物理选修3-1第二章练习

1、第二章恒定电流第1节电源和电流1电源的作用是使电路两端维持一定的电势差，从而使电路中保持持续的电流2导线中的电场是沿导线切线方向的恒定电场，在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用3形成电流的条件(1)电路中存在自由电荷；(2)电路两端存在持续的电势差4电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向(1)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反(2)恒定电流：方向和大小都不随时间变化的电流5设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在

2、时间t内通过某一横截面积的自由电子数为nSvt；若电子的电荷量为e，那么在时间t内，通过某一横截面积的电荷量为enSvt；若导体中的电流为I，则电子定向移动的速率为.6下列说法中正确的是()A导体中只要电荷运动就形成电流B在国际单位制中，电流的单位是AC电流有方向，它是一个矢量D任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在答案B解析自由电荷定向移动才形成电流，故选项A错误形成电流的条件是导体两端保持有一定的电势差，且必须是导体，故选项D错误电流有方向，但它是标量，故选项C错误正确选项为B.7以下说法中正确的是()A只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B金属导体内的持续电流是自由电子在导体

3、内的电场力作用下形成的C单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大D在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了答案BC解析自由电子在电场力作用下才定向移动，定向移动时热运动也同时进行【概念规律练】知识点一导线中的电场1导线中恒定电场的建立过程：在电源正、负极之间接入导线后，_使得导体中的电荷积累，从而产生_，合电场逐渐趋于与导线_，当不再有新的(更多)电荷积累，最后合电场与导线处处_，且不再变化，导线中电荷沿电场(导线)移动形成_，运动电荷的分布不随时间改变，形成一种_平衡，这两种电荷形成的合电场叫_答案电源的静电场附加电场平行平行恒定电流动态恒定电场解析导线中的电场是两

4、部分电场共同贡献的结果首先电源电场使电子沿导线移动，并向导线某一侧聚集，从而产生附加电场当两个电场达到动态平衡时，导线内只存在和导线平行的电场线，即形成恒定电场2关于导线中的电场，下列说法正确的是()A导线内的电场线可以与导线相交B导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积的电荷形成的电场E叠加的结果C导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D导线中的电场是静电场的一种答案B解析导线内的电场线与导线是平行的，故A错；导线中的电场是电源电场和导线侧面的堆积电荷形成的电场叠加而成的，故B对；导线内电场不为零，不是静电平衡状态，导线中的电场是恒定电场，并非静电场的一种，故C、D错知识点

5、二电流3关于电流的方向，下列描述正确的是()A规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向D在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流答案AC解析规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故A对，B错；金属导体中定向移动的是自由电子，电子带负电，故电子运动的方向与电流的方向相反，C对；在电解液中，正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，但有电流，电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值，D错点评(1) 导体内电荷的无规则运动与电荷的定向移动不是一回事，导体两端存在电势差时

6、，导体内的电荷才会定向移动，但电荷的无规则运动是不需要条件的(2)电流是描述电流强弱的物理量，它有方向，但是个标量4某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个截面的电流是()A0 B0.8 A C1.6 A D3.2 A答案D解析电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2 s内通过某横截面的总电荷量应为q1.6×1019×2×1.0×1019 C1.6×

7、;1019×1×2.0×1019 C6.4 C由电流的定义式知：I A3.2 A点评电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，正电荷定向移动形成的电流与负电荷定向移动形成的电流是等效的，只不过负电荷定向移动形成的电流的方向与负电荷定向移动的方向相反而已知识点三电流的微观表达式5导体中电流I的表达式为InqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是()A导体运动的速率B电流传导的速率C电子热运动的速率D自由电荷定向移动的速率答案D解析从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量

8、、定向移动速率，还与导体的横截面积有关，故选D.电荷的定向移动形成电流，这个定向移动的速率就是电流微观表达式InqSv中的v.6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中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为()AnvSt Bnvt C. D.答案AC解析此题考查对电流公式Iq/t的理解及电流的微观表达式InqvS的理解在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线体积为vtS.又由于单位体积的导线中有n个自由电子，在t时间

9、内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvSt，故A正确由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为It，而电子的电荷量为q，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为，故C也正确点评电流的微观表达式InqSv，S为导体的横截面积，v为导体中自由电荷沿导体定向移动的速率，n为导体单位体积内的自由电荷数，从微观看，电流决定于导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速度，还与导体的横截面积有关【方法技巧练】用等效法求解电流7半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是()A若不变而使电荷量Q变为原

10、来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍B若电荷量Q不变而使变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍C若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大D若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小答案AB解析截取圆环的任一横截面S，如右图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T内，通过这个横截面的电荷量为Q，则有I又T，所以I由上式可知，选项A、B正确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，则其等效电流为多大？答案解析等效电流为电子沿圆周持续运动时产生的每经一个周期，通过圆周某点的电荷量为e.电子运动的周期T2r/v

11、，由Iq/t得Ie/Tve/(2r)方法点拨电荷的运动可以等效为电流，计算中可以选取一定时间(一般选一个周期)，此时间内通过截面的电荷量与时间的比值即为等效电流1关于电流的说法中正确的是()A根据Iq/t，可知I与q成正比B如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C电流有方向，电流是矢量D电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位答案D解析依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，显然选项A是错误的虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B也是错误的电流是标量，故选项C也

12、不对2下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是()A导线内部的电场就是电源所形成的电场B在静电平衡时，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部的电场不是稳定的C因为导体处于电源的电场中，所以导体内部的场强处处为零D导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的答案D解析导线内部的电场是电源和导线堆积电荷所形成的两部分电场的矢量和，稳定后不同于静电平衡(内部场强处处为零)，而是场强大小恒定，方向与导线切线一致，是一种动态的平衡，故A、B、C错3关于电源的作用，下列说法正确的是()A电源的作用是

13、能为电路持续地提供自由电荷B电源的作用是能直接释放电能C电源的作用就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D电源的作用就是使自由电荷运动起来答案BC解析电源的作用是能直接释放电能，就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，选项B、C正确4关于电流的方向，下列说法中正确的是()A电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板答案AD解析在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所

14、以A正确，B错误电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C错误电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板5关于电流，下列说法中正确的是()A通过导体截面的电荷量越多，电流越大B电子运动速率越大，电流越大C单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D因为电流有方向，所以电流是矢量答案C解析由I知q大，I不一定大，还要看t的大小，故A错由InqSv知，电子运动的速率v大，电流不一定大，电流还与n、S有关，另外电子无规则热运动速度很大，不能形成电流，故B错单位时间通过导线横截面的电荷量越多，电流越大，C对电流虽有方向但不是矢量，因合成遵循代数法则，故

15、D错6计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达阳极，则计数器中的电流为()A0 B2ne/t C3ne/t D4ne/t答案D解析I，故选D.7北京正负离子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速则在整个环中运行的电子数目为()A5×1011 个 B5×1019 个C1.0×1013 个 D1.0×103 个答案A解析由公式I，qNe，t得I，N5×1011个8有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体

16、横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是()A甲、乙两导体的电流相同B乙导体的电流是甲导体的两倍C乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等答案B9示波管中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为()A9.6×106 A B3×1013 AC4.8×106 A D3×106 A答案C10如图1所示，电解池内有一价离子的电解液，时间t内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下解释中正确的是()图1A正离子定向移动形成电流方向从AB，负离子

17、定向移动形成电流方向从BAB溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消C溶液内电流方向从A到B，电流ID溶液内电流方向从A到B，电流I 答案D解析正电荷定向移动方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，有正、负电荷反向经过同一截面时，I公式中q应该是正、负电荷电荷量绝对值之和故I，电流方向由A指向B，故选项D正确11一电子沿一圆周顺时针高速转动，周期为1010 s，则等效电流为_ A，方向为_方向(填“顺时针”或者“逆时针”)答案1.6×109逆时针解析电流方向的规定是正电荷移动的方向，与负电荷移动的方向相反根据电流的定义I1.6×109 A.12在某次闪电中，持续

18、时间为0.5 s，所形成的平均电流为6.0×104 A，若闪电过程中电荷以0.5 A的电流通过电灯，试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少？答案6×104 s解析该次闪电过程中产生的电荷量为qI1t16.0×104×0.5 C3×104 C，若流过电灯，可供照明的时间t2 s6×104 s第2节电动势1在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功越多，电荷的电势能增加得就越多；非静电力做的功越少，则电荷的电势能增加得就越少物理学中用电动势表明电源的这种特性2电动势在数值上

19、等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功3在电源内部非静电力移送电荷做的功W与被移送电荷的电荷量q的比值，叫做电源的电动势它的单位是伏特，用V表示电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关4蓄电池的电动势是2 V，说明电池内非静电力每移动1 C的正电荷做功2_J，其电势能增加(填“增加”或“减小”)，是化学能转化为电能的过程5关于电源与电路，下列说法正确的是()A外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流也由电源正极流向负极B外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流由电源负极流向正极C外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功D外电路中

20、电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷做正功答案BD解析电路中电流是由正电荷的定向移动形成的，外电路中，正电荷在导线中电场的作用下，从高电势端向低电势端运动，即从电源正极向电源负极运动，此过程电场力对电荷做正功根据稳定电流的闭合性和电荷守恒定律，在内电路中，正电荷只能从电源负极向正极运动，即电流从电源负极流向正极，此过程中，电荷运动方向与电场力的方向相反，电场力对电荷做负功. 要使正电荷从电源负极移向电源正极，必须有除电场力以外的非静电力做功，使其他形式的能转化为电荷的电势能，所以B、D正确【概念规律练】知识点一电动势的概念1关于电动势，下列说法中正确的是()A在电源内部把正电荷从负极移到

21、正极，非静电力做功，电能增加B对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大C电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多D电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多答案AC解析电源是将其他形式的能转化为电能的装置，在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能就增加，因此选项A正确电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，电动势在数值上等于移送单位正电荷做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，所以选项C正确点评电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，在数值

22、上等于把单位正电荷从电源负极移送到正极时，非静电力所做的功2关于电源的电动势，下列说法正确的是()A在某电池的电路中每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0.5 VB电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多C电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大D无论电源接入何种电路，其电动势是不变的答案D解析由电动势的定义可知，当通过单位电荷时转化的电能为2 J，即电源的电动势为2 V，故A错误；电源所能提供的电能与电动势无关，它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的，故B错误；电源的电动势与外电路无关，故C错误知识点二电动势E的理解和计算3有关电压与电动势的说法

23、中正确的是()A电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B电动势是电源两极间的电压C电动势公式E中W与电压U中的W是一样的，都是电场力做的功D电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量答案D解析电压与电动势是两个不同的概念，其中电动势公式E中W是非静电力做的功，而电压U中W则是电场力做的功，电动势的大小等于电路内、外电压之和点评电动势E.W表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能(或其他形式的能)，E表示移动单位正电荷消耗的化学能(或其他形式的能)，反映电源把其他形式的能转化为电能的本领电势差U.W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电势能，U

24、表示移动单位正电荷消耗的电势能，反映把电势能转化为其他形式能的本领4由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组，对一电阻供电电路中的电流为2 A，在10 s内电源做功为180 J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？答案9 V串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和解析由E及qIt得E V9 V1.5×6 V故可得出，串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和知识点三内外电路中的能量转化5铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A试求两个电路都工作20 s时间

25、，电源所消耗的化学能分别为_和_，_把化学能转化为电能的本领更大答案4 J6 J铅蓄电池解析对于铅蓄电池的电路，20 s时间内通过的电荷量为q1I1t2 C，对于干电池的电路，20 s时间内通过的电荷量为q2I2t4 C.由电动势的定义式E得电源消耗的化学能分别为W1q1E14 J，W2q2E26 J.因为E1>E2，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大6将电动势为3.0 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V当电路中有6 C的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能答案(1

26、)18 J(2)14.4 J(3)3.6 J解析由电动势的定义可知，在电源内部非静电力每移送1 C电荷，有3 J其他形式的能转化为电能也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在电路中，静电力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能(1)WEq3×6 J18 J，电源中共有18 J其他形式的能转化为电能(2)W1U1q2.4×6 J14.4 J，外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能(3)内电压U2EU13 V2.4 V0.6 V，所以W2U2q0.6×6 J3.6 J，内电路中共有3.6 J电能转化为其他形式的能

27、也可由能量守恒求出：W2WW13.6 J.点评非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能转化为其他形式的能，不能只认为静电力只在外电路做功因电源有内阻，在内电路上部分电能转化为内能，这要通过静电力做功来实现转化【方法技巧练】实际问题中有关电动势问题的分析方法7电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h”的字样，则表示()A该电池在工作1 h 后达到的电流为15 AB该电池在工作15 h 后达到的电流为15 AC电池以1.5 A 的电流工作，可用10 hD电池以15 A 的电流工作，可用15 h答案C解析此字

28、样在很多充电电池上都有标注，它表示电池的蓄存电荷量的情况，通过它我们可以知道电池在一定的放电电流下使用的时间，放电电流为1.5 A时，15 A·h1.5 A×10 h，故C项正确8如图1所示的是两个电池外壳的说明文字图中所述进口电池的电动势是_ V；所述国产电池最多可放出_ mAh的电荷量，若电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用_ h图中还提供了哪些信息：_.图1答案1.260020充电时间及充电电流等解析进口电池的电动势是1.2 V，国产电池最多可放出600 mAh的电荷量由t20 h知最多可使用20 h图中还提供了充电时间及充电电流等方法总结电池的参数有电动势、

29、内阻，还有电池的容量等当电源放电时，满足qIt.另外对于电池的铭牌，要从上面获得相关的信息，如电动势、电池容量等1关于电源，下列说法中正确的是()A当电池用旧之后，电源的电动势减小，内阻增大B当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变C当电池用旧之后，电动势基本不变，内阻增大D以上说法都不对答案C解析电池用旧之后，电动势不变，但是内电阻变的很大2关于电源电动势，下面说法不正确的是()A电源两极间电压总等于电动势B电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大C电路接通后，电源的电压小于它的电动势D电动势只由电源性质决定，与外电路无关答案A3关于电源的说法正确的是()A电源外部存在着由正极指向负极的

30、电场，内部存在着由负极指向正极的电场B在电源外部电路中，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能答案BCD解析无论电源内部还是外部电场都是由正极指向负极，故A错在外部电路中，负电荷靠电场力由负极流向正极，而内部电路中，正电荷由负极流向正极，因电场力与移动方向相反，故必有非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极，在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能，故B、C、D正确4关于电动势E，下列说法中正确的是()A电动势E的大小，与非静电力做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B电动势E是由电源本身

31、决定的，跟电源的体积和外电路均无关C电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样D电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量答案BD解析电源的电动势只与电源本身性质有关，与电源的体积和外电路无关，尽管E，但E与W和q无关，A错，B对；由电动势以及电压的物理意义可知C错，D对5. 如图2所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2 V，这表示()图2A电路通过1 C的电荷量，电源把1.2 J其他形式的能转化为电能B电源在每秒内把1.2 J其他形式的能转化为电能C该电源比电动势为1.5 V的干电池做功少D该电源与电动势为1.5 V的干电池相比，通过1

32、 C电荷量时其他形式的能转化为电能的量少答案AD6以下有关电动势的说法中正确的是()A电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压C非静电力做的功越多，电动势就越大DE只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的答案D解析电动势与电压的单位虽然相同，但它不是电源两极间的电压，二者不是一个概念E，E与W及q无关7一台发电机用0.5 A电流向外输电，在1 min内将180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为()A6 V B360 V C120 V D12 V答案A 解析qItE V6

33、V.8随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额如图3所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是()图3A4.2 V14.58 mA B4.2 V700 mAC3.7 V14.58 mA D3.7 V700 mA答案C解析这是日常生活中常见的手机电池标注的信息，一般情况下，我们都不会注意这些，其实这上面的信息很全面，它清楚地标明了电池的充电量为700 mA·h，待机时间为48 h，由此可知待机状态下的平均工作电流I14.58 mA.这是一块标准电压为3.7 V的电池，这说明它在工作时能提供

34、的电压，即电动势为3.7 V故正确选项为C.9某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池，当它正常工作时，工作电流为0.3 A某同学在使用该MP3时，若他用了10 s，则这段时间内电池将多少化学能转化为电能？答案4.5 J解析已知工作电流I0.3 A,10 s时间内通过导体横截面的电荷量qIt0.3×10 C3 C.7号干电池电动势为1.5 V则根据能量守恒定律，电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动正电荷所做的功：WqE3×1.5 J4.5 J.10铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件，它的主要功能是把太阳能电池板发的电能及时储存在电瓶内，以供用电设备使用某太阳能电池板给

35、一电动势为15 V的铅蓄电池充电时的电流为4 A，充电10小时充满该铅蓄电池储存了多少电能？答案2.16×106 J解析10小时通过的电荷量：qIt.非静电力做功：WqEItE.所以铅蓄电池储存的电能E电WItE2.16×106 J.第3节欧姆定律1对给定的导体，保持不变，对不同的导体，一般不同，比值反映了导体对电流的阻碍作用，叫做电阻，用R表示导体的电阻取决于导体本身的性质，与导体两端的电压和通过导体的电流无关2导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，用公式表示为I，这个规律叫欧姆定律，其适用于金属导体导电和电解液导电3在直角坐标系中，纵坐标表示电流，横坐

36、标表示电压，这样画出的IU图象叫导体的伏安特性曲线在温度没有显著变化时，金属导体的电阻几乎是恒定的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的倾斜直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件欧姆定律对气态导体和半导体元件并不适用，在这种情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫非线性元件，它们的伏安特性曲线不是直线对电阻一定的导体，UI图和IU图两种图线都是过原点的倾斜直线，但UI图象的斜率表示电阻对于电阻随温度变化的导体(半导体)，是过原点的曲线4根据欧姆定律，下列说法中正确的是()A从关系式UIR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B从关系式RU/I可知，导体的电阻跟导体两端的电

37、压成正比，跟导体中的电流成反比C从关系式IU/R可知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比D从关系式RU/I可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值答案CD解析UIR和I的意义不同，可以说I由U和R共同决定，但不能说U由I和R共同决定，因为电流产生的条件是导体两端存在电势差，故A错，C对；可以利用R计算导体的电阻，但R与U和I无关故B错，D对正确选项为C、D.5. 甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如图1所示，则()图1A甲的电阻是乙的电阻的1/3B把两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的两倍C欲使有相同的电流通过两个电

38、阻，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍D甲的电阻是乙的电阻的2倍答案AC【概念规律练】知识点一欧姆定律1由欧姆定律I导出UIR和R，下列叙述中正确的是()A导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大答案BCD解析导体的电阻是由导体自身的性质决定的，与所加的电压和通过的电流无关当R一定时，才有IU，故A错，B、C、D正确2某电压表的量程是015 V，一导体两端电压为1.6 V时，通过的电流为2 mA.现

39、在若给此导体通以20 mA电流，能否用这个电压表去测量导体两端的电压？答案不能解析已知：U11.6 V，I12 mA，所以R 800 .当导体通以电流I220 mA时，加在导体两端的电压U2I2·R20×103×800 V16 V.由计算可知，此时导体两端的电压超出电压表量程，所以不能用这个电压表测量导体两端的电压点评在应用欧姆定律解答实际的问题时，要特别注意公式中三个量I、U、R，这三个量具有“同一性”和“同时性”的特性知识点二导体的伏安特性曲线3. 如图2所示的图象所对应的两个导体：图2(1)电阻关系R1R2为_；(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压

40、之比U1U2为_；(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1I2为_答案(1)31(2)31(3)13解析(1)因为在IU图象中，电阻等于斜率的倒数，即R，所以R1 2 R2 ，故R1R22()31.(2)由欧姆定律得U1I1R1，U2I2R2，由于I1I2，则U1U2R1R231.(3)由欧姆定律得I1，I2，由于U1U2，则I1I2R2R113.点评对IU图象或UI图象进行分析比较时，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义如下图甲中，R2<R1；而在图乙中R2>R1.4. 某导体中的电流随其两端电压的变化，如图3所

41、示，则下列说法中正确的是()图3A加5 V电压时，导体的电阻约是5 B加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小答案AD解析对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值本题中给出的导体在加5 V电压时，值为5，所以此时电阻为5 ；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知B、C项错误【方法技巧练】一、欧姆定律的应用技巧5若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？答案2.0 A解析解法一由欧

42、姆定律得：R，所以I01.0 A又因为R所以I22I02.0 A解法二由R得I01.0 A又R，其中U22U0U0所以I2I0I22I02.0 A解法三画出导体的IU图象，如右图所示，设原来导体两端的电压为U0时，导体中的电流为I0.当U时，II00.4 A当U2U0时，电流为I2由图知所以I01.0 A，I22I02.0 A6某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20 时，其电流强度为0.3 A，电阻增加到30 时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？答案0.1 A6 V解析电路两端电压不变，根据欧姆定律I得，I0.1 AU20×0.3 V6 V.方法总结运用欧姆定律

43、，应注意U、R和I三者是在同一段电路同一时刻的三个物理量由I可得：，因此在电阻不变的情况下可用比例式求解二、小灯泡的伏安特性曲线的描绘方法7在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡的规格为“6 V3 W”，其他供选择的器材有：A电压表(量程6 V，内阻20 k)B电压表(量程20 V，内阻60 k) C电流表(量程3 A，内阻0.2 )D电流表(量程0.6 A，内阻1 )E滑动变阻器R1(01 000 ，0.5 A)F滑动变阻器R2(020 ，2 A)G学生电源E(68 V)H开关S及导线若干实验中要求电压表示数在06 V范围内变化，读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流

44、值I，以便绘出伏安特性曲线在上述器材中，电压表应选用_，电流表应选用_，变阻器应选用_，并画出实验原理图答案V1A2R2电路图见解析图解析小灯泡为“6 V3 W”，额定电压为6 V，额定电流为0.5 A，即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5 A，最大电压不超过6 V在选择电压表和电流表时，本着安全、精确的原则，安全原则即量程要大于所测电流或电压值；精确原则是量程要尽量小，量程越小测量越精确故电流表应选A2，电压表应选V1.滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则，“安全”即流过滑动变阻器的最大电流(I)应小于允许通过的最大电流；“调节方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻本实验中小

45、灯泡在正常工作时的电阻R灯 12 ，故应选用R2.连接电路时，变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法实验原理图如图所示点评电学实验是历年来高考考查的热点之一，电学实验器材的选取，应本着安全、精确、调节方便的原则本题中讲述的选取方法很简便，且容易理解，同学们应注意领悟、掌握1有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍，则以下说法中正确的是()A甲、乙两导体中的电流相同B乙导体中的电流是甲导体的2倍C甲、乙两导体两端的电压相同D乙导体两端的电压是甲的2倍答案B解析由电流的定义式I可知乙的电流是甲的两倍由I得UIR，可知乙两端的电压是甲两端电压的4倍，所以A、

46、C、D错误2. 一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过导体截面的电荷量q与通电时间t的图象如图4所示此图线的斜率(即tan )等于()图4AU BRC. D.答案C解析在qt图上斜率表示电流I，而由欧姆定律知I，故选项C正确3. 如图5所示为四只电阻的伏安特性曲线，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是I1、I2、I3、I4，则其大小顺序为()图5AI2>I4>I3>I1BI4>I3>I2>I1CI1I2I3I4DI1>I2>I3>I4答案D解析由IU图象可知，R1<R2<R3<R4，四只电阻并联时，U1U2U

47、3U4，由I得I1>I2>I3>I4.4某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的IU图象，如图6所示，则下述判断正确的是()图6A只有乙图正确B甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C甲、丙不遵从欧姆定律，肯定不可能D甲、乙、丙三个图象都可能正确，并不一定有较大误差答案D解析由于三种导电元件可能是线性的，也可能是非线性的，故其IU图象可能是直线，也可能是曲线，故D正确5已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍，加在A上的电压是加在B上的电压的一半，那么通过A和B的电流IA和IB的关系是()AIA2IB BIACIAIB DIA答案D解析由I得：IAI

48、BUARBUBRA14即IAIB，应选D.6. 如图7是电阻R的IU图线，图中45°，由此得出()图7A通过电阻的电流与两端电压成正比B电阻R0.5 C因IU图线的斜率表示电阻的倒数，故Rcot 1.0 D在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C答案AD解析由于IU图线为一直线，所以A正确由于R所以R2 ，故B不对由于两坐标单位不同，不能用公式Rcot 1.0 来计算，故C不对当U6 V时，I3 A，每秒通过电阻横截面的电荷量由qIt可知是3.0 C，故D对7电路中有一段导体，给它加上3 V的电压时，通过它的电流为2 mA，可知这段导体的电阻为_ ；如果给它

49、两端加2 V的电压，则通过它的电流为_ mA；如果在它两端不加电压，它的电阻为_ .答案1 5001.331 500解析由欧姆定律I得R 1 500 导体的电阻不随所加的电压变化，并与是否通电无关，所以当U2 V时，I A1.33×103 A1.33 mA，在不加电压时，电阻仍为1 500 .8有两段导体，其电阻分别为R1和R2，当R1两端的电压是R2两端电压的时，通过R1的电流是通过R2电流的3倍，求两段导体的电阻之比答案解析设R2两端的电压为U，通过R2的电流为I，则R1两端的电压为U，通过R1的电流为3I，由欧姆定律知R，所以.9某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下表所示的

50、几组U和I的数据：编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1)在图8中画出IU图象(2)从图象上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是_(3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而_图8答案(1)IU图象见解析图(2)开始时不变，后来增大(3)增大解析在图中画出图象如图所示，曲线开始呈直线状说明开始电阻几乎不变，后来逐渐靠近U轴说明电阻增大10用图9中所给的实验器材测量一个“12 V5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3 A、0.6 A两挡，

51、内阻可忽略，电压表有15 V、3 V两挡，内阻很大，对电路无影响测量时要求加在灯泡两端的电压可持续地从0 V调到12 V.图9图10(1)按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好)(2)某次测量时电流表的指针位置如图10所示，其读数为_ A.答案(1)如图所示(2)0.36或解析对于“12 V5 W”的小灯泡其额定电流大约是I A<0.6 A，电流表的量程应选0 A0.6 A，电压表的量程应选015 V根据测量要求，电压连续地从0 V调到12 V应接成分压电路，而不应接成限流电路又因为电流表内阻可忽略，电压表内阻很大对电路无影响，电流表内接或外接都可以第4节串联电路和并联电路1串联电路的基本特点是：(1)电路中各处电流相等，即I1I2I3In.(2)总电压等于各部分电路电压之和，即UU1U2Un.(3)总电阻等于各部分电路电阻之和，即RR1R2Rn.2并联电路的基本特点是：(1)各电阻两端的电压相等，即U1U2U3Un.(2)总电流等于各支路电流之和，即II1I2In.(3)总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即.3电