2025年高中物理复习加练：部分电路及其规律.pdf

第十章电路及其应用微专题6 9部分电路及其规律1.电流的三个公式：定义式为/=，微观表达式为/=eS%决定式为/=U2.掌握串、并t R联电路的特点，会用欧姆定律分析计算电路中各部分的电压、电流注意欧姆定律只适用于纯电阻3.掌握电功（电功率）和电热（热功率）的计算，区分纯电阻电路和非纯电阻电路1.如图甲，一长方体导电材料的长、宽、高分别为b、c,且 a 6 c,通 入 沿 方 向的电流时，导电材料两端的电压U与其通过的电流/的关系图像如图乙所示下列说法正确的是（）100 0.5 Z/AA.导电材料两端所加电压为1 0 V时，其电阻为2 0B.随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐增大C.随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电性能变差D.该 导 电 材 料 沿 方 向 通 电 时 比 沿 方 向 通 电 时 电 阻 小答 案 A解析 由题图乙，当导电材料两端所加电压为1 0 V 时，流过导电材料的电流大小为0.5 A,其电阻为7?=Q=2 0 Q,故 A正确；一/图线上的点与坐标原点连线的斜率后=皿可I 0.5M以表示图线对应的电阻的大小，由题图乙可知，随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小，故 B错误；由R=红，结合随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐S减小可知，随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻率减小，即导电性能变好，故 C错误；由 于 导 电 材 料 沿 方 向 通 电 时 比 沿 方 向 通 电 时 导 体 的 长 度 长 而 横 截 面积小，由公式R=匣可知，导电材料沿尸。

方向通电时比沿方向通电时电阻大，故 D错S2.（2 0 2 3 湖北襄阳市质检）甲、乙为不同材料制成的两个长方体金属导电板，长、宽、高分别为 a、b、c,其中a 6 c,如图（a）、（b）,它们的外形完全相同现将甲、乙两金属导电板按图中两种方式接入同一电源时，若回路中的电流相同，那么甲、乙两金属导电板的电阻率之比为（）ac Q 2C当 DAa2 b2 b2 be答 案 A解 析 甲、乙两金属导电板按题图两种方式接入同一电源时，若回路中的电流相同，则由欧姆定律可知甲、乙两金属导电板的电阻相等，根据电阻决定式尺=04，则可得电阻率为0=股S L甲、乙两金属导电板的电阻率之比为包=q=与，故 A 正确，B、C、D 错误乙 Rab 序c3.在如图所示的电路中，电源电压15 V（内阻不计），电阻凡、R2、尺的阻值均为10Q,S 为单刀双掷开关，则开关S 接 4 和开关S 接 5 时，理想电压表的读数分别为（）A.7.5 V 10 VB.10V 7.5 VC.0D.10V 0答 案 C解析 开关S 接/,电压表被短路，电压表测量的是导线上的电压1 =0;开关S 接 丛 R1U与心并联再与Q串联，电压表测量的是K1两端的电压，得。

2=-7?1 =10 V,故选R2+R3Co4.如图所示的电路中，RI=R2=R3=6Q,若在Q、两点之间加上U=18V 的电压，则理想电流表的读数为（）A.0 B.0.4A C.1A D.1.5 A答 案 c解析 当电压加在a、C两点时，尺2与尺3并联后再与R 1串联，电流表测量流过显的电流;电路中总电阻尺总=尺1+-&经=6丝 Q=9 Q,由欧姆定律可知，干路电流/二7&+&3 6+6 R 总 9A=2 A,根据并联电路分流原理可知，流过电流表的电流/3=1/=1X2A=1 A,故 C 正确，2 2A、B、D 错误5.如图所示的电路中，品=8尺 2=4R3 =6Q,&=3Q,U=4 2 V,下列说法正确的是（）A.4、&、心、值 的电压之比等于4：2：1 ：1B.R1、尺2、尺3、尺4的电流之比等于4：2：1 ：2C.R 1、尺2、尺3、尺4的功率之比等于12：6：2：1D.电路的总电阻等于21总功率等于126 W答 案 A解析 尺3与尺4并联后的总电阻为R述 二=口由于R 1、尺2及R 串联，电R3+R4 6+3流相等，则电压之比等于电阻之比，故 4、氏2、尺3、&的电压之比等于4：2：1 ：1,故 A正确；流过尺3与&的电流之比与电阻成反比，故电流之比为1：2,而流过后与尺2的电流之比为1 ：1,流过心的电流与干路电流的关系为/3 =：/,故R 1、&、氏3、尺4的电流之比等于3：3：1 ：2,故 B 错误；R1、&串联，根据公式尸=产凡 可知功率之比为尸1 ：尸2 =2：1,尺3与凡并联，由公式尸=幺可知，功率之比为尸3 ：尸 4=1：2,流过尺3的电流与干路电流的R关系为/3=1/,则92：尸3 =6：1,故R 1、尺2、%、七的功率之比等于12：6：1 ：2,故 C 错3误；根据串、并联电路的特点可知，电路中的总电阻为尺=尺1+尺2+夫,=8 Q+4 Q+2 Q=TJ 4?1 4 Q,根据据欧姆定律得/=田理更可1.0 2.0 3.0时间（小时）(VIU)与秘#根oooOoooO86421 00004.0A.该锂电池的电动势约为4.2 VB.该锂电池的充电电压可能小于4.2 VC.充电的1.0 3.0小时内，电池充入的电荷量为1 000mA-hD.若该锂电池的容量为1 400 mA h,则整个充电过程中，锂电池增加的电能不超过5.88 W-h答 案 AD解析 由题图可知，充电结束时，电池电压约为4.2 V,所以锂电池的电动势约为4.2 V,A正确；给电池充电时，电池相当于用电器，则充电电压必须高于电池电动势，所以该锂电池的充电电压不可能小于4.2 V,B 错误；充电电流随时间变化的图像与横轴所围的面积表示电荷量，所以在充电的1.0 3.0小时内，电荷量小于1 000mA-h,C 错误；电池增加的最大电能为=UQ=4.2X1.4 W-h=5.88 W-h,D 正确。

9.（多选）用充电宝给电池充电时，充电宝输出电能转化为电池的化学能和内能，等效电路如图所示在充电开始后的时间/内，充电宝的输出电压U 和输出电流/都可认为是恒定的，若电池的内阻为厂，则/时间内（）-OO-电池充电宝A.充电宝输出的电流为/=UrB.充电宝输出的电功率为“C.电池产生的焦耳热为登/rD.电池储存的化学能为Ult-Prt答 案 BD解析 电池是非纯电阻，欧姆定律不成立，即充电宝输出的电流不能用/=U 计算，A 错r误；充电宝输出的电功率尸=，B 正确；根据焦耳定律可知，电池产生的焦耳热为0Tp-=Prt,电池是非纯电阻，欧姆定律不成立，而表达式/,运用了欧姆定律，C 错误；根r据能量转化可知，电池储存的化学能等于充电宝输出的总的电功与产生的焦耳热之差,则 有 =切一产，D正确1 0.宏观规律是由微观机制决定的从微观角度看，在没有外电场的作用下，金属导体中的自由电子沿任意方向运动的概率相等对于导体中的任一截面来说，任何时刻从两侧穿过的自由电子数相等，宏观上不形成电流如果导体两端加恒定电压，自由电子在静电力的驱动下开始定向移动，并不断与导体内可视为不动的粒子碰撞，可以认为自由电子在碰撞后的定向速度变为0,然后再加速、再碰撞，在宏观上自由电子的定向移动形成了电流。

如图所示，一段横截面积为S、长为的金属导体，单位体积内有个自由电子，自由电子的电荷量为e,质量为相，导体两端所加电压为U,假设自由电子与导体内可视为不动的粒子连续两次碰撞的时间间隔为t,仅在自由电子和导体内不动的粒子碰撞时才考虑粒子间的相互作用1)求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F；(2)求在时间间隔t内自由电子定向移动的平均速度/(3)实验表明，同一金属导体两端的电压与通过它的电流之比是一个常量，物理学中把它叫作导体的电阻，请推导电阻的微观表达式(用物理量S、L、11、e、m、，表示)答 案(1，(2)当 G)R=L 2mL nteS解 析(1)由题意得恒定电场对每个自由电子作用力的大小厂=,=-,解得尸=见L L(2)自由电子在碰撞后的定向速度变为0,然后再加速,自由电子与导体内可视为不动的粒子连 续 两 次 碰 撞 的 时 间 间 隔 为 则 满 足/解 得/=色 运2m 2mL(3)由题意/时间内通过导体横截面的电荷量为q=neV-neSL neS t,则电流为/=neS 又电阻为火=U,所以电阻的微观表达式为尺=24I nte2S。