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高中新课标物理习题集选修3-1《恒定电流》习题大全

高中新课标物理习题集选修3-1《恒定电流》

考点一 电流、电动势、电阻、欧姆定律、电功和电功率

专题一 电流和电动势

1、下列有关电流的说法中正确的是( )

A 在电解液中阳离子定向移动形成电流,阴离子定向移动也形成电流

B 粗细不均匀的一根导线中通以电流,在时间t 内,粗的地方流过的电荷多,细的地方流过的电荷少

C 通过导线横截面的电荷越多,则导线中电流越大

D 物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压 2.下列说法中正确的是( )

A .导体中只要电荷运动就形成电流

B .在国际单位制中,电流的单位是A

C .电流有方向,它是一个矢量

D .任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在

3、有一横截面为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为e ,电子的定向移动速度为v ,在t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目N 可表示为( )

A .nvSt

B .nvt

C .It/e

D .It/Se

4.如图4所示,一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上带有均匀分布的负电荷,设棒单位长度内所含的电

荷量为q , 当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时,由于棒的运动而形成的等效电流大小为 ( )

A .vq B.

v q C .qvS D.s

qv

截面积为S 的导线中,通有电流强度为I 的电流.已知导线每单位体积中有n 个自由电子,每个自由电子的电量是e ,自由电子定向移动的速率是v ,则在时间△t 内通过导线截面的电子数是( )

A .nSv △t .

B .nv △t .

C 、

e t ?I D 、Se

t

?I

5.某电解质溶液,如果在1 s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019

个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是( )

A 0

B 0.8A

C 1.6A

D 3.2A

6.如图所示的电解池接入电路后,在t 秒内有n 1个1价正离子通过溶液内截面S ,有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ,设e 为基元电荷,以下说法正确的是( )

A .当n 1=n 2时电流强度为零

B .当n 1>n 2时,电流方向从A →B ,电流强度

C .当n 1

D .电流方向从A →B ,电流强度

7.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 库伦的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为多大( )

A Q

B π2Q

C π?2Q

D π?Q 2

8.半径为R 的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q ,现使圆环绕垂直环于所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则对于由环产生的等效电流,应有( )

A .若ω不变而使Q 变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍

B .若Q 不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍

C .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大

D .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小

9、一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U 时,通过金属导线的电流为I ,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v ,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U ,则此时( BC )

A .通过金属导线的电流为2I

B .通过金属导线的电流为4I

C .自由电子定向移动的平均速率为2v

D .自由电子定向移动的平均速率为4v

10.某电解池,如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019

个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是( )

A .0 A

B .0.8 A

C .1.6 A

D .3.2 A

11.关于电流的方向,下列说法正确的是( )

A .在金属导体中,电流的方向是自由电子定向移动的方向

B .在电解液中,电流的方向是负离子定向移动的方向

C .无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反

D .在电解液中,由于是正负电荷定向移动形成电流,所以电流有两个方向

12.(2012·镇江模拟)用一稳压电源给装在一个圆管子内的水银通电,电流为0.1 A ,若把全部水银倒在一个内径大一倍的管子里,那么通过水银的电流将是( )

A .1.6 A

B .0.8 A

C .0.4 A

D .3.2 A

13.

如图所示,在某种带有一价离子的水溶液中,正、负离子在定向移动,方向如图所示.如果测得2 s 内分别有1.0×1018个正离子和负离子通过溶液内部的横截面M ,试问:溶液中电流的方向如何?电流多大?

14.来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800 kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1 mA

的细柱形质子流.已知质子电荷量e =1.60×10-

19 C .这束质子流每秒打到靶上的个数为________.假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=________.

15.将电动势为3.0V 的电源接入电路中,测得电源两节间的电压为2.4V ,当电路中有6C 的电荷流过时,则 A 有18J 其它形式的能转化为的电能

B 外电路有14.4J 的电能转化其他形式的能-

C 内电路有3J 的电能转化其他形式的能

D 内电路有3.6J 的电能转化其他形式的能

15.下列关于电动势的说法中正确的是

A 电动势的大小与非静电力的功成正比,与移送电荷量的大小成反比

B 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样

C 电动势公式E=W/q 中W 与电压U=W/Q 中的W 是一样的,都是电场力的功

D 电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量 16.铅蓄电池的电动势为2V ,这表示( )

A .电路通过1C 的电荷量,电源把2J 的化学能转化为电能

B .电源内电阻上的电压为2V

C .电源两极间的电压为2V

D .铅蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节干电池的大

17.下表是两个电池外壳上的说明文字

上述进口电池的电动势是_____V ,上述国产电池最多可放出______mAh 的电量,若该电池平均工作电流为0.03A ,则最多可使用_____h .

18.关于有电源的电路中导线内部的电场强度,下列说法中正确的是( ) A .导线内部的电场就是电源所形成的电场

B .在静电平衡时,导线内部的场强为零,而导线外部的场强不为零,所以导线内部电场不是稳定的

C .因为导线处于电源的电场中,所以导线内部场强处处为零

D .导线内的电场是由电源、电线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导体内的电荷处于动态平衡状态,电荷分布是稳定的,电场也是稳定的

19.下列说法中正确的是( )

A .在外电路中和电源内部,正电荷都受静电力作用,所以能不断定向移动形成电流

B .静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少

C .在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力

D .静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加

20.关于电动势E ,下列说法中正确的是( )

A .电动势E 的大小,与非静电力做功w 的大小成正比,与移送电荷量q 的大小成反比

B .电动势E 是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关

C .电动势E 的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样

D .电动势

E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量

21.下列有关电压与电动势的说法中,正确的是( )

A .电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法

B .只有在外电路接通时,电源电动势才等于内外电路电压之和

C .电动势公式E=w/q 中的w 与电势差公式U=W/q 中的w 是一样的,都是静电力做的功

D .电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 专题二 串、并联电路 电表改装

1.把"220V 100W"的A 灯和"220V 200W"的B 灯串联起来接到220V 的电路中,导线的电阻不计,则两灯( )

A .电阻之比R A ∶R

B =2∶1 B .电压之比U A ∶U B =1∶2

C .功率之比P A ∶P B =2∶1

D .电热之比Q A ∶Q B =2∶1

2.用电压恒定的电源和三个电炉丝R 1、R 2、R 3(R 1>R 2>R 3)来加热一桶热水,若三根电阻丝用如下四种接法,其中供热最快的是( )

3.如图所示的电路中U 为定值,当滑动变阻器的滑动触头向上移动时,则

( )

某型号进口电池

某型号国产电池 RECHARGEABLE 1.2V 500mAh STANDARD CHARGE

15h ac 50mA

GNY 0.6(KR —AA)

1.2V 600mAh RECHARCEAHLE

STANDARD CHARGE 15h ac 60mA

A .A 、

B 两点间的电压增大 B .通过R 3的电流增大

C .通过R 3的电流减小

D .通过R 3的电流不变

4.四个电阻如图所示相连.已知R 1=R 3=10Ω,R 2=R 4=30Ω.在A 、B 间接恒定电压U ,那么各个电阻消耗的功率P l 、P 2、P 3、P 4的关系应为( )

A .P 1>P 2>P 3>P 4

B .P 1>P 3>P 2>P 4

C .P 2>P 1>P 3>P 4

D .P 4>P 3>P 2>P l

5.如图所示的电路中,A 、B 、C 、D 是四个相同的灯泡,这四个灯泡的亮度比较是( )

A .D 灯最亮

B .A 灯比

C 灯亮 C .A 、B 灯一样亮

D .四个灯一样亮

6、(08宁夏卷)15.一个T 型电路如图所示,电路中的电

,

.另有一测试电源,电动势 为100V ,内阻忽略

不计。则AC

A.当cd 端短路时,ab 之间的等效电阻是40

B. 当ab 端短路时,cd 之间的等效电阻是40

C. 当ab 两端接通测试电源时, cd 两端的电压为80 V

D. 当cd 两端接通测试电源时, ab 两端的电

压为80 V

7.三只阻值相等的电阻连接成图5所示的电路,由于某种原因,其中有一只电阻的阻值发生了变化,导致RAB >RBC 则可

能的原因是 B

A .R 1变小

B .R 2变小

C .R 3变大

D .R 3变小

☆8、如图1所示,每个电阻的阻值都是2欧,安培表内阻不计,在B 、C 间加6伏电压时,安培表的示数是

A.0安

B.1安

C.2安

D.3安

8、(2013年安徽卷) 用图示的电路可以测量电阻的阻值。

图中R x 是待测电阻,R 0是定值,是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头

P 的位置,当通过电流表○G 的电流为零时,测得

1

MP l =,

R x 的阻值为

B

D

N

【答案】C

9时,输出电压U CD = 11 V 。

9、如图所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A 1、A 2和A 3

的内阻均可忽略,它们的读数分别为I 1、I 2和I 3,则I 1∶I 2∶I 3= ∶ ∶ 。

10、如图所示的电路中,电阻R 1、R 2、R 3的阻值都是1Ω,R 4、R 5的阻值都是0.5Ω,ab 端输入电压U=5V 。当c 、d 端接安培计时,其示数是 A ;当c 、d 端接伏特计时,其示数是 V 。

11.以下关于电流表与电压表的说法中,正确的是( ) A .电流表与电压表的表头是不一样的

B .电流表可改装成电压表,那么电压表也可改成电流表

C .电流表可改装成电压表,而电压表不可改装成电流表

D .电压表的内阻一般很小

12、如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成的,下列说法正确的是( )

A .甲表是安培表,R 增大时量程增大

B .甲表是安培表,R 增大时量程减小

C .乙表是伏特表,R 增大时量程增大

D .乙表是伏特表,R 增大时量程减小

13、两个电压表是由完全相同的电流表改装而成的,甲的量程为3V ,乙的量程为15V ,如果把两个电压表串联后接到15V 的恒压电源的两端,则( )

A .两表的示数相同

B .两表的指针偏角相同

C .甲、乙两表的示数之比为1∶5

D .甲、乙两表的指针偏角之比为1∶5

14.一个电压表由表头G与分压电阻R 串联而成,如图所示,若在使用中发现此电压表的读数总是比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进( )

A .在R 上串联一个比R 小得多的电阻

B .在R 上串联一个比R 大得多的电阻

C .在R 上并联一个比R 小得多的电阻

D .在R 上并联一个比R 大得多的电阻

15.电流表G的内阻为R g ,用它测量电压时,量程为U ;用它改装成的较大量程的电流表的内阻是R A ,量程为I ,这几个量的关系是( )

A .

B .

C .

D .

90

16.如图示,R 1=5Ω、R 2=7Ω、R3是滑动变阻器,其值为4Ω.(1)求滑动变阻器的滑动头在什么位置时,AB 间的电阻最大?(2)求滑动变阻器的滑动头在什么位置时,AB 间的电阻最小?

17.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A 1、A 2和两个电压表V 1、V 2.已

知电流表A 1的量程大于A 2的量程,电压表V 1的量程大V 2的量程,改装好后把它们按图示接入电路,则 ( A ) A .电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数;

B .电流表A 1的偏转角小于电流表A 2的偏转角;

C .电压表V 1的读数小于电压表V 2的读数;

D .电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角;

☆☆.四个相同的电流表分别改装成两个电流表A 1、A 2和两个电压表 V 1、V 2,A 1的量程大于A 2的量程, V 1

的量程大于V 2的量程,把它们接入如图5所示的电路,闭合开关后

( )

A. A 1的读数比A 2的读数大

B. A 1指针偏转角度比A 2指针偏转角度大

C. V 1读数比V 2读数大

D. V 1指针偏转角度比V 2指针偏转角度大

18.如图所示,A 、B 、C 分别表示理想电流表或电压表,灯L 1

与L 2的额 定电压相同,灯L 1的额定功率大于灯L 2的额定功率,当电键S 闭合时,L 1、

L 2恰好能正常发光.若A 、B 、C 的示数均不为零,则可判定( )

C A .A 、B 、C 均为电流表 B .A 、B 、C 均为电压表

C .B 为电流表,A 、C 为电压表

D .B 为电压表,A 、C 为电流表

类题 在如图所示的电路中,圈①、②、③处可以接小灯、电流表或电压表(均为理想电表)三种元器件,电源电动势E 、内阻r 均保持不变,定值电阻R 1︰R 2︰R 3︰R 4=4︰3︰2︰1,小灯电阻R L =R 1,R 1>r ,电路中有电流通过,下列说法中正确的是 (AD. )

(A )要使电源总功率最大,则应该①接电流表,②接电压表,③接小灯 (B )要使电源输出功率最大,则应该①接电流表,②接小灯,③接电压表 (C )要使路端电压最大,则应该①接小灯,②接电压表,③接电流表 (D )要使闭合电路中电源效率最高,则应该①接小灯,②接电流表,③接电压表

19.如图所示电路,电流表A 1和A 2为两个相同的毫安表,当电路两端接某一恒定电压的电源时,A 1的示数为3mA ,A 2的示数为2mA .现将A 2改接在R 2所在支路上,如图中虚线所示,再接入原来的恒定电压电源,那么,关于A 1与A 2的示数情况,以下说法正确的是:B A .A 1示数增大,A 2示数增大 B .A 1示数增大,A 2示数减小

C .A 1示数增大,A 2示数不一定减小

D .A 1示数不一定增大,A 2示数也不—定增大

类题、在如图所示的电路中,圈①、②处可以接小灯泡、电压表(为理想电表)。电源电动势ε、内阻r 保持不变,定值电阻R 1=R 2=R 3=R 4=r ,小灯电阻R L =r ,下列说法中正确的是

A .要使电源总功率较大,则应该①接电压表,②接小灯泡

B .要使电源输出功率较大,则应该①接小灯泡,②接电压表

C .要使路端电压较大,则应该①接小灯泡,②接电压表

D .要使闭合电路中电源效率较高,则应该①接小灯泡,②接电压表

20.如图10-2所示,三个电压表用满偏电流相同的电流表改装而成,已知电压表V 1的示数为8V ,电压表V 3的示数为5V ,则关于电压表V 2的示数,下列判定中正确的是( ) A .电压表V 2的示数必为3V B .电压表V 2的示数必为5V

C .若三个电压表量程相同,则电压表V 2的示数必为3V

D .即使三个电压表量程相同,电压表V 2的示数也可能不等于3V

21.如图所示,AB 间电压恒为11V ,R 为阻值较大的滑线变阻器,P 为R 的中点,用一只0~5V ~15V 的双量程电压表的“5V ”档测PB 间的电压时,电压表恰好满偏,

若换用“15V ”档测量,则电压表的示数为( )

A .5V

B .5.3V

C .5.4V

D .5.5V

22. 现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为I g =1mA,内阻R g =200Ω,若要将它改装成量程为5A 的电流表,应______一个_________Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA 处,则被测电流的大小是______________.

23.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为I g =5mA,内阻R g =500Ω,若要将它改装成量程为15V 的电压表,应______一个_________Ω的电阻,改装后的电压表测量电压时,指针指在表盘上原来0.5mA 处,则被测电压的大小是______________.

24.图示电路中,R 1=12Ω,R 2=6Ω,滑动变阻器R 3上标有“20Ω,2A”字样,理想电压表的量程有0-3V 和0-15V 两档,理想电流表的量程有0-0.6A 和0-3A 两档。闭合

电键S ,将滑片P 从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5V 和0.3A ;继续向右移动滑片P 到另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的1/4,则此时电流表示数为_________A ,该电源的电动势为_________V 。

25.实验室中常用双量程(0.6A ,3A)电流表做实验,电流表内部电路如图,已知表头内阻R g =198Ω,表头满偏电流I g =6mA ,求附加定值电阻R 1和R 2的数值.

26.有一个电流表G,内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 —3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?

27.一电流表G,内阻R g=100Ω,满偏电流I g=3mA,把它改装成量程为3V的电压表,需串联一个多大的电阻?若改装成量程为15V 的电压表,需串联一个多大的电阻?

☆、如图9,有两个量程的电压表,当使用a b两个端点时,量程为0—10V,当使用a c两个端点时,量程为0—100V,已知电流表的内阻Rg为500Ω,满偏电流为1mA,

求电阻R1 R2值。

☆、如图10,有两个量程的电流表,当使用a b两个端点时,量程为1A,当使

用a c两个端点时,量程为0.1A,已知电流表的内阻Rg为200Ω,满偏电流为

2mA,求电阻R1 R2值。

28.为使用方便,实验室中的电压表通常有两个量程,如图所示为表头G改装成两个量程3V、15V的电压表的电路图,问∶

⑴公共端A应该接正接线柱还是负接线柱?图中使用A、B两接线柱时是哪一个量程?

⑵已知电阻R

1是阻值24kΩ的电阻,表头G的内阻为500Ω,

则R2的阻值和灵敏电流表的满偏电流各是多大?

29、.某实验小组用三只相同的小灯泡,联成如图所示的电路,

研究串并联电路特点。实验中观察到的现象是 D

A k2断开,k1与a连接,三只灯泡都熄灭

B k2断开,k1与b连接,三只灯泡亮度相同

C k2闭合,k1与a连接,三只灯泡都发光,L1、L2亮度相同

D k2闭合,k1与b连接,三只灯泡都发光,L3亮度小于L2的亮度

30、阻值较大的电阻R1和R2,串联后,接入电压为U的恒定电路中,如图所示.现用同一电压表依次测量R1和R2的电压,测量值分别为U1与U2,已知电压表内阻、R1和R2相差不大,则(BC)

A.U1+U2=U B.U1+U2

C.

2

1

21R R U U =

D.

2

1

21R R U U ≠

☆☆如图4,两个定值电阻R 1 R 2串联后接在输出电压U 稳定于12V 的直流电

源中。有人把一个内阻不是远大于R 1 R 2的电压表接在R 1 两端,电压表的示数8V ,如果他把此表改接在两端R 2 ,则电压表的示数 A 小于4V; B 等于4V;

C 大于或等于8V;

D 大于4V 小于8V

31.如图所示,滑动变阻器的总电阻R =60Ω,A 、B 间的电压U =18V 且

保持不变,R 0=60Ω,先将开关S 断开,移动滑片P 使电压表示数为9.0V ,然后将开关S 闭合,若忽略电表对电路的影响,则电表的示数为:D A .电流表读数是0.30A B .电流表读数是0.24A C .电压表读数是9.0V D .电压表读数是7.2V

32.在如图所示电路中电源电动势E =9.0 V ,内阻可忽略不计,AB 为滑动变

阻器,其电阻R =30 Ω;L 为一小灯泡,其额定电压U =6.0 V ,额定功率P =1.8 W ;S 为开关.开始时滑动变阻器的触头位于B 端,现在接通开关S ,然后将触头缓缓地向A 端滑动,当到

达某一位置C 处时,小灯泡刚好正常发光,则CB 之间的电阻应为( )

A .10 Ω

B .20 Ω

C .15 Ω

D .5 Ω 答案:B

专题三 欧姆定律、电阻定律

1、对于欧姆定律,下列理解正确的是( )

A.由I=U/R 可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比

B.由R=U/I 可知,导体的电阻跟电压成正比,跟电流成反比

C.由U=IR 可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大

D.由R=U/I 可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零

2.导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是(A )

A .横截面积一定,电阻与导体的长度成正比

B .长度一定,电阻与导体的横截面积成正比

C .电压一定,电阻与通过导体的电流成正比

D .电流一定,电阻与导体两端的电压成反比

3.横截面的直径为d 、长为l 的导线,两端电压为U ,当这三个量中一个改 变时,对自由电子定向运动的平均速度的影响是 ( ) A.电压U 加倍,自由电子定向运动的平均速率不变 B.导线长度l 加倍,自由电子定向运动的平均速率加倍

C.导线横截面的直径加倍,自由电子定向运动的平均速率不变

D.以上说法均不正确

4.一根粗细均匀的导线,两端加上电压U 时,通过导线的电流为I ,导线中自由电子定向移动的平均速率为v ,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的

2

1

,再给它两端加上电压U ,则(BC) A .通过导线的电流为

41 B .通过导线的电流为16

1 C .导线中自由电子定向移动的速率为4v D .导线中自由电子定向移动的速率为2

v

5.为探究小灯泡L 的伏安特性,连好如图所示的电路后闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,使小灯

泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的UI 图象应是(C )

6.实验室用的小灯泡的伏安特性曲线可用图象表示的是( )

直径0.3 mm 的细铅丝通以 1.8 A 的电流时被熔断,直径0.6 mm 的粗铅丝通以5 A 的电流时被熔断.如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联组成电路的保险丝,则通过电流为多大时,电路断开

A .5 A

B .30 A

C .36 A

D .41 A

7、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,则下列说法中正确的是( )

A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大

B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =

1

1

I U C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =

1

21

I I U

D .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围面积

某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与一小灯泡串联,通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如右图所示,M 为两元件的伏安曲线的交点。则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是( ) A .图中图线a 是小灯泡的伏

安曲线,图线b 是热敏电阻的伏安曲线

B .图中图线b 是小灯泡的伏安曲线,图线a 是热敏电阻的伏安曲线

C .图线中的M 点,表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值

D .图线中M 点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等

8、如图所示是某导体的IU 图线,图中α=45°,下列说法正确的是(ABD )

A .通过电阻的电流与其两端的电压成正比

B .此导体的电阻R =2 Ω

C .IU 图线的斜率表示电阻的倒数,所以R =cot 45°=1.0 Ω

D .在R 两端加6.0 V 电压时,每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C 9.某种金属导体的U -I ,图象如图所示,图象上A 点和原点的连线与横轴成α角,A 点的切线与横轴成β角.关于该导体的叙述下列说法中正确的是(A )

A .导体的电功率随电压U 的增大而增大

B .导体的电功率与电压U 的平方成正比

C .在A 点,导体的电阻为tan β

D .在A 点,导体的电阻为tan α

10.在如图所示的电路中,电源电动势为3.0V ,内阻不计,L 1、L 2、L 3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示.当开关闭合后,下列判断正确的是:ACD

A .灯泡L 1的电阻为12Ω

B .通过灯泡L 1的电流为灯泡L 2电流的2倍

C .灯泡L 1消耗的电功率为0.75W

D .灯泡L 2消耗的电功率为0.30W

11.如图所示电路中,已知I=3A ,I 1=2A ,R 1=10Ω,R 2=5Ω,R 3=30Ω,则通过电流表的电流为:B

A.1A B 、0.5A C 、1.5A D 、无法求出

12、如图7-1-4所示I-U图象所对应的两个导体,(1)电阻之比R1:R2为多少?

(2)若两个导体两端的电压相等(不为零)时,电流之比I1:I2为多少?

类题、两根材料相同的均匀导线x和y,x长为L,y长为2L,串联在电路中时,沿x到y的长度方向电势变化如图所示,则x、y导线的横截面积之比为()

A.2∶3 B.1∶3

C.3∶2 D.3∶1

13、为了测定液体的电阻率,工业上用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部

件如图所示.A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片,间距d=1 cm,把它们浸没在待测

液体中,若通过两根引线加上一定的电压U=6 V时,测出电流强度I=1 μA,这种液体

的电阻率为多少?

答案:6.0×104Ω·m

14、有一根粗细均匀的电阻丝,当加2V电压时,通过电阻丝的电流强度为4A,现把电阻

丝均匀拉长,然后加1V电压,这时通过电阻丝的电流强度恰为0.5A。则电阻丝拉长后的长度应是原来的____倍。

15.如图甲所示某一热敏电阻(电阻随温度

的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U

关系曲线.在图乙所示的电路中,电源电

压为9 V,电流表读数为70 mA(电流表内

阻不计),定值电阻R1=250 Ω,由热敏电

阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的

电压为______ V,电阻R2的阻值为

________ Ω,此时热敏电阻的阻值为

________ Ω【答案】 5.3 108.8 155.9

16.(2009·全国Ⅰ)材料的电阻率ρ随

温度变化的规律为ρ=ρ0(1+αt),其中α

称为电阻温度系数,ρ0是材料在t=0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常量.金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温度系数,利用具有正负温度关系的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知:在0 ℃时,铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,碳的电阻率为3.5×10-5Ω·m;在0 ℃附近,铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1,将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体,要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).

答案:3.8×10-3 m

17、(2013年北京理综)对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联

系,从而更加深刻地理解其物理本质。

一段横截面积为S、长为l的直导线,单位体积内有n个自由电子,电子电量为e。该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率均为v。

(a) 求导线中的电流I

(b) 将该导线放在匀强磁场中,电流方向垂直于磁感应强度B,导线所受安培力大小为F安,导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F,推导F安=F。

(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)【答案】见解析

18、(2013年天津理综) 超导现象是20世纪人类重大发现之一,日前我国己研制出世界传输电流最大的高

温超导电缆并成功示范运行。

(l)超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零,这种性质可以通过实验研究。将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中,磁感线垂直于圈环平面向上,逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场,若此后环中的电流不随时间变化,则表明其电阻为零。请指出自上往下看环中电流方向,并说明理由。

(2)为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ,研究人员测得撤去磁场后环中电流为I,并经一年以上

? ,当电流的的时间t未检测出电流变化。实际上仪器只能检测出大于ΔI的电流变化,其中I I

变化小于ΔI时,仪器检测不出电流的变化,研究人员便认为电流没有变化。设环的横截面积为S,环中定向移动电子的平均速率为v,电子质量为m、电荷量为e.试用上述给出的各物理量,推导出ρ的表达式。

(3)若仍使用上述测量仪器,实验持续时间依旧为t,为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高,请提出你的建议,并简要说明实现方法。

【答案】(1) 逆时针方向见解析(2) (3)见解析

专题四焦耳定律、电功、电功率

1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )

A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多

B.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=U2t/R只适用于纯电阻的电路

C.在不是纯电阻的电路中,UI>I2R

D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路

2. [2012年高考浙江理综卷]功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当。根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有2只60 W的白炽灯,均用10 W的LED灯替代。估算出全国一年节省的电能最接近( )

A.8×108 kW·h

B.8×1010 kW·h

C.8×1011 kW·h

D.8×1013 kW·h

3.[2012年高考上海物理卷]当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( D )

A.3 V,1.8 J

B.3 V,3.6 J

C.6 V,1.8 J

D.6 V,3.6 J

一根电阻丝,通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J,若在相同的时间内通过4 C的电荷量,该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是

A.4 V,16 J B.8 V,16 J C.4 V,32 J D.8 V,32

4、[2012年高考全国理综卷]一台电风扇的额定电压为交流220 V。在其正常工作过程中,用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图19-1所示。这段时间内电风扇的用电量为( ) A.3.9×10-2 kW·h B.5.5×10-2 kW·h C.7.8×10-2 kW·h D.11.0×10-2 kW·h

5.家用电器即使没有使用,只要插头插在电源上处于待机状态,就会消耗电能.根据下表提供的数据,

C .0.9度

D .1.2度

6、有三个用电器,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( )

A.日光灯最多

B.电烙铁最多

C.电风扇最多

D.一样多

7.如图所示电路中,三个相同的灯泡额定功率都是40 W ,在不损坏灯泡的情况下,这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过(B)

A .40 W

B .60 W

C .80 W

D .120 W

类题、有人在调试电路时,用一个“100k Ω, 8

1

W ”的电阻和一个 “300k Ω, 8

1

W ”的电阻串联,作为400 k Ω的电阻使用,此时两只串联电阻允许耗散的最大功率为 ( )

A .

B .

C .

D .

类题.有三个电阻的阻值都是1k Ω,功率都是1W 。把它们连成如图所示的混连电路,相当于什么规格的电阻( )

A .0.66 k Ω,1.5W

B .3 k Ω,3W

C .1.5 k Ω,3W

D .1.5 k Ω,1.5W

8.如图所示为一未知电路,现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ,若在a 、b 之间加上电压U ,测得通过电路的电流为I ,则该未知电路的电功率一定为( )

A .I 2R B.R U2

C .UI

D .UI -I 2R

9、现有电灯L 1(3V 、3W )和电灯L 2(3V 、6W )两只及一个可变电阻R (0→10Ω ,5A ),接在电压恒为6V 的电路中,要求两只灯都正常发光,并且电路消耗功率最小,则应该用图中那个电路 ( )

如图所示,有四盏电灯连接在电路中,L 1和L 2都标有“220V 100W ”字样,L 3和L 4都标有“220V 40W ”字样,把电路接通后,最暗的是( )

A .L 1

B .L 2

C .L 3

D .L 4

10.如图所示,A 、B 两灯分别标有“

110V 、

100W

”和“110V 、40W ”,按不同方法接入220V 电路,能使两灯正常发光,且电路中消耗功率最小的是:( )

11、有一只家用电熨斗,其电路结构如图19-3所示,改变其内部接线方式可以使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度挡。下面所示是它四种不同的连线方式,其中能获得低挡温度的是(

W 2

1W

4

1W 6

1

W 8

1

12.如图所示是4种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220 V 40 W ”.当灯泡所消耗的功率都调至20 W 时,哪种台灯消耗的功率最小( )

13、有两个标有“110 V,25 W”和“110 V,60 W”字样的灯泡,把它们接在220 V的电源上,要求灯泡既正常发光,又最省电的连接方式应是图中的( )

14.某实物投影机有10个相同的强光灯L 1~L 10(24 V 200 W)和10个相同的指示灯X 1~X 10(220 V 2 W),将其连接在220 V 交流电源上,电路如图所示,若工作一段时间后,L 2灯丝烧断,则( )

A .X 1的功率减小,L 1的功率增大

B .X 1的功率增大,L 1的功率增大

C .X 2的功率增大,其他指示灯的功率减小

D .X 2的功率减小,其他指示灯的功率增大

15、如图所示的电路中,L 1、L 2是两个不同的小灯泡,a 、b 间有恒定的电压,它

们都

正常发光,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,发生的现象是( ) A.L 1亮度不变,L 2变暗 B.L 1变暗,L 2变亮

C.电路消耗的总功率变小

D.流过滑动变阻器的电流变小

16、电饭锅工作时有两种状态,一种是锅内水烧开前加热状态,另一种是锅

内水烧开后的保温状态。图19-5所示的是电饭锅电路原理图,S 是用感温材料制造 的开关,下列说法中正确的是( )

A.其中R 2是供加热用的电阻丝

B.当开关S 接通时电饭锅为加热状态,S 断开时为保温状态

C.要使电饭锅在保温状态时的功率为加热状态时的一半, 则R 1:R 2应为2:1

D.要使R 2在保温状态时的功率为加热状态时的一半,则R 1:R 2应为 1:1

17.电阻R 和电动机M 串联接到电路中,如图所示,已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等,电键接通后,电动机正常工作. 设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U

1和U 2,经过时间t ,电流通过电阻R 做功为W 1,产生热量为Q 1,电流通过电动机做功为W 2,产生热量为Q 2.则有(A. )

A .U 1

B .U 1=U 2,Q 1=Q 2

C .W 1=W 2,Q 1>Q 2

D .W 1

.电阻R 和电动机M 相串联接到电路中,如图2-5-5所示.已知电阻R 跟电动机线圈的电阻相等,电键接通后,电动机正常工作.设电阻R 和电动机两端的电压分别为U1和U2;经过时间t ,电流通过电阻R 做功W1,产生的电热为Q1;电流通过电动机M 做功W2,产生的电热为Q2,则有

A .U 1

B .W 1=2W 2,Q 1=Q 2

C .W 1

D .W 1

18. 如图所示的电路中,输入电压U 恒为12 V ,灯泡L 上标有“6 V,12 W ”字样,电动机线圈的电阻R M =0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是(AC )

A .电动机的输入功率为12 W

B .电动机的输出功率为12 W

C .电动机的热功率为2.0 W

D .整个电路消耗的电功率为22 W

19、如图所示,电阻R 1=20 Ω,电动机绕线电阻R 2=10 Ω,当电键S 断开时,电流表的示数是I 1=0.5 A ;当电键S 合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,此时电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应满足(BD )

A .I =1.5 A

B .I <1.5 A

C .P =15 W

D .P <15 W

20、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A ,电动机启动时电流表读数为58 A ,若电源电动势为12.5 V ,内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了B

A .35.8 W

B .43.2 W

C .48.2 W

D .76.8 W

类题 用如图所示的实验电路研究微型电动机的性能。当调节滑动变阻器R ,让电动机停

止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ;重新调节R ,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24 V 。则这台电动机(不计温度对电阻的影响) ( ) A .正常运转时的输出功率为32 W B .正常运转时的输出功率为48 W C .正常运转时的发热功率为1 W D .正常运转时的发热功率为47W

☆类题.在图X12-8所示电路中,电源电动势为12 V ,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻

R 0为1.5 Ω,小型直流电动机M 的内阻为0.5 Ω.闭合开关S 后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A .以下判断中正确的是( )

A .电动机的输出功率为14 W

B . 电动机两端的电压为7.0 V

C .电动机产生的热功率为4.0 W

D .电源输出的电功率为24 W

21.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω,电流表和电压表均为理想电表.只接通S 1时,电流表示数为10 A ,电压表示数为12 V ,再接通S 2,电动机工作时,电流表示数变为8 A ,则此时通过电动机的电流是

( )

A .2 A

B .8 A

C .50 A

D .58 A

22.如图所示为用直流电动机提升重物的装置,重物的重量为500N ,电源电动势为110V ,不计电源内阻及各处摩擦,当电动机以0.90m/s 的恒定速度向

上提升重物时,电路中的电流为5.0A ,可以判断( ) A 、电动机消耗的总功率为550W B 、提升重物消耗的功率为450W C 、电动机线圈的电阻为22Ω D 、电动机线圈的电阻为4Ω

23

.某家庭购买了一款节能环保汽车,在试车时发现,汽车的电动机启动时车灯会瞬时变暗,车主将

汽车启动时的电路图进行整理后,得到汽车启动时的工作电路原理图如图所示.经测量,S

1闭合、S 2断开的情况下,电流表的示数为10 A ,S 1、S 2均闭合的情况下,电流表的示数为70 A ,电源的电动势为13 V ,内阻为0.1 Ω.若电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变,则S 1、S 2均闭合时,车灯的功率为( )

A .90 W

B .30 W

C .60 W

D .120 W

24、 有一个小型直流电动机,把它接入电压为U 1=0.2 V 的电路中时,电机不转,测得流过电动机的电流是I 1=0.4 A ;若把电动机接入U 2=2.0 V 的电路中,电动机正常工作,工作电流是I 2=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? P 出=1.5 W P 热=8 W

25、如图19-6所示,是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机线圈的电阻r =0.8 Ω,电路中电阻R =10 Ω,直流电压U =160 V ,电压表示数UV =110 V 。试求: (1)通过电动机的电流;(2)输入电动机的电功率;

(3)若电动机以v=1 m/s 匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量。(取g=10 m/s2)

26.如图所示,有一个提升重物用的直流电动机,电动机铭牌有“电机内阻r =0.6 Ω”的标志,如果已知电路中的固定电阻R =10 Ω,电路两端电压U =160 V ,电压表的示数U ′=110 V .根据以上数据试计算:

(1)通过电动机的电流.

(2)电动机的输入功率. (3)电功机的输出功率. (1)5 A (2)550 W (3)535 W

27、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r A =2 Ω,当S 1闭合,S 2、S 3断开时,示数为6 A ;当S 2闭合,S 1、S 3断开时,示数为5 A ,且电动机输出功率为35 W ;当S 3闭合,S 1、S 2断开时,示数为4 A .求:

(1)电炉子的电阻及发热功率各多大? (2)电动机的内阻是多少?

(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少? (1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W

[解析] (1)电阻R 与电动机串联,所以电流相等,对电阻R 根据欧姆定律由串并

联的规律可得:I =R U -U ′=10 Ω(160-110 V

=5 A

(2)电动机的输入功率P 入=IU ′=5×110 W =550 W (3)电动机的发热功率P r =I 2r =52×0.6 W =15 W 电动机的输出功率P 出=P 入-P r =535 W

28.如图所示,电源的电动势E =12 V ,内阻r =0.5 Ω,将一盏额定电压为8 V 、

额定功率为16 W 的灯泡与一个线圈电阻R 为0.5 Ω的直流电动机并联后接在电源上,灯泡刚好正常发光,则这台电动机的输出功率是多少?机械效率是多少? 30 W 62.5%

[解析] 设电路的总电流为I ,则电源的总功率为EI ,电源内阻的热功率为I 2r ,灯泡正常发光消耗的功率为P L ,路端电压U 与通过电动机的电流I ′的乘积为电动机的输入功率.

由能量守恒定律有:EI =I 2r +P L +UI ′

灯泡的额定电流为:I L =U PL

=2 A ,所以I ′=I -I L ,由以上两式可得:I =8 A ,I ′=6 A 电动机的输出功率为:P 出=UI ′-I ′2R =30 W

电动机的机械效率为:η=P 入P 出×100%=UI ′P 出

×100%=62.5%

29.如图9所示,已知电源电动势E=20V ,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 4.5W ”的灯泡L 和内阻r ′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作,

求:(1)电路中的电流强度?(2)电动机的额定工作电压?(3)电源的总功率?

30.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻为r=1 ,电动机两端的电压为5 V ,电路 中的电流为1 A ,物体A 重20 N ,不计摩擦力,求:(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少? (2)电动机输入功率和输出功率各是多少?

(3)10 s 内,可以把重物A 匀速提升多高?

31.[2012年高考四川理综卷]四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20 m ,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380 V ,此时输入电动机的电功率为9 kW ,电动机的内阻为0.4 Ω。已知水的密度为1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2。求: (1)电动机内阻消耗的热功率;

(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。

32、(2012 浙江)17、功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率60W的白炽灯相当。根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有二只60W的白炽灯,均用10w的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近B

A.8╳108kW·h

B. 8╳1010kW·h

C. 8╳1011kW·h

D. 8╳1013kW·h

33、如图所示,R1和R2都是“1004W”的电阻,R3是“1001W”的电阻,A、B两端允

许输入最大电功率是()

A、9W

B、3W

C、9/8W

D、1.5W

34、如图所示,电阻R=20Ω,电动机的绕组电阻R′=10Ω.当开关打开时,电流表的示数是I,电路消耗的电功率为P。当开关合上后,电动机转动起来。若保持电路两端的电压不变,电流表的示数I ′和电路消耗的电功率P ′应是

A.I′=3I B.I′<3I C.P′=3P D.P′<3P

35、一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V。若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端,则灯泡消耗的电功率B

A.等于36 W B.小于36 W,大于9 W

C.等于9 W D.小于9 W

考点二闭合电路欧姆定律

专题一对闭合电路欧姆定律的基本理解

1.关于闭合电路,下列说法正确的是BD

A.电源短路时,放电电流为无限大

B.电源短路时,内电压等于电源电动势

C.用电器增加时,路端电压一定增大

D.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数总小于电源电动势

2.当外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内电阻是

(C)

A.1 ΩB.2 ΩC.4 Ω D.6 Ω

解析:选C.由(

E

R1+r

)2R1=(

E

R2+r

)2R2,代入数据解得r=4 Ω,选项C正确.

3.如图2-7-15所示的是两个闭合电路中两个电源的U-I图象,下列说法中正确的是

A .电动势E 1=E 2,内阻r 1<r 2

B .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2

C .电动势E 1=E 2,发生短路时的电流I 1>I 2

D .当两电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大

解析:选ACD.电源的电动势和内阻的测定可以通过U -I 图线来完成,由图线可知,E 1=E 2,两电源的短路电流I 1>I 2(图线的横截距),故内阻r =E /I ,r 1<r 2,选项A 、C 正确.因图线1的斜率小于图线2的斜率,由图线可以得到ΔU =r ΔI ?ΔU 2>ΔU 1,选项D 正确.

7.(2009年高考全国卷Ⅱ)图2-7-19甲为测量某电源电动势和内阻时得到的U -I 图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V .则该电路可能为图乙中的

( )

解析:选B.由U -I 图线的斜率及截距可得该

电源E =6 V ,r =0.5 Ω.当U =4.8 V 时,I =E -U

r =2.4 A ,R =U /I =2 Ω,B 对.

11.(2010年山东茌平一中模拟)在图2-7-23甲所示电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100 Ω,R 2的阻值未知,R 3是一滑动变阻器,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U 随电流I 的变化图线如图乙所示,其中图线上的A 、B 两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的.求:

(1)电源的电动势和内电阻;

(2)定值电阻R 2的阻值; (3)滑动变阻器R 3的最大值. 解析:(1)由闭合电路欧姆定律得: E =U +Ir

将图象中A 、B 两点的电压和电流代入得: E =16+0.2 r E =4+0.8 r 解得E =20 V ,r =20 Ω.

(2)当R 3的滑片滑到最右端时,R 3、R 1均被短路,此时外电路电阻等于R 2,且对应于图

线上B 点,故由B 点的U 、I 值可求出R 2的阻值为:R 2=U B I B =4

0.8 Ω=5 Ω.

(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R 3阻值最大.设此时外电路总电阻为R ,由图象中

A 点坐标求出:R =U A I A =16

0.2

Ω=80 Ω.

又R =R 1R 3

R 1+R 3

+R 2,代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R 3=300 Ω.

答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω

甲 乙

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