下载文档原格式
初中物理电学常用公式大全整理阅读课外的物理书籍是学好物理的另一个非常重要的法宝。
下面是小偏整理的初中物理电学常用公式大全整理，感谢您的每一次阅读。
初中物理电学常用公式大全整理1.电流强度：I=Q电量/t2.电阻：R=ρL/S3.欧姆定律：I=U/R4.焦耳定律：(1)Q=I2Rt普适公式)(2)Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R(纯电阻公式)5.串联电路：(1)I=I1=I2(2)U=U1+U2(3)R=R1+R2(4)W=UIt=Pt=UQ(普适公式)(5)W=I2Rt=U2t/R(纯电阻公式)(6)U1/U2=R1/R2(分压公式)(7)P1/P2=R1/R26.并联电路：(1)I=I1+I2(2)U=U1=U2(3)1/R=1/R1+1/R2[R=R1R2/(R1+R2)](4)I1/I2=R2/R1(分流公式)(5)P1/P2=R2/R17.定值电阻：(1)I1/I2=U1/U2(2)P1/P2=I12/I22(3)P1/P2=U12/U228.电功：(1)W=UIt=Pt=UQ(普适公式)(2)W=I2Rt=U2t/R(纯电阻公式)9.电功率：(1)P=W/t=UI(普适公式)(2)P=I2R=U2/R(纯电阻公式)物理学习方法课内学习主要是针对书本上的概念而言，这些是物理大厦的基石，应牢牢地掌握，可以用一本笔记本抄录，但切记不要死记硬背，理解记忆是学理科的法宝，效率比机械记忆高百倍。
勤于思考，理清各基本概念之间的关系将有助于记忆，同时学会联想思维，把基本知识与日常生活中的现象联系起来。
曾经与同学讨论过一个问题：用拇指与食指夹住一本书的边缘部分，显然书的重心可以不在夹点的正下方，这就违背了物理规律，因为重力矩应该使书的重心下移。
这个问题使人感到迷惑，但只要根底扎实，考虑支点的定义，就不难发现，物理学中的支点是一种理想模型，是个点。
而手指夹书的所肯“夹点”却是一个面，问题迎刃而解。
可见多思考这类问题对基本功的巩固效果很显著。
电功和电热、焦耳定律、电阻定律知识点一、电功和电功率1．电功(1)实质：因电流是自由电荷在电场力作用下定向移动形成的，电流做的功，实质上是电场力移动电荷做的功．(2)表达式：设加在一段电路两端的电压为U ，流过电路的电流强度为I ，则t 时间内流过电路的电量q It =. 电场力移动电荷做的功W qU =.t 时间内电流做功W qU UIt ==.表明：电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比．注意：电功W UIt =适用于任何电路．在纯电阻电路中，由于UI R=，所以在纯电阻电路中的电功可表示为22U W UIt I Rt t R===.(3)单位：在国际单位中功的单位是焦耳，符号为J ，常见的电功单位还有：千瓦时（kW h ⋅），也称“度”，61=1kW h 3.610J ⋅=⨯度.(4)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就表明有多少电能转化为其他形式的能，即电功反映了电能转化为其他形式能的多少．2．电功率(1)定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值，叫做电功率． (2)公式：计算电功率的普适公式为WP t=和P UI =， 对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式2P I R =和2U P R=.(3)单位：在国际单位制中的单位是瓦，符号为W ，常用的还有千瓦（kW ），1k W =1000W .(4)意义：电功率表示电流做功的快慢． 用电器的额定功率和实际功率： ○1额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压（或通以额定电流）时消耗的电功率。
○2实际功率：用电器的实际工作时消耗的电功率。
要点诠释：为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率。
知识点二、焦耳定律1．焦耳定律：(1)1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q （称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R 、通电时间t 成正比，这个规律叫焦耳定律。
欧姆定律 电阻定律 焦耳定律 电功率【教学目标】1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线I －U 图象及U －I 图象解决有关问题.3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热．【教学过程】★重难点一、对欧姆定律及伏安特性曲线的理解★1．I ＝U R 与R ＝UI的区别(1)I ＝UR是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I 与电压U 成正比，与电阻R 成反比。
(2)公式R ＝UI 是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”。
2．图甲为线性元件的伏安特性曲线，图乙为非线性元件的伏安特性曲线。
3．图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a <R b ，图线c 的电阻减小，图线d 的电阻增大。
4．用I -U (或U -I )图线来描述导体和半导体的伏安特性时，曲线上每一点对应一组U 、I 值，UI 为该状态下的电阻值，UI 为该状态下的电功率。
在曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数。
【特别提醒】I -U 图线求电阻应注意的问题伏安特性曲线上每一点对应的电压与电流的比值就是该状态下导体的电阻，即曲线上各点切线的斜率的倒数不是该状态的电阻，但伏安特性曲线的斜率变小说明对应的电阻变大。
【典型例题】（多选)小灯泡通电后，其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，下列说法中正确的是【答案】 ABD【解析】 在I －U 图象中，图线上某点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数，图象中连线的斜率逐渐减小，电阻应逐渐增大；对应P 点，小灯泡的电压为U 1，电流为I 2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为R ＝U 1I 2；其工作功率为P ＝U 1I 2，即为图中矩形PQOM 所围的面积，因此本题应选择A 、B 、D 项。
考点内容要求 考纲解读欧姆定律 Ⅱ 1．应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析．2．非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系．能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现． 3．稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现．4．实验及相关电路的设计，几乎已成为每年高考必考的题型.电阻定律 Ⅰ 电阻的串、并联 Ⅰ 电源的电动势和内阻 Ⅱ 闭合电路的欧姆定律 Ⅰ 电功率、焦耳定律Ⅰ 实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验：描绘小电珠的伏安特性曲线 实验：测定电源的电动势和内阻实验：练习使用多用电表071第1课时 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率考纲解读1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用它们进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线I －U 图象及U －I 图象解决有关问题.3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热．1．[电阻定律的理解]导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )A ．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B ．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C ．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D ．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比 答案 A解析 对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律R ＝ρlS 可知A 对，B 错．导体的电阻不随电流或电压的变化而变化．故C 、D 错． 2．[欧姆定律的理解]根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有( )A ．导体两端的电压越大，电阻就越大B ．导体中的电流越大，电阻就越小C ．比较几只电阻的I －U 图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D ．由I ＝UR 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 D解析 导体的电阻表征导体阻碍电流的能力，由导体本身决定，与U 、I 无关，选项A 、B 错误；在电阻的I －U 图象中，阻值R ＝ΔUΔI ，当ΔI 相同时，ΔU 越小，表示该导体的阻值越小，选项C 错误；根据欧姆定律公式I ＝UR 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，选项D 正确．3．[非纯电阻电路中的电功和电功率]如图1所示，用输出电压为1.4 V ，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是( )图1A ．电能转化为化学能的功率为0.12 WB ．充电器输出的电功率为0.14 WC ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD ．充电器把0.14 W 的功率储存在电池内 答案 ABC解析 充电器对电池的充电功率为P 总＝UI ＝0.14 W ，电池充电时的热功率为P 热＝I 2r ＝0.02 W ，所以转化为化学能的功率为P 化＝P 总－P 热＝0.12 W ，因此充电器把0.12 W 的功率储存在电池内，故A 、B 、C 正确，D 错误．4．[对导体的伏安特性曲线的理解]某导体中的电流随其两端电压的变化如图2所示，则下列说法中正确的是 ( )图2A ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 ΩB ．加11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 答案 AD解析 对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的UI 值仍表示该点所对应的电阻值．本题中给出的导体加5 V 电压时，UI 值为5，所以此时电阻为5 Ω，A 正确；当电压增大时，UI值增大，即电阻增大，综合判断可知B 、C 错误，D 正确．一、电流1．电流的定义式：I ＝qt，其中q 为通过导体某横截面的电荷量，t 为通过这些电荷量所用的时间． 2．微观表达式对于导体有I ＝nq v S ，其中n 为单位体积内的自由电子个数，S 为导体的横截面积，q 为自由电荷的电荷量，v 为自由电荷的定向移动速率． 二、电阻、电阻定律 1．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阻碍作用的大小． 2．电阻定律：R ＝ρlS .3．电阻率(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大；②半导体的电阻率随温度升高而减小；③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．三、部分电路欧姆定律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 ＝UR.3．适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路． 四、电功、电热、电功率 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：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝W /t ＝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)计算式：Q ＝I 2Rt . 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Qt＝I 2R .考点一 对电阻、电阻定律的理解和应用 1．电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好． (2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小． (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关．2．电阻的决定式和定义式的区别公式R ＝ρl SR ＝U I区别电阻的决定式电阻的定义式 说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U 和I 有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体例1 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.R3B ．3RC.R 9D ．R解析 根据R ＝ρL S ＝ρL 2V 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 D突破训练1 根据R ＝ρl S 可以导出电阻率的表达式ρ＝RSl，对温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率( )A ．跟导线的电阻R 成正比B ．跟导线的横截面积S 成正比C ．跟导线的长度l 成反比D ．只由其材料的性质决定 答案 D解析 对于某种金属导线来说，电阻率只由其材料的性质决定，而不是由R 、S 、l 来决定，对比各选项可知，A 、B 、C 错误，D 正确． 考点二 对伏安特性曲线的理解1．图3中，图线a 、b 表示线性元件，图线c 、d 表示非线性元件．2．图线a 、b 的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a <R b (如图甲所示)． 3．图线c 的电阻随电压的增大而减小，图线d 的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)．图34．伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻． 例2 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4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4A ．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，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0，或表示为tan α，选项B 错误，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． 答案 CD突破训练2 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图5所示，P 为图线上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，则下列说法中错误的是( )图5A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 答案 C解析 灯泡的电阻R ＝UI，结合题图知，A 、B 正确，C 错误；小灯泡的功率P ＝UI ，所以D 正确．故选C.考点三 电功、电功率、电热与热功率1．电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度．计算电功时用公式W ＝IUt ，计算电热时用公式Q ＝I 2Rt .2．从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt .(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W ＝Q .计算时可任选一公式：W ＝Q ＝Pt ＝I 2Rt ＝UIt ＝U 2Rt .(2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W >Q .电功只能用公式W ＝UIt 来计算，焦耳热只能用公式Q ＝I 2Rt 来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用．例3 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 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． 答案 C电功和电热的处理方法1．P ＝UI 、W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W ＝Q ，UIt ＝I 2Rt ，在非纯电阻电路中，W >Q ，UIt >I 2Rt .2．在非纯电阻电路中，由于UIt >I 2Rt ，即U >IR ，欧姆定律R ＝UI不再成立．3．处理非纯电阻电路的计算问题时，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．突破训练3 电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图6所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有( )图6A ．U 1<U 2，Q 1＝Q 2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2D ．W 1<W 2，Q 1<Q 2答案 A解析 电动机是非纯电阻元件，其两端电压U 2>IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此W 1<W 2，C 错；电流产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对，D 错．33．利用“柱体微元”模型求解电流的微观表达式模型简介带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型．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 ＝L v . (3)电流的微观表达式I ＝Qt＝nq v S .例4 来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA 的细柱形质子流．已知质子电荷量e ＝1.60×10－19C ．这束质子流每秒打到靶上的质子个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为N 1和N 2，则N 1∶N 2等于多少？ 审题与关联解析 质子流每秒打到靶上的质子数由I ＝ne t 可知n t ＝Ie＝6.25×1015(个/秒)．建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源L 和4L 处时的速度分别为v 1、v 2，在L 和4L 处作两个长为ΔL (极短)的柱体微元．因ΔL 极短，故L 和4L 处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v 1、v 2.对于这两个柱体微元，设单位体积内质子数分别为n 1和n 2，由I ＝q t ＝neS v tt ＝neS v 可知，I 1＝n 1eS v 1，I 2＝n 2eS v 2，作为串联电路，各处的电流相等． 所以I 1＝I 2，故n 1n 2＝v 2v 1.根据动能定理，分别有eEL ＝12m v 21，eE ·4L ＝12m v 22，可得v 2v 1＝21，所以有n 1n 2＝21，因此，两柱体微元中的质子数之比N 1N 2＝n 1n 2＝21.答案 6.25×1015个 2∶1高考题组1．(2012·浙江理综·17)功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近 ( )A ．8×108 kW·hB ．8×1010 kW·hC ．8×1011 kW·hD ．8×1013 kW·h答案 B解析 按每户一天亮灯5小时计算，每户一年节省的电能为(2×60－2×10)×10－3×5×365 kW·h ＝182.5 kW·h ，假设全国共有4亿户家庭，则全国一年节省的电能为182.5×4×108 kW·h ＝7.3×1010 kW·h ，最接近于B 选项，故选项B 正确，选项A 、C 、 D 错误．2．(2013·安徽理综·19)用图7所示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为( )图7A.l 1l 2R 0 B.l 1l 1＋l 2R 0C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1＋l 2R 0答案 C解析 设R 0、R x 与三者的结点为Q ，当通过电流表的电流为零时，说明φP ＝φQ ，则UR 0＝UR MP ，UR x ＝UR PN ，设IR 0＝IR x ＝I 0，IR MP ＝IR PN ＝I ，故I 0R 0＝IR MP ，I 0R x ＝IR PN .两式相除有R 0R x ＝R MP R PN ，所以R x ＝R PN R MP R 0＝l 2l 1R 0，正确选项为C.模拟题组3．在如图8所示的电路中，输入电压U 恒为8 V ，灯泡L 标有“3 V ,6 W ”字样，电动机线圈的电阻R M ＝1 Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )图8A ．电动机的输入电压是5 VB ．流过电动机的电流是2 AC ．电动机的效率是80%D ．整个电路消耗的电功率是10 W 答案 AB解析 根据灯泡恰能正常发光可知电路电流I ＝PU ＝2 A ．电动机的输入电压是5 V ，流过电动机的电流是2 A ，电动机输入功率P ＝UI ＝10 W ，整个电路消耗的电功率是8×2 W ＝16 W ，选项A 、B 正确，D 错误．电动机线圈的电阻发热消耗功率I 2R M ＝4 W ，电动机输出机械功率为10 W －4 W ＝6 W ，电动机的效率是η＝60%，选项C 错误． 4．在如图9甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时( )图9A ．L 1两端的电压为L 2两端电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶1 答案 BD解析 电路中的总电流为0.25 A ，L 1中电流为0.25 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0 V ，故L 1消耗的电功率为P ＝UI ＝0.75 W ，选项B 正确．根据并联电路规律，L 2中电流为0.125 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V ，L 1两端的电压大约为L 2两端电压的10倍，选项A 错误．由欧姆定律可知L 2的电阻为R ＝U I ＝0.30.125 Ω＝2.4 Ω，选项C 错误．L 2消耗的电功率为P ＝UI ＝0.3×0.125 W ＝0.037 5 W ，故L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶1，选项D 正确．(限时：30分钟)►题组1 电阻率、电阻定律的理解与应用 1．关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是( )A ．把一根粗细均匀的导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B ．由ρ＝RS l 可知，ρ∝R ，ρ∝1lC ．材料的电阻率随温度的升高而增大D ．对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 答案 D2．下列说法中正确的是( )A ．由R ＝UI可知，电阻与电压、电流都有关系B ．由R ＝ρlS可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系C ．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D ．所谓超导体，就是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零 答案 BD解析 R ＝U I 是电阻的定义式，R 与电压和电流无关，故A 错误；而R ＝ρlS 是电阻的决定式，横截面积一定，电阻与导体的长度成正比，长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，故B 正确；电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C 错误；当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，此时的导体叫超导体，故D 正确．3．电位器是变阻器的一种．如图1所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是( )图1A ．串接A 、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 B ．串接A 、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C ．串接A 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D ．串接B 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 答案 AD解析 根据电位器结构和连线可知：串接A 、B 使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A 正确；同理，D 正确；串接A 、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B 、C 错误．4．有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍，以下说法中正确的是( )A ．甲、乙两导体的电流相同B ．乙导体的电流是甲导体的两倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等 答案 B►题组2 对伏安特性曲线的理解与应用5．如图2所示是某导体的I －U 图线，图中α＝45°，下列说法正确的是( )图2A ．通过该导体的电流与其两端的电压成正比B ．此导体的电阻R ＝2 ΩC ．I －U 图线的斜率表示电阻的倒数，所以R ＝cot 45°＝1.0 ΩD ．在该导体两端加6.0 V 电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C 答案 ABD解析 由题图可知，通过该导体的电流I 与其两端电压U 成正比，A 正确；导体电阻R ＝UI ＝2 Ω，对应I －U 图线斜率的倒数，但R ≠cot 45°，B 正确，C 错误；当U ＝6.0 V 时，I ＝UR ＝3.0 A ，故每秒通过该导体截面的电荷量为q ＝It ＝3.0 C ，D 正确．6．某一导体的伏安特性曲线如图3中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )图3A ．B 点的电阻为12 Ω B ．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 根据电阻的定义式可以求出A 、B 两点的电阻分别为R A ＝30.1 Ω＝30 Ω，R B ＝60.15Ω＝40 Ω，所以ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故B 对，A 、C 、D 错．7．在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝．如图4所示，电源的输出电压恒定．当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R 0两端的电压U 0越高，反之，电压U 0就越低．这样，管道内空气的流速就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量它的伏安特性曲线，得到结果正确的是( )图4答案 D►题组3 电功、电热、电功率的理解和计算8．如图5所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为( )图5A ．I 2R B.U 2R C ．UID ．UI －I 2R答案 C解析 不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P ＝UI ，选项C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R，故A 、B 错误；而UI －I 2R 为电能转化为除热能外其他形式能的功率，故D 错误．9．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图6所示)，下列说法正确的是( )图6A ．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B ．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C ．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D ．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗的总功率不变 答案 A10．在研究微型电动机的性能时，应用如图7所示的实验电路进行实验．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( )图7A ．32 WB ．44 WC ．47 WD ．48 W答案 A解析 当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r ＝UI ，代入数据得r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P ＝UI －I 2r ，代入数据得P ＝32 W ，B 、C 、D 错误，A 正确．11．如图8所示，一直流电动机与阻值R ＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V ，内阻r ＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U ＝10 V ，已知电动机线圈电阻R M ＝1 Ω，则下列说法中正确的是( )图8A ．通过电动机的电流为10 AB ．电动机的输入功率为20 WC ．电动机的热功率为4 WD ．电动机的输出功率为16 W 答案 BCD解析 由E ＝30 V ，电动机两端电压为10 V 可得R 和电源内阻上分担的电压为20 V ，则I ＝209＋1 A ＝2 A ，故A 错误；电动机输入功率P ＝UI ＝10 V ×2 A ＝20 W ，故B 正确；P 热＝I 2R M ＝4×1 W ＝4 W ，故C 正确；P 输出＝P －P 热＝20 W －4 W ＝16 W ，故D正确．12．如图9所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，示数为6 A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，示数为5 A ，且电动机输出功率为35 W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，示数为4 A ．求：图9(1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少． 答案 (1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W解析 (1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得： R ＝U I 1＝126Ω＝2 Ω其发热功率为：P ＝UI 1＝12×6 W ＝72 W. (2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得： UI 2＝I 22r M ＋P 输出所以：r M ＝UI 2－P 输出I 22＝12×5－3552 Ω＝1 Ω.(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得： P 化＝UI 3－I 23r A所以P 化＝(12×4－42×2) W ＝16 W.。
