專題04 恒定電流【考點(diǎn)清單】（解析版）-2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中考點(diǎn)大串講（教科版2019必修三）

專題04恒定電流目錄TOC\o"1-2"\h\u 2清單01電源和電流 2清單02電阻 3清單03電功、電功率和焦耳定律 3清單04電源電動(dòng)勢(shì) 4清單05電源輸出功率和電源的效率問題 4清單06串并聯(lián)電路的特點(diǎn) 5清單07閉合電路的歐姆定律 6 7清單01電勢(shì)和電勢(shì)能 錯(cuò)誤！未定義書簽。清單01電源和電流 7考點(diǎn)1：電流的微觀表達(dá)式 7考點(diǎn)2：等效電流 8清單02電阻 8考點(diǎn)1：電阻定律 9考點(diǎn)2：影響電阻的因素 9清單03電功、電功率和焦耳定律 10考點(diǎn)1：計(jì)算串并聯(lián)電路的電功和電功率 10考點(diǎn)2：計(jì)算混聯(lián)電路各電阻的電功和電功率 12考點(diǎn)3：含電動(dòng)機(jī)電路的綜合計(jì)算 14考點(diǎn)4：電動(dòng)機(jī)被卡主時(shí)的功率計(jì)算 15清單04電源電動(dòng)勢(shì) 17考點(diǎn)1：電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差的對(duì)比 17考點(diǎn)2：判斷電源內(nèi)部帶點(diǎn)粒子移動(dòng)方向和能量轉(zhuǎn)化 18清單05串并聯(lián)電路的特點(diǎn) 19考點(diǎn)1：動(dòng)態(tài)電路分析 19考點(diǎn)2：故障電路分析 21考點(diǎn)3：含容電路的分析 22清單06閉合電路的歐姆定律 23考點(diǎn)1：電源的U—I圖像 23考點(diǎn)2：利用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 25 25清單01電源和電流電源（1）電源可使導(dǎo)線中的自由電子在靜電力作用下發(fā)生定向移動(dòng)形成電流；（2）電源能“搬運(yùn)”電荷，保持導(dǎo)線兩端的電勢(shì)差，從而使電路中保持持續(xù)的電流；2.恒定電流（1）方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向；外電路：電流從高電勢(shì)→低電勢(shì)；內(nèi)電路：負(fù)極→正（2）電流有大小，有方向，但電流是標(biāo)量；（3）三個(gè)公式的比較表達(dá)式適用范圍定義式一切范圍決定式純電阻電路微觀表達(dá)式n:單位體積內(nèi)電荷的數(shù)目；S:導(dǎo)體的橫截面積；v電荷的定向移動(dòng)速率清單02電阻電阻（1）物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，R越大，阻礙作用越大．（2）決定因素：①長(zhǎng)度；②橫截面積；③溫度；④材料；（3）兩個(gè)表達(dá)式表達(dá)式適用范圍區(qū)別定義式純電阻電路提供了一種測(cè)量電阻的方法，并不能說(shuō)明電阻R與U和I有關(guān)決定式粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液電阻的決定因素（4）電阻率與溫度的關(guān)系①金屬：電阻率隨溫度的升高而增大．②非金屬：電阻率隨溫度的升高而減小．清單03電功、電功率和焦耳定律電功和電熱、電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系意義公式聯(lián)系電功電流在一段電路中所做的功W＝UItW=Pt對(duì)純電阻電路，電功等于電熱，W＝Q＝UIt＝I2Rt；對(duì)非純電阻電路，電功大于電熱，W＞Q電熱電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt電功率單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功P＝UIP=對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率，P電＝P熱＝UI＝I2R；對(duì)非純電阻電路，電功率大于熱功率，P電＞P熱熱功率單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量P＝I2R非純電阻電路的分析方法(1)抓住兩個(gè)關(guān)鍵量：確定電動(dòng)機(jī)的電壓UM和電流IM是解決所有問題的關(guān)鍵．若能求出UM、IM，就能確定電動(dòng)機(jī)的電功率P＝UMIM，根據(jù)電流IM和電動(dòng)機(jī)的電阻r可求出熱功率Pr＝Ieq\o\al(2,M)r，最后求出輸出功率P出＝P－Pr.(2)堅(jiān)持“躲著”求解UM、IM：首先，對(duì)其他純電阻電路、電源的內(nèi)電路等，利用歐姆定律進(jìn)行分析計(jì)算，確定相應(yīng)的電壓或電流．然后，利用閉合電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系間接確定非純電阻電路的工作電壓和電流．(3)應(yīng)用能量守恒定律分析：要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，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(guān)系求解．清單04電源電動(dòng)勢(shì)1．電動(dòng)勢(shì)(1)電源：通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。例如：干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等；①計(jì)算：非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)的電荷量的比值，E＝eq\f(W,q)；②物理含義：電動(dòng)勢(shì)表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓．電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差的區(qū)分項(xiàng)目電動(dòng)勢(shì)E電勢(shì)差U物理意義非靜電力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能靜電力做功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能定義式E=WU=W單位伏特（V）聯(lián)系E=U內(nèi)+U電源的內(nèi)阻定義：電源內(nèi)部是由導(dǎo)體構(gòu)成，所以也有電阻，這個(gè)電阻叫做電源的內(nèi)阻；決定因素：由電源本身的特點(diǎn)決定。一般來(lái)說(shuō)，新電池電阻小，舊電池電阻大；清單05電源輸出功率和電源的效率問題電源的輸出功率和電源效率的比較電源總功率任意電路：P總＝EI＝P出＋P內(nèi)電源內(nèi)部消耗的功率純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝eq\f(E2,R＋r)P內(nèi)＝I2r＝P總－P出電源的輸出功率任意電路：P出＝UI＝P總－P內(nèi)純電阻電路：P出＝I2R＝eq\f(E2R,（R＋r）2)P出與外電阻R的關(guān)系電源的效率任意電路：η＝eq\f(P出,P總)×100%＝eq\f(U,E)×100%純電阻電路：η＝eq\f(R,R＋r)×100%電源輸出功率的極值問題的處理方法對(duì)于電源輸出功率的極值問題，可以采用數(shù)學(xué)中求極值的方法，也可以采用電源的輸出功率隨外電阻的變化規(guī)律來(lái)求解．但應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)待求的最大功率對(duì)應(yīng)的電阻值不能等于等效電源的內(nèi)阻時(shí)，此時(shí)的條件是當(dāng)電阻值最接近等效電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大．假設(shè)一電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路有一可調(diào)電阻R，電源的輸出功率為：P出＝I2R＝eq\f(E2R,（R＋r）2)＝eq\f(E2,\f(（R－r）2,R)＋4r).由以上表達(dá)式可知電源的輸出功率隨外電路電阻R的變化關(guān)系為：(1)當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，為Pm＝eq\f(E2,4r)；(2)當(dāng)R＞r時(shí)，隨著R的增大，電源的輸出功率越來(lái)越??；(3)當(dāng)R＜r時(shí)，隨著R的增大，電源的輸出功率越來(lái)越大；(4)當(dāng)P出＜Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)外電阻阻值R1和R2，且R1R2＝r2.清單06串并聯(lián)電路的特點(diǎn)1．串并聯(lián)電路的比較串聯(lián)并聯(lián)電路圖電流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n電壓U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un電阻R＝R1＋R2＋…＋Rneq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)比例關(guān)系W∝P∝U∝RW∝P∝I∝12.串并聯(lián)電路常用的四個(gè)推論（1）串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻．（2）并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻．（3）無(wú)論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率P總是等于各個(gè)電阻耗電功率之和．（4）無(wú)論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻變大．清單07閉合電路的歐姆定律1．閉合電路歐姆定律（1）內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電阻之和成反比；（2）公式：I＝eq\f(E,R＋r)(只適用于純電阻電路)；（3）其他表達(dá)形式①電勢(shì)降落表達(dá)式：E＝U外＋U內(nèi)或E＝U外＋I(xiàn)r；②功率表達(dá)式：EI＝UI＋I(xiàn)2r.2．路端電壓與外電阻的關(guān)系（1）一般情況：U＝IR＝eq\f(E,R＋r)·R＝eq\f(E,1＋\f(r,R))，當(dāng)R增大時(shí)，U增大；（2）特殊情況：①當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝E；②當(dāng)外電路短路時(shí)，I短＝eq\f(E,r)，U＝0.3.對(duì)閉合電路歐姆定律的理解和應(yīng)用在恒流電路中常會(huì)涉及兩種U－I圖線，一種是電源的伏安特性曲線(斜率為負(fù)值的直線)，另一種是電阻的伏安特性曲線(過(guò)原點(diǎn)的直線)．求解這類問題時(shí)要注意二者的區(qū)別．電源U－I圖象電阻U－I圖象關(guān)系式U＝E－IrU＝IR圖形物理意義電源的路端電壓隨電流的變化關(guān)系電阻兩端電壓與電阻中的電流的關(guān)系截距與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流過(guò)坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為零坐標(biāo)U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標(biāo)U、I的比值表示外電阻的大小表示該電阻的大小斜率(絕對(duì)值)電源電阻r的大小若圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，圖象斜率表示電阻的大小兩曲線在同一坐標(biāo)系中的交點(diǎn)表示電阻的工作點(diǎn)，即將電阻接在該電源上時(shí)，電阻中的電流和兩端的電壓清單01電源和電流考點(diǎn)1：電流的微觀表達(dá)式1．（23-24高二上·福建莆田·期中）有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積導(dǎo)線有n個(gè)自由電子，電子的電荷量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為v，在△t時(shí)間里，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（）A．nvS△t B．nv△t C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=nevS在Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子的電量q=IΔt則在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子的數(shù)目為故選A。2．（多選）（23-24高二上·新疆省直轄縣級(jí)單位·期末）一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率v0，導(dǎo)體中通過(guò)的電流為I，則下列說(shuō)法正確的有（）A．自由電子定向移動(dòng)的速率v0 B．自由電子定向移動(dòng)的速率為C．電場(chǎng)傳播的速率為真空中的光速c D．自由電子定向移動(dòng)的速率為【答案】CD【詳解】A．電流是由自由電子定向移動(dòng)形成的，與自由電子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；BD．由電流的微觀表達(dá)式可得，時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電荷量為由電流的定義式可知，可得自由電子定向移動(dòng)的速率為，故B錯(cuò)誤，D正確；C．電場(chǎng)在真空中傳播的速率與電磁波在真空中傳播的速率相同，等于光速c，故C正確。故選CD。考點(diǎn)2：等效電流3．（22-23高二上·福建南平·期末）均勻帶電絕緣圓環(huán)所帶電荷量為Q?，F(xiàn)使圓環(huán)繞垂直圓環(huán)所在平面且過(guò)圓心的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。則環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的等效電流為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】ABCD．根據(jù)電流定義式有圓環(huán)繞垂直圓環(huán)所在平面且過(guò)圓心的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則有可求出等效電流，故A、B、C錯(cuò)誤；D正確。故選D。4．安培提出了著名的分子電流假說(shuō)，根據(jù)這一假說(shuō)，電子繞核的運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流。設(shè)電荷量為e的電子以速率v繞原子核沿順時(shí)針方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該環(huán)形電流的說(shuō)法，正確的是（）A．電流大小為，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B．電流大小為，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針C．電流大小為，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 D．電流大小為，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針【答案】C【詳解】電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流，電子運(yùn)動(dòng)周期為根據(jù)電流的定義可得電流大小為，因?yàn)殡娮訋ж?fù)電，所以電流方向與電子定向移動(dòng)方向相反，即沿逆時(shí)針方向，故選C。清單02電阻考點(diǎn)1：電阻定律5．（23-24高二上·寧夏石嘴山·期中）一塊均勻的長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)體，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，如圖所示。電流沿AB方向時(shí)測(cè)得導(dǎo)體的電阻為R，該金屬的電阻率為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)電阻定律該金屬的電阻率為故選A。6．（23-24高二上·陜西渭南·期末）如圖所示，厚薄均勻的長(zhǎng)方體金屬片，邊長(zhǎng)ab=10cm，bc=5cm，當(dāng)A與B間接入的電壓為U時(shí)，電流為1A，當(dāng)C與D間接入的電壓為U時(shí)，其電流為（）A．4A B．2A C．0.5A D．0.25A【答案】A【詳解】當(dāng)A、B間接入電壓，根據(jù)電阻定律知當(dāng)C與D間接入電壓，則根據(jù)歐姆定律得I，因?yàn)殡妷合嗟?，電阻之比?：1，則電流之比為1：4，所以當(dāng)C與D間接入的電壓為U時(shí)，其電流為4A。故選A?？键c(diǎn)2：影響電阻的因素7．2019年3月19日，復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)宣稱已成功制備出具有較高電導(dǎo)率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率就是電阻率的倒數(shù)，即。下列說(shuō)法正確的是（

）A．電導(dǎo)率的單位是 B．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)C．材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng) D．電導(dǎo)率大小與溫度無(wú)關(guān)【答案】A【詳解】A．根據(jù)，可知，電導(dǎo)率的單位是，選項(xiàng)A正確；

B．材料的電導(dǎo)率與材料有關(guān)，但是與材料的形狀無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．材料的電導(dǎo)率越小，電阻率越大，則其導(dǎo)電性能越弱，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．電導(dǎo)率大小與溫度有關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。8．（23-24高二上·廣東廣州·期中）下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身決定，與溫度無(wú)關(guān)B．電阻率的單位是C．將一根均勻電阻絲拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，則電阻絲的電阻也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大【答案】B【詳解】A．導(dǎo)體的電阻除了與導(dǎo)體本身有關(guān)，還與溫度有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電阻定律可得，可知電阻率的單位是，故B正確；C．將一根粗細(xì)均勻的電阻絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，則橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的0.5倍，由電阻定律可知，其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電流的定義式可知單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大。故D錯(cuò)誤。故選B。清單03電功、電功率和焦耳定律考點(diǎn)1：計(jì)算串并聯(lián)電路的電功和電功率9．（23-24高二上·上?！て谀┯袃芍活~定電壓都是110伏的燈泡A和B，A的額定功率是100瓦，B的額定功率是40瓦。為了使它們接在220伏的電路中仍能正常發(fā)光，電路消耗的功率又最省，圖所示中最合理的接法是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．由于A直接接入220V電路，超越了額定電壓，故無(wú)法正常發(fā)光，故A錯(cuò)誤；BCD．因?yàn)榧纫顾鼈兘釉?20伏的電路中仍能正常發(fā)光，電路消耗的功率又最省，所以可知燈泡A、B的功率皆為額定功率，且電路上額外接入的電阻器功率最小。而，所以按照BC選項(xiàng)的思路，則A必須在干路，B必須在支路，即對(duì)應(yīng)圖C。此時(shí)電阻器的電流大小為又因?yàn)殡娮杵鲀啥穗妷簽閯t電阻器消耗的功率為對(duì)于D選項(xiàng)電路圖，流過(guò)電阻器的電流為電阻器兩端電壓為則電阻器消耗的功率為，功耗大于C選項(xiàng)，故BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。10．（23-24高二上·廣東·期中）某工程師設(shè)計(jì)一個(gè)多擋的發(fā)熱電路，通過(guò)開關(guān)S1、S2的閉合或斷開來(lái)實(shí)現(xiàn)。電路如圖所示，R1=4R0，R2=3R0，R3=2R0，R4=R0，M、N加恒定電壓，最小功率100W，則電路的最大功率為（）A．1000WB．200W C．333W D．520W【答案】D【詳解】M、N加恒定電壓，令電壓為U，根據(jù)可知，電路總電阻最小時(shí)，電路消耗功率最大，可知此時(shí)開關(guān)S1、S2均閉合，此時(shí)R1，R2，R3并聯(lián)，并聯(lián)電阻有解得此時(shí)電路消耗功率最大，則有當(dāng)開關(guān)S1、S2均斷開，電路總電阻最大，電路消耗功率最小，此時(shí)最小功率100W，則有，解得故選D?？键c(diǎn)2：計(jì)算混聯(lián)電路各電阻的電功和電功率11．（22-23高二上·上海浦東新·期末）一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖像如圖（a）所示，將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2組成如圖（b）所示電路，當(dāng)電鍵S接通位置1時(shí)，三個(gè)用電器消耗的電功率均為P。將電鍵S切換到位置2后，電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，下列關(guān)系中正確的是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】AB．當(dāng)電鍵S接通位置1時(shí)，三個(gè)用電器消耗的電功率均為P，令，則有，則有且此時(shí)電阻R1、R2的電壓等于。而將電鍵S切換到位置2后，電阻器D和電阻R1并聯(lián)后再與電阻R2串聯(lián)，由于電阻器D和電阻R1并聯(lián)后的總電阻的阻值小于電阻R2的阻值，則電阻R2的電壓大于，電阻器D和電阻R1的電壓小于，則，故AB錯(cuò)誤；C．由于電阻器D和電阻R1并聯(lián)，則，又根據(jù)圖（a）可知，此時(shí)電阻器D的阻值大于，即，則有，故C正確；D．電鍵S接通位置1時(shí)，電路的總電阻為電鍵S切換到位置2后，電路的總電阻為則，即，故D錯(cuò)誤。故選C。12．（22-23高二上·山東濟(jì)寧·期中）在如圖所示電路中，燈L標(biāo)有“6V

3W”，定值電阻，，電源內(nèi)阻，當(dāng)滑片P滑到最下端時(shí)，理想電流表讀數(shù)為1A，此時(shí)燈L恰好正常發(fā)光，試求：（1）滑動(dòng)變阻器最大值；（2）當(dāng)滑片P滑到最上端時(shí)，電流表的讀數(shù)；（3）若把電流表A與定值電阻互換位置，當(dāng)滑片P位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，整個(gè)滑動(dòng)變阻器消耗的功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）根據(jù)題意，由公式可得，燈L的電阻為當(dāng)P滑到最下端時(shí)，被短路，燈L與整個(gè)滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)，此時(shí)燈正常發(fā)光，由公式可得，此時(shí)通過(guò)燈L的電流為通過(guò)滑動(dòng)變阻器R的電流為，則有即得滑動(dòng)變阻器最大值（2）根據(jù)題意，由閉合回路歐姆定律可得，電源電動(dòng)勢(shì)為當(dāng)P滑到最上端時(shí)，燈L、滑動(dòng)變阻器R及電阻都被短路，此時(shí)的電流表的讀數(shù)為（3）電流表A與定值電阻互換位置，當(dāng)滑片P位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，由閉合回路歐姆定律可得由歐姆定律可得，由公式可得，整個(gè)滑動(dòng)變阻器消耗的功率考點(diǎn)3：含電動(dòng)機(jī)電路的綜合計(jì)算13．（23-24高二上·福建龍巖·期末）夏天天氣炎熱，同學(xué)們常用手持式微型電風(fēng)扇來(lái)降溫解暑。某小組拆下一個(gè)小電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中電源的電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=3Ω，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率為0.75W，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)R=7Ω時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)正常工作，根據(jù)以上信息，可以得出：(1)該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流為A，功率為W；(2)若已知該電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM=2Ω，則其正常工作時(shí)的輸出功率為W。【答案】(1)0.31.95(2)1.77【詳解】（1）[1]因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)與小燈泡串聯(lián)，所以電動(dòng)機(jī)的電流與小燈泡的電流大小小燈[2]電動(dòng)機(jī)兩端電壓電動(dòng)機(jī)功率（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率14．（23-24高二上·湖北十堰·期中）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，E=8V，內(nèi)電阻r=1Ω，小燈泡標(biāo)有“3V3W”字樣，小燈泡標(biāo)有“2V4W”字樣，電動(dòng)機(jī)D的內(nèi)阻rD=0.5Ω，當(dāng)閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器R的阻值調(diào)到1Ω時(shí)，兩燈泡和電動(dòng)機(jī)均能正常工作。求：(1)流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；(2)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率；(3)電源的輸出功率。【答案】(1)1A (2)3.5W (3)12W【詳解】（1）由題意可知，兩燈泡和電動(dòng)機(jī)均能正常工作時(shí)，由電功率公式可得，流過(guò)小燈泡的電流為小燈泡的電流由串、并聯(lián)電路特點(diǎn)可得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流（2）小燈泡的電阻則有電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為則有電動(dòng)機(jī)的輸入功率為電動(dòng)機(jī)的熱功率電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率（3）電源兩端電壓電源的輸出功率考點(diǎn)4：電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)的功率計(jì)算15．（23-24高二上·山東淄博·期末）如圖所示為某品牌玩具的電動(dòng)機(jī)及其伏安特性曲線，由該圖像可知（）A．該電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為2.5ΩB．電壓為1V時(shí)該電動(dòng)機(jī)損失的熱功率為0.2WC．電壓為1V時(shí)該電動(dòng)機(jī)的輸出功率為0.4WD．電壓為1V時(shí)該電動(dòng)機(jī)的總功率為0.6W【答案】C【詳解】A．由圖可知電壓為0.2V時(shí)電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電壓為0.2V時(shí)由歐姆定律得，故A錯(cuò)誤；B．電壓為1V時(shí)該電動(dòng)機(jī)損失的熱功率為，故B錯(cuò)誤；D．電壓為1V時(shí)該電動(dòng)機(jī)的總功率為，故D錯(cuò)誤；C．電壓為1V時(shí)該電動(dòng)機(jī)的輸出功率為，故C正確；故選C。16．（22-23高二上·北京西城·階段練習(xí)）利用電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖如下。已知電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻，電動(dòng)機(jī)線圈電阻，定值電阻，重物質(zhì)量，當(dāng)電動(dòng)機(jī)勻速提升重物時(shí)，理想電壓表的示數(shù)，不計(jì)空氣阻力和摩擦，取。求：（1）流經(jīng)電源的電流和電動(dòng)機(jī)兩端的電壓；（2）電動(dòng)機(jī)的熱功率和重物勻速上升時(shí)的速度；（3）由于人員使用不當(dāng)，致使電動(dòng)機(jī)被卡住而無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，求此時(shí)電動(dòng)機(jī)的熱功率?！敬鸢浮浚?）5A，70V；（2）75W，0.55m/s；（3）300W【詳解】（1）流經(jīng)電源的電流，解得I=5A電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，解得（2）電動(dòng)機(jī)的熱功率，解得重物勻速上升過(guò)程有，解得（3）電動(dòng)機(jī)被卡住，電路為純電阻，則電流為此時(shí)電動(dòng)機(jī)的熱功率，解得清單04電源電動(dòng)勢(shì)考點(diǎn)1：電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差的對(duì)比17．（23-24高二上·四川樂山·期末）下列關(guān)于電壓、電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法正確的是（）A．電源的電動(dòng)勢(shì)與外部電路有關(guān)B．電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)C．電源的電動(dòng)勢(shì)越大意味著電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)D．由電動(dòng)勢(shì)公式可知，非靜電力做功越多電動(dòng)勢(shì)就越大【答案】C【詳解】A．電動(dòng)勢(shì)是電源自身的屬性，與外電路無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位相同，但物理意義不同，是兩個(gè)不同的物理量，故B錯(cuò)誤；C．電源的電動(dòng)勢(shì)越大意味著電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)，故C正確；D．電動(dòng)勢(shì)的物理意義是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量，非靜電力把單位正電荷從負(fù)極移到正極做功越多，則電動(dòng)勢(shì)越大，故D錯(cuò)誤。故選C。18．（多選）（22-23高二上·江西贛州·期末）物理思想方法是高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，等效替代法在處理許多問題時(shí)可以帶來(lái)很大方便。電源的兩個(gè)重要參數(shù)分別是電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，我們已經(jīng)知道電源電動(dòng)勢(shì)數(shù)值上等于電源的開路電壓，如圖甲所示，如果我們?cè)陔娫磧啥薓、N之間接上一個(gè)理想電壓表，則理想電壓表測(cè)得的數(shù)值就是電動(dòng)勢(shì)大??；如果在電源兩端M、N之間接上一個(gè)理想電流表，則理想電流表測(cè)得的就是短路電流；而理想電壓表與理想電流表讀數(shù)之比為電源內(nèi)阻?，F(xiàn)有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值為R的定值電阻，將它們串聯(lián)或并聯(lián)組成的系統(tǒng)視為一個(gè)新的等效電源，如圖乙和丙中虛線框所示。設(shè)虛線框內(nèi)電路的等效電源的電動(dòng)勢(shì)為，等效內(nèi)電阻為，試根據(jù)以上信息，判斷下列說(shuō)法中正確的是（）A．乙圖中的， B．乙圖中的，C．丙圖中的， D．丙圖中的，【答案】AD【詳解】AB．對(duì)于圖乙，當(dāng)M、N間斷開時(shí)，電路中無(wú)電流，此時(shí)M、N兩端電壓為等效電源的電動(dòng)勢(shì)，即E'=E-0×（R+r）=E當(dāng)M、N間短路時(shí)，短路電流為則等效電源內(nèi)阻為，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．對(duì)于圖丙，當(dāng)M、N間斷開時(shí)，此時(shí)M、N兩端電壓為等效電源的電動(dòng)勢(shì)，即當(dāng)M、N間短路時(shí)，R被短路，短路電流為則等效電源內(nèi)阻為，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD?？键c(diǎn)2：判斷電源內(nèi)部帶點(diǎn)粒子移動(dòng)方向和能量轉(zhuǎn)化19．（23-24高二上·廣東廣州·期末）鋰電池以碳材料為負(fù)極，以含鋰的化合物為正極。鋰電池在充電和工作時(shí)主要依靠鋰離子（Li＋）在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。如圖為鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，某過(guò)程中Li＋從負(fù)極通過(guò)隔膜返回正極。鋰電池的電動(dòng)勢(shì)為3.7V，工作電流為1A，則（）

A．電源的路端電壓為3.7V B．此過(guò)程電池處于充電狀態(tài)C．電路中單位時(shí)間內(nèi)非靜電力做的功為3.7J D．電池中電荷量的單位通常標(biāo)識(shí)為“”【答案】C【詳解】A．由于存在一定的內(nèi)電壓，所以電源的路端電壓小于鋰電池的電動(dòng)勢(shì)，則電源的路端電壓小于3.7V，故A錯(cuò)誤；B．電池在放電狀態(tài)下，在電源內(nèi)部正電荷應(yīng)該由負(fù)極向正極移動(dòng)，而圖中狀態(tài)下帶正電的鋰離子（Li＋）從負(fù)極向正極移動(dòng)，可知電池處于放電狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．電路中單位時(shí)間內(nèi)非靜電力做的功為，故C正確；D．是能量單位，在電池中電荷量的單位通常表示為，故D錯(cuò)誤。故選C。20．（多選）（22-23高二上·天津津南·期末）如圖所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電，其等效電路如圖所示。在充電開始后的一段時(shí)間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，則時(shí)間t內(nèi)（）A．充電寶輸出的電功率為 B．手機(jī)電池內(nèi)阻C．手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為 D．手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為【答案】CD【詳解】A．充電寶的輸出電壓U、輸出電流I，則充電寶輸出的電功率為，故A錯(cuò)誤；B．手機(jī)電池內(nèi)阻，而，故B錯(cuò)誤；C．手機(jī)電池內(nèi)阻為r，電流I，根據(jù)焦耳定律，時(shí)間t內(nèi)，手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為，故C正確；D．根據(jù)能量守恒定律，手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為，故D正確。故選CD。清單05串并聯(lián)電路的特點(diǎn)考點(diǎn)1：動(dòng)態(tài)電路分析21．（23-24高二下·安徽黃山·期末）如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，V、A、、四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用U、I、、表示，下列判斷正確的是（）A．I減小，減小B．I增大，增大C．電壓表V的示數(shù)與電流表A示數(shù)之比不變D．電壓表的示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)的變化量之比保持不變【答案】D【詳解】AB．滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，電路總電阻減小，干路電流增大，則I增大，電源內(nèi)阻、定值電阻承擔(dān)電壓均增大，則增大，可知路端電壓減小，即減小，由于可知，減小，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律有，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，可知，電壓表V的示數(shù)與電流表A示數(shù)之比減小，故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述有，則有可知，電壓表的示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)的變化量之比保持不變，故D正確。故選D。22．（23-24高二下·安徽阜陽(yáng)·期末）如圖所示，M、N是兩塊水平放置的平行金屬板，為定值電阻，和為可變電阻，開關(guān)S閉合。質(zhì)量為m的帶正電荷的微粒從P點(diǎn)以水平速度射入金屬板間，沿曲線打在N板上的O點(diǎn)。若經(jīng)下列調(diào)整后，微粒仍從P點(diǎn)以水平速度射入，則關(guān)于微粒打在N板上的位置說(shuō)法正確的是（）A．?dāng)嚅_開關(guān)S，M極板稍微上移，粒子依然打在O點(diǎn)B．?dāng)嚅_開關(guān)S，N極板稍微下移，粒子打在O點(diǎn)右側(cè)C．保持開關(guān)S閉合，減小，粒子依然打在O點(diǎn)D．保持開關(guān)S閉合，增大，粒子打在O點(diǎn)右側(cè)【答案】AB【詳解】AB．設(shè)兩板間的電壓為U，兩板間的距離為d，粒子的電荷量為q，微粒從P點(diǎn)以水平速度射入金屬板間，沿曲線打在N板上的O點(diǎn)，則根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為，方向垂直于板向下斷開開關(guān)，平行板帶電量不變，平行板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為結(jié)合，，可得電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故加速度不變，M極板稍微上移，不會(huì)影響離子的運(yùn)動(dòng)，故還打在O點(diǎn)；N極板稍微下移，粒子在豎直方向運(yùn)動(dòng)的位移增大，由可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間增大，沿平行板方向運(yùn)動(dòng)的位移變大，粒子打在O點(diǎn)的右側(cè)，故AB正確；C．保持開關(guān)S閉合，由串并聯(lián)電壓關(guān)系可知，R0兩端的電壓為減小，U將增大，電容器兩端的電壓增大，粒子向下運(yùn)動(dòng)的加速度減小，由可知粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，沿平行板方向運(yùn)動(dòng)的位移變大，故粒子打在O點(diǎn)右側(cè)，故C錯(cuò)誤；D．保持開關(guān)S閉合，增大R2，不會(huì)影響電阻R0兩端的電壓，故粒子打在O點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選AB。考點(diǎn)2：故障電路分析23．（23-24高二上·北京海淀·期中）如圖是“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個(gè)位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時(shí)，電壓表有示數(shù)；試觸d時(shí)，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則下面選項(xiàng)中正確的是（

）A．導(dǎo)線斷路 B．滑動(dòng)變阻器斷路 C．導(dǎo)線斷路 D．滑動(dòng)變阻器短路【答案】C【詳解】在實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)，說(shuō)明在電路中有斷路的地方。在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個(gè)位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時(shí)，電壓表有示數(shù)；試觸d時(shí)，電壓表沒有示數(shù)，則說(shuō)明導(dǎo)線cd斷路，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。24．（多選）（23-24高二上·山東菏澤·期中）如圖所示，燈泡A、B都能正常發(fā)光，由于電路中發(fā)生故障，導(dǎo)致兩個(gè)燈泡都變亮，可能的原因是（）A．?dāng)嗦?B．?dāng)嗦?C．?dāng)嗦?D．短路【答案】AD【詳解】A．若斷路，則外電路總電阻增大，路端電壓增大，總電流減小，兩端電壓減小，兩燈泡的電壓均增大，兩個(gè)燈泡都變亮，故A正確；BC．若斷路，則外電路總電阻增大，路端電壓增大，總電流減小，兩端電壓減小，兩端電壓增大，流過(guò)的電流增大，則流過(guò)B燈的電流和的電流之和減小，由于B燈和的電阻比不變，則流過(guò)B燈的電流和的電流均減小，則B燈變暗，同理可知，若斷路，A燈變暗，故BC錯(cuò)誤；D．若短路，則外電阻減小，總電流增大，由于除之外其它電阻的串并聯(lián)情況不變，則各支路的電流均變大，即流過(guò)兩燈泡的電流均變大，則兩個(gè)燈泡都變亮，故D正確。故選AD?？键c(diǎn)3：含容電路的分析25．（23-24高二上·湖北孝感·期末）在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)時(shí)，關(guān)于燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是（）A．L變暗，Q增多 B．L變暗，Q減少C．L變亮，Q增多 D．L變亮，Q減少【答案】C【詳解】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，由閉合電路歐姆定律得知，干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，燈L變亮，通過(guò)燈L的電流增大，而干路電流又減小，則通過(guò)的電流減小，兩端的電壓減小，故滑動(dòng)變阻器兩端的電壓增大，電容器所帶電荷量Q增大。故選C。26．（23-24高二下·江西九江·期中）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)20V、內(nèi)阻3Ω，定值電阻、、滑功變阻器可調(diào)節(jié)范圍0~10Ω，一對(duì)邊長(zhǎng)的正方形金屬板水平放置，板間距。閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后一質(zhì)量、電荷量的帶電微粒，從兩金屬板左側(cè)中點(diǎn)以速度沿平行于金屬板方向射入電場(chǎng)。不考慮空氣阻力，重力加速度（1）若微粒沿直線射出電場(chǎng)，求此時(shí)兩金屬板間電壓和滑動(dòng)變阻器連入電路部分電阻；（2）為使微粒能夠射出金屬板間電場(chǎng)區(qū)域，求滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)范圍?！敬鸢浮浚?）2V；2Ω；（2）【詳解】（1）微粒沿直線射出電場(chǎng)，則由平衡可知，解得回路的電流滑動(dòng)變阻器連入電路部分電阻（2）若粒子從上極板右側(cè)射出，則，，其中聯(lián)立解得U1=4V，若粒子從下極板右側(cè)射出，則，，其中聯(lián)立解得U2=0V，則滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)范圍。清單06閉合電路的歐姆定律考點(diǎn)1：電源的U—I圖像27．（23-24高二上·安徽滁州·期末）自1957年蘇聯(lián)成功發(fā)射首顆人造衛(wèi)星以來(lái)，截至2023年10月底，全球有近9500個(gè)航天器在軌工作，而這其中90%的發(fā)電比例都來(lái)源于太陽(yáng)能電池，因此太陽(yáng)能電池為人類探索浩瀚星空插上了一雙強(qiáng)勁的“翅膀”。如圖所示，曲線I為某太陽(yáng)能電池在一定光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像，直線II是某定值電阻的圖像，M為曲線I和直線II的交點(diǎn)，M點(diǎn)坐標(biāo)為。過(guò)M點(diǎn)作曲線I的切線，分別與坐標(biāo)軸相交于、?，F(xiàn)將該電池和定值電阻組成閉合回路，保持上述光照強(qiáng)度照射時(shí)，下列計(jì)算式正確的是（）A．電池的電動(dòng)勢(shì)為 B．此時(shí)電池的內(nèi)阻為C．電源的輸出功率為 D．電源的效率為【答案】D【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律由題圖可得時(shí)，可得電池的電動(dòng)勢(shì)為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)兩圖線交點(diǎn)可知此時(shí)閉合回路的路端電壓，電流為，由解得此時(shí)電池的內(nèi)阻為注意內(nèi)阻并不等于曲線I在M點(diǎn)切線的斜率絕對(duì)值，故B錯(cuò)誤；C．此回路電源的輸出功率為故C錯(cuò)誤；D．此回路電源的效率為故D正確；故選D?！驹u(píng)析】本題考查了閉合電路歐姆定律與圖像的綜合問題。注意當(dāng)電源的內(nèi)阻不恒定時(shí)，即電源的圖像為曲線時(shí)，其圖像的切線的斜率絕對(duì)值不等于電源的內(nèi)阻。28．（多選）（23-24高二下·河南漯河·期末）如圖所示，直線、分別是電源與電源的路端電壓隨輸出電流變化的圖線，曲線是一個(gè)小燈泡的圖線。曲線與直線、相交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、。如果把該小燈泡分別與電源電源單獨(dú)連接，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電源與電源的內(nèi)阻之比是B．電源與電源的電動(dòng)勢(shì)之比是C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是【答案】BC【詳解】AB．由閉合電路歐姆定律可知，在電源的圖像中，圖像的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)、斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)電阻，可知電源1、電源2的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻分別為，，則電源1、電源2的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻之比分別為，，故A錯(cuò)誤、B正確；CD．燈泡伏安特性曲線與電源的伏安特性曲線的交點(diǎn)即為燈泡與這電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，則連接電源1時(shí)有，連接電源2時(shí)有，則在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比與消耗的功率之比分別為，，故C正確、D錯(cuò)誤。故選BC。考點(diǎn)2：電源的最大輸出功率和條件29．（23-24高二上·浙江杭州·期中）如圖所示的電路中，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，滑動(dòng)變阻器R的阻值可以從零連續(xù)增大到，定值電阻的阻值范圍為，則下列結(jié)論正確的是（）A．外電路消耗的最大功率為 B．R消耗的最大功率可能為C．當(dāng)時(shí)，r消耗的功率最小 D．當(dāng)時(shí)，消耗的功率最大【答案】A【詳解】A．當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)外電路消耗的功率最大，但是由于，則只有當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的阻值為零時(shí)，外電路消耗的功率最大，最大值為，選項(xiàng)A正確；B．將R1等效為電源的內(nèi)阻，則當(dāng)時(shí)R消耗的功率最大，此時(shí)最大功率為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．當(dāng)內(nèi)阻r消耗的功率最小時(shí)，電路的電流最小，此時(shí)電路總電阻最大，此時(shí)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)消耗的功率最大時(shí)，此時(shí)電路的總電流最大，此時(shí)總電阻最小，即此時(shí)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。30．（多選）（23-24高二下·河南焦作·期末）如圖1所示，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r恒定，定值電阻，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω。閉合S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由a滑至b時(shí)，R上消耗的功率P隨接入電路電阻的變化關(guān)系如圖2所示，則（）A．電動(dòng)勢(shì) B．內(nèi)阻 C．時(shí)，R一定為3Ω D．時(shí)，R可能為12Ω【答案】BD【詳解】AB．將看成電源內(nèi)阻的一部分，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的阻值等于等效電源的內(nèi)阻時(shí)，R上消耗的功率最大，即，解得內(nèi)阻R上消耗的最大功率為，解得電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)時(shí)，則，解得或，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。一、單選題1．（23-24高二上·安徽宣城·期末）如圖，一段通電直導(dǎo)線的橫截面積為S，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻率為ρ，單位體積內(nèi)自由電子個(gè)數(shù)為n，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的速率為v，電子的電荷量為e。則下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)直導(dǎo)線的電流為B．通電直導(dǎo)線的電阻為C．導(dǎo)體棒兩端的電壓為D．一電子從直導(dǎo)線右端運(yùn)動(dòng)到左端的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)該電子做的功為【答案】C【詳解】A．時(shí)間t內(nèi)通過(guò)某一截面的電荷量q=nevtS由，可得，故A錯(cuò)誤；B．通電直導(dǎo)線的電阻，故B錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體棒兩端的電壓U=IR，解得，故C正確；D．電子從直導(dǎo)線右端運(yùn)動(dòng)到左端過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)該電子做的功，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（23-24高二上·河南·期末）北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是半徑為R的圓形軌道，當(dāng)環(huán)中電子以光速的沿環(huán)運(yùn)動(dòng)而形成I的等效電流時(shí)，環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為（已知光速為c，電子電荷量為e）（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】電子在圓形軌道運(yùn)動(dòng)的周期為根據(jù)電流定義式可得聯(lián)立可得環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為故選D。3．（2024·廣西·高考真題）將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體、無(wú)縫連接成一段導(dǎo)體，總長(zhǎng)度為1.00m，接入圖甲電路。閉合開關(guān)S，滑片P從M端滑到N端，理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動(dòng)距離x的變化關(guān)系如圖乙，則導(dǎo)體、的電阻率之比約為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)電阻定律根據(jù)歐姆定律整理可得結(jié)合題圖可知導(dǎo)體、的電阻率之比故選B。4．（23-24高二上·山東濟(jì)寧·階段練習(xí)）甲、乙為不同材料制成的兩個(gè)長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)電板，長(zhǎng)、寬、高均分別為a、b、c，其中a＞b＞c，如圖，它們的外形完全相同?，F(xiàn)將甲、乙兩金屬導(dǎo)電板按下圖兩種方式接入同一電源時(shí)，若回路中的電流相同，那么甲、乙兩金屬導(dǎo)電板的電阻率之比為（）

A． B． C． D．【答案】A【詳解】甲、乙兩金屬導(dǎo)電板按下圖兩種方式接入同一電源時(shí)，若回路中的電流相同，則由歐姆定律可知甲、乙兩金屬導(dǎo)電板的電阻相等，根據(jù)電阻決定式有則可得電阻率為甲、乙兩金屬導(dǎo)電板的電阻率之比為故選A。5．（23-24高二上·廣西南寧·期末）如圖是某電路的一部分，其中、、、、，那么，電流表測(cè)得的電流為（）A．，方向向左B．，方向向左C．，方向向右 D．，方向向右【答案】A【詳解】?jī)啥说碾妷簝啥说碾妷鹤蠖说碾妱?shì)與的左端電勢(shì)相等，因，則右端的電勢(shì)低于右端的電勢(shì)，兩端的電壓通過(guò)的電流上端電勢(shì)低，下端電勢(shì)高，電流方向由下向上，因此用節(jié)點(diǎn)法可知通過(guò)電流表的電流方向向左，設(shè)電流表的示數(shù)為，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的電流，即故電流表的示數(shù)為0.2A，方向向左。故選A。6．（23-24高二上·新疆烏魯木齊·期末）如圖所示的U-I圖像中，直線I為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知（）A．電源的輸出電壓為2V B．電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5ΩC．電源的輸出功率為3.0W D．電源的效率為60%【答案】B【詳解】A．由圖可知交點(diǎn)為電阻R接在這個(gè)電源上工作電壓值，電流值，所以電源的輸出電壓為，A錯(cuò)誤；B．由圖Ⅰ可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻，B正確；C．電源的輸出功率為，C錯(cuò)誤；D．電源的效率為，D錯(cuò)誤；故選B。7．（23-24高二上·安徽亳州·期末）如圖所示為額定電壓為2.5V小燈泡的伏安特性曲線。將該小燈泡與阻值為9Ω的定值電阻串聯(lián)接在電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1的電源兩端，下列說(shuō)法中正確的是（）A．小燈泡在額定電壓下的電阻值約為8.3 B．小燈泡的電阻值會(huì)隨其兩端電壓的升高而減小C．小燈泡的實(shí)際功率約為0.75W D．此時(shí)小燈泡的電阻為10【答案】A【詳解】A．根據(jù)圖像可知額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.3A，則小燈泡在額定電壓下的電阻值約為故A正確；B．圖像上每一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)所連接的割線斜率表示電阻的倒數(shù)，此斜率隨其兩端電壓的升高逐漸減小，表示小燈泡的電阻值會(huì)隨其兩端電壓的升高而增大，故B錯(cuò)誤；CD．小燈泡與阻值為9Ω的定值電阻串聯(lián)接在電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1的電源兩端，看成等效電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝3V，而等效內(nèi)阻為作出等效電源的圖像如圖所示可讀出工作點(diǎn)的電壓為，則小燈泡的實(shí)際功率約為此時(shí)小燈泡的電阻為CD錯(cuò)誤。故選A。8．（23-24高二下·安徽宣城·期末）如圖所示，電表均為理想電表，電源內(nèi)阻的大小為r，兩燈泡的電阻均為2r。閉合開關(guān)，此時(shí)，兩燈泡正常發(fā)光。將滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，電壓表、示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別、，電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為，則（

）

A．燈泡變亮，燈泡變暗B．和的示數(shù)都減小C．始終保持與的比值是與的比值的2倍D．電源輸出功率變大，效率增大【答案】C【詳解】電路可簡(jiǎn)化為如圖所示電路

A．將滑片向上滑動(dòng)，電路中的總電阻減小，總電流增大，通過(guò)兩串聯(lián)燈泡的電流始終一樣且增大，兩燈泡逐漸變亮，故A錯(cuò)誤；B．電壓表測(cè)量的是路端電壓，電壓表測(cè)量的是燈泡L1兩端的電壓，因?yàn)榭傠娏髟龃?，所以的示?shù)增大，的示數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，，，則與的比值是與的比值的2倍，故C正確；D．當(dāng)外電路電阻越接近電源內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率越大，滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，外電阻與電源內(nèi)阻相差越來(lái)越小，電源輸出功率變大，電源的效率，由于外電阻減小，則效率減小，故D錯(cuò)誤；故選C。9．（23-24高二上·陜西寶雞·期末）在如圖所示的電路中，開關(guān)閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，理想電壓表讀數(shù)減小和理想電流表的讀數(shù)增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障（）A．短路 B．短路 C．短路 D．?dāng)嗦贰敬鸢浮緿【詳解】A．