（浙江选考）2021版新高考物理一轮复习 9 第七章 恒定电流 1 第1节 部分电路及其规律教学案

第七章 恒定电流知识内容考试要求真题统计2016.102017.42017.112018.42018.112019.42020.11.电源和电流c111812.电动势c183.欧姆定律、ui图象及iu图象c1884.串联电路和并联电路c5.焦耳定律c116.导体的电阻c9181867.闭合电路的欧姆定律d22188.多用电表的原理a1818实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线1818实验：探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系实验：练习使用多用电表实验：测定电池的电动势和内阻18第1节部分电路及其规律【基础梳理】【自我诊断】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qi2rt适用于任何电路中电热的计算()提示：定向安培(安)正电荷ainqsv正比反比金属导体对电流阻碍作用越大欧姆正比反比r导电性能增大减小电场力wquiut快慢热量qi2rtpi2r,(6)公式piu只适用于纯电阻电路中电功率的计算()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)做一做有三个用电器，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“220v60w”，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，只有选项b正确想一想电动机正常工作时，电功率大于热功率，当电动机通电卡住不转时，则电功率与热功率满足什么关系？为什么？提示：相等，电动机通电卡住不转时相当于一个发热的纯电阻，故电功率与热功率相等.对电阻定律和欧姆定律的理解和应用【题组过关】1(20194月浙江选考)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为r1，两端电压为u1，流过的电流为i1；电动机的内电阻为r2，两端电压为u2，流过的电流为i2.则()ai1c.d.解析：选d.电动机和小电珠串联接入电路，故i1i2，a错误；电动机是非纯电阻用电器，满足i2，小电珠是纯电阻用电器，满足i1，又i1i2，故，可得，d正确2(20201月浙江选考)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱()a通过的电流增大b两端的电压增大c阻值增大为原来的1.2倍d电功率增大为原来的1.44倍答案：b1r是比值法定义电阻的定义式，导体的电阻r由导体本身的性质决定，不是由u和i决定的对于某一导体，它的电阻r不变，它的电压u和电流i成正比2i是欧姆定律的数学表达式，它反映了导体中电流与电压、电阻的比例关系常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路)3欧姆定律并不适用于所有的导电现象除金属外，对电解液导电也是适用的，但对气体导电以及含有电动机、电解槽等的电路就不适用了4两个公式的区别公式rr适用条件(1)金属、电解液(2)纯电阻电路导电材料字母含义u：导体两端电压i：通过导体的电流：材料电阻率l：沿电流方向导体的长度s：垂直电流方向导体的横截面积公式含义反映了r的大小，不能说ru、rr的决定式，r由、l、s共同决定对伏安特性曲线的理解【知识提炼】1伏安特性曲线即iu图线，横轴表示电压，纵轴表示电流，图线反映了电流随电压变化的规律2线性元件的iu图象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数，线性元件的ui图象也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表示电阻，要加以区别如图所示，在图甲中r2r1，图乙中r2r1.3非线性元件的iu图线是曲线时，导体电阻rn，即电阻等于图线上点(un，in)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，如图丙【典题例析】(2020温州月考)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，则下列说法中不正确的是()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rc对应p点，小灯泡的电阻为rd对应p点，小灯泡的功率为图中矩形pqom所围面积的大小解析由于灯泡的电阻在图线上的每一点都是r，由图线不难看出，随电压的增大，电流的增加变得越发缓慢(iu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pui，所以d正确答案c(多选)(2020金华调研)某导体中的电流i随其两端电压u的变化如图所示，则下列说法中正确的是()a加5v电压时，导体的电阻为0.2b加12v电压时，导体的电阻为8c随着电压的增大，导体的电阻不断增大d随着电压的增大，导体的电阻不断减小解析：选bc.加5v的电压时，电流为1.0a，则由欧姆定律可知，r5，故a错误；加12v的电压时，电流为1.5a，则可得电阻为：r8，故b正确；由题图可知，随电压的增大，图象中的点与坐标原点的连线的斜率减小，则可知导体的电阻越来越大，故c正确，d错误电路中的电功与电热【知识提炼】1纯电阻电路与非纯电阻电路的比较2电动机的三个功率及关系输入功率电动机的总功率p总p入ui输出功率电动机的有用功的功率，也叫机械功率热功率电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率p热i2r三者关系p总p出p热效率100%100%特别说明正常工作的电动机是非纯电阻元件电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻元件【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rb电动机的内阻为rc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，eii2rkmgv，所以电动机的内阻为r，选项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pei将变大，选项c正确，d错误答案bc【题组过关】1如表为某电热水壶铭牌上的一部分内容，根据表中的信息，可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为()型号df938额定功率900w额定电压220v额定容量1.2la6.8ab4.1ac1.2ad0.24a解析：选b.由铭牌读出电热水壶额定功率为p900w，额定电压为u220v；由pui得，通过电热水壶额定电流为：ia4.1a.2(2020浙江严州仿真测试)电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能这一功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能例如小明家的一台34寸彩色电视机的待机功率大约是10w，假如他家电视机平均每天开机4h，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源试估算小明家一年(365天)中因这台电视机待机浪费的电能()a2.6108jb2.6107jc3.2108jd5.3107j解析：选a.电视机每天待机消耗的电能为w0pt0.01kw(24h4h)0.2kwh，每年消耗的电能为w365w03650.2kwh73kwh2.628108j；故选a. 随堂检测1(201711月浙江选考)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为()电器消耗功率/w工作时间/h电茶壶20001空调12003电视机1002节能灯164路由器924a.6.1103wb6.1103jc2.2104wd2.2107j答案：d2(2020舟山质检)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.b3rc.dr解析：选d.根据电阻定律r，在拉伸过程中电阻丝的体积不变，当长度变为原来的3倍后，横截面积变为原来的，所以r9r，平分成3段后，每段的电阻为3r，故根据并联电路规律可得并联后的电阻为，解得r并r，故选项d正确3欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且abc，电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是()解析：选a.由电阻的决定式可知，a中电阻ra；b中电阻rb；c中电阻rc；d中电阻rd，故电阻最小的为a.4两个电阻r1、r2(r1r2)组成的如图所示的四种电路，其中电路总阻值最小的是()解析：选b.两个电阻串联时，总电阻最大，故a错误；两个电阻并联时，总电阻最小，故b正确；只连接电阻r1时的电阻大于两个电阻并联的总阻值，故c错误；只连接电阻r2时的电阻大于两个电阻并联的总阻值，故d错误5.(2020绍兴调研)r1、r2的伏安特性曲线如图所示下列说法正确的是()ar1、r2并联后的总电阻的伏安特性曲线在区域br1、r2并联后的总电阻的伏安特性曲线在区域cr1、r2串联后的总电阻的伏安特性曲线在区域dr1、r2串联后的总电阻的伏安特性曲线在区域解析：选a.在iu图象中，图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数，由图可知电阻r1的阻值较大，电阻r2的阻值较小r1、r2并联后的总电阻小于任意一个电阻值，所以伏安特性曲线在电阻值比较小的区，故a正确，b错误；若将两电阻串联后接入电路，由于串联后的总电阻大于任意一个电阻，所以r1、r2串联后的总电阻的伏安特性曲线在电阻值比较大的区域，故c、d错误 课后达标一、选择题1如图所示是某一电器的铭牌从铭牌上的信息可推断该铭牌对应的电器可能是()答案：a2(201610月浙江选考)如图为一种服务型机器人，其额定功率为48w，额定工作电压为24v机器人的锂电池容量为20ah.则机器人()a额定工作电流为20ab充满电后最长工作时间为2hc电池充满电后总电量为7.2104cd以额定电流工作时每秒消耗能量为20j答案：c3现象一：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮；现象二：在插上电炉等大功率电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上亮了起来下列说法正确的是()a现象一是因为夜深人静时，周围比较黑，突显出灯光特别明亮b现象二是因为电炉等大功率电器的电阻都比较大引起的c两个现象都可以用电阻定律r来解释d两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释解析：选d.由于大多数用电器都是并联的，当傍晚用电多的时候或者插上电炉等功率大的用电器时，干路上的总电流会变大，这时候导线上的电压损失就会增加，当变压器输出电压一定的情况下，会使得用户得到的电压减小，所以电灯就会发暗；而当夜深人静时用户用电器减少或者拔掉电炉等功率大的用电器时，干路上的总电流会减小，这时候导线上的电压损失就会减小，用户得到的电压增大，所以电灯就会明亮，因此两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释，故d正确，a、b、c错误4.(2020浙江十校联考)在如图所示电路中，ab为粗细均匀、长为l的电阻丝，以a、b上各点相对a点的电压为纵坐标，各点离a点的距离x为横坐标，则u随x变化的图线应为()答案：a5.(2020台州质检)电位器是变阻器的一种如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是()a连接a、b使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮b连接a、c使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮c连接a、c使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗d连接b、c使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮解析：选d.根据电位器结构和连接可知：连接a、b使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，a错误；同理，d正确；连接a、c时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故b、c错误6把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d，乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足()a.1b.c.d.2解析：选c.由电阻定律r甲4，r乙2，p甲，p乙，要使p甲p乙，即，2，故.7led灯已逐渐走入千家万户，与普通光源相比，led灯更节能环保，发光时发热量极低；实验小组研究图甲所示的某种led灯得到如图乙所示的ui图线，这种led灯工作时需要达到开启电压u0，当达到开启电压，灯亮后，即使电压升高很大，电流只略有增大，因此led灯普遍使用的是恒流电源现测得此led灯工作时电流为i1，其两端电压为u1，下列说法正确的是()aled灯为线性元件bled灯为纯电阻元件cled灯在p点工作时其电阻rp在数值上等于过p点的切线的斜率dled灯在p点工作时其功率为ppu1i1答案：d8用电动势为e、内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为r的电动机供电，电动机正常工作后，测得通过的电流为i、电动机两端的电压为u，则()a电路中电流ib在时间t内，电池组消耗的化学能为ietc在时间t内，电动机输出的机械能是ieti2rtd以上说法都不对解析：选b.当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，i，故a错误由电源定义知在时间t内，电池组消耗的化学能为iet，b正确；电动机的输出功率是机械功率，根据能量守恒定律得，p出p电p热uii2r，在时间t内，电动机输出的机械能是iuti2rt，故c、d错误9(2020绍兴质检)电话的话筒可以把声音信号转换为电流信号碳精话筒的结构如图所示，碳精盘和振动膜之间充满了接触不紧密的碳粒声音使振动膜振动，改变碳粒接触的紧密程度，可改变电路中电流的大小对此，以下说法正确的是()a如果声波的频率越高，则电路中的电流越大b如果声波的频率越高，则电路中的电流越小c如果声波的振幅越高，则电路中的电流越大d如果声波的振幅越高，则电路中的电流越小解析：选c.改变碳粒接触的紧密程度，实际上改变的是其电阻，接触越紧密，电阻越小而声波的振幅越高，则碳粒接触的程度越紧密10(2020嘉兴高二期中)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3c，消耗的电能为0.9j为在相同时间内使0.6c的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()a3v1.8jb3v3.6jc6v1.8jd6v3.6j解析：选d.设两次加在电阻r上的电压分别为u1和u2，通电的时间都为t.由公式w1u1q1和w1t可得：u13v，0.1.再由w2u2q2和w2t可得：u26v，w23.6j，故d正确11小李家的房子装修，买了一卷规格为“100m、4mm2”的铜导线(已知铜的电阻率为1.7108m)，用来安装一路专线，对额定电压为220v，额定功率为2.0kw的空调供电实际上只用去了一半导线，如果空调能够正常工作时，估算导线上损失的电压约为()a1.9vb0.19vc2.5vd0.25v答案：a12(2020宁波质检)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路调节滑动变阻器r并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50a和2.0v重新调节r并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0a和24.0v则这台电动机正常运转时输出功率为()a32wb44wc47wd48w解析：选a.当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r，代入数据得r4，重新调节r并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为puii2r，代入数据得p32w，b、c、d错误，a正确13如图所示，某品牌电动汽车电池储存的电能为60kwh，充电时，直流充电桩的充电电压为400v，充电时间为4.5h，充电效率为95%.汽车以v108km/h的速度在高速公路匀速行驶时，输出功率为15kw，转化成机械能的效率为90%，则()a充电电流约为33ab匀速行驶距离可达432kmc匀速行驶时每秒钟消耗电能为1.5104jd匀速行驶时所受阻力为500n解析：选d.电能e60kwh6104wh，由wuit可知，充电电流ia35a，故a错误；汽车能匀速行驶的时间th3.6h，故汽车匀速行驶的最大距离为xvt1083.6km388.8km，故b错误；匀速行驶时每秒钟输出的机械能wpt151031j1.5104j，因消耗的电能中有一部分转化为内能，故消耗的电能一定大于1.5104j，故c错误；匀速行驶时，v108km/h30m/s，ff，由pfvfv，可得fn500n，故d正确14在杭州湾入海口，有亚洲第一座大型海上风电场东海大桥海上风电场，该风电场有58台风机，风机叶轮直径91m，总装机容量约200兆瓦，所生产的绿色电能，相当于为海减少了20万辆小轿车产生的碳污染已知空气密度为1.29kg/m3，假设风能转成电能的效率为50%，则杭州湾海域的平均风速约为()a1m/sb4m/sc7m/sd10m/s解析：选c.以叶片长l为半径的圆面积sl2，在时间t内通过的位移xvt，该体积风的动能为esxv2l2vtv2，转化效率为50%，功率公式p，该风力发电机发出的电功率的数学表达式为pl2v3，代入数据，得v7m/s，故a、b、d错误，c正确15新能源汽车发展得如火如荼，大家正在争论锂电池和燃料电池的时候，已经有人开始着手太阳能汽车的研发近日，荷兰的一家公司表示首批太阳能汽车tellalux将于2019年末发售已知该太阳能汽车质量仅约为360kg，输出功率为1440w，安装有约为6m2的太阳能电池板和蓄能电池，在有效光照下，该电池板单位面积输出功率为30w/m2.现有一驾驶员质量为70kg，汽车最大行驶速度为125km/h，汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，下列说法正确的是()a以恒定功率启动时的加速度大小约为0.3m/s2b以最大速度行驶时的牵引力大小约为11.5nc保持最大速度行驶1h至少需要有效光照12hd仅使用太阳能电池板提供的功率可获得12.3m/s的最大行驶速度答案：d16如图所示，学校为创建绿色校园改装了一批太阳能路灯，太阳能路灯技术参数如下：太阳能电池组件(太阳能单晶硅光电转换效率为18%，得到的电池功率为100w)；免维护蓄电池(60250ah/12v，充电效率为80%)；照明时间(412h可根据需要任意调节，阴雨天可连续工作57d)；光控时led照明恒流输出功率(1560w)；其他辅助系统组成部分结合上述数据，下列说法不正确的是()a太阳照射2h，光电系统可吸收太阳能为4.0106jbled照明5h，照明时恒流最多输出电能为1.08106jc利用太阳能电池给蓄电池充电，充满需要的最长时间为30hd利用免维护蓄电池给60w的led供电，最长时间约为50h解析：选c.光电转换电池功率为100w，2小时可吸收的太阳能为1002360018%j4.0106j，a正确；led照明5小时，恒流输出的最多电能为6053600j1.08106j，b正确；利用太阳能电池给蓄电池充电，充满需要的最长时间t1225010080%h37.5h，c错误；利用免维护蓄电池给60w的led供电，最长时间为2501260h50h，d正确17智能扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能自动在房间内完成地板清理工作，现今已慢慢普及，成为现代家庭的常用家电产品如图为某款智能扫地机器人，其参数见表格，工作时将电池内部化学能转化为电能的效率为60%.下列说法中正确的是()产品名称尘盒容量0.3l清扫路线自由式液晶显示有电池容量5000mah充电器输出直流24v/1000ma噪音60db额定功率40w行走速度