第12讲 电流　电压　电阻-2024年新高二物理暑假预习讲义（人教版2019必修第三册）

第12讲　电流　电压　电阻 学习目标　 1.知道电流形成的条件、电流的定义式及微观表达式。 2.理解部分电路的欧姆定律。 3.理解电路的串并联关系。 4.理解导体的U－I图像。 知识点一　电路、电流、电压、电阻 如图所示，食盐水中可以形成电流。食盐水中的电流和金属导体中的电流的形成有什么不同？ 1.电路 (1)组成：至少由电源、用电器、导线和 四部分组成。 (2)电路的三种状态：通路、 、短路是电路的三种状态，其中 是必须避免出现的。 (3)电路的两种基本联接方式：串联和 是两种最基本的联接方式。 2.电流 (1)产生：自由电荷的 形成电流。 (2)物理意义：表示 的物理量。 (3)表达式：I＝(q是在时间t内通过导体某一横截面的电荷量)。 (4)符号及单位：电流用符号I表示，国际单位是安培，符号为A。常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 A＝103 mA＝106μA。 (5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。 (6)测量：测量电流使用电流表，它必须串联在被测量的电路中，这是因为串联电路中电流处处相等。 3.电压 (1)单位：在国际单位制中它的单位是伏特，简称伏，符号是V。 (2)电压的测量：测量电压使用电压表，它必须与被测量电路并联，这是因为并联电路各支路电压相等。 4.电阻 (1)定义：导体两端的电压与通过导体电流的比值，即R＝。 (2)单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。 【思考】 (1)串、并联电路中，电流、电压和电阻的关系是怎样的？ (2)能否由I＝说“I正比于q，反比于t”？ 1.对电流的理解 (1)电流的形成 自由电荷的定向移动形成电流。当把导体和电源连接后，导体中形成恒定电场，导体中的自由电荷在静电力的作用下定向移动形成电流。 ①产生电流的条件：导体两端有电压。 ②形成持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合。 (2)电流的方向 ①规定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。 ②金属导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 2.导体的电阻 (1)电阻的定义式R＝ (2)意义：比值表示一段导体对电流的阻碍作用。对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关。 3.电流的大小 (1)公式：I＝。用该式计算出的电流是时间t内的平均值。对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等。 (2)两点说明 ①电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝求电流时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 ②q＝It是I＝的变形，是求电荷量的重要公式。其中I是电流在时间t内的平均值。 例1 如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，下列说法中正确的是(　　) A.当n1＝n2时电流大小为零 B.当n1<n2时，电流方向从B→A，电流大小为I＝ C.当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流大小为I＝ D.溶液内电流方向从A→B，电流大小为I＝ 训练1 如图所示，通有恒定电流的某段导体，在2 s内有10 C的负电荷向右通过横截面A，则导体内电流的大小和方向分别是(　　) A.8×10－19 A，向右 B.8×10－19 A，向左 C.5 A，向左 D.5 A，向右 训练2 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流。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，电流方向为顺时针 B.电流大小为，电流方向为顺时针 C.电流大小为，电流方向为逆时针 D.电流大小为，电流方向为逆时针 知识点二　欧姆定律　伏安特性曲线 1.欧姆定律 (1)内容：欧姆定律一般表述为：通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。 (2)表达式：I＝。 2.伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线。 【思考】 (1)根据I－U图像怎样求电阻？ (2)温度升高过程金属导体的电阻变大，其伏安特性曲线是何形状？ 1.欧姆定律 ①表达式：I＝。 ②意义：表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比。 ③适用条件：金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)。 2.线性元件和非线性元件 (1)线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液。 (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件。如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件。 3.I－U图像与U－I图像的区别(图像为直线时) (1)坐标轴的意义不同：I－U图像中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；U－I图像中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U。 (2)图线斜率的意义不同，I－U图像中，某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数；U－I图像中，斜率表示电阻，如图所示，在图甲中R2<R1，图乙中R2>R1。 例2 根据欧姆定律，下列说法中正确的是(　　) A.由关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定 B.由关系式I＝可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 C.由关系式R＝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 D.由R＝可知，导体两端电压为0时，导体的电阻也为0 例3 如图所示是电阻R的I－U图线，图中α＝45°，由此得出(　　) A.通过电阻的电流与两端电压成正比 B.电阻R＝0.5 Ω C.因I－U图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 Ω D.在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是6.0 C 训练3 (多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知(　　) A.R1为线性元件，R2为非线性元件 B.R1的电阻R1＝ Ω＝1 Ω C.R2的电阻随电压的增大而减小 D.当U＝1 V时，R2的电阻等于R1的电阻 基础练习 1.(电流的理解与计算)通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5，甲、乙两导线通电时间之比为3∶2，则通过甲、乙两导线的电流之比为(　　) A.1∶5 B.2∶5 C.5∶2 D.5∶1 2.(电流的理解与计算)气体放电管中，每时每刻有大量的气体分子被电离成电子和正离子。若每秒有n1个电子和n2个氢离子(质子)经过管的某个横截面，元电荷的大小记为e。则放电管中的电流大小在数值上等于(　　) A.n1e B.n2e C.(n1＋n2)e D.|n1－n2|e 3.(电阻的理解与计算)今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1∶2，则甲、乙两个电阻阻值之比为(　　) A.1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶5 4.(导体的伏安特性曲线)(多选)如图所示，A、B、C为三个通电导体的I－U关系图像，由图可知(　　) A.三个导体的电阻关系为RA>RB>RC B.三个导体的电阻关系为RA<RB＜RC C.若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是2.5 A D.若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是40 A 巩固练习 题组一　电路　电流　电压　电阻 1.关于对电流的理解，下列说法正确的是(　　) A.只有自由电子的定向移动才能形成电流 B.电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 C.导体中的自由电荷越多，电流越大 D.在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位 2.雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8 C，雷击时放电时间为200 μs，则此次雷击时的平均电流为(　　) A.0. 04 A B.4×104 A C.0. 08 A D.8×104 A 3.(多选)如图所示的电路中，通过R1的电流是3 A，已知R1＝4 Ω，R2＝15 Ω，R3＝10 Ω，则(　　) A.电路的总电阻是6 Ω B.通过R2的电流是1.2 A C.ab两端的电压是12 V D.ac两端的电压是18 V 4.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知横截面积S铝＝2S铜。在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么通过这两个截面的电流的大小关系是(　　) A.IA＝IB B.IA＝2IB C.IB＝2IA D.不能确定 题组二　欧姆定律　伏安特性曲线 5.将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是(　　) A.a和b B.b和d C.a和c D.c和d 6.(多选)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系，当在该电阻两端加U＝20 V的电压时，通过该电阻的电流为I＝5 A。下列说法正确的是(　　) A.该电阻的阻值为4 Ω B.如果仅将电压升高到30 V，则通过的电流为6 A C.如果仅将该电阻换成阻值为10 Ω的定值电阻，则通过的电流应为2 A D.当该电阻两端不加电压时，定值电阻的阻值应为零 7.(多选)某导体的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是(　　) A.B点对应导体的电阻为12 Ω B.B点对应导体的电阻为40 Ω C.由A到B，导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω D.由A到B，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 8.电阻A、B的伏安曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A.两电阻串联后的伏安曲线在区域Ⅰ内，两电阻并联后的伏安曲线在区域Ⅲ内 B.两电阻串联后的伏安曲线在区域Ⅲ内，两电阻并联后的伏安曲线在区域Ⅰ内 C.A、B电阻阻值之比为1∶ D.A、B电阻阻值之比为∶1 综合提升练 9.如图是中国宁波公交使用的全球首创超级电容储存式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，核心元器件是“3 V，12 000 F”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电100万次，使用寿命长达十年，被誉为“21世纪的绿色交通”，下列说法正确的是(　　) A.电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容也逐渐减小 B.电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容保持不变 C.电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容器两极板间的电压不变 D.若标有“3 V，12 000 F”的电容器从电量为零到充满电用时30 s，则充电平均电流为3 600 A 10.(多选)某导体中的电流随其两端的电压变化，如图中实线所示，则下列说法中正确的是(　　) A.加5 V电压时，导体的电阻是5 Ω B.加12 V电压时，导体的电阻是8 Ω C.由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小 D.由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小 11.a、b、c、d四个电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A.a、b两个电阻阻值恒定，Ra＞Rb B.c、d两个电阻阻值变化，且Rd变大 C.若b电阻图线与U轴夹角为α，则Rb＝ D.若c、d图线交点的切线与U轴夹角为β，则Rc＝ 12.“氢火焰离子化监测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有机分子的含量，其装置如图所示，在氢火焰的作用下，有机物的分子电离为一价正离子和自由电子，而无机物的分子不会电离。设单位时间内有n摩尔被检测气体进入检测器，调节滑动变阻器，使电流表的示数逐渐变大，直到达到最大值I，则有机物分子与被检测气体分子的数目的比值K是多少？(阿伏加德罗常数为NA，电子的电荷量为e) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第12讲　电流　电压　电阻 学习目标　 1.知道电流形成的条件、电流的定义式及微观表达式。 2.理解部分电路的欧姆定律。 3.理解电路的串并联关系。 4.理解导体的U－I图像。 知识点一　电路、电流、电压、电阻 如图所示，食盐水中可以形成电流。食盐水中的电流和金属导体中的电流的形成有什么不同？ 提示　食盐水中的电流是Na＋、Cl－定向移动形成的，金属导体中的电流是电子定向移动形成的。 1.电路 (1)组成：至少由电源、用电器、导线和开关四部分组成。 (2)电路的三种状态：通路、断路、短路是电路的三种状态，其中短路是必须避免出现的。 (3)电路的两种基本联接方式：串联和并联是两种最基本的联接方式。 2.电流 (1)产生：自由电荷的定向移动形成电流。 (2)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。 (3)表达式：I＝(q是在时间t内通过导体某一横截面的电荷量)。 (4)符号及单位：电流用符号I表示，国际单位是安培，符号为A。常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 A＝103 mA＝106μA。 (5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。 (6)测量：测量电流使用电流表，它必须串联在被测量的电路中，这是因为串联电路中电流处处相等。 3.电压 (1)单位：在国际单位制中它的单位是伏特，简称伏，符号是V。 (2)电压的测量：测量电压使用电压表，它必须与被测量电路并联，这是因为并联电路各支路电压相等。 4.电阻 (1)定义：导体两端的电压与通过导体电流的比值，即R＝。 (2)单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。 【思考】 (1)串、并联电路中，电流、电压和电阻的关系是怎样的？ (2)能否由I＝说“I正比于q，反比于t”？ 提示　 (1)串联电路：I＝I1＝I2，U＝U1＋U2，R＝R1＋R2 并联电路：I＝I1＋I2，U＝U1＝U2，＝＋。 (2)不能，I＝是电流的定义式而不是决定式。 1.对电流的理解 (1)电流的形成 自由电荷的定向移动形成电流。当把导体和电源连接后，导体中形成恒定电场，导体中的自由电荷在静电力的作用下定向移动形成电流。 ①产生电流的条件：导体两端有电压。 ②形成持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合。 (2)电流的方向 ①规定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。 ②金属导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 2.导体的电阻 (1)电阻的定义式R＝ (2)意义：比值表示一段导体对电流的阻碍作用。对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关。 3.电流的大小 (1)公式：I＝。用该式计算出的电流是时间t内的平均值。对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等。 (2)两点说明 ①电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝求电流时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 ②q＝It是I＝的变形，是求电荷量的重要公式。其中I是电流在时间t内的平均值。 例1 如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，下列说法中正确的是(　　) A.当n1＝n2时电流大小为零 B.当n1<n2时，电流方向从B→A，电流大小为I＝ C.当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流大小为I＝ D.溶液内电流方向从A→B，电流大小为I＝ 答案　D 解析　电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A到B，t时间内通过溶液截面S的电荷量为q＝n1e＋n2e，则根据电流的定义式可得I＝＝＝，A、B、C错误，D正确。 公式I＝的应用 (1)金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的，因此q为通过导体横截面的自由电子的电荷量。 (2)电解质溶液中的电流是正、负离子同时向相反方向定向移动形成的，因此q为正、负离子电荷量的绝对值之和。 (3)电解液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。 训练1 如图所示，通有恒定电流的某段导体，在2 s内有10 C的负电荷向右通过横截面A，则导体内电流的大小和方向分别是(　　) A.8×10－19 A，向右 B.8×10－19 A，向左 C.5 A，向左 D.5 A，向右 答案　C 解析　根据电流的定义式I＝得电流的大小为I＝ A＝5 A，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反，故电流向左，A、B、D错误，C正确。 训练2 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流。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，电流方向为顺时针 B.电流大小为，电流方向为顺时针 C.电流大小为，电流方向为逆时针 D.电流大小为，电流方向为逆时针 答案　C 解析　电流大小I＝＝＝，方向与电子运动的方向相反，即沿逆时针方向，选项C正确。 知识点二　欧姆定律　伏安特性曲线 1.欧姆定律 (1)内容：欧姆定律一般表述为：通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。 (2)表达式：I＝。 2.伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线。 【思考】 (1)根据I－U图像怎样求电阻？ (2)温度升高过程金属导体的电阻变大，其伏安特性曲线是何形状？ 提示　 (1)用斜率k＝求解，但不能用＝tan θ，因为图线与横轴夹角θ与标度选取有关。 (2)图线斜率变小，向下弯曲，如图所示。 1.欧姆定律 ①表达式：I＝。 ②意义：表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比。 ③适用条件：金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)。 2.线性元件和非线性元件 (1)线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液。 (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件。如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件。 3.I－U图像与U－I图像的区别(图像为直线时) (1)坐标轴的意义不同：I－U图像中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；U－I图像中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U。 (2)图线斜率的意义不同，I－U图像中，某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数；U－I图像中，斜率表示电阻，如图所示，在图甲中R2<R1，图乙中R2>R1。 例2 根据欧姆定律，下列说法中正确的是(　　) A.由关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定 B.由关系式I＝可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 C.由关系式R＝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 D.由R＝可知，导体两端电压为0时，导体的电阻也为0 答案　B 解析　由U＝IR知，对于一个确定的导体来说，通过的电流越大，则导体两端的电压也越大，但是，不能说导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定，A错误；由I＝知，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，B正确；关系式R＝是定义式，导体电阻由导体本身决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，C、D错误。 例3 如图所示是电阻R的I－U图线，图中α＝45°，由此得出(　　) A.通过电阻的电流与两端电压成正比 B.电阻R＝0.5 Ω C.因I－U图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 Ω D.在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是6.0 C 答案　A 解析　由题图可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，故A正确；由题图可知，电阻R＝＝ Ω＝2.0 Ω，故B、C错误；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q＝It＝t＝×1 C＝3.0 C，故D错误。 训练3 (多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知(　　) A.R1为线性元件，R2为非线性元件 B.R1的电阻R1＝ Ω＝1 Ω C.R2的电阻随电压的增大而减小 D.当U＝1 V时，R2的电阻等于R1的电阻 答案　AD 解析　由题图可知R1的伏安特性曲线为过原点的直线，故R1为线性元件，R2的伏安特性曲线为曲线，故R2是非线性元件，故A正确；R1的电阻为R1＝＝＝2 Ω，故B错误；由题图可知，当U＝1 V时，R2的电阻等于R1的电阻，都为2 Ω，故D正确；I－U图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知R2的电阻随电压的增大而增大，故C错误。 基础练习 1.(电流的理解与计算)通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5，甲、乙两导线通电时间之比为3∶2，则通过甲、乙两导线的电流之比为(　　) A.1∶5 B.2∶5 C.5∶2 D.5∶1 答案　B 解析　由I＝得＝·＝·＝×＝，B正确。 2.(电流的理解与计算)气体放电管中，每时每刻有大量的气体分子被电离成电子和正离子。若每秒有n1个电子和n2个氢离子(质子)经过管的某个横截面，元电荷的大小记为e。则放电管中的电流大小在数值上等于(　　) A.n1e B.n2e C.(n1＋n2)e D.|n1－n2|e 答案　C 解析　根据电流定义式得I＝＝＝n1e＋n2e，故C正确。 3.(电阻的理解与计算)今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1∶2，则甲、乙两个电阻阻值之比为(　　) A.1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶5 答案　C 解析　根据公式I＝可知，通过甲、乙两个电阻的电流之比为2∶1，由题知甲、乙两端的电压之比为1∶2，根据电阻的定义式R＝可得，甲、乙两个电阻的阻值之比为＝·＝×＝，选项C正确。 4.(导体的伏安特性曲线)(多选)如图所示，A、B、C为三个通电导体的I－U关系图像，由图可知(　　) A.三个导体的电阻关系为RA>RB>RC B.三个导体的电阻关系为RA<RB＜RC C.若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是2.5 A D.若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是40 A 答案　BC 解析　在I－U图像中图线(直线)的斜率表示电阻的倒数，所以三个导体的电阻关系为RA<RB<RC，其中导体B的电阻为RB＝＝4 Ω，所以在导体B两端加10 V电压时，通过导体B的电流为2.5 A，故B、C正确。 巩固练习 题组一　电路　电流　电压　电阻 1.关于对电流的理解，下列说法正确的是(　　) A.只有自由电子的定向移动才能形成电流 B.电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 C.导体中的自由电荷越多，电流越大 D.在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位 答案　D 解析　正、负电荷的定向移动都可以形成电流，故A错误；电流有方向，其方向是正电荷定向移动的方向，但电流是标量，故B错误；电流的大小取决于电荷量与时间的比值，与自由电荷的多少无关，故C错误；国际单位制中共七个基本物理量，电流是其中一个，其单位“安培”是基本单位，故D正确。 2.雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8 C，雷击时放电时间为200 μs，则此次雷击时的平均电流为(　　) A.0. 04 A B.4×104 A C.0. 08 A D.8×104 A 答案　B 解析　已知雷击时放电时间为200 μs，放电量等于8 C，则此次雷击时的平均电流为I＝＝ A＝4×104 A，故B正确，A、C、D错误。 3.(多选)如图所示的电路中，通过R1的电流是3 A，已知R1＝4 Ω，R2＝15 Ω，R3＝10 Ω，则(　　) A.电路的总电阻是6 Ω B.通过R2的电流是1.2 A C.ab两端的电压是12 V D.ac两端的电压是18 V 答案　BC 解析　电路的总电阻是R＝R1＋＝4 Ω＋ Ω＝10 Ω，A错误；通过R2的电流是IR2＝I×＝3× A＝1.2 A，B正确；ab两端的电压是Uab＝IR1＝12 V，C正确；ac两端的电压是Uac＝IR＝30 V，D错误。 4.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知横截面积S铝＝2S铜。在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么通过这两个截面的电流的大小关系是(　　) A.IA＝IB B.IA＝2IB C.IB＝2IA D.不能确定 答案　A 解析　由于单位时间内通过两截面的电子数相等，则根据I＝可知通过两截面的电流相等，故A正确。 题组二　欧姆定律　伏安特性曲线 5.将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是(　　) A.a和b B.b和d C.a和c D.c和d 答案　A 解析　根据R＝知，定值电阻的U－I图线的斜率表示定值电阻的阻值。在U－I图中分别连接O与4个点，根据它们的倾斜度可知，a和b的阻值最接近，故A正确。 6.(多选)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系，当在该电阻两端加U＝20 V的电压时，通过该电阻的电流为I＝5 A。下列说法正确的是(　　) A.该电阻的阻值为4 Ω B.如果仅将电压升高到30 V，则通过的电流为6 A C.如果仅将该电阻换成阻值为10 Ω的定值电阻，则通过的电流应为2 A D.当该电阻两端不加电压时，定值电阻的阻值应为零 答案　AC 解析　由欧姆定律得R＝＝ Ω＝4 Ω，即该电阻的阻值为4 Ω，A正确；由于该电阻的阻值不受温度的影响，则仅将电压升高到30 V，通过该电阻的电流应为I1＝＝ A＝7.5 A，B错误；如果仅将电阻换为阻值为10 Ω的定值电阻，由欧姆定律得I′＝＝ A＝2 A，C正确；定值电阻的阻值是一定的，与其两端是否加电压无关，D错误。 7.(多选)某导体的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是(　　) A.B点对应导体的电阻为12 Ω B.B点对应导体的电阻为40 Ω C.由A到B，导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω D.由A到B，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 答案　BC 解析　由R＝知，A点对应导体的电阻RA＝ Ω＝30 Ω，B点对应导体的电阻RB＝ Ω＝40 Ω，所以由A到B，导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω，故B、C正确。 8.电阻A、B的伏安曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A.两电阻串联后的伏安曲线在区域Ⅰ内，两电阻并联后的伏安曲线在区域Ⅲ内 B.两电阻串联后的伏安曲线在区域Ⅲ内，两电阻并联后的伏安曲线在区域Ⅰ内 C.A、B电阻阻值之比为1∶ D.A、B电阻阻值之比为∶1 答案　A 解析　在I－U图像中，图像上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻的阻值，由图像可知，A的阻值大于B的阻值，两电阻串联后总电阻比任何一个电阻都大，斜率最小，在区域Ⅰ内；两电阻并联后总电阻比任何一个电阻都小，斜率最大，在区域Ⅲ内，A正确，B错误；由于图像上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，因此＝＝3，C、D错误。 综合提升练 9.如图是中国宁波公交使用的全球首创超级电容储存式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，核心元器件是“3 V，12 000 F”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电100万次，使用寿命长达十年，被誉为“21世纪的绿色交通”，下列说法正确的是(　　) A.电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容也逐渐减小 B.电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容保持不变 C.电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容器两极板间的电压不变 D.若标有“3 V，12 000 F”的电容器从电量为零到充满电用时30 s，则充电平均电流为3 600 A 答案　B 解析　电容器放电过程中，电量逐渐减小，电容不变，两极板间电压逐渐减小，故A、C错误；电容器充电过程中，电量逐渐增加，电容不变，故B正确；由电容定义式可知，充满电的电荷量为Q＝CU＝36 000 C，则平均电流为I＝＝1 200 A，故D错误。 10.(多选)某导体中的电流随其两端的电压变化，如图中实线所示，则下列说法中正确的是(　　) A.加5 V电压时，导体的电阻是5 Ω B.加12 V电压时，导体的电阻是8 Ω C.由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小 D.由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小 答案　ABD 解析　加5 V的电压时，电流为1.0 A，则由欧姆定律可知，R＝＝ Ω＝5 Ω，A正确；加12 V的电压时，电流为1.5 A，则电阻为R＝＝ Ω＝8 Ω，B正确；由图可知，随着电压的增大，图线上的点与坐标原点的连线的斜率减小，可知导体的电阻增大，C错误，D正确。 11.a、b、c、d四个电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A.a、b两个电阻阻值恒定，Ra＞Rb B.c、d两个电阻阻值变化，且Rd变大 C.若b电阻图线与U轴夹角为α，则Rb＝ D.若c、d图线交点的切线与U轴夹角为β，则Rc＝ 答案　B 解析　I－U图线上的点与原点连线斜率的倒数可定性表示电阻，由题图甲可知a、b两个电阻阻值恒定，且Ra＜Rb，由题图乙可知c、d两个电阻阻值变化，且Rd在变大，Rc在减小，A、D错误，B正确；与横、纵坐标的取值有关，因此Rb不一定等于，C错误。 12.“氢火焰离子化监测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有机分子的含量，其装置如图所示，在氢火焰的作用下，有机物的分子电离为一价正离子和自由电子，而无机物的分子不会电离。设单位时间内有n摩尔被检测气体进入检测器，调节滑动变阻器，使电流表的示数逐渐变大，直到达到最大值I，则有机物分子与被检测气体分子的数目的比值K是多少？(阿伏加德罗常数为NA，电子的电荷量为e) 答案　 解析　电流达到最大值I后，表明电离出来的电子全部到达了阳极，设经过时间t到达极板的电荷量为q，则q＝It，被电离的有机物分子的数目N′＝＝，则有机物分子占被测气体分子的数目的比值K＝＝＝。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$