高中物理选修3-1-第2章电流-全套同步导学精品练习 109页

第01节导体中的电场和电流【知能准备】1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。3.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。5.电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。【同步导学】1.电流的分析与计算(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。2.电流的微观表达式的应用在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I=q／t计算电流时应引起注意.例1在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2C，向左迁移的负离子所带的电荷量为3C.那么电解槽中电流的大小应为I=A=0.5A，而不是I=A=0.1A.例2来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2=_______。（例2） 解析：按电流的定义，由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数为n个，则由。而【同步检测】1.形成持续电流的条件是()A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行C.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低3.以下说法正确的是（）A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是()A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A5.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）A．nuStB．nutC.It/qD.It/Sq6.氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10-16s，则电子绕核运动的等效电流多大？【综合评价】1.下列叙述正确的是()A.导体中电荷运动就形成电流B.电流是矢量C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零 D.只有自由电子的定向移动才能形成电流2.示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为()A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.无法确定3.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107m/s，则环中的电流是：（）A．10mAB．1mAC．0.1mAD．0.01mA4.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（）A.导线中有恒定的电流B.导线中有短时间的电流C.通过导线的电荷量为qD.通过导线的电荷量为2q(第4题)5.如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为S=0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为　，通过该横截面积的电流为．(第5题)6.初速度为零的质子，经加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流为1mA的细柱形质子流，已知质子的电荷量q=1.6×10-19C，这束质子流每秒打到靶上的质子数为______.7.金属导体的密度是ρ，横截面积是S，原子量是M，每摩尔这种金属可提供N个自由电子，当该导体中的电流为I时，导体中自由电子的定向移动的速率是。8.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多少? 参考答案：第一节导体中的电场和电流【知能准备】1.电子2.电源导线导线3.稳定4.大小方向5.强弱正电荷安培A【同步检测】1B2BD3C4D5AC6、7×10-4A 【综合评价】1C2A3A4BC5、4C0.8A6、6.25×1015个78、同步导学第2章、第02节电动势【知能准备】1.电源是通过力做功把其他形式的能转化为电能的装置。2.电电动势在数值上等于把1C的正电荷在电源内部从极移送到极所做的功；电动势E表示为E＝；单位是，符号是；电动势由电源中 决定，跟电源的体积无关，也跟外电阻无关。3.电源内部也是由组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的。【同步导学】1.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。在电池中，非静电力的作用是化学作用，它把化学能转化为电能；在发动机中，非静电力的作用是电磁作用，它使机械能转化为电能。2.电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功；电动势由电源中非静电力的性质决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。3.电池的参数（1）电动势是电池的重要参数，电动势取决于电池正负极材料及电解液的化学性质，跟电池的大小无关。（2）电池的容量是电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时或毫安小时为单位。（3）电池的内阻指电源内部导体对电源的阻碍作用，它在使用过程中变化较大，对同种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小。例1．下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（　　　）A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同解答：B例2．下图是两个电池外壳上的说明文字某型号进口电池某型号国产电池RECHARGEABLE1.2V500mAhSTANDARDCHARGE15hat50mAGNY0.6(KR-AA)1.2V600mAhRECHARGEABLESTANDARDCHARGE15hat60mA（例2）上述进口电池的电动势是______V.上述国产电池最多可放出______mAh的电荷量；若该电池平均工作电流为0.03A，则最多可使用_____h.解答：（1）1.2；600；20【同步检测】1.电源是通过做功把能转化为能的装置。2.关于电源电动势，以下说法正确的是() A．由电动势可知E跟q成反比，电路中移送的电荷越多，电动势越小B．由电动势可知E跟W成正比，电源做的功越多，电动势越大C．由电动势可知电动势E的大小跟W和q的比值相等，跟W的大小和q的大小无关，由电源本身决定D．以上说法都不对3.铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）　　A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能　　B．蓄电池两极间的电压为2V　　C．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能　　D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大4.手电筒中装有一节干电池，给小灯泡供电时电流为0.3A，在某次连续工作30s的时间内，通过小灯泡的电荷量是C，电池中有J的化学能转化为电能。【综合评价】1.关于电源，以下说法正确的是（）A．1号干电池比5号干电池大，所以电动势也大B．1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内电阻相同C．电动势的大小随外电路的电阻增大而增大D．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关2.锌汞电池的电动势为1.2V，这表示（）　　A．电路中每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能　　B．电路中电流为1A时，电池每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能　　C．电路中每通过1C电荷量，电源将1.2J的化学能转变成电能　　D．锌汞电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大3.某锂电池的电动势是3V，表示。4.某蓄电池上标有“1.5A•h”，指的是电池的容量，表示。5.举出五个生活中的常用电池：、、、、。6.一定值电阻，在10s内通过2C的电荷量时，消耗的电能是16J，问：（1）电阻两端的电压为多少？（2）若该电路电源的电动势为12V，则在这段时间内，电源的内电路消耗的电能为多少？（3）该电源的功率是多少？ 参考答案：第二节电动势【知能准备】1非静电2.非静电力负正伏特V非静电力的特性3.导体内阻【同步检测】1、非静电力，其他形式的能，电能2C3AD4、9C，13.5J【综合评价】1D2BC3一节锂电池做电源的电路中每通过1C电荷量，电源把3J的化学能转变为电能4、答案：该蓄电池充电后以1.5A电流为用电器供电，大约可以工作1h。5太阳电池，干电池，锂电池，铅蓄电池，锌汞电池。6、（1）8V；（2）24J；（3）24W同步导学第2章、第03节欧姆定律【知能准备】1.电阻是反映导体对电流的的物理量。R＝；电阻的单位为，简称，符号是。2.欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的的电压U成，跟导体的电阻成；公式I＝。3.纵坐标表示，横坐标表示，这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。4.在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，按下图的电路图甲进行实验，开关闭合前，调节的滑片，使变阻器的有效电阻为，闭合开关，逐步减小滑动变阻器的有效电阻，通过小灯泡的电流随之，分别记录电流表和的多组数据，直到电流达到它的 为止，由于变阻器是串联在电路中的，即使R调到最大，电路中还有一定的电流，因此在描出的伏安特性曲线中缺少的数据，要克服这一点，可按照下图乙进行实验。【同步导学】1.正确理解欧姆定律欧姆定律是在金属导体基础上总结出来的，实验表明，除金属导体外，欧姆定律对电解液也适用，但对气态导体（如日光灯管中的气体）和某些导电器件（如晶体管）并不适用。“”和“”两者是不同的，是电流的定义式，只要导体中有电流，不管是什么导体在导电，都适用；而是欧姆定律的表达式，只适用于特定的电阻（线性电阻），不能将两者混淆。2.电阻是电阻的定义式，说明了一种量度和测量电阻的方法，并不说明“电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比”。适用于所有导体，无论是“线性电阻”还是“非线性电阻”。对同一个线性导体，不管电压和电流的大小怎样变化，比值R都是恒定的，对于不同的导体，R的数值一般是不同的，R是一个与导体本身性质有关的物理量。3.导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线是直线的电学元件叫做线性元件，对欧姆定律不适用的元件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线，这种电学元件叫做非线性元件。对线性元件，导体的伏安特性曲线的斜率表示导体电阻的倒数（如图1），斜率大的，电阻小；对非线性元件，伏安特性曲线上某一点的纵坐标和横坐标的比值，即曲线的割线斜率表示了导体的电阻的倒数（如图2）。 下图是二极管的伏安特性曲线：二极管具有单向导电性。加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流较小。例1．如图所示的图象所对应的两个导体：(1)电阻之比R1:R2为；(2)若两个导体中的电流相等（不为零）时，电压之比U1:U2为；(3)若两个导体的电压相等（不为零）时，电流之比为I1:I2。（例1）解析：(1)从I-U图象可以得出1、2两个导体的电阻是定值电阻，电阻的大小等于图象斜率的倒数，所以 即R1:R2＝3:1(2)由欧姆定律得(3)由欧姆定律得例2．实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示（　　　）（例2）解析：灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大。U越大，I-U曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选A。【同步检测】1.关于欧姆定律的适用条件，下列说法正确的是（）A．欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的，对于其他导体不适用B．欧姆定律也适用于电解液导电C．欧姆定律对于气体导电也适用D．欧姆定律适用于一切导体2.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1:R2等于()A.1:3B.3:1C.D.（第2题） 3.加在某段导体两端的电压变为原来的时，导体总的电流就减小0.6A，如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流将变为（）A.0.6AB.1.2AC.0.9AD.1.8A4.一个标有“4V，0.7A”的小灯泡，所加的电压U由零逐渐增大到4V，在此过程中电压U和电流I的关系可以用图象表示，在图中符合实际的是()（第5题）5.某电阻的两端电压为10V，30s内通过的电荷量为32C，这个电阻的阻值为Ω，30s内有个自由电子通过它的横截面（电子的电荷为）.【综合评价】1.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线。若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及电流比较，下列说法正确的是（）（第1题）A．电阻R1的阻值较大B．电阻R2的阻值较大C．电阻R1的电流较大D．电阻R2的电流较大2.对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是()A.由，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B.由U=IR，对电阻一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大C.由，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比D.对电阻一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变3.小灯泡伏安特性曲线斜率的物理意义是()A.小灯泡灯丝电阻的倒数B.小灯泡灯丝的电阻 C.小灯泡灯丝电阻率的倒数D.小灯泡灯丝的电阻率4.标有“220V、60W”的白炽灯泡，加上电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图象表示。如图所示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是（）（第4题）5.导体甲的电阻是导体乙的电阻的4倍，加在导体甲的两端的电压是加在导体乙两端的电压的，则导体甲与导体乙中的电流之比为()A.8:1B.1:8C.2:1D.1:26.加在某段导体两端的电压变为原来的2倍时，导体总的电流就增加0.6A，如果所加电压变为原来的3倍，则导体中的电流将变为（）A.0.6AB.0.9AC.1.2AD.1.8A7.小灯泡的伏安特性曲线如图中AB段所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了Ω。（第7题）8.在一个电阻两端加12V电压时，通过它的电流为240mA，当通过它的电流是1.8A时，它两端的电压是______V，这个电阻的阻值是______Ω9.某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20Ω时，其电流为0.3A，电阻增加到30Ω时，其电路中的电流要减小______A，电路两端的电压为______V.10.某金属导体两端的电压为24V，在30s内有36C的电荷量通过该导体的某个横截面.问: (1)在30s内有多少自由电子通过该导体的横截面?(2)电流多大?(3)该导体的电阻多大?参考答案：第三节欧姆定律【知能准备】1.阻碍作用欧姆欧Ω2.正比反比3.电流I电压U4.滑动变阻器最大增大电压表额定电流坐标原点附近【同步检测】1、B2A3D4B5、9.4，【综合评价】1、BC2ABD3A4、ACD5B6、D7、10Ω8、90，509、0.1，610、答案:(1)2.25×1020个(2)1.2A(3)根据20Ω 同步导学第2章、第04节串联电路和并联电路【知能准备】1.把几个导体依次相连，接入电路，这样的连接方式叫做。2.把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做。3.电流特点：串联电路各处的电流；并联电路总电流等于各支路电流。4.电压特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之；并联电路各部分电压与各支路电压。5.电流表：已知电流表的内阻为Rg，满偏电流为Ig，则满偏电压Ug＝。【同步导学】1.串联电路：把导体依次首尾相连，就组成串联电路。如图(1)串联电路中各处的电流处处相等(2)串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和(3)串联电路的总电阻等于各个导体电阻之和(4)串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成正比2.并联电路：把几个导体并列地连接起来，就组成并联电路。如图(1)并联电路各支路两端的电压相等(2)并联电路中总电流等于各支路的电流之和 (3)并联电路的总电阻的倒数等于各个导体电阻倒数之和(4)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比例1有三个电阻，其阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω.现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问：在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少?解析：设电源电压为U.根据I=∝，当三个电阻串联时，电阻最大，且最大值为Rmax=R1＋R2＋R3=６0Ω，当三个电阻并联时，电阻最小，且最小值为Rmin=Ω=Ω.所以，最大电流与最小电流之比为例2如图所示，电路由8个不同的电阻组成，已知R1=12Ω，其余电阻阻值未知，测得A、B间的总电阻为4Ω.今将R1换成6Ω的电阻，则A、B间的总电阻变为多少？（例2）解析：设除R1外其他七个电阻串并联后的总电阻为R′，则电路化简为下如图所示. 故RAB=所以，当R1=12Ω时，有4=①当R1=6Ω时，有RAB=②由①②解得RAB=3Ω3.电压表和电流表(1)表头：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。它有三个特征量：电表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug，它们之间的关系是Ug=IgRg(2)电流表G改装成电压表电流表G(表头)满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug.如图所示即为电压表的原理图，其中Rx为分压电阻，由串联电路特点得：，Rx==（n-1)Rg(n为量程扩大倍数，)改装后的总内阻RV=Rg+Rx=nRg(3)电流表G改装成大量程电流表如图所示即为电流表的原理图，其中Rx为分流电阻.由并联电路特点得： Rx(I-Ig)=IgRg,Rx=(n为量程扩大倍数，)改装后的总内阻RA=例3一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是()（例3）A.在R上串联一个比R小得多的电阻B.在R上串联一个比R大得多的电阻C.在R上并联一个比R小得多的电阻D.在R上并联一个比R大得多的电阻解析：电流表G上允许加的最大电压Ug=IgRg,若要制成最大量程为Ug的n倍即nUg的电压表，则应串联一个分压电阻R，且，即R=(n-1)Rg.若电压表读数比准确值稍小一些，说明通过电流表的电流值稍小一些，也就是电阻R的阻值比应串联的分压电阻阻值稍大一些，所以应稍减小R的阻值.为了达到此目的，不可能再串联一个电阻，那样会使总阻值更大，也不能在R两端并联阻值比R小得多的电阻，那样会使并联后的总电阻比R小得多.如果在R上并联一个比R大得多的电阻，则并联后的总电阻稍小于R，所以应选D.例4如图所示，已知R1=3kΩ，R2=６kΩ，电压表的内阻为9kΩ，当电压表接在R1两端时，读数为2V，而当电压表接在R2两端时读数为3.6V，试求电路两端(AB间的)的电压和电阻R的阻值.（例4）解析：由于电压表的内阻与电阻R1和R2的值均在一个数量级(kΩ)上，因此不能按理想电表讨论.当电压表接在R1两端时，电路的总电流为 I=（mA）所以有：U=U1＋I（R2＋R）①当电压表接在R2两端时，电路总电流为I′==1（mA）所以有：U=U2＋I′（R1＋R）②将I和I′代入①②两式可解得：AB间的电压：U=13.2V；电阻R=６.６kΩ.4.伏安法测电阻伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆定律(R=).测量电路可有电流表外接或内接两种接法，如图甲、乙两种接法都有误差，测量值与真实值的关系为甲图中R外=＜Rx乙图中R内==Rx+RA＞Rx为减小测量误差，可先将待测电阻的粗约值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx《RV时，宜采用电流表外接法（甲图）；若Rx》RA时，宜采用电流表内接法（乙图）.5.滑动变阻器的连接例5用最大阻值为28Ω的滑动变阻器控制一只“6V，3W”灯泡的发光程度，分别把它们连成限流和分压电路接在9V的恒定电压上，求两种电路中灯泡的电流、电压调节范围. 解析：灯泡的额定电流为：I0=A=0.5A灯泡的电阻R0=Ω=12Ω（1）连成限流电路有：（如图所示）Imin=A=0.225AImax=I0=0.5A（例5）Umin=IminR0=0.225×12V=2.7VUmax=6V故电流调节范围为0.225A~0.5A，电压调节范围为2.7V~6V.（2）连成分压电路：（如图所示）Imin=0A，Imax=0.5AUmin=0V,Umax=U0=6V故电流调节范围为0A~0.5A，电压调节范围为0V~6V.例6如图所示，R1=30Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，AB间电压U=6V，A端为正，电容器电容为C=2μF，为使电容器带电荷量达到Q=2×10-6C，应将R4的阻值调节到多大？（例6）解：由于R1和R2串联分压，可知R1两端电压一定为4V，由电容器的电容知：为使C的带电荷量为2×10-6C，其两端电压必须为1V，所以R3的电压可以为3V或5V。因此R4应调节到20Ω或4Ω。两次电容器上极板分别带负电和正电。【同步检测】1.三只阻值相等的电阻连接成如图所示的电路，由于某种原因，其中有一只电阻的阻值发生了变化，导致RAB＞RBC，则可能的原因是（） （第1题）　　A．R1变小B．R2变小　　C．R3变大D．R3变小2.如图电路中的电阻均为1Ω,电源电动势3V,内阻0.5Ω,电流表、电压表均为理想表，则此时电流表、电压表的读数分别是（）A．3A　3V　　B．1.5A　1.5VC．3A　1.5V　D．1.5A　3V（第2题）3.电源电压U=6.0V内阻为1.0,定值电阻R1=R2=3.0Ω，R3为一最大电阻为6.0Ω的滑动变阻器，开关S闭合后调整滑动变阻器触点P的位置，则路端电压的变化范围是（）（第3题）A．0～0.6VB．0～4.0VC.5.0V～5.4VD.5.0V～6.0V4.两个完全相同的电流表G，分别改装成0～0.6A和0～3A的电流表。则下列说法中正确的是（）　A．两个电流表串联接入电路后，它们的读数之比是1:1　B．两个电流表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是5:1　C．两个电流表并联接入电路后，它们的读数之比是1:5 　D．两个电流表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:15.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图．电压表的示数为8V，如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将（）A．小于4VB．等于4VC．大于4V小于8VD．等于或大于8V（第5题）6.在图中，A.B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下述说法正确的是()　（第6题）　　A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法　　B．A中R测＜R真，B中R测＞R真　　C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R<>RA，故此法测较小大电阻好7.图中R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。通电后经R1、R2和R3的电流之比I1：I2：I3=，R1、R2和R3两端的电压之比U1：U：U3=。（第7题）8、一电流表G，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应再串联一个阻值为Ω的电阻。 9．如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg=500Ω，满刻度电流为Ig=1A的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1=______Ω，R2=______Ω。（第9题）10.图中U=10V，R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF．（1）闭合开关S,求稳定后通过R1的电流及此时电容器所带电荷量。（2）然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量．（第10题）【综合评价】1.如图所示电路，电压保持不变，当开关S断开时，电流表A的示数为0.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为0.9A，则两电阻阻值之比R1：R2为（）（第1题）A．1：2B．2：1C．2：3D．3：22.如图所示的电路中，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，R3=8Ω，电容器电容C=2μF，恒压U=12V，要使电容器带有4×10—6C的电荷量，变阻器R的阻值应调为（）A．8ΩB．16ΩC．20ΩD．40Ω （第2题）3.仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路中的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可按图中甲、乙两种方式接入电路．已知R1阻值较大，R2阻值较小，则（　）（第3题）A甲图中R1作粗调用B甲图中R1作细调用C乙图中R2作粗调用D乙图中R2作细调用4.一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻接成如图所示的电路．今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动．要使油滴上升,可采用的办法是（）（第4题）A．增大R1．    B．增大R2．    C．增大R3．    D．减小R2．5.如图所示，P为一块均匀的半圆形合金片将它按图甲的方式接在A、B之间时，测得它的电阻为R，若将它按图乙的方式接在A、B之间时.这时的电阻应是()A.RB.2RC.3RD.4R（第5题） 6.如图所示，电路两端的电压保持不变，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是（）（第6题）A．L1变亮，L2和L3皆变暗B．变亮，不能确定，变暗C．变亮，变亮，也变亮D．变亮，变亮，变暗7．在右图四个电路中，能利用滑动变阻器较好地完成对灯泡分压作用的是　　　(　　)A．如图甲电路B．如图乙电路C．如图丙电路D．如图丁电路（第7题）8.关于电压表表，下列说法正确的是（）A．它是利用串联电路中电阻分压的原理，将电流表串联分压电阻改装成的B．如果要将量程扩大n倍，则所串的分压电阻应是电流表内阻的n倍C．用同一表头做成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越大D．当用电压表测某电路两端电压时，测量值总是大于真实值9.关于电流表，下列说法正确的是（）A．它是利用并联电路中电阻分流的原理，将电流表并联分流电阻改装成的B．如果要将量程扩大n倍，则并联的分流电阻应是电流表内阻的倍C．电流表的内阻越小，测量值越接近真实值D．当电流表测某电路的电流，测量值总是大于真实值10.两个完全相同的电流表G，分别改装成0～3V和0～15V的电压表。则下列说法中正确的是()A．两个电压表串联接入电路后，它们的读数之比是1:1 　B．两个电压表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:5　C．两个电压表并联接入电路后，它们的读数之比是1:1　D．两个电压表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:511.如图所示，电压表V1和V2的内阻分别为3000Ω和1500Ω，R1=R2=500Ω，如果电压U保持不变，S接通时，比较电压表的读数U1和U2的大小（　　）（第11题）A．U1>U2　B．U1=U2　C．U1Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。例1一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W，问：（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，电风扇的风叶被卡住，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？解答（1）因为P入=IU所以I=A=0.3A（2）电风扇正常工作时转化为内能的功率P内=I2R=0.32×20W=1.8W电风扇正常工作时转化为机械能的功率P机=P入-P内=66W-1.8W=64.2W电风扇正常工作时的效率η=×100%=97.3%(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻，通过电风扇的电流I=A=11A电动机消耗的电功率P=IU=11×220W=2420W电动机发热功率P内=I2R=112×20W=2420W4.串联和并联电路的功率分配（1）串联电路： ①串联电路的总功率电压等于各部分电路的功率之和②串联电路中各个电阻两端的电功率跟它们的阻值成正比2.并联电路：①并联电路的总功率电压等于各部分电路的功率之和②并联电路中通过各个电阻的电功率跟它的阻值成反比例2如图，已知R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。解：本题解法很多，注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单：电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω，因此电压之比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2；在此基础上利用P=UI，得P1∶P2∶P3=1∶2∶6（例2）例3已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路（） （例3）解：A、C两图中灯泡不能正常发光。B、D中两灯泡都能正常发光，电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出：B图总功率为200W，D图总功率为320W，所以选B。【同步检测】1.用电器两端电压220V，这意味着()A.1A电流通过用电器时，消耗的电能为220JB.1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量C.1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220WD.1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J2.一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有()A.灯泡的实际功率为50WB.灯泡的实际功率为25WC.通过灯泡的电流为额定电流的D.通过灯泡的电流为额定电流的3.下图电路中，电灯L1、L2都标有“220V，100W”；电灯L3、L4都标有“220V，40W”．将A、B两端接入电源，最暗的灯是　(　)A．L1B．L2C．L3D．L4（第3题）4.把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，两电路中消耗的总功率分别为和，可以断定() A.〉B.〈C.=D.无法确定（第4题）5.输电线总电阻为r，输送的电功率是P，送电电压为U，则用户得到的功率为()A.PB.C.D.6.一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是（）　　A．电动机的输出功率为U2／R　　B．电动机的发热功率为I2R　　C．电动机的输出功率为IU-I2R　　D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R7.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率；（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）8.某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下，以0.4m／s的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW.不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少?(设人的平均质量为60kg)9．某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？10．微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3Ｖ的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0Ｖ时，电流为0.８A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？【综合评价】1.关于电功，下列说法中正确的有()A.电功的实质是电场力所做的功B.电功是电能转化为内能C.电场力做功使电能转化成其他形式能量的量度D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等 2.一盏电灯直接接在恒定的电源上，其功率为100W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W，那么此时电灯实际消耗的电功率将()A.大于91WB.小于91WC.等于91WD.条件不足，无法确定3.A、B、C三个灯泡如图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相同，则PA:PB:PC为(　　)A.1:1:1B.1:2:2C.2:1:1D.1:4:4（第3题）4.图中R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。通电后（）A．经R1和R3的电流之比I1：I3=3：1B．R1两端的电压和R3两端的电压之比U1：U3=4：9C．三个电阻消耗的电功率之比P1：P2：P3=2：1：2D．三个电阻消耗的电功率之比P1：P2：P3=2：2：1（第4题）5.两个电阻,R1=8Ω,R2=2Ω,并联在电路中．欲使这两个电阻消耗的电功率相等,可行的办法是（）A．用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联B．用一个阻值为6Ω的电阻与R2串联C．用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联D．用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联6.一定值电阻，通过2C的电荷量时，消耗的电能是8J，若在相同时间内通过4C的电荷量，那么电阻两端的电压和消耗的电能分别为()A.4V，16JB.8V，16JC.4V，32JD.8V，32J7．如图甲所示电路，滑动变阻器的最大电阻为R，负载电阻为R0。当滑动变阻器的滑动端S在某位置时，R0两端电压为U/2，滑动变阻器上消耗的功率为P。若将R0 与电源位置互换，接成图乙所示电路时，滑动触头S的位置不变，则（）A．R0两端的电压将小于E/2B．R0两端的电压将等于E/2C．滑动变阻器上消耗的功率一定小于PD．滑动变阻器上消耗的功率可能大于P（第7题）8.图中M，N接稳压电源，a，b间断开时，Uab=120V，a，b间接入“220V，100W”的灯泡时，Uab=110V．则此时电源输入M、N的电功率为（）　　A．25WB．27．27W　　C．102．27WD．2．27W（第8题）9．如图所示，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c为三只相同且功率较大的电炉，a靠近电源，b、c离电源较远，而离用户电灯L很近，输电线有电阻。关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是（）A．使用电炉a时对电灯的影响最大B．使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大C．使用电炉c时对电灯几乎没有影响D．使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样（第9题）10.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同时间内()A.电炉和电动机产生的热量相同B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C.电炉两端电压小于电动机两端电压D.电炉和电动机两端电压相等11.一辆电瓶车，质量为500kg，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A，设车所受的阻力是车重的0.02倍（g=10m/s2），则此电动机的内阻是（）A．4.8ΩB．3.2ΩC．1.6ΩD．0.4Ω12.理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干。设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I消耗的功率为P，则有（）A．B．C．D．13.一个电阻为20Ω的导体，当它每通过3C电荷量时，电流做功18J，那么此导体两端所加电压为______V，通过3C电荷量所用时间为______s.14.把两个标有“6V、3W”和“6V、4W”的小灯泡串联，则串联电路允许达到的最大功率是W；把这两个小灯泡并联，则并联电路允许达到的最大功率是W。15.一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流为10A，则这台电动机消耗的电功率为______，发热功率为______，转化成机械功率为______，电动机的效率为______。16.有一电风扇上标有“220V55W”，若风扇的电动机线圈电阻为8Ω，当它正常工作时，电源供给的电功率是______W，转化为风的电功率是______W，电动机的发热功率是______W.17.微型吸尘器中直流电动机的线圈电阻一定。当加在电动机上的电压为0.3V，电流为0.3A时，电动机不转动。当加在电动机上的电压为2.0V，电流为0.8A时，电动机正常工作。此时电动机内电热转换的电功率是　　　　W；电能转化为机械能的功率是________W。18.某地强风风速v=20m/s，风力发电机的扇叶总面积为S=20m2，若风能的70%转化为电能（即η=70%），其电功率为7×104W。那么利用上述物理量计算空气密度的表达式ρ=_____________，其大小是ρ=_____________。19．某滑动变阻器上标有“20Ω、0.2A”字样，现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上，并保持电压不变，如图所示。在P由B端向A端滑动过程中，AP段电阻允许消耗的最大功率是多少？这时AP段电阻值多大？（第10题）20.一小型水电站，给用户输电的导线的总电阻是10Ω，输送的电功率是20kW.若输电线在1h内因发热损耗的电能是1kW·h，那么该电站的输出电压是多少?用户得到的电压是多少? 21.一台直流电动机线圈电阻r=1Ω，与一阻值R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时电压表示数100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。 　　（第21题）22.如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103℃）时会自动断开；S2是一个自动温控开关，当温度低于60℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，它在保温状态下是不亮的，黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻R1=R2=500Ω，加热电阻丝R3=50Ω，两灯的电阻不计。（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温的过程）。（2）简要回答，如果不闭合开关S1，电饭煲能将饭煮熟吗？（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。（第22题）23.一台国产XQB30—13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据表中提供的数据计算：额定电压220Ｖ额定频率50Hz额定洗衣、脱水功率360W额定洗衣、脱水容量3kg整机质量33kg外形尺寸(长×宽×高)(5４2×550×９20)ｍｍ3(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大?(2)如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少? 参考答案：第五节焦耳定律【知能准备】1.电能自由电荷静电力电势能2.电内【同步检测】1D2BC3C4C5B6AD7、1.5W，8W8、25人9、31W 10、60％.【综合评价】1AC2B3D4AC5A6D7D8B9、BD10ABC11C12AD13、6V，10s14、11/3W7W15、1100W，200W，900W，82%16、55；54.5；0.517、0.64W、0.96W18、2p/Sv3η、1.25kg/m319、0.6W，15Ω20、1900V21、P=IUM=5×100=500WP热=I2r=25W　P机=P-P热=500-25=475W22、(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时把手动开关S1关闭，这时黄灯短路红灯亮，电饭堡处于加热状态，加热到80℃时，S2自动断开，S1仍闭合待电饭煲中水烧干后，温度升高到103℃时.开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态由于电饭堡散热，待温度下降至70℃时，S2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待温度上升到80℃时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态.(2)不能，因为如果不闭合S1，则只能将食物加热至80℃.(3)设电饭煲处于加热状态时，功率为P1，设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为P2，则所以P1:P2≈12:123、(1)1.64A;(2)8.64×105J同步导学第2章、第06节电阻定律【知能准备】1.导体的电阻是导体本身的一种，它是由导体决定的，导体的电阻跟它的有关；跟它的有关；跟它的有关。2.电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成，与它的横截面积成；导体的电阻与有关。表达式R=，式中ρ是比例系数，它与导体的材料有关，是表征的一个重要的物理量。3.各种材料的电阻率都随温度的变化而，金属的电阻率随温度的升高而，而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作。【同步导学】1.控制变量法：物理学中，如果想研究一个量与其他几个量的关系时，可以采用保持其他量不变，只让某一个量发生变化去研究量的变化规律。 2.比较与是电阻的定义式，其电阻并不随电压、电流的变化而变化，只是可由该式计算电阻。时电阻的决定式，其电阻的大小由导体的材料、横截面积和长度共同决定。提供了一种测量R的方法：只要测出U、I就可求出R。提供了一种测导体ρ的方法：只要测出R、L和S就可以求出ρ。例1如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10cm，bc=5cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为()（例1）A.4AB.2AC.AD.A解析：设将A与B连入电路时，电阻为R1，C与D连入电路时电阻为R2，金属片厚度为h，由电阻定律得所以R1∶R2=4∶1,故后者电流I2=4I1.答案选A例2某用电器离供电电源距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是()A.ρL/RB.2ρLI/UC.U/ρLID.2UL/Iρ解析：输电线的总长为2L，据电阻定律得R=ρ， 由题意知IR≤U，故S≥.正确答案为B例3在图中，AB和A′B′是长度均为L=2km，每km电阻值为ρ=1Ω的两根输电线.若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻.接入恒压为90V的电源：当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为UB=72V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压为UA=45V.由此可知A与C相距多远？（例3）解析：在测量过程中的等效电路如图中的(甲)、(乙)所示.当电源接在A、A′间时，可以认为电流仅在回路A′C′CA中流，此时UB=72V等于漏电阻R上的电压.设AC和BC间每根输电线的电阻为RAC和RBC.则有：①同理，当电源接在B、B′间时，则有：②由①②两式可得：RAC=RBC根据电阻定律R=ρ∝L，可得A、C间相距为： LAC=km=0.4km例4如图所示，两只相同的白炽灯L1和L2串联接在电压恒定的电路中.若L1的灯丝断了，经搭丝后与L2.串联，重新接在原电路中，则此时L1的亮度与灯丝未断时比较()（例4）A.不变B.变亮C.变暗D.条件不足，无法判断解析：设两灯电阻为R1和R2，外加电压为U，则灯L1消耗的电功率为.灯L1断后重新搭接，R1变小，故上式中变量仅是R1.注意到为常量，故当即时，最小，此时P1最小；当R1变小，则变大，结果P1变小，灯L1变暗.所以，正确的答案是C.【同步检测】1.根据电阻定律，电阻率对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率()A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料的本身特性决定2.电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是()A.将金属丝拉长至2LB.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍3.一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d，电阻为R，如果把它拉成直径为的均匀细丝，电阻值将变为（）A．B．16RC．256RD． 4.滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是()（第4题）A.若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大B.若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小C.若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大D.若将a、b两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值不变5.有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是()A.灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I2R，电灯变亮B.灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I2R，电灯变暗C.灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据，电灯变亮D.灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据，电灯变暗6.两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后拧成一股，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比RA:RB为______，相同时间内通过导体横截面的电荷量之比qA:qB为______7.相距11km的A．B两地架两根供电导线，由于受到暴风的影响，在两地之间某处一棵树倒在两根电线上造成故障，为查明事故地点，先在A端加12V电压，在B处测得电压10V，再在B地加12V电压，在A地测得电压4V，求故障处距A多远？8.在相距L的AB两地架有两条输电线，电阻共为R，现在AB间的某处发生短路，你用什么方法可在A地就确定短路处距A地有多远？需要什么仪器？【综合评价】1.关于材料的电阻率，下列说法中正确的是()A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的B.金属的电阻率随温度的升高而增大C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量 2.将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去，再拉长至L，则导线电阻变为()A.B.C.D.nR3.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为()A.1:4B.1:8C.1:16D.16:l4.一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（）A．R／3B．3RC．R／9D．R5.甲乙两条铜导线质量之比M甲:M乙=4:1,长度之比为L甲:L乙=1:4，则其电阻之比R甲：R乙为（）A．1:1B．1:16C．64:1D．1:646.白炽灯接在220V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压逐渐增大到220V，则下列说法正确的是()A.电流将逐渐变大B.电流将逐渐变小C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的D每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的7.有四个阻值为R的电阻全部使用，经过不同组合可以获得不同阻值的等效电阻，下列阻值中可以获得的阻值为()A.4RB.2RC.RD.0.6R8.已知铜的电阻率小，合金的电阻率大，铂的电阻率随温度有明显变化，锰铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，则在下列空格处填上合适材料:连接电路的导线用______，电炉的电阻丝用______，电阻温度计用______，标准电阻用______9.两导线长度之比为1∶2，横截面积之比为3∶4，电阻率之比为5∶6，则它们的电阻之比为______。10.输出电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路，水银柱中通过的电流为0.1A，今将这些水银倒进另一根玻璃管中，管的内径是原来的2倍.重新与该电源组成电路，则流过水银柱的电流为______.11.一根长为0.5m的金属丝，横截面积为3.0mm2，在它两端加上0.15V的电压时，通过金属丝的电流为2.0A，求金属丝的电阻率12. A、B两地相距40km，从A到B两条输电线的总电阻为800Ω，若A、B之间某处E两条输电线发生短路，为查明短路地点，在A处接上电源，测得电压表示数为10V，小量程电流表读数为40mA，如图所示，则短路处距A多远?（第12题）参考答案：第六节电阻定律【知能准备】1.性质因素长度横截面积材料2.正比反比构成它的材料材料性质3.一般变化增大标准电阻【同步检测】1D2A3C4AD5C6、16:1；1:167、1km8略【综合评价】1BCD2C3C4、D5D6AD7AC8、电路导线需选ρ小的，故选铜；电炉的电阻丝需选ρ大的，故选合金；电阻温度计需选ρ随温度变化明显的，故选铂；标准电阻需选ρ随温度变化基本稳定不变的，故选锰铜合金9、5∶910、1.6A1112、距A端12.5km 同步导学第2章、第07节闭合电路欧姆定律【知能准备】1.内、外电路：、导线组成外电路，是内电路。在外电路中，沿电流方向电势。2.闭合电路的电流跟电源电动势成，跟内、外电路的电阻之和成。这个结论叫做闭合电路欧姆定律。3.电动势和电压：断路时的路端电压电源电动势；闭合电路中，电动势等于电势降落之和。【同步导学】1.路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：有：（1）外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高；（2）外电路断开时，R=∞，路端电压U=E;（3）外电路短路时，R=0，U=0，I=(短路电流)，短路电流由电源电动势和内阻共同决定，由于r一般很小，短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾.例1有电路如图所示，R1=3000Ω，VA是内阻为6000Ω的电压表，VB是内阻为3000Ω的电压表。已知：S1断开、S2接到A时，电压表读数是4V；S1接通、S2接到A时，电压表读数是8V；S1接通、S2接到B时，电压表读数是7.5V.求R的值.（例1）解析：设电源电动势为E，内阻为r.R1与RA的并联总电阻为RA1=2000　Ω，R1与RB的并联总电阻为RＢ1=1500Ω.当S1断开、S2接A时，根据分压原理有 ①当S1接通、S2接到A时，R被短路，同理有②当S1接通、S2接到B时，同理还有③由②和③式可得：E=10V，R2＋r=500Ω，然后代入①式可得R=2500Ω.2.路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为U=E-Ir，E和r可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线，如图所示.依据公式或图线可知：（1）路端电压随总电流的增大而减小（2）电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中，U—I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势（3）路端电压为零时，即外电路短路时的电流I=.图线斜率绝对值在数值上等于内电阻（4）电源的U—I图象反映了电源的特征（电动势E、内阻r)例2如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_______W。 （例2）解析：由图象可知蓄电池的电动势为20V，由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2Ω，因此输出功率最大为50W。例3在图（A）所示的电路中，电源电动势E=8V，内阻一定，红、绿灯的电阻分别为Rr=4Ω,Rg=8Ω，其他电阻R1=4Ω，R2=2Ω，R3=6Ω，电压表读数U0=6.0V，经过一段时间发现红灯变亮，绿灯变暗.问：（1）若电压表读数变为U1=6.4V，试分析电路中R1、R2、R3哪个电阻发生了断路或短路故障？（2）若红灯变亮，绿灯变暗而电压表读数变为U2=5.85V，试分析电路中R1、R2、R3哪个电阻发生了断路或短路故障.（例3）解析：这个电路较为复杂，先将它等效变换成串、并联明显的电路如图（B）所示，再进行分析.问题（1）中电压表读数变大可知路端电压增大，说明外电阻增大，即电阻发生断路；又红灯变亮、绿灯变暗说明红灯所处部分电阻增大，即RAB变大.由于只有一个电阻，即为R1断路.由问题（2）知路端电压减小，说明外电阻减小，即电阻发生短路；又红灯变亮，绿灯变暗，说明绿灯所在处的那部分电路电阻减小了，即RBC减小，故R2、R3中必有一个短路，究竟是哪一个？在没有其他测试条件下可通过计算求得：电池内阻r=Ω=2Ω再求出RBC，解得RBC=3.4Ω，判断为R2短路. 3.闭合电路中的电功率和电源的效率闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路的反映.由E=U＋U′可得EI=UI+U′I或EIt=UIt+U′It（1）电源的总功率：P=EI=I（U+U′)若外电路是纯电阻电路，还有P=I2（R+r)=(2)电源内部消耗的功率：P内=I2r=U′I=(3)电源的输出功率：P出=P总-P内=EI-I2r=UI若外电路为纯电阻电路，还有P出=I2R（4）电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。例4在图所示电路中，电源直流发电机E=250V，r=3Ω，R1=R2=1Ω，电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200V，额定功率为1000W，其他电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化.问：（例4）(1)当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作?(2)当接通几只电热器时，发电机输出功率最大?(3)当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快?(4)当接通几只电热器时，电阻R1、R2上消耗的功率最大? (5)当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流最大?解答：不计用电器电阻随温度的变化，则每只电热器的电阻R0=Ω=４0Ω，每只电热器的额定电流I0=A=5A(1)要使用电器正常工作，必须使电热器两端的实际电压等于额定电压200V，因此干路电流I=A=10A而每只电热器额定电流为5A，则电热器的只数n1==2.(2)要使电源输出功率最大，必须使外电阻等于内电阻，由此可得电热器总电阻为R=r－(R1＋R2)=3－（1＋1）Ω=1Ω故有n2==40.(3)要使电热器组加热物体最快，就必须使电热器组得到的电功率最大.有的同学错误地认为电热器接得越多，总功率越大.这是没有考虑到外电阻的变化会影响电源输出功率的变化.这里，要注意到A、B两点间得到最大功率的条件，相当于把R1、R2视为等效(电源)内电阻，要使电热器的总功率最大，必须使其总电阻为R′=R1＋R2＋r=（1＋1＋3）Ω=5Ω所以n3==8.(4)要使R1、R2上消耗功率最大，必须使通过它们的电流为最大，由此电路中总电阻必须最小.即当50只电热器全接通时，可满足要求.所以n4=50.(5)要使实际使用的每只电热器中电流最大，则在保证UAB不超过200V的前提下使其值尽量地大.由第(1)问的讨论可知，n1=2时UAB=200V,若n5=1，看似通过它的电流达到最大，但实际情况是：电热器被烧坏而无法工作.因此仍要取n5=2.4.闭合电路中局部电阻的变化而引起电流、电压的变化是典型的电路的动态变化问题。此类问题应在明确各用电器或电表所对应的电流、电压的基础上，按局部（R的变化）全局（I总、U端的变化）局部（U分、I分的变化）的逻辑思维进行分析推理，使得出的每一个结论都有依据，这样才能得出正确的判断。例5如图所示的电路中，若将滑动变阻器的滑动触头向b端滑动时，试判断图中八只表的示数将怎样变化(各电表内阻对电路的影响均不考虑)? （例5）解析：本题为“动态”分析问题，可用常规分析法逐步推出结论.R2的滑片向下滑动，R2值变大，引起R总变大.由，可知总电流变小，即电流表A示数变小.由U＝IR总，可知端压变大，即电压表V示数变大.由.可知I4变大，即电流表AA示数变大.由I1＝I↓－I4↑，可知I1变小，即电流表A1示数变小.由U1＝I1R1可知U1变小，即电压表V1示数变小.由U2＝U↑－U1↓，可知U2变大，即电压表V2示数变大.由，可知I3变大，即电流表A3示数变大.由I2＝I1↓－I3↑，可知I2变小，即电流表A2示数变小.例6如图所示，电源电动势E＝6V，当开关S闭合后，小灯泡L1和L2都不亮.现用一电压表检测故障，已测得Uac＝Uad＝Uae＝6V，Uab＝0，那么以下判断正确的是() （例6）A.含L1的ab段电路断路，其他部分无问题B.含L2的bc段电路断路，其他部分无问题C.含R的cd段电路断路，其他部分无问题D.ab段和bc段电路可能都是断路的解析：由题设知故障为开路，又由测量结果Uac＝Uad＝Uae＝6V，可知电源部分，开关部分和变阻器部分都应是完好的，而含L1和L2的这部分电路发生了开路.出现Uac＝Uad＝Uae＝6V的现象，是因为当含L1和L2部分断开后，由U＝IR可知电阻R上的电压亦即电势差为零，可推知无电流通过的电阻器是一个等势体，所以，这时无论是a、c间电压还是a、b间电压，还是a、e间电压，都等于此时的开路的端压，这就是此时它们的示数相等的原因.由以上分析可知C是错误的.开路出现在L1、L2段，则断路的形式有三种可能，即L1单独断开，L2单独断开，L1和L2都断开.如只是L1断开，此时Uab就等于电源的开路电压，即Uab＝6V，而实测Uab＝0，故不可能只是L1断开，可知A是错误的.如只是L2断开，由上述分析可知，此时L1亦为一等势体，故Uab＝0成立，可知B正确.同样，L1、L2都断开时，Uab＝0也成立，故可知D正确.所以，本题正确答案为B和D.例7如图所示，黑盒有四个接线柱，内有4只阻值均为6Ω的电阻，每只电阻都直接与接线柱相连。测得Rab=6Ω,Rac=Rad=10Ω。Rbc=Rbd=Rcd=4Ω,试画出黑盒内的电路。（例7）解：由于最小电阻是Rbc=Rbd=Rcd=4Ω，只有2只6Ω串联后再与1只6Ω并联才能出现4Ω,因此bc、cd、db间应各接1只电阻。再于ab间接1只电阻，结论正合适。例8图(a)为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知。两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这根曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻). （例8）(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻.(2)如图(b)所示，将两个这样的灯并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯的电阻值.解析：(1)把三个这样的电灯串联后，每只电灯得到的实际电压为.再在图(a)上可以查到每只电灯加上4V的实际电压时的工作电流为I＝0.4A.由此可以求出在此时每只电灯的实际电阻.(2)在图(b)所示的混联电路中，设每只电灯上的实际电压和实际电流分别为U和I.在这个闭合电路中，电源电动势值应等于全电路电压降之和，即E＝U+2IR0，代值并整理得U＝8－20I.这是一个反映电路约束(因电路结构特点而必须满足的电流、电压关系)的直线方程，把该直线在图(a)坐标系中画出，如图所示.而在该坐标系中原来就有一根反映元件约束(因元件即电灯的特点而必须满足的电流和电压关系)的曲线.这两条曲线的交点所表达的电流I和电压U，同时满足了电路结构和元件的要求，该元件实际上将工作在这个特定的电流和电压上，我们可以把这一点称作为该元件的“工作点”.现在我们可以在图上查出该工作点为U＝2V，I＝0.3A.这样，我们就可以求出此时每只灯泡的实际电阻.【同步检测】1.在闭合电路中，下列叙述正确的是() A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B.当外电路断开时，路端电压等于零C.当外电路短路时，电路中的电流趋近于∞D.当外电阻增大时，路端电压也增大2.有一电动势为3V，内阻不能忽略的电池两端接一电阻R，1C电荷通过R时.在R上产生的热量()A.大于3JB.小于3JC.等于3JD.电源内阻未知，无法确定3.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列说法中正确的是()（第3题）A.电动势E1=E2，短路电流I1>I2B.电动势E1=E2.内阻r1>r2C电动势E1>E2，内阻r1Eb，ra>rbB.Ea>Eb，rarbD.Ea