第10章 第1讲 电路的基本概念和规律-【优化探究】2026高考物理一轮复习高考总复习配套课件（教科版）

第1讲　电路的基本概念和规律 第十章　电路及其应用 1 [学习目标]　1.知道电流的概念、定义式及微观表达式。2.理解部分电路欧姆定律及电阻定律。3.会进行串、并联电路分析，理解电表改装的原理。4.理解焦耳定律并能区分纯电阻电路和非纯电阻电路。 2 基础知识　自主梳理 核心知识　典例研析 考点一　电流的理解与计算 考点二　电阻与电阻定律的理解 考点三　欧姆定律与伏安特性曲线 分层训练　巩固提高 考点四　串、并联电路的规律及应用 考点五　电功与电热、电功率与电热功率 内容索引 3 基础知识　自主梳理 一 4 一、电流 1.形成的条件：导体中有__________；导体两端存在__________。 2.电流是标量：把__________定向移动的方向规定为电流的方向。 3.表达式：(1)定义式：I＝；(2)决定式：I＝；(3)微观表达式：I＝________，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平均速率。 自由电荷 电压 正电荷 nqSv 5 二、电阻、电阻定律 1.电阻：反映了______________________的大小。表达式为R＝。 2.电阻定律：导体的电阻R跟它的_______成正比，与它的____________成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。表达式为R＝ρ。 3.电阻率 (1)物理意义：反映导体的__________，是导体材料本身的属性。 (2)电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而__________；有 些半导体的电阻率随温度升高而__________。 导体对电流阻碍作用 长度l 横截面积S 导电性能 增大 减小 6 三、部分电路欧姆定律及其应用 1.内容：导体中的电流跟导体两端的_______成正比，跟导体的_______成反比。 2.表达式：I＝。 3.适用范围：金属导电和电解液导电的纯电阻电路，不适用于气体导电或半导体元件。 电压 电阻 7 4.导体的伏安特性曲线(I-U图线) (1)比较电阻的大小：图线的斜率k＝，图 中R1__________(选填“＞”“＜”或“＝”)R2。 (2)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件。 (3)非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件。 ＞ 8 四、串、并联电路的特点   串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In I1R1＝I2R2＝…＝InRn 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U1＝U2＝…＝Un 总电阻 R总＝R1＋R2＋…＋Rn ＋…＋ 功率分配 ＝…＝ P1R1＝P2R2＝…＝PnRn 9 五、电功率、焦耳定律 1.电功：电路中________移动电荷做的功。表达式为W＝qU＝_____。 2.电功率：电流所做的功W与做这些功所用时间t的比。表示电流做功的__________。表达式为P＝＝__________。 3.焦耳定律：电流通过导体产生的__________跟电流的二次方成正比， 跟导体的电阻及通电时间成正比。表达式为__________。 4.热功率：电流通过电阻所产生的热量Q与产生这些热量所用时间t的比。表达式为P热＝。 电场力 UIt 快慢 UI 热量 Q＝I2Rt 10 【基础检测·自我诊断】 1.(人教版必修第三册习题改编)如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动 时，形成的等效电流为(　　) A.vq　　　　　　　　　 B. C.qvS D. 解析：I＝，其中Q＝qvt，所以I＝qv，故A正确。 A 11 2.(教科版必修第三册习题改编)一根电阻丝，通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J。若在相同的时间内通过4 C的电荷量，该电阻丝上所加电压 和消耗的电能分别是(　　) A.4 V，16 J B.8 V，16 J C.4 V，32 J D.8 V，32 J D 12 解析：设电阻丝电阻为R，开始所加电压为U1，则W1＝q1U1，故U1＝4 V 设后来所加电压为U2，消耗的电能为W2，则 I2＝ ① 又I1＝ ② 由①②得U2＝U1＝×4 V＝8 V W2＝q2U2＝4×8 J＝32 J 故D正确。 13 3.(鲁科版必修第三册习题改编)一根粗细均匀的细铜丝，原来的电阻为 R，则(　　) A.对折后，电阻变为R B.截去，剩下部分的电阻变为R C.均匀拉长为原来的2倍，电阻变为2R D.均匀拉长，使横截面积为原来的，电阻变为4R D 14 解析：根据电阻定律R＝ρ，细铜丝对折后，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，因此电阻变为R，A错误；截去，剩下部分的长度变为原来的，因此电阻变为R，B错误；均匀拉长为原来的2倍，由于体积不变，横截面积变成原来的，因此电阻变为4R，C错误；均匀拉长，使横截面积为原来的，由于体积不变，长度变为原来的2倍，因此电阻变为4R，D正确。 15 二 核心知识　典例研析 16 考点一　电流的理解与计算 基础考点 17 1.三种电流表达式的比较   公式 公式含义 定义式 I＝ 反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝ 微观式 I＝nqSv 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决定式 I＝ I由U、R决定，I∝U，I∝ 18 2.利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题 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，电荷定向移动的平均速率为v，则： (1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq。 (2)柱体微元中全部电荷通过横截面的时间t＝。 (3)电流的微观表达式I＝＝nqSv。 19 [典例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，以下说法中正确的是(　　) 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＝ 考向1　电流定义式I＝的理解和应用 D 20 [解析]　电流的方向与正离子定向移动的方向相同，则溶液内电流方向从A到B，t时间内通过面积为S的截面的电荷量为q＝n1e＋n2e，则根据电流的定义式可得I＝，A、B、C错误，D正确。 21 应用I＝计算电流时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方向相反，但形成的电流方向相同，故q为正、负离子带电荷量的绝对值之和。 方法技巧 22 [典例2]　(2025·四川宜宾高三诊断)一根长为L、横截面积为S的金属 棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积内自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压U，金属棒内自由电子定向 移动的平均速率为(　　) A.　　 B. C.neρL D. 考向2　电流微观表达式的理解和应用 A [解析]　根据电流的微观表达式可知I＝nevS，由欧姆定律I＝、电阻定律R＝ρ，联立可得v＝，故选A。 23 考点二　电阻与电阻定律的理解 基础考点 24 1.电阻与电阻率的区别 (1)电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻率反映制作导体的材料导电性能的好坏。 (2)R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对电流的阻碍作用不一定小。 (3)导体的R、ρ均与温度有关。 25 2.电阻的决定式和定义式的区别 公式 R＝ρ R＝ 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻的决定因素 提供了一种测电阻的方法，但不能说电阻与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 26 [典例3]　对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝，下列说法正确的是 (　　) A.常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B.常温下，若将电阻丝从中点对折，电阻变为4R C.加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U，则在任意状态下的的值不变 D.若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象 D 27 [解析]　常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则横截面积变为原来的，根据电阻定律R＝ρ知，电阻变为100R，A错误；常温下，若将电阻丝从中点对折，长度为原来的一半，横截面积为原来的2倍，则电阻变为，B错误；随着温度变化，电阻丝的阻值会发生变化，C错误；根据超导现象的定义知，D正确。 28 [典例4]　如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长lab＝10 cm，lbc＝ 5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为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 A D.4 A [解析]　设金属薄片厚度为d，根据电阻定律R＝ρ有RCD＝ρ，RAB＝ρ，故；根据欧姆定律得，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。 A 29 考点三　欧姆定律与伏安特性曲线 基础考点 30 1.I＝与R＝的区别 (1)I＝是欧姆定律的表达式，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)R＝是电阻的定义式，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”。 31 2.伏安特性曲线的理解 (1)图线的意义 ①由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线。 ②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。 32 (2)两类图线的比较 线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，表明它的电阻是不变的，图中Ra＜Rb 非线性元件的伏安特性曲线是曲线，表明它的电阻是变化的，图中Rc 减小，Rd 增大 33 [典例5]　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，输电线横截面积的 最小值为(　　) A.　　　　　　　　　 B. C. D. 考向1　欧姆定律的理解和应用 [解析]　输电线的总长为2l，R＝＝ρ·，则S＝。 B 34 [典例6]　(2025·四川资阳高三诊断)如图所示为a、b 两电阻的伏安特性曲线，图中α＝45°，关于两电阻的 描述正确的是(　　) A.电阻a的阻值随电流的增大而增大 B.因I-U图像的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R＝＝1 Ω C.在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值 D.在两图线交点处电阻a的阻值是电阻b的阻值的2倍 考向2　伏安特性曲线的理解和应用 C 35 [解析]　I-U图像上的点与坐标原点连线的斜率等于电 阻的倒数，由题图可知，电阻a的图像上的点与坐标 原点连线的斜率越来越大，故电阻a的阻值随电流的 增大而减小，选项A错误；I-U图像上的点与坐标原点 连线的斜率表示电阻的倒数，但是由于横、纵坐标轴的长度单位不同，则不能由R＝＝1 Ω求解电阻b的阻值，只能通过R＝ Ω＝2 Ω求解，选项B错误；根据R＝可知在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值，选项C正确，D错误。 36 考点四　串、并联电路的规律及应用 基础考点 37 串、并联电路的四个有用的结论 (1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻的个数增多时，总电阻增大。 (2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，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。 38 [典例7]　如图所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B两端接在电 压恒定的电源上，则(　　) A.S断开时，R1与R2的两端电压之比为5∶1 B.S闭合时，R1与R2两端的电压之比为2∶5 C.S闭合时，通过R2与R3的电流之比为2∶1 D.S闭合时，R1与R2的功率之比为2∶5 B 39 [解析]　S断开时，R1与R2串联，两端电压之比为U1∶U2＝R1∶R2＝1∶5，A错误；S闭合时，R1与R2两端的电压之比为U1∶U2＝R1∶＝2∶5，B正确；S闭合时，通过R2与R3的电流之比为1∶1，C错误； S闭合时，R1与R2的功率分别为P1＝I2R1，P2＝()2R2，则P1∶P2＝4∶5，D错误。 40 [典例8]　如图所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是电阻，电源电压为U保持恒定。如果滑片P位于变阻器的 中央，下列判断正确的是(　　) A.输出端的电压大于 B.输出端的电压等于 C.滑片P向上移动，输出电压增大 D.负载电阻R的阻值越大，输出电压越小 C 41 [解析]　由电路可知，电阻R与滑动变阻器的下半部分并联，然后再与上半部分串联，由并联电路特点可知，并联部分的电阻小于滑动变阻器电阻的一半，再由串联电路特点可知，输出端的电压即并联部分的电压小于，故A、B错误；滑片P向上移动，并联部分的电阻变大，由串联电路特点可知，输出电压增大，故C正确；负载电阻R的阻值越大，并联部分的电阻越大，由串联电路特点可知，输出电压越大，故D错误。 42 考点五　电功与电热、电功率与电热功率 基础考点 43 1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较   纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 能量 转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W＞Q 44   纯电阻电路 非纯电阻电路 电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt 电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt 电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI 电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R 45 [特别提醒]　在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立) 46 2.电动机(或电解槽)的功率关系 P入＝P出＋P热或IU＝P出 ＋I2r。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻] [特别提醒]　电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 47 [典例9]　(2022·江苏卷)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4 Ω，电源电动势E＝12 V，内阻 不计，四个灯泡中消耗功率最大的是(　　) A.R1　　　　　　　　　 B.R2 C.R3 D.R4 考向1　纯电阻电路中的功率 A 48 [解析]　由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的电阻为R并＝＝2 Ω，R1与R并串联，R1＝R并，则R1的功率与另外三个灯泡的功率之和相等，故四个灯泡中功率最大的是R1，故选项A正确。 49 [典例10]　(多选)(2025·四川自贡高三诊断)在如图所示的电路中，电源电动势为6 V，内阻为2 Ω，定值电阻R的阻值为10 Ω，电动机的线圈阻值为2 Ω。闭合开关S后，理想电压表的示数为3 V。下列说法正确的是 (　　 ) A.电源的输出功率为4.5 W B.电动机消耗的功率为0.75 W C.电动机线圈在1分钟内产生的热量为0.125 J D.如果电动机被卡住，电压表的示数将变小 考向2　非纯电阻电路中的功和功率 BD 50 [解析]　由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I＝ A＝0.25 A，则电源的总功率P总＝EI＝6×0.25 W＝1.5 W，电源内阻消耗的功率P内＝I2r＝0.252×2 W＝0.125 W，电源输出功率P出＝P总－P内＝1.5 W－0.125 W＝1.375 W，A错误；电动机消耗的功率为PM＝UMI＝3×0.25 W＝0.75 W，B正确；由焦耳定律可得电动机线圈在1分钟内产生的热量为Q＝I2rMt＝0.252×2×60 J＝7.5 J，C错误；如果电动机被卡住，电动机可看成纯电阻用电器，则电路中的电流会增大，电源内阻和定值电阻的电压会增大，电动势不变，因此可知UV＝E－I(R＋r)，即电压表的示数将变小，D正确。 51 分层训练　巩固提高 三 52 1.(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法正确的是(　　 ) A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B.W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路 C.在非纯电阻电路中，UIt＞I2Rt D.焦耳热公式Q＝I2Rt适用于任何电路 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：电功率越大，电流做功越快，但电路中产生的热量不一定越多，故A错误；W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路，故B正确；在非纯电阻电路中，电功大于电热，即UIt＞I2Rt，故C正确；求焦耳热时公式Q＝I2Rt适用于任何电路，故D正确。 BCD A 夯实基础 53 2.(经典高考题)有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10－8 F的电容器，在2 ms内细胞膜两侧的电势差从－70 mV变为30 mV，则该过程中跨膜 电流的平均值为(　　) A.1.5×10－7 A　　　 B.2×10－7 A C.3.5×10－7 A D.5×10－7 A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：电势差从－70 mV变为30 mV，即ΔU＝100 mV，由电容定义式 C＝可知，C＝，则ΔQ＝CΔU＝1×10－8×100×10－3 C＝1×10－9 C，电流I＝ A＝5×10－7 A，选项D正确。 D 54 3.如图所示，同种材料制成的厚度相同的长方体合金块A和B，上表面为正方形，边长之比为2∶1。A、B分别与同一电源相连，电源内阻忽略 不计，则(　　) A.通过A、B的电流之比为2∶1 B.通过A、B的电流之比为1∶2 C.A、B中自由电荷定向移动速率之比为2∶1 D.A、B中自由电荷定向移动速率之比为1∶2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：设正方形边长为L，厚度为d，则R＝ρ，可知RA＝RB，与同一电源相连时，通过A、B的电流之比为1∶1，A、B错误；根据I＝neSv，因SA∶SB＝2∶1，则vA∶vB＝1∶2，C错误，D正确。 D 55 4.(2024·广西卷)将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体，总长度为1.00 m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从 M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图 乙，则导体L1、L2的电阻率之比约为(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A.2∶3 B.2∶1 C.5∶3 D.1∶3 B 56 解析：根据电阻定律有R＝ρ，根据欧姆定律有ΔU＝I·ΔR，整理可得ρ＝·，结合题图可知导体L1、L2的电阻率之比，故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 57 5.如图所示是某电阻R的伏安特性曲线，图中α＝45°，由此得出(　　) A.该电阻为非线性元件 B.欧姆定律适用于该电阻，阻值为0.5 Ω C.该图像的倾角正切值的倒数等于电阻的阻值， 即R＝＝1 Ω D.该电阻为定值电阻，阻值为2 Ω 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 D 解析：根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，该电阻为线性元件，欧姆定律适用，该电阻阻值为R＝ Ω＝2 Ω，故A、B错误，D正确；由于I-U图像中横纵坐标的标度不同，故不能直接根据图像倾角正切值的倒数求电阻，故C错误。 58 6.(2025·四川绵阳高三诊断)用X射线使空气电离时，在平衡情况下每立方厘米有107对离子，已知每个正负离子的电量都是1.6×10－19 C，正离子的平均定向移动速率为1.27 cm/s，负离子的平均定向移动速率为 1.84 cm/s，则通过横截面积为1 m2的空气柱的电流大小约为(　　) A.5×10－8 A B.5×10－6 A C.1×10－8 A D.1×10－6 A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：由题意可知，正离子的平均定向移动速率为v1＝1.27 cm/s＝ 0.012 7 m/s，负离子的平均定向移动速率为v2＝1.84 cm/s＝0.018 4 m/s，1 m3电离空气内离子的对数n＝107×106，则时间t内，通过横截面积为 1 m2空气柱的电荷量q＝nev1tS＋nev2tS，则通过该截面的电流I＝＝neS(v1＋v2)≈5×10－8 A，故A正确。 A 59 7.(多选)一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝1 Ω，R2＝12 Ω，R3＝4 Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为10 V，内阻忽略不计，则 (　　) A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是4 Ω B.当ab端短路时，cd之间的等效电阻是12 Ω C.当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8 V D.当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为6 V 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 AC 60 解析：当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串 联，等效电阻为 R＝＋R1＝(＋1)Ω＝4 Ω，故A正确；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为R＝＋R2＝(＋12)Ω＝12.8 Ω，故B错误；当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为U3＝E＝×10 V＝8 V，故C正确；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为U4＝E＝(×10)V＝2.5 V，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 61 8.如图甲所示，电路中电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭 合后，下列说法正确的是(　　) A.L1中的电流为L2中电流的2倍 B.L3的电阻约为1.875 Ω C.L3的电功率约为0.75 W D.L2和L3的总功率约为3 W 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 B 62 解析：由于不计电源内阻，所以L1两端的电压为3.0 V，L2和L3两端的电压均为U＝1.5 V，由题图乙可知，此时通过L1的电流为1.0 A，通过L2和L3的电流I＝0.8 A，所以L1中的电流不是L2中电流的2倍，A错误；L3的电阻R＝＝1.875 Ω，B正确；L3的电功率P＝UI＝1.5×0.8 W＝1.2 W，C错误；L2和L3的总功率P'＝2P＝2.4 W，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 63 9.某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示， 以下关于导体的电阻说法正确的是(　　) A.B点对应的电阻为12 Ω B.B点对应的电阻为40 Ω C.工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω D.工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：B点时导体电阻为RB＝ Ω＝40 Ω，故A错误，B正确； A点时导体电阻为RA＝ Ω＝30 Ω，工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故C、D错误。 B 64 10.(多选)如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀、单位体积内的自由电子数相等的金属导线a、b串联连接在电路中，横截面积之比为 Sa∶Sb＝1∶2，则(　　) A.两导线电阻之比为1∶2 B.两导线两端电压之比为2∶1 C.流经两导线的电流之比为1∶9 D.自由电子在两导线中移动的速率之比va∶vb＝2∶1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 BD B 能力提升 65 解析：由R＝ρ可知，两导线电阻之比为Ra∶Rb＝Sb∶Sa＝2∶1，故A错误；两导线串联，流经两导线的电流之比为1∶1，两导线两端电压之比Ua∶Ub＝Ra∶Rb＝2∶1，故B正确，C错误；由I＝＝neSv可知，当其他条件相同，自由电子的移动速率与横截面积成反比，则有va∶vb＝Sb∶Sa＝2∶1，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 66 11.如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8 V，乙电路两端的电压为16 V。调节变阻器R1和R2使两灯泡都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总 功率分别为P甲和P乙，则下列关系正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A.P甲＜P乙 B.P甲＞P乙 C.P1＞P2 D.P1＝P2 D 67 解析：设灯泡的额定电流为I，因两灯泡都正常发光，电流均为额定电流I，则甲电路中总电流I甲＝2I，乙电路中总电流I乙＝I，所以P甲＝ U甲I甲＝8×2I(W)＝16I(W)，P乙＝U乙I乙＝16×I(W)＝16I(W)，P甲＝P乙，选项A、B错误；R1消耗的功率P1＝P甲－2P灯，R2消耗的功率P2＝P乙－2P灯，故P1＝P2，选项C错误，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 68 12.某家庭使用的智能电饭煲的铭牌如图所示。假定该家庭用此电饭煲每天煮饭两次，每次在额定功率下工作30 min，电价1 kW·h为0.54 元，则该电饭煲(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A.工作时的额定电流 为0.41 A B.保温时的电流为0.2 A C.每次煮饭需消耗电能4.5 kW·h D.一年因煮饭而产生的电费约为177元 D 69 解析：由题中所给信息知，额定电流I＝≈4.1 A，选项A错误；保温时电流I'＝≈0.14 A，选项B错误；每次煮饭消耗的电能 W＝Pt＝900×10－3 kW× h＝0.45 kW·h，选项C错误；一年因煮饭而产生的电费为0.45×2×365×0.54元≈177元，选项D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 70 13.(16分)如图所示，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rA＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表A的示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表A的示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表A的示数为4 A。求： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 71 (1)电炉子的电阻及发热功率； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得 R＝ Ω＝2 Ω 其发热功率为P＝UI1＝12×6 W＝72 W。 答案： 2 Ω　72 W 72 (2)电动机的内阻； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得 UI2＝rM＋P输出 所以rM＝ Ω＝1 Ω。 答案： 1 Ω 73 (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得 P化＝UI3－rA 所以P化＝(12×4－42×2)W＝16 W。 答案：16 W 74 $$