1、PAGE 第七章恒 定 電 流2015高考考向前瞻 (1)預計在2015年高考中，多以考查知識的綜合應用為主，突出分析問題能力的考查，實驗題仍是主要考查題型，也可以以選擇題的形式考查本專題的基本規律的應用。(2)在實驗方面的命題重點為：基本儀器的使用，實驗原理的理解，實驗數據的處理等；以基本實驗中總結出實驗結論，實驗設計思想，并將其應用到拓展型、遷移型實驗題目的分析中，考查對實驗方法的領悟情況和遷移應用能力、創新能力。(1)從近三年高考試題考點分布可以看出，高考對本章內容的考查重點有對電路基本概念和規律的考查以及對閉合電路歐姆定律的考查。電路動態分析，故障判斷題，以非常高的頻率出現在各地的高考

2、題中。高考一直非常重視對四個實驗的考查，電學實驗除了考查大綱要求的實驗，還有一些設計型的實驗，考查學生獨立完成實驗的能力，包括理解實驗原理、實驗目的及要求，了解器材的使用，掌握實驗步驟方法和數據的處理能力等。(2)高考對本章內容主要以選擇題和實驗題形式出現，難度中等。第1節電流_電阻_電功_電功率電流想一想如圖711所示，電子繞核運動可以看做一環形電流。設氫原子中的電子以速度v在半徑為r的軌道上運動，用e表示電荷量，則其等效電流為多大？圖711提示：氫原子的核外電子只有一個，電子繞核做圓周運動，圓軌道周長為2r，電子運動速率為v，則每秒鐘電子繞核轉動轉過的圈數為neq f(v,2r)。電流為每

3、秒鐘通過某橫截面的電荷量，對電子繞核運動形成的等效電流而言，其等效電流為Ineeq f(v,2r)e。記一記1形成電流的條件(1)導體中有能夠自由移動的電荷。(2)導體兩端存在電壓。2電流的方向與正電荷定向移動的方向相同，與負電荷定向移動的方向相反。電流雖然有方向，但它是標量。3電流(1)定義式：Ieq f(q,t)。(2)微觀表達式：InqSv。(3)單位：安培(安)，符號A,1 A1 C/s。試一試1.如圖712所示，一根截面積為S的均勻長直橡膠棒上均勻帶有負電荷，每米電荷量為q，當此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時，由于棒運動而形成的等效電流大小為()圖712AvqB.eq f(q

4、,v)CqvS D.eq f(qv,S)解析：選A在電荷的運動方向上假設有一截面，則在t時間內通過截面的電荷量為Qvtq，則等效電流為Ieq f(Q,t)vq，故選項A正確。電阻電阻定律記一記1電阻(1)定義式：Req f(U,I)。(2)物理意義：導體的電阻反映了導體對電流的阻礙作用。2電阻定律(1)內容：同種材料的導體，其電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比，導體的電阻還與構成它的材料有關。(2)表達式：Req f(l,S)。3電阻率(1)計算式：Req f(S,l)。(2)物理意義：反映導體的導電性能，是表征材料性質的物理量。(3)電阻率與溫度的關系：金屬：電阻率隨溫度升高而增大。

5、半導體：電阻率隨溫度升高而減小。一些合金：幾乎不受溫度的影響。試一試2(多選)下列說法正確的是()A據Req f(U,I)可知，加在電阻兩端的電壓變為原來的2倍時，導體的電阻也變為原來的2倍B不考慮溫度對阻值的影響，通過導體的電流及加在兩端的電壓改變時導體的電阻不變C據eq f(RS,l)可知，導體的電阻率與導體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導體的長度l成反比D導體的電阻率與導體的長度l、橫截面積S、導體的電阻R皆無關解析：選BDReq f(U,I)是電阻的定義式，導體電阻由導體自身性質決定，與U、I無關。當導體兩端電壓U加倍時，導體內的電流I也加倍，但比值(R)仍不變，所以A錯，B對；

6、eq f(RS,l)是導體電阻率的定義式，導體的電阻率由材料和溫度決定，與R、S、l無關，所以C錯，D對。部分電路歐姆定律及其應用想一想有a、b、c、d四個電阻，它們的IU關系如圖713所示，其中電阻最小的是哪一個？圖713提示：a記一記1內容導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。2表達式Ieq f(U,R)。3適用范圍(1)金屬導電和電解液導電(對氣體導電不適用)。(2)純電阻電路(不含電動機、電解槽等的電路)。4導體的伏安特性曲線(1)IU圖線：以電流為縱軸、電壓為橫軸所畫出的導體上的電流隨電壓的變化曲線稱為IU圖線，如圖714所示。圖714(2)比較電阻的大小：圖線的斜

7、率keq f(I,U)eq f(1,R)，圖中R1R2。(3)線性元件：伏安特性曲線是直線的電學元件，適用歐姆定律。(4)非線性元件：伏安特性曲線為曲線的電學元件，不適用歐姆定律。物理學史鏈接背背就能撈分11826年德國物理學家歐姆通過實驗得出歐姆定律。21911年，荷蘭科學家昂納斯發現大多數金屬在溫度降到某一值時，都會出現電阻突然降為零的現象超導現象。319世紀，焦耳和楞次先后各自獨立發現電流通過導體時產生熱效應的規律，即焦耳定律。試一試3(多選)一只標有“220 V60 W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220 V。在此過程中，電壓U和電流I的關系可用圖線表示。在如圖715所示的四

8、個圖線中，肯定不符合實際的是()圖715解析：選ACD由電阻的定義式RU/I知：在UI圖像上，某一點的縱坐標U和該點的橫坐標I的比值U/I就對應著電阻值R。由于白熾燈泡鎢絲的電阻會隨溫度的升高而增大，當白熾燈上加的電壓從零逐漸增大到220 V時，燈絲的溫度不斷升高，電阻將不斷增大，A圖像表示U/I為一定值，說明電阻不變，不符合要求；C圖像上各點的U/I值隨U的增大而減小，也不符合實際；D圖像中的U/I的值開始隨U的增大而增大，后來隨U的增大而減小，也不符合實際；只有B圖像中U/I的值隨U的增大而變大，符合實際，應選A、C、D。電功電功率記一記1電功(1)定義：電路中電場力移動電荷做的功。(2)

9、公式：WqUUIt。(3)電流做功的實質：電能轉化成其他形式能的過程。2電功率(1)定義：單位時間內電流做的功，表示電流做功的快慢。(2)公式：Peq f(W,t)UI。3焦耳定律(1)電熱：電流流過一段導體時產生的熱量。(2)計算式：QI2Rt。試一試4(多選)下列關于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是()A電功率越大，電流做功越快，電路中產生的焦耳熱一定越多BWUIt適用于任何電路，而WI2Rteq f(U2,R)t只適用于純電阻的電路C在非純電阻的電路中，UII2RD焦耳熱QI2Rt適用于任何電路解析：選BCD電功率公式Peq f(W,t)，功率越大，表示電流做功越快。對于一段電路，

10、有PIU，Ieq f(P,U)，焦耳熱Qeq blc(rc)(avs4alco1(f(P,U)2Rt，可見Q與P、U、t都有關。所以，P越大，Q不一定越大，A不對。WUIt是電功的定義式，適用于任何電路，而Ieq f(U,R)只適用于純電阻的電路，B對。在非純電阻的電路中，電流所做的功焦耳熱其他形式的能，所以WQ，即UII2R，C正確。QI2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路中產生的焦耳熱，D正確。考點一eq blc|rc (avs4alco1(,)對電阻、電阻定律的理解和應用1電阻與電阻率的區別(1)電阻是反映導體對電流阻礙作用大小的物理量。電阻率是反映制作導體的材料導電性能好壞的物理量。

11、(2)導體電阻阻值與電阻率無直接關系，即電阻大，電阻率不一定大；電阻率小，電阻不一定小。2兩個公式的對比公式Req f(U,I)Req f(l,S)適用條件(1)金屬、電解液(2)純電阻電路導電材料字母含義U：導體兩端電壓I：通過導體的電流：材料電阻率l：沿電流方向導體的長度S：垂直電流方向導體的橫截面積公式含義eq f(U,I)反映了R的大小，不能說RU、Req f(1,I)R的決定式，R由、l、S共同決定例1神經系統中，把神經纖維分為有髓鞘與無髓鞘兩大類。現代生物學認為，髓鞘是由多層(幾十層到幾百層不等)類脂物質髓質累積而成的，髓質具有很大的電阻。已知蛙有髓鞘神經，髓鞘的厚度只有2 m左右

12、。而它在每平方厘米的面積上產生的電阻卻高達1.6105 。(1)若不計髓質片層間的接觸電阻，計算髓質的電阻率。(2)若有一圓柱體是由髓質制成的，該圓柱體的體積為32 cm3，當在其兩底面上加上1000 V的電壓時，通過該圓柱體的電流為10 A，求圓柱體的圓面半徑和高。思維流程(1)eq x(Rf(l,S)eq x(Rf(S,l)(2)eq x(U和I)eq x(Rf(U,I)eq x(Rf(l,S)eq x(h和r)解析(1)由電阻定律：Req f(l,S)則eq f(SR,l)所以eq f(1.61051.0104,2106)m8106m。(2)由部分電路歐姆定律和圓柱體體積公式：Req f

13、(U,I)，由Req f(h,r2)得eq f(h,r2)eq f(U,I)，聯立r2hV代入數據解得h0.02 m，r0.04 m所以髓質的電阻率為8106 m；圓面半徑為4 cm，高為2 cm。答案(1)8106 m(2)4 cm2 cm1用電器距離電源為l，線路上的電流為I，已知輸電線的電阻率為。為使在線路上的電壓降不超過U。那么，輸電線的橫截面積的最小值為()Al/RB2lI/UCU/(lI) D2Ul/(I)解析：選B輸電線的總長為2l，由公式Req f(U,I)，Req f(l,S)得Seq f(2lI,U)，故B正確。考點二eq blc|rc (avs4alco1(,)對部分電路

14、歐姆定律及伏安特性曲線的理解例2(多選)(2013浙江效實中學檢測)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖716所示，P為圖線上一點，PN為圖線過P點的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線。則下列說法中正確的是()圖716A隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B對應P點，小燈泡的電阻為Req f(U1,I2)C對應P點，小燈泡的電阻為Req f(U1,I2I1)D對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積解析選ABD隨著所加電壓的增大，燈絲溫度升高，小燈泡的電阻增大，選項A正確；對應P點，由歐姆定律，小燈泡的電阻為Req f(U1,I2)，選項B正確C錯誤；根據電功率定義式

15、PUI，對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積，選項D正確。例3(多選)(2013江蘇名校檢測)在如圖717甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個相同規格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當開關S閉合后，電路中的總電流為0.25 A，則此時()圖717AL1上的電壓為L2上電壓的2倍BL1消耗的電功率為0.75 WCL2的電阻為12 DL1、L2消耗的電功率的比值大于41解析選BD電路中的總電流為0.25 A，L1中電流為0.25 A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓為3.0 V，L1消耗的電功率為PUI0.75 W，選項B正確。根據并聯電路規律，L2中電流為0.125

16、A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓大約為0.3 V，L1的電壓大約為L2電壓的10倍，選項A錯誤。由歐姆定律，L2的電阻為RU/Ieq f(0.3,0.125) 2.4 ，選項C錯誤。L2消耗的電功率為PUI0.30.125 W0.0375 W，L1、L2消耗的電功率的比值大于41，選項D正確。對伏安特性曲線的理解(1)圖718中，圖線a、b表示線性元件，圖線c、d表示非線性元件；對于線性元件Req f(U,I)eq f(U,I)，對于非線性元件：Req f(U,I)eq f(U,I)。圖718(2)圖像的斜率表示電阻的倒數，斜率越大，電阻越小，故RaQ電功率與熱功率P電UI，P熱I2Req

17、f(U2,R)P電P熱P電UI，P熱I2RP電P熱例4如圖719所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內電阻r0.8 ，電路中另一電阻R10 ，直流電壓U160 V，電壓表示數UV110 V。試求：圖719(1)通過電動機的電流；(2)輸入電動機的電功率；(3)若電動機以v1 m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質量？(g取10 m/s2)思路點撥(1)要求通過電動機的電流，能否通過Ieq f(U,R)來求解？為什么？若不能應如何求解？提示：由于電動機為非純電阻電路，故電流不能用Ieq f(U,R)來求解；可通過求解電阻R的電流來求。(2)要求輸入電動機的電功率能否通過Peq

18、f(U2,R)來求解？提示：不能。可用PUI求解。(3)如何求解電動機的發熱功率、機械功率？提示：P熱I2r，P機P出P電P熱。解析(1)由電路中的電壓關系可得電阻R的分壓URUUV(160110)V50 V，流過電阻R的電流IReq f(UR,R)eq f(50,10) A5 A，即通過電動機的電流，IMIR5 A。(2)電動機的分壓UMUV110 V，輸入電動機的功率P電IMUM550 W。(3)電動機的發熱功率P熱IM2r20 W，電動機輸出的機械功率P出P電P熱530 W，又因P出mgv，所以meq f(P出,gv)53 kg。答案(1)5 A(2)550 W(3)53 kg在非純電阻

19、電路的計算中，要注意非純電阻用電器兩端的電壓并非是全部加在用電器內阻上，只有在輸出功率為零時(此時電路變為純電阻電路)兩者才相等。但是，無論在純電阻電路還是在非純電阻電路中，發熱功率都是I2r。處理非純電阻電路的計算問題時，要善于從能量轉化的角度出發，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功電熱其他能量”尋找等量關系求解。2(2014北京海淀期末)一只電飯煲和一臺洗衣機并聯接在輸出電壓220 V的交流電源上(其內電阻可忽略不計)，均正常工作。用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A，通過洗衣機電動機的電流是0.50 A，則下列說法中正確的是()A電飯煲的電阻為44 ，洗衣機電動機線圈的電阻為440

20、 B電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機電動機消耗的電功率為155.5 WC1 min內電飯煲消耗的電能為6.6104 J，洗衣機電動機消耗的電能為6.6103 JD電飯煲發熱功率是洗衣機電動機發熱功率的10倍解析：選C一只電飯煲和一臺洗衣機并聯接在輸出電壓為220 V的電源上，電飯煲可視為純電阻，電飯煲的電阻為RU/I44 ，洗衣機主要元件是電動機，不能利用歐姆定律計算線圈的電阻，選項A錯誤；電飯煲消耗的電功率為PUI2205 W1 100 W，洗衣機電動機消耗的電功率為PUI110 W，選項B錯誤；1 min內電飯煲消耗的電能為Pt1 100 W60 s6.6104 J，洗衣機電動機

21、消耗的電能為Pt110 W60 s6.6103 J，選項C正確；電飯煲發熱功率是I2R5244 W1 100 W，根據題述不能計算出洗衣機電動機內阻和發熱功率，選項D錯誤。以“LED燈”為背景考查電能的計算典例(2012浙江高考)功率為10 W的發光二極管(LED燈)的亮度與功率為60 W的白熾燈相當。根據國家節能戰略，2016年前普通白熾燈應被淘汰。假設每戶家庭有2只60 W的白熾燈，均用10 W的LED燈替代，估算出全國一年節省的電能最接近()A8108 kWh B81010 kWhC81011 kWh D81013 kWh解析假設每戶每天只亮燈5個小時，每戶每年節電E2(6010)103

22、5365 kWh182.5 kWh。假設每戶有3口人，全國有4億戶左右。節電總值為E總4108182.5 kWh7.31010 kWh，故B正確。答案B點悟高考中的家用電器問題家用電器方面主要體現在恒定電流和磁場兩章。如電燈、洗衣機、電子秤、電飯煲、電風扇、電冰箱、空調機、抽油煙機等電動類問題以恒定電流為主，電視機、電話機等以磁應用為主。解決家電類問題的主要方法：電路分析(畫等效電路)、守恒定律(閉合電路的歐姆定律)、電路規律(歐姆定律、焦耳定律、電阻定律)。在處理非純電阻類問題時要注意能量的轉化和電學公式的選用。在求解若干個相同用電器個數時出現小數問題是多選還是少選一個要結合實際情況，從安全

23、性考慮。3(多選)鋰電池因能量高環保無污染而廣泛使用在手機等電子產品中。現用充電器為一手機鋰電池充電，等效電路如圖7110所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機電池的內阻為r，下列說法正確的是()圖7110A電能轉化為化學能的功率為UII2rB充電器輸出的電功率為UII2rC電池產生的熱功率為I2rD充電器的充電效率為eq f(Ir,U)100%解析：選AC充電器將電能轉化為鋰電池的化學能和電池產生的熱能，即UItE化I2rt，充電器輸出的電功率為UI，電池產生的熱功率為I2r，據此可知，電能轉化為化學能的功率為UII2r，充電器的充電效率為 eq blc(rc)(avs4alco

24、1(1f(Ir,U)100%。綜述A、C項正確。典例 來自質子源的質子(初速度為零)，經一加速電壓為800 kV的直線加速器加速，形成電流強度為1 mA的細柱形質子流。已知質子電荷量e1.601019 C。這束質子流每秒打到靶上的個數為多少？假定分布在質子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數分別為N1和N2，則N1N2等于多少？解析質子流每秒打到靶上的質子數由Ieq f(ne,t)可知eq f(n,t)eq f(I,e)6.251015個。圖7111建立如圖7111所示的“柱體微元”模型，設質子經過距質子源L和4L處時

25、的速度分別為v1、v2，在L和4L處作兩個長為L(極短)的柱體微元。因L極短，故L和4L處的兩個柱體微元中的質子的速度可分別視為v1、v2。對于這兩個柱體微元，設單位體積內質子數分別為n1和n2，由Ieq f(q,t)eq f(neSvt,t)neSv可知，I1n1eSv1，I2n2eSv2，作為串聯電路，各處的電流相等，所以I1I2，故eq f(n1,n2)eq f(v2,v1)。根據動能定理，分別有eELeq f(1,2)mv12，eE4Leq f(1,2)mv22，可得eq f(v2,v1)eq f(2,1)，所以有eq f(n1,n2)eq f(2,1)，因此，兩柱體微元中的質子數之比

26、eq f(N1,N2)eq f(n1,n2)eq f(2,1)。答案6.251015個21題后悟道本題是利用“柱體微元”模型求解問題，力學中我們常利用此模型解決風能發電功率問題，即取一段空氣柱作為研究對象。(多選)截面積為S的導線中通有電流I。已知導線每單位體積中有n個自由電子，每個自由電子的電荷量是e，自由電子定向移動的速率是v，則在時間t內通過導線截面的自由電子數是()AnSvtBnvtC.eq f(It,e) D.eq f(It,Se)解析：選AC因為Ieq f(q,t)，所以qIt，自由電子數為：Neq f(q,e)eq f(It,e)，則選項C正確。又因為電流的微觀表達式為InevS

27、，所以自由電子數為Neq f(q,e)eq f(It,e)eq f(nevSt,e)nvSt，選項A正確。隨堂對點訓練1某同學做三種導電元件的導電性實驗，他根據所測量數據分別繪制了三種元件的IU圖像如圖7112所示，則下述判斷正確的是()圖7112A只有乙圖像是正確的B甲、丙圖像是曲線，肯定誤差太大C甲、丙為線性元件，乙為非線性元件D甲、乙、丙三個圖像都可能是正確的，并不一定有較大誤差解析：選D金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，丙圖可能為金屬導體；半導體材料的電阻率隨溫度升高而減小，如甲圖；某些線性元件電阻率不隨溫度變化，如乙圖。因此，甲、乙、丙三個圖都可能正確，并不一定因誤差引起。2(2014

28、淮陰質檢)關于電阻率，下列說法中正確的是()A電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導電性能越好B各種材料的電阻率大都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度升高而減小C所謂超導體，是當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變為無窮大D某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標準電阻解析：選D電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，說明其導電性能越差，A錯；各種材料的電阻率大都與溫度有關，純金屬的電阻率隨溫度升高而增大，超導體是當溫度降低到某個臨界溫度時，電阻率突然變為零，B、C均錯；某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常用于制作標準電阻，

29、D對。3(2014蘇州模擬)導體的電阻是導體本身的一種性質，對于同種材料的導體，下列表述正確的是()A橫截面積一定，電阻與導體的長度成正比B長度一定，電阻與導體的橫截面積成正比C電壓一定，電阻與通過導體的電流成反比D電流一定，電阻與導體兩端的電壓成正比解析：選A對于同種材料的導體，電阻率是個定值，根據電阻定律Req f(l,S)可知橫截面積一定，電阻與導體的長度成正比，A正確；長度一定，電阻與導體的橫截面積成反比，B錯誤；由歐姆定律知Req f(U,I)，此式是電阻的定義式，電阻R與電壓U、電流I無正反比關系，故C、D錯誤。4.如圖7113所示為一未知電路，現測得兩個端點a、b之間的電阻為R，

30、若在a、b之間加上電壓U，測得通過電路的電流為I，則該未知電路的電功率一定為()圖7113AI2RB.eq f(U2,R)CUI DUII2R解析：選C不管電路是否為純電阻電路，電路的電功率一定為PUI，選項C正確；只有電路為純電阻電路時，才有PUII2Req f(U2,R)，故A、B錯誤；而UII2R為電能轉化為其他形式能量的功率，故D錯誤。5.某輛以蓄電池為驅動能源的環保汽車，總質量m3103 kg。當它在水平路面上以v36 km/h的速度勻速行駛時，蓄電池的輸出電流I50 A，輸出電壓U200 V。在此行駛狀態下，該環保汽車能夠將蓄電池輸出功率的90%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率P機

31、。(g取10 m/s2)圖7114(1)求汽車所受阻力；(2)若該環保汽車的驅動電機的內部結構如圖7114所示，其中R10.1 ，R21 950 ，求電動機M的熱功率。解析：(1)蓄電池輸出功率PUI20050 W104 W。90%PFv，解得：汽車所受阻力F900 N。(2)電動機M兩端電壓UUIR1195 V。R2中電流I2U/R20.1 A，電動機輸入電流III249.9 A電動機輸入功率PUI9730.5 W，輸出功率P出90%P9 000 W。電動機M的熱功率P熱PP出730.5 W。答案：(1)900 N(2)730.5 W課時跟蹤檢測一、單項選擇題1.如圖1所示，a、b分別表示由

32、相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是()圖1Aa代表的電阻絲較粗Bb代表的電阻絲較粗Ca電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比解析：選Bb圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律，Req f(l,S)，b代表的電阻絲粗，選項B正確，A、C錯誤；電阻是導體本身的性質，與電阻兩端的電壓無關，選項D錯誤。2(2014江陰模擬)一臺國產封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術參數如下表所示。根據表中所提供的數據，計算出此電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態時通過電熱水器的電流約為()額定容量54 L最高水溫75 額定功率1 500 W額定壓

33、力0.7 MPa額定電壓220 V電器類別類A6.8 A B0.15 AC4.4 A D0.23 A解析：選A由PUI可知，該電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態時的電流為：Ieq f(P,U)eq f(1 500,220) A6.8 A，故選項A正確。3(2012上海高考)當電阻兩端加上某一穩定電壓時，通過該電阻的電荷量為0.3 C，消耗的電能為0.9 J。為在相同時間內使0.6 C的電荷量通過該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是()A3 V1.8 J B3 V3.6 JC6 V1.8 J D6 V3.6 J解析：選D設兩次加在電阻R上的電壓分別為U1和U2，通電的時間都為t。由公式W1

34、U1q1和W1eq f(U12,R)t可得：U13 V，eq f(t,R)0.1。再由W2U2q2和W2eq f(U22,R)t可得：U26 V，W23.6 J，故D正確。4.在如圖2所示電路中，AB為粗細均勻、長為L的電阻絲，以A、B上各點相對A點的電壓為縱坐標，各點離A點的距離x為橫坐標，則U隨x變化的圖線應為()圖2圖3解析：選A由UIRxeq f(E,R)eq f(R,L)xeq f(E,L)x，其中E、L均為定值，故U與x成正比。A項正確。5(2014濟南外國語學校測試)用電動勢為E、內電阻為r的電池組直接向線圈電阻為R的電動機供電，電動機正常工作后，測得通過的電流為I、電動機兩端的

35、電壓為U，則()A電路中電流Ieq f(E,Rr)B在時間t內，電池組消耗的化學能為IEtC在時間t內，電動機輸出的機械能是IEtI2rtD以上說法都不對解析：選B當電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，IC2，由QCU知此時Q1Q2，當S閉合時，穩定狀態下C1與R1并聯，C2與R2并聯，電路中電流Ieq f(E,R1R2)2 A，此時兩電阻兩端電壓分別為U1IR16 V、U2IR212 V，則此時兩電容器所帶電荷量分別為Q1C1U13.6105 C、Q2C2U23.6105 C，對電容器C1來說，S閉合后其兩端電壓減小，所帶電荷量也減小，故B、C正確，D錯誤。答案BC題后悟道解決含電容器的

36、直流電路問題的一般方法：(1)通過初末兩個穩定的狀態來了解中間不穩定的變化過程。(2)只有當電容器充、放電時，電容器支路中才會有電流，當電路穩定時，電容器對電路的作用是斷路。(3)電路穩定時，與電容器串聯的電路中沒有電流，同支路的電阻相當于導線，即電阻不起降低電壓的作用，與電容器串聯的電阻為等勢體，電容器的電壓為與之并聯的電阻兩端的電壓。(4)在計算電容器的帶電荷量變化時，如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過所連導線的電荷量等于始末狀態電容器電荷量之差；如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過所連導線的電荷量等于始末狀態電容器電荷量之和。(多選)(2014寧波模擬)如圖7210所示，R1、

37、R2、R3、R4均為可變電阻，C1、C2均為電容器，電源的電動勢為E，內阻r0。若改變四個電阻中的一個阻值，則()圖7210A減小R1，C1、C2所帶的電量都增加B增大R2，C1、C2所帶的電量都增加C增大R3，C1、C2所帶的電量都增加D減小R4，C1、C2所帶的電量都增加解析：選BDR1上沒有電流流過，R1是等勢體，故減小R1，C1兩端電壓不變，C2兩端電壓不變，C1、C2所帶的電量都不變，選項A錯誤；增大R2，C1、C2兩端電壓都增大，C1、C2所帶的電量都增加，選項B正確；增大R3，C1兩端電壓減小，C2兩端電壓增大，C1所帶的電量減小，C2所帶的電量增加，選項C錯誤；減小R4，C1、

38、C2兩端電壓都增大，C1、C2所帶的電量都增加，選項D正確。隨堂對點訓練1(2014湖北七市聯考)有一個電動勢為3 V、內阻為1 的電源。下列電阻與其連接后，使電阻的功率大于2 W，且使該電源的效率大于50%的是()A0.5 B1 C1.5 D2 解析：選C由閉合電路歐姆定律得Ieq f(E,Rr)，電源效率eq f(IR,IRr)100%，電阻的功率PI2R。將四個選項代入分析得，只有C符合題目要求，故C正確。2. (2014南通檢測)如圖7211所示的電路中，R1是定值電阻，R2是光敏電阻，電源的內阻不能忽略。閉合開關S，當光敏電阻上的光照強度增大時，下列說法中正確的是()圖7211A通過

39、R2的電流減小B電源的路端電壓減小C電容器C所帶的電荷量增加D電源的效率增大解析：選B當光敏電阻上的光照強度增大時，光敏電阻阻值減小，通過R2的電流增大，電源的路端電壓減小，電容器C所帶的電荷量減小，電源效率U/E減小，選項A、C、D錯誤，B正確。3(2014安徽師大摸底)某同學做電學實驗(電源內阻r不能忽略)，通過改變滑動變阻器電阻大小，觀察到電壓表和電流表的讀數同時變大，則他所連接的電路可能是下圖中的()圖7212解析：選C觀察到電壓表和電流表的讀數同時變大，其電路一定是電壓表和電流表測量的是同一個固定電阻，他所連接的電路可能是C。4.如圖7213所示電路中，4個電阻阻值均為R，開關S閉合

40、時，有質量為m、帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間。現斷開開關S，則下列說法不正確的是()圖7213A小球帶負電B斷開開關后電容器的帶電量減小C斷開開關后帶電小球向下運動D斷開開關后帶電小球向上運動解析：選D帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間，說明所受電場力向上，小球帶負電，選項A正確；斷開開關后電容器兩端電壓減小，電容器的帶電量減小，帶電小球所受電場力減小，帶電小球向下運動，選項C正確D錯誤。5如圖7214所示，直線A為某電源的UI圖線，曲線B為某小燈泡的UI圖線，用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率和電源的總功率分別是()圖7214A4 W,8

41、 W B2 W,4 WC2 W,3 W D4 W,6 W解析：選D用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率是UI22 W4 W，電源的總功率是EI32 W6 W。選項D正確。課時跟蹤檢測一、單項選擇題1將一電源電動勢為E，內阻為r的電池，與外電路連接，構成一個閉合電路，用R表示外電路電阻，I表示電路的總電流，下列說法正確的是()A由U外IR可知，外電壓隨I的增大而增大B由U內Ir可知，電源兩端的電壓隨I的增大而增大C由U外EIr可知，電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小D由PIU外可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大解析：選C因R的變化，才使I發生了改變，故不能用U外IR來分析

42、U外隨I的變化情況。由閉合電路歐姆定律知，U外EIr，E、r為定值，故U外隨I的增大而減小，A、B錯，C對；對于PIU外，I增大，R減小，若RrbBIaIbCR0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低DR0接到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率較低解析：選ABC在電源路端電壓與電流的關系圖像中斜率表示電源內阻，rarb，A正確。在圖像中作出定值電阻R0的伏安特性曲線，與電源的伏安特性曲線交點表示電路工作點，IaIb，B正確。R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低，R0接到b電源上，電源的輸出功率較小，但電源的效率較高，C正確，D錯誤。9.如圖7所示，電源的電動

43、勢和內阻分別為E、r，R0r，滑動變阻器的滑片P由a向b緩慢移動，則在此過程中()圖7A電壓表V1的示數一直增大B電壓表V2的示數先增大后減小C電源的總功率先減小后增大D電源的輸出功率先減小后增大解析：選CD分析電路可知，滑動變阻器兩部分aP和Pb先并聯，再與R0串聯，電壓表V1測路端電壓，電壓表V2測R0兩端電壓。在滑動變阻器的滑片P從a向b移動過程中，并聯部分電阻先增大后減小，故V1示數先增大后減小，V2示數先減小后增大，A、B錯誤。總電流先減小后增大，由PEI知電源的總功率先減小后增大，C正確。由電源的輸出功率圖線知D正確。10.有一種測量人體重的電子秤，其原理如圖8中虛線內所示，它主要

44、由三部分構成：踏板、壓力傳感器R(是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質是理想電流表)。設踏板的質量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3 A，電源電動勢為12 V，內阻為2 ，電阻R隨壓力變化的函數式為R300.02F(F和R的單位分別是N和)。下列說法正確的是()圖8A該秤能測量的最大體重是1 400 NB該秤能測量的最大體重是1 300 NC該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.375 A處D該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.400 A處解析：選AC由EI(rR)可得R最小值為R2 。由R300.02F可得F最大值為1

45、 400 N，選項A正確B錯誤；該秤零刻度線為F0，R30 ，對應電流IE/(r30)0.375 A，選項C正確D錯誤。三、非選擇題11如圖9所示，電路中電源內阻不計，水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d，金屬板長為L。在兩金屬板左端正中間位置M，有一個小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間，已知小液滴的質量為m，帶負電，電荷量為q。要使液滴從B板右側邊緣射出電場，電動勢E是多大？重力加速度用g表示。圖9解析：由閉合電路歐姆定律得Ieq f(E,RR)eq f(E,2R)兩金屬板間電壓為UABIReq f(E,2)由牛頓第二定律得qeq f(UAB,d)mgma液滴在電場中做類平拋運動，有Lv

46、0t，eq f(d,2)eq f(1,2)at2由以上各式解得Eeq f(2md2v02,qL2)eq f(2mgd,q)答案：eq f(2md2v02,qL2)eq f(2mgd,q)12(2014濟南外國語測試)如圖10甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1100 ，R2阻值未知，R3為一滑動變阻器。當其滑片P從左端滑至右端時，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的。求：圖10(1)電源的電動勢和內阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑動變阻器的最大阻值。解析：(1)題中圖乙中AB延長線，交U軸于20 V處，交I軸

47、于1.0 A處，所以電源的電動勢為E20 V，內阻req f(E,I短)20 。(2)當P滑到R3的右端時，電路參數對應圖乙中的B點，即U24 V、I20.8 A，得R2eq f(U2,I2)5 。(3)當P滑到R3的左端時，由圖乙知此時U外16 V，I總0.2 A，所以R外eq f(U外,I總)80 因為R外eq f(R1R3,R1R3)R2，所以滑動變阻器的最大阻值為：R3300 。答案：見解析實驗五測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)一、實驗目的(是什么)1掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。2掌握螺旋測微器的使用方法和讀數方法。3學會利用伏安法測電阻，進一步測出金屬絲的電阻

48、率。二、實驗原理(是什么)由Req f(l,S)得eq f(RS,l)，因此，只要測出金屬絲的長度l、橫截面積S和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率。1把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R(Req f(U,I)。電路原理如圖實51所示。圖實512用毫米刻度尺測量金屬絲的長度l，用螺旋測微器量得金屬絲的直徑，算出橫截面積S。3將測量的數據代入公式eq f(RS,l)求金屬絲的電阻率。三、實驗器材(有哪些)被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線若干。四、螺旋測微器、游標卡尺的使用(怎么用)1螺旋測微器的構造原理及讀數(1)螺旋測微器的構造如圖

49、實52所示是常用的螺旋測微器。它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上。旋鈕D、微調旋鈕D和可動刻度E、測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在B上。圖實52(2)螺旋測微器的原理測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕D每旋轉一周，F前進或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F前進或后退0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為0.01 mm。讀數時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。(3)讀數：測量時被測物體長度的整毫米數由固定刻度讀出，小數部分由可動刻度讀出。測量值(mm)固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(估讀一

50、位)0.01(mm)如圖實53所示，固定刻度示數為2.0 mm，不足半毫米而從可動刻度上讀的示數為15.0，最后的讀數為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。圖實532游標卡尺(如圖實54)(1)構造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內外測量爪)、游標尺上還有一個深度尺，尺身上還有一個緊固螺釘。圖實54(2)用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑。(3)原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm。常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，見下表：刻度

51、格數(分度)刻度總長度每小格與1 mm的差值精確度(可準確到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(4)讀數：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數，則記錄結果表達為(xK精確度) mm。五、伏安法測電阻(怎么測)1電流表的內接法和外接法的比較內接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測UxUA電壓表分流I測IxIV電阻測量值R測eq f(U測,I測)RxRARx測量值大于真實值R測eq f(U測,I測)eq f(RxRV,RxRV)Rx測量值小于真實值適用條件RAR

52、xRVRx適用于測量大阻值電阻小阻值電阻2兩種電路的選擇(1)阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內接法。簡單概括為“大內偏大，小外偏小”。(2)臨界值計算法：Rxeq r(RVRA)時，用電流表內接法。(3)實驗試探法：按圖實55所示接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數有較大的變化，而電流表的示數變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數有較大的變化，而電壓表的示數變化不大，則可采用電流表內接法。圖實55六、實驗步驟(怎么做)1直徑測定用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不

53、同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導線的橫截面積Seq f(d2,4)。2電路連接按如圖實56所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。圖實563長度測量用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量3次，求出其平均值l。4U、I測量把滑動變阻器的滑動片調節到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經檢查確認無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，記入表格內，斷開開關S。5拆去實驗線路，整理好實驗器材。七、數據處理(怎么辦)1在求Rx的平均值時可用兩種方法(1)用Rxeq f(U,I)分別算出各次的數值，再取平均值。

54、(2)用UI圖線的斜率求出。2計算電阻率將記錄的數據Rx、l、d的值代入電阻率計算式Rxeq f(S,l)eq f(d2U,4lI)。八、注意事項(有哪些)1本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，因此實驗電路一般采用電流表外接法。2實驗連線時，應先從電源的正極出發，依次將電源、開關、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯在待測金屬導線的兩端。3測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩端點間的待測導線長度，測量時應將導線拉直，反復測量三次，求其平均值。4測金屬導線直徑一定要選三個不同部位進行測量，求其平均值。5閉合開

55、關S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置。6在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流強度I不宜過大(電流表用00.6 A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。7求R的平均值時可用兩種方法：第一種是用RU/I算出各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖像(UI圖線)來求出。若采用圖像法，在描點時，要盡量使各點間的距離拉大一些，連線時要盡可能地讓各點均勻分布在直線的兩側，個別明顯偏離較遠的點可以不予考慮。九、誤差分析(為什么)1金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得，直徑的測量是產生誤差的主要來源之一。2采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于

56、采用的是電流表外接法，測量值小于真實值，使電阻率的測量值偏小。3金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數等會帶來偶然誤差。4由于金屬絲通電后發熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。考查實驗原理與操作典例1(2013北京高考)某同學通過實驗測定一個阻值約為5 的電阻Rx的阻值。(1)現有電源(4 V，內阻可不計)、滑動變阻器(050 ，額定電流2 A)、開關和導線若干，以及下列電表：A電流表(03 A，內阻約0.025 )B電流表(00.6 A，內阻約0.125 )C電壓表(03 V，內阻約3 k)D電壓表(015 V，內阻約15 k)為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用_，電壓表應選用

57、_(選填器材前的字母)；實驗電路應采用圖實57中的_(選填“甲”或“乙”)。圖實57(2)圖實58是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線。請根據在(1)問中所選的電路圖，補充完成圖實58中實物間的連線。圖實58(3)接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數I、電壓表示數U。某次電表示數如圖實59所示，可得該電阻的測量值Rxeq f(U,I)_(保留兩位有效數字)。圖實59(4)若在(1)問中選用甲電路，產生誤差的主要原因是_；若在(1)問中選用乙電路，產生誤差的主要原因是_。(選填選項前的字母)A電流表測量值小于流經Rx的電流值B電流表測量值大于流經Rx的電流值C

58、電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值(5)在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映Ux關系的示意圖中正確的是_。圖實510解析(1)電源電動勢E4 V，被測電阻Rx5 ，則Imaxeq f(E,Rx)eq f(4,5) A0.8 A，電流表若選A，讀數時誤差較大，因此電流表應選B；考慮電壓表測量電壓時的指針轉動范圍，電壓表應選C。由于eq r(RARV)Rx，故電流表應選擇外接法(甲圖)。(2)見答案。(3)題圖實59中的電流表示數I0.50 A，電壓表示數U2.60 V，故R

59、xeq f(U,I)5.2 。(4)甲電路中產生誤差的原因是由于電壓表的分流作用，使電流表的示數大于流過Rx的電流，選項B正確；乙電路的誤差來源于電流表的分壓作用，電壓表示數為Rx和電流表的電壓之和，選項D正確。(5)x增加，U隨之增加，說明變阻器接入電路的電阻R隨x的增加而減小。設變阻器的總阻值為R0，滑片P從一端滑向另一端移動的距離為L。忽略電壓表、電流表的內阻對電路的影響，則被測電阻Rx兩端電壓Ueq f(Rx,RxR0f(x,L)R0)Eeq f(RxE,RxR0f(R0,L)x)，由這一關系式分析可知，選項A正確。答案(1)BC甲(2)如圖實511所示圖實511(3)5.2(4)BD

60、(5)A題點集訓1(2014河南三市聯考)在“測金屬的電阻率”的實驗中，分別用游標卡尺和螺旋測微器測出用金屬材料制成的一段圓柱體的長度和橫截面的直徑如圖實512所示。則該圓柱體的長度為_ mm，橫截面的直徑為_ mm。圖實512解析：根據游標卡尺讀數規則，該圓柱體的長度為49 mm20.05 mm49.10 mm，根據螺旋測微器讀數規則，圓柱體橫截面的直徑為4.5 mm20.20.01 mm4.702 mm。答案：49.104.7022(2013安徽高考)(1)在測定一根粗細均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖實713所示，校零時的讀數為_ mm，合金絲的直徑為_m