高考物理总复习练习：第24课 部分电路的欧姆定律 电阻定律 电功

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第24课 部分电路的欧姆定律 电阻定律 电功与电热

1．电流、欧姆定律及伏安特性曲线 q

a．电流定义式I＝的应用

t

(1)(经典题，6分)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中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S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( ) IΔlA.eS

mIΔl B.2eUe

mI

C.2eUeS

mISΔl

D.2eUe

m 2eU

答案：B

1

解析：在加速电场中有eU＝mv2，得v＝2

2eU

。在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的m

m

，故B项正确。 2eU

ΔlqIΔl

电子束内电量为q＝IΔt＝Iv，则电子个数n＝＝

ee

b．电流微观表达式I＝nqSv的应用

(2)(多选)(经典题，6分)一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( ) ItIt

A．nvSt B．nvt C. D.

qSq答案：AC

解析：在t时间内，通过铜导线横截面的电荷量Q＝It，通过铜导线横截面的自由电子数目QItIt

可以表示为N＝＝，故C项正确，D项错误。把公式I＝nqSv代入N＝可得N＝nvSt，

qqq故A项正确，B项错误。

c．对欧姆定律、伏安特性曲线的理解与应用

(3)(多选)(经典题，6分)在如图(a)所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这

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种小灯泡的伏安特性曲线如图(b)所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时( )

A．L1两端的电压为L2两端电压的2倍 B．L1消耗的电功率为0.75 W C．L2的电阻为12 Ω

D．L1、L2消耗的电功率的比值大于4 答案：BD

解析：电路中的总电流为0.25 A，故L1中电流为0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知L1两端的电压为3.0 V，L1消耗的电功率为P1＝U1I1＝0.75 W，故B项正确。根据并联电路规律可知，L2中的电流为0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知其两端电压大约为0.3 V，故L1两端的电压约为L2两端电压的10倍，故A项错误。由欧姆定律可知，L2的电阻约为 U20.3R2＝＝ Ω＝2.4 Ω，故C项错误。L2消耗的电功率为P2＝U2I2＝0.3×0.125 W＝

I20.1250.037 5 W，即L1、L2消耗的电功率的比值大于4，故D项正确。

2．电阻的串、并联及电表的改装 a．对电阻串、并联的理解与应用

(4)(多选)(经典题，6分)在如图所示的电路中，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

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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 答案：AC

解析：当cd端短路时，R2与R3的并联电阻为30Ω，两电阻并联后与R1串联，ab间的等效电阻为40 Ω，故A项正确。当ab端短路时，R1与R3的并联电阻为8 Ω，两电阻并联后与R2串联，cd间等效电阻为128 Ω，故B项错误。当ab两端接通测试电源时，电阻R2未接入电路，cd两端的电压即R3两端的电压，为Ucd＝

40

×100 V＝80 V，故C项正确。当10＋40

40120＋40

cd两端接通测试电源时，电阻R1未接入电路，ab两端电压即R3两端的电压，为Uab＝×100 V＝25 V，故D项错误。

b．利用电阻串、并联规律求解电表改装问题

(5)(2015北京理综，6分)如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小1格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R的阻值等于电流表内阻的2倍。

22若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )

A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A 答案：C

1

解析：当接线柱1、2接入电路时，电阻R1与电流表内阻并联后等效值为电流表电阻的，

3由于电流表的满偏电压为定值，故量程扩大为原来的3倍，则每小格变为0.02×3 A＝0.06 A，故A项、B项均错误。当接线柱1、3接入电路时，电阻R1与电流表内阻并联后再和电阻

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R2串联，但串联的电阻R2对电流表的量程无影响，故每一小格仍为0.06 A，故C项正确，D项错误。

(6)(经典题，8分)如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，100

R1＝900 Ω，R2＝ Ω。

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① 当S1和S2均断开时，改装成的电表是________表，量程为________。 ② 当S1和S2均闭合时，改装成的电表是________表，量程为________。 答案：①电压(2分) 1 V(2分) ②电流(2分) 1 A(2分)

解析：①由电路图可知，当S1和S2均断开时，G与R1串联，电流表G改装成电压表，量程为U＝Ig(Rg＋R1)＝1 V。

②由电路图可知，当S1和S2均闭合时，G与R2并联，电流表G扩大量程，其量程为I＝ Ig＋

3．电功、电功率、焦耳定律 a．纯电阻电路中的电功、电功率问题

(7)(经典题，6分)某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10和10个相同的指示灯X1～X10，将其连接在220 V直流电源上，电路图如图所示，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则( )

IgRg＝1 A。 R2

A．X1的功率减小，L1的功率增大 B．X1的功率增大，L1的功率增大

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C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小 D．X2的功率减小，其他指示灯的功率增大 答案：C

解析：显然L1和X1并联、L2和X2并联…然后它们再串联接在220 V直流电源上，L2 灯丝烧断，则总电阻变大、电路中电流I减小，又L1和X1并联的电流分配关系不变，则X1和L1的电流都减小、功率都减小，同理可知除X2 和L2 外各灯功率都减小，故A项、B项均错误。由于I减小，各并联部分的电压都减小，电源电压不变，则X2上电压增大，根据 U2

P＝可知X2的功率变大，故C项正确，D项错误。

R

b．非纯电阻电路中电能转化为内能和机械能或其他形式的能

(8)(经典题，6分)某直流电动机两端所加电压为U＝110 V，流过电动机的电流为I＝2 A，在1 s内将m＝4 kg的物体缓慢提升h＝5.0 m(g取10 m/s2)，下列说法正确的是( ) A．电动机的绕线内阻为55 Ω B．直流电动机电流的最大值为22 A C．电动机绕线两端的电压为5 V D．电动机绕线产生的电热功率为20 W 答案：D

解析：设电动机的绕线内阻为r，则UIt＝I2rt＋mgh，解得r＝5 Ω，故A项错误。直流电动机通过的是恒定电流，故B项错误。由题意可知，直流电动机绕线两端所加电压为Ir＝10 V，故C项错误。电动机绕线产生的电热功率P＝I2r＝20 W，故D项正确。

(9)(2018改编，10分)如图所示，电源内阻不计，闭合开关S后，标有“1.5 A 12 W”的灯泡恰能正常发光，流经电源的电流为2 A，直流电动机M的绕线电阻R0＝4 Ω，求：

①电源的电压；

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