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第十章恒定电流第49课时电流电阻电功电功率2025高考物理二轮专题
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如图所示，某技术人员正在用电烙铁进行焊接操作，电烙铁的发热部 件可以等效为如图所示的金属棒：其长度为L，横截面积为S，电阻率 为ρ。在棒两端加上电压U时，棒内产生电流I，在通电时间t内通过棒 某一截面的电荷量为q，电流做功为W，产生的热量为Q。判断下列说 法的正误：
（2）时间t内流过棒某一截面的电荷量q＝It。（ √ ）
如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。设元电荷为e，则以下说法正确的是（ ）
3. 【电流微观表达式的应用】
在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两 端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由 电子在静电力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞 而减速，如此往复，所以我们通常将自由电子的这种运动简化成速 率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大 小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff＝kv（k是常量），则该导 体的电阻应该等于（ ）
1. 三种电流表达式的比较
考点二 欧姆定律和电阻定律的理解及应用 [素养自修类]
1. 【电阻率的计算】某型号电线每卷长度为100 m，铜丝直径为1.6 mm。为检验其所用 铜芯的导电性能是否达标，现给整卷电线加上1.50 V恒定电压，测 得通过电线的电流为1.20 A，由此可知此电线所用铜的电阻率约为 （ ）
2. 【欧姆定律与电阻定律的综合应用】如图所示，B是一根粗细均匀的电阻丝的中点，现将BC段均匀拉伸 到D点，BD＝2BC。将电阻丝接入电路中，下列说法正确的是（ ）
1. 电阻与电阻率的区别（1）电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻率反映制作导体的材 料导电性能的好坏。（2）R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对 电流的阻碍作用不一定小。（3）导体的R、ρ均与温度有关。
考点三 伏安特性曲线的理解及分析 [互动共研类]I-U图像和U-I图像的比较
【典例】 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示， P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I 轴的垂线，则下列说法中错误的是（ ）
1. 【线性I-U图像问题】
（多选）如图所示，图线a表示的导体的电阻为R1，图线b表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（ ）
2. 【非线性I-U图像问题】
通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图 线如图所示，在图线上取一点M，其坐标为（U0，I0），其中过M 点的切线与横轴正向的夹角为β，MO与横轴的夹角为α。则下列说 法正确的是（ ）
考点四 电功、电功率及焦耳定律 [素养自修类]1. 【含有电动机的非纯电阻电路的分析】（多选）一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升重力 为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A。在30 s内可使该物体被匀速 提升3 m。若不计一切摩擦和阻力（ ）
2. 【纯电阻电路的分析】
如图所示，当A、B间加上电压时，R1、R2、R3三个电阻上消耗的功 率相等，则三个电阻的阻值之比R1∶R2∶R3为（ ）
1. 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
2. 关于非纯电阻电路的两点注意
巧学 妙解 应用
考点一 电流的理解1. 地球表面附近存在一竖直向下的电场，晴天时在电场力作用下，大 气中的正离子向下运动、负离子向上运动，由此形成的微弱电流称 为地空电流。这电流是稳恒的，不随高度变化，全球地空电流的总 电流强度为1 800 A。假设正、负离子带电荷量均为1.6×10－19 C， 则1 s时间内穿过以地心为球心半径略大于地球半径的球壳的电荷个 数约为（ ）
2. 一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单 位体积内自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e，在棒两端 加上恒定的电压U，金属棒内自由电子定向移动的平均速率为（ ）
考点二 欧姆定律和电阻定律的理解及应用3. 电路中常用熔断保险丝。当电路中有较强电流通过时，保险丝会快 速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全。经测量，有一 段电阻为R、熔断电流为2 A的保险丝，直径约0.5 mm。若将这段保 险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为（ ）
4. 如图1所示，两根材料相同的均匀导体柱m和n，m长为l，n长为2l， 串联在电路图1中时，沿x轴方向电势变化的φ-x关系图像如图2所 示，选取x＝3l处电势为零，则导体柱m、n的横截面积之比为（ ）
考点三 伏安特性曲线的理解及分析5. （多选）如图所示是电阻R的I-U图像，图中α＝45°，由此得出（ ）
6. a、b两电阻的伏安特性曲线如图所示，图中α＝45°，关于两电阻的 描述正确的是（ ）
考点四 电功、电功率及焦耳定律7. 三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和 额定功率均为“220 V 60 W”，现让它们在额定电压下工作相同 时间，产生的热量（ ）
解析： 电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它 就是用来产生热量，而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过 它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能（光能和叶 片动能），故B正确。
8. （多选）如图所示的服务型机器人，其额定功率为56 W，额定工作 电压为28 V。机器人的锂电池容量为20 A·h。则机器人（ ）
9. 如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相 同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段 导体串联接入到同一电路中，则（ ）
10. 某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热 丝，部分技术参数如下表所示，电吹风在220 V电压下工作。下列 说法正确的是（ ）
11. 如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所 示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电 流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为R，则时间t内（ ）
12. 某晶体二极管的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
如图所示，某技术人员正在用电烙铁进行焊接操作，电烙铁的发热部 件可以等效为如图所示的金属棒：其长度为L，横截面积为S，电阻率 为ρ。在棒两端加上电压U时，棒内产生电流I，在通电时间t内通过棒 某一截面的电荷量为q，电流做功为W，产生的热量为Q。判断下列说 法的正误：
（2）时间t内流过棒某一截面的电荷量q＝It。（ √ ）
如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。设元电荷为e，则以下说法正确的是（ ）
3. 【电流微观表达式的应用】
在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两 端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由 电子在静电力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞 而减速，如此往复，所以我们通常将自由电子的这种运动简化成速 率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大 小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff＝kv（k是常量），则该导 体的电阻应该等于（ ）
1. 三种电流表达式的比较
考点二 欧姆定律和电阻定律的理解及应用 [素养自修类]
1. 【电阻率的计算】某型号电线每卷长度为100 m，铜丝直径为1.6 mm。为检验其所用 铜芯的导电性能是否达标，现给整卷电线加上1.50 V恒定电压，测 得通过电线的电流为1.20 A，由此可知此电线所用铜的电阻率约为 （ ）
2. 【欧姆定律与电阻定律的综合应用】如图所示，B是一根粗细均匀的电阻丝的中点，现将BC段均匀拉伸 到D点，BD＝2BC。将电阻丝接入电路中，下列说法正确的是（ ）
1. 电阻与电阻率的区别（1）电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻率反映制作导体的材 料导电性能的好坏。（2）R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对 电流的阻碍作用不一定小。（3）导体的R、ρ均与温度有关。
考点三 伏安特性曲线的理解及分析 [互动共研类]I-U图像和U-I图像的比较
【典例】 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示， P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I 轴的垂线，则下列说法中错误的是（ ）
1. 【线性I-U图像问题】
（多选）如图所示，图线a表示的导体的电阻为R1，图线b表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（ ）
2. 【非线性I-U图像问题】
通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图 线如图所示，在图线上取一点M，其坐标为（U0，I0），其中过M 点的切线与横轴正向的夹角为β，MO与横轴的夹角为α。则下列说 法正确的是（ ）
考点四 电功、电功率及焦耳定律 [素养自修类]1. 【含有电动机的非纯电阻电路的分析】（多选）一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升重力 为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A。在30 s内可使该物体被匀速 提升3 m。若不计一切摩擦和阻力（ ）
2. 【纯电阻电路的分析】
如图所示，当A、B间加上电压时，R1、R2、R3三个电阻上消耗的功 率相等，则三个电阻的阻值之比R1∶R2∶R3为（ ）
1. 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
2. 关于非纯电阻电路的两点注意
巧学 妙解 应用
考点一 电流的理解1. 地球表面附近存在一竖直向下的电场，晴天时在电场力作用下，大 气中的正离子向下运动、负离子向上运动，由此形成的微弱电流称 为地空电流。这电流是稳恒的，不随高度变化，全球地空电流的总 电流强度为1 800 A。假设正、负离子带电荷量均为1.6×10－19 C， 则1 s时间内穿过以地心为球心半径略大于地球半径的球壳的电荷个 数约为（ ）
2. 一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单 位体积内自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e，在棒两端 加上恒定的电压U，金属棒内自由电子定向移动的平均速率为（ ）
考点二 欧姆定律和电阻定律的理解及应用3. 电路中常用熔断保险丝。当电路中有较强电流通过时，保险丝会快 速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全。经测量，有一 段电阻为R、熔断电流为2 A的保险丝，直径约0.5 mm。若将这段保 险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为（ ）
4. 如图1所示，两根材料相同的均匀导体柱m和n，m长为l，n长为2l， 串联在电路图1中时，沿x轴方向电势变化的φ-x关系图像如图2所 示，选取x＝3l处电势为零，则导体柱m、n的横截面积之比为（ ）
考点三 伏安特性曲线的理解及分析5. （多选）如图所示是电阻R的I-U图像，图中α＝45°，由此得出（ ）
6. a、b两电阻的伏安特性曲线如图所示，图中α＝45°，关于两电阻的 描述正确的是（ ）
考点四 电功、电功率及焦耳定律7. 三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和 额定功率均为“220 V 60 W”，现让它们在额定电压下工作相同 时间，产生的热量（ ）
解析： 电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它 就是用来产生热量，而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过 它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能（光能和叶 片动能），故B正确。
8. （多选）如图所示的服务型机器人，其额定功率为56 W，额定工作 电压为28 V。机器人的锂电池容量为20 A·h。则机器人（ ）
9. 如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相 同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段 导体串联接入到同一电路中，则（ ）
10. 某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热 丝，部分技术参数如下表所示，电吹风在220 V电压下工作。下列 说法正确的是（ ）
11. 如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所 示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电 流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为R，则时间t内（ ）
12. 某晶体二极管的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
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