2021高考物理一轮复习-第八章第1讲电路的基本概念和规律
2021高考物理一轮复习-第八章第1讲电路的基本概念和规律一、电流的理解及三个表达式 1．定义：电荷的定向移动形成电流．2．条件：(1)有自由移动的电荷；(2)导体两端存在电压． 3．两个表达式(1)定义式：I ＝qt，q 为在时间t 内通过导体横截面的电荷量．(2)微观表达式：I ＝nqS v ，其中n 为导体中单位体积内自由电荷的个数，q 为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v 为自由电荷定向移动的速率．4．方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极．[深度思考] 若一个电子，电荷量为e ，绕核运动的周期为T ，则等效电流I 的表达式是________． 答案 I ＝eT解析 电子绕原子核做圆周运动，形成等效的环形电流，电子电荷量为e ，运动一周的时间为T ，则I ＝eT .二、欧姆定律及电阻定律 1．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，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 ＝ρlS .(3)电阻率①物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量． ②电阻率与温度的关系：a ．金属：电阻率随温度升高而增大．b ．半导体(负温度系数)：电阻率随温度升高而减小．c ．一些合金：几乎不受温度的影响． 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①金属导电和电解液导电(对气体导电、半导体导电不适用)． ②纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)． 3．导体的伏安特性曲线(1)I －U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I －U 图线，如图1所示．图1(2)电阻的大小：图线的斜率k ＝I U ＝1R，图中R 1>R 2.(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律． (4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律． 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 .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． [深度思考] 电动机正常工作时，电功率大于热功率，当电动机通电卡住不转时，则电功率与热功率满足什么关系？为什么？答案 相等，电动机通电卡住不转时相当于一个发热的纯电阻，故电功率与热功率相等．1．判断下列说法是否正确．(1)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多．( √ )(2)电流I 随时间t 变化的图象与坐标轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量．( √ ) (3)电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多．( × ) (4)W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路．( √ ) (5)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．( × )(6)由R ＝ρlS可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比．( √ )2．(人教选修3－1P43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，故为逆时针．3．(人教选修3－1P52第4题改编)图2是有两个量程的电压表，当使用a 、b 两个端点时，量程为0～10 V ，当使用a 、c 两个端点时，量程为0～100 V ．已知电流表的内阻R g 为500 Ω，满偏电流I g 为1 mA ，则电阻R 1、R 2的值( )图2A ．9 500 Ω 90 000 ΩB ．90 000 Ω 9 500 ΩC ．9 500 Ω 9 000 ΩD ．9 000 Ω 9 500 Ω答案 A解析 接a 、b 时，串联R 1，由串联电路特点有R 总＝R 1＋R g ＝U 1I g 得R 1＝U 1I g －R g ＝9 500 Ω.接a 、c 时串联R 1、R 2，同理有R 总′＝R 1＋R 2＋R g ＝U 2I g 得R 2＝U 2I g－R g －R 1＝90 000 Ω. 4．(人教选修3－1P63第1题)一个电源接8 Ω电阻时，通过电源的电流为0.15 A ，接13 Ω电阻时，通过电源的电流为0.10 A ，则电源的电动势和内阻分别为( ) A ．2 V 1.5 Ω B ．1.5 V 2 Ω C ．2 V 2 Ω D ．1.5 V 1.5 Ω答案 B解析 由闭合电路欧姆定律得 E ＝I 1(R 1＋r )，E ＝I 2(R 2＋r ) 代入数据联立得r ＝2 Ω，E ＝1.5 V .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3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3A.m v 22eLB.m v 2Sn eC ．ρne vD.ρe v SL①棒两端加上恒定的电压；②棒内产生电流．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 ·ρL S ＝ρneL v ，又E ＝UL ，故E ＝ρne v ，选项C 正确．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．已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v 成正比，即F f ＝k v (k 是常量)，则该导体的电阻应该等于( )A.kl neSB.kl ne 2SC.kS nelD.kSne 2l 答案 B解析 电子定向移动，由平衡条件得，k v ＝e U l ，则U ＝k v l e ，导体中的电流I ＝neS v ，电阻R ＝U I ＝klne 2S ，选项B正确．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 ΔleS 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 的电子束内电量为q ＝I Δt ＝I Δl v ，则电子个数n ＝q e ＝I Δl em2eU.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公式R ＝ρl SR ＝UI区别电阻的决定式电阻的定义式说明了导体的电阻由哪些因素决定，R由ρ、l 、S 共同决定提供了一种测电阻的方法——伏安法，R 与U 、I 均无关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体2.对伏安特性曲线的理解(如图4甲、乙所示)图4(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5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5A ．0.5 AB ．1 AC ．2 AD ．4 A电压恒为U 的电路．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 ab l 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.3．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，输电线的横截面积的最小值为( ) A.ρl R B.2ρlI U C.U ρlI D.2UlIρ 答案 B解析 输电线的总长为2l ，由公式R ＝U I 、R ＝ρl S 得S ＝2ρlIU，故B 正确．4．(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6所示，P 为图上一点，PN 为图线在P 点的切线，PM 为I 轴的垂线．则下列说法中正确的是( )图6A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变B ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻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 BD解析 由欧姆定律知，I －U 图中任意一点的电阻为该点与坐标原点O 点的连线的斜率的倒数，随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大，A 错误．对应P 点，小灯泡的电阻为O 、P 连线斜率的倒数，即R ＝U 1I 2，B 正确，C错误．对应P 点，小灯泡的功率P ＝U 1I 2，即图中矩形PQOM 所围的“面积”，D 正确． 命题点三 电功、电功率、电热及热功率 电功和电热、电功率和热功率的区别与联系：意义公式联系电功电流在一段电路中所做的功W ＝UIt对纯电阻电路，电功等于电热，W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ；对非纯电阻电路，电功大于电热，W ＞Q 电热电流通过导体产生的热量Q ＝I 2Rt电功率单位时间内电流所做的功P ＝UI对纯电阻电路，电功率等于热功率，P 电＝P 热＝UI ＝I 2R ；对非纯电阻电路，电功率大于热功率，P 电＞P 热热功率单位时间内导体产生的热量P ＝I 2R例3 (多选)如图7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7A ．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%①S 接1，L 正常发光；②S 接2，L 和M 均正常工作．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 ＝P U ＝0.2 A ，当开关S 接1时，R 总＝EI ＝15Ω，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≈93.3%，D 正确．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 2M r ，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和电流． 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．5．如图8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8A ．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 ，则输出功率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． 6．如图9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9A ．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120J ，选项D 错误.电阻的串、并联1．串、并联电路的特点串联电路 并联电路 电流I ＝I 1＝I 2＝…＝I nI ＝I 1＋I 2＋…＋I nI 1R 1＝I 2R 2＝…＝I n R n电压 U 1R 1＝U 2R 2＝…＝U nR n U 1＝U 2＝…＝U n 总电阻 R 总＝R 1＋R 2＋…＋R n 1R 总＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n功率分配P 1R 1＝P 2R 2＝…＝P nR nP 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R n2.四个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻增大． (2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路增多时，总电阻减小． (3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小． (4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和． 3.一个典型的极值电路如图10所示，如果R 1＝R 2，当P 从a →b 时，R AB 先增大后减小，且当R aP ＝R Pb (即P 位于a 、b 的中点)时R AB 最大．图10典例1 (多选)在如图11所示的电路中，电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100V ，内阻忽略不计．则( )图11A ．当cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是40 ΩB ．当ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是40 ΩC ．当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为80 VD ．当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为80 V 答案 AC解析 当cd 端短路时，R 2与R 3的并联电阻为30 Ω，两电阻并联后与R 1串联，ab 间的等效电阻为40 Ω，选项A正确；当ab 端短路时，R 1与R 3的并联电阻为8 Ω，两电阻并联后与R 2串联，cd 间等效电阻为128 Ω，选项B 错；当ab 两端接通测试电源时，电阻R 2未接入电路，cd 两端的电压即R 3两端的电压，为U cd ＝4010＋40×100 V ＝80 V，选项C 对；当cd 两端接通测试电源时，电阻R 1未接入电路，ab 两端电压即R 3两端的电压，为U ab ＝40120＋40×100V ＝25 V ，选项D 错．典例2 如图12所示，电路两端的电压U 保持不变，电阻R 1、R 2、R 3消耗的电功率一样大，则电阻之比R 1∶R 2∶R 3是( )图12A ．1∶1∶1B ．4∶1∶1C ．1∶4∶4D ．1∶2∶2答案 C解析 因为三个电阻消耗的功率一样大，则有U 223R 2＝U 223R 3得R 2＝R 3，所以通过R 1的电流是通过R 2电流的2倍，则有(2I )2R 1＝I 2R 2得R 1＝R 24.故R 1∶R 2∶R 3＝1∶4∶4，C 正确．1．处理串、并联电路以及简单的混联电路的方法：(1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图；(2)正确利用串、并联电路的基本规律、性质；(3)灵活选用恰当的公式进行计算． 2．简化电路的原则：(1)无电流的支路去除；(2)电势相等的各点合并；(3)理想导线可任意改变长短；(4)理想电流表的电阻为零，理想电压表的电阻为无穷大；(5)电压稳定时电容器可看作断路．题组1 电流的理解及三个表达式 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流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．(多选)铅蓄电池的电动势为2 V ，内阻不为零，以下说法中正确的是( ) A ．电路中每通过1 C 电量，铅蓄电池能把2 J 的化学能转变为电能 B ．体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大 C ．电路中每通过1 C 电量，铅蓄电池内部非静电力做功为2 JD ．该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的强 答案 ACD解析 由W ＝UIt ＝UQ ＝2×1 J ＝2 J ，可知A 正确；电动势的大小由电源将其他形式的能转化为电能的能力大小决定，与体积无关，故B 错误；电源输出的电能大小为电源将其他形式的能转化为电能大小，电路中每通过1 C 电量时，电源输出的电能大小为2 J ，故C 正确；电动势的大小表示电源将其他形式的能转化为电能的能力大小，故D 正确．3．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，形成电流大小为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数为________个，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＝________. 答案 6.25×1015 2∶1解析 根据电流的定义可得I ＝ne t ，所以n ＝Ite＝6.25×1015(个)．由于各处电流相同，设所取长度为l ，其中的质子数为n ′，则由I ＝neS v 得n ′∝1v ，又v 2＝2as ，v ∝s ，所以n 1n 2＝s 2s 1＝21. 题组2 欧姆定律及电阻定律4.如图1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1A ．L 1∶L 2B ．L 2∶L 1C ．1∶1D ．L 21∶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 21L 22，故选D.5.用图2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2A.l 1l 2R 0 B.l 1l 1＋l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1＋l 2R 0答案 C解析 当灵敏电流表的电流为零时，有R 0l 1＝R x l 2，可得R x ＝l 2l 1R 0.6．(多选)两电阻R 1和R 2的伏安特性曲线如图3所示．从图线可判断( )图3A ．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．7．某一导体的伏安特性曲线如图4AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )图4A ．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 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．题组3 电功、电功率、电热及热功率8．在研究微型电动机的性能时，可采用如图5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5A ．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电路，故说明电动机的内阻r ＝U I ＝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＝2.0 A ×15.0 V ＝30.0 W ，此时电动机的发热功率为P 热＝(2.0 A)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D 正确．9．如图6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R1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6A ．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2 Ω；而题图乙电路是含电动机的电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P ＝IU ＝I (E －Ir )，所以当I ＝E2r ＝2 A 时，输出功率P 有最大值，此时电动机的输出功率为2 W ，发热功率为4 W ，所以电动机的输入功率为6 W ，电动机两端的电压为3 V ，电阻R 2两端的电压为3 V ，所以R 2接入电路中的阻值为1.5 Ω，B 正确． 10.如图7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7(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.11．有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，此时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，电动机正常工作，工作电流是1.0 A ．求： (1)电动机线圈的电阻；(2)电动机正常工作时的输出功率；(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率． 答案 (1)0.5 Ω (2)1.5 W (3)8 W解析 (1)电动机不转时，电动机电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得线圈的电阻R ＝U 0I 0＝0.5 Ω；(2)电动机正常工作时的输入功率P 输入＝UI ＝2.0×1.0 W ＝2 W ，此时线圈的发热功率为P 热＝I 2R ＝0.5 W ，电动机的输出功率P 输出＝P 输入－P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W ；(3)当转子被卡住之后，电动机为纯电阻电路，电动机的发热功率P 热′＝U 2R ＝220.5W ＝8 W.。
高考物理一轮复习备考及策略 课件
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2022年高考物理备考及策略
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•2021高考物理试题 • 特点
不得将觅知网的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或 者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使 用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。
命题特点
1、注重对主干知识特别是核心1内.容考的查考查内，容Ⅱ级权考重点的覆盖面大。
2、注重教材内容的深度挖必掘考。题（95分）
选考题（15分）
3、注重从所属“板解块题”到力“学解决问电题学”能力近代考物查理的等逐步过振渡动。和波
光学
4、注重“大致经权典重模型”45、.5“%数形35结.5%合”。 5.5%
体现
高考物理命题命题研究
必 备 知 识
素养立意 突出主干 立足基础
强化方法 联系实际
关科 键学 能素 力养
四层
特点
核 心
评价
价 体系
值
基 应 综创 础 用 合新 性 型 性性
一体
四翼
结构不变
指导
思想
展望
新高考物理考试易错题易错点18电路的基本概念和规律附答案
易错点18 电路的基本概念和规律易错总结一、电流1．定义：电荷的定向移动形成电流2．形成电流的条件：(1)导体中有能够自由移动的电荷；(2)导体两端存在电压.3．电流的方向：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.电流虽然有方向，但它是标量. 4．定义式：tq I =注意：(1)q 是通过整个导体横截面的电量，不是单位面积上的电量；(2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，此时q ＝|q 1|＋|q 2|.5．微观表达式：I ＝nqSv ，式中n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷的电荷量，v 是自由电荷定向移动的速率，S 为导体的横截面积.注意：电子定向移动的速率，数量级为10—4m/s ～10—5m/s ，但电流传导速率，等于光速. 二、描述电源的物理量 1. 电动势(1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电能，在电源外部，静电力做功，电能转化为其他形式的能. (2)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷q 的比值. 定义式：qW E =(3) 物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量. 2.内阻：电源内部导体的电阻3．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h 或mA·h. 三、串联电路、并联电路的特点解题方法1．画等效电路图是运用等效替代的方法。
对复杂电路进行等效变换的一般原则是:(1)无阻导线可缩成一点,一点也可以延展成无阻导线。
(2)无电流的支路化简时可以去掉。
(3)电势相同的点可以合并。
(4)理想电流表可以认为是短路,理想的电压表可认为是断路,电压稳定时,电容器处可认为是断路。
2．串联电路中的电压分配串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即U 1R 1＝U 2R 2＝…＝U n R n ＝UR 总＝I .3．并联电路中的电流分配并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即I 1R 1＝I 2R 2＝…＝I n R n ＝I 总R 总＝U .4．串、并联电路总电阻的比较串联电路的总电阻R 总并联电路的总电阻R 总 不 同 点n 个相同电阻R 串联，总电阻R 总＝nRn 个相同电阻R 并联，总电阻R 总＝RnR 总大于任一电阻阻值R 总小于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻相同点多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小【易错跟踪训练】1．（2022·全国）如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。
第8讲-电路专题—(考情+知识+典例+真题)2021届上海物理高考专题复习讲解课件
R1
R2
U
A4
R3 A3
A5
R4
R5
新的基础概念： 1．外电路和内电路：电源外部的电路为外电路，外电路的电压称为外电压或路端电压；电源内部的 电路为内电路，内电路的电压成为内电压。 2．电源电动势：单位正电荷流过电源时非静电力做的功（即提供的电能）叫做电源的电动势。用E 表示，单位为V。电动势是标量。 如。 （1）电动势1.5V的物理意义是当1库正电荷从负极经内电路移动到正极时，能够把1.5J的其它形式 的能转化为电能电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的能力的大小。电压反映的是将电能 转化为其他形式的能的能力。可见电动势与电压正好反映了两个相反方向的能量转化过程。 （2）电源的电动势仅取决于电源本身，与接入的外电路无关，与接不接入外电路无关。 （3）电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压，等于内外电路的电压之和。 3．电源内部也是由导体组成的，因此也有电阻，叫电源的内电阻，简称内阻。符号：r 单位：Ω 物理意义：电源本身对电流的阻碍作用。内阻由电源本身特性决定，与外电路无关。 电源内电阻是纯电阻，电流流过电源时对电源做的功完全转化为内能。当电流过大，产生大量电热， 使电源温度升高，从而会损坏电源。
【答案】D
例5、一节干电池的电动势为1.5V，这表示该电池（ ） A、能将1.5J的化学能转变成电能 B、接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5V C、它存储的电能比电动势为1.2V可充电电池存储的电能多 D、将1C电量的电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功 【答案】D
例6、关于电动势，下列说法中正确的是 ( ) A、在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加 B、对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大 C、电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多 D、电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多
高考物理一轮复习课件：第1讲+交变电流的产生和描述
C
注意： 1、与线框形状无关 2、与转轴无关 只要满足“两匀一直”和磁通量随时间是正弦（余弦）变化关系即可。
交变电流的产生和描述
3、正弦交变电流的产生和变化规律（扩展）
B=B0sinωt
x=Lsinωt
v=v0sinωt
交变电流的产生和描述
4、交变电流“四值”的应用
瞬时值： 计算线圈某时刻的受力情况
交变电流的产生和描述
1、交变电流有效值
i/A 5
交流电的有效值是根据电流的热效应规定的
遵循“三同原则”：同一个周期，同一个电阻， 相同的热量
0
t
-3
u U
m0
t
E
Em 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.707Em
I
Im 2
0.707Im
U
Um 2
0.707U m
直流（DC）电源有正负极，交流（AC)电源没有正负极
例1：如图所示的交变电流由正弦式交变电流的一半和反向脉冲电流组合而 成，则这种交变电流的有效值为（ C ）
⑤ 线圈中的感应电动势多大？
e
2BL1
L2 2
sin t
BS
sin t
t=0
A(
B) θ
v⊥
中性面
B
D(C)
交变电流的产生和描述
2、正弦交变电流的产生和变化规律
最大值（峰值）
Em nBS nm
Im
Em Rr
Um ImR
Φ＝Φmcos ωt
e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt
e NBS sin t e E m sin t
例1：矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时， 穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是（ C ）
人教版新高考物理一轮总复习--电路的基本概念和规律
的长度,S 是垂直电流方向的横截面积,ρ 是材料的电阻率。
Δ
Δ
2.对线性元件 R= = Δ ;对非线性元件 R= ≠ Δ ,即非线性元件的电阻不等
于 U-I 图像某点切线的斜率。
3.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,因其由导体材料本身决定。
不一定小。
(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关。
2.公式 R= 与 R= 的比较
比较项
l
R= S
意义
电阻的决定式
理解
U
R=
I
电阻的定义式
提供了一种测量电阻的方法(伏
说明导体的电阻由 ρ、l、S 决定,
安法),不能认为 R 与 U 成正比,
即与 l 成正比,与 S 成反比
与 I 成反比
只适用于粗细均匀的金属导体或
2
B.
D.
解析:金属棒的电阻
R=ρ ,金属棒中的电流
故棒两端电压 U=IR=ρnevl,电场强度大小
I=neSv,
E= =ρnev,选项
C 正确。
2.如图所示,M和N是形状相同的玻璃容器,厚度相同,上、下表面为正方
形,但M和N的尺寸不同,M、N的上表面边长关系为a1>a2。现将相同的电
4.本章中物理实验较多,实验难度较大,学习时要注意熟练掌握相关的实验
原理,加强对基本仪器使用方法的掌握,重视实验原理与方法的迁移,重视
科学探究素养的提升。
内
容
索
引
01
第一环节
必备知识落实
02
第二环节
2021版高考物理一轮温习第八章第1讲部份电路的规律及应用练习鲁科版
第1讲 部份电路的规律及应用[课时作业] 单独成册 方便利用[基础题组]一、单项选择题1．(2021·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度为( )A ．光速cB.IneSC.ρIneSmD.mIneSρ解析：由电流表达式I ＝n ′eSv 可得v ＝In ′eS，其中n ′＝n m /ρ＝nρm ，故v ＝mIneSρ，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.R 3B ．3R C.R9D ．R解析：按照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：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∶6 C ．3∶2,1∶5D ．3∶1,5∶1解析：由图可知，两导线两头的电压之比为3∶1，电流相同，则电阻之比为3∶1，由电阻定律R ＝ρL S 得横截面积S ＝ρL R ，横截面积之比S x S y ＝L x L y ·R y R x ＝12×13＝16，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 ＝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( ) A ．0.5 A B ．1 A C ．2 AD ．4 A解析：设金属薄片厚度为d ′，按照电阻定律公式R ＝ρlS ，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. 答案：A5.如图为一玩具起重机的电路示用意．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 取10 m/s 2)，标有“3 V,0.6 W”的灯泡正好正常发光．则电动机的内阻为( ) A ．1.25 Ω B ．3.75 Ω C ．5.625 ΩD ．1 Ω解析：电动机输出功率P 出＝mgv ＝1.6 W ，灯泡中电流I L ＝P 额U 额＝0.2 A ，干路电流I ＝E －U 额r ＋R＝1 A ，电动机中电流I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的输入功率P ＝U 额 I M ＝I 2M R M ＋P 出，计算得R M ＝1.25 Ω，A 正确． 答案：A 二、多项选择题6.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( ) A ．导体在B 点的电阻为120 Ω B ．导体在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10 Ω解析：按照电阻的概念式可以求出A 、B 两点的电阻别离为R A ＝30.1 Ω＝30 Ω，R B ＝60.15 Ω＝40 Ω，所以ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故B 、D 对，A 、C 错． 答案：BD7．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热必然越多B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI ＞I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路解析：由电功率公式P ＝W t知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P ＝IU ，I ＝P U ，焦耳热Q ＝(PU )2Rt ，可见Q 与P 、t 都有关，所以，P 越大，Q 不必然越大，选项A 错误；W ＝UIt 是电功的概念式，适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路，选项B 正确；在非纯电阻电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W ＞Q ，即UI ＞I 2R ，选项C 正确；Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项D 正确． 答案：BCD8.(2021·江西南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 组成．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( ) A ．若S 一、S2闭合，则电吹风吹冷风 B ．电热丝的电阻为55 ΩC ．电动机工作时输出的机械功率为880 WD ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J解析：开关均闭合时，电动机、电热丝均工作，电吹风吹热风，A 项错误；电动机工作时输出的机械功率为电动机的功率减去自身消耗的功率，其数值必然小于120 W ，C 项错误；由P ＝U 2R 得R ＝U 2P ＝22021 000－120 Ω＝55 Ω，B 项正确；电吹风吹热风、冷风时电动机消耗的电功率不变，均为120 W ，故每秒钟消耗的电能为120 J ，D 项正确． 答案：BD[能力题组]一、选择题9．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料散布均匀，边长别离为a 、b 、c ，且a ＞b ＞c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )解析：由电阻的决定式可知，A 中电阻R A ＝ρcab ，B 中电阻R B ＝ρb ac ，C 中电阻R C ＝ρa bc，D 中电阻R D ＝ρa bc，由于a ＞b ＞c ，故电阻最小的为A. 答案：A10．(2021·湖北孝感期中)机动车的尾气含有铅等大量有害物质，而且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下表，已知蓄电池贮存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是( )规格后轮驱动直流电动机 车型：60″电动汽车 电动机额定输出功率：1 675 W整车质量：400 kg额定转速：600 r/min 蓄电池(容量It ＝800 A·h，输出电压约为36 V) 额定工作电压/电流：36 V/50 AB ．电动机的内阻为0.72 ΩC ．蓄电池充满电后贮存的电能约为2.88×104JD ．充满电后电动汽车在额定功率下能持续行驶的时间约为16 h解析：电动机正常工作时消耗的电功率P ＝U 额I 额＝36×50 W＝1 800 W ，故A 错误；电动机内阻的发烧功率P 热＝P －P 出＝1 800 W －1 675 W ＝125 W ，则电动机的内阻为r ＝P 热I 2额＝0.05 Ω，故B 错误；蓄电池充满电后贮存的电能为W ＝UIt ＝800×3 600×36 J＝1.04×108J ，故C 错误；在额定功率下持续行驶最长时间为t ＝WP＝16 h ，故D 正确． 答案：D11．一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．用电流表别离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6.6×104J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103JD ．电饭煲发烧功率是洗衣机电动机发烧功率的10倍 解析：由于电饭煲是纯电阻元件， 所以R 1＝U I 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W 其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104J洗衣机为非纯电阻元件，所以R 2≠U I 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，所以电饭煲发烧功率不是洗衣机电动机发烧功率的10倍． 答案：C12.(多选)如图所示电路，电源电动势为E ，内阻为r .当开关S 闭合后，小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作．已知指示灯L 的电阻为R 0，额定电流为I ，电动机M 的线圈电阻为R ，电压表的示数为U .不计灯泡电阻转变，则下列说法中正确的是( ) A ．额定电流I ＝ER ＋R 0＋rB ．电动机的发烧功率为U 2RC ．电动机的输入功率为IUD ．电动机的效率η＝1－IR U解析：由于电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以不能用公式I ＝E R ＋R 0＋r求解电路中的电流，故A 错误．电动机发烧功率为P 热＝I 2R ，由于U >IR ，则知P热<U 2R ，故B 错误．通过电动机的电流为I ，电动机的输入功率为P 入＝IU ，故C 正确．电动机的效率η＝P 出P 入＝IU －I 2R IU ＝1－IRU，故D 正确．答案：CD 二、非选择题13．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学以为，髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质积累而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；(2)如有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm 3，当在其两底面上加上1 000 V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA，求圆柱体的圆面半径和高． 解析：(1)由电阻定律R ＝ρlS得ρ＝SR l ＝1.0×10－4×1.6×1052×10－6Ω·m ＝8×106Ω·m.(2)由部份电路欧姆定律I ＝U R 和R ＝ρh πr 2，得h πr 2＝UIρ，联立圆柱体体积公式V ＝πr 2h ，代入数据解得h ＝0.02 m ＝2 cm ，r ＝0.04 m ＝4 cm. 答案：(1)8×106Ω·m (2)4 cm 2 cm14．有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路时，电动机不转，此时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，电动机正常工作，工作电流是1.0 A ．求：(1)电动机线圈的电阻；(2)电动机正常工作时的输出功率；(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发烧功率．解析：(1)电动机不转时，电动机电路为纯电阻电路，按照欧姆定律可得线圈的电阻R ＝U 0I 0＝0.5 Ω；(2)电动机正常工作时的输入功率P 输入＝UI ＝2.0×1.0 W＝2 W ，此时线圈的发烧功率为P 热＝I 2R ＝0.5 W ，电动机的输出功率P 输出＝P 输入－P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W ；(3)当转子被卡住以后，电动机为纯电阻电路，电动机的发烧功率P 热′＝U 2R ＝220.5W ＝8 W.答案：(1)0.5 Ω (2)1.5 W (3)8 W。
2020版高考物理一轮复习8.1电路的基本概念和规律课件新人教版
2．公式 R＝UI 和 R＝ρSl 的比较
公式
R＝UI
R＝ρSl
适用条件
(1)金属、电解液 (2)纯电阻电路
导电材料
字母含义
U：导体两端电压 I：通过导体的电流
ρ：材料的电阻率 l：沿电流方向导体的长度 S：垂直电流方向导体的横截面
积
公式含义
UI 提供了一种测量电阻的方法， 不能说 R∝U、R∝1I
定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为( )
mv2 A.2eL
mv2Sn B. e
C．ρnev
ρev D. SL
解析：电场强度 E＝UL，根据欧姆定律、电阻定律分别得 U＝ IR、R＝ρLS，电流的微观表达式 I＝neSv，整理得 E＝ρnev，选项 C 正确．
答案：C
多维练透 1.[人教选修 3－1P43 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2vπer，电流方向为顺时针 B．电流大小为vre，电流方向为顺时针 C．电流大小为2vπer，电流方向为逆时针 D．电流大小为vre，电流方向为逆时针
A．I＝nte，从上向下 B．I＝2nt e，从上向下 C．I＝nte，从下向上 D．I＝2nt e，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＝qt ＝nte.A 项正确． 答案：A
考点二 电阻、电阻定律的理解与应用 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．电阻率是反 映制作导体的材料导电性能好坏的物理量． (2)导体电阻与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大； 电阻率小，电阻不一定小． (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关．
2024版高考物理一轮复习专题基础练专题九恒定电流考点1电路的基本概念和规律作业课件
C.3.5×侧的电势差从-70 mV变为30 mV,则流过该细胞膜的电荷量为q=C·ΔU=1×10-8×[30-(-70)]×10-3 C=
1×10-9 C,则电流的平均值为I= =
1×10−9
2×10
-7 A,D正确,ABC错误。
A=5×10
动机提供的牵引力大小为F=f+mg=5 N+2×10 N=25 N,所以vm=
输
=
33.6
25
方向起飞时电动机提供的牵引力恒为28 N,则无人机的加速度大小为a=
时,无人机的速度大小为v= 输′ =
确。
33.6
28
m/s=1.344 m/s,故C错误;若无人机沿竖直
′−−
=1.5
m/s2,当电动机达到额定功率
热功率P=I2R=7.5×10-2 W,故B错误;由题图甲可知电解液长为L=a=0.4 m,横截面积为S=bc=0.02 m2,当电压U=15 V
时,根据R=ρ,解得ρ=150 Ω·m,故C正确;由题图乙可知,电压增大,电解液的阻值减小,所以电解液的电阻率随电压
的增大而减小,故D正确。
经典3+2
经典3+2
答案
5.AD 6 000 mAh表示智能电池充满一次电后所储存的电荷量,所以该无人机充满一次电能正常工作的时间为
t=
=
6000×10−3
4
h=1.5 h,故A正确;该无人机的额定功率为P额=UI=12×4 W=48 W,故B错误;电动机的输入功率为
P入=P额-P=48 W-6 W=42 W,输出功率为P输=ηP入=80%×42 W=33.6 W,该无人机以最大速度vm竖直上升飞行时,电
高中物理高考 第8章 第1讲 静电场中力的性质 2023年高考物理一轮复习(新高考新教材)
第八章 静电场
考 情 分 析
试题 情境
考查内容 库仑定律
电场的性质
电容器 带电粒子在电场中的运动 生活实践类
自主命题卷
全国卷
2021·天津卷·T1
2021·湖南卷·T4 2021·广东卷·T6
2019·全国Ⅰ卷·T15 2018·全国Ⅰ卷·T16
2021·山东卷·T6
2021·全国甲卷·T19
考向2 电场线的理解及应用
例6 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是 A.c点的电场强度大于b点的电场强度 B.若将一试探电荷＋q由a点释放，它将沿电场线运动到b点
√C.b点的电场强度大于d点的电场强度
D.a点和b点的电场强度方向相同
电场线的疏密表示电场强度的大小，由题图可知 Eb>Ec，Eb>Ed，C正确，A错误； 由于电场线是曲线，由a点释放的正电荷不可能沿电场线运动，B 错误； 电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a点和b点的切线不同向， D错误.
√C.点电荷Q的位置坐标为0.3 m
D.点电荷Q是正电荷
由A处试探电荷的F－q图线可得，该处的场强为E1＝ Fq＝11 4×105 N/C， 方向水平向右，同理可得，B处的场强为E2＝Fq22 ＝0.25×105 N/C，方 向水平向左，A、B错误；
由A、B的分析可知，点电荷Q应为负电荷，且在A、B之间，设Q到A点 的 ＝14距×离10为5 Nl，/C由，点联电立荷解场得强l＝公0式.1可m得，E故1＝点kQl电2＝荷4×Q1的05位N置/C坐，标E2为＝0k.30.m5Q－，lC2 正确，D错误.
小球A回到初始位置，此时A、C间的库仑力与旋钮旋转的角度成正比.现
用一个电荷量是小球C的三倍、其他完全一样的小球D与C完全
高考物理一轮复习第八章第2讲电路电路的基本规律课件高三全册物理课件
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【解析】 本题考查电表的改装．将量程为 100 μA 的微安
表头改装成量程为 1 mA 的直流电流表，应并联一个分流电阻，
分流电阻的阻值为II－gRIgg＝100 Ω，选用 R1；再串联一分压电阻可
改装成量程为
3
V
的
电
压
表
，
分
压
电
阻
的
阻
值
为
U－IgRg I
＝
3－900×10－4 10－3
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(2018·北京卷)如图 1 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 2 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)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动端分别滑至两个极端去讨论．
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(多选)如图，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r. 将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表 V1、V2、V3 示数变化量的 绝对值分别为 ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表 A 示数变化量的绝对值为
恒定电流
第八章
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讲 电路 电路 的基本规律 第2
(diànlù)
(diànlù)
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