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第06讲 电流、电阻、电功、电功率（原卷版+解析版）（自主复习）2024年新高二物理暑假提升精品讲义（人教版2019）
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这是一份第06讲 电流、电阻、电功、电功率（原卷版+解析版）（自主复习）2024年新高二物理暑假提升精品讲义（人教版2019），共15页。试卷主要包含了电流的理解及其应用，欧姆定律，电阻定律，伏安特性曲线的理解及应用，电功、电功率，焦耳定律等内容，欢迎下载使用。
核心考点聚焦
1.电流的理解及其应用
2.欧姆定律
3.电阻定律
4.伏安特性曲线的理解及应用
5.电功、电功率
6.焦耳定律
高考考点聚焦
知识点一、电流的理解及其应用
1．电流的形成：
(1)形成原因：电荷的定向移动。(2)形成条件：导体两端有电压。
(3)电路中产生持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合。
2．电流的方向
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
3．电流的大小
(1) 定义式：I＝eq \f(q,t)
(2) 电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝eq \f(q,t) 时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
(3)电流的微观表达式：I=nqSv。电流的大小取决于单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量q、导体的横截面积S、自由电荷定向移动速率v。
知识点二、欧姆定律和电阻定律的理解及应用
1.电阻定义式R=和决定式R=ρ的区别与联系:
2.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。
知识点三、伏安特性曲线的理解及应用
I－U图像和U－I图像的比较
知识点四、电功、电功率及焦耳定律
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
（1）当电动机通电卡住不转动时，电路应为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能；
（2）只有在电动机转动时电路为非纯电阻电路，此时U＞IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。
一、电流的理解及其应用
1．如图所示为某手机电池的铭牌信息，显示：“额定容量：、；额定电压：；充电限制电压：”。电池充满电后手机可通话或待机，则根据所给信息，下列说法正确的是（ ）
A．手机容量“”和“”都指电量
B．手机通话时的功率为
C．手机待机时的电流为
D．以电流给该电池充电，充满电最多需要
2．如图所示的电解质溶液接入电路后，在t时间内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面S的电流的说法中，正确的是( )
A．当n1＝n2时，电流大小为零
B．当n1>n2时，电源外部电流方向由A指向B，电流I＝eq \f(n1－2n2e,t)
C．当n1D．电源外部电流方向由A指向B，电流I＝eq \f(n1＋2n2e,t)
3.如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，自由电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（ ）
A.mv22eL B.mv2Sne C.ρnev D.ρevSL
解题归纳：三种电流表达式的比较
欧姆定律和电阻定律的理解及应用
4.（2017浙江高考真题）一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为时，测得电阻为，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．现将管中盐水柱均匀拉长至（盐水体积不变，仍充满橡胶管）．则盐水柱电阻为（ ）
A．B．C．D．
5.如图所示是长、宽、高分别为3m、2m、1m的长方体导体，当电流从侧面A流入时导体电阻为，则当电流从侧面B流入时，其电阻为（ ）
A．B．C．D．不能确定
6.R1和R2是材料相同、厚度不相同、表面为正方形的导体，R1的厚度比R2的厚度小，R1的表面尺寸比R2的表面尺寸大。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1的阻值等于R2的阻值B．R1的阻值大于R2的阻值
C．R1中的电流小于R2中的电流D．R1中的电流大于R2中的电流
解题归纳：1.定义式:R=，反映导体对电流的阻碍作用；2，决定式:R=ρ；
3.电阻率:反映了材料导电性能的好坏,电阻率越小,表示这种材料的导电性能越好，决定因素:导体的材料和温度。
伏安特性曲线的理解及应用
7.如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（ ）
A．相同的电压下，a电阻丝所通过的电流较大 B．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
C．b电阻丝比a电阻丝粗 D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
8.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，为图线在P点的切线，为U轴的垂线，为I轴的垂线，则P点对应小灯泡的电阻为（ ）
A．B．C．D．
9.如图所示，是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是（ ）
A．加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大
B．加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小
C．无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件
D．二极管加正向电压时，电流随电压变化图线是一条直线
解题归纳：导体的伏安特性曲线，反映了导体的电压、电流和电阻的瞬时对应关系，应结合图像去总结点、斜率的物理意义。对线性元件：R＝ eq \f(U,I)＝ eq \f(ΔU,ΔI)；对非线性元件：R＝ eq \f(U,I)≠ eq \f(ΔU,ΔI)，即非线性元件的电阻不等于UI图像某点切线的斜率。
电功、电功率
10.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（ ）
A.充电宝输出的电功率为UI＋I2R
B.充电宝产生的热功率为I2R
C.手机电池产生的焦耳热为U2Rt
D.手机电池储存的化学能为UIt－I2Rt
11.某款理发用的电吹风的电路图如图所示，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是（ ）
A.电热丝的电阻为55 Ω
B.电动机的电阻为1 2103 Ω
C.当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120 J
D.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为880 J
12.有一个小型直流电动机，把它接入电压为U1＝0.2 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I1＝0.4 A；若把电动机接入U2＝2.0 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0 A，求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？
解题归纳：首先先区分好是纯电阻电路还是非纯电阻电路，对应规律还需注意以下三点：
（1）当电动机通电卡住不转动时，电路应为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能；
（2）只有在电动机转动时电路为非纯电阻电路，此时U＞IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。
（3）对纯电阻电路，电功率等于热功率，P电＝P热＝UI＝I2R；对非纯电阻电路，电功率大于热功率，P电>P热
一、单选题：
1.(2021·江苏高考)有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10－8 F的电容器，在2 ms内细胞膜两侧的电势差从－70 mV变为30 mV，则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A．1.5×10－7 A B．2×10－7 A
C．3.5×10－7 A D．5×10－7 A
2.如图所示是中国公交使用的全球首创超级电容储存式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上，刹车时可把80％以上的动能转化成电能回收储存再使用．这种电车的核心元器件是“，”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电100万次，使用寿命长达十年，被誉为“21世纪的绿色交通”．下列说法正确的是（ ）
A．该电容器的容量为
B．电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容也逐渐增加
C．电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容器两极板间的电压不变
D．若标有“，”的电容器从电量为零到充满电用时，则充电平均电流为
3．如图是一次利用心脏除颤器的模拟治疗，该除颤器的电容器电容为15μF，如果充电后电容器的电压为，电容器在5.0 ms时间内完成放电，则（ ）
A．该电容器的击穿电压为 B．放电前，电容器存储的电荷量为135 C
C．放电后，电容器的电容为零D．该次治疗，通过人体的平均电流是27 A
4．电动车已成为大众出行的常用交通工具。如图所示某品牌电动车电池的规格为“”，电机的额定工作电压为，额定工作电流为，则下列判断正确的是（ ）
A．该车电池的容量为
B．该车电池充满电后所储存的电能约为
C．该车的额定电功率约为
D．该车能正常行驶约小时
5.如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为Sa∶Sb=1∶2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，e=1.6×10-19C，则（ ）
A．流经导线a的电流为0.16A
B．流经导线b的电流为0.32A
C．5s内有10×1018个自由电子通过导线b的横截面
D．自由电子在导线a和b中移动的速率之比=1:1
6．在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（ ）
A．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
B．通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能
C．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多
D．把该电池接入闭合电路后，电动势减小
7.如图甲，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且a>b>c，通入沿PQ方向的电流时，导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．导电材料两端所加电压为10V时，其电阻为10Ω
B．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，该导电材料的导电能力变差
D．该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻大
8.对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是( )
A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R
B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为 eq \f(1,2)R
C．给金属丝加上的电压从零开始逐渐增大， eq \f(U,I)的比值变大
D．金属材料的电阻率随温度的升高而减小
9.随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子元件越微型化，图中R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的边长是R2的100倍，通过两导体电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1=100R2
B．R1=10000R2
C．在同一坐标系画出的I--U图像中，R1电阻对应的图像斜率大
D．将它们并联在电路中流过R1和R2的电流大小相同
10.如图是两个电阻和的图像，则由图可知（ ）
A．的电阻值为3ΩB．的电阻值为20Ω
C．的电阻值小于的电阻值D．和的电阻值都随着电压的增大而增大
11.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（ ）
A.电阻a的阻值随电流的增大而增大
B.因I－U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R＝1tanα＝1.0 Ω
C.在两图线的交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D.在两图线的交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值
二、多项选择题：
12.如图所示，马路上的“微公交”是用蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。若车上蓄电池输出电压为48V，电池容量为，电动机额定电压为48V，额定功率为1.2kW，则（ ）
A．电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A
B．蓄电池充满电时能储存5760J的能
C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作4.8h
D．电动机在额定电压下工作1h，流过的电荷量为
13.有一横截面积为S的铜导线，设单位体积内该铜导线中有n个自由电子，每个电子的电荷量为e，已知在Δt时间内，有N个自由电子通过该导线的横截面，则下列说法正确的是（ ）
A．该导线中的电流
B．该导线中的电流
C．该导线中自由电子定向移动速率
D．该导线中自由电子定向移动速率
14.如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电源两端，灯泡正常发光，则( )
A．电解槽消耗的电功率为120 W
B．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W
D．电路消耗的总功率为120 W
15．一微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，这时电动机正常工作，下列说法正确的是( )
A．电动机内阻为1 Ω
B．电动机内阻为2.5 Ω
C．电动机正常工作时的效率为60%
D．电动机正常工作时的效率为50%
16.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（ ）
A.电阻为12 Ω B.充满电后最长工作时间为2 h
C.电池充满电后总电荷量为7.2×104 C D.以额定电流工作时每秒消耗能量56 J
17.一段粗细均匀的导体的横截面积为S，流过其中的电流强度恒为I，导体每单位体积内的自由电子数为n，每个自由电子所带的电荷量为e，自由电子沿着导体定向移动的平均速率为v。在时间内，通过导体横截面的自由电子数为（ ）
A．B．C．D．
18.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．加电压时，导体的电阻是
B．加电压时，导体的电功率为
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大
D．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻
19.对伏安特性曲线的理解（如图甲、乙所示），下列说法正确的是（ ）
A．图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件
B．在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，Ra>Re
C．在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，RdD．图线b的斜率变小，电阻变小，图线c的斜率变大，电阻变大
20.等离子体推进器的原理结构如图所示，首先由电子枪产生高速电子流，经过碰撞，电子将等离子体发生器内的惰性气体电离，形成等离子体，最后等离子体中的正离子经过静电加速层加速后高速飞出，从而对等离子推进器产生作用力。假设正离子的质量为m，电荷量为q，经电压为U的静电加速层加速后形成电流为I的离子束，忽略离子进入静电加速层的初速度，不计离子重力和离子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．离子推进器是将化学能转化为机械能的装置
B．离子由静电加速层喷出时的速度大小为
C．单位时间内，由静电加速层喷出的离子数为
D．离子推进器产生的推力大小为
三、计算题：
21.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。
(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm3，当在其两底面上加上1 000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA。求该圆柱体的圆面半径和高。
22.如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，示数为4 A。求：
(1)电炉子的电阻及发热功率；
(2)电动机的内阻；
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。
目录
考点聚焦：核心考点+高考考点，有的放矢
重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺
难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升
学以致用：真题经典题+提升专练，全面突破
常考考点
真题举例
电流的理解及其应用
2021江苏、2015安徽高考真题
欧姆定律
2019·浙江高考真题
电功、电功率
2022江苏高考真题
焦耳定律
2021湖北卷高考真题
R=UI
R=ρlS
区别
是电阻的定义式，导体的电阻并不随电压、电流的变化而变化，只是可由该式算出导体的电阻
是电阻的决定式，电阻的大小是由导体的材料、横截面积、长度共同决定的
提供了一种测量R的方法：只要测出U、I就可以求出R
提供了一种测量电阻率ρ的方法：只要测出R、l、S就可求出ρ
适用于纯电阻元件
适用于粗细均匀的金属导体
联系
R=ρ是对R=决定因素的说明，即导体的电阻与U与I无关，仅取决于导体本身的材料、长度和横截面积
核心考点聚焦
1.电流的理解及其应用
2.欧姆定律
3.电阻定律
4.伏安特性曲线的理解及应用
5.电功、电功率
6.焦耳定律
高考考点聚焦
知识点一、电流的理解及其应用
1．电流的形成：
(1)形成原因：电荷的定向移动。(2)形成条件：导体两端有电压。
(3)电路中产生持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合。
2．电流的方向
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
3．电流的大小
(1) 定义式：I＝eq \f(q,t)
(2) 电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝eq \f(q,t) 时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
(3)电流的微观表达式：I=nqSv。电流的大小取决于单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量q、导体的横截面积S、自由电荷定向移动速率v。
知识点二、欧姆定律和电阻定律的理解及应用
1.电阻定义式R=和决定式R=ρ的区别与联系:
2.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。
知识点三、伏安特性曲线的理解及应用
I－U图像和U－I图像的比较
知识点四、电功、电功率及焦耳定律
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
（1）当电动机通电卡住不转动时，电路应为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能；
（2）只有在电动机转动时电路为非纯电阻电路，此时U＞IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。
一、电流的理解及其应用
1．如图所示为某手机电池的铭牌信息，显示：“额定容量：、；额定电压：；充电限制电压：”。电池充满电后手机可通话或待机，则根据所给信息，下列说法正确的是（ ）
A．手机容量“”和“”都指电量
B．手机通话时的功率为
C．手机待机时的电流为
D．以电流给该电池充电，充满电最多需要
2．如图所示的电解质溶液接入电路后，在t时间内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面S的电流的说法中，正确的是( )
A．当n1＝n2时，电流大小为零
B．当n1>n2时，电源外部电流方向由A指向B，电流I＝eq \f(n1－2n2e,t)
C．当n1
3.如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，自由电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（ ）
A.mv22eL B.mv2Sne C.ρnev D.ρevSL
解题归纳：三种电流表达式的比较
欧姆定律和电阻定律的理解及应用
4.（2017浙江高考真题）一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为时，测得电阻为，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．现将管中盐水柱均匀拉长至（盐水体积不变，仍充满橡胶管）．则盐水柱电阻为（ ）
A．B．C．D．
5.如图所示是长、宽、高分别为3m、2m、1m的长方体导体，当电流从侧面A流入时导体电阻为，则当电流从侧面B流入时，其电阻为（ ）
A．B．C．D．不能确定
6.R1和R2是材料相同、厚度不相同、表面为正方形的导体，R1的厚度比R2的厚度小，R1的表面尺寸比R2的表面尺寸大。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1的阻值等于R2的阻值B．R1的阻值大于R2的阻值
C．R1中的电流小于R2中的电流D．R1中的电流大于R2中的电流
解题归纳：1.定义式:R=，反映导体对电流的阻碍作用；2，决定式:R=ρ；
3.电阻率:反映了材料导电性能的好坏,电阻率越小,表示这种材料的导电性能越好，决定因素:导体的材料和温度。
伏安特性曲线的理解及应用
7.如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（ ）
A．相同的电压下，a电阻丝所通过的电流较大 B．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
C．b电阻丝比a电阻丝粗 D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
8.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，为图线在P点的切线，为U轴的垂线，为I轴的垂线，则P点对应小灯泡的电阻为（ ）
A．B．C．D．
9.如图所示，是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是（ ）
A．加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大
B．加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小
C．无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件
D．二极管加正向电压时，电流随电压变化图线是一条直线
解题归纳：导体的伏安特性曲线，反映了导体的电压、电流和电阻的瞬时对应关系，应结合图像去总结点、斜率的物理意义。对线性元件：R＝ eq \f(U,I)＝ eq \f(ΔU,ΔI)；对非线性元件：R＝ eq \f(U,I)≠ eq \f(ΔU,ΔI)，即非线性元件的电阻不等于UI图像某点切线的斜率。
电功、电功率
10.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（ ）
A.充电宝输出的电功率为UI＋I2R
B.充电宝产生的热功率为I2R
C.手机电池产生的焦耳热为U2Rt
D.手机电池储存的化学能为UIt－I2Rt
11.某款理发用的电吹风的电路图如图所示，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是（ ）
A.电热丝的电阻为55 Ω
B.电动机的电阻为1 2103 Ω
C.当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120 J
D.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为880 J
12.有一个小型直流电动机，把它接入电压为U1＝0.2 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是I1＝0.4 A；若把电动机接入U2＝2.0 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I2＝1.0 A，求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？
解题归纳：首先先区分好是纯电阻电路还是非纯电阻电路，对应规律还需注意以下三点：
（1）当电动机通电卡住不转动时，电路应为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能；
（2）只有在电动机转动时电路为非纯电阻电路，此时U＞IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。
（3）对纯电阻电路，电功率等于热功率，P电＝P热＝UI＝I2R；对非纯电阻电路，电功率大于热功率，P电>P热
一、单选题：
1.(2021·江苏高考)有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10－8 F的电容器，在2 ms内细胞膜两侧的电势差从－70 mV变为30 mV，则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A．1.5×10－7 A B．2×10－7 A
C．3.5×10－7 A D．5×10－7 A
2.如图所示是中国公交使用的全球首创超级电容储存式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上，刹车时可把80％以上的动能转化成电能回收储存再使用．这种电车的核心元器件是“，”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电100万次，使用寿命长达十年，被誉为“21世纪的绿色交通”．下列说法正确的是（ ）
A．该电容器的容量为
B．电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容也逐渐增加
C．电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容器两极板间的电压不变
D．若标有“，”的电容器从电量为零到充满电用时，则充电平均电流为
3．如图是一次利用心脏除颤器的模拟治疗，该除颤器的电容器电容为15μF，如果充电后电容器的电压为，电容器在5.0 ms时间内完成放电，则（ ）
A．该电容器的击穿电压为 B．放电前，电容器存储的电荷量为135 C
C．放电后，电容器的电容为零D．该次治疗，通过人体的平均电流是27 A
4．电动车已成为大众出行的常用交通工具。如图所示某品牌电动车电池的规格为“”，电机的额定工作电压为，额定工作电流为，则下列判断正确的是（ ）
A．该车电池的容量为
B．该车电池充满电后所储存的电能约为
C．该车的额定电功率约为
D．该车能正常行驶约小时
5.如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为Sa∶Sb=1∶2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，e=1.6×10-19C，则（ ）
A．流经导线a的电流为0.16A
B．流经导线b的电流为0.32A
C．5s内有10×1018个自由电子通过导线b的横截面
D．自由电子在导线a和b中移动的速率之比=1:1
6．在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（ ）
A．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
B．通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能
C．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多
D．把该电池接入闭合电路后，电动势减小
7.如图甲，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且a>b>c，通入沿PQ方向的电流时，导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．导电材料两端所加电压为10V时，其电阻为10Ω
B．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，该导电材料的导电能力变差
D．该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻大
8.对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是( )
A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R
B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为 eq \f(1,2)R
C．给金属丝加上的电压从零开始逐渐增大， eq \f(U,I)的比值变大
D．金属材料的电阻率随温度的升高而减小
9.随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子元件越微型化，图中R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的边长是R2的100倍，通过两导体电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1=100R2
B．R1=10000R2
C．在同一坐标系画出的I--U图像中，R1电阻对应的图像斜率大
D．将它们并联在电路中流过R1和R2的电流大小相同
10.如图是两个电阻和的图像，则由图可知（ ）
A．的电阻值为3ΩB．的电阻值为20Ω
C．的电阻值小于的电阻值D．和的电阻值都随着电压的增大而增大
11.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（ ）
A.电阻a的阻值随电流的增大而增大
B.因I－U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R＝1tanα＝1.0 Ω
C.在两图线的交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D.在两图线的交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值
二、多项选择题：
12.如图所示，马路上的“微公交”是用蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。若车上蓄电池输出电压为48V，电池容量为，电动机额定电压为48V，额定功率为1.2kW，则（ ）
A．电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A
B．蓄电池充满电时能储存5760J的能
C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作4.8h
D．电动机在额定电压下工作1h，流过的电荷量为
13.有一横截面积为S的铜导线，设单位体积内该铜导线中有n个自由电子，每个电子的电荷量为e，已知在Δt时间内，有N个自由电子通过该导线的横截面，则下列说法正确的是（ ）
A．该导线中的电流
B．该导线中的电流
C．该导线中自由电子定向移动速率
D．该导线中自由电子定向移动速率
14.如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电源两端，灯泡正常发光，则( )
A．电解槽消耗的电功率为120 W
B．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W
D．电路消耗的总功率为120 W
15．一微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，这时电动机正常工作，下列说法正确的是( )
A．电动机内阻为1 Ω
B．电动机内阻为2.5 Ω
C．电动机正常工作时的效率为60%
D．电动机正常工作时的效率为50%
16.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（ ）
A.电阻为12 Ω B.充满电后最长工作时间为2 h
C.电池充满电后总电荷量为7.2×104 C D.以额定电流工作时每秒消耗能量56 J
17.一段粗细均匀的导体的横截面积为S，流过其中的电流强度恒为I，导体每单位体积内的自由电子数为n，每个自由电子所带的电荷量为e，自由电子沿着导体定向移动的平均速率为v。在时间内，通过导体横截面的自由电子数为（ ）
A．B．C．D．
18.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．加电压时，导体的电阻是
B．加电压时，导体的电功率为
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大
D．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻
19.对伏安特性曲线的理解（如图甲、乙所示），下列说法正确的是（ ）
A．图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件
B．在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，Ra>Re
C．在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，Rd
20.等离子体推进器的原理结构如图所示，首先由电子枪产生高速电子流，经过碰撞，电子将等离子体发生器内的惰性气体电离，形成等离子体，最后等离子体中的正离子经过静电加速层加速后高速飞出，从而对等离子推进器产生作用力。假设正离子的质量为m，电荷量为q，经电压为U的静电加速层加速后形成电流为I的离子束，忽略离子进入静电加速层的初速度，不计离子重力和离子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．离子推进器是将化学能转化为机械能的装置
B．离子由静电加速层喷出时的速度大小为
C．单位时间内，由静电加速层喷出的离子数为
D．离子推进器产生的推力大小为
三、计算题：
21.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。
(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm3，当在其两底面上加上1 000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA。求该圆柱体的圆面半径和高。
22.如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，示数为4 A。求：
(1)电炉子的电阻及发热功率；
(2)电动机的内阻；
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。
目录
考点聚焦：核心考点+高考考点，有的放矢
重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺
难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升
学以致用：真题经典题+提升专练，全面突破
常考考点
真题举例
电流的理解及其应用
2021江苏、2015安徽高考真题
欧姆定律
2019·浙江高考真题
电功、电功率
2022江苏高考真题
焦耳定律
2021湖北卷高考真题
R=UI
R=ρlS
区别
是电阻的定义式，导体的电阻并不随电压、电流的变化而变化，只是可由该式算出导体的电阻
是电阻的决定式，电阻的大小是由导体的材料、横截面积、长度共同决定的
提供了一种测量R的方法：只要测出U、I就可以求出R
提供了一种测量电阻率ρ的方法：只要测出R、l、S就可求出ρ
适用于纯电阻元件
适用于粗细均匀的金属导体
联系
R=ρ是对R=决定因素的说明，即导体的电阻与U与I无关，仅取决于导体本身的材料、长度和横截面积
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