2021版高考物理(基础版)一轮复习学案：第八章1第一节部分电路及其规律Word版含答案

2021版高考物理(基础版)一轮复习学案：第八章1第一节部分电路及其规律Word版含答案

[考点要求 ] 1．欧姆定律 (Ⅱ) 2.电阻定律 (Ⅰ) 3.电阻的串联、并联 (Ⅰ ) 4．电源的电动势和内阻 (Ⅱ) 5.闭合电路的欧姆定律 (Ⅱ) 6.电功率、焦耳定律 (Ⅰ) 实验八：测定金属的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器 ) 实验九：描绘小电珠的伏安特 性曲线 实验十：测定电源的电动势和内阻 实验十一：练习使用多用电表 [高考导航 ] 第一节 部分电路及其规律 [学生用书 P153] 【基础梳理 】 提示： 定向 q t 安培 (安 ) 正电荷 A I＝nqSv 正比 反比 金属 导体对电流阻 碍作用 越大 欧姆 Ω 正比 反比 R＝ρl S 导电性能 增大 减小 电场力 W＝ qU＝IUt 快慢 热量 Q＝I 2Rt P＝Q t ＝I 2R 【自我诊断 】 1．判一判 (1)导体中只要有电荷运动就形成电流． ( ) (2)欧姆定律适用于金属导电和气体导电． ( ) (3)导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比． ( ) (4)电阻率是由导体本身决定的． ( ) (5)公式 Q＝I 2Rt 适用于任何电路中电热的计算． ( ) (6)公式 P＝IU 只适用于纯电阻电路中电功率的计算． ( ) 提示： (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× 2．做一做 (1)有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为 “220 V ，60 W”，现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量 ( ) A．日光灯最多 B．电烙铁最多 C．电风扇最多 D．一样多 提示： 选 B.电烙铁是纯电阻用电器 ， 即以发热为目的 ，电流通过它就是用来发热 ， 而 日光灯和电风扇是非纯电阻电路 ，电流通过它们时产生的热量很少 ，电能主要转化为其他形 式的能 (光能和叶片动能 )，综上所述 ，B 正确． (2)(多选 )如图所示是电阻 R 的 I－U 图象，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 图象的斜率表示电阻的倒数，故 R＝ 1 tan α＝1.0 Ω D．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 3.0 C 提示：选 AD. 由图可知通过该定值电阻的电流与电压成正比 ，A 正确； 电阻 R＝U I ＝10 5 Ω ＝2 Ω，B 错误；由于 I－U 图线中纵横坐标单位长度表示数值不同 ，所以 R≠ 1 tan α ，C 错 误；在 R 两端加上 6.0 V 电压时 ，I＝U R＝3 A， 每秒通过导体横截面的电荷量 q＝ It＝3.0 C， D 正确． 电流、电阻、电阻定律 [学生用书 P154] 【知识提炼 】 1．三个电流表达式的比较 公式 适用范围 字母含义 公式含义 定义式 I＝q t 一切电路 q 为时间 t内通过 导体横截面的电 荷量 q t 反映了 I 的大 小，但不能说 I∝q、I∝1 t 微 观 式 I＝nqSv 一切 电路 n：导体单位体积 内的自由电荷数 q：每个自由电荷 的电荷量 S：导体横截面积 v：电荷定向移动 速率 从微观上看 n、q、 S、v 决定了 I 的 大小 决 定 式 I＝U R 金属、 电解液 U：导体两端的 电压 R：导体本身的电 阻 I 由 U、R 决 定， I∝U， I∝ 1 R 2.电阻与电阻率的关系 电阻率是影响导体电阻大小的因素之一， 导体的长度、 横截面积一定时， 导体材料的电 阻率越大，导体的电阻越大． 3．电阻的决定式和定义式的区别 公式 R＝ρl S R＝U I 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法， 并不能说明电阻与 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 【跟进题组 】 1．(2020 ·湖北武汉四月调研 )2019 年 3 月 19 日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出 具有较高电导率的砷化铌纳米带材料， 据介绍该材料的电导率是石墨烯的 1 000 倍． 电导率 σ就是电阻率 ρ的倒数，即 σ＝1 ρ.下列说法正确的是 ( ) A．材料的电导率越小，其导电性能就越强 B．材料的电导率与材料的形状有关 C．电导率的单位是Ω －1·m－1 D．电导率大小与温度无关 解析： 选 C.由题知 ，材料的电导率越小 ，电阻率越大 ，阻碍电流的本领越强 ，导电性 能越差 ，A 错误；电导率与电阻率一样 ，与材料的长度、横截面积等无关 ，而与材料本身及 温度、压力等有关 ，B、 D 错误；电阻率的单位是Ω· m， 则电导率的单位是Ω －1·m－ 1，C 正 确． 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 ve 2πr，电流方向为顺时针 B．电流大小为 ve r ，电流方向为顺时针 C．电流大小为 ve 2πr，电流方向为逆时针 D．电流大小为 ve r ，电流方向为逆时针 解析： 选 C.电子做圆周运动的周期 T＝ 2πr v ，由 I＝ e T得 I＝ ve 2πr ，电流的方向与电子运动 方向相反 ，故为逆时针． 欧姆定律 伏安特性曲线 [学生用书 P155] 【知识提炼 】 1．欧姆定律的 “二同 ” 同体性 指 I 、U、R 三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体 同时性 指 U 和 I 必须是导体上同一时刻的电压和电流 2.对伏安特性曲线的理解 定义 用纵坐标表示电流 I、横坐标表示电压 U，画出的 I－U 图象 应用 (1)伏安特性曲线上每一点的纵、横坐标对应此时的电流值、电压值 (2)I－U 图象中图线上某点与 O 点连线的斜率表示电阻的倒数，斜 率越大，电阻越小 (3)I－U 图象中图线上某点到 I 轴、U 轴的垂线与坐标轴所围的面积 对应此时的电功率 两类 图线 (1)线性元件的伏安特性曲线 (图甲中 a、b)是过原点的直线，表明它 的电阻是不变的 (2)非线性元件的伏安特性曲线 (图乙中 c、d)是曲线，表明它的电阻 是变化的 3.I＝U R与 R＝U I 的区别 (1)I＝U R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＝U I 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”． 【典题例析 】 (多选 )小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示， P 为图线上一点， PN 为图线在 P 点的切线， PQ 为 U 轴的垂线，PM 为 I 轴的垂线，则下列说法中正确的是 ( ) A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝ U 1 I2 C．对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝ U 1 I 2－I 1 D．对应 P 点，小灯泡的功率为矩形 PQOM 所围面积大小 [解析 ] 由于灯泡的电阻在图线上的每一点都是 R＝ U I ，由图线不难看出 ，随电压的增 大，电流的增加变得越发缓慢 (I－U 图线的斜率逐渐减小 )，电阻变大 ，故 A、B 正确 ，C 错 误；小灯泡的功率 P＝ UI，故 D 正确． [答案 ] ABD 【迁移题组 】 迁移 1 对伏安特性曲线的理解 1．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是 ( ) A．加 5 V 电压时，导体的电阻约是 5 Ω B．加 11 V 电压时，导体的电阻约是 1.4 Ω C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D．此导体为线性元件 解析： 选 A.对某些导电器材 ，其伏安特性曲线不是直线 ，但曲线上某一点的 U I 值仍表示 该点所对应的电阻值．当导体加 5 V 电压时 ，电阻 R1＝U I ＝5 Ω，A 正确；当导体加 11 V 电压时 ，由题图知电流约为 1.4 A，电阻 R2 大于 1.4 Ω，B 错误；当电压增大时 ， U I 值增大 ， 导体为非线性元件 ，C、 D 错误． 迁移 2 伏安特性曲线在电路中的实际应用 2．(多选 )在如图甲所示的电路中， L 1、 L 2、 L 3 为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡 的伏安特性曲线如图乙所示．当开关 S 闭合后，电路中的总电流为 0.25 A，则此时 ( ) A．L 1 两端的电压为 L 2 两端电压的 2 倍 B．L 1 消耗的电功率为 0.75 W C．L 2 的电阻为 12 Ω D．L 1、L2 消耗的电功率的比值大于 4 解析： 选 BD.电路中的总电流为 0.25 A，L1 中电流为 0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线 可知 L 1两端的电压为 3.0 V ，L 1 消耗的电功率为 P1＝U 1I1＝0.75 W，B 正确；根据并联电路 规律可知 ，L 2 中的电流为 0.125 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知其两端电压大约为 0.3 V ， 故 L 1 两端的电压约为 L 2 两端电压的 10 倍 ，A 错误；由欧姆定律可知 ，L 2 的电阻为 R2＝U 2 I2 ＝ 0.3 0.125 Ω＝2.4 Ω，C 错误； L 2 消耗的电功率为 P2＝U2I 2＝0.3×0.125 W＝0.037 5 W， 即 L 1、 L 2 消耗的电功率的比值大于 4，D 正确． 迁移 3 对 U－I 图象的应用 3.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 解析： 选 A.本题考查 U－I 图象的意义． 根据 R＝U I 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 ，故选 A. 运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题 1．如图所示 ，非线性元件的 I－U 图线是曲线 ，导体电阻 Rn＝U n I n ， 即电阻等于图线上 点 (Un，I n)与坐标原点连线的斜率的倒数 ，而不等于该点切线斜率的倒数． 2．I－U 图线中的斜率 k＝ 1 R，斜率 k 不能理解为 k＝ tan θ(θ为图线与 U 轴的夹角 )，因 坐标轴的单位可根据需要人为规定 ，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角 θ是不同的． 电功 电功率 热功率 [学生用书 P156] 【知识提炼 】 1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 2．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 IM 是解决所有问题的关键．若能求出 U M 、IM ，就能确定 电动机的电功率 P＝U M IM ，根据电流 IM 和电动机的电阻 r 可求出热功率 Pr＝ I2M r，最后求出 输出功率 P 出＝P－Pr . (2)坚持“躲着”求解 U M 、IM 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 UM 和电流 IM . (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． 【典题例析 】 (多选 )(2020 ·湖北宜昌一中模拟 )一辆电动观光车蓄电池的电动势为 E，内阻不计， 当空载的电动观光车以大小为 v 的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为 I，电动车的质量 为 m，电动车受到的阻力是车重的 k 倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则 ( ) A．电动机的内阻为 R＝ E I B．电动机的内阻为 R＝ E I －kmgv I 2 C．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大 D．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小 [解析 ] 根据能的转化与守恒定律 ，EI＝I 2R＋kmgv，所以电动机的内阻为 R＝ E I － kmgv I 2 ， B 正确 ，A 错误； 当电动机突然被卡住而停止转动时 ，变成了纯电阻电路 ，回路的电流变大 ， 故电源消耗的功率 P＝ EI 将变大 ， C 正确 ，D 错误． [答案 ] BC 【迁移题组 】 迁移 1 纯电阻电路中的计算 1．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，则下列关系中正确的是 ( ) A．P 甲 ＜P 乙 B．P 甲 ＞ P 乙 C．P1＞P2 D．P1＝P2 解析： 选 D.设灯泡额定电流为 I, 则两灯泡都正常发光 ，电流均为额定电流 I，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＝ 16I，P 乙 ＝U 乙 I 乙 ＝16×I＝16I，P 甲 ＝P 乙，A、B 均错误； 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，C 错误 ，D 正确． 迁移 2 非纯电阻电路中的计算 2．一台电风扇，内阻为 20 Ω，接上 220 V 电压后正常工作，消耗功率 66 W，求： (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？ (2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机 的效率是多少？ (3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电 动机消耗的电功率和发热功率是多少？ 解析： (1)因为 P 入＝IU 所以 I＝ P入 U ＝ 66 220 A＝ 0.3 A. (2)电风扇正常工作时转化为内能的功率为 P 内＝I 2R＝0.32×20 W ＝1.8 W 电风扇正常工作时转化为机械能的功率为 P 机＝P 入－P 内 ＝66 W－1.8 W＝64.2 W 电风扇正常工作时的效率为 η＝ W机 W总 ＝ P机 P入 ＝64.2 66 ×100%≈97.3%. (3)电风扇的扇叶被卡住后通过电风扇的电流 I＝ U R＝220 20 A＝11 A 电动机消耗的电功率 P＝IU ＝11×220 W＝2 420 W. 电动机的发热功率 P 内＝I 2R＝112×20 W＝2 420 W. 答案： (1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3% (3)11 A 2 420 W 2 420 W [学生用书 P157] 串、并联电路的分析与计算 【对点训练 】 1.(2020 ·山西晋城一模 )如图所示的电路中，电源电动势 E＝ 10 V，内电阻不计，电阻 R1＝14.0 Ω， R2＝ 6.0 Ω， R3＝2.0 Ω， R4 ＝8.0 Ω，电容器的电容 C＝2 μF，开关 S1、S2 闭合，下列说法正 确的是 ( ) A．电容器两端电势相等，电容器不带电荷 B．电容器所带的电荷量为 1×10－ 5C C．若仅将开关 S2 断开，电容器所带的电荷量为零 D．若仅将开关 S2 断开，电容器所带的电荷量改变了 6×10－ 6C 解析： 选 B. 由图可知 ，U R1∶U R2＝R1∶R2＝7∶3，且 UR1＋UR2＝ 10 V ，得 U R1＝ 7 V， UR2＝3 V ，同理可得 U R3＝ 2 V，UR4＝8 V ，则 b 点电势高 ，下极板带正电 ，A 错误； U ba＝8 V－3 V ＝5 V，Q＝CU ba＝2× 10－6×5 C＝1×10－5 C，B 正确；开关 S2 断开后 ，Uab＝UR3 ＝2 V ，Q′＝CU ab＝2× 10－6×2 C＝4× 10－6 C，此时下极板带负电 ，变化的电荷量为Δ Q＝Q ＋Q′＝1.4×10－ 5 C，C、D 错误． 2．(多选 )如图所示，电源电动势为 E、内阻为 r，平行板电容器两金属板水平放置，开 关 S 是闭合的， 两板间一质量为 m、电荷量为 q 的油滴恰好处于静止状态， G 为灵敏电流计． 则 下列说法正确的是 ( ) A．若电阻 R2 短路，油滴向上加速运动， G 中有从 b 到 a 的电流 B．在将滑动变阻器滑片 P 向下移动的过程中，油滴向下加速运动， G 中有从 a 到 b 的电流 C．在将滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中， 油滴仍然静止， G 中有从 a 到 b 的电流 D．在将 S 断开，电路稳定后，油滴向下运动， G 中无电流通过 解析： 选 BD. 若电阻 R2 短路 ，则电容器两极板间的电压为零 ，油滴向下运动 ，A 错误； 滑片向下移动 ，滑动变阻器连入电路的电阻减小 ，电容器两端电压减小 ，电容器放电 ，电场 减弱 ，油滴向下加速运动 ，G 中有从 a 到 b 的电流 ，B 正确；在滑片 P 向上移动的过程中 ， 滑动变阻器连入电路的电阻增大 ，故电路总电阻增大 ，路端电压增大 ，电路总电流减小 ，即 通过 R1 的电流减小 ，所以 R1 两端的电压减小 ，而路端电压是增大的 ，所以滑动变阻器两端 电压增大 ，电容器处于充电状态 ， G 中有从 b 到 a 的电流 ，因电容器两极板间的电压增大 ， 则两极板间的电场强度增大 ，所以油滴向上加速运动 ，C 错误； 将 S 断开 ，由于电容器放电 ， 两极板间的电压减小 ，所以两极板间的电场强度减小 ，故油滴不能保持静止状态 ，油滴向下 运动 ，当电路稳定后 ，电路中无电流 ，D 正确． [ 学生用书 P353(单独成册 )] (建议用时： 40 分钟 ) 一、单项选择题 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 解析： 选 C.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＝neSv， 电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、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．(2020 ·北京海淀区高三上学期期末 )手机充电器又名电源适配器．手机常用锂离子电 池的充电器采用的是恒流限压充电， 充电器上所标注的输出参数如图甲所示， 充电的锂离子 电池标识如图乙所示．对于电源适配器与锂电池，下列说法正确的是 ( ) A．手机电池标识的 mAh 是电功的单位 B．电源适配器输出的电压是 6 V 交流电 C．如果工作电流是 200 mA ，手机电池能连续工作约 8 个小时 D．手机充电时会微微发热，所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置 解析： 选 C.根据 q＝It，手机电池标识的 mAh 是电荷量的单位 ，A 错误； 电源适配器输 出的电压是 6 V 直流电 ，DC 表示直流 ，AC 表示交流 ，B 错误；如果工作电流是 200 mA ， 手机电池能连续工作的时间： t＝ q I ＝1 650 mAh 200 mA ＝ 8.25 h≈8 h，C 正确；手机充电时会微微发 热， 说明有很小部分电能被手机充电器转化为内能 ，D 错误． 3. 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 ( ) A. mv2 2eL B.mv2Sn e C．ρnev D. ρev SL 解析： 选 C.由电流定义可知： I＝q t＝ nvtSe t ＝neSv，由欧姆定律可得： U＝IR＝neSv·ρ L S＝ ρ neLv，又 E＝U L， 故 E＝ρnev，选项 C 正确． 4. 如图所示， a，b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安 特性曲线，下列判断中正确的是 ( ) A．a 代表的电阻丝较粗 B．b 代表的电阻丝较粗 C．a 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值 D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 解析： 选 B.b 图线的斜率大 ，表示电阻小 ，由电阻定律 R＝ρL S，可知 b 代表的电阻丝较 粗， B 正确 ，A、C 错误；电阻是导体本身的性质 ，与电阻两端的电压无关 ，D 错误． 5．(2020 ·河北邢台一中月考 )两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和 直径分别为 l 和 d；乙电阻丝的长度和直径分别为 2l 和 2d.将甲、乙两根电阻丝分别接入电 路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足 ( ) A. U 甲 U 乙 ＝1 B.U甲 U乙 ＝ 2 2 C.U甲 U乙 ＝ 2 D.U甲 U乙 ＝2 解析： 选 C.由电阻定律 R＝ρl S，P＝U2 R ，得 U＝ P×ρl S＝ P×ρ4l πd2，所以加在两根 电阻丝上的电压的比值应满足 U 甲 U乙 ＝ 2.综上本题选 C. 6.(2020 ·广东广州模拟 )定值电阻 R1、R2、R3 的阻值均为 2 Ω，在电路中所消耗的电功 率的最大值分别为 10 W、 10 W 、2 W ，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，则这部 分电路消耗的电功率的最大值为 ( ) A．22 W B．12 W C．15 W D．16 W 解析： 选 B. 由题意知 R1＝ R2＝R3＝2 Ω，P1m＝10 W ，P2m＝ 10 W，P3m＝2 W ，首先分 析两个并联电阻 R2、R3 所允许消耗的最大功率． 因为 R2与 R3 并联 ，则两端电压相等 ，由公 式 P＝ U2 R 知道 ，R2 与 R3 所消耗的功率一样．已知 R2 与 R3 本身允许的最大功率分别是 10 W 和 2 W ，所以 R2、 R3 在该电路中的最大功率都是 2 W ，否则会超过 R3 的最大功率．再分析 R1 在电路中允许的最大功率．把 R2 与 R3 看成一个并联电阻 R′， 则电路就是 R1 与 R′串联 ， 而串联电路所流过的电流一样 ，再由 P＝I 2R知道 ，R1 与 R′所消耗功率之比为 R1∶R′，R2 与 R3 的并联阻值 R′＝R2 2 ，即R1 R′ ＝2，所以 R1 消耗的功率是并联电阻 R′的两倍 ，则 R1消耗的功 率是 2× 4 W＝8 W＜10 W，所以这部分电路消耗的总功率最大为 2 W ＋2 W ＋8 W ＝12 W. 7.某一导体的伏安特性曲线如图 AB 段(曲线 )所示，关于导体的电阻，以下说法正确的 是 ( ) A．B 点的电阻为 12 Ω B．B 点的电阻为 40 Ω C．导体的电阻因温度的影响改变了 1 Ω D．导体的电阻因温度的影响改变了 9 Ω 解析： 选 B.A 点电阻 RA＝ 3 1.0×10－1 Ω＝30 Ω，B 点电阻 RB＝ 6 1.5×10－ 1 Ω＝40 Ω， 故 A 错误 ，B 正确；Δ R＝RB－RA＝10 Ω，故 C、D 错误． 8.(2020 ·海南高三上学期期末 )如图所示， 有一个双量程电流表， 其中小量程为 0～1 A．已 知表头 G 的满偏电流 I g＝500 mA ，定值电阻 R1＝20 Ω， R2＝180 Ω，则表头 G 的内阻 Rg 的值为 ( ) A．100 Ω B．200 Ω C．250 Ω D．500 Ω 解析： 选 B.当与表头 G 并联的电阻越大时 ，量程越小 ，即当接线柱接两端时 ，量程最 小．由欧姆定律可知： (R1＋R2)(I －Ig)＝IgRg，代入数据解得： Rg＝200 Ω，B 正确． 9．一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 变化的关系图象如图 甲所示，若将它与两个标准电阻 R1、R2 并联后接在电压恒为 U 的电源两端， 3 个用电器消 耗的电功率均为 P，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器 D 和电阻 R1、R2 消耗的电功率分别是 PD、P1、P2，则下列说法中正确的是 ( ) A．P1＝4P2 B．PD＝ P 4 C．PD ＝P2 D．P1＜4P2 解析： 选 D.由于电阻器 D 与两个标准电阻 R1、R2并联后接在电压恒为 U 的电源两端时 ， 三者功率相同 ，则此时三者电阻相等．当三者按照题图乙所示的电路连接时 ，电阻器 D 两 端的电压小于 U， 由题图甲可知 ，电阻器 D 的电阻增大 ，则有 RD＞R1＝ R2，而 RD 与 R2 并 联 ， 电压相等 ，根据 P＝ U 2 R ，则有 PD＜P2，C 错误；由欧姆定律可知 ， 电流 I D＜I 2，又 I1 ＝I 2＋I D，故 I1＜2I 2，根据 P＝I 2R，则有 P1＜4P2，A 错误 ， D 正确；由于电阻器 D 与电阻 R2 的并联电阻 R＜R1，所以 D 两端的电压小于 U 2 ，且 D 阻值变大 ，则 PD＜ P 4，B 错误． 10.如图为一机器人， 其额定功率为 48 W，额定工作电压为 24 V．机器人的锂电池容量 为 20 A·h.则机器人 ( ) A．额定工作电流为 20 A B．充满电后最长工作时间为 2 h C．电池充满电后总电荷量为 7.2×104 C D．以额定电流工作时每秒消耗能量为 20 J 解析： 选 C.根据 P＝UI 可知 ，额定电流应为： I＝ P U＝48 W 24 V ＝2 A，故 A 错误；机器人 的锂电池容量为 20 A·h，即当在额定电流 2 A 下工作时 ，能够工作最长时间为 10 h，故 B 错 误；电源充满电后的总电荷量为 q＝It ＝20× 3 600 C＝7.2×104C，故 C 正确；额定电流下 ， 机器人功率 P＝ W t ＝48 W，即每秒消耗 48 J 电能 ，故 D 错误． 11．一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．用电流表分别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 0.5 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 Ω B．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 W C．1 min 内电饭煲消耗的电能为 6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103 J D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 10 倍 解析： 选 C.由于电饭煲是纯电阻元件 ，所以 R1＝U I1＝44 Ω，P1＝UI 1＝ 1 100 W，其在 1 min 内消耗的电能 W1＝UI 1t＝6.6×104 J， 洗衣机为非纯电阻元件 ，所以 R2≠ U I2 ，P2＝UI 2＝ 110 W ， 其在 1 min 内消耗的电能 W2＝UI 2t＝6.6×103 J，其热功率 P 热≠P2，所以电饭煲发 热功率不是洗衣机电动机发热功率的 10 倍．综上可知 C 正确． 二、多项选择题 12. 某同学研究白炽灯得到某白炽灯的 U－I 曲线如图所示．图象上 A 点与原点的连线与横 轴成 α角， A 点的切线与横轴成 β角，则 ( ) A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B．在 A 点，白炽灯的电阻可表示为 tan β C．在 A 点，白炽灯的电功率可表示为 U 0I 0 D．在 A 点，白炽灯的电阻可表示为 U0 I 0 解析： 选 CD.白炽灯的电阻随电压的增大而增大 ，A 错误；在 A 点 ，白炽灯的电阻可表 示为 U0 I0 ，B 错误 ，D 正确；在 A 点 ，白炽灯的电功率可表示为 U0I 0，C 正确． 13．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损 耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则 ( ) 自重 40 kg 额定电压 48 V 载重 75 kg 额定电流 12 A 最大行驶速度 20 km/h 额定输出功率 350 W A. 电动机的输入功率为 576 W B．电动机的内电阻为 4 Ω C．该车获得的牵引力为 104 N D．该车受到的阻力为 63 N 解析： 选 AD. 由于 U＝48 V ， I＝12 A ，则 P＝IU＝576 W ，故 A 正确；因 P 入＝P 出＋ I 2r，r＝ P入－P出 I2 ＝ 576－350 122 Ω＝1.57 Ω，故 B 错误；由 P 出＝Fv＝Ffv，F＝F f＝63 N ，故 C 错误 ，D 正确． 14．(2020 ·安徽宿州高三质检 )额定电压均为 220 V 的白炽灯 L 1 和 L2 的 U－I 特性曲线 如图甲所示， 现将和 L 2完全相同的 L 3 与 L 1和 L 2 一起按如图乙所示电路接入 220 V 电路中． 则 下列说法正确的是 ( ) A．L 2 的额定功率约为 99 W B．L 2 的实际功率约为 17 W C．L 2 的实际功率比 L 3 的实际功率小 17 W D．L 2 的实际功率比 L 3 的实际功率小 82 W 解析： 选 ABD. 由 L2 的伏安特性曲线可得 ，在额定电压 220 V 时的电流为 0.45 A， 则 L 2 的额定功率为 P 额＝U 额 I 额＝99 W，A 正确；图示电路为 L 1 和 L 2 串联再与 L 3 并联 ， 所 以 L1 和 L 2 串联后两端的总电压为 220 V ，那么流过 L1 和 L 2 的电流及两灯的电压满足 I 1＝I 2， U1＋ U2＝220 V ，由 L 1 和 L 2的 U－I 图线可知 ，I 1＝I 2＝0.25 A ，U1＝152 V ，U 2＝68 V， 故 灯 L 2 的实际功率 P2＝I 2U2＝17 W，B 正确； 由于 L 3 两端的电压为 220 V，故 P3＝P 额＝ 99 W， 则 P3－P2＝82 W，C 错误 ，D 正确．