第1节 电源和电流
1
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)
(2)4
(1)在金属导体中,电流方向与自由电荷(电子)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)
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
I速率为. enS
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A
C.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
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
【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________.
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
知识点二 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
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( )
A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A
知识点三 电流的微观表达式
5.导体中电流I的表达式为I=nqSv,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
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Δt时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )
IΔtIΔtA.nvSΔt B.nvΔt C. D. qSq
【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ω匀速转动,则由环产生的等效电流判断正确的是( )
A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的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ω变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍
C.若使ω、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ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变小
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?
1.关于电流的说法中正确的是( )
A.根据I=q/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
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
3.关于电源的作用,下列说法正确的是( )
A.电源的作用是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
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
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
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( )
A.0 B.2ne/t C.3ne/t D.4ne/t
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( )
A.5×1011 个 B.5×1019 个
C.1.0×1013 个 D.1.0×103 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
9.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( )
-6-13A.9.6×10 A B.3×10 A
--C.4.8×106 A D.3×106 A
10.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( )
A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→A
B.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消
neC.溶液内电流方向从A到B,电流I= t
n1+n2eD.溶液内电流方向从A到B,电流I= t
-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”).
12.在某次闪电中,持续时间为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?
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
3.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.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功
【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
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 V
B.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
W知识点二 电动势E=的理解和计算 q
3.有关电压与电动势的说法中正确的是( )
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
WWC.电动势公式EW与电压U=中的W是一样的,都是电场力做的功 qq
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
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?
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,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.
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.
.
【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 A
B.该电池在工作15 h 后达到的电流为15 A
C.电池以1.5 A 的电流工作,可用10 h
D.电池以15 A 的电流工作,可用15 h
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:
________________________________________________________________________.
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
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
3.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
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
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( )
A.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 C电荷量时其他形式的能
转化为电能的量少
6.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
WD.E= q
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( )
A.6 V B.360 V C.120 V D.12 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
( )
A.4.2 V 14.58 mA B.4.2 V 700 mA
C.3.7 V 14.58 mA D.3.7 V 700 mA
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?
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.某太阳能电池板给一电动势为15 V的铅蓄电池充电时
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
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
3.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
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
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( )
A.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 C电荷量时其他形式的能
转化为电能的量少
6.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
WD.E= q
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( )
A.6 V B.360 V C.120 V D.12 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
( )
A.4.2 V 14.58 mA B.4.2 V 700 mA
C.3.7 V 14.58 mA D.3.7 V 700 mA
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?
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?
第3节 欧姆定律
UUU1.对给定的导体,一般不同,比值III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.
U2.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=R
个规律叫欧姆定律,其适用于金属导体导电和电解液导电.
3I—U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,U—I图和I—U图两种图线都是过原点的倾斜直线,但U—I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U=IR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R=U/I可知,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
C.从关系式I=U/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R=U/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
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( )
A.甲的电阻是乙的电阻的1/3
B.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
【概念规律练】
知识点一 欧姆定律
UU1.由欧姆定律I=导出U=IR和R=( ) RI
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
2.某电压表的量程是0~15 V,一导体两端电压为1.6 V时,通过的电流为2 mA.现在若给此导体通以20 mA电流,能否用这个电压表去测量导体两端的电压?
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:
(1)电阻关系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I1∶I2为________.
4. 某导体中的电流随其两端电压的变化,如图3所示,则下列说法中正确的是( )
A.加5 V电压时,导体的电阻约是5 Ω
B.加11 V电压时,导体的电阻约是1.4 Ω
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
【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?
6.某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20 Ω时,其电流强度为0.3 A,电阻增加到30 Ω 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?
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 V 3 W”,其他供选择的器材有:
A.电压表
C.电流表(量程6 V,内阻20 kΩ) B.电压表(量程3 A,内阻0.2 Ω) D.电流表(量程20 V,内阻60 kΩ) (量程0.6 A,内阻1 Ω) E.滑动变阻器R1(0~1 000 Ω,0.5 A) F.滑动变阻器R2(0~20 Ω,2 A)
G.学生电源E(6~8 V) H.开关S及导线若干
实验中要求电压表示数在0~6 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.
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
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 θ)等于( )
A.U B.R
URC. D. RU
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( )
A.I2>I4>I3>I1 B.I4>I3>I2>I1
C.I1=I2=I3=I4 D.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I—U图象,如图6所示,则下述判断正确的是(
)
图6
A.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
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( )
IIA.IA=2IB B.IA= C.IA=IB D.IA=24
6. 如图7是电阻R的I—U图线,图中α=45°,由此得出( )
A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻R=0.5 Ω
C.因I—U图线的斜率表示电阻的倒数,故R=cot α=1.0 Ω
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
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________ Ω;如果给它两端加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________ Ω.
38.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2
电流是通过R2电流的3倍,求两段导体的电阻之比.
9
(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________.
10.用图9中所给的实验器材测量一个“12 V 5 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,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.
(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.
第4节 串联电路和并联电路
1.串联电路的基本特点是:
(1)(2)U+„+U.
(3)2.并联电路的基本特点是:
(1)(2)1111(3)+„+. RR1R2Rn
3.电流表(表头)G的三个重要参数是律,即4GR,就可以改装成
U一定量程的电压表V,若改装后的量程为U,则分压电阻R-Rg. Ig
5GR,就可以改装成
IR一定量程的电流表A,若改装后的量程为I,则分流电阻R=I-Ig
【概念规律练】
知识点一 串并联电路的特点
1.电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则( )
A.电路中的电流为0.6 A
B.电阻R2的阻值为20 Ω
C.三只电阻两端的总电压为21 V
D.电阻R3两端的电压为4 V
2.已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.2∶3∶6 D.6∶3∶2
3. 如图1所示电路,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω.
(1)如已知流过电阻R1的电流I1=3 A,则干路电流多大?
(2)如果已知干路电流I=3 A,流过每个电阻的电流多大?
知识点二 电压表、电流表的改装
4.把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是( )
A.改装的原理是串联电阻有分压作用
B.改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了
C.改装后原电流表自身的电阻也增大了
D.改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值不变
5.有一个量程为0.5 A的电流表,与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A的电流,电流表的示数为0.4 A,若将该电流表的量程扩大为5 A,则应________联一个阻值为________ Ω的电阻.
知识点三 串并联电路特点的综合应用
6. 如图2所示的电路中,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω.
图2
(1)求电路中的总电阻.
(2)当加在电路两端的电压U=42 V时,通过每个电阻的电流是多少?
7.一个T型电路如图3所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V
【方法技巧练】
一、用伏安法测电阻
8.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值.如图4所示,分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中,按照(a)图时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照(b)图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是( )
A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω
B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω
C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω
D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω
方法总结 用电流表、电压表测电阻时,连接方式可分为电流表外接法和电流表内接法两种方式:
U(1)电流表外接法:如图甲所示,由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R可I
知,R测
甲 乙
(2)电流表内接法:如图乙所示,由于电流表的分压,导致电压U的测量值偏大.由RU=得R测>R真,R越大,电流表的分压越小,误差就会越小.因此这种接法适用于测量大I
电阻.
二、滑动变阻器的两种接法
9. 如图5所示,滑动变阻器R1的最大值是200 Ω,R2=R3=300 Ω,A、B两端电
压UAB=8 V.
(1)当开关S断开时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少?
(2)当S闭合时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围又是多少?
方法总结
(1)负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R,须用分压式电路;
(2)要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,须用分压式电路;
(3)负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻R或相差不多,且电压电流变化不要求从零调起时,可采用限流接法;
(4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法总能耗较小.
1.下列说法中正确的是( )
A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零
B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻
C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻也增大
D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小
2.电流表的内阻是Rg=200 Ω,满刻度电流值是Ig=500 μA,现欲把这电流表改装成量程为1.0 V的电压表,正确的方法是( )
A.应串联一个0.1 Ω的电阻 B.应并联一个0.1 Ω的电阻
C.应串联一个1 800 Ω的电阻 D.应并联一个1 800 Ω的电阻
3. 如图6所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,
电流表的内阻为0.2 Ω,那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是( )
A.Rx的测量值比真实值大 B.Rx的测量值比真实值小
C.Rx的真实值为99.8 Ω D.Rx的真实值为100.2 Ω
4.电流表G的内阻为Rg,用它测量电压时,量程为U;用它改装成大量程的电流表的内阻是RA,量程为I,这几个量的关系是( )
UUUUA.RA>Rg >Rg B.RA>Rg> C.RA
5.一个电流表的刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为Rg.如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表n μA,则( )
A.给它串联一个电阻,阻值为nRg B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg
RRC.给它并联一个电阻,阻值为 D.给它并联一个电阻,阻值为nn-1
6. 如图7所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大,则电阻之比R1∶R2∶R3是( )
A.1∶1∶1 B.4∶1∶1 C.1∶4∶4 D.1∶2∶2
7.在图8中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法不
正确的是( )
A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法
B.甲中R测>R真,乙中R测
C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使R≪RV,
故此法测较小电阻好
D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫RA,
故此法测较大电阻好
8. 如图9示电路,○G是电流表,R1、R2是两个可变电阻,调节可变电阻R1,可以改变电流表○G的示数.当MN间的电压为6 V时,电流表的指针刚好偏转到最大刻度.将MN间
的电压改为5 V时,若要电流表○G的指针仍偏转到最大刻度,下列方法中可行的是( )
A.保持R1不变,增大R2 B.增大R1,减少R2
C.减少R1,增大R2 D.保持R2不变,减少R1
9.R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许加的
最大电压为10 V,若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( )
A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V
10.已知电流表的内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA,要把它改装成量程是6 V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3 A的电流表,应并联多大的电阻?
第5节 焦耳定律
1电能转化为其他形式能的数量.
2.电流做功的公式为W=UIt,适用于任何电路.
电功率的公式为P=UI,适用于任何电路.
3.电流通过导体时产生的热量(内能)跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这一规律叫焦耳定律,表达式为Q=I2电流热效应的实验定律,凡计算电热都要用该规律. 电热功率是描述电流做功产生电热的快慢程度的物理量,公式为P=I2电路.
4.只含有电阻的电路称为纯电阻电路,当有电流通过时,电能全部转化为内能,即电功等于电热,用公式表示为W=Q=I2Rt=UIt.含有电动机等非纯电阻元件的电路称为非纯电阻电路,电路中的电能除一部分转化为内能外,其他部分转化为机械能、化学能等,此时电功大于电热,电功表达式W=UIt,电热表达式为Q=I2.
5.两个绕线电阻分别标有“100 Ω 10 W”和“20 Ω 40 W”则它们允许通过的额定电流之比是( )
5/5 B.10/20 C.5/10 D.1/2 000
6.两个电阻分别标有“1 A 4 W”和“2 A 1 W”,则它们的电阻之比为( )
A.2∶1 B.16∶1 C.4∶1 D.1∶16
7.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.电功是电能转化为其他形式能量的量度
C.电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大
D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等
U2W1.关于四个公式①P=UI;②P=IR;③P=P=( ) Rt
A.公式①④适用于任何电路的电功率的计算
B.公式②适用于任何电路的电热功率的计算
C.公式①②③适用于任何电路电功率的计算
D.以上均不正确
2.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U变化的关系图象如图1(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图(b)所示,2【概念规律练】 知识点一 电功、电功率的计算
三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2,它们之间的大小关系为(
)
图1
A.P1=4P2 B.PD=P/9
C.P1P2
知识点二 焦耳定律
3.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
U22B.W=UIt适用于任何电路,而W=IRt=t只适用于纯电阻电路 R
C.在非纯电阻电路中,UI>I2R
D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
4. 如图2所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻RM=0.6 Ω,R=10 Ω,U=160 V,电压表的读数为110 V.则:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)输入到电动机的电功率是多少?
(3)电动机工作1 h所产生的热量是多少?
【方法技巧练】
一、纯电阻电路中电功和电功率的计算方法
5. 有四盏灯,接入如图3所示的电路中,L1和L2都标有“200 V 100
W”字样,L3和L4都标有“220 V 40 W”字样,把电路接通后,最暗的
灯是哪一盏?最亮的灯是哪一盏?
6.额定电压都是110 V,额定功率PA=100 W,PB=40 W的电灯两盏,若接在电压是220 V的电路上,两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个( )
二、纯电阻电路与非纯电阻电路中能量转化问题的分析
7.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的电流,在相同时间内
( )
A.电炉放热与电动机放热相等
B.电炉两端电压小于电动机两端电压
C.电炉两端电压等于电动机两端电压
D.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
8.有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A.则:
(1)电动机正常工作时的输出功率为多大?
(2)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
方法总结 (1)电动机是非纯电阻用电器,要注意区分电功率和热功率,电功率用P=UI计算,热功率P热=I2R,机械功率P机=P总-P热.
(2)注意搞清楚电动机电路中的能量转化关系,用能量守恒定律来分析问题.
总
1.不考虑温度对电阻的影响,对一个“220 V 40 W”的灯泡,下列说法正确的是( )
A.接在110 V的电路中时的功率为20 W
B.接在110 V的电路中时的功率为10 W
C.接在440 V的电路中时的功率为160 W
D.接在220 V的电路中时的功率为40 W
2.通过电阻R的电流为I时,在时间t内产生的热量为Q;若电阻为2R,电流为I/2时,则在时间t内产生的热量为( )
A.4Q B.2Q C.Q/2 D.Q/4
3.关于电功和电热,下面说法正确的是( )
A任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt且W=Q
B.任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt但W有时不等于Q
C.电功W=UIt在任何电路中都适用,Q=I2Rt只在纯电阻电路中适用
D.电功W=UIt,电热Q=I2Rt,只适用于纯电阻电路
4.一台额定电压为U的电动机,它的电阻为R,正常工作时通过的电流为I,则( )
A.电动机t秒内产生的热量是Q=UIt
B.电动机t秒内产生的热量是Q=I2Rt
C.电动机的功率为P=I2R
D.电动机的功率为P=U2/R
5.两盏额定功率相同的灯泡A和B,其额定电压UA>UB,则下列说法正确的是( )
A.两灯正常发光时,灯泡的电流强度IA>IB
B.两灯电阻RA
C.将两灯串联后接入电路中发光时,则灯泡的功率PA
D.将两灯并联后接入电路中发光时,则灯泡的功率PA′
6. 如图4所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10 W、10 W、4 W,此电路中允许消耗的最大功率为( )
A.24 W B.16 W
C.12 W D.15 W
7.下面是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1 min 产生
的热量为( )
A.1.80×103 J ×105 J
8. 有A、B两个电阻,它们的伏安特性曲线如图5所示,从图线可以判断( )
A.电阻A的阻值大于电阻B
B.电阻A的阻值小于电阻B
C.电压相同时,流过电阻A的电流强度较大
D.两电阻串联时,电阻A消耗的功率较小
9.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,直到热风将头发吹干.设电动机线圈电阻为R1,它与电
热丝的电阻R2串联后接到直流电源上,电吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为
第1节 电源和电流
1
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)
(2)4
(1)在金属导体中,电流方向与自由电荷(电子)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)
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
I速率为. enS
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A
C.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
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
【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________.
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
知识点二 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
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( )
A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A
知识点三 电流的微观表达式
5.导体中电流I的表达式为I=nqSv,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
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Δt时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )
IΔtIΔtA.nvSΔt B.nvΔt C. D. qSq
【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ω匀速转动,则由环产生的等效电流判断正确的是( )
A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的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ω变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍
C.若使ω、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ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变小
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?
1.关于电流的说法中正确的是( )
A.根据I=q/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
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
3.关于电源的作用,下列说法正确的是( )
A.电源的作用是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
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
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
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( )
A.0 B.2ne/t C.3ne/t D.4ne/t
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( )
A.5×1011 个 B.5×1019 个
C.1.0×1013 个 D.1.0×103 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
9.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( )
-6-13A.9.6×10 A B.3×10 A
--C.4.8×106 A D.3×106 A
10.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( )
A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→A
B.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消
neC.溶液内电流方向从A到B,电流I= t
n1+n2eD.溶液内电流方向从A到B,电流I= t
-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”).
12.在某次闪电中,持续时间为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?
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
3.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.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功
【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
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 V
B.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
W知识点二 电动势E=的理解和计算 q
3.有关电压与电动势的说法中正确的是( )
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
WWC.电动势公式EW与电压U=中的W是一样的,都是电场力做的功 qq
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
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?
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,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.
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.
.
【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 A
B.该电池在工作15 h 后达到的电流为15 A
C.电池以1.5 A 的电流工作,可用10 h
D.电池以15 A 的电流工作,可用15 h
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:
________________________________________________________________________.
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
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
3.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
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
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( )
A.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 C电荷量时其他形式的能
转化为电能的量少
6.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
WD.E= q
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( )
A.6 V B.360 V C.120 V D.12 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
( )
A.4.2 V 14.58 mA B.4.2 V 700 mA
C.3.7 V 14.58 mA D.3.7 V 700 mA
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?
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.某太阳能电池板给一电动势为15 V的铅蓄电池充电时
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
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
3.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
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
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( )
A.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 C电荷量时其他形式的能
转化为电能的量少
6.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
WD.E= q
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( )
A.6 V B.360 V C.120 V D.12 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
( )
A.4.2 V 14.58 mA B.4.2 V 700 mA
C.3.7 V 14.58 mA D.3.7 V 700 mA
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?
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?
第3节 欧姆定律
UUU1.对给定的导体,一般不同,比值III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.
U2.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=R
个规律叫欧姆定律,其适用于金属导体导电和电解液导电.
3I—U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,U—I图和I—U图两种图线都是过原点的倾斜直线,但U—I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U=IR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R=U/I可知,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
C.从关系式I=U/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R=U/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
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( )
A.甲的电阻是乙的电阻的1/3
B.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
【概念规律练】
知识点一 欧姆定律
UU1.由欧姆定律I=导出U=IR和R=( ) RI
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
2.某电压表的量程是0~15 V,一导体两端电压为1.6 V时,通过的电流为2 mA.现在若给此导体通以20 mA电流,能否用这个电压表去测量导体两端的电压?
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:
(1)电阻关系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I1∶I2为________.
4. 某导体中的电流随其两端电压的变化,如图3所示,则下列说法中正确的是( )
A.加5 V电压时,导体的电阻约是5 Ω
B.加11 V电压时,导体的电阻约是1.4 Ω
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
【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?
6.某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20 Ω时,其电流强度为0.3 A,电阻增加到30 Ω 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?
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 V 3 W”,其他供选择的器材有:
A.电压表
C.电流表(量程6 V,内阻20 kΩ) B.电压表(量程3 A,内阻0.2 Ω) D.电流表(量程20 V,内阻60 kΩ) (量程0.6 A,内阻1 Ω) E.滑动变阻器R1(0~1 000 Ω,0.5 A) F.滑动变阻器R2(0~20 Ω,2 A)
G.学生电源E(6~8 V) H.开关S及导线若干
实验中要求电压表示数在0~6 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.
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
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 θ)等于( )
A.U B.R
URC. D. RU
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( )
A.I2>I4>I3>I1 B.I4>I3>I2>I1
C.I1=I2=I3=I4 D.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I—U图象,如图6所示,则下述判断正确的是(
)
图6
A.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
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( )
IIA.IA=2IB B.IA= C.IA=IB D.IA=24
6. 如图7是电阻R的I—U图线,图中α=45°,由此得出( )
A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻R=0.5 Ω
C.因I—U图线的斜率表示电阻的倒数,故R=cot α=1.0 Ω
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
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________ Ω;如果给它两端加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________ Ω.
38.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2
电流是通过R2电流的3倍,求两段导体的电阻之比.
9
(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________.
10.用图9中所给的实验器材测量一个“12 V 5 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,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.
(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.
第4节 串联电路和并联电路
1.串联电路的基本特点是:
(1)(2)U+„+U.
(3)2.并联电路的基本特点是:
(1)(2)1111(3)+„+. RR1R2Rn
3.电流表(表头)G的三个重要参数是律,即4GR,就可以改装成
U一定量程的电压表V,若改装后的量程为U,则分压电阻R-Rg. Ig
5GR,就可以改装成
IR一定量程的电流表A,若改装后的量程为I,则分流电阻R=I-Ig
【概念规律练】
知识点一 串并联电路的特点
1.电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则( )
A.电路中的电流为0.6 A
B.电阻R2的阻值为20 Ω
C.三只电阻两端的总电压为21 V
D.电阻R3两端的电压为4 V
2.已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.2∶3∶6 D.6∶3∶2
3. 如图1所示电路,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω.
(1)如已知流过电阻R1的电流I1=3 A,则干路电流多大?
(2)如果已知干路电流I=3 A,流过每个电阻的电流多大?
知识点二 电压表、电流表的改装
4.把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是( )
A.改装的原理是串联电阻有分压作用
B.改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了
C.改装后原电流表自身的电阻也增大了
D.改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值不变
5.有一个量程为0.5 A的电流表,与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A的电流,电流表的示数为0.4 A,若将该电流表的量程扩大为5 A,则应________联一个阻值为________ Ω的电阻.
知识点三 串并联电路特点的综合应用
6. 如图2所示的电路中,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω.
图2
(1)求电路中的总电阻.
(2)当加在电路两端的电压U=42 V时,通过每个电阻的电流是多少?
7.一个T型电路如图3所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V
【方法技巧练】
一、用伏安法测电阻
8.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值.如图4所示,分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中,按照(a)图时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照(b)图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是( )
A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω
B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω
C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω
D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω
方法总结 用电流表、电压表测电阻时,连接方式可分为电流表外接法和电流表内接法两种方式:
U(1)电流表外接法:如图甲所示,由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R可I
知,R测
甲 乙
(2)电流表内接法:如图乙所示,由于电流表的分压,导致电压U的测量值偏大.由RU=得R测>R真,R越大,电流表的分压越小,误差就会越小.因此这种接法适用于测量大I
电阻.
二、滑动变阻器的两种接法
9. 如图5所示,滑动变阻器R1的最大值是200 Ω,R2=R3=300 Ω,A、B两端电
压UAB=8 V.
(1)当开关S断开时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少?
(2)当S闭合时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围又是多少?
方法总结
(1)负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R,须用分压式电路;
(2)要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,须用分压式电路;
(3)负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻R或相差不多,且电压电流变化不要求从零调起时,可采用限流接法;
(4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法总能耗较小.
1.下列说法中正确的是( )
A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零
B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻
C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻也增大
D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小
2.电流表的内阻是Rg=200 Ω,满刻度电流值是Ig=500 μA,现欲把这电流表改装成量程为1.0 V的电压表,正确的方法是( )
A.应串联一个0.1 Ω的电阻 B.应并联一个0.1 Ω的电阻
C.应串联一个1 800 Ω的电阻 D.应并联一个1 800 Ω的电阻
3. 如图6所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,
电流表的内阻为0.2 Ω,那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是( )
A.Rx的测量值比真实值大 B.Rx的测量值比真实值小
C.Rx的真实值为99.8 Ω D.Rx的真实值为100.2 Ω
4.电流表G的内阻为Rg,用它测量电压时,量程为U;用它改装成大量程的电流表的内阻是RA,量程为I,这几个量的关系是( )
UUUUA.RA>Rg >Rg B.RA>Rg> C.RA
5.一个电流表的刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为Rg.如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表n μA,则( )
A.给它串联一个电阻,阻值为nRg B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg
RRC.给它并联一个电阻,阻值为 D.给它并联一个电阻,阻值为nn-1
6. 如图7所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大,则电阻之比R1∶R2∶R3是( )
A.1∶1∶1 B.4∶1∶1 C.1∶4∶4 D.1∶2∶2
7.在图8中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法不
正确的是( )
A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法
B.甲中R测>R真,乙中R测
C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使R≪RV,
故此法测较小电阻好
D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫RA,
故此法测较大电阻好
8. 如图9示电路,○G是电流表,R1、R2是两个可变电阻,调节可变电阻R1,可以改变电流表○G的示数.当MN间的电压为6 V时,电流表的指针刚好偏转到最大刻度.将MN间
的电压改为5 V时,若要电流表○G的指针仍偏转到最大刻度,下列方法中可行的是( )
A.保持R1不变,增大R2 B.增大R1,减少R2
C.减少R1,增大R2 D.保持R2不变,减少R1
9.R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许加的
最大电压为10 V,若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( )
A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V
10.已知电流表的内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA,要把它改装成量程是6 V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3 A的电流表,应并联多大的电阻?
第5节 焦耳定律
1电能转化为其他形式能的数量.
2.电流做功的公式为W=UIt,适用于任何电路.
电功率的公式为P=UI,适用于任何电路.
3.电流通过导体时产生的热量(内能)跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这一规律叫焦耳定律,表达式为Q=I2电流热效应的实验定律,凡计算电热都要用该规律. 电热功率是描述电流做功产生电热的快慢程度的物理量,公式为P=I2电路.
4.只含有电阻的电路称为纯电阻电路,当有电流通过时,电能全部转化为内能,即电功等于电热,用公式表示为W=Q=I2Rt=UIt.含有电动机等非纯电阻元件的电路称为非纯电阻电路,电路中的电能除一部分转化为内能外,其他部分转化为机械能、化学能等,此时电功大于电热,电功表达式W=UIt,电热表达式为Q=I2.
5.两个绕线电阻分别标有“100 Ω 10 W”和“20 Ω 40 W”则它们允许通过的额定电流之比是( )
5/5 B.10/20 C.5/10 D.1/2 000
6.两个电阻分别标有“1 A 4 W”和“2 A 1 W”,则它们的电阻之比为( )
A.2∶1 B.16∶1 C.4∶1 D.1∶16
7.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.电功是电能转化为其他形式能量的量度
C.电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大
D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等
U2W1.关于四个公式①P=UI;②P=IR;③P=P=( ) Rt
A.公式①④适用于任何电路的电功率的计算
B.公式②适用于任何电路的电热功率的计算
C.公式①②③适用于任何电路电功率的计算
D.以上均不正确
2.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U变化的关系图象如图1(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图(b)所示,2【概念规律练】 知识点一 电功、电功率的计算
三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2,它们之间的大小关系为(
)
图1
A.P1=4P2 B.PD=P/9
C.P1P2
知识点二 焦耳定律
3.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
U22B.W=UIt适用于任何电路,而W=IRt=t只适用于纯电阻电路 R
C.在非纯电阻电路中,UI>I2R
D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
4. 如图2所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻RM=0.6 Ω,R=10 Ω,U=160 V,电压表的读数为110 V.则:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)输入到电动机的电功率是多少?
(3)电动机工作1 h所产生的热量是多少?
【方法技巧练】
一、纯电阻电路中电功和电功率的计算方法
5. 有四盏灯,接入如图3所示的电路中,L1和L2都标有“200 V 100
W”字样,L3和L4都标有“220 V 40 W”字样,把电路接通后,最暗的
灯是哪一盏?最亮的灯是哪一盏?
6.额定电压都是110 V,额定功率PA=100 W,PB=40 W的电灯两盏,若接在电压是220 V的电路上,两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个( )
二、纯电阻电路与非纯电阻电路中能量转化问题的分析
7.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的电流,在相同时间内
( )
A.电炉放热与电动机放热相等
B.电炉两端电压小于电动机两端电压
C.电炉两端电压等于电动机两端电压
D.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
8.有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A.则:
(1)电动机正常工作时的输出功率为多大?
(2)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
方法总结 (1)电动机是非纯电阻用电器,要注意区分电功率和热功率,电功率用P=UI计算,热功率P热=I2R,机械功率P机=P总-P热.
(2)注意搞清楚电动机电路中的能量转化关系,用能量守恒定律来分析问题.
总
1.不考虑温度对电阻的影响,对一个“220 V 40 W”的灯泡,下列说法正确的是( )
A.接在110 V的电路中时的功率为20 W
B.接在110 V的电路中时的功率为10 W
C.接在440 V的电路中时的功率为160 W
D.接在220 V的电路中时的功率为40 W
2.通过电阻R的电流为I时,在时间t内产生的热量为Q;若电阻为2R,电流为I/2时,则在时间t内产生的热量为( )
A.4Q B.2Q C.Q/2 D.Q/4
3.关于电功和电热,下面说法正确的是( )
A任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt且W=Q
B.任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt但W有时不等于Q
C.电功W=UIt在任何电路中都适用,Q=I2Rt只在纯电阻电路中适用
D.电功W=UIt,电热Q=I2Rt,只适用于纯电阻电路
4.一台额定电压为U的电动机,它的电阻为R,正常工作时通过的电流为I,则( )
A.电动机t秒内产生的热量是Q=UIt
B.电动机t秒内产生的热量是Q=I2Rt
C.电动机的功率为P=I2R
D.电动机的功率为P=U2/R
5.两盏额定功率相同的灯泡A和B,其额定电压UA>UB,则下列说法正确的是( )
A.两灯正常发光时,灯泡的电流强度IA>IB
B.两灯电阻RA
C.将两灯串联后接入电路中发光时,则灯泡的功率PA
D.将两灯并联后接入电路中发光时,则灯泡的功率PA′
6. 如图4所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10 W、10 W、4 W,此电路中允许消耗的最大功率为( )
A.24 W B.16 W
C.12 W D.15 W
7.下面是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1 min 产生
的热量为( )
A.1.80×103 J ×105 J
8. 有A、B两个电阻,它们的伏安特性曲线如图5所示,从图线可以判断( )
A.电阻A的阻值大于电阻B
B.电阻A的阻值小于电阻B
C.电压相同时,流过电阻A的电流强度较大
D.两电阻串联时,电阻A消耗的功率较小
9.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,直到热风将头发吹干.设电动机线圈电阻为R1,它与电
热丝的电阻R2串联后接到直流电源上,电吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为