2023年高考物理一轮复习23电路及其应用含详解

专题23电路及其应用

目录

题型一电流的三种表达式及其比较...............................................16

题型二欧姆定律及电阻定律的应用...............................................17

题型三电路的串联、并联.......................................................19

题型四电功、电功率电热、热功率..............................................20

题型五闭合电路的欧姆定律及电路的动态分析.....................................22

题型六闭合电路的功率及效率问题...............................................23

题型七电源的U-7图像.........................................................25

题型八含电容器电路的分析......................................................27

题型九混连电路中电表变化量、变化率的讨论问题28

题型一电流的三种表达式及其比较

I与q、,无为［/与U、R有关］［/与fl、。、？、〉有关］

适用于一适用于纯电阻电路适用于一

-〔和电解黄砺液包I切窜您［例1】安培提出了著名的分子电流假说，

根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流，设电荷量为e的电子以速率「绕原子核

沿顺时针方向做半径为，的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法中正确的是（）

A.电流大小为荒，电流方向为顺时针

B.电流大小为电流方向为顺时针

C.电流大小为曲:，电流方向为逆时针

D.电流大小为上，电流方向为逆时针

【例2】（2022•四川省仪陇宏德中学高三模拟）如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属

棒，其材料的电阻率为“棒内单位体积自由电子数为〃，自由电子的质量为，小电荷量为

6.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为U,则金属

L——1

棒内的电场强度大小为（D—2.

A

A•五C.pnevUSL

【例3】在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,

设其初速度为零，经加速后形成横截面积为5、电流为/的电子束。已知电子的电荷量为e、

质量为小，则在刚射出加速电场时.，一小段长为△/的电子束内的电子个数是（）

题型二欧姆定律及电阻定律的应用

1.电阻的决定式和定义式的比较

公式R*

电阻的决定式电阻的定义式

说明了导体的电阻由哪些因素决定，提供了一种测电阻的方法——伏安法，R

区别R由/）、1、S共同决定与U、/均无关

只适用于粗细均匀的金属导体和浓

适用于任何纯电阻导体

度均匀的电解质溶液

2.应用伏安特性曲线的几点注意

（1）由于导体的导电性能不同，所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线。

（2）伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。

（3）伏安特性曲线为直线时，图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，则电阻越小，故图甲

中Ra<Rbo

ouOU

甲乙（4）伏安特性曲线为曲线时，如图乙所示，导体电阻以=

华，即电阻要用图线上点的坐标（U,”/,,）来计算，或者用曲线上某点与坐标原点连线的斜

hi

率等于该点对应电阻的倒数关系来计算，不能用该点的切线斜率来计算。【例1】（多选）

（2022•广东省选择考模拟）离地面高度5.0x104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,

假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0x104m处的大气层与带负电的地球表

面之间形成稳定的电场，其电势差约为3xl（）5v。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约

为1.8x103,地球表面积近似为5.0x1014n?,则（）

H=5.0x1（），m处

,森X

wA.该大气层的等效电阻约为600c

B.该大气层的平均漏电电流约为1.8X1（）3A

C.该大气层的平均电阻率约为1.7x10"Cm

D.该大气层的平均电阻率约为1.7x108a.m

【例2】（多选）某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小。在一次实验中，将该热敏电阻与

一小灯泡串联，通电后其电流/随所加电压U变化的图线如图所示，M为两元件的伏安特

性曲线的交点。关于热敏电阻和小灯泡，下列说法中正确的是（）

A.图中图线〃是小灯泡的伏安特性曲线，图线〃是热敏电阻的伏安特性

曲线

B.图中图线匕是小灯泡的伏安特性曲线，图线.是热敏电阻的伏安特性曲线

C.图线中的例点，表示该状态小灯泡的电阻值大于热敏电阻的阻值

D.图线中M点对应的状态，小灯泡的电功率与热敏电阻的电功率相等

【例3】用电器到发电站的距离为/,线路上的电流为/,已知输电线的电阻率为外为使

线路上的电压降不超过U,那么，输电线横截面积的最小值为（）

2UI

D.-r~

Ip

【例4】如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中a=45。，关于两电阻的描述正确的

B.因/一。图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻〃的阻值/?=熹=1.0。

Ld.IlU.

C.在两图线交点处，电阻”的阻值等于电阻人的阻值

D.在电阻人两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A

题型三电路的串联、并联

串、并联电路的特点

串联电路并联电路

电流/=/1+，2+…

l=l\=h=...=ln

电压U=Ui+U2+...+UnU=U\=U2=...=Un

电阻11,1,,1

R=Rl+R2+...Rf,1=而+及+…+篇

尸内=尸2&=…

功率且=叁==%

R~R2~-~R

n=P〃R〃

分配

P总=21+P2+…+P〃

【例1】（2022•海南海口一中高三月考）如图所示，Ri=2C,&=10C,4、8两

端接在电压恒定的电源上，贝!1（）

A.S断开时，Q与R2的两端电压之比为5：1

B.S闭合时，尺与&两端的电压之比为2：5

C.S闭合时，通过&与R3的电流之比为2：1

D.S闭合时，通过R与R2的功率之比为2：5

【例2】在如图所示的电路中，电源电压U=15V,电阻4、&、R3的阻值均为10C,S

为单刀双掷开关，则开关S接A和开关S接B时，电压表的读数分别为（）

10VB.10V7.5V

D.10V0

【例3】四盏灯泡接成如图所示的电路.a、c灯泡的规格为“220V40W”,b、d灯泡的规

格为“220V100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率.则下列选项正确的是

Pa=Pc<Pb=PdB.Pa=Pc>Pb>Pd

C.Pa<Pc<Pb<PdD.P,<Pc<Pb=Pd

题型四电功、电功率电热、热功率

1.电功、电功率及电热、热功率的比较

纯电阻电路非纯电阻电路

白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨工作中的电动机、电解槽、日

实例

斗及转子被卡住的电动机等光灯等

W=Q=UIt

电功与W=UIt>Q

电热=产放=灰7=I2Rt

夕电=2热=。/

电功率与P『UI>P热

热功率=I2R

2.电动机的三个功率及关系

输入功率电动机的总功率P&=P入=UI

输出功率电动机做有用功的功率，也叫机械功率

热功率电动机的线圈有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率P热=「/•

三者关系P总=产出+尸热

效率>7=7^x100%00%

尸入户总

特别①正常工作的电动机是非纯电阻元件

说明②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

【例1】（2022•福建莆田市第二十四中学高三月考）如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，

其等效电路如图乙所示.在充电开始后的一段时间，内，充电宝的输出电压U、输出电流/

可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为R,则时间t内（）

A.充电宝输出的电功率为U/+/2R

B.充电宝产生的热功率为/2R

U2

C.手机电池产生的焦耳热为菅7

D.手机电池储存的化学能为Ult-pRt

【例2】（多选）下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机

械能损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（）

自重40kg额定电压48V

载重75kg额定电流12A

最大行驶速度20km/h额定输出功率350W

A.电动机的输入功率为576W

B.电动机的内电阻为4c

C.该车获得的牵引力为104N

D.该车受到的阻力为63N

【例3】一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220V的交流电源上，均正常工作。用

电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A,通过洗衣机电动机的电流是0.50A,则下列说

法中正确的是（）

A.电饭煲的电阻为44。，洗衣机电动机线圈的电阻为440

C

B.电饭煲的电功率为1555W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5W

C.1min内电饭煲消耗的电能为6.6X10&J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6X|Q3J

D.电饭煲发热功率是洗衣机发热功率的1倍

【例4】某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参

数如下表，电吹风在220V电压下工作。下列说法正确的是（）

电吹风额定电压220V

热风时：990W

电吹风额定功率

冷风时：110W

A.开关Si、S2都闭合时电吹风吹冷风

B.该电吹风中电动机的内电阻为440c

C.吹热风时电热丝的功率为990W

D.吹热风时通过电热丝的电流为4A

题型五闭合电路的欧姆定律及电路的动态分析

1.动态电路的特点

断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等

的变化。

2.电路动态分析的两种方法

（1）程序法：电路结构的变化一R的变化一R怂的变化一/&的变化一U端的变化f固定支路

并联分流/

一变化支路。

串联分压U

（2）“串反并同”结论法：应用条件为电源内阻不为零。

①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电

压、电功率都将减小，反之则增大。

②所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电

压、电功率都将增大，反之则减小。

（3）极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑

至两个极端去讨论。

【例1】（2022•四川绵阳模拟）如图所示，闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片向右滑动的过

程中（）

Z------------

--c=i--@--

E,rS®

T--------11---广—1A.电流表Ai的示数变小B.电流表A2的示数变小

C.电压表V的示数变小

D.电阻Ri的电功率变大

【例2】（2022•甘肃嘉峪关市第一中学高三月考）如图所示的电路中，。点接地，当滑动变阻

器滑片向左滑动时，电路中A、B两点的电势变化情况是（）

RA.都降低B.都升高

C.必升局，UB降低D.UA降低，Us升iWi

【例3】（多选）如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为R,Li和L2为相同的灯泡，每

个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为上电压表为理想电表，S为单刀双掷开关，当开关由

1位置打到2位置时，下列说法中正确的是（）

E

R

A.电压表读数将变小

B.Li亮度不变，L2将变亮

C.Li将变亮，L2将变暗

D.电源内阻的发热功率将变小

【例4】（多选）智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节亮度的

功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图

所示的电路。闭合开关，下列说法正确的是（）

光敏电阻"b

A.仅光照变强，小灯泡变亮

B.仅光照变弱，小灯泡变亮

C.仅将滑片向a端滑动，小灯泡变亮

D.仅将滑片向h端滑动，小灯泡变亮

题型六闭合电路的功率及效率问题

I.电源的效率

UIU

〃=石义100%=石*100%。

[LitL,

纯电阻电路中〃=富义100%=qJx100%,

P总R+r

2.纯电阻电路中电源的最大输出功率

(R+r)2穴=(R-r)2+4Rr=(R—r)2」

P加与外电阻R的函数关系可用如图所示的图像表示，由图像可以看出:

芭；&R⑴当R=/•时,电源的输出功率最大，为Pm毒。

（2）当R>/•时，随着R的增大输出功率越来越小。

（3）当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大。

（4）当P出<九,时，每个输出功率对应两个可能的外电阻Ri和&，且4尺2=产。

【例1】（2022•湖南省长郡中学高三月考）如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V,内阻

r=2C,定值电阻R=4C,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值刈的关系如

图乙所示.则下列说法中正确的是（）

RPR

03/?,R2Rpm

乙A.图乙中滑动变阻器的最大功率尸2=2W

B.图乙中R=6C,R2=12Q

C.滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大

D.调整滑动变阻器RP的阻值，可以使电源的输出电流达到2A

【例2】（多选）（2021•东平高三模拟）如图所示，把滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动以

改变理想电压表和电流表的示数。当滑片P在距左端;位置时，电压表和电流表的示数分别

为3.6V和1.0A；当滑片P继续向左移动到某位置时，电压表和电流表的示数改变了0.6V

和0.5A。在滑片产从右端移到左端的过程中（）

A.电源的最大输出功率为3.84W

B.电源的最大输出功率为4.8W

C.电源的最大效率为80%

D.电源的最大效率为50%

【例3】（2022•湖北省高考模拟）在如图所示电路中，①、②处可以接小灯泡、电压表（为理想

电表）.电源电动势E、内阻，保持不变，定值电阻昭=/?2=穴3=，，小灯电阻凡.=〃下列

说法不正确的是（）

T8卜

A.要使电源总功率较大，则应该①接电压表，②接小灯泡

B.要使电源输出功率较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

C.要使路端电压较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

D.要使闭合电路中电源效率较高，则应该①接小灯泡，②接电压表

【例4】如图，电路中电源电动势E恒定，内阻不计.外电阻R为可变电阻，电源输出功率

为P,回路电流为/.下列图像中可能正确的是（）

两类U-1图像的比较

电源的U-I图像电阻的U—/图像

电源的路端电压与电路电阻两端电压与流过电阻

图像表述的物理量的关系

电流的关系的电流的关系

①与纵轴交点表示电源

电动势

E过坐标轴原点，表示没有

图线与坐标轴交点②与横轴交点表示电源

电压时电流为零

短路电流点

表示电阻大小（电阻为纯

图线的斜率—为内阻）

电阻时）

图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率

表示外电阻的大小，不同

每一点对应的比值均表示

图线上每一点坐标比值年

点对应的外电阻大小不

此电阻的阻值大小

同

【例1】（多选）如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片从

一端滑到另一端的过程中，两电压表5和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所

示，已知电流表A读数在0.2A以下时，电动机没有转动.不考虑电表内阻，以下判断正确

的是（）

3.4

3.0

0.8

0.4

0.10.20.3//A

乙A.图线①为V2示数随电流表读数的变化图

线

B.电路中电源电动势为3.4V

C.此电路中，电动机的最大输入功率是0.9WD.滑动变阻器的最大阻值为30建

【例2】（多选）（2022•北京海淀区期末）图甲是某实验小组的同学通过实验作出的电源E的路

端电压U与电流/的关系图像，图乙是该实验小组的同学通过实验作出的小灯泡L的/一。

图像。下列说法中正确的是（）

U/Vf//A

1.01111111111闲巾.0川III111111IHI

00.1（）.20.3//A01.02.03.（）u1t/V

甲乙A.电源E的电动势约为3.0V

B.电源E的内阻约为12.5。

C.电源E的路端电压为2.0V时，电源效率约为50%

D.将小灯泡L接在电源E两端组成闭合回路，此时小灯泡消耗的功率约为0.23W

【例3】（多选）（2022•辽宁省名校联盟开学考）如图所示，直线A为电源〃的路端电压与电流

的关系图像，直线8为电源b的路端电压与电流的关系图像，直线C为一个电阻R的两端

电压与电流的关系图像。将这个电阻R分别接到人两电源上，那么（）

O±/

2A.R接到。电源上，电源的效率较高

B.R接到人电源上，电源的效率较高

C.R接到a电源上，电源的输出功率较大

D.R接到人电源上，电源的输出功率较大

【例4】如图所示，直线I、H分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图

线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独

连接时，则下列说法不正确的是（）

5

3

056711A.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2

B.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2C.电源1和电源2的内阻之比是

11：7

D.电源1和电源2的电动势之比是1：1

题型八含电容器电路的分析

1.电路简化

把电容器所在的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。

2.电容器的电压

(1)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。

(2)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻无电压，相当于导线。

3.电容器的电荷量及变化

(1)利用Q=CU计算电容器初、末状态所带的电荷量和。2。

(2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|0一。2|。

(3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为(?,+

【例1】(多选)如图所示，电源电动势为E,内阻为，•.电路中的/?2、尺均为总阻值一定的滑

动变阻器,Ro为定值电阻，尺为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当开关S闭合时，

电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.有关下列说法中正确的是()

©Eyr

A.只逐渐增大凡的光照强度，电阻Ro消耗的电功率变大，电阻

/?3中有向上的电流

B.只将滑动变阻器总的滑动端B向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻心中有向上

的电流

C.只将滑动变阻器&的滑动端Q向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动

D.若断开开关S,带电微粒向下运动

【例2】(多选)如图所示，电源的电动势为E、内阻为〃合上开关S后，电压表和电流表的

读数分别为U、1,定值电阻&消耗的功率为P，电容器所带的电荷量为Q,两电表均为理

想电表.当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列有关物理量大小之间变化关系图像正确的是

)

川市银川一中模拟）在如图所示的电路中，定值电阻R=3。、/?2=2C、7?3=1。、R4=3C,

电容器的电容C=4^F,电源的电动势E=10V,内阻不计.闭合开关Si、S2,电路稳定后,

则（）

R：,b七

EsiA.以〃两点的电势差U.=3.5V

B.电容器所带电荷量为1.4x10-6c

C.断开开关S2,稳定后流过电阻R3的电流与断开前相比将发生变化

D.断开开关S2,稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为2.4x10=C

【例4】（2022•吉林长春市质量监测）在如图所示的电路中，平行板电容器两金属板之间的带

电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧

断，其余用电器均未损坏，则下列说法正确的是（）

A.电流表读数变小，电压表的读数变大

B.电源内阻消耗的功率变大

C.液滴将向下运动

D.电容器带的电荷量变大

题型九混连电路中电表变化量、变化率的讨论问题

【例1】（2022•江苏淮安市车桥中学高三开学考试）如图所示电路，电源内阻为r,两相同灯

泡Li、L2电阻均为上。为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表.闭合S后，

一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动.现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表Vi、

V2示数变化量绝对值分别为△□、At/2,电流表示数变化量为A/,则下列说法中错误的是

A.两灯泡逐渐变亮

B.油滴将向下运动

\U2

C.~\T=R+r

D.

【例2].如图所示，电路中R为滑动变阻器，Ri、&是定值电阻，理想电压表V的读数为

U,理想电流表A的读数为/”电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是（）

A.开关K闭合、S断开时，滑动变阻器的滑片P向左滑动,

小，然不变

B.开关K闭合、S断开时，滑动变阻器的滑片P向右滑动，系增大，记增大

C.开关K闭合，滑动变阻器的滑片P不动，开关S闭合时，U减小，人增大

D.开关K闭合，滑动变阻器的滑片P不动，开关S闭合时，U增大，A增大

【例3].在如图所示电路中，闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，六个理

想电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用4和U（i=l、2、3下同）表示，电表示数变

化量的大小分别用△/,•和AU,表示.下列分析结论正确的是（）

A./2、人、Ui示数均减小

B*、器偏的比值均不变

C来、软的比值绝对值均变化

D.爵、着的比值绝对值均不变【例4】（多选）在如图所示电路中，闭合开关S,当滑动变

阻器的滑片P向下滑动时，各理想电表的示数分别用/、5、5和S表示，电表示数变化

量的大小分别用△/、A3、八仍和AS表示.下列说法正确的是（）

IJ2AIt/j-A-1AtA/“

c.7变大，w不变D，7变大，刀"不变

专题23电路及其应用

目录

题型一电流的三种表达式及其比较...............................................16

题型二欧姆定律及电阻定律的应用...............................................17

题型三电路的串联、并联.......................................................19

题型四电功、电功率电热、热功率..............................................20

题型五闭合电路的欧姆定律及电路的动态分析.....................................22

题型六闭合电路的功率及效率问题...............................................23

题型七电源的U-7图像.........................................................25

题型八含电容器电路的分析......................................................27

题型九混连电路中电表变化量、变化率的讨论问题28

题型一电流的三种表达式及其比较

I与q、,无为［/与U、R有关］［/与有关］

适用于一适用于纯电阻电路适用于一

-〔和电解扇福液包I切窜您［例1】安培提出了著名的分子电流假说，

根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流，设电荷量为e的电子以速率v绕原子核

沿顺时针方向做半径为，的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法中正确的是（）

A.电流大小为为，电流方向为顺时针

B.电流大小为半，电流方向为顺时针

C.电流大小为器，电流方向为逆时针

D.电流大小为半，电流方向为逆时针

【答案】C

【解析】电子做圆周运动的周期7=平，由/=/得/=券，电流的方向与电子运动方向

相反，故为逆时针.

【例2】（2022•四川省仪陇宏德中学高三模拟）如图所示，一根长为八横截面积为S的金属

棒，其材料的电阻率为p,棒内单位体积自由电子数为〃，自由电子的质量为“、电荷量为

e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v,则金属

棒内的电场强度大小为()

———

u-~Q~omv1

_人・五B丁C・pnev

【答案】C

【解析】由电流定义式可知：/由欧姆定律可得：U=//?=〃eSw〃4=p〃"y,

I'J

乂E=*,故E=pnev,选项C正确.

【例3】在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，

设其初速度为零，经加速后形成横截面积为5、电流为/的电子束。已知电子的电荷量为e、

质量为加，则在刚射出加速电场时，一小段长为加的电子束内的电子个数是()

A•言\J诋jB.包京

^■eS\l2eUe\j2eU

【答案】B

【解析】在加速电场中有eU=^,得尸、解。在刚射出加速电场时，一小段长为△/

的电子束内电荷量为“=/△/=©,则电子个数〃=菅="\^|石，B正确。

题型二欧姆定律及电阻定律的应用

1.电阻的决定式和定义式的比较

公式

R号

电阻的决定式电阻的定义式

说明了导体的电阻由哪些因素决定，提供了一种测电阻的方法——伏安法，R

区别

R由/＞、1、S共同决定与U、/均无关

适用于任何纯电阻导体

只适用于粗细均匀的金属导体和浓

度均匀的电解质溶液

2.应用伏安特性曲线的几点注意

(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线。

(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。

（3）伏安特性曲线为直线时，图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，则电阻越小，故图甲

中R“<Rb。

（4）伏安特性曲线为曲线时，如图乙所示，导体电阻&=

牛，即电阻要用图线上点P”的坐标（“，/.）来计算，或者用曲线上某点与坐标原点连线的斜

率等于该点对应电阻的倒数关系来计算，不能用该点的切线斜率来计算。

【例1］（多选）（2022•广东省选择考模拟）离地面高度5.0xl04m以下的大气层可视为电阻率

较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0x104m处的大气层

与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3xl（）5v。已知，雷暴每秒钟给地

球充电的电荷量约为1.8x103。地球表面积近似为5.0x1014m2,则（）

H=5.0x104m处

A.该大气层的等效电阻约为600。

B.该大气层的平均漏电电流约为1.8X103A

C.该大气层的平均电阻率约为1.7xl0i2cm

D.该大气层的平均电阻率约为1.7xl（）8Cm

【答案】BC

【解析】该大气层的平均漏电电流约为A=1.8x10,A,该大气层的等效电

阻为R=亍=f3除。=167。，故A错误，B正确；根据尺=/点可得，该大气层的平均电

阻率约为夕=华=吗黑泮"Cm=1.7x02eg,故C正确，D错误。

【例2】（多选）某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小。在一次实验中，将该热敏电阻与

一小灯泡串联，通电后其电流/随所加电压U变化的图线如图所示，M为两元件的伏安特

性曲线的交点。关于热敏电阻和小灯泡，下列说法中正确的是（）

A.图中图线。是小灯泡的伏安特性曲线，图线人是热敏电阻的伏安特性

曲线

B.图中图线人是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线

C.图线中的M点，表示该状态小灯泡的电阻值大于热敏电阻的阻值

D.图线中例点对应的状态，小灯泡的电功率与热敏电阻的电功率相等

【答案】BD

【解析】小灯泡灯丝温度会随着通电电流增大而升高，阻值也随着增大，所以图中b是小

灯泡的伏安特性曲线，则图线。是热敏电阻的伏安特性曲线，A错误，B正确：两图线的交

点M,表示此状态不仅流过两元件的电流相同，加在两元件两端的电压也相同，所以此时

两者电阻值相同，电功率也相同，C错误，D正确.

【例3】用电器到发电站的距离为/,线路上的电流为/,已知输电线的电阻率为p。为使

线路上的电压降不超过U,那么，输电线横截面积的最小值为（）

A-u

Jpll

【答案】B

输电线的总长为潟，则誓故正确。

【解析】2/,R=%5=B

【例4】如图所示为。两电阻的伏安特性曲线，图中a=45。，关于两电阻的描述正确的

是（）

f//A

1。20U/VA.电阻。的阻值随电流的增大而增大

B.因/一。图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻8的阻值R=£=LOC

LailU.

C.在两图线交点处，电阻”的阻值等于电阻b的阻值

D.在电阻〃两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A

【答案】C

【解析】/-U图像上的点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数，由题图可知，电阻a

的图像上的点与坐标原点连线的斜率越来越大，故电阻。的阻值随电流的增大而减小，故选

项A错误；/一。图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，但是由于横、纵坐标

轴的长度单位不同，则不能由R=£=LOQ求解电阻b的阻值，只能通过/?=?=¥Q

idnaij

=2C求解，选项B错误；根据R=¥可知在两图线交点处，电阻。的阻值等于电阻〃的阻

值，选项C正确；由题图可知，在电阻匕两端加2V电压时，流过电阻的电流是1A,选项

D错误。

题型三电路的串联、并联

串、并联电路的特点

串联电路并联电路

电流/=/1+，2+…

l=l\=h=...=ln

电压U=Ui+U2+...+UnU=U\=U2=...=Un

11,1,,1

电阻

R=Rl+R2+...Rn1=而+瓦+…+篇

且=叁==&尸内=尸2&=…

功率

R~R2~-~Rn=P〃R〃

分配

P总=21+P2+…+P〃

【例1】（2022•海南海口一中高三月考）如图所示，Ri=2C,/?2=10。，/?3=10。，4、8两

端接在电压恒定的电源上，贝!1（）

9-

A

1~1SA.S断开时，R与&的两端电压之比为5：1

B.S闭合时，尺与&两端的电压之比为2：5

C.S闭合时，通过&与R3的电流之比为2：1

D.S闭合时，通过R与R2的功率之比为2：5

【答案】B

【解析】S断开时，R与&串联，两端电压之比为S：S=R：&=1：5,A错误；S

闭合时，以与&两端的电压之比为5:lh=Ri:0二=2:5,B正确：S闭合时，通过

«2十

&与尺3的电流之比为1：1,C错误；S闭合时，通过凡与&的功率之比为修=尸品=2凡

匕=（勺&=|巴解得Pl:22=4:5,D错误.【例2】在如图所示的电路中，电源电压U=

15V,电阻凡、％、R3的阻值均为10C，S为单刀双掷开关，则开关S接A和开关S接B

时，电压表的读数分别为（)

10VB.10V7.5V

D.10V0

【答案】C

【解析】开关S接A,电压表被短路，电压表测量的是导线上的电压5=0：开关S接8,

&与心并联再与R串联，电压表测量的是R两端的电压S=故选

C.

【例3】四盏灯泡接成如图所示的电路.a、c灯泡的规格为“220V40W”，b、d灯泡的规

格为“220V100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率.则下列选项正确的是

B.Pa=Pc>Pb>Pd

C.Pa<Pc<Pb<PdD.Pa<Pc<Pb=Pd

【答案】A

【解析】由题意可知凡=凡>用=尺1，故Rxb=Rcd，由串联电路的特点可知Ua=Ub=Uc=

(J2

Ud,根据P=元，故凡<A，Pc<Pd，Pa=Pc，Pb=P«,所以Pa=Pc<Pb=Pd，A正确，B、C、

D错误.

题型四电功、电功率电热、热功率

1.电功、电功率及电热、热功率的比较

纯电阻电路非纯电阻电路

白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨工作中的电动机、电解槽、日

实例

斗及转子被卡住的电动机等光灯等

电功与W=Q=UItW=UIt>Q

电热=FRt=N=I2RI

尸电=尸热=UI

电功率与P^=UI>P热

U2

热功率=/-7R=N=I2R

2.电动机的三个功率及关系

输入功率电动机的总功率尸总=产入=u/

输出功率电动机做有用功的功率，也叫机械功率

热功率电动机的线圈有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率尸钻=产厂

三者关系P&=P^.+P^

Pu.

效率〃=：X100%=-X100%

i入r总

特别①正常工作的电动机是非纯电阻元件

说明②电动机因故障或其