专题03 电路的基本概念和规律的理解和应用（题型专项训练）高二物理上学期人教版

专题03 电路的基本概念和规律的理解和应用 题型1 电流及其微观表达式 题型5 电功和电功率 题型2 电阻定律 题型6 焦耳定律 题型3 欧姆定律 题型7 电动势 题型4串并联电路的特点 题型8 非纯电阻电路 1 / 1 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 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 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 电流及其微观表达式（共4小题） 1．下列对基本概念、规律的认识正确的是（　　） A．电荷定向移动的方向即为电流的方向 B．电流总是从高电势流向低电势 C．电源单位时间内向外提供的电能越多，表明电动势越大 D．电动势为2V的电源，将1C正电荷从负极经电源内部移动到正极，非静电力做功2J 【答案】D 【知识点】电流强度的定义及单位、电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比 【详解】A．电流的方向与正电荷的定向移动方向相同，与负电荷的定向移动方向相反，故A错误； B．在电源外部，电流从高电势流向低电势；但在电源内部，电流从低电势流向高电势，故B错误； C．电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做的功；电动势取决于电源本身，与电源单位时间内向外提供的电能无直接关系，故C错误； D．根据电动势定义式，可知电动势为2V的电源，将1C正电荷从负极经电源内部移动到正极，非静电力做功2J，故D正确。 故选D。 2．两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A．A、B的电阻之比为 B．流过A、B的电流之比为 C．通过A、B的电子定向移动速率之比为 D．单位时间通过A、B的电量之比为 【答案】C 【知识点】电流强度的定义及单位、电流的微观表达式及其应用、计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻、电阻定律 【详解】A．根据电阻定律有 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．由电流的微观表达式有 结合上述分析解得 通过A、B的电子定向移动速率之比为1∶4，故C正确； D．根据 单位时间通过A、B的电量之比为1∶1，故D错误。 故选 C。 3．铜是人类最早使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。现有一横截面积为S的铜导线，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速率为v，电流的微观表达式为，下列说法正确的是（   ） A．v表示自由电子定向移动的平均速率，也是热运动的速率 B．是由推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素 C．由可知电流I与电荷量q成正比，与时间t成反比 D．从微观上看，电子运动的速率越大，电流一定越大 【答案】B 【知识点】电流强度的定义及单位、电流的微观表达式及其应用 【详解】A．v表示自由电子定向移动的平均速率，不是热运动的速率，故A错误； B．是由推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素，故B正确； C．为电流的定义式，电流I与电荷量q和时间t无关，故C错误； D．从微观上看，电子运动的速率越大，在单位体积内的电子数，和导体横截面积一定的情况下，电流一定越大，故D错误。 故选B。 4．如图，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为的匀速直线运动。若棒横截面积为S，单位长度所带的电荷量为，由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向是（    ） A．，与同向 B．，与反向 C．，与同向 D．，与反向 【答案】D 【知识点】等效电流 【详解】电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向即为电流的方向，故均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为v的匀速直线运动，形成等效电流，电流的方向与v反向，设橡胶棒的长度为l，则 故选D。 题型二 电阻定律（共4小题） 5．有两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为，把它们串联在电路中，则下列说法正确的是（　　） A．它们的电阻之比 B．通过它们的电流之比 C．电子在两段中定向移动速度之比 D．两段中的电场强度之比 【答案】C 【知识点】电流的微观表达式及其应用、电阻定律 【详解】A．长度、材料均相同，它们的横截面的直径之比为 则横截面积之比为 根据 可知，故A错误; B．因两者是串联，它们的电流总相等，故B错误； C．根据电流的微观表达式 有定向移动速率与横截面面积成反比，因此，故C正确； D．串联电路，电流相等，则两段中的电场强度 因此电场强度与电压成正比，则，故D错误； 故选C。 6．如图所示，P1和P2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体，P1的上表面积和厚度均为P2的2倍，将P1和P2按图中所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） A． P2的电功率是P1的2倍 B． P2两端的电压是P1的2倍 C． P2中的电场强度是P1的2倍 D． P2中的自由电子定向移动的速率是P1的2倍 【答案】AB 【知识点】电流的微观表达式及其应用、电阻定律、电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】AB．根据题意，，，由电阻定律有，则 P1和P2串联，则电流相等，由电功率公式和电压的计算公式可知，P2的电功率和电压是P1的2倍，故AB正确； C．根据可知，P2中的电场强度是P1的倍，故C错误； D．由电流的微观表达式有 可得 P1和P2串联，则电流相等，则P2中的自由电子定向移动的速率是P1的倍，故D错误。 故选AB。 7．下列说法正确的是（　　） A．电动势与内、外电路的电阻无关 B．电阻率都随温度的降低而减小 C．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 【答案】A 【知识点】电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比、电阻定律、闭合电路欧姆定律的内容及公式 【详解】A．电动势是由电源本身的性质决定的，与内、外电路的电阻无关，故A正确； B．大多数金属材料的电阻率都随温度的升高而增大，而大多数半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，故B错误； C．根据可知闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越小，故C错误； D．在闭合电路的外电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方，而在内电路中，电流总是从电势低的地方流向电势高的地方，故D错误。 故选A。 8．下列说法正确的是（　　） A．任何材料的电阻率都随温度的升高而减小 B．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率均减小 C．由可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．电阻只跟导体本身性质有关，导体的电阻与导体两端的电压无关 【答案】D 【知识点】电阻定律 【详解】A．金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，故A错误； B．电阻率与材料的长度无关，把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都不变，故B错误； CD．电阻的定义式采用比值定义法，导体的电阻与导体两端的电压和电流无关，只跟导体本身性质有关，故C错误，D正确。 故选D。 题型三 欧姆定律（共6小题） 9．如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线，从图线可知判断正确`的是（　　） A．电阻和电压成正比，和电流成反比 B．两电阻的电阻值的关系是R1> R2 C．两电阻并联接入电路时，通过R1电流较大 D．两电阻串联接入电路时，R1两端的电压较大 【答案】C 【知识点】线性元件的伏安特性曲线、计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻 【详解】A．只是电阻的定义式，电阻与电压和电流没有直接关系，故A错误； B．根据欧姆定律，可知图像的斜率倒数等于电阻，由题图可知，两电阻的电阻值的关系是R2> R1，故B错误； C．两电阻并联接入电路时，两电阻两端电压相等，由于R2> R1，可知通过R1电流较大，故C正确； D．两电阻串联接入电路时，通过两电阻的电流相等，由于R2> R1，可知R2两端的电压较大，故D错误。 故选C。 10．某导体的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．该导体两端电压增大时，其电阻增大 B．该导体两端电压为时，其电阻为 C．该导体两端电压为时，其电阻为 D．该导体两端电压为时，每分钟通过该导体横截面的电荷量为 【答案】D 【知识点】非线性元件的伏安特性曲线 【详解】A．根据可知，图像的点与原点连线的斜率表示导体的电阻，不是某点切线的斜率表示电阻，则知随着电压的增大导体的电阻不断减小，故A错误； B．该导体两端电压为时，其电阻为 故B错误； C．该导体两端电压为时，图像的点与原点连线的斜率比该导体两端电压为时大，其电阻大于，故C错误； D．该导体两端电压为时，每分钟通过该导体横截面的电荷量为 故D正确。 故选D。 11．如图所示，长、宽、高分别为a、b、c的长方体导体，若电流沿AB方向时测得导体的电阻为，电流沿CD方向时测得导体的电阻为。在AB和CD两端分别加大小相同的电压时，电流分别为、，自由电子定向移动的速率分别为、，导体内部电场强度大小分别为、，下列选项中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系、电流的微观表达式及其应用、欧姆定律的内容、表达式及初步应用、电阻定律 【详解】A．设导体的电阻率为，单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷所带电荷量为q，则有， 可得 故A正确； B．根据欧姆定律 可得 故B错误； C．根据电流的微观表达式 可得， 则有 故C错误； D．根据 可得， 则有 故D错误。 故选A。 12．有一段长的电阻丝，两端加稳定的电压后，测得流过电阻丝的电流为，现把电阻丝均匀拉伸到长到，电压不变则电流变为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【知识点】欧姆定律的内容、表达式及初步应用、电阻定律 【详解】根据欧姆定律可知 现把电阻丝均匀拉伸到长到，则电阻变为 因电压不变，则电流为 故选B。 题型四 串并联电路的特点（共4小题） 13．如图所示，电阻R1 = R4 = 3 Ω，R2 = R3 = 6 Ω，电流表为理想电流表，在A、B两端加上恒定电压UAB = 12 V，则以下说法正确的是（　　） A．R1与R3两端的电压相等 B．通过R3与R4的电流相等 C．流过电流表的电流方向向上 D．流过电流表的电流大小为1 A 【答案】AD 【知识点】计算电阻混联时的电压、电流和电阻 【详解】A．电流表为理想电流表，电阻R1与R3并联，则R1与R3两端的电压相等，故A正确； B．R1与R3并联的等效电阻 电阻R2与R4并联的等效电阻 等效电阻R13与R24串联，则电压 各电阻上的电流大小为 ，，， 可知，通过R3与R4的电流不相等，故B错误； CD．结合上述可知，流过电流表的电流 方向向下，故C错误，D正确。 故选AD。 14．如图所示电路中，电阻 ，试求： (1)R₃两端的电压U3； (2)2s内，流过R₁上的电荷量q。 【答案】(1)5V (2)1C 【知识点】电流强度的定义及单位、计算电阻混联时的电压、电流和电阻 【详解】（1）根据串并联电路特点得 ， 解得 （2）由电流的定义式得 由欧姆定律得 根据串联电路特点得 联立解得 15．如图所示，电阻R1=1Ω，R2=1Ω，R3=4Ω，当通过电阻R1的电流为2A时，通过R3的电流为（　　） A．0.4A B．0.5A C．1A D．2A 【答案】C 【知识点】计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻 【详解】当通过电阻R1的电流为2A时，根据并联关系可知R3两端电压为 则通过R3的电流为 故选C。 16．如图所示电源为理想电源，，两电压表电阻相等但不是远大于的电阻，当仅闭合S1时，V1表读数U1；仅闭合S2时，V2表读数U2;当S1、S2都闭合时，两电表读数之和为U，则下列判断正确的是（　　） A．U1+U2U B．U1+U2=U C． D． 【答案】AC 【知识点】计算电阻混联时的电压、电流和电阻 【详解】AB．V1、V2表电阻相等但没有远大于R2电阻，电源内阻不计，仅闭合S1时，V1表与R1的并联电阻小于，并联部分所得电压 同理，仅闭合S2时，V2表与R2的并联电阻小于，并联部分所得电压 当S1、S2都闭合时，两表串联在一起接在电源两端，两表读数之和 故 U1+U2U 故A正确，B错误； CD．仅闭合S1时，，V1表与R1的并联等效电阻 并联部分所得电压 同理，当仅闭合S2时 联立解得 故C正确，D错误。 故选AC。 题型五 电功和电功率（共4小题） 17．某风力发电机的叶片转动时可形成直径为的圆面，设风速恒定为，风向恰好垂直于叶片转动面，已知空气的密度为，该风力发电机能将此圆面内空气动能的转化为电能。则下列说法中正确的是（　　） A．发电机主要是利用电磁感应的原理工作的 B．在时间内经过风力发电机叶片圆面的气流的质量为 C．在时间内经过风力发电机叶片圆面的气流的动能为 D．此风力发电机的发电功率为 【答案】ACD 【知识点】动能、电磁感应的发现过程、电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】A．发电机中的闭合线圈在磁场中转动，切割磁感线，产生感应电流，发电机主要是利用电磁感应的原理工作的，故A正确； B．在时间t内经过风力发电机叶片圆面的气流的质量为 故B错误； C．在时间t内经过风力发电机叶片圆面的气流的动能为 故C正确； D．风力发电机的发电功率为 故D正确。 故选ACD。 18．扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾。如图甲所示为一款新型扫地机器人，内部电路如图乙所示，它的直流电动机额定电压为，额定电流为，将它接在电动势为的直流电源两极间，电动机恰好能以额定电压、额定电流正常工作。 (1)求电源内阻； (2)求电源内阻消耗的热功率。 【答案】(1) (2) 【知识点】含有电动机电路综合计算、闭合电路欧姆定律的内容及公式、电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 解得 （2）电源内阻消耗的热功率 解得 19．某品牌的手机充电器铭牌如表所示，用该充电器在正常工作状态下给容量为4200mA·h、额定电压为4V的手机电池充电，下列说法正确的是（　　） 输入：100~240V  50/60Hz 输出：5V  4A A．该充电器的额定输出功率为12.5W B．该充电器输入交流电压的最大值为240V C．手机电池充满电需要约1.68小时 D．手机电池充满电储存的电能为60.48kJ 【答案】D 【知识点】电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】A．该充电器的额定输出功率为 故A错误； B．该充电器输入交流电压的最大值为 故B错误； C．手机电池充满电需要约 故C错误； D．手机电池充满电储存的电能为 故D正确。 故选D。 20．如图所示是电饭锅电路原理示意图，是感温材料制造的开关，能使电饭锅在锅内水烧干后从加热状态自动转为保温状态，下列说法中正确的是（　　） A．是供加热用的电阻丝 B．是供加热用的电阻丝 C．当开关断开时电饭锅为加热状态 D．当开关闭合时电饭锅为加热状态 【答案】BD 【知识点】计算串联和并联电路的电功和电功率 【详解】根据功率的公式可知，电压一定时，用电器的电功率跟电阻成反比，当图中开关断开时，、串联接入电路，阻值较大，功率较小，故此时为保温状态，而开关闭合时，只有接入电路，此时阻值较小，功率较大，为加热功率，为加热电阻丝。 故选BD。 题型六 焦耳定律（共4小题） 21．某电阻的阻值为6Ω，通过的电流为2A，则它在1min的时间内产生的热量为（　　） A．24J B．720J C．1440J D．7200J 【答案】C 【知识点】焦耳定律的内容和含义 【详解】根据焦耳定律可知，它在1min的时间内产生的热量为 故选C。 22．下列关于公式和的说法正确的是（　　） A．公式非纯电阻电路不适用 B．公式仅适用于纯电阻电路 C．两公式纯电阻和非纯电阻电路均适用，且始终有 D．两公式纯电阻和非纯电阻电路均适用，但在非纯电阻电路中 【答案】D 【知识点】电流生热与电流做功的关系 【详解】A．公式对任何电路都适用，选项A错误； B．公式不仅适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路求电热，选项B错误； CD．两公式纯电阻和非纯电阻电路均适用，只有纯电阻电路中有，在非纯电阻电路中，选项C错误，D正确。 故选D。 23．如图所示，电源的电动势E为3V，内阻r为1Ω，定值电阻R1为1Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为4Ω，求： (1)滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时，通过R1的电流； (2)滑动变阻器R2接入电路的电阻为1Ω时，通电10s电阻R1上产生的热量。 【答案】(1)1.5A (2)10J 【知识点】焦耳定律的内容和含义、闭合电路欧姆定律的内容及公式 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 解得 I1 = 1.5A （2）根据闭合电路欧姆定律有 解得 根据焦耳定律有 解得 24．物理公式或物理定律都有成立条件或适用范围，下列叙述中正确的是（　　） A．是磁感应强度的定义式，适用任何磁场，但电流元一定要垂直磁场方向放置 B．用来计算一段电路电流通过时产生的热量，也可以用来计算电流在这段电路做的功 C．在匀强电场中有关系式，任何距离相等的两点，一定相等 D．、、都用到了比值定义法 【答案】A 【知识点】电场强度的定义和单位、匀强电场中电势差与电场强度的关系、焦耳定律的内容和含义、磁感应强度的定义（式） 【详解】A．是磁感应强度的定义式，适用任何磁场，但电流元一定要垂直磁场方向放置，故A正确； B．Q=I2Rt用来计算一段电路电流通过时产生的热量，此公式只适用于纯电阻电路，若这段电路是纯电阻电路，也可以用来计算电流在这段电路做的功，若这段电路不是纯电阻电路，不可以用来计算电流在这段电路做的功，故B错误； C．在匀强电场中有关系式U=Ed，在沿电场方向距离d相等的两点，U一定相等，故C错误； D．、为比值定义法定义的物理量，但为欧姆定律，不是比值定义法，故D错误。 故选A。 题型七 电动势（共4小题） 25．关于电源和电流，下述说法正确的是（　　） A．电源的电动势在数值上始终等于电源正、负极之间的电压 B．电流的方向就是电荷定向移动的方向，导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 C．公式与中的W都是电场力做的功 D．从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能 【答案】D 【知识点】电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比 【详解】A．电源电动势在断路时等于正负极间电压，闭合时因内阻分压，路端电压小于电动势，故A错误； B．电流方向是正电荷移动方向，与自由电子方向相反；自由电荷定向速率远小于光速（电场传播速率接近光速），故B错误； C．电动势公式中是非静电力做功，电压公式中是电场力做功，故C错误； D．电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能，故D正确。 故选D。 26．下列物理量的名称和单位对应正确的是（　　） A．电容（F） B．电动势（J） C．电功（W） D．功率（V/C） 【答案】A 【知识点】功率的定义（式）、电容的概念、定义式、单位和物理意义、电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比、电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】A．电容的国际单位是法拉（F），故A正确； B．电动势的单位是伏特（V），而非焦耳（J），故B错误； C．电功的单位是焦耳（J），故C错误； D．功率的单位是瓦特（W），故D错误。 故选A。 27．锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量，正常通话电流，则（　　） A．正常通话时，电池输出的功率为0.37W B．电池充满电后，手机能正常通话25h C．图示状态是电池充电状态，将电能转化为化学能 D．图示状态是电池内部电场对锂离子的静电力做负功，将化学能转化为电能 【答案】D 【知识点】电流强度的定义及单位、判断电源内部带电粒子移动方向和能量转化、电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】A．电池总功率，正常通话时，由于存在一定的内阻，所以电池输出的功率小于0.37W，故A错误； B．电池充满电后，手机能正常通话时间为，故B错误； C．图示状态锂离子从电池负极到正极，即为电池内部的电流方向，故处于放电状态，化学能转化为电能，故C错误； D．图示状态是电池内部电场对锂离子的静电力做负功，将化学能转化为电能，故D正确。 故选D 。 28．关于如图所示的电路，以下说法正确的有（　　） A．通过调节外电路电阻的阻值，可改变路端电压 B．通过调节外电路电阻的阻值，可改变电源的电动势 C．电源的电动势，在数值上等于断路时的路端电压 D．无论外电路还是内电路，电流都是从电势高处流向电势低处 【答案】AC 【知识点】电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比、闭合电路欧姆定律的内容及公式 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可知 又因为，所以，通过调节外电路电阻的阻值，可改变路端电压，故A正确； B．电源的电动势由电源本身决定的，与外电路的电阻值无关，故B错误； C．电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，故C正确； D．在外电路，电流从电势高处流向电势低处；在内电路，电流从电势低处流向电势高处，故D错误。 故选AC。 题型八 非纯电阻电路（共4小题） 29．某同学利用如图所示的电路测量电源电动势和内阻，其中为额定电压为的微型电动机，为理想电流表，为调节范围足够大的电阻箱，为单刀双掷开关，定值电阻。当开关S置于处，电流表示数为，电动机刚好正常工作。当开关S置于处，电阻箱阻值调为时，电流表示数为。 (1)求开关S置于处时电动机消耗的总功率； (2)求电源电动势和内阻； (3)若开关S置于处，调节电阻箱，当电阻箱消耗功率为时，求电阻箱接入电路阻值。 【答案】(1) (2)6V， (3)或 【知识点】含有电动机电路综合计算、闭合电路欧姆定律的内容及公式、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】（1）开关S置于处时电动机消耗的总功率为 （2）由闭合电路欧姆定律，开关S置于处时有 开关S置于b处时有 联立可得， （3）若开关S置于处时，电阻箱消耗功率为 代入数据解得电阻箱接入电路阻值为或 30．如题图，M是电动机，当电动机正常工作时通过的电流是I，电压是U，消耗的电功率是P，若电动机内阻为R，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【知识点】含有电动机电路综合计算 【详解】AB．根据能量守恒有（为电动机的输出功率） 可知 可知 故A错误，B正确； C．因为 两边同时乘U可得 故C错误； D．结合以上分析有 两边同时乘I可得 故D错误。 故选B。 31．如图所示，电源电动势、内阻，电动机M绕线的电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，标有“8V，16W”的灯泡L恰好能正常发光，不计空气阻力和摩擦，g取。求： (1)通过电动机的电流； (2)重物的速度大小。 【答案】(1)2A (2)1.2m/s 【知识点】含有电动机电路综合计算、闭合电路欧姆定律的内容及公式 【详解】（1）灯泡正常发光，则 由闭合回路欧姆定律得流过电源的电流 解得 灯泡的电流 解得 电动机的电流 解得 （2）电动机的输出功率 解得 又 解得重物的速度大小为 32．如图，小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势为，内阻，电阻为，灯泡电阻。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，问： (1)电动机正常工作时，电路中的总电流及流过灯泡的电流； (2)电动机正常工作时产生的机械功率。 【答案】(1)， (2) 【知识点】含有电动机电路综合计算 【详解】（1）电动机正常工作时，根据闭合电路欧姆定律可得 可得电路中的总电流为 根据欧姆定律可得流过灯泡的电流为 （2）电动机正常工作时，流过电动机的电流为 则电动机正常工作时产生的机械功率为 解得 $品学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题03电路的基本概念和规律的理解和应用 题型归纳·内容导航 题型1电流及其微观表达式 题型5电功和电功率 题型2电阻定律 题型6焦耳定律 ------- 题型3欧姆定律 题型7电动势 题型4串并联电路的特点 !题型8非纯电阻电路 题型通关·靶向提分 题型一电流及其微观表达式（共4小题） 1.下列对基本概念、规律的认识正确的是( A.电荷定向移动的方向即为电流的方向 B.电流总是从高电势流向低电势 C.电源单位时间内向外提供的电能越多，表明电动势越大 D.电动势为2V的电源，将1C正电荷从负极经电源内部移动到正极，非静电力做功2J 2.两根长度相同、半径之比”4：=2：1的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路， 下列说法正确的是( B A.A、B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 3.铜是人类最早使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，铜的使用对早期人 类文明的进步影响深远。现有一横截面积为S的铜导线，设每单位体积的导线中有个自由 电子，电子的电荷量为e,此时电子的定向移动速率为y,电流的微观表达式为I=neSv,下 列说法正确的是() 1/11 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 A.v表示自由电子定向移动的平均速率，也是热运动的速率 B.I=nSv是由I=9推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素 C.由1=9可知电流1与电荷量g成正比，与时间t成反比 D.从微观上看，电子运动的速率越大，电流一定越大 4.如图，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为v的匀速直线运动。若棒横 截面积为S,单位长度所带的电荷量为9，由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向是 () ⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙ ⊙⊙⊙O⊙⊙⊙⊙ A.qS,与v同向 B.qS,与v反向 C. ,与同向 qv D.N,与v反向 题型二电阻定律（共4小题） 5.有AB两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为dA:d=1:2, 把它们串联在电路中，则下列说法正确的是() B A A.它们的电阻之比R4:R。=2:1 B.通过它们的电流之比IA:IB=1:2 C.电子在两段中定向移动速度之比Va:y=4:1 D.两段中的电场强度之比EA:EB=1:1 6.如图所示，P1和P2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体，P1的上表面积和厚 度均为P2的2倍，将P1和P2按图中所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是 () 2/11 学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 P P 三的 A.P2的电功率是P1的2倍 B.P2两端的电压是P的2倍 C.P2中的电场强度是P1的2倍 D.P2中的自由电子定向移动的速率是P的2倍 7.下列说法正确的是() A.电动势与内、外电路的电阻无关 B.电阻率都随温度的降低而减小 C.闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D.闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 8.下列说法正确的是() A.任何材料的电阻率都随温度的升高而减小 B.把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率均减小 C.由R=)可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D.电阻只跟导体本身性质有关，导体的电阻与导体两端的电压无关 题型三欧姆定律（共6小题） 9.如图所示为两电阻R和R2的伏安特性曲线，从图线可知判断正确的是() A.电阻和电压成正比，和电流成反比 B,两电阻的电阻值的关系是R>R2 3/11 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 C.两电阻并联接入电路时，通过R,电流较大 D.两电阻串联接入电路时，R两端的电压较大 10.某导体的U-I图像如图所示，则下列说法正确的是() ◆UV 10 →I/(×103A) 5 A.该导体两端电压增大时，其电阻增大 B.该导体两端电压为10V时，其电阻为10002 C.该导体两端电压为5V时，其电阻为5002 D.该导体两端电压为10V时，每分钟通过该导体横截面的电荷量为0.3C 11.如图所示，长、宽、高分别为a、b、c的长方体导体，若电流沿AB方向时测得导体的 电阻为R,电流沿CD方向时测得导体的电阻为R,。在AB和CD两端分别加大小相同的电 压时，电流分别为I1、I2,自由电子定向移动的速率分别为Y、y,导体内部电场强度大小 分别为E,、E,,下列选项中正确的是()》 A.R:R,=a2:b2 B.1:L2=a2:b2 C.v:v=a:b D.E E2=a:b 12.有一段长1的电阻丝，两端加稳定的电压后，测得流过电阻丝的电流为5A,现把电阻 丝均匀拉伸到长到2，电压不变则电流变为() A.0.625AB.1.25A C.2.5A D.10A 题型四串并联电路的特点（共4小题） 13.如图所示，电阻R=R4=3,R2=R3=62,电流表为理想电流表，在A、B两端加上 4/11 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 恒定电压U4B=12V,则以下说法正确的是（) B R R A.R与R两端的电压相等 B.通过R3与R的电流相等 C,流过电流表的电流方向向上 D.流过电流表的电流大小为1A 14.如图所示电路中，电阻R=62,R2=62,R=52,U=8V,试求： R R oUO (1)R3两端的电压U3 (2)2s内，流过R1上的电荷量9。 15.如图所示，电阻R=12,R2=12,R3=42,当通过电阻R的电流为2A时，通过R3的电 流为() R R R A.0.4A B.0.5A C.1A D.2A 16.如图所示电源为理想电源，R:R=1:2,两电压表电阻相等但不是远大于R,的电阻， 当仅闭合S时，V1表读数U1:仅闭合S2时，V2表读数U2;当S1、S2都闭合时，两电表读数 之和为U,则下列判断正确的是() R R EH A.U+U2<U B.U+U2=U 5/11 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 C. 4-1 U22 D. UI U22 题型五电功和电功率（共4小题） 17.某风力发电机的叶片转动时可形成直径为D的圆面，设风速恒定为v,风向恰好垂直于 叶片转动面，已知空气的密度为P,该风力发电机能将此圆面内空气动能的12%转化为电 能。则下列说法中正确的是() A.发电机主要是利用电磁感应的原理工作的 B,在时间t内经过风力发电机叶片圆面的气流的质量为pπDt 1 C.在时间t内经过风力发电机叶片圆面的气流的动能为。PπDv1 8 D.此风力发电机的发电功率为3pmDv 200 18.扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾。如图甲所示为一款新型扫地机器人， 内部电路如图乙所示，它的直流电动机额定电压为U=12V,额定电流为I=2.5A,将它接 在电动势为E=13.5V的直流电源两极间，电动机恰好能以额定电压、额定电流正常工作。 甲 乙 (1)求电源内阻； (2)求电源内阻消耗的热功率。 19.某品牌的手机充电器铭牌如表所示，用该充电器在正常工作状态下给容量为4200mAh、 额定电压为4V的手机电池充电，下列说法正确的是() 输入：100-240V50/60Hz 输出：5V4A 6/11 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 A.该充电器的额定输出功率为12.5WB.该充电器输入交流电压的最大值为240V C.手机电池充满电需要约1.68小时D.手机电池充满电储存的电能为60.48kJ 20.如图所示是电饭锅电路原理示意图，S是感温材料制造的开关，能使电饭锅在锅内水烧 干后从加热状态自动转为保温状态，下列说法中正确的是() 220伏 R A.R是供加热用的电阻丝 B.R是供加热用的电阻丝 C,当开关S断开时电饭锅为加热状态D.当开关S闭合时电饭锅为加热状态 题型六焦耳定律（共4小题） 21.某电阻的阻值为62，通过的电流为2A,则它在1min的时间内产生的热量为（) A.24J B.720J C.1440J D.7200J 22.下列关于公式Q=I2Rt和W=UIt的说法正确的是() A.公式W=UIt非纯电阻电路不适用 B.公式Q=IRt仅适用于纯电阻电路 C.两公式纯电阻和非纯电阻电路均适用，且始终有W=Q D.两公式纯电阻和非纯电阻电路均适用，但在非纯电阻电路中W>Q 23.如图所示，电源的电动势E为3V,内阻r为12，定值电阻R1为12，滑动变阻器R2的 最大阻值为42，求： E r (1)滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时，通过R的电流： (2)滑动变阻器R2接入电路的电阻为12时，通电10s电阻R上产生的热量。 24.物理公式或物理定律都有成立条件或适用范围，下列叙述中正确的是() 7/11 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 A.B= 是磁感应强度的定义式，适用任何磁场，但电流元L一定要垂直磁场方向放 L 置 B.Q=IRt用来计算一段电路电流通过时产生的热量，也可以用来计算电流在这段电路 做的功 C.在匀强电场中有关系式U=Ed,任何距离d相等的两点，U一定相等 D.E=E、C-、 9、、1= 都用到了比值定义法 R 题型七电动势（共4小题） 25.关于电源和电流，下述说法正确的是() A.电源的电动势在数值上始终等于电源正、负极之间的电压 B.电流的方向就是电荷定向移动的方向，导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 C.公式E=”与U=”中的W都是电场力做的功 9 D.从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能 26.下列物理量的名称和单位对应正确的是() A.电容(F)B.电动势(J)C.电功(W) D.功率(V/C) 27.锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含 锂化合物)和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动 势3.7V,电池容量5000mA·h,正常通话电流100mA,则() 正极 负极 0￥ A.正常通话时，电池输出的功率为0.37W B.电池充满电后，手机能正常通话25h C,图示状态是电池充电状态，将电能转化为化学能 8/11 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 D.图示状态是电池内部电场对锂离子的静电力做负功，将化学能转化为电能 28.关于如图所示的电路，以下说法正确的有() 外电路 E,r S 内电路 A.通过调节外电路电阻的阻值，可改变路端电压 B.通过调节外电路电阻的阻值，可改变电源的电动势 C.电源的电动势，在数值上等于断路时的路端电压 D.无论外电路还是内电路，电流都是从电势高处流向电势低处 题型八非纯电阻电路（共4小题） 29.某同学利用如图所示的电路测量电源电动势和内阻，其中M为额定电压为5V的微型电 动机，A为理想电流表，R为调节范围足够大的电阻箱，S为单刀双掷开关，定值电阻 1 R。=12。当开关S置于4处，电流表示数为二A,电动机刚好正常工作。当开关S置于b 处，电阻箱R阻值调为32时，电流表示数为1A。 b o a (1)求开关S置于4处时电动机消耗的总功率； (2)求电源电动势E和内阻”； (3)若开关S置于b处，调节电阻箱，当电阻箱消耗功率为2.25W时，求电阻箱接入电路阻 值。 30.如题图，M是电动机，当电动机正常工作时通过的电流是I,电压是U,消耗的电功率 是P,若电动机内阻为R,则() 9/11 学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 M U A.1= U B.I< R R C. D.P=I'R R 31.如图所示，电源电动势E=10V、内阻r=0.52,电动机M绕线的电阻R=12,重物 质量m=1kg。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，标有8V,16W”的灯泡L恰好能正 常发光，不计空气阻力和摩擦，g取10m/s2。求： M 电动机白 (1)通过电动机的电流； (2)重物的速度大小。 32.如图，小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动 机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图 所示，电源电动势为E=10V,内阻r=12,电阻R为12，灯泡电阻R2=62。开关闭合 后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U=6V,线圈电阻RM=32,问： ● M (1)电动机正常工作时，电路中的总电流及流过灯泡的电流： (2)电动机正常工作时产生的机械功率。 10/11