专题02 恒定电流和闭合电路欧姆定律（期末知识清单）高二物理上学期鲁科版

专题02 恒定电流和闭合电路欧姆定律 清单01 电流 一、电流 (1)定义：大小、方向都 的电流，叫作恒定电流。 (2)电流：表示电流的 。 ①表达式：I＝。 ②单位：国际单位制中的单位是 ，简称安，符号是A。常用的单位还有： (mA)、 (μA)。1 A＝ mA＝ μA。 ③方向：规定 定向移动的方向为电流的方向。 二、电流的微观解释 (1)三种速率 ①电子热运动速率：自由电子做无规则热运动的速率，平均值约为105 m/s。由于自由电子向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流。 ②电流的传导速率：就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108 m/s。闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时做定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流。 ③电子定向移动速率：导体两端加上电压时，自由电子在做无规则热运动的同时，受静电力的作用定向移动的速率。自由电子定向移动的平均速率约为10－4 m/s。 (2)电流的微观表达式 设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，则时间t内通过某 一横截面的自由电子数为nSvt；若电子的电荷量为e，那么在时间t内通过横截面的电荷量为q＝ 。根据电流的公式I＝，就可以得到电流和自由电子定向移动平均速率的关系：I＝ 。 三、电池的容量：电池放电时能输出的 ，其单位是安时(A·h)或毫安时(mA·h)。 清单02 电阻 一、电阻 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的 成正比，与它的 成反比；导体电阻还与构成它的 有关。 (2)公式：R＝ ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 二、R＝与R＝ρ的区别与联系 两个公式 区别与联系　　　　 R＝ R＝ρ 区别 适用于 元件 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 联系 R＝ρ是对R＝的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的 、 和 三、导体的电阻率 1.概念：电阻率是反映导体 性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小 。 2.单位：欧姆·米，符号为Ω·m。 3.影响电阻率的两个因素： 和 。 清单03 电功和电热 一、电功和电功率 1.电功 (1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的 和 三者的乘积。 (2)公式：W＝ (3)单位： ，符号为J。 常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝ J。 2.电功率 (1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。 (2)公式：P＝＝ 。 (3)单位： ，符号为 。 (4)意义：表示电流做功的 。 二、焦耳定律 1.焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 及 成正比。 (2)表达式：Q＝ 。 2.热功率 (1)定义：电流通过导体发热的功率。 (2)表达式：P＝ 。 (3)物理意义：表示电流 的物理量。 三、纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热 1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽 能量转化情况 电功和电热的关系 W＝Q即IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他 UIt＝I2Rt＋E其他 电功率和热功率的关系 P＝P热即IU＝I2R P＝P热＋P其他 即IU＝I2R＋P其他 欧姆定律是否成立 U＝IR，I＝，欧姆定律成立 U＞IR，I＜，欧姆定律不成立 说明 W＝UIt、P电＝UI适用于任何电路计算电功和电功率 Q＝I2Rt、P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路满足W＝Q，P电＝P热；非纯电阻电路W>Q，P电>P热 2.电功率与热功率的区别与联系 (1)区别：电功率是指某段电路的总功率，即这段电路上消耗的全部电功率，表示电流在一段电路中做功的功率等于这段电路两端的电压U和通过这段电路的电流I的乘积，P电＝UI。 热功率是指元件(导体)因发热而消耗的功率，电流通过元件发热的功率等于通过元件(导体)的电流的平方与电阻的乘积，P热＝I2R。 (2)联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除内能外其他形式的能的功率之和。 清单04 串联电路和并联电路 一、串、并联电路电流、电压和电阻关系 1.串联电路：把几个导体或用电器 连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 2.并联电路：把几个导体或用电器的一端 ，另一端也 ，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 3.串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 各处电流 ，即I＝ 总电流等于各支路电流 ，即I＝ 电压关系 总电压等于各部分电压 ，即U＝ 各支路两端电压 ，即U＝ 电阻关系 总电阻等于各部分电阻 ，即R＝ 总电阻的倒数等于各支路电阻 ，即＝＋＋…＋ 二、电压表和电流表的电路结构 1.小量程电流表G(表头)的三个参量： 2.电表改装原理： (1)电压表改装：将表头 一个较 电阻，如图所示： (2)电流表改装：将表头 一个较 电阻，如图所示： 清单05 闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路 (1)闭合电路是指由电源和 及导线组成的完整的电路。 (2)内电路：如图所示， 的电路叫内电路， 的电阻叫内电阻。 (3)外电路： 的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻。 2.闭合电路中的能量转化 如图所示，电路中电流为I，在时间t内， 等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即EIt＝ 。 3.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：在外电路为 的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成 。 (2)表达式：I＝。 (3)适用条件： 为纯电阻电路。 三、路端电压与负载的关系 1.路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝ 。 (2)U－I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示 ，斜率的绝对值表示电源的 。 2.路端电压随外电阻的变化规律 (1) 当外电阻R增大时，由I＝可知电流 ，路端电压U＝E－Ir ，当R增大到无限大(断路)时，I＝ ， U＝E，即外电路断路时的 等于电源 。 (2) 当外电阻R减小时，由I＝可知电流I ，路端电压U＝E－Ir ，当R减小到零(短路)时，I＝，U＝ 。 清单06 闭合电路的功率和效率 1.电源的总功率 P总＝ ；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝ ；电源输出功率P出＝ 。 2.对于纯电阻电路，电源的输出功率 P出＝I2R＝R＝，当R＝r时，电源的输出功率 ，其 输出功率为Pm＝ 。电源输出功率随外电阻变化而变化的曲线如图所示。 3.电源的效率 指电源的输出功率与电源的总功率之比， 即η＝×100%＝×100%＝×100%。 对于纯电阻电路，电源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，所以当R增大时， 效率η 。当R＝r(电源有最大输出功率)时效率仅为 ，效率并不高。 【练习1】两根由同种材料制成的长度相同、横截面半径之比rA:rB=2:1的均匀直导线A、B按如图所示的方式接入电路，电路通电后，下列说法正确的是（　　） A．A、B两段的电阻之比为4:1 B．流过A、B的电流之比为2:1 C．通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 D．单位时间通过A、B的电量之比为4:1 【练习2】将四个相同的灵敏电流计（电阻为）分别改装成两个电流表、和两个电压表、，已知电流表的量程小于的量程，电压表的量程大于的量程，之后将它们接入如图所示的电路中，合上电键，下列说法正确的是（　　） A．两个电压表、是由灵敏电流计与小于的电阻串联改装而成的 B．的电阻小于的电阻，的电阻大于的电阻 C．、的指针偏转角不相同，读数相等 D．、的指针偏转角相同，读数不相等 【练习3】电动自行车以其省时省力、节能环保等优点成为众多市民的首选交通工具。某研究机构为研究一电动自行车内的电动机的机械功率特性，将电动机拆下后与电流表、直流电源及电键S组成电路，如图所示。已知电源的电动势，内阻，电动机的内阻，闭合电键，电动机正常工作时电流表的读数为，电流表和导线的电阻可以忽略，则该电动机输出的机械功率为（　　） A． B． C． D． 【练习4】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是某金属元件的曲线，若把该元件分别与电源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7：11 B．电源1与电源2的电动势不同 C．在这两种连接状态下，该元件消耗的功率之比是1：2 D．在这两种连接状态下，该元件的电阻之比是1：2 【练习5】将一电源与电阻箱R、定值电阻连接成闭合回路，如图甲所示。测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源内阻 B．电源电动势 C．定值电阻功率最大时，电阻箱 D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为90% 1．（23-24高二上·上海黄浦·期末）如图所示，同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中、其长度相同，直径之比为，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A．a和b电阻之比为 B．a和b中自由电荷定向移动速率之比为 C．通过a和b电流之比为 D．相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为 2．（23-24高二上·湖北武汉·期末）最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生活。现有某品牌洗地机，其工作参数如图所示，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（    ） 产品名称 某品牌洗地机 产品型号 QX-V6A 额定功率 220W 电池容量 5200mAh 续航时间 80min 清水箱容量 800mL 外形尺寸 污水箱容量 720mL A．电池充满电后，储存的总电荷量为187200C B．该洗地机在强效模式下的工作电流为3.9A C．该洗地机内阻约为 D．该洗地机的工作电压约为28V 3．（23-24高二上·山东菏泽·期末）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A．甲表是安培表，R增大时量程增大 B．乙表是安培表，R增大时量程增大 C．在甲图中，若改装成的安培表的量程为，则 D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则 4．（23-24高二上·北京东城·期末）1911年，科学家发现金属汞在4.2K（）时电阻可以降到零，这种现象叫作超导现象。1987年，国外科学家以及中国科学家相继研制出钇-钡-铜-氧系材料，超导转变温度提高到90K（），2023年7月，室温超导“LK-99”名噪一时。中科院物理所发表了一篇评论，历史上声称室温超导（接近或高于300K）的次数不少于7次，目前实验验证的临界温度最高的超氢化物，它可以在165万个大气压下实现大约252K（）超导，结合所学知识及上述材料，分析下列说法，其中正确的是（　　） A．若超导回路中有了电流，电流将几乎无损耗地持续下去 B．目前已经多次通过实验得到常压室温下的超导材料 C．金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越小 D．超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越低 5．（23-24高二上·福建厦门·期末）厨房的油烟危害健康。某品牌的抽油烟机主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），连接在220V的照明电路中，如图所示。下列关于抽油烟机的说法中，正确的是（　　） A．只有照明灯亮时，抽气扇才能正常工作 B．抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率不变 C．闭合开关S1、S2和S3时，抽气扇处于“弱吸”挡 D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变得很大 6．（23-24高二上·浙江宁波·期末）一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2组成如图（b）所示电路，当电键S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将电键S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，下列关系中正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（23-24高二上·吉林长春·期末）如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示，测量时，闭合开关，测试者分握两手柄即可测量。小张和小李二人体型相近，他们分别使用该仪器测量，下列说法中正确的是（　　） A．若小张测量时，R1消耗的功率较大，则小张脂肪含量高 B．若小张测量时，电源的效率较高，则小张脂肪含量高 C．若小李测量时，电压表与电流表示数比值较小，则小李脂肪含量高 D．若小李沐浴前后分别测量，电压表与电流表示数比值不变 8．（23-24高二上·广东汕尾·期末）如图甲所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某灯泡的图线，用该电源和灯泡串联起来组成的闭合回路如图乙所示，灯泡恰能正常发光。下列说法正确的是（　　）    A．该电源的内阻为 B．该灯泡正常发光时，外电路的电压为 C．该灯泡正常发光时的功率为 D．该灯泡正常发光时，电源的输出功率为 9．（23-24高二上·山西太原·期末）如图所示的电路中，当开关闭合时，灯L1不亮，灯L2亮，电流表和电压表均无示数，不计电源内阻。则故障原因可能是（　　） A．开关没有闭合好 B．灯丝断裂 C．短路 D．电压表短路 10．（23-24高二上·山东聊城·期末）如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为，、均为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和理想电压表。当滑动触头由b向a滑动时（　　） A．电压表的示数增大 B．电流表的示数减小 C．电阻的电功率减小 D．电容器所带电荷量减少 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 恒定电流和闭合电路欧姆定律 清单01 电流 一、电流 (1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流，叫作恒定电流。 (2)电流：表示电流的强弱程度。 ①表达式：I＝。 ②单位：国际单位制中的单位是安培，简称安，符号是A。常用的单位还有：毫安(mA)、微安(μA)。1 A＝103 mA＝106 μA。 ③方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 二、电流的微观解释 (1)三种速率 ①电子热运动速率：自由电子做无规则热运动的速率，平均值约为105 m/s。由于自由电子向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流。 ②电流的传导速率：就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108 m/s。闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时做定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流。 ③电子定向移动速率：导体两端加上电压时，自由电子在做无规则热运动的同时，受静电力的作用定向移动的速率。自由电子定向移动的平均速率约为10－4 m/s。 (2)电流的微观表达式 设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，则时间t内通过某 一横截面的自由电子数为nSvt；若电子的电荷量为e，那么在时间t内通过横截面的电荷量为q＝neSvt。根据电流的公式I＝，就可以得到电流和自由电子定向移动平均速率的关系：I＝neSv。 三、电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是安时(A·h)或毫安时(mA·h)。 清单02 电阻 一、电阻 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。 (2)公式：R＝ρ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 二、R＝与R＝ρ的区别与联系 两个公式 区别与联系　　　　 R＝ R＝ρ 区别 适用于纯电阻元件 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 联系 R＝ρ是对R＝的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 三、导体的电阻率 1.概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 2.单位：欧姆·米，符号为Ω·m。 3.影响电阻率的两个因素：材料和温度。 清单03 电功和电热 一、电功和电功率 1.电功 (1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。 (2)公式：W＝IUt (3)单位：焦耳，符号为J。 常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×106 J。 2.电功率 (1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。 (2)公式：P＝＝UI。 (3)单位：瓦特，符号为W。 (4)意义：表示电流做功的快慢。 二、焦耳定律 1.焦耳定律 (1)内容：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)表达式：Q＝I2Rt。 2.热功率 (1)定义：电流通过导体发热的功率。 (2)表达式：P＝I2R。 (3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量。 三、纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热 1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽 能量转化情况 电功和电热的关系 W＝Q即IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他 UIt＝I2Rt＋E其他 电功率和热功率的关系 P＝P热即IU＝I2R P＝P热＋P其他 即IU＝I2R＋P其他 欧姆定律是否成立 U＝IR，I＝，欧姆定律成立 U＞IR，I＜，欧姆定律不成立 说明 W＝UIt、P电＝UI适用于任何电路计算电功和电功率 Q＝I2Rt、P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路满足W＝Q，P电＝P热；非纯电阻电路W>Q，P电>P热 2.电功率与热功率的区别与联系 (1)区别：电功率是指某段电路的总功率，即这段电路上消耗的全部电功率，表示电流在一段电路中做功的功率等于这段电路两端的电压U和通过这段电路的电流I的乘积，P电＝UI。 热功率是指元件(导体)因发热而消耗的功率，电流通过元件发热的功率等于通过元件(导体)的电流的平方与电阻的乘积，P热＝I2R。 (2)联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除内能外其他形式的能的功率之和。 清单04 串联电路和并联电路 一、串、并联电路电流、电压和电阻关系 1.串联电路：把几个导体或用电器依次首尾连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 2.并联电路：把几个导体或用电器的一端连在一起，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 3.串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即＝＋＋…＋ 二、电压表和电流表的电路结构 1.小量程电流表G(表头)的三个参量： 2.电表改装原理： (1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，如图所示： (2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，如图所示： 清单05 闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路 (1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路。 (2)内电路：如图所示，电源内部的电路叫内电路，电源的电阻叫内电阻。 (3)外电路：电源外部的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻。 2.闭合电路中的能量转化 如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做的功等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。 3.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 (2)表达式：I＝。 (3)适用条件：外电路为纯电阻电路。 三、路端电压与负载的关系 1.路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝E－Ir。 (2)U－I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。 2.路端电压随外电阻的变化规律 (1) 当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大，当R增大到无限大(断路)时，I＝0， U＝E，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势。 (2) 当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小，当R减小到零(短路)时，I＝，U＝0。 清单06 闭合电路的功率和效率 1.电源的总功率 P总＝EI；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝I2r；电源输出功率P出＝U外I。 2.对于纯电阻电路，电源的输出功率 P出＝I2R＝R＝，当R＝r时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为Pm＝。电源输出功率随外电阻变化而变化的曲线如图所示。 3.电源的效率 指电源的输出功率与电源的总功率之比， 即η＝×100%＝×100%＝×100%。 对于纯电阻电路，电源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，所以当R增大时，效率η提高。当R＝r(电源有最大输出功率)时效率仅为50%，效率并不高。 【练习1】两根由同种材料制成的长度相同、横截面半径之比rA:rB=2:1的均匀直导线A、B按如图所示的方式接入电路，电路通电后，下列说法正确的是（　　） A．A、B两段的电阻之比为4:1 B．流过A、B的电流之比为2:1 C．通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 D．单位时间通过A、B的电量之比为4:1 【答案】C 【详解】A．根据电阻定律 可知，两导体的电阻之比为 故A错误； B．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，流过A、B的电流之比为1:1，故B错误； C．根据电流的微观表达式 所以 故C正确； D．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，单位时间通过A、B的电量之比为1:1，故D错误。 故选C。 【练习2】将四个相同的灵敏电流计（电阻为）分别改装成两个电流表、和两个电压表、，已知电流表的量程小于的量程，电压表的量程大于的量程，之后将它们接入如图所示的电路中，合上电键，下列说法正确的是（　　） A．两个电压表、是由灵敏电流计与小于的电阻串联改装而成的 B．的电阻小于的电阻，的电阻大于的电阻 C．、的指针偏转角不相同，读数相等 D．、的指针偏转角相同，读数不相等 【答案】D 【详解】A．灵敏电流计内阻较小，承担最大电压减小，根据串联分压原理，灵敏电流计与大于的电阻串联改装成电压表，故A错误； B．灵敏电流计允许通过的最大电流较小，根据并联分流原理，改装电流表时，通过并联电阻的电流较大，即并联电阻较小，可知，灵敏电流计与小于的电阻并联改装成电流表，量程越大，与灵敏电流计并联的电阻越小，电流表的电阻越小，的量程小于的量程，则的电阻大于的电阻；结合上述可知，灵敏电流计与大于的电阻串联改装成电压表，量程越大，与灵敏电流计串联的电阻越大，电压表的电阻越大，电压表的量程大于的量程，则的电阻大于的电阻，故B错误； C．根据图像，、串联，电流相同，流过灵敏电流计的电流相同，、指针的偏转角相同，的量程大于的量程，的读数大于的读数，故C错误； D．、并联，电压相同，流过灵敏电流计的电流相同，指针的偏转角相同，的电阻大于的电阻，由欧姆定律可知，的电流小于的电流，读数不相等，故D正确。 故选D。 【练习3】电动自行车以其省时省力、节能环保等优点成为众多市民的首选交通工具。某研究机构为研究一电动自行车内的电动机的机械功率特性，将电动机拆下后与电流表、直流电源及电键S组成电路，如图所示。已知电源的电动势，内阻，电动机的内阻，闭合电键，电动机正常工作时电流表的读数为，电流表和导线的电阻可以忽略，则该电动机输出的机械功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由闭合电路欧姆定律可知电源的输出电压为 解得路端电压为 则电动机的输入功率为 电动机的热功率为 故电动机输出的机械功率为 A正确。 故选A。 【练习4】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是某金属元件的曲线，若把该元件分别与电源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7：11 B．电源1与电源2的电动势不同 C．在这两种连接状态下，该元件消耗的功率之比是1：2 D．在这两种连接状态下，该元件的电阻之比是1：2 【答案】C 【详解】AB．根据电源的U-I图线知两电源的电动势相等为 内阻等于图像斜率的绝对值，分别为 电源1与电源2的内阻之比 故AB错误； CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则小灯泡与电源1连接时电压为，电流为，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 小灯泡与电源2连接时电压为，电流为，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 因此， ， 故C正确，D错误。 故选C。 【练习5】将一电源与电阻箱R、定值电阻连接成闭合回路，如图甲所示。测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源内阻 B．电源电动势 C．定值电阻功率最大时，电阻箱 D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为90% 【答案】D 【详解】A．根据乙图，由电阻箱功率最大的条件可知，此时满足 可知电源内阻 故A错误； B．由 解得 故B错误； C．由 可知，当时，定值电阻功率最大。故C错误， D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率 故D正确。 故选D。 1．（23-24高二上·上海黄浦·期末）如图所示，同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中、其长度相同，直径之比为，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A．a和b电阻之比为 B．a和b中自由电荷定向移动速率之比为 C．通过a和b电流之比为 D．相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，直径之比为，则横截面积之比为，由电阻定律可得，导体a和b电阻之比为 故A错误； BCD．由于导体a和b并联接入电路中，则电压相等，由可得，通过a和b电流之比为 由电流的定义式可得，相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为 由电流的微观表达式可得 则a和b中自由电荷定向移动速率之比为 故BC错误，D正确。 故选D。 2．（23-24高二上·湖北武汉·期末）最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生活。现有某品牌洗地机，其工作参数如图所示，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（    ） 产品名称 某品牌洗地机 产品型号 QX-V6A 额定功率 220W 电池容量 5200mAh 续航时间 80min 清水箱容量 800mL 外形尺寸 污水箱容量 720mL A．电池充满电后，储存的总电荷量为187200C B．该洗地机在强效模式下的工作电流为3.9A C．该洗地机内阻约为 D．该洗地机的工作电压约为28V 【答案】D 【详解】A．电池充满电后，储存的总电荷量为 故A错误； BD．该洗地机在节能模式下的工作电流为 节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，由可知，在强效模式下的工作电流为 该洗地机的工作电压约为 故B错误，D正确； C．根据题中条件，无法得出该洗地机内阻，故C错误。 故选D。 3．（23-24高二上·山东菏泽·期末）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A．甲表是安培表，R增大时量程增大 B．乙表是安培表，R增大时量程增大 C．在甲图中，若改装成的安培表的量程为，则 D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则 【答案】D 【详解】A．甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表。安培表的量程 可知当R增大时，量程I减小，故A错误； B．乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表，伏特表的量程 故B错误； C．由公式 知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则 故C错误； D．由公式知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则故D正确。故选D。 4．（23-24高二上·北京东城·期末）1911年，科学家发现金属汞在4.2K（）时电阻可以降到零，这种现象叫作超导现象。1987年，国外科学家以及中国科学家相继研制出钇-钡-铜-氧系材料，超导转变温度提高到90K（），2023年7月，室温超导“LK-99”名噪一时。中科院物理所发表了一篇评论，历史上声称室温超导（接近或高于300K）的次数不少于7次，目前实验验证的临界温度最高的超氢化物，它可以在165万个大气压下实现大约252K（）超导，结合所学知识及上述材料，分析下列说法，其中正确的是（　　） A．若超导回路中有了电流，电流将几乎无损耗地持续下去 B．目前已经多次通过实验得到常压室温下的超导材料 C．金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越小 D．超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越低 【答案】A 【详解】A．超导体的电阻为零，电流在超导回路中流动时不会因为电阻的存在而损耗能量，因此电流可以持续下去，故A正确； B．目前还没有在常压室温下得到超导材料，超导现象通常需要在极低的温度或高压下才能发生，故B错误； C．金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大，故C错误； D．超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越高，故D错误。 故选A。 5．（23-24高二上·福建厦门·期末）厨房的油烟危害健康。某品牌的抽油烟机主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），连接在220V的照明电路中，如图所示。下列关于抽油烟机的说法中，正确的是（　　） A．只有照明灯亮时，抽气扇才能正常工作 B．抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率不变 C．闭合开关S1、S2和S3时，抽气扇处于“弱吸”挡 D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变得很大 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，照明灯和抽气扇处于并联状态，则抽气扇工作与否与是否点亮照明灯无关，故A错误； B．由电路图可知，断开开关S2，电阻R与抽气扇串联，抽气扇是“弱吸”挡；闭合开关S2，电阻R被短路，抽气扇是“强吸”挡；抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，则流过抽气扇的电流变小，而抽气扇的热功率为，其中r为电机内阻，不变，则抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率减小，故B错误； C．闭合开关S1、S2和S3时，由电路图可知，电阻R被短路，则流过抽气扇的电流、电压变大，则功率变大，抽气扇处于“强吸”挡，故C错误； D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电动机变成纯电阻电路，回路中的电流将变大，故D正确。 故选D。 6．（23-24高二上·浙江宁波·期末）一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2组成如图（b）所示电路，当电键S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将电键S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，下列关系中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．当电键S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P，令，则有 ， 则有 且此时电阻R1、R2的电压等于。而将电键S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1并联后再与电阻R2串联，由于电阻器D和电阻R1并联后的总电阻的阻值小于电阻R2的阻值，则电阻R2的电压大于，电阻器D和电阻R1的电压小于，则 故AB错误； C．由于电阻器D和电阻R1并联，则 ， 又根据图（a）可知，此时电阻器D的阻值大于，即，则有，故C正确； D．电键S接通位置1时，电路的总电阻为 电键S切换到位置2后，电路的总电阻为 则，即，故D错误。 故选C。 7．（23-24高二上·吉林长春·期末）如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示，测量时，闭合开关，测试者分握两手柄即可测量。小张和小李二人体型相近，他们分别使用该仪器测量，下列说法中正确的是（　　） A．若小张测量时，R1消耗的功率较大，则小张脂肪含量高 B．若小张测量时，电源的效率较高，则小张脂肪含量高 C．若小李测量时，电压表与电流表示数比值较小，则小李脂肪含量高 D．若小李沐浴前后分别测量，电压表与电流表示数比值不变 【答案】B 【详解】A．因脂肪不容易导电，体型相近的两人相比，若小张脂肪含量高则人体电阻较大，总电阻较大，总电流较小，故R1消耗的功率小，故A错误； B．电源的效率为若小张脂肪含量高人体电阻较大，总电阻较大，总电流较小，电源的效率大，故B正确； C．体型相近的两人相比，若小李脂肪含量高其人体电阻较大，总电阻较大，总电流较小，电流表示数较小，定值电阻、和内阻两端的电压较小，人体电阻两端电压较大，电压表示数较大，则电压表示数与电流表示数的比值较大，故C错误； D．若小李沐浴后测量，身体的脂肪含量略有减少，则电阻较小，电压表与电流表示数比值即为人体的电阻变小，故D错误。 故选B。 8．（23-24高二上·广东汕尾·期末）如图甲所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某灯泡的图线，用该电源和灯泡串联起来组成的闭合回路如图乙所示，灯泡恰能正常发光。下列说法正确的是（　　）    A．该电源的内阻为 B．该灯泡正常发光时，外电路的电压为 C．该灯泡正常发光时的功率为 D．该灯泡正常发光时，电源的输出功率为 【答案】C 【详解】A．由题图甲可知，电动势，内阻，故A错误； B．图像交点的横、纵坐标分别表示灯泡两端的电压与通过的电流，即外电路的电压为，故B错误； CD．灯泡的功率电源的输出功率为故C正确，D错误。故选C。 9．（23-24高二上·山西太原·期末）如图所示的电路中，当开关闭合时，灯L1不亮，灯L2亮，电流表和电压表均无示数，不计电源内阻。则故障原因可能是（　　） A．开关没有闭合好 B．灯丝断裂 C．短路 D．电压表短路 【答案】D 【详解】AB．由电路图知，灯L1，L2是串联关系，闭合开关，L2亮，L1不亮，则电路不可能是断路，所以不可能是开关没有闭合好，也不可能是灯丝断裂，故AB错误； C．若是短路，则电流表有读数，故C错误； D．若是电压表短路，则电流将不会经过L1及电流表，将会出现题中所描述现象，故D正确。 故选D。 10．（23-24高二上·山东聊城·期末）如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为，、均为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和理想电压表。当滑动触头由b向a滑动时（　　） A．电压表的示数增大 B．电流表的示数减小 C．电阻的电功率减小 D．电容器所带电荷量减少 【答案】B 【详解】AB．由电路图可知，电压表测量的电压，电流表测量支路电流，当滑动触头由b向a滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则总电阻变大，由闭合回路欧姆定律可知，总电流减小，路端电压增大，则两端电压减小，即电压表的示数减小，的电压增大，支路的电流增大，则支路电流减小，即电流表的示数减小，故A错误，B正确； CD．由上述分析可知，的电压增大，由公式可知，电阻的电功率增大，电容器两端电压增大，由公式可知，电容器所带电荷量增加，故CD错误。 故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$