電路的基本概念和規(guī)律一、選擇題1(2018·浙江模擬)有一臺(tái)標(biāo)稱值為“220 V，50 W”的電風(fēng)扇，其線圈電阻為0.4 ，在它正常工作時(shí)，下列求其每分鐘產(chǎn)生的電熱的四種解法中正確的是()AI A，QUIt3 000 JBQPt3 000 JCI A，QI2Rt1.24 JDQt×60 J7.26×106 J答案C解析A、B兩項(xiàng)，電風(fēng)扇消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能與內(nèi)能兩部分，公式UIt和公式Pt都是電功的表達(dá)式，不是電熱的表達(dá)式故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電流：I A A；電風(fēng)扇正常工作時(shí)產(chǎn)生的熱量是由于內(nèi)阻發(fā)熱產(chǎn)生的，所以每分鐘產(chǎn)生的熱量為：QI2Rt()2×0.4×60 J1.24 J；故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，電風(fēng)扇不是純電阻電路，不能用Qt計(jì)算電熱故D項(xiàng)錯(cuò)誤2.如圖所示，是一個(gè)小燈泡的電流強(qiáng)度隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖，則根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可判定下列說(shuō)法中正確的是()A小燈泡的電阻隨著所加電壓的增加而減小B當(dāng)小燈泡兩端電壓為1 V時(shí)，其阻值為0.202 C小燈泡燈絲的電阻率隨著燈絲溫度的升高而減小D如果把兩個(gè)這種相同的燈泡串聯(lián)后，接到電壓恒為4 V的電源上，則流過(guò)每個(gè)小燈泡的電流為0.3 A答案D解析A項(xiàng)，由圖可知，圖中電流隨電壓的增大而增大，每一點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)電阻的倒數(shù)，故可知小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大；故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由圖可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為1 V時(shí)，電流大小為0.2 A，故阻值大小為：R 5 ；故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，因?qū)Ь€的形狀沒(méi)有發(fā)生變化，故說(shuō)明隨電壓的升高電阻率增大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若把兩個(gè)相同的燈泡串聯(lián)，則每個(gè)燈泡兩端的電壓為4 V，燈泡兩端電壓均為2 V，由圖可知，電流大小為0.3 A，故D項(xiàng)正確3(多選)電位器是變阻器的一種，如圖所示，如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來(lái)，利用它改變燈泡的亮度，下列說(shuō)法正確的是()A串接A、B，使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗B串接A、C，使滑動(dòng)觸頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮C串接A、C，使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗D串接B、C，使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮答案AD解析根據(jù)電位器結(jié)構(gòu)和連線可知：連接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)回路電阻增大，回路電流減小，燈泡變暗，A項(xiàng)正確；同理，D項(xiàng)正確；連接A、C時(shí)，滑動(dòng)觸頭不能改變回路電阻，燈泡亮度不變，故B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤4(2018·湖北)如圖所示，某種材料確定的圓柱形導(dǎo)體長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面的直徑為d，其兩端所加的電壓為U，當(dāng)這三個(gè)物理量中僅有一個(gè)物理量改變時(shí)，關(guān)于導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率下列說(shuō)法正確的是()A導(dǎo)體的長(zhǎng)度變?yōu)?L，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍B電壓變?yōu)?U，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變C導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)?d，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)?.5d，導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變答案D解析A項(xiàng)，導(dǎo)體的長(zhǎng)度變?yōu)?L，電阻變?yōu)?R；電流變?yōu)镮；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式為IneSv，電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)?.5v；故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電壓變?yōu)?U，電流變?yōu)?I，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式為IneSv，電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率變?yōu)?倍，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)?d，橫截面積變?yōu)?倍，電阻變?yōu)?.25倍；電流變?yōu)?倍；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式為IneSv，電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變；故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)?.5d，橫截面積變?yōu)?.25倍，電阻變?yōu)?倍；電流變?yōu)?.25倍；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式為IneSv，電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變；故D項(xiàng)正確5.兩根材料相同的均勻金屬導(dǎo)線A和B，其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)沿長(zhǎng)度方向電勢(shì)的變化如圖所示，則A和B金屬導(dǎo)線中的自由電子定向移動(dòng)的平均速率之比vAvB為()A32B13C21 D31答案D解析A、B兩端的電勢(shì)差分別為6 V，4 V，電流相等，根據(jù)歐姆定律得，.根據(jù)電阻定律得，R，則S.則橫截面積之比×.根據(jù)IneSv，I、n、e相同，v與S成反比，故vAvBSBSA31.6(多選)下表列出了某品牌電動(dòng)自行車及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則()自重40(kg)額定電壓48(V)載重75(kg)額定電流12(A)最大速度20(km/h)額定輸出功率350(W)A.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576 WB電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4 C該車獲得的牽引力為104 ND該車受到的阻力為63 N答案AD解析電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入IU12×48 W576 W，故A項(xiàng)正確；電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)為非純電阻器件，不能用R計(jì)算內(nèi)阻，故B項(xiàng)錯(cuò)；電動(dòng)車速度最大時(shí)，牽引力F與阻力Ff大小相等，由P出FvmaxFfvmax得FFf N63 N，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確7(2018·長(zhǎng)沙模擬)(多選)一額定功率為9 W、額定電壓為9 V的小燈泡L和一直流電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，與定值電阻R4 串聯(lián)后接在電路中的AB兩點(diǎn)間，電流表A為理想電表，電路如圖所示，燈泡的電阻不變當(dāng)AB間接電壓0.49 V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)、燈泡不亮，電流表示數(shù)為0.1 A；當(dāng)AB間接電壓15 V時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)、燈泡正常發(fā)光則下列說(shuō)法正確的是()A電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1 B燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表示數(shù)0.5 AC燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表示數(shù)1 AD電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率4.25 W答案AD解析A項(xiàng)，根據(jù)P可知燈泡電阻RL 9 ，當(dāng)AB間接電壓0.49 V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)、為純電阻電路，根據(jù)歐姆定律可知R兩端電壓：URIR0.1×4 V0.4 V，燈泡兩端電壓U1UUR0.49 V0.4 V0.09 V，通過(guò)燈泡的電流I10.01 A，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流：I20.1 A0.01 A0.09 A，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電動(dòng)機(jī)線圈電阻r 1 ；故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，當(dāng)AB間接電壓15 V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓為UL9 V，通過(guò)燈泡的電流為IL1 A，則電動(dòng)機(jī)兩端電壓為UM9 V，R兩端電壓為UR6 V，干路電流I A1.5 A，電流表示數(shù)為1.5 A，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為IMIIL0.5 A，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率：PULILIM2r4.25 W故B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確8.(2018·定州市模擬)如圖所示的電路，將兩個(gè)相同的電流表分別改裝成A1(03 A)和A2(00.6 A)的電流表，把兩個(gè)電流表并連接入電路中測(cè)量電流強(qiáng)度，則下列說(shuō)法正確的是()AA1的指針半偏時(shí)，A2的指針滿偏BA1的指針還沒(méi)半偏時(shí)，A2的指針已經(jīng)半偏CA1的讀數(shù)為1 A時(shí)，A2的讀數(shù)為0.6 ADA1的讀數(shù)為1 A時(shí)，干路的電流I為1.2 A答案D解析A項(xiàng)，電流表是由電流計(jì)并聯(lián)一個(gè)電阻改裝而成，兩電流表并聯(lián)，知兩表頭也并聯(lián)，流過(guò)兩表頭的電流相等，所以A1的指針半偏時(shí)，A2的指針也半偏，A1的指針還沒(méi)半偏時(shí)，A2的指針也沒(méi)半偏，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤C項(xiàng)，兩電流表的內(nèi)阻之比為15，則電流之比為51.A1的讀數(shù)為1 A時(shí)，A2的讀數(shù)為0.2 A，干路中的電流為1.2 A故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確9(多選)在如圖甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2、L3為三個(gè)特殊材料制成的相同規(guī)格的小燈泡，這種燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后()AL1、L2、L3的電阻相同BL3兩端的電壓為L(zhǎng)1的2倍C通過(guò)L3的電流是L1的2倍DL3消耗的功率為0.75 W答案BD解析A項(xiàng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，燈泡L3的電壓等于3 V，由圖讀出其電流I30.25 A，則燈泡L1的電阻R312 ，燈泡L2、L1串聯(lián)，電壓等于1.5 V，由圖讀出其電流I2I30.20 A，燈泡L2、L3的電阻均為R27.5 .故A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確D項(xiàng)，功率P3U3I30.75 W故D項(xiàng)正確10溫度傳感器廣泛應(yīng)用于空調(diào)、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來(lái)工作的如圖甲所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E9.0 V，內(nèi)阻不計(jì)，G為靈敏電流計(jì)，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)R的溫度等于20 時(shí)，電流表示數(shù)I12 mA；當(dāng)電流表的示數(shù)I23.6 mA時(shí)，熱敏電阻的溫度是()A60 B80 C100 D120 答案D解析由圖像知，當(dāng)t120 時(shí)，熱敏電阻的阻值R14 k，根據(jù)閉合電路歐姆定律I1，可解得Rg0.5 k，又I2，可解得R22 k，結(jié)合圖像得t2120 ，故選D項(xiàng)二、非選擇題11圖1是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖，已知表頭的量程為Ig600 A，內(nèi)阻為Rg180 ，是標(biāo)準(zhǔn)電流表，要求改裝后的電流表量程為I60 mA.完成下列填空(1)圖1中分流電阻Rp的阻值為_(kāi)(2)在電表改裝成后的某次校準(zhǔn)測(cè)量中，表的示數(shù)如圖2所示，由此讀出流過(guò)電流表的電流為_(kāi) mA.此時(shí)流過(guò)分流電阻Rp的電流為_(kāi) mA(保留一位小數(shù))答案(1)1.8 (2)5049.5解析(1)由于Rg和Rp并聯(lián)，Rp1.8 (2)由圖2知流過(guò)電流表的電流I為50 mA；設(shè)此時(shí)流過(guò)表頭的電流為Ig，流過(guò)RP的電流為IR，加在表頭和Rp上的電壓相等，故有IgRgIRRpIIgIR由聯(lián)立得：IR49.505 mA49.5 mA.12某同學(xué)用量程為1 mA、內(nèi)阻為120 的表頭按圖(a)所示電路改裝成量程分別為1 V和1 A的多用電表圖中R1和R2為定值電阻，S為開(kāi)關(guān)回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖(a)所示的電路，在圖(b)所示的實(shí)物圖上連線(2)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，多用電表用于測(cè)量_(填“電流”“電壓”或“電阻”)；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，多用電表用于測(cè)量_(填“電流”“電壓”或“電阻”)(3)表筆A應(yīng)為_(kāi)色(填“紅”或“黑”)(4)定值電阻的阻值R1_ ，R2_ .(結(jié)果取3位有效數(shù)字)答案(1)連線如圖所示(2)電流電壓(3)黑(4)1.00880解析(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，注意兩表筆與表頭的正負(fù)接線柱(2)根據(jù)“串聯(lián)分壓，并聯(lián)分流”可知，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，多用電表測(cè)量電壓；當(dāng)S閉合時(shí)，多用電表測(cè)量電流(3)電流從紅表筆流進(jìn)多用電表，從黑表筆流出從電路圖中表頭和表筆的接法可知電流從表筆A流出，所以A為黑表筆(4)當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)為電壓表，此時(shí)R2120 880 ；當(dāng)S閉合時(shí)為電流表，此時(shí)R11.00 .13(2015·課標(biāo)全國(guó))圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100 ，滿偏電流為1 mA；R1和R2為阻值固定的電阻若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表量程為3 mA；若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表量程為10 mA.由題給條件和數(shù)據(jù)，可求出R1_ ，R2_ .(2)現(xiàn)用量程為3 mA、內(nèi)阻為150 的標(biāo)準(zhǔn)電流表對(duì)改裝電表的3 mA擋進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0.電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為300 和1 000 ；滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750 和3 000 .則R0應(yīng)選用阻值為_(kāi) 的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為_(kāi) 的滑動(dòng)變阻器(3)若電阻R1和R2中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o(wú)窮大，利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻圖(b)中的R為保護(hù)電阻，虛線框內(nèi)未畫(huà)出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱_(填“b”或“c”)相連判斷依據(jù)是：_.答案(1)1535(2)3003 000(3)c若電流表無(wú)示數(shù)，則說(shuō)明R2斷路，若電流表有示數(shù)，則說(shuō)明R1斷路解析(1)若使用a和b兩個(gè)接線柱，量程為3 mA，則通過(guò)R1的電流為2 mA，電流比為12，所以電阻比為21，可得R1R2Rg50 .若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表量程為10 mA，通過(guò)R1的電流為9 mA，電流比為19，可得電阻比為91，即R1(RgR2)，整理可得R115 ，R235 .(2)根據(jù)電流表校準(zhǔn)的刻度，可知電路中總阻值最大為3 000 ，最小阻值為500 .若定值電阻選擇為1 000 ，則無(wú)法校準(zhǔn)3.0 mA；所以定值電阻選擇300 .由于最大阻值要達(dá)到3 000 ，所以滑動(dòng)變阻器要選擇3 000 .(3)因?yàn)橹挥幸粋€(gè)損壞，所以驗(yàn)證R2是否損壞即可所以d點(diǎn)應(yīng)和接線柱“c”相連，若電流表無(wú)示數(shù)，則說(shuō)明R2斷路，若電流表有示數(shù)，則說(shuō)明R1斷路8