 错误．电动机消耗的热功率为I 2R ，B 错误．电源的输出功率为UI ，C 错误．电源的效率为U E ＝E －Ir E，D 正确． 6．(多选)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线．曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P (5.2,3.5)、Q (6,5)．如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( )A ．电源1与电源2的内阻之比是3∶2B ．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10【答案】AB【解析】根据图像可知，E 1＝E 2＝10 V ，r 1＝54 Ω，r 2＝56Ω，所以r 1∶r 2＝3∶2，E 1∶E 2＝1∶1，A 、B 正确；曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电压和工作电流，根据坐标值可求出此时小灯泡消耗的功率分别为P 1＝18.2 W 和P 2＝30 W ，小灯泡的电阻分别为R 1＝3552 Ω，R 2＝56Ω，故C 、D 错误． 7．(多选)(2021年信阳质检)如图所示，电源电动势为E ，内阻为r .闭合开关S ，在滑动变阻器R 的滑片缓慢地从最左端向右移动一段距离的过程中，电压表示数的变化量为ΔU ，电流表示数的变化量为ΔI .电流表的示数为I 时，电容器的带电量为Q .则在这个过程中，下列图像正确的是( )A B C D【答案】BD【解析】电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量干路电流，根据闭合电路欧姆定律U＝E －I (R 1＋r )得ΔU ＝ΔI (R 1＋r )，解得ΔU ΔI＝R 1＋r 不变，故A 错误，B 正确．在滑动变阻器R 的滑片缓慢地从最左端向右移动一段距离的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知电路中总电流I 增大，电阻R 1两端电压增大．根据Q ＝UC ＝CR 1I 可知，Q －I 图像是过原点的倾斜直线．故C 错误，D 正确．综合提升练习8．(多选)如图所示的电路中，电源内阻忽略不计．闭合开关S ，电压表示数为U ，电流表示数为I .在滑动变阻器R 1的滑片P 由a 端滑到b 端的过程中( )A ．U 先变大后变小B ．I 先变小后变大C ．U 与I 比值先变大后变小D ．U 变化量与I 变化量比值等于R 3【答案】BC【解析】据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故A 错误．滑片滑动过程中，电阻R 1的阻值先增大后减小，电压不变，所以电流表示数先减小后增大，故B 、C 正确．由于电压表示数没有变化，D 错误．9．(多选)如图所示的电路中，电源电动势为12 V ，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S ，下列说法正确的有( )A ．路端电压为10 VB ．电源的总功率为10 WC ．a 、b 间电压的大小为5 VD ．a 、b 间用导线连接后，电路的总电流为1 A【答案】AC【解析】I ＝E R ＝1 A ，所以路端电压U R ＝IR ＝10 V ，A 正确．电源的总功率P ＝IE ＝12 W ，B 错误．由串并联电路特点得a 、b 的电流均为0.5 A ，所以U a b ＝0.5×(15－5) V ＝5 V ，C 正确．a 、b 间用导线连接后，根据电路的连接可求得外电路的电阻为7.5 Ω，回路的总电阻为9.5 Ω，D 错误．10．某地要把河水抽高20 m 使之进入蓄水池．用一台电动机通过传动效率为80%的皮带带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V ，此时输入电动机的电功率为19 kW ，电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m 3，重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m 3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)．【答案】(1)1×103 W (2)2×104 s【解析】(1)设电动机的电功率为P ，则P ＝UI .设电动机内阻r 上消耗的热功率为P r ，则P r ＝I 2r ，代入数据解得P r ＝1×103 W.(2)设蓄水总质量为M ，所用抽水时间为t .已知抽水高度为h ，容积为V ，水的密度为ρ，则M ＝ρV .设质量为M 的河水增加的重力势能为ΔE p ，则ΔE p ＝Mgh .设电动机的输出功率为P 0，则P 0＝P －P r .根据能量守恒定律得P 0t ×60%×80%＝ΔE p .代入数据解得t ＝2×104 s ．。

20１９年高考物理一轮复习第8章恒定电流练案23 电路的基本概念与规律新人教版编辑整理:尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（201９年高考物理一轮复习第8章恒定电流练案２３电路的基本概念与规律新人教版）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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练案[２3] 电路的基本概念与规律一、选择题（本题共14小题，１～９题为单选，10～14题为多选）1.(2０18·浙江省绍兴期中试题）下列说法正确的是导学号 2１99317５( C ）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[解析] 电流通过导体的热功率为Ｐ=Ｉ2R，与电流的平方成正比,Ａ项错误；力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上发生位移,作用时间再长,做功也为零，B项错误;由Ｃ=＼ｆ(Q,Ｕ)可知,电容器的电容由电容器本身的性质决定，因此电容器的带电量与两板间的电势差成正比，Ｃ项正确；弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量无关,D项错误.２．(20１8·安徽黄山月考）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＼ｘ（导学号 21993１76）( Ａ )A．Ｉ=错误!，从上向下Ｂ.I＝错误!，从上向下C．I＝错误! ,从下向上ﻩD．I＝错误!,从下向上［解析] 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。

2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流第2讲电路的基本规律和应用练习编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流第2讲电路的基本规律和应用练习）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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配餐作业电路的基本规律和应用A组·基础巩固题1．（多选)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作,则（)A．电动机消耗的总功率为UIB．电动机消耗的热功率为错误!C．电源的输出功率为EID．电源的效率为1－错误!解析电动机不是纯电阻用电器，电动机消耗的总功率为UI,A项正确；电动机消耗的热功率为I2R，B项错误；电源的输出功率为UI，C项错误；电源的效率为错误!＝错误!，D项正确.答案AD2．有一个电动势为3 V，内阻为1 Ω的电源。

下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50％的是( ）A．0.5 Ω B．1 ΩC．1.5 Ω D．2 Ω解析由闭合电路欧姆定律得I＝错误!,η＝错误!×100％＞50%，P＝I2R ＞2 W，即错误!2R＞2 W，得错误!Ω＜R＜2 Ω，要使电源的效率大于50％，应使R＞r＝1 Ω，故C项正确.答案 C3．某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略),通过改变滑动变阻器电阻大小，观察到电压表和电流表的读数同时变大,则他所连接的电路可能是下图中的（）解析设图中定值电阻的阻值为R,则四个选项中电压表的读数分别为U A＝E－I(r＋R)、U B＝E－Ir、U C＝IR和U D＝E－Ir，则可知只有C项满足题中要求,所以C项正确。

第七章 恒定电流第一讲 电流 电阻 电功及电功率一、基本概念（一）电流1.电流的形成： 自由电荷的定向移动形成电流2.电流的宏观表达式：I=q/t ，适用于任何电荷的定向移动形成的电流．注意：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I ＝q/t 计算应注意． 3.电流的微观表达式：I=nqvS （n 为单位体积内的自由电荷个数，S 为导线的横截面积，v 为自由电荷的定向移动速率）． （二）电动势1.定义：在电源内部非静电力所做的功W 与移送的电荷量q 的比值，叫电源的电动势，用E 表示．定义式为：E = W/q ．注意：①电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压．②电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． 2.电源（池）的几个重要参数①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关． ②内阻（r ）:电源内部的电阻． （三）电阻1.定义式：R=U/I （电阻的定义式，适用于计算纯电阻电路的电阻）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 与导体的长度L 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体的电阻与构成它的材料有关．（2）公式 sLR ρ= （电阻的决定式，适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液）（3）ρ——材料的电阻率（描述材料的性质），与物体的长度和横截面积无关，与物体的温度有关，对金属材料，电阻率随温度的升高而增大，对半导体材料，电阻率随温度的升高而减小，有些材料当温度降低至某一温度以下时，电阻率减小到零的现象称为超导现象． （四）电功和电功率 1、电功与电功率（1）电功，即电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。

（2）电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量。

第八章恒定电流第42课时电阻定律、欧姆定律(双基落实课)[命题者说] 本课时是电路的基础知识，包括电流的概念、欧姆定律、电阻定律、电路的串并联等内容。

高考虽然很少针对本课时的知识点单独命题，但是掌握好本部分内容，对分析闭合电路问题、电学实验问题有至关重要的作用。

[小题练通]1．(2017·重庆模拟)某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6 C 的正离子和9 C 的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是( )A ．0.25 A 顺流而下B ．0.05 A 顺流而下C ．0.25 A 逆流而上D ．0.05 A 逆流而上解析：选D 在1 min 内通过横截面的总电荷量应为q ＝6 C －9 C ＝－3 C ，所以电流I ＝|q |t＝0.05 A ，方向与河水的流动方向相反，即电流的方向为逆流而上，D 正确。

2．(2015·安徽高考)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 22eLB.mv 2Sn e C ．ρnev D.ρev SL解析：选C 由电流定义可知：I ＝q t ＝nvtSet ＝neSv ，由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neSv ·ρL S＝ρneLv ， 又E ＝UL，故E ＝ρnev ，选项C 正确。

若正负离子移动方向相反，则通过横截面的总电荷量是两种离子电荷量绝对值之和，若正负离子向着同一个方向流动，则通过横截面的总电荷量等于正负离子的电荷量的代数和。

1.电阻定律同种材料的导体，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。

表达式为：R ＝ρl S。

2．电阻率(1)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。