【高物】_同步课程_电路B级(共4讲)_第01讲_欧姆定律

一、恒定电流二、欧姆定律三、导体的伏安特性曲线欧姆定律知识点四、串联电路和并联电路的电流串联电路中各处电流相等；并联电路中，各支路的电流和等于干路上的电流，电流分配与电阻成反比，原理为：并联电路，相并联的各支路两端电压相等．五、串联电路和并联电路的电压并联电路，相并联的各支路两端电压相等；串联电路中，各用电器上分得的电压之和等于路端电压，电压分配与电阻成正比，电阻大，分得的电压就多；电阻小，分得的电压就少．六、串联电路和并联电路的电阻串联电路的等效电阻：a.大于任何一个电阻；b.增大某个，总阻值变大；c.越串越大． 并联电路的等效电阻：a.小于任何一个电阻；b.增大某个，总阻值变大；c.越并越小．高考考纲一、 恒定电流1、在示波管中，电子枪2 s 内发射了13610⨯个电子，则示波管中电流的大小为（） A ．64.810A -⨯ B ．34.810A -⨯ C ．34.810mA -⨯ D ．64.810mA -⨯【答案】 A C【解析】在2 s 内通过示波管的电荷量为：13196610 1.610C 9.610C Q ne ==⨯⨯⨯=⨯－－，6/ 4.8 10A I Q t ==⨯－2、已知水平放置的一段金属直导线中的电流为10mA ，则16s 内通过导体截面的自由电子的个数为________个；若已知该金属导线内自由电子是水平向右运动的，则其中电流方向为____________．【答案】 18110⨯；水平向左【解析】每秒钟通过导体横截面的电量为316C 10.-⨯，每个电子的电荷量为191.610C e -=⨯，再由n qe=求出自由电子数．181.010n =⨯个． 我们规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反．金属导线里面作定向移动的为带负电的自由电子，电子的移动方向与电流方向相反 3、如图所示，三只电压表完全相同，它们的接线柱正、负如图中所示.已知1V 表的示数为2V ，3V 表的示数为1V，则2V 表的示数为（）A ．0知识点B ．1VC ．2VD ．3V【答案】 D【解析】根据电荷守恒定律得到，相等时间内通过电压表1V 与3V 的电荷量与通过电压表2V 的电荷量相等，则电压表2V 的电流等于1V 与3V 的电流之和．由于三个电压表的内阻相等，则2V 的示数等于1V 与3V 的示数之和，得到2V 的示数为3V ．4、在横截面积为S 的均匀铜导线中流过恒流电流I 铜的电阻率为P ，电子电量为e ，则电子在铜导线中受到的电场作用力为（） A ．0 B ．I eS ρ C ．IS eρD ．I eSρ【答案】 B【解析】根据电阻定律，有：LR S ρ=，根据欧姆定律，有：U IR =，而在电场中，有：U EL =，电场力：F eE =，得：I eF Sρ=二、 欧姆定律5、在如图所示电路中，E 为电源，其电动势9V E =，内阻可以忽略不计；AB 为滑动变阻器，其电阻30R =Ω；L 为一小灯泡，其额定电压6V U =，额定功率1.8W P =；S 为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B 端．现在接通开关，然后将触头缓慢地向A 端滑动，当到达某一位置C 时，小灯泡刚好正常发光，则CB 之间的电阻应为（）A ．10ΩB ．20ΩC ．15ΩD ．5Ω【答案】 B【解析】灯泡的工作电流 1.8A 0.3A 6pI U ===故其电阻为620 0.3L U R I ==Ω=Ω，此时A C 、间电阻11960.3U R I φ=Ω=-故CB 间电阻2120R R R =-=Ω三、 导体的伏安特性曲线6、（2012高三上期末西城区）如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I ．图线上点A 的坐标为（11U I ，），过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为2I ．小灯泡两端电压为1U 时，电阻等于（）A ．11I U B ．11U I C ．12U I D ．112U I I -【答案】 B【解析】小灯泡两端电压为1U 时，通过小灯泡的电流为1I ，根据欧姆定律得： 11U R I =四、 串联电路和并联电路的电流7、如图所示的两种电路中，电源相同，各电阻阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计．电流表1234A A A A 、、、读出的电流值分别为1234I I I I 、、、，下列关系式中正确的是（）A ．12I I =B ．14I I <C ．212I I =D ．234I I I <+【答案】 B D【解析】左图中，通过下面电阻的电流大于1I ，所以212I I ＞，选项AC 错误；右图的路端电压大于左图并联部分的电压，所以14I I <，选项B 正确；左图电路的总电阻大于右图的，所以左图的干路电流较小，即234I I I <+，选项D 正确．本题答案为BD ．8、用两个可变的电阻1R 和2R 按图所示的方式连接，可用来调节通过灯泡上的电流大小.如果12R R ＜＜，那么，a b（）、（）两图中，起粗调作用的变阻器是(另一个是起微调作用)（）A ．a 图中1R 起粗调作用，b 图中2R 起粗调作用B ．a 图中2R 起粗调作用，b 图中1R 起粗调作用C ．两图中都是1R 起粗调作用D ．两图中都是2R 起粗调作用【答案】 B【解析】在串联电路中，电流处处相等，调节大电阻，电流变化大，调节小电阻，电流变化小，所以a （）图中2R 起粗调作用，1R 起细调作用．在并联电路中，并联部分电压相等，通过小电阻的电流大，调节小电阻，电流变化大，调节大电阻，电流变化小，所以在()b 图中1R 起粗调作用，2R 起细调作用．9、三个电阻和理想电流表组成如图所示的电路，已知123::1:1:1R R R =，求：电流表的示数的比为123::I I I =【答案】 2:2:3【解析】由图可知，三个电阻的连接方式为并联，电流表1A 测的是2R 与3R 的电流之和，电流表2A 测的是1R 与2R 的电流之和，电流表3A 测的是三个电阻的总电流，因为三个电阻的阻值都相等，所以通过每条支路的电流都相等，设每条支路电流为I ，根据并联电路电流规律可知，电流表1A 的示数是2I ，电流表2A 的示数是2I ，电流表3A 的示数是3I ，则123::2:2:32:2:3I I I I I I ==．10、如图所示电路中，已知11233A 2A 10530I I R R R ===Ω=Ω=Ω，，，，，则通过电流表的电流方向为向________，电流的大小为________A.【答案】 右，0.5【解析】设流过2R 的电流为2I ，则21A I =则1R 与2R 两端的电压各为20V 5V ，．由于电压是由两端的电势之差所形成的，由于左端的电势出自于同一点，所以电势相同，不仿设左端的电势为20V ，则根据电势差的运算，可以得到a 点的电势为0b ，点的电势为15V ，所以b 点的电势大于a 点15V ，所以电流由b 流向a ，且电流为15/30A 0.5A =，方向顺时针五、 串联电路和并联电路的电压11、如图所示，电路中每个电阻的阻值都相同，额定功率也相同.当电压U 升高时，先烧坏的电阻应是（）A ．1R 和2RB ．3RC ．4RD ．5R【答案】 D【解析】由图可知，1R 和2R 并联后与5R 串联，最后跟3R 和4R 的串联电路并联，设电阻都为R ，则3R 和4R 的电压都为2U 1R 和2R 并联电阻为2R 所以1R 和2R 的电压都为13U 5R 的电压为23U 所以5R 的电压最大，所以随着电压U 升高时，先烧坏的电阻应是5R六、 串联电路和并联电路的电阻12、如图所示， 2.0V AB U =，滑动变阻器滑片P 位于中央表的示数均变大时，分压值恰好为1V ．接上负载电阻R 后，下列情况中可使负载R 上获得最接近于1V 电压的是（）A ．200100AB R R =Ω=Ω， B ．55210410AB R R =⨯Ω=⨯Ω，C ．5200410AB R R =Ω=⨯Ω，D ．5210100AB R R =⨯Ω=Ω，【答案】 C【解析】如图，滑动变阻器的下半部分12AB R 与R 并联，并联部分的电阻：A 、若200400AB R R =Ω=Ω，，则111266.722AB R RABR R ==Ω<并55210410AB R R =⨯Ω=⨯Ω，，则512102AB R =⨯Ω，100AB R =Ω54103R J =⨯并C 、若2004105AB R R =Ω=⨯Ω，，则11002AB R =Ω2AB R ；则111052AB R =⨯Ω，100R ≈Ω并，5210AB R =⨯Ω；并联部分电阻远小于2ABR 由此可见，C 选项中的并联部分的电阻最接近12AB R二者串联在2V 的电源上，所分得的电压最接近于1V1、关于电流，下列说法正确的是（）A ．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流B ．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C ．单位时间内通过导体横截面单位面积的电荷量越多，电流就越大D ．电流的方向与电荷定向移动的方向相同【答案】 B 【解析】大量自由电荷的定向移动形成电流，所以A 错误；金属导体中的自由电荷是可自由移动电子携带，自由电子在电场力的作用下定向移动形成电流，所以B 正确；单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流大小，与截面面积无关，所以C 错误；电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，所以D 错误；考点：电流2、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．已知电子的电量为e ，质量为m ，则刚射出加速电场时，一小段长为L的电子束内的电子数为（） ABCD 【答案】 B【解析】根据动能定理可以知道，电子束经过加速电场后的速度为：v =，电子束运行L 所需要的时间： /t L v ==∆ 由电流定义式//I Q t Net ==可以知道：/N It e ==随堂练习3、质量为m 、半径为r 的金属球远离其他物体，通过阻值为R 的电阻接地，电子束从远处以速度v 落到球上，且每秒有n 个电子落到球上，试求每秒球所释放的热量 【答案】22212e Q nm v n e R =-【解析】1秒钟内落到球上电子的动能，212k e E nm v =，此能量最终以热量的形式散发，流过R 的电流I ne =，则：2k E Q I R =+，则：22212e Q nm v n e R =-4、在图所示电路中，A B 、的电压保持一定，12 V AB U =，电阻123 6 R R R ===Ω．电键S未接通时，1R 两端电压是________V ；电键S 接通时，1R 两端电压是________V ．【答案】 6；4【解析】当电键S 未接通时，1R 与2R 串联，电路中总电阻12 6 6 12 R R R =Ω+Ω=+=Ω， 电路中电流 1 A ABU I R==，则11 1 A 6 6 V U IR ==⨯Ω=； 当电键S 接通时，1R 与3R 并联后与2R 串联，1R 与3R 并联后的总电阻： 3 R '=Ω，22::1:2R R U U R R ='='，则1R 两端电压：1 4 V.U =5、如图所示的电路中，1V AB U =，12310R R R ===Ω，那么，电压表的示数为________V ，电流表的示数为________A .【答案】1，0.1【解析】由题，电流表和电压表均为理想电表，电阻12R R 、被短路，电压表的示数为1V AB U U ==，则根据欧姆定律得，电流表的示数为10.1A 10I ==6、已知如图所示，1=30R Ω，2=15R Ω，320R =Ω，AB 间电压6V U =，A 端为正．电容2F C μ=，为使电容器带电量达到6210C Q -=⨯，应将4R 的阻值调节到多大【答案】 20Ω或4Ω【解析】由于1R 和2R 串联分压，可知1R 两端电压一定为4V ，由电容器的电容知：为使C 的带电量为6210C -⨯，其两端电压必须为1V ，所以3R 的电压可以为3V 或5V 因此4R 应调节到20Ω或4Ω．两次电容器上极板分别带负电和正电．还可以得出：当4R 由20Ω逐渐减小的到4Ω的全过程中，通过图中P 点的电荷量应该是6410C -⨯，电流方向为向下．7、三个标有100Ω,4W 12.5Ω,8W 90Ω,10W 、、字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V ，并联时允许通过的最大总电流是________A【答案】（1）40.5（2） 1.01A I =【解析】由2P I R =得，电阻100Ω,4W 12.5Ω,8W 90Ω,10W 、、的额定电流分别为：10.2A I =，20.8A I =，31A 3I =额定电压分别为：1112220.2100V 20V 0.812.5V 10V U I R U I R ==⨯===⨯=，，330V U =R R当它们串联时，电流相同，则允许通过的最大电流为0.2A ，允许加的最大总电压是max 1230.210012.590V 40.5V U I R R R =++=⨯++=（）（）；若将它们并联使用，电压相同，则允许所加的最大电压为10V ，允许通过的最大总电流是 1.01A I =8、如图所示，分压器电源电压3V U =，且不变，25,10R R =Ω=Ω，ab 两端接负截f R 时的输出电压不得低于空载时电压的90％，f R 的允许范围应为（）A ．10f R >ΩB ．030f R <≤ΩC ．30f R ≥ΩD ．10f R <Ω 【答案】 C【解析】电键断开时，a b 、间电压为2V ab U =电键K 闭合时，a b 、间的电压不得低于电键断开时a b 、间电压的90%，则90%90%2V 1.8V ab ab U U '≥⋅=⨯=；电键K 闭合时，f R 与2R 并联，设并联电阻值为R 并，则1'ab R U R R =+并并31.8V 5R U R =⋅≥+并并解得，7.5R ≥Ω并则有227.5f fR R R R ≥Ω+因并联时a b 、间的电压30f R ≥Ω．9、把一条电阻为64Ω,的均匀电阻丝截成等长的n 段后，再并联起来，电阻变为1Ω，则n 等于（） A ．32B ．24C ．12D ．8【答案】 D【解析】根据并联电路的特点：12111.....R R R =++1R n=由题意64nR =解得，8n =1、如图所示，一只鸟站在一条通过500A 电流的铝质裸导线上.鸟两爪间的距离是5cm ，输电线的横截面积是2185mm .求鸟两爪间的电压.铝的电阻率82.910Ω×m A ρ-=⨯【答案】 33.910V -⨯【解析】根据欧姆定律，有：U IR =，而由电阻定律，有：L R Sρ=， 带入数据解得：33.910V -⨯2、如图所示电路中，12345781020μF R R R R C A B=Ω=Ω=Ω=Ω=，，，，，、两端电压15V U =，求:电流表和电压表的示数以及电容器C 极板所带的电量.【答案】（1）3.6A,6V （2）-41.810C ⨯【解析】（1）由于电流表短路和电压表断路，知234R R R 、、串联后与1R 并联，5R 上无电流 电流表 3.6A I=电压表的示数等于4R 上的电压，6V V U =课后作业（2）电容器C 所带的电量41.810Q C -=⨯3、如图所示，两个电阻串联后接在电路中a b 、两点，已知a b 、两点间电压不变．某同学把一个实验室里的电压表并联在1R 两端时，读数为5V ；将该电压表并联在2R 两端时，读数为4V ，则a b 、两点间电压（）A ．大于9VB ．等于9VC ．小于9VD ．无法确定 【答案】 A【解析】将电压表并联在1R 两端时，并联电阻小于1R ，1R 两端的电压小于不接电压表时的值，即1R 两端的实际电压大于5V ，同理，2R 两端的电压大于4V ，所以a b 、两点间电压大于9V ，选项A 正确．4、如图9，是将滑动变阻器作分压器用的电路，CD 为分压器的输出端，若把变阻器的滑动片放在变阻器中央，下列判断错误的是（）A ．空载时输出的电压为CD AB 12U U =B ．当接上负载R 时，输出电压CD AB 12U U <C ．负载R 越大，CD U 越接近AB 12UD ．负载R 越小，CD U 越接近AB 12U【答案】 D【解析】滑动片移到变阻器正中央，当CD 端不接负载时输出电压CD AB 12U U =；CD 端接上负载电阻R时，变阻器PB 间电阻减小（P 为滑片），电压CD U 减小；当CD 端接上负载电阻越大，变阻器PB 间电阻与负载并联电阻越大，CD U 越接近CD AB 12U U =。