第一节 欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律
1．(2016·高考全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为( )
2
A. 53C. 5
1B． 22D． 3
解析：选C.电路中四个电阻阻值相等，开关S断开时，外电路的连接等效为图1，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为R，根据串、并联电路的特点可知，电容器两端11
的电压为U1＝×E＝E；当开关S闭合后，外电路的连接等效为图2，则电容器两端
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R＋R31Q1U13
的电压为U2＝E＝E，由Q＝CU可知，＝＝，C项正确．
13Q2U25R＋R2
1R2
2R3
2.
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.设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是( )
A．溶液内电流方向从A到B，电流大小为B．溶液内电流方向从B到A，电流大小为
n1e tn2e tC．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消
1
（n1＋n2）eD．溶液内电流方向从A到B，电流大小为
t解析：选D.溶液内正、负离子反方向移动，通过截面的电荷量为正、负离子电荷量绝（n1＋n2）e对值之和，由电流的定义可算出，电流为，故选D.
t3．(多选)假如某白炽灯的U－I图象如图所示，图象上A点与原点的连线和横轴所成的角为α，A点的切线与横轴所成的角为β(横、纵坐标均为国际单位)，以下说法中正确的是( )
A．白炽灯的电功率随电压U的增大而增大 B．白炽灯的电阻随电压U的增大而增大 C．在A点，白炽灯的电阻为tan α D．在A点，白炽灯的电阻为tan β
解析：选AB.由题图可知，U增大，I增大，则电功率P＝UI增大，A正确；根据电阻的定义式R＝知，电阻等于U－I图线的斜率，观察题图可知电阻逐渐增大，B正确；由于α是几何角，所以tan α＝
UIA点到I轴距离U0
，一般情况下tan α≠，故C、D错误．
A点到U轴距离I0
4．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，则下列说法中正确的是( )
A．P1＝4P2 C．PD＝P2
B．PD＝
4D．P1＜4P2
P解析：选D.由于电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相等．当三者按照题图乙所示的电路连接时，电阻器D两端的电压小于U，由题图甲可知，电阻器D的电阻增大，则有RD＞R1＝R2，而RD与R2并联，电
2
U2
压相等，根据P＝，则有PD＜P2，C错误；由欧姆定律可知，电流ID＜I2，又I1＝I2＋ID，
R故I1＜2I2，根据P＝IR，则有P1＜4P2，A错误、D正确；由于电阻器D与电阻R2的并联电阻R＜R1，所以D两端的电压小于，且D阻值变大，则PD＜，B错误．
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2
UP 3