2018年高中物理 第二章 直流电路练习（打包13套）教科版选修3-1.zip

12.1 欧姆定律[课时跟踪训练](满分 60 分 时间 30 分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得 5 分，选不全得 3 分，错选不得分，共40 分)1.关于电流的方向，下列说法正确的是（ ）A.电荷定向移动的方向为电流方向B.因为电流有方向，所以电流是矢量C.在电源外部电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极D.在电路中电荷的定向移动方向总是沿着高电势到低电势的方向解析：电流的方向是正电荷定向移动的方向，在电源外部从电源正极流向负极，故 A 错，C 对；电流是标量，故 B 错；外电路中正电荷从高电势处向低电势处移动，但负电荷从低电势处向高电势处移动，故 D 错。答案：C2.一台半导体收音机，电池供电的电流是 8 mA，也就是说（ ）A.1 h 电池供给 8 C 的电荷量B.1 000 s 电池供给 8 C 的电荷量C.1 s 电池供给 8 C 的电荷量D.1 min 电池供给 8 C 的电荷量解析：由 q＝ It 可求得：1 000 s 电池供给收音机的电荷量为 q＝8×10 －3 ×1 000 C＝8 C，故 B 正确，A、C、D 均错误。答案：B3.金属导体内电流增强，是因为（ ）A.导体内单位体积的自由电子数增多B.导体内自由电子定向移动的速率增大C.导体内电场的传播速率增大D.导体内自由电子的热运动速率增大解析：对于确定的金属导体，单位体积内的自由电子数是一定的，而且导体内电场的传播速率也是一定的，所以 A、C 错，导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大，使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大，B 正确，导体内自由电子的热运动速率增大会阻碍电流增强，D 错误。答案：B4.一个阻值为 R 的导体两端加上电压 U 后，通过导体横截面的电荷量 q 与通电时间 t 之间的关系为过坐标原点的直线，如图 1 所示。此图线的斜率表示（ ）2图 1A.U B.RC. D.UR RU解析：在 q－ t 图像中图线的斜率应代表 ，即电流，又由欧姆定律 I＝ 知，C 正确。qt UR答案：C5.如图 2 所示，图线Ⅰ和图线Ⅱ所表示的电阻值分别为（ ）图 2A.4Ω 和 2 ΩB.0.25 Ω 和 0.5 ΩC.4 kΩ 和 2 KΩD.2.5×10－4 Ω 和 5.0×10－4 Ω解析： RⅠ ＝ Ω82×10－ 3＝4 000 Ω＝4 kΩ。RⅡ ＝ Ω＝2 000 Ω＝2 kΩ。故 C 正确。42×10－ 3答案：C6.在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在高电压 U 作用下被加速，形成大小为I 的电流，设电子的电荷量为 e，电子质量为 m，打在荧光屏上的高速电子全被荧光粉吸收，在 t s 内打到荧光屏上的电子个数为（ ）A.It B.me/tC.It/e D.mIt/e解析： t s 内打到荧光屏上的总电荷量 q＝ It，故有电子数 n＝ ＝ ，故 C 正确。qe Ite答案：C7.如图 3 所示，在 1 价离子的电解质溶液内插有两根碳棒 A 和 B 作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液内就有电流通过，若在 t 秒内，通过溶液内截面 S 的正离子数为 n1，3通过的负离子数为 n2，设基本电荷为 e，则以下说法中正确的是（ ）图 3A.正离子定向移动形成的电流方向从 A→ B，负离子定向移动形成电流的方向从 B→ AB.溶液内由正、负离子向相反方向移动，溶液中的电流抵消，电流强度等于零C.溶液内的电流方向从 A→ B，电流强度 I＝n1etD.溶液内的电流方向从 A→ B，电流强度 I＝ en1＋ n2t解析：电流方向为正电荷定向移动的方向，负电荷定向移动的反方向。故正、负离子形成电流方向是一致的，从 A→ B；因为正、负离子形成电流方向一致，有 I＝ ＝n1e＋ n2ete，故 A、B、C 错，D 对。n1＋ n2t答案：D8.某导体中的电流随其两端的电压变化，如图 4 实线所示，则下列说法中正确的是（ ）图 4A.加 5 V 电压时，导体的电阻是 5 ΩB.加 12 V 电压时，导体的电阻是 8 ΩC.由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D.由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小解析： U＝5 V 时 I＝1.0 A， R＝ ＝5 Ω，同理 U＝12 V 时， R＝8 Ω。由图线可知随着电UI压的增大，电阻不断增大，随电压的减小，电阻不断减小，A、B、D 对，C 错。答案：ABD二、非选择题(每小题 10 分，共 20 分)9.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，(1)如图 5 有四个电路图，你在实验中采用的电路图是：________。4图 5(2)在实验中得到的小灯泡的 I－ U 特性曲线是一条__________线(填“直”或“曲”)，这表明小灯泡的电阻随温度升高而______(填“增大” 、 “减小”或“不变”)。解析：(1)电流表应外接，变阻器应采用分压电路，选 D。(2)小灯泡的灯丝是金属做的，金属的电阻率随温度的升高而增大，所以小灯泡的 I－ U 特性曲线是一条曲线，这表明小灯泡的电阻随温度升高而增大。答案：(1)D (2)曲 增大10.当电阻两端的电压变为原来的 时，流过电阻的电流减少 0.5 A，则当电阻两端电压增12为原来的 2 倍时，流过电阻的电流为多大？解析：设电阻为 R，原来两端的电压为 U，通过电阻的电流为 I。当电阻两端电压变为 U1＝时，通过电阻的电流变为 I1＝ I－0.5 A。U2根据欧姆定律 I1＝ ，即 I－0.5 A＝ ①U1R U2R当电阻两端电压变为 U2＝2 U 时，设通过电阻的电流变为 I2，同理得 I2＝ ，即 I2＝ ②U2R 2UR又 I＝ U/R③联立①～③式，得 I2＝2 A。答案：2 A12.1 欧姆定律[随堂基础巩固]1.对于金属导体，还必须满足下列哪个条件才能在导体中产生恒定的电流（ ）A.有可以自由移动的电荷B.把导体放在匀强电场中C.让导体某一端连接电源正极即能产生电流D.导体两端加有恒定的电压解析：因为金属导体中已经存在大量的自由电荷，故 A 错。把导体放在匀强电场中，导体只能产生瞬间感应电流，故 B 错。只是让导体一端连接电源正极时，导体两端无电压，此时不能形成电流，故 C 错。只有让导体两端保持恒定的电压才能产生恒定电流，故 D 正确。答案：D2.以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图像，如图 2－1－7 所示，下列说法中正确的是（ ）图 2－1－7A.这四个图像都是伏安特性曲线B.这四种电学元件都是线性元件C.①②是线性元件，③④是非线性元件D.这四个图像中，直线的斜率都表示元件的电阻解析：伏安特性曲线是以 I 为纵轴， U 为横轴的图像，所以 A 错误。线性元件并不只是说I—U 图像是直线，而必须是过原点的直线，所以只有①②是线性元件，③④不是线性元件，B 错误，C 正确。在 U—I 图像中，过原点的直线的斜率才表示导体的电阻，D 错误。答案：C3.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解析： U＝ IR 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UR2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。UI答案：CD4.如图 2－1－8 所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面 A，在铝导线上取一个截面 B，若在 1 秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的（ ）图 2－1－8A.电流相等B.电流不相等C.自由电子定向移动的速率相等D.自由电子定向移动的速率不相等解析：由电流定义知 I＝ ＝ ，故 A 正确，B 错误。由电流的微观表达式 I＝ nSqv 知，qt netI、 n、 q 均相等，因为 SAvB，故 C 错误，D 正确。答案：AD12.6 焦耳定律 电路中的能量转化[课时跟踪训练](满分 60 分 时间 30 分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得 5 分，选不全得 3 分，错选不得分，共40 分)1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（ ）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B.W＝ UIt 适用于任何电路，而 W＝ I2Rt＝ t 只适用于纯电阻的电路U2RC.在非纯电阻电路中， UI＞ I2RD.焦耳热 Q＝ I2Rt 适用于任何电路解析：电功率公式 P＝ ，功率越大，表示电流做功越快。对于一段电路，有WtP＝ UI， I＝ ，焦耳热 Q＝( )2Rt，可见 Q 与 P、 U、 t 都有关。所以， P 越大， Q 不一定越PU PU大，A 不对。 W＝ UIt 是电功的定义式，适用于任何电路。而 I＝ 只适用于纯电阻电路，BUR对；在不是纯电阻的电路中，电流做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以 W＞ Q，即UI＞ I2R，C 正确。 Q＝ I2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D 正确，所以 B、C、D 对，A 错误。答案：A2.为使电热丝所消耗的功率变为原来的一半，应当（ ）A.使电阻减半，电压保持不变B.使电压减半，电阻保持不变C.使电压和电阻都减半D.使电压减小为原来的 ，电阻不变14解析：由 P＝ 知，C 正确，A、B、D 错误。U2R答案：C3.电源的效率 η 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图 1 所示，图中 U 为路端电压， I 为干路电流， a、 b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为 η a、 η B。由图可知 η a、 η b的值分别为（ ）2图 1A. 、 B. 、34 14 13 23C. 、 D. 、12 12 23 13解析：电源的效率 η ＝ ×100%＝ ×100%。 a 点对应的路端电压 U 为 4 个格，而电动势 EUIEI UE为 6 个格。因此 η a＝ ； b 点对应的路端电压为 2 个格，因此 η b＝ 。故 D 项正确。23 13答案：D4.在如图 2 所示的电路中，电源电动势为 12 V，电源内阻为 1.0 Ω，电路中的电阻 R0为1.5 Ω，小型直流电动机 M 的内阻为 0.5 Ω，闭合开关 S 后，电动机转动，电流表的示数为 2.0 A。则以下判断中正确的是（ ）图 2A.电动机的输出功率为 14 WB.电动机两端的电压为 7.0 VC.电动机产生的热功率为 4.0 WD.电源输出的功率为 24 W解析：电动机两端的电压 U 机 ＝ E－ I(r＋ R0)＝7.0 V，选项 B 正确；电动机输出的功率 P 机出 ＝ U 机 I－ I2r 机 ＝12 W，选项 A 错误；电动机产生的热功率为 P 机热 ＝ I2r 机 ＝2.0 W，选项C 错误；电源输出的功率 P 出 ＝ EI－ I2r＝20 W，选项 D 错误。答案：B5.如图 3 所示电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则（ ）图 33A.电源的功率变小B.电容器贮存的电荷量变小C.电源内部消耗的功率变大D.电阻 R 消耗的电功率变小解析：由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时， R 总 变小， I 总 增大， U 端 减小，而 R1分压 U1增大，所以电容器上的电压减小。电源功率 P 总 ＝ I 总 ·E 增大，A 错误。Q＝ CU 减小，B 正确。电源内部消耗功率 P 内 ＝ I r 增大，C 正确。电阻 R1消耗的功率在增2总大。 R 上消耗功率无法确定。答案：BC6.如图 4 为甲、乙两灯泡的 I－ U 图像，根据图像计算甲、乙两灯泡并联在电压为 220 V 的电路中，实际发光的功率约为（ ）图 4A.15 W 30 W B.30 W 40 WC.40 W 60 W D.60 W 100 W解析：从图像的横坐标( U)为 220 V 的刻度可找出对应的纵坐标( I)的值分别为 I 甲 ＝0.18 A， I 乙 ＝0.28 A。则 P 甲 ＝ U·I 甲 ≈40 W， P 乙 ＝ U·I 乙 ≈60 W，即 C 项正确。答案：C7.如图 5 所示，电动势为 E、内阻为 r 的电池与定值电阻 R0、滑动变阻器 R 串联，已知R0＝ r，滑动变阻器的最大阻值是 2r。当滑动变阻器的滑片 P 由 a 端向 b 端滑动时，下列说法中正确的是（ ）图 5A.路端电压变大B.电路中的电流变小C.滑动变阻器消耗的功率变小4D.定值电阻 R0上消耗的功率变小解析：滑片 P 由 a 端向 b 端滑动，电源外阻减小。由 I＝ 可知，电路中的电流增大，Er＋ R外由 U＝ E－ Ir 可知，路端电压 U 变小，A、B 均错误；由 PR0＝ I2R0可知， I 增大， PR0增大，D 错误；因 R0＝ r，当滑动头由 a 端向 b 端滑动时，滑动变阻器消耗的功率 PR＝R＝ ，随 R 变小， 增大，故 PR变E2 R0＋ r＋ R 2 E2 R0＋ r－ R 2R ＋ 4 R0＋ r  R0＋ r－ R 2R小，C 正确。答案：C8.如图 6 所示电路中， R1＝ R3P1P3P4C.P2P1P4P3D.P1P2P3P4解析：设流过 R1、 R2、 R3、 R4的电流分别为 I1、 I2、 I3、 I4，则 I1＝ I2＝ I3＋ I4，故P1＝ I R1P3＝ I R3。即 P2P1P3。12 22 12 32又因为 R3P4，即 P2P1P3P4综上所述，本题正确选项为 B。答案：B二、非选择题(每小题 10 分，共 20 分)9.如图 7 所示， R1＝8 Ω，电源的电动势 E＝8 V，内阻 r＝2 Ω。 R2为变阻器，问：图 7(1)要使变阻器获得的电功率最大， R2的值应是多大？这时 R2的功率多大？(2)调节 R2的阻值，当 R2为多少时，电源有最大输出功率，最大输出功率为多少？解析：(1)把 R1看成是电源内阻的一部分，这样内电阻就是 R1＋ r。利用电源输出功率最大的条件，可以求出：当 R2＝ R1＋ r＝8 Ω＋2 Ω＝10 Ω 时， R2有最大的功率 P2＝5＝ ＝ W＝1.6 W。E24 R1＋ r E24R2 824×10(2)因 R1r，所以当 R2＝0 时，电源有最大输出功率，即 R1消耗功率最大时， I＝ ＝ER1＋ rA＝0.8 A。其功率 P1＝ I2R1＝0.8 2×8 W＝5.12 W。88＋ 2答案：(1)10 Ω 1.6 W (2)0 5.12 W10.下表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究以下问题：规格 后轮驱动直流永磁毂电机车型 26″电动自行车 额定输出功率 120 W整车质量 30 kg 额定电压 40 V最大载重 120 kg 额定电流 3.5 A(1)在额定电压下工作时，该电机的内阻是多少？其效率为多大？(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的 0.02 倍，在最大载重量的情况下，人骑车行驶的最大速度为多大？( g 取 10 m/s2)解析：(1)由表可知，电机的额定电压 U＝40 V，额定电流 I＝3.5 A，所以该电机正常工作时的输入功率 P 入 ＝ UI＝140 W。又因电机的输出功率 P 出 ＝120 W，所以电机的发热功率 P热 ＝ P 入 － P 出 ＝20 W。由 P 热 ＝ I2r 知电机的内阻 r＝ ＝1.6 Ω，电机正常工作时的效率P热I2η ＝ ＝ ×100%＝85.7%。P出P入 120140(2)由题知车行驶时所受阻力 f＝ k(M＋ m)g，当达到最大速度时有 P 出 ＝ f·vm，所以人骑车行驶的最大速度vm＝ ＝ m/s＝4 m/s。P出f 1200.02× 120＋ 30 ×10答案：(1)1.6 Ω 85.7% (2)4 m/s12.6 焦耳定律 电路中的能量转化[随堂基础巩固]1.有一个电动势为 3 V，内阻不能忽略的电池两端接一电阻 R,1 C 电荷通过 R 时，在 R 上产生的热量（ ）A.大于 3 J B.小于 3 JC.等于 3 J D.无法确定解析：由闭合电路 E 总 ＝ E 外 ＋ E 内 知， R 上产生的热量小于 3 J，故 B 项对。答案：B2.把标有“220 V 100 W”的 A 灯泡和“220 V 200 W”的 B 灯泡串联后接入 220 V 的电路中，如果导体电阻忽略不计，不考虑温度对电阻的影响，则有（ ）A.A、 B 两灯泡的电阻之比为 RA∶ RB＝1∶2B.A、 B 两灯泡在串联电路中的电压之比为 UA∶ UB＝2∶1C.A、 B 两灯泡在串联电路中消耗的功率之比为 PA∶ PB＝2∶1D.A、 B 两灯泡在串联电路中产生的热量之比为 QA∶ QB＝1∶2解析：由 P＝ 得： RA＝ ， RB＝U2R U2PA U2PB所以 RA∶ RB＝ PB∶ PA＝200∶100＝2∶1故 A 错。串联后： UA∶ UB＝ RA∶ RB＝2∶1PA∶ PB＝ RA∶ RB＝2∶1故 B、C 对。QA∶ QB＝ RA∶ RB＝2∶1所以 D 错。答案：BC3.如图 2－6－9 所示的电路中，输入电压 U 恒为 12 V，灯泡上标有“6 V ,12 W”字样，电动机线圈的电阻 RM＝0.50 Ω。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（ ）图 2－6－9A.电动机的输入功率为 24 WB.电动机的输出功率为 12 WC.电动机的热功率为 2.0 WD.整个电路消耗的电功率为 22 W2解析：灯泡 L 正常发光，则 IL＝ ＝2 A，所以电路中的电流 I＝2 A，故整个电路消耗的总PU功率 P 总 ＝ UI＝24 W，D 错。电动机的输入功率等于 P 总 － P 灯 ＝12 W，A 错，B 错。电动机的热功率 P 热 ＝ I2RM＝2.0 W，C 对。答案：C4.三个电阻分别标有“100 Ω 4 W” “200 Ω 2 W” “50 Ω 8 W” ，将它们串联起来，求允许通过的最大电流和允许消耗的最大总功率。解析：由 P＝ I2R 得三个电阻的额定电流：I1＝ ＝ A＝0.2 AP1R1 4100I2＝ ＝ A＝0.1 AP2R2 2200I3＝ ＝ A＝0.4 AP3R3 850串联后允许通过的最大电流为 I＝0.1 A允许消耗的最大功率：P＝ I2(R1＋ R2＋ R3)＝0.1 2×(100＋200＋50) W＝3.5 W。答案：0.1 A 3.5 W12.4 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律[课时跟踪训练](满分 60分 时间 30分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得 5分，选不全得 3分，错选不得分，共40分)1.以下说法中错误的是（ ）A.在外电路中和电源内部，正电荷都受到静电力的作用，所以能不断定向移动形成电流B.静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C.在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D.静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加解析：电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力的做功本领。静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少，D 项对。答案：ABC2.手电筒里的两节干电池，已经用过较长时间，灯泡只发出很微弱的光。把它们取出来用电压表测电压，电压表示数很接近 3 V；再把它们作为一台式电子钟的电源，电子钟能正常工作。下列说法中正确的是（ ）A.这两节干电池的电动势减小了很多B.这两节干电池的内电阻增加了很多C.这个台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小D.这个台式电子钟正常工作的电流一定比小灯泡的正常工作时的电流大解析：两节干电池电动势基本上没变，灯不太亮，说明电池内阻增大了，电流变小了。可用于电子钟，说明电子钟的工作电流比灯泡的小。答案：B3.如图 1所示，开关 S1、S 2均处于闭合状态，在分别断开 S1、S 2后的短暂过程中，关于流过电阻 R1、 R2的电流方向，以下判断正确的是（ ）图 1A.若只断开 S1，流过 R1的电流方向为自左向右B.若只断开 S1，流过 R1的电流方向为自右向左C.若只断开 S2，流过 R2的电流方向为自左向右D.若只断开 S2，流过 R2的电流方向为自右向左解析：S 1与 S2均闭合时， C两端电压等于 R2两端电压，其带电荷量 Q＝ C·U2＝ C·2·R2。只断开 S1后， C直接与电源连接， UC＝ E，带电荷量 Q′ Q，即电源又给电ER1＋ R2＋ r容器 C充了一些电，有电流从左向右流过 R1，A 正确 B错误。当只断开 S2时，电容器 C通过 R2放电，有电流自左向右流过 R2，C 正确 D错误。答案：AC4.某电池当外电路断开时的路端电压为 3 V，接上 8 Ω 的负载电阻后其路端电压降为 2.4 V，则可以断定该电池的电动势 E和内阻 r为（ ）A.E＝2.4 V r＝1 Ω B.E＝3 V r＝2 ΩC.E＝2.4 V r＝2 Ω D.E＝3 V r＝1 Ω解析：由题知，电源的电动势为 3 V，接入外电阻，外电压为 2.4 V， I＝ U/R＝0.3 A，由I＝ E/(R＋ r)解得 r＝2 Ω。答案：B5.(2011·扬州高二检测)如图 2所示，已知 C＝6 μF， R1＝5 Ω， R2＝6 Ω， E＝6 V， r＝1 Ω，开关 S原来处于断开状态，下列说法中正确的是（ ）图 2A.开关 S闭合瞬间，电流表的读数为 0.5 AB.开关 S闭合瞬间，电压表的读数为 5.5 VC.开关 S闭合经过一段时间，再将开关 S迅速断开，则通过 R2的电荷量为 1.8×10－5 CD.以上说法都不对解析：开关 S闭合瞬间，电容器充电，接近于短路状态 I≈ ＝ A＝1 A。电压Er＋ R1 61＋ 5U＝ IR1＝5 V5.5 V，故 A、B 错。开关闭合一段时间后，电容器相当于断路， I′＝＝ A＝0.5 A。此时电容器上电荷量 Q＝ CU2＝ CI′ R2＝6×10 －6 ×0.5×6 Er＋ R1＋ R2 61＋ 5＋ 6C＝1.8×10 －5 C。断开开关 S后，电荷量 Q经 R2释放，故 C正确。答案：C6.在如图 3所示的电路中， E为电源的电动势， r为电源的内电阻， R1、 R2为可变电阻。在下列叙述的操作中，可以使灯泡 L的亮度变暗的是（ ）图 33A.仅使 R1的阻值增大B.仅使 R1的阻值减小C.仅使 R2的阻值增大D.仅使 R2的阻值减小解析：要使灯泡 L的亮度变暗，应使流过灯泡的电流变小，因此可以减小 R2，从而减小电源的路端电压，以减少灯泡 L中的电流，也可增大 R1，以增大电源的路端电压，增大流过R2的电流，减小电源的电流，由 I＝ IR1＋ IR2可知，流过灯泡的电流减小，故 A、D 正确。答案：AD7.(2011·海南高考)如图 4所示， E为内阻不能忽略的电池， R1、 R2、 R3为定值电阻，S0、S 为开关， 与 分别为电压表与电流表。初始时 S0与 S均闭合，现将 S断开，则（ ）图 4A. 的读数变大， 的读数变小B. 的读数变大， 的读数变大C. 的读数变小， 的读数变小D. 的读数变小， 的读数变大解析：当 S断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压 U＝ E－ Ir增加，即 的读数变大；由于定值电阻 R1两端的电压减小，故 R3两端的电压增加，通过 R3的电流增加，即 的读数变大；选项 B正确。答案：B8.(2012·烟台高二检测)如图 5所示， A、 B、 C三只电灯均能发光，当把滑动变阻器的触头 P向下滑动时，三只电灯亮度的变化情况是（ ）图 5A.A、 B、 C都变亮B.A、 B变亮， C变暗4C.A、 C变亮， B变暗D.A变亮， B、 C变暗解析：滑动变阻器的触头 P向下滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值 R减小，所以电路总阻值 R 总 减小。由闭合电路的欧姆定律知总电流 I 总 ＝ 变大，通过 A的电流增大， AER总 ＋ r两端的电压 UA增大，故 A变亮；由于 I 总 变大，所以内阻上的电压 U 内 ＝ I 总 r变大，所以C上的电压 UC＝ E－ UA－ U 内 变小，通过 C的电流 IC变小，所以 C变暗；由于 I 总 变大， IC变小，所以通过 B的电流 IB＝ I 总 － IC一定增大， B灯变亮，故选 B。答案：B二、非选择题(每小题 10分，共 20分) 9.如图 6所示，电源电动势 E＝8 V，内阻 r＝1 Ω， R3＝8 Ω，当 S1闭合 S2断开时，电流表示数为 2 A，电压表示数为 4 V，求：(不计电压表和电流表的内阻)图 6(1)R1、 R2的阻值；(2)在 S2闭合后，电流表和电压表的示数各为多少？解析：(1)S 2断开时，电源、 R1、 R2组成串联电路，电压表测量的是 R2两端的电压。由部分电路的欧姆定律有 R2＝ ＝ Ω＝2 Ω。U2I 42对整个闭合电路有 E＝ I(R1＋ R2＋ r)即： R1＝ － R2－ r＝ Ω－2 Ω－1 Ω＝1 Ω。EI 82(2)当 S2闭合后， R2、 R3并联后与 R1串联，电压表测量的是并联部分的电压，电流表测量的是 R2中的电流。R 总 ＝ ＋ R1＋ r＝ Ω＋1 Ω＋1 Ω＝3.6 Ω。R2R3R2＋ R3 2×82＋ 8由闭合电路的欧姆定律有I 总 ＝ ＝ A≈2.22 AER总 83.6则 U 并 ＝ E－ I 总 (R1＋ r)＝8 V－2.22×(1＋1) V＝3.56 V，即电压表示数为 3.56 V。电流表示数 I2＝ ＝ A＝1.78 A。U并R2 3.5625答案：(1)1 Ω 2 Ω (2)1.78 A 3.56 V10.如图 7所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻忽略不计。 R1、 R2、 R3、 R4均为定值电阻， C是电容器，开关 S是断开的。现将开关 S闭合，则在闭合 S后的较长时间内，通过R4的电荷量是多少？图 7解析：S 断开时，电源与 R1、 R2串联， R3、 R4和电容器串联后与 R2并联，由于电容器可看做断路，故 R3、 R4上电压为零，电容器上电压等于 R2的电压，且上板电势高，带正电。Q1＝CR2ER1＋ R2S闭合时， R1、 R2串联后与 R3并联， R4和电容器串联后并联在 R1两端，电容器上的电压等于 R1两端的电压，且上板电势低，带负电。Q2＝CR1ER1＋ R2闭合 S后的较长时间内，通过 R4的电荷量为Δ Q＝ Q1＋ Q2＝ ＋ ＝ CE。CR2ER1＋ R2 CR1ER1＋ R2答案： CE12.4 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律[随堂基础巩固]1.关于电源的作用，下列说法中正确的是（ ）A.电源的作用是能为电路提供自由电荷B.电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续电流C.电源的作用能直接释放电能D.电源的作用就是使自由电荷运动起来解析：电源的作用是使电路两端保持持续的电压，在电路中形成持续电流。答案：B2.电源电动势为 E，内阻为 r，向可变电阻 R 供电，关于路端电压说法正确的是（ ）A.因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B.因为 U＝ IR，所以当 I 增大时，路端电压也增大C.因为 U＝ E－ Ir，所以当 I 增大时，路端电压下降D.若外电路断开，则路端电压为零解析：由闭合电路欧姆定律得： U＝ E－ Ir，电源的电动势 E、 r 是不变的，当干路电流I＝ E/(R＋ r)电流减小时 U 将增大，此时应有外电路的电阻增大，故 A、B 错误，C 正确；若外电路断开，则电路中的电流为零，路端电压等于电动势，D 错误。答案：C3.如图 2－4－7 所示电路中，电源电动势为 E，内电阻为 r，在平行板电容器 C 中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态，当变阻器 R0的滑动端向左移动时，带电粒子将（ ）图 2－4－7A.向上运动B.向下运动C.静止不动D.不能确定运动状态的变化解析：当滑动触头向左移动时 R0变大，则总电流变小， R 两端的电压变小，电容器中的场强变小，所以粒子将向下运动，故 B 正确。答案：B4.如图 2－4－8 所示是一实验电路图，在滑动触头由 a 端滑向 b 端的过程中，下列表述正确的是（ ）2图 2－4－8A.路端电压变小B.电流表的示数变大C.电源内阻消耗的功率变小D.电路的总电阻变大解析：当滑片向 b 端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小，D 错；根据 I＝，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有 E＝ Ir＋ U 外 ，可知路端电压在减ER总小，A 对；流过电流表的示数为 I＝ ，可知电流在减小，B 错；根据 P＝ I2r，可知内阻U外R3消耗的功率在增大，C 错。答案：A12.2 电阻定律[课时跟踪训练](满分 60 分 时间 30 分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得 6 分，选不全得 3 分，错选不得分，共42 分)1.如图 1 为滑动变阻器的示意图， A、 B、 C、 D 为 4 个接线柱，当滑动片 P 由 C 向 D 移动时，若要使变阻器接入电路的电阻由大变小，应将变阻器的哪两个接线柱连入电路( )图 1A.A 和 B B.A 和 DC.B 和 C D.C 和 D解析：滑动变阻器的连接应是一上一下(同一端或对角线)，要注意接入的是哪一部分电阻，从而确定电阻的变化。要使滑动变阻器的阻值变小，就要使连入电路的电阻丝长度变短，滑动片 P 由 C 向 D 移动，要使滑动变阻器连入电路的电阻丝变短，可以连接 AD 或 AC。答案：B2.一只白炽灯泡“220 V 40 W” ，不接入电路时它的电阻是( )A.大于 1 210 Ω B.小于 1 210 ΩC.等于 1 210 Ω D.无法判断解析：灯泡正常发光时的电阻是 R＝ ＝ ＝1 210 Ω，金属导体的电阻率随温U2P  220 V 240 W度的升高而增大，不接入电路时它的电阻小于正常工作时的电阻，B 正确，A、C、D 错误。答案：B3.导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )A.横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B.长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C.电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D.电流一定，电阻与导体两端的电压成反比解析：对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律 R＝ ρ 可知 A 正确。lS答案：A4.关于电阻和电阻率的下列说法中正确的是( )A.把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B.由 ρ ＝ 可知， ρ ∝ R， ρ ∝RSl 1l2C.材料的电阻率随温度的升高而增大D.对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大解析：导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则 A、B、C 错。若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则 D 选项正确。答案：D5.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断。由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别。那么熔丝熔断的可能性较大的是( )A.横截面积大的地方B.横截面积小的地方C.同时熔断D.可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方解析：根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时电阻大的位置发热量大易熔断。选项 B 正确。答案：B6.一根粗细均匀的导线，当其两端电压为 U 时，通过的电流是 I，若将此导线均匀拉长到原来的 2 倍时，电流仍为 I，导线两端所加的电压变为( )A.U/2 B.UC.2U D.4U解析：由 R＝ ρ 可知，当导线被均匀拉长为原来的 2 倍时，其横截面积变为原来的 ，所lS 12以电阻变为原来的 4 倍，再根据欧姆定律可知电压变为原来的 4 倍，故 D 正确，A、B、C错误。答案：D7.两根材料相同的均匀导线 x 和 y， x 的长度为 L， y 的长度为 2L，串联在电路中，沿电流方向电势随长度的变化如图 2 所示，则 x、 y 横截面积之比为( )图 2A.2∶3 B.1∶4C.1∶2 D.3∶13解析：由图像可得两导线上的电压相等均为 4 V，由公式 R＝ 得两导线电阻相等，由公式UIR＝ ρ ， R、 ρ 相同，故横截面积 S 与长度 l 成正比，故面积比为 1∶2，选 C。lS答案：C二、非选择题(每小题 9 分，共 18 分)8.(2011·浙江高考)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究 3 根材料未知，横截面积均为 S＝0.20 mm 2的金属丝 a、 b、 c 的电阻率，采用如图 3 所示的实验电路。 M 为金属丝 c 的左端点， O 为金属丝 a 的右端点， P 是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表读数始终为 I＝1.25 A。电压表读数 U 随 OP 间距离 x 的变化如下表：图 3x/mm600 700 800 9001 0001 2001 4001 6001 8002 0002 1002 2002 3002 400U/V3.954.505.105.906.506.656.826.937.027.157.858.509.059.75(1)绘出电压表读数 U 随 OP 间距离 x 变化的图线；(2)求出金属丝的电阻率 ρ ，并进行比较。解析：(1)建立直角坐标系，以 OP 距离 x 为横轴，以 U 为纵轴，取适当的比例标度，描点、连线，其图像如图所示。(2)由题意，对每段电阻有 Δ U＝ I·Δ R，而根据电阻定律有 Δ R＝ ρ ，所以Δ xS4Δ U＝ Δ x，ρ IS因此 ρ ＝ · ， 为 U—x 图像的斜率。SI Δ UΔ x Δ UΔ xρ ＝ ×UI Slρ a＝ Ω·m 6.5－ 3.9 ×0.20×10－ 61.25× 100－ 60 ×10－ 2＝1.04×10 －6 Ω·mρ b＝ Ω·m 7.1－ 6.5 ×0.20×10－ 61.25× 200－ 100 ×10－ 2＝9.6×10 －8 Ω·mρ c＝ Ω·m 9.7－ 7.1 ×0.20×10－ 61.25× 240－ 200 ×10－ 2＝1.04×10 －6 Ω·m通过计算可知，金属丝 a 与 c 电阻率相同，远大于金属丝 b 的电阻率。电阻率的允许范围ρ a：0.96×10 －6 ～1.10×10 －6 Ω·mρ b：8.5×10 －8 ～1.10×10 －7 Ω·mρ c：0.96×10 －6 ～1.10×10 －6 Ω·m答案：见解析9.如图 4 所示，相距 40 km 的 A、 B 两地架两条输电线，电阻共为 800 Ω，如果在 A、 B 间的某处发生短路，这时接在 A 处的电压表示数为 10 V，电流表示数为 40 mA，求发生短路处距 A 有多远？图 4解析： A、 B 间的距离 l＝40 km，导线总长度为 2l，总电阻 R＝800 Ω，设 A 与短路处 C 的距离为 x，导线总长度为 2x，总电阻为 Rx。由欧姆定律有Rx＝ ＝ Ω＝250 ΩUI 1040×10－ 3由电阻定律有 R＝ ρ ， Rx＝ ρ ，2lS 2xS得 x＝ l＝ ×40 km＝12.5 km。RxR 250800即短路处距 A 端 12.5 km。5答案：12.5 km