2025年物理新高考備考2025年（版）物理《三維設(shè)計(jì)》一輪總復(fù)習(xí)（提升版）第1講　電流　電阻　電功　電功率

課標(biāo)要求備考策略1.觀察并能識(shí)別常見的電路元器件，了解它們?cè)陔娐分械淖饔谩?.了解串、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)。3.理解閉合電路歐姆定律。4.理解電功、電功率及焦耳定律，能用焦耳定律解釋生產(chǎn)生活中的電熱現(xiàn)象。5.能分析和解決家庭電路中的簡(jiǎn)單問題，能將安全用電和節(jié)約用電的知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際。實(shí)驗(yàn)十一：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量。實(shí)驗(yàn)十二：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量。實(shí)驗(yàn)十三：練習(xí)使用多用電表本章的知識(shí)主要在實(shí)驗(yàn)中考查，電表的改裝、測(cè)量金屬絲的電阻率、測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻、練習(xí)使用多用電表等實(shí)驗(yàn)都是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的高頻考點(diǎn)，既有常規(guī)考查，也有創(chuàng)新考查。要特別關(guān)注實(shí)驗(yàn)，關(guān)注基本儀器的使用、實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理等，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力第1講電流電阻電功電功率考點(diǎn)一電流的概念及表達(dá)式1.電流：電荷的定向移動(dòng)形成電流，公式I＝qt2.電流形成的條件：導(dǎo)體中有自由電荷；導(dǎo)體兩端存在電壓。3.電流的標(biāo)矢性：電流是標(biāo)量，但有方向，規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉ｋ娏鞯娜N表達(dá)式及其比較公式適用范圍字母含義公式含義I＝q一切電路q為時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量qt反映了I的大小，但不能說I∝q、I∝公式適用范圍字母含義公式含義I＝nqSv一切電路n：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個(gè)自由電荷的電荷量S：導(dǎo)體橫截面積v：電荷定向移動(dòng)速率從微觀上看，n、q、S、v決定了I的大小I＝U金屬、電解液U：導(dǎo)體兩端的電壓R：導(dǎo)體本身的電阻I由U、R決定，I∝U、I∝11.【電流定義式的應(yīng)用】自動(dòng)體外除顫器是一種便攜式的醫(yī)療設(shè)備，它可以診斷特定的心律失常，并且給予電擊除顫，是可被非專業(yè)人員使用的用于搶救心臟驟停患者的醫(yī)療設(shè)備。某型號(hào)自動(dòng)體外除顫器的電容器電容是16μF，充電至4kV電壓，電容器在4ms時(shí)間內(nèi)完成放電，下列說法正確的是（）A.電容器放電完成后電容為零B.電容器的擊穿電壓為4kVC.電容器充電后的電荷量為0.64CD.電容器放電過程中平均電流為16A解析：D電容是表征電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)大小的物理量，放電之后，電容器的電容大小是不變的，故A錯(cuò)誤；該電容器電壓可充電到4.0kV，必然小于擊穿電壓，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Q＝CU＝16×10－6×4.0×103C＝0.064C，可知放電前，電容器儲(chǔ)存的電荷量為0.064C，故C錯(cuò)誤；根據(jù)I＝Qt＝0.0644×10－3A＝16A2.【等效電流的計(jì)算】（2024·陜西西安統(tǒng)考）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種利用放射性元素β衰變的電池，該電池采用金屬空心球殼結(jié)構(gòu)，如圖所示，在金屬球殼內(nèi)部的球心位置放有一小塊與球殼絕緣的放射性物質(zhì)，放射性物質(zhì)與球殼之間是真空，球心處的放射性物質(zhì)的原子核發(fā)生β衰變，向四周均勻發(fā)射電子，電子的電荷量為e。已知單位時(shí)間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電子數(shù)為N，在金屬殼外表面有一塊極小的圓形面積S，其直徑對(duì)球心的張角為α弧度，則通過圓形面積S的電流大小約為 （）A.Neα216C.Neα2π 解析：A單位時(shí)間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電子數(shù)為N，則t時(shí)間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電荷量Q總＝Net，結(jié)合幾何關(guān)系可知在金屬殼外表面有一塊極小的圓形面積S上的電荷量為Q＝S4πr2Q總＝α216Net，根據(jù)電流的定義有I＝Q3.【電流微觀表達(dá)式的應(yīng)用】（2024·四川樂山模擬）如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，自由電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（）A.mv22C.ρnev D.ρev解析：C由電流的定義式可知I＝qt＝nvtSet＝neSv。由歐姆定律可得U＝IR＝neSv·ρLS＝ρneLv，又E＝UL，聯(lián)立解得E＝ρnev考點(diǎn)二歐姆定律及電阻定律1.部分電路歐姆定律（1）內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。（2）表達(dá)式：I＝UR（3）適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，不適用于氣態(tài)導(dǎo)體或半導(dǎo)體元件。2.對(duì)U－I圖像和I－U圖像的理解（如圖甲、乙所示）（1）圖線a、e、d、f表示線性元件，b、c表示非線性元件。（2）圖線b的斜率不斷變小，電阻不斷變??；圖線c的斜率不斷變大，電阻不斷變小。（3）圖中Ra＞Re，Rd＜Rf。（均選填“＞”“＜”或“＝”）（4）對(duì)于非線性元件，應(yīng)根據(jù)R＝UI計(jì)算某點(diǎn)的電阻，而不是該點(diǎn)切線的斜率（或斜率的倒數(shù)）3.電阻定律（1）內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。（2）公式：R＝ρlS其中l(wèi)是導(dǎo)體的長(zhǎng)度，S是導(dǎo)體的橫截面積。ρ是導(dǎo)體的電阻率，其國際單位是歐·米，符號(hào)為Ω·m。（3）電阻率①物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，是導(dǎo)體材料本身的屬性。②電阻率與溫度的關(guān)系金屬：電阻率隨溫度升高而增大；負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而減??；超導(dǎo)體：一些金屬和合金在溫度低到臨界溫度時(shí)，電阻可以降到0。?判斷小題1.由R＝UI知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與流過導(dǎo)體的電流成反比。 （×2.由ρ＝RSl知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成反比。 （×3.電阻率越大，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就越大。 （×）4.U－I圖像斜率的變化反映阻值的變化。 （√）公式?jīng)Q定式定義式R＝ρlR＝U區(qū)別指明了電阻的決定因素提供了一種測(cè)定電阻的方法，電阻與U和I無關(guān)適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和分布均勻的導(dǎo)電介質(zhì)適用于任何純電阻導(dǎo)體相同點(diǎn)都不能反映電阻的實(shí)質(zhì)（要用微觀理論解釋）1.【電阻定律的應(yīng)用】（2024·浙江紹興模擬）如圖所示，P是一個(gè)表面均勻鍍有很薄電熱膜的長(zhǎng)陶瓷管，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，鍍膜材料的電阻率為ρ，膜的厚度為d。管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N?，F(xiàn)把它接入電路中，測(cè)得M、N兩端電壓為U，通過它的電流為I，則金屬膜的電阻率的值為 （）A.UI B.C.πUDdIL 解析：C由歐姆定律可得，鍍膜材料的電阻R＝UI，鍍膜材料的橫截面積為S＝2π·D2·d＝πDd，根據(jù)電阻定律可得R＝ρLS，所以鍍膜材料的電阻率ρ＝SRL＝π2.【伏安特性曲線】如圖所示為通過某種半導(dǎo)體材料制成的電阻的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖線，在圖線上取一點(diǎn)M，其坐標(biāo)為（U0，I0），其中過M點(diǎn)的切線與橫軸正向的夾角為β，MO與橫軸的夾角為α。則下列說法正確的是 （）A.該電阻的阻值隨其兩端電壓的升高而減小B.該電阻的阻值隨其兩端電壓的升高而增大C.當(dāng)該電阻兩端的電壓U＝U0時(shí)，其阻值為1tanD.當(dāng)該電阻兩端的電壓U＝U0時(shí)，其阻值為tanβΩ解析：A由題圖可知，斜率表示電阻的倒數(shù)，半導(dǎo)體的I－U特性曲線斜率變大，則阻值隨電壓的升高而變小，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)該電阻兩端的電壓U＝U0時(shí)，電阻R＝U0I0，由于縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的標(biāo)度不確定，所以不能用R＝1tanαΩ計(jì)算電阻，也不能用R＝tanβΩ計(jì)算電阻，3.【歐姆定律與電阻定律的綜合應(yīng)用】有兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來的2倍，把另一根對(duì)折后絞合起來，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時(shí)間內(nèi)通過它們的電荷量之比為 （）A.1∶4 B.1∶8C.1∶16 D.16∶1解析：C對(duì)于第一根導(dǎo)線，均勻拉長(zhǎng)到原來的2倍，則其橫截面積變?yōu)樵瓉淼?2，由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍；第二根導(dǎo)線對(duì)折絞合后，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼?2，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼?4。給上述變化后的祼導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得I1＝U4R，I2＝UR4＝4UR，由I＝qt可知，在相同時(shí)間內(nèi)，通過它們的電荷量之比q1∶q2＝考點(diǎn)三串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)電流表、電壓表的改裝原理串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n電壓U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un電阻R＝R1＋R2＋…＋Rn1R＝1R1＋1R串聯(lián)電路并聯(lián)電路功率分配P1R1＝P2P1R1＝P2R2＝…＝PnRnP總＝P1＋P2＋…＋Pn1.串、并聯(lián)電路的幾個(gè)推論（1）串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻。（2）并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻。（3）無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻變大。2.電表的兩種改裝對(duì)比改裝成大量程電壓表改裝成大量程電流表內(nèi)部電路改裝成大量程電壓表改裝成大量程電流表改裝原理串聯(lián)分壓并聯(lián)分流所需電阻阻值R＝UIg－R＝U改裝后的量程U＝Ig（Rg＋R）I＝R＋R校準(zhǔn)電路【例1】（2024·河南靈寶模擬）如圖所示，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行電表改裝的實(shí)驗(yàn)，已知表頭內(nèi)阻為100Ω，滿偏電流為300mA，使用O、A接線柱時(shí)它是量程為0～3A的電流表，使用O、B接線柱時(shí)它是量程為0～0.6A的電流表，使用O、C接線柱時(shí)它是量程為0～60V的電壓表，求圖中的R1、R2、R3的阻值。答案：208050解析：使用O、A接線柱時(shí)，量程為0～3A，則有IOA＝3A＝Ig＋I(xiàn)使用O、B接線柱時(shí)，量程為0～0.6A，則有IOB＝0.6A＝Ig＋I(xiàn)其中Ig＝0.3A，Rg＝100Ω聯(lián)立解得R1＝20Ω，R2＝80Ω使用O、C接線柱時(shí)，量程為0～60V，則有UOC＝60V＝IOBRg（R1＋R解得R3＝50Ω。1.【串聯(lián)電路分析】如圖所示，當(dāng)電路a、b兩端接入100V電壓時(shí)，則c、d兩端輸出電壓為20V；當(dāng)電路c、d兩端接入100V電壓時(shí)，則a、b兩端輸出電壓為50V。據(jù)此可知R1∶R2∶R3為 （）A.4∶2∶1 B.2∶1∶1C.3∶2∶2 D.1∶1∶2解析：A當(dāng)a、b兩端接入電壓時(shí)，根據(jù)歐姆定律得20V＝100V2R1＋R2R2，解得R1∶R2＝2∶1；當(dāng)c、d兩端接入電壓時(shí)，有50V＝100V2R3＋R2R2，解得R2∶R3＝2∶1，聯(lián)立得R1∶R2∶R2.【并聯(lián)電路分析】如圖所示的電路中，A1和A2為理想電流表，示數(shù)分別為I1和I2，R1∶R2∶R3＝1∶2∶3；當(dāng)a、b兩點(diǎn)間加一恒定的電壓U后，下列結(jié)論正確的是 （）A.I1∶I2＝3∶4B.I1∶I2＝4∶9C.將A1、A2換成理想電壓表，其示數(shù)之比為3∶5D.將A1、A2換成理想電壓表，其示數(shù)之比為1∶1解析：C電源接在a、b兩點(diǎn)，開始時(shí)，電路圖如圖甲所示，并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且干路電流等于各支路電流之和，圖中I1I2＝UR2＋UR3UR1＋UR2＝59，故A、B錯(cuò)誤；將A1、A2換成理想電壓表，如圖乙所示成為串聯(lián)電路，UR1∶UR2∶考點(diǎn)四電功、電功率電熱、熱功率1.電功（1）定義：是指電路中靜電力對(duì)定向移動(dòng)的電荷所做的功。（2）公式：W＝qU＝IUt（適用于任何電路）。2.電功率（1）定義：電流在一段電路中所做的功與通電時(shí)間之比。（2）公式：P＝Wt＝IU（適用于任何電路）3.焦耳定律（1）電熱：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比。（2）公式：Q＝I2Rt（適用于任何電路）。4.電動(dòng)機(jī)電路中的能量轉(zhuǎn)化（1）能量轉(zhuǎn)化：電動(dòng)機(jī)消耗的電能，一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）關(guān)系式：P電＝P機(jī)＋P損，其中P電＝UI，P損＝I2R。?判斷小題1.公式W＝UIt＝U2Rt＝I2Rt適用于所有電路。 （2.在非純電阻電路中P＝UI＝I2R＋P其他。 （√）3.焦耳定律只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。 （×）4.電動(dòng)機(jī)通電但卡住不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以看成純電阻。 （√）1.純電阻電路與非純電阻電路的比較2.關(guān)于非純電阻電路的兩點(diǎn)注意（1）在非純電阻電路中，要注意U2Rt既不能表示電功，也不能表示電熱（2）不要誤認(rèn)為電動(dòng)機(jī)電路一定是非純電阻電路①當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)：電動(dòng)機(jī)電路為非純電阻電路，此時(shí)U＞IR，歐姆定律不再適用，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。②當(dāng)電動(dòng)機(jī)通電但卡住不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)：電動(dòng)機(jī)電路可以看成純電阻電路，歐姆定律仍適用，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！纠?】（2022·江蘇高考2題）如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω。電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻不計(jì)，四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是 （）A.R1 B.R2C.R3 D.R4解析：A由電路圖可知R3與R4串聯(lián)后與R2并聯(lián)，再與R1串聯(lián)。并聯(lián)電路部分的等效電阻為R并＝R2（R3＋R4）R2＋R3＋R4＝2Ω。由閉合電路歐姆定律可知，干路電流即經(jīng)過R1的電流為I1＝I＝ER1＋R并＝3A，并聯(lián)部分各支路電流大小與電阻成反比，則I2＝R并IR2＝2A，I3＝I4＝R并IR3＋R4＝1A。四個(gè)燈泡的實(shí)際功率分別為P1＝I12R1＝18W，P2＝I22R1.【純電阻電路的分析】（2024·山東泰安質(zhì)檢）某家庭使用的智能電飯煲的銘牌如圖所示。假定該家庭用此電飯煲每天煮飯兩次，每次在額定功率下工作30分鐘，電價(jià)1kW·h為0.54元，則該電飯鍋（）A.工作時(shí)的額定電流為0.41AB.保溫時(shí)的電流為0.2AC.每次煮飯需消耗電能4.5kW·hD.一年因煮飯而產(chǎn)生的電費(fèi)約為177元解析：D由題中所給信息知：額定電流I＝PU＝900220A≈4.1A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；保溫時(shí)電流I'＝P'U＝30220A≈0.14A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；每次煮飯消耗電能W＝Pt＝900×10－3×12kW·h＝0.45kW·h，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一年因煮飯而產(chǎn)生的電費(fèi)0.45×2×365×0.54元≈2.【非純電阻電路的分析】（2024·江蘇鹽城模擬）空氣炸鍋的等效簡(jiǎn)化電路圖如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，電源的內(nèi)阻不計(jì)，小風(fēng)扇M的額定電壓為6V，額定功率為3W，線圈內(nèi)阻為r＝1Ω，電阻R1＝R2＝10Ω，則下列說法中正確的是 （）A.只閉合開關(guān)S1，小風(fēng)扇正常工作時(shí)電流為6AB.只閉合開關(guān)S1，小風(fēng)扇正常工作時(shí)發(fā)熱功率為2.75WC.同時(shí)閉合開關(guān)S1和S2，若小風(fēng)扇正常工作，則通過電阻R1的電流為0.3AD.同時(shí)閉合開關(guān)S1和S2，若小風(fēng)扇正常工作，則電阻R1消耗的功率為3.6W解析：D由題圖可看出當(dāng)只閉合S1時(shí)，電阻R1與R2串聯(lián)，再與小風(fēng)扇M并聯(lián)，且電源的內(nèi)阻不計(jì)，則小風(fēng)扇M的電壓剛好為額定電壓，則PM＝IME，解得IM＝0.5A，則小風(fēng)扇M正常工作時(shí)發(fā)熱功率為PM熱＝IM2r＝0.25W，A、B錯(cuò)誤；由題圖可看出同時(shí)閉合開關(guān)S1和S2，電阻R2被短路，則R1與小風(fēng)扇M并聯(lián)，且電源的內(nèi)阻不計(jì)，則通過電阻R1的電流為I1＝ER1，解得I1＝0.6A，則電阻R1消耗的功率為P1＝I12R1，解得P1＝3.6W跟蹤訓(xùn)練·鞏固提升1.（多選）下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法正確的是（）A.電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B.W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝U2RC.在非純電阻電路中，UIt＞I2RtD.焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路解析：BCD電功率越大，電流做功越快，但產(chǎn)生的熱量不一定越多，故A錯(cuò)誤；W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝U2Rt只適用于純電阻電路，故B正確；在非純電阻電路中，電功大于電熱，即UIt＞I2Rt，故C正確；求焦耳熱時(shí)Q＝I2Rt適用于任何電路，故2.如圖所示的電解池接入電路后，在t秒內(nèi)有n1個(gè)一價(jià)正離子通過溶液內(nèi)某截面S，有n2個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過溶液內(nèi)某截面S，設(shè)e為元電荷，以下說法正確的是 （）A.當(dāng)n1＝n2時(shí)，電流為零B.當(dāng)n1＞n2時(shí)，電流方向?yàn)锳→B，電流為I＝（C.當(dāng)n1＜n2時(shí)，電流方向?yàn)锽→A，電流為I＝（D.無論n1、n2大小如何，電流方向都為A→B，電流都為I＝（解析：D由題意可知，流過容器截面上的電荷量q＝（n1＋n2）e，則電流為I＝（n1＋n2）et，方向與正電荷的定向移動(dòng)方向相同，3.（2024·四川瀘州模擬）通過某段圓柱形導(dǎo)體的電流大小為I，該導(dǎo)體中單位長(zhǎng)度的自由電荷數(shù)為N，每個(gè)自由電荷帶電荷量均為q。則導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)速度v的大小為 （）A.v＝INq B.v＝C.v＝IqN D.v＝解析：A在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的自由電荷總電荷量Q＝Nvtq，由電流的定義式I＝Qt，解得v＝INq，故選4.（2024·陜西西安模擬）某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB段（曲線）所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是 （）A.B點(diǎn)的電阻為120ΩB.B點(diǎn)的電阻為40ΩC.導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD.導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω解析：B由I－U圖像可得B點(diǎn)的電阻為RB＝UI＝61.5×10－1Ω＝40Ω，A錯(cuò)誤，B正確；A點(diǎn)的電阻為RA＝30.1Ω＝30Ω，故兩點(diǎn)間的電阻改變了5.（多選）（2024·廣東深圳模擬）離地面高度5.0×104m以下的大氣層可視為電阻率較大的漏電介質(zhì)，假設(shè)由于雷暴對(duì)大氣層的“電擊”，使得離地面高度5.0×104m處的大氣層與帶負(fù)電的地球表面之間形成穩(wěn)定的電場(chǎng)，其電勢(shì)差約為3×105V。已知，雷暴每秒鐘給地球充電的電荷量約為1.8×103C，地球表面積近似為5.0×1014m2，則（）A.該大氣層的等效電阻約為600ΩB.該大氣層的平均漏電電流約為1.8×103AC.該大氣層的平均電阻率約為1.7×1012Ω·mD.該大氣層的平均電阻率約為1.7×108Ω·m解析：BC該大氣層的平均漏電電流約為I＝qt＝1.8×1031A＝1.8×103A，該大氣層的等效電阻為R＝UI＝3×1051.8×103Ω≈167Ω，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)R＝ρLS可得，該大氣層的平均電阻率約為ρ＝RSL6.（2024·云南昆明模擬）P1和P2是材料相同、上下表面為正方形的長(zhǎng)方體導(dǎo)體，P1的上、下表面積大于P2的上、下表面積，將P1和P2按圖所示方式接入電路中，閉合開關(guān)后 （）A.若P1和P2的體積相同，則P1的電功率大于P2的電功率B.若P1和P2的體積相同，則流過P1的電流大于流過P2的電流C.若P1和P2的厚度相同，則流過P1的電流小于流過P2的電流D.若P1和P2的厚度相同，則P1內(nèi)自由電荷定向移動(dòng)的速率比P2的小解析：D由于兩電阻并聯(lián)在電路中，因此兩電阻兩端的電壓相等，設(shè)電阻的上、下表面邊長(zhǎng)為a，厚度為d，根據(jù)電阻定律，有R＝ρLS＝ρa(bǔ)ad＝ρd，則可知電阻與厚度d有關(guān)，與表面邊長(zhǎng)無關(guān)；如果兩導(dǎo)體的體積相同，由V＝Sd，可知P1的厚度小于P2厚度，因此P1的電阻大于P2的電阻；兩電阻兩端電壓相等，電流為I＝UR，所以通過P1的電流小于通過P2的電流，故B錯(cuò)誤；由電功率的表達(dá)式有P＝UI，可知P1的電功率小于P2的電功率，故A錯(cuò)誤；若厚度相同，則兩電阻阻值相同，由I＝UR可知流過P1的電流等于流過P2的電流，故C錯(cuò)誤；因?yàn)榱鬟^P1的電流等于流過P2的電流，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式有I＝nqSv，兩個(gè)導(dǎo)體材料相同，所以n、q相同，又因?yàn)镻1的橫截面積大，所以P1內(nèi)自由電荷定向移動(dòng)的速率比P27.（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40kg額定電壓48V載重75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率350WA.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576WB.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4ΩC.該車獲得的牽引力為104ND.該車受到的阻力為63N解析：AD由于額定狀態(tài)下U＝48V，I＝12A，則P＝IU＝576W，故選項(xiàng)A正確；因P入＝P出＋I(xiàn)2r，r＝P入－P出I2＝576－350122Ω≈1.57Ω，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；該車以最大速度行駛時(shí)，由P出＝Fv＝Ffv得，F(xiàn)＝8.如圖所示，把兩個(gè)相同的燈泡分別接在甲、乙電路中，甲電路兩端的電壓為8V，乙電路兩端的電壓為16V。調(diào)節(jié)變阻器R1和R2使兩燈泡都正常發(fā)光，此時(shí)變阻器消耗的功率分別為P1和P2，兩電路中消耗的總功率分別為P甲和P乙，則下列關(guān)系正確的是 （）A.P甲＜P乙 B.P甲＞P乙C.P1＞P2 D.P1＝P2解析：D設(shè)燈泡的額定電流為I，因兩燈泡都正常發(fā)光，電流均為額定電流I，則甲電路中總電流I甲＝2I，乙電路中總電流I乙＝I，所以P甲＝U甲I甲＝8×2I（W）＝16I（W），P乙＝U乙I乙＝16×I（W）＝16I（W），則P甲＝P乙，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；R1消耗的功率P1＝P甲－2P燈，R2消耗的功率P2＝P乙－2P燈，故P1＝P2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。9.如圖甲所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電，其等效電路如圖乙所示。在充電開始后的一段時(shí)間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻為R，則時(shí)間t內(nèi) （）A.充電寶輸出的電功率為UI＋I(xiàn)2RB.充電寶產(chǎn)生的熱功率為I2RC.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為U2D.手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為UIt－I2Rt解析：D因充電寶的輸出電壓為U、輸出電流為I，所以充電寶輸出的電功率為P＝UI，A錯(cuò)誤；手機(jī)電池充電電流為I，所以手機(jī)電池產(chǎn)生的熱功率為PR＝I2R，而充電寶的熱功率應(yīng)為充電寶的總功率減去輸出功率，根據(jù)題目信息無法求解，B錯(cuò)誤；由于手機(jī)電池是非純電阻電路，所以不能用U2Rt計(jì)算手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為I2Rt，C錯(cuò)誤；充電寶輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池的化學(xué)能，一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池的內(nèi)能，故根據(jù)能量守恒定律可知手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能W＝UIt－I2Rt，故10.（多選）在如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個(gè)規(guī)格相同的小燈泡，這種小燈泡的I－U特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時(shí) （）A.L1兩端電壓為L(zhǎng)2兩端電壓的2倍B.L1消耗的電功率為0.75WC.L2的電阻為4ΩD.L1、L2消耗的電功率的比值大于12解析：BD電路中的總電流為0.25A，則L1中電流為0.25A，由小燈泡的I－U特性曲線可知，L1兩端電壓為3.0V，L1消耗的電