2018《单元滚动检测卷》高考物理(全国通用)精练 第八章 恒定电流 Word版含答案

第2讲闭合电路欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律1．内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．2．公式：(1)I＝ER＋r(只适用于纯电阻电路)．(2)E＝U外＋Ir(适用于所有电路)．3．路端电压U与电流I的关系(1)关系式：U＝E－Ir.(2)U－I图象如图1所示．图1①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势．②当外电路短路即U＝0时，横坐标的截距为短路电流．③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．二、电路中的功率及效率问题1．电源的总功率(1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内．(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝E2 R＋r.2．电源内部消耗的功率P内＝I2r＝IU内＝P总－P出．3．电源的输出功率(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．(2)纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2＝E 2(R －r )2R＋4r .(3)纯电阻电路中输出功率随R 的变化关系 ①当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r .②当R >r 时，随着R 的增大输出功率越来越小． ③当R <r 时，随着R 的增大输出功率越来越大．④当P 出<P m 时，每个输出功率对应两个外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2. ⑤P 出与R 的关系如图2所示．图24．电源的效率(1)任意电路：η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%.(2)纯电阻电路：η＝R R ＋r×100%＝11＋r R ×100%因此在纯电阻电路中R 越大，η越大．[深度思考] 当R ＝r 时，电源的输出功率最大，则此时电源的效率是不是最大？ 答案 不是解析 由η＝11＋r R×100%可知，当R ＝r 时，η＝50%.故此时效率不是最大．1．判断下列说法是否正确．(1)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比．( √ ) (2)电动势是电源两极间的电压．( × ) (3)当外电阻增大时，路端电压也增大．( √ ) (4)闭合电路中的短路电流无限大．( × )(5)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压．( × ) (6)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大．( × ) (7)电源的输出功率越大，电源的效率越高．( × )2．(人教版选修3－1P63第3题)许多人造卫星都用太阳电池供电．太阳电池由许多片电池板组成．某电池板不接负载时的电压是600 μV ，短路电流是30 μA.则这块电池板的内阻( )A ．2 ΩB ．20 ΩC ．200 ΩD ．2 000 Ω 答案 B3．(人教版选修3－1P63第4题)电源的电动势为4.5 V 、外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V ，若在外电路中分别并联一个6.0 Ω的电阻和串联一个6.0 Ω的电阻．则两种情况下的路端电压为( ) A ．4.3 V 3.72 V B ．3.73 V 4.3 V C ．3.72 V 4.3 V D ．4.2 V 3.73 V答案 C4．(人教版选修3－1P66第2题)一个量程为0～150 V 的电压表，内阻为20 kΩ，把它与一个大电阻串联后接在110 V 电路的两端，电压表的读数是5 V ．这个外接电阻是( ) A ．240 Ω B ．420 kΩ C ．240 kΩ D ．420 Ω 答案 B命题点一 闭合电路欧姆定律及动态分析 1．电路动态分析的两种方法(1)程序法：电路结构的变化→R 的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U →变化支路． (2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论． 2．闭合电路的故障分析 (1)故障特点①断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零．②短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它两端电压为零． (2)检查方法①电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段被短路．②电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程． ③欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．例1 (多选)如图3所示的电路中，电源电动势为12 V ，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S ，下列说法正确的有( )图3A ．路端电压为10 VB ．电源的总功率为10 WC ．a 、b 间电压的大小为5 VD ．a 、b 间用导线连接后，电路的总电流为1 A 答案 AC解析 外电路的总电阻R ＝20×2020＋20 Ω＝10 Ω，总电流I ＝E R ＋r ＝1 A ，则路端电压U ＝IR ＝10V ，A 对；电源的总功率P 总＝EI ＝12 W ，B 错；a 、b 间电压大小为U ab ＝0.5×15 V －0.5×5 V ＝ 5 V ，C 项对；a 、b 间用导线连接后，外电路的总电阻为R ′＝2×5×155＋15 Ω＝7.5 Ω，电路中的总电流I ′＝ER ′＋r≈1.26 A ，D 项错误．1．如图4所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表．初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )图4A ．V 的读数变大，A 的读数变小B ．V 的读数变大，A 的读数变大C ．V 的读数变小，A 的读数变小D ．V 的读数变小，A 的读数变大 答案 B解析 S 断开，相当于外电阻变大，由闭合电路欧姆定律知电路中总电流减小，则路端电压增大，V 的示数变大，R 1的电压减小，故R 3的电压增大，故电流表示数变大，B 正确． 2.如图5所示，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成．超导部件有一个超导临界电流I C ，当通过限流器的电流I ＞I C 时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零，即R 1＝0)转变为正常态(一个纯电阻，且R 1＝3 Ω)，以此来限制电力系统的故障电流．已知超导临界电流I C ＝1.2 A ，限流电阻R 2＝6 Ω，小灯泡L 上标有“6 V 6 W ”的字样，电源电动势E ＝8 V ，内阻r ＝2 Ω.原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L 正常发光，现灯泡L 突然发生短路，则( )图5A ．灯泡L 短路前通过R 2的电流为47AB ．灯泡L 短路后超导部件将由超导态转化为正常态，通过灯泡的电流为1 AC ．灯泡L 短路后通过R 1的电流为43 AD ．灯泡L 短路后通过R 2的电流为2 A 答案 C解析 标有“6 V 6 W ”的小灯泡L 电阻R ＝U 2P ＝6 Ω，灯泡L 正常发光时通过灯泡L 的电流I ＝PU ＝1 A ，超导部件处于超导态，其电阻为零，1 A 电流全部通过超导部件，即灯泡L短路前通过R 2的电流为零，A 错误．灯泡L 短路后，电流增大超过超导部件超导临界电流，将由超导态转化为正常态，外电路电阻R ′＝2 Ω，由闭合电路欧姆定律可得，通过灯泡的电流I ＝ER ′＋r ＝2 A ，B 错误．由并联电路电流分配规律可知，灯泡L 短路后通过R 1的电流为43 A ，通过R 2的电流为23 A ，C 正确，D 错误．命题点二 电路中的功率及效率问题例2 如图6所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L 的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是( )图6A．电流表、电压表的读数均变小B．电源内阻消耗的功率变大C．液滴将向上运动D．电源的输出功率变大答案 C解析当L的灯丝突然烧断时电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和R1电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上运动，C正确．由于C两端的电压增大，R2、R3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大，A错误．因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，B错误．由于电源的内外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化，D错误．选C.3. (多选)在如图7所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知()图7A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 ΩB．电阻R的阻值为1 ΩC．电源的输出功率为4 WD．电源的效率为50%答案ABC解析由图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为r＝EI短＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为1 Ω，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I＝Er＋R＝2 A，路端电压U＝IR＝2 V(可由题图读出)，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，电源的效率为η＝UI EI×100%≈66.7%，故选项A 、B 、C 正确，D 错误．4．(多选)如图8所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是()图8A ．电源的电动势为50 VB ．电源的内阻为253ΩC ．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD ．输出功率为120 W 时，输出电压是30 V 答案 ACD解析 电源的路端电压和电流的关系为：U ＝E －Ir ，显然直线①的斜率的绝对值等于r ，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出E ＝50 V ，r ＝50－206－0 Ω＝5 Ω，A 正确，B 错误；当电流为I 1＝2.5 A 时，由回路中电流I 1＝Er ＋R 外，解得外电路的电阻R 外＝15 Ω，C 正确；当输出功率为120 W 时，由题图中P －I 关系图线看出对应干路电流为4 A ，再从U －I 图线读取对应的输出电压为30 V ，D 正确. 命题点三 电源和电阻U －I 图象的比较例3 如图9直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为某小灯泡L 1的U －I 图线的一部分，用该电源和小灯泡L 1串联起来组成闭合回路时灯泡L 1恰能正常发光，则下列说法中正确的是( )图9A ．此电源的内电阻为23ΩB ．灯泡L 1的额定电压为3 V ，额定功率为6 WC ．把灯泡L 1换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小D ．由于小灯泡L 1的U －I 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用 答案 B解析 由图象知，电源的内阻为r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝4－16 Ω＝0.5 Ω，A 错误；因为灯L 1正常发光，故灯L 1的额定电压为3 V ，额定功率为P ＝UI ＝3×2 W ＝6 W ，B 正确；正常工作时，灯L 1的电阻为R 1＝UI ＝1.5 Ω，换成R 2＝1 Ω的纯电阻后，该电阻更接近电源内阻r ，故电源的输出功率将变大，C 错误；小灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，其U －I 图线是一条曲线的原因是灯泡的电阻随温度的变化而发生变化．5. (多选)如图10所示，a 、b 分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．以下说法正确的是( )图10A ．电池组的内阻是1 ΩB ．电阻的阻值为0.33 ΩC ．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4 WD ．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率是4 W 答案 AD解析 a 图线斜率的绝对值的倒数等于电源的内阻，则电池组的内阻是r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝44 Ω＝1 Ω，选项A 正确；b 图线的斜率的倒数等于电阻R ，则R ＝U I ＝31 Ω＝3 Ω，选项B 错误；由a 图线可知，电源的电动势为E ＝4 V ，将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是P ＝(E R ＋r )2R ＝(43＋1)2×3 W ＝3 W ，选项C 错误；改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为P m ＝E 24r ＝424×1W ＝4 W ，选项D 正确；故选A 、D.6. (多选)如图11所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( )图11A ．电源1与电源2的内阻之比是11∶7B ．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2 答案 ABC解析 根据电源的路端电压随输出电流变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知，电源1与电源2的内阻之比是11∶7，选项A 正确；根据电源的路端电压随输出电流变化的特性图线在纵轴的截距表示电源电动势可知，电源1与电源2的电动势之比是1∶1，选项B 正确；根据曲线交点表示工作点，交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率，在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2，选项C 正确；根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25，选项D 错误． 命题点四 含电容器电路的分析1．确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压．2．当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压． 3．当电容器与电源直接相连，则电容器两极板间电压即等于电源电动势．例4 (2016·全国Ⅱ卷·17)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12所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )图12A.25B.12C.35D.23 答案 C解析 S 断开时等效电路图如图甲所示．甲电容器两端电压为U 1＝E R ＋23R×23R ×12＝15E ；S 闭合时等效电路图如图乙所示．乙电容器两端电压为U 2＝E R ＋12R×12R ＝13E ，由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，故选项C 正确．7.在如图13所示的电路中，R 1＝11 Ω，r ＝1 Ω，R 2＝R 3＝6 Ω，当开关S 闭合且电路稳定时，电容器C 带电荷量为Q 1；当开关S 断开且电路稳定时，电容器C 带电荷量为Q 2，则( )图13A ．Q 1∶Q 2＝1∶3B ．Q 1∶Q 2＝3∶1C ．Q 1∶Q 2＝1∶5D ．Q 1∶Q 2＝5∶1答案 A解析 当开关S 闭合时，电容器两端电压等于R 2两端的电压，U 2＝ER 2R 1＋R 2＋r ＝E 3，Q 1＝E 3C ；当开关S 断开时，电容器两端电压等于电源电动势，U ＝E ，Q 2＝EC ，所以Q 1∶Q 2＝1∶3，选项A 正确．8.如图14所示，电路中R 1、R 2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C 的极板水平放置．闭合开关S ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是()图14A ．增大R 1的阻值B ．增大R 2的阻值C ．增大两板间的距离D ．断开开关S答案 B解析 由闭合电路欧姆定律可知：增大R 1的阻值会使总电阻增大，总电流减小，R 1两端电压增大，则电容器两板间电压增大，板间电场强度增大，油滴受电场力增大，油滴将向上运动，选项A 错误；电路稳定时R 2中无电流，R 2阻值变化对电路无任何影响，则选项B 正确；只增大板间距离d ，会使板间电场强度减小，油滴将向下运动，选项C 错误；断开开关S ，电容器放电，油滴将向下运动，选项D 错误.含有非理想电表的电路分析典例1 两个定值电阻R 1、R 2串联接在U 稳定于12 V 的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R 1、R 2的电压表接在R 1的两端，如图15所示，电压表示数为8 V ，如果把它改接在R 2的两端，则电压表的示数将( )图15A ．小于4 VB ．等于4 VC ．大于4 V 而小于8 VD ．等于或大于8 V答案 A解析 当电压表并联在R 1两端时，ab 间的电阻是R 1与电压表内阻R V 并联后的等效电阻R ab ，R ab ＜R 1，R ab 两端电压为8 V ，R 2两端电压为4 V ，则R ab ＝2R 2，所以R 1＞2R 2，由此可以推断，当不用电压表测量时，R 2分得的电压小于4 V ．当把电压表并在R 2上时，bc 间的电阻R bc 为R 2和R V 的并联电阻，R bc ＜R 2，因而bc 间电压一定小于4 V ．所以本题正确选项为A.典例2 如图16甲所示电路中，电压表V 1与V 2内阻相同，V 2与R 1并联，V 1的示数为U 1＝3 V ，V 2的示数为U 2＝2 V ；现将V 2改为与R 2并联，如图乙所示，再接在原来的电源上，那么( )图16A ．V 1的示数必增大，V 2的示数必减小B ．V 1的示数必增大，V 2的示数必增大C ．V 1的示数必减小，V 2的示数必增大D ．V 1的示数必减小，V 2的示数必减小答案 A解析 题图甲中，由R 2两端的电压小于R 1两端的电压知，R 2＜R 1R V R 1＋R V ＜R 1，R 串＝R 2＋R 1R V R 1＋R V，在题图乙中，显然R 2R V R 2＋R V ＜R 2，R 串′＝R 1＋R 2R V R 2＋R V ；R 串－R 串′＝R 2－R 1＋R 1R V R 1＋R V －R 2R V R 2＋R V＝(R 2－R 1)(R 1R 2＋R 1R V ＋R 2R V )(R 1＋R V )(R 2＋R V )，因为R 2＜R 1，所以R 串－R 串′＜0，即R 串＜R 串′，由闭合电路欧姆定律可知，电压表V 1的示数变大，电压表V 2的示数减小，A 正确．题组1 电路的动态分析1.如图1所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )图1A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大答案 A解析 由变阻器R 0的滑动端向下滑动可知，R 0连入电路的有效电阻减小，R 总减小，由I ＝E R 总＋r可知I 增大，由U 内＝Ir 可知U 内增大，由E ＝U 内＋U 外可知U 外减小，故电压表示数减小．由U 1＝IR 1可知U 1增大，由U 外＝U 1＋U 2可知U 2减小，由I 2＝U 2R 2可知电流表示数减小，故A 正确．2. (多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻值越大．为探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图2所示电路，电源的电动势E 和内阻r 不变，在没有磁场时调节变阻器R 使电灯L 正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则( )图2A ．电灯L 变亮B ．电灯L 变暗C ．电流表的示数减小D ．电流表的示数增大答案 AC解析 探测装置从无磁场区进入强磁场区时，磁敏电阻阻值变大，则电路的总电阻变大，根据I ＝E R 总可知总电流变小，所以电流表的示数减小，根据U ＝E －Ir ，可知I 减小，U 增大，所以灯泡两端的电压增大，所以电灯L 变亮，故A 、C 正确，B 、D 错误．3.在如图3所示电路中，已知电表均为理想仪表，且小灯泡的电阻小于电源的内阻，电流表A 、电压表V 1、电压表V 2的读数分别为I 、U 1和U 2，P 为被细线悬挂在两平行金属板间的带电小球，细线与竖直方向间的夹角为θ，则当滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A 、电压表V 1、电压表V 2读数变化量大小分别是ΔI 、ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是( )图3A ．ΔU 2大于ΔU 1B ．灯泡变亮、细线与竖直方向间的夹角θ变大C ．电源的输出功率变大D.U 2I 变大、ΔU 2ΔI变大 答案 C解析 滑动变阻器电阻增大，总电流减小，R 1电压减小，R 2电压增大，而U 外又增大，明显R 2电压增大要超过R 1电压减小，则A 错误．U 外增大，即灯泡两端电压增大，灯泡变亮；R 1电压减小，即电容器两端电压变小，细线与竖直方向间的夹角θ变小，则B 错误．小灯泡的电阻小于电源的内阻，那么再并联R 1、R 2就更小了，因外电阻等于内电阻时，P 出最大，所以当外电阻小于内电阻时，外电阻增大，P 出增大，则C 正确.U 2I 为外电阻，变大，ΔU 2ΔI为内电阻，不变，则D 错误．4.如图4所示的电路中，闭合开关S ，灯L 1、L 2正常发光．由于电路突然出现故障，发现灯L 1变亮，灯L 2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是( )图4A ．R 1断路B ．R 2断路C ．R 3短路D ．R 4短路答案 A解析 分析电路的连接方式可知，R 1与L 1并联；R 2与R 3先并联再与电流表、R 4串联，然后与L 2并联．发现灯L 1变亮，灯L 2变暗，说明L 1两端的电压变大，L 2两端的电压变小，可能是R 1断路，A 正确；如果R 2断路，则灯L 2变亮，灯L 1变暗，与现象不符，B 错误；若R 3短路或R 4短路，与电流表示数变小不符，C 、D 错误．题组2 电路中的功率及效率问题5．(多选)如图5所示，已知电源的内电阻为r ，固定电阻R 0＝r ，可变电阻R 的总阻值为2r ，若滑动变阻器的滑片P 由A 端向B 端滑动，则下列说法中正确的是( )图5A ．电源的输出功率由小变大B ．固定电阻R 0上消耗的电功率由小变大C ．电源内部的电压即内电压由小变大D ．滑动变阻器R 上消耗的电功率变小答案 AB解析 由闭合电路欧姆定律推出电源的输出功率随外电阻变化的规律表达式P 出＝E 2(R 外－r )2R 外＋4r ，根据上式作出P 出－R 外图象如图所示．当滑片P 由A 端向B 端滑动时，外电路电阻的变化范围是0～23r ，由图可知，当外电路电阻由0增加到23r 时，电源的输出功率一直变大，选项A 正确．R 0是纯电阻，所以其消耗的电功率PR 0＝U 2R 0，因全电路的总电压即电源电动势E 一定，当滑动变阻器的滑片P 由A 端向B 端滑动时，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压升高，R 0上消耗的电功率也一直增大，选项B 正确，C 错误．讨论滑动变阻器R 上消耗的电功率的变化情况时，可以把定值电阻R 0当作电源内电阻的一部分，即电源的等效内电阻为r ′＝rR 0r ＋R 0＝r 2，这时滑动变阻器R 上消耗的电功率相当于外电路消耗的功率，即等效电源的输出功率．随着滑片P 由A端向B 端滑动，在R 的阻值增大到r 2之前，滑动变阻器R 上消耗的电功率是一直增大的；则根据闭合电路欧姆定律可知，当R ＝r 2时，滑动变阻器R 上消耗的电功率达到最大值，滑片P 再继续向B 端滑动，则滑动变阻器R 上消耗的电功率就会逐渐减小，故选项D 错误．6．(多选)如图6所示，R 1为定值电阻，R 2为可变电阻，E 为电源电动势，r 为电源内电阻，以下说法中正确的是( )图6A ．当R 2＝R 1＋r 时，R 2获得最大功率B ．当R 1＝R 2＋r 时，R 1获得最大功率C ．当R 2＝0时，R 1获得最大功率D ．当R 2＝0时，电源的输出功率最大答案 AC解析 在讨论R 2的电功率时，可将R 1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R 2与电动势为E 、内阻为(R 1＋r )的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图甲所示)，R 2的电功率是等效电源的输出功率．显然当R 2＝R 1＋r 时，R 2获得的电功率最大，A 项正确；讨论R 1的电功率时，由于R 1为定值，根据P ＝I 2R 知，电路中电流越大，R 1上的电功率就越大(P 1＝I 2R 1)，所以，当R 2＝0时，等效电源内阻最小(等于r ，如图乙所示)，R 1获得的电功率最大，故B 项错误，C 项正确；讨论电源的输出功率时，(R 1＋R 2)为外电阻，内电阻r 恒定，由于题目没有给出R 1和r 的具体数值，所以当R 2＝0时，电源输出功率不一定最大，故D 项错误．题组3 U －I 图象的理解和应用7.如图7所示，直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为某小灯泡的U －I 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是( )图7A ．4 W,8 WB ．2 W,4 WC ．2 W,3 WD ．4 W,6 W答案 D解析 用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是UI ＝2×2 W ＝4 W ，电源的总功率是EI ＝3×2 W ＝6 W ．选项D 正确．8.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图8所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图线(电池内阻不是常数)，图线b 是某电阻R 的U －I 图线．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )图8A ．8.0 ΩB ．10 ΩC ．12 ΩD ．12.5 Ω答案 A解析 由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，E ＝U ，由图线a 与纵轴的交点读出电动势为E ＝3.6 V ．根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为2 V ，则内阻r ＝3.6－20.2Ω＝8.0 Ω，故A 正确．9．(多选)在如图9所示的U －I 图线上，a 、b 、c 各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b 点α＝β，则下列说法中正确的是( )图9A ．在b 点时电源有最大输出功率B ．在b 点时电源的总功率最大C ．从a →b ，β角增大，电源的总功率和输出功率可能都将增大D ．从b →c ，β角增大，电源的总功率和输出功率可能都将减小答案 AD解析 b 点对应内、外电路电阻相等，电源有最大输出功率，A 正确；电源的总功率P 总＝IE ，当回路电流最大时电源总功率最大，即外电路短路时电源的总功率最大，B 错误；从a →b ，路端电压升高，回路电流减小，电源的总功率减小，C 错误；若U b I b＝r (电源内阻)，由路端电压和干路电流可判断从b →c 外电路电阻增大，电源的输出功率和总功率都减小，D 正确． 题组4 含电容器电路的分析10. (多选)如图10所示，C 1＝6 μF ，C 2＝3 μF ，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，电源电动势E ＝18 V ，内阻不计，下列说法正确的是( )图10A ．开关S 断开时，a 、b 两点电势相等B ．开关S 闭合后，a 、b 两点间的电流是2 AC ．开关S 断开时C 1带的电荷量比开关S 闭合后C 1带的电荷量大D ．不论开关S 断开还是闭合，C 1带的电荷量总比C 2带的电荷量大答案 BC解析 S 断开时外电路处于断路状态，两电阻中均无电流通过，电阻两端电势相等，由题图知a 点电势与电源负极电势相等，而b 点电势与电源正极电势相等，A 错误．S 断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而C 1＞C 2，由Q ＝CU 知此时Q 1＞Q 2.当S 闭合时，稳定状态下C 1与R 1并联，C 2与R 2并联，电路中电流I ＝E R 1＋R 2＝2 A ，此时两电阻两端电压分别为U 1＝IR 1＝6 V 、U 2＝IR 2＝12 V ，则此时两电容器所带的电荷量分别为Q 1′＝C 1U 1＝3.6×10－5 C 、Q 2′＝C 2U 2＝3.6×10－5 C ，对电容器C 1来说，S 闭合后其两端电压减小，所带的电荷量也减小，故B 、C 正确，D 错误．11.在如图11所示的电路中，电容器的电容C ＝2 μF ，电源电压为12 V 且恒定不变，R 1∶R 2∶R 3∶R 4＝1∶2∶6∶3，则电容器极板a 所带电荷量为( )图11A ．－8×10－6 CB ．4×10－6 C C ．－4×10－6 C D ．8×10－6 C 答案 D解析 设R 1、R 2、R 3、R 4的电阻分别为R 、2R 、6R 、3R .电路稳定后，电容器所在支路无电流，左右两个支路构成并联电路，其中R 1和R 2支路中电流I 1＝E R 1＋R 2＝4R，R 3和R 4支路中电流I 3＝E R 3＋R 4＝43R，令电源正极的电势φ＝0，则φa ＝－I 1R 1＝－4 V ，φb ＝－I 3R 3＝－8 V ，得U ab ＝φa －φb ＝4 V ，即电容器极板a 带正电荷，电荷量Q ＝CU ab ＝8×10－6 C ，D 正确． 12. (多选)如图12所示，D 是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB 内部原有带电微粒P 处于静止状态．下列措施下，关于P 的运动情况说法正确的是( )图12A ．保持S 闭合，增大A 、B 板间距离，P 仍静止B ．保持S 闭合，减小A 、B 板间距离，P 向上运动C ．断开S 后，增大A 、B 板间距离，P 向下运动D ．断开S 后，减小A 、B 板间距离，P 仍静止答案 ABD解析 保持S 闭合，电源的路端电压不变，增大A 、B 板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电量不变，由推论E ＝4πkQ εr S得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故A 正确．保持S 闭合，电源的路端电压不变，电容器。

单元质检八恒定电流(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0 V,则电池组的电动势E等于()A.3.0 VB.3.6 VC.4.0 VD.4.2 VI= A=0.6 A,又由闭合电路的欧姆定律得E=I(R+r)=0.6×(5+1) V=3.6 V。

2.(2016·湖南衡阳模拟)如图所示的U-I图象中,直线a为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线,两图线相交于(2,2)。

用该电源和该电阻组成闭合电路,电源的输出功率和电源的内电阻分别是()A.6 W,1 ΩB.6 W,0.5 ΩC.4 W,1 ΩD.4 W,0.5 Ωa的截距可知,电源的电动势为E=3 V;由题图中图线a的斜率可知电源的内阻为r=0.5 Ω;由题图中a、b两图线的交点可知,闭合电路的总电流及路端电压分别为2 A和2 V。

因此,电源的输出功率为P=UI=4 W,A、B、C错误,D正确。

3.(2016·山东日照调研)如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是()A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路R1断路时,电流表示数变为0,A错误;当R2断路时,外电路的总电阻变大,故路端电压变大,即电压表读数变大,电路的总电流减小,故R1上的电压减小,R3两端电压变大,故电流表读数变大,与题目所给的现象吻合,故电路是R2断路,B正确;当R1短路或R3短路时,外电路电阻变小,路端电压变小,即电压表示数变小,C、D错误。

单元质量检测 ( 八)恒定电流一、选择题( 第 1～ 5 题只有一项正确，第6～8 题有多项正确 )1．有两个标有“110 V25 W ”和“ 110 V60 W ”字样的灯泡，要把它们接在 220 V的电源上，灯泡既正常发光，又最省电的连结方式是以下图中的 ( )56分析：选 B 25 W 和 60 W 的两灯泡的额定电流分别为I 1＝22 A ，I 2＝11 A ，应选项 C 中两灯泡不可以同时正常发光， C 错误； A 选项中电阻的功率为 ＝110× 5 6＋W ＝ 85P 22 11W ， D 选项中两电阻耗费的功率和为P ＝110× 56W ＝ 85 W ，选项 A 、 D 中电路消 W ＋110×22 11耗的总功率都是170 W ； B 选项中电阻耗费的功率为6 － 5W ＝ 35 W ，该电路消 ＝110×P 11 22耗的总功率为 120 W ，应选项 B 知足条件。

2. 如下图电路，电源内阻不行忽视。

开关S 闭合后，在变阻器R 0 的滑动端向下滑动的过程中 ( )A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大分析：选 A 由变阻器 R 0 的滑动端向下滑动可知， R 0 连入电路的有效电阻减小， R 总 减E可知 I 增大，由 U 内 ＝Ir 可知 U 内增大，由 E ＝ U 内＋ U 外 可知 U 外 减小，故电小，由 I ＝ 总＋r RU 2压表示数减小。

由 U 1＝ IR 1 可知 U 1 增大，由 U 外＝ U 1＋U 2 可知 U 2 减小，由 I 2＝ R 2 可知电流表示 数减小，故 A 正确。

3. (2017 ·东北三校模拟 ) 如下图， C 1＝6 μF ， C 2＝3 μF ， R 1＝3 Ω， R 2＝6 Ω，电源电动势 E ＝ 18 V ，内阻不计。

单元滚动检测八恒定电流考生注意：1．本试卷分第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两局部，共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，总分为100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．第1卷(选择题，共48分)一、选择题(此题共12小题，每一小题4分，共48分．在每一小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项正确，第7～12题有多项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1．两根材料一样的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图1所示，如此A和B导线的横截面积之比为( )图1A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶12．如图2所示，电源电动势E＝36 V，内阻r＝1 Ω，电灯上标有“6 V，12 W〞的字样，直流电动机线圈电阻R＝2 Ω.接通电源后，电灯恰能正常发光，如下说法正确的答案是( )图2A．电路中的电流大小为6 AB．电动机产生的热功率为56 WC．电动机的机械效率约为85.7%D．电源的输出功率为72 W3．是一款流行的互联网即时通讯工具，新版本推出了“在线时长〞新功能，用户通过积累在线时长可以获得更高等级、享受更多服务，许多网友为追求虚拟的等级而纯粹地开机在线，造成大量的电能浪费．如图3所示是某网友界面的电脑屏幕抓拍图，请你估算他升到下一级还要消耗多少电能(假定用户使用台式电脑)( )图3A．0.2 kW·h B．2 kW·hC．20 kW·h D．200 kW·h4.如图4所示的电路中，开关闭合时，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，灯L1突然变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小．如此发生的故障可能是( )图4A．R1断路B．R2断路C．R3断路D．R4断路5．如图5所示的电路中，R1、R2、R3是定值电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小．当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电．当用强光照射R4且电路稳定时，与无光照时比拟如下说法正确的答案是( )图5A．电容器C的下极板带正电B．R3两端电压降低C．通过R4的电流变小，电源的路端电压增大D．通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小6.如图6所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2.关于三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，如下说法中正确的答案是( )图6A．ρa是ρb的2倍 B．ρa是ρc的2倍C．ρb是ρc的2倍 D．ρc是ρa的2倍7．在如图7甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2为一样规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为7.5 Ω.当开关S闭合后( )图7A．L1的电阻为112ΩB．L1消耗的电功率为7.5 WC．L2的电阻为7.5 ΩD．L2消耗的电功率为0.3 W8．如图8(a)所示电路中，R2为一阻值非线性变化的滑动变阻器，移动滑片改变滑动变阻器接入电路中的长度x(x为图中a与滑片之间的距离)，得到如图(b)所示的定值电阻R1两端的电压U1与x的关系．a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，当滑片从a移到b和从b移到c时，电流表A的示数变化分别为ΔI ab和ΔI bc，电压表V2的示数变化分别为ΔU ab 和ΔU bc，电阻R1的功率变化分别为ΔP1ab和ΔP1bc，电源的总功率变化分别为ΔP ab和ΔP bc，如此如下说法正确的答案是( )图8A．ΔI ab＝ΔI bc B．ΔU ab＝ΔU bcC．ΔP1ab＜ΔP1bc D．ΔP ab＞ΔP bc9．将电阻R1与R2分别接在同一电池组的两极时消耗的电功率一样，电池组向两个电阻供电时的电流分别是I1和I2，电池组内阻消耗的功率分别是P1′和P2′，电池组的效率分别是η1和η2，电阻两端的电压分别是U1和U2，假设I1＜I2，如此有( ) A．R1＞R2B．U1＞U2C．η1＞η2D．P1′＞P2′10．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置，该装置的示意图如图9所示，将压敏电阻平放在电梯内，其受压面向上，在受压面上放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，当电梯做四种不同的运动时，电流表示数分别如图10甲、乙、丙和丁所示，如下判断中正确的答案是( )图9图10A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动D．丁图表示电梯可能做变减速下降运动11．如图11所示，电流表A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)是由两个一样的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，如下说法中正确的答案是( )图11A．A1、A2的读数之比为1∶1B．A1、A2的读数之比为5∶1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶512．如图12所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器R2的滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU.如下说法中正确的答案是( )图12A．电压表V的示数减小B．电流表A2的示数减小C．ΔU与ΔI1的比值一定小于电源内阻rD．ΔU与ΔI2的比值一定小于电源内阻r第2卷(非选择题，共52分)二、非选择题(共52分)13. (6分)实验电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实验电流表G1内阻r1的电路如图13所示．供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0～5 mA，内阻约为300 Ω)；②电流表G2(0～10 mA，内阻约为100 Ω)；③定值电阻R1(300 Ω)；④定值电阻R2(10 Ω)；⑤滑动变阻器R3(0～1 000 Ω)；⑥滑动变阻器R4(0～20 Ω)；⑦干电池(1.5 V)；⑧开关S 与导线假设干．图13(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图．(图14)图14(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，_________________________________________________；②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③________________________________________________________________________；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，在图15中作出相应图线．图15(4)根据I 2－I 1图线的斜率k 与定值电阻，写出待测电流表的内阻的表达式__________________．14．(6分)A 、B 同学都用如图16甲所示的电路测电源电动势E 、内阻r 以与R 1的阻值．实验器材有：待测电源E ，待测电阻R 1，电压表V(量程为2.0 V ，内阻很大)，电阻箱R (0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2，导线假设干．图16(1)A 同学测量电阻R 1的实验步骤如下，请在下面横线的空白处将他的操作补充完整． 闭合S 1，将S 2切换到a ，调节电阻箱，读出其示数R 0和对应的电压表示数U 1，保持电阻箱阻值不变，________，读出电压表的示数U 2，如此电阻R 1的表达式为R 1＝______. (2)B 同学已经测得电阻R 1＝5.2 Ω，继续测电源电动势E 和内阻r 的值．该同学的做法是：闭合S 1，将S 2切换到a ，屡次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据绘出了如图乙所示的1U －1R图线，如此待测电源电动势E ＝______ V ，内阻r＝______ Ω.(计算结果小数点后均保存两位数字)15．(8分)如图17所示电路中，电动势E ＝12 V ，内阻r ＝2 Ω，指示灯R L 的阻值为16 Ω，电动机M 线圈电阻R M 为2 Ω.当开关S 闭合时，指示灯R L 的电功率P ＝4 W ．求：图17(1)流过电流表A 的电流； (2)电动机M 输出的机械功率．16.(10分)如图18所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF.开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？图1817．(10分)如图19甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：图19(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值．18．(12分)在如图20所示的电路中，R 1＝2 Ω，R 2＝R 3＝4 Ω，当开关K 接a 时，R 2上消耗的电功率为4 W ，当开关K 接b 时，电压表示数为4.5 V ，试求：图20(1)开关K 接a 时，通过电源的电流和电压表的示数； (2)电源的电动势和内电阻；(3)当开关K 接c 时，通过R 2的电流．答案精析1．B [由图知，两导线的电压分别为U A ＝6 V ，U B ＝4 V ，因它们串联，故电流相等，如此有U A R A ＝U B R B ，得2R A ＝3R B ，由电阻定律得R A R B ＝L A S B L B S A 解得S A S B ＝13，B 正确．]2．C [电灯恰能正常发光，其电流I ＝P 0U 0＝126A ＝2 A ，选项A 错；电动机的热功率P 热＝I 2R ＝22×2 W＝8 W ，选项B 错；电动机两端电压U 机＝E －U 灯－Ir ＝36 V －6 V －2×1 V ＝28 V ，电动机输出的机械功率P 机＝U 机I －P 热＝28×2 W－8 W ＝48 W ，如此电动机的机械效率η＝P 机P 电×100%＝P 机U 机I ×100%＝48 W 28×2 W×100%≈85.7%，选项C 正确；电源的输出功率P ＝P 电＋P 灯＝56 W ＋12 W ＝68 W ，选项D 错．]3．B [由图可知，升到下一级的剩余时间为t 1＝10 h ，台式电脑的平均功率约为P ＝200 W ＝0.2 kW ，故还要消耗的电能为W ＝Pt 1＝2 kW·h，故B 正确．]4．A [由图知，R 1与灯L 1并联，假设R 1断路，如此电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律I 总＝ER 总知电路的总电流减小，那并联电路R 3、R 4的总电流减小，得到并联电路两端的总电压减小，由欧姆定律可知电流表的读数变小，流过灯L 2电流变小，灯L 2变暗，由路端电压增大，得到灯L 1两端的电压增大，灯L 1的功率增大，灯L 1变亮，A 对；假设R 2断路，如此电路断开，两灯不亮，电流表没有读数，B 错；假设R 3断路，如此灯L 2不亮，C 错，假设R 4断路，如此电流表没有读数，D 错．]5．A [有光照射时，光敏电阻的阻值减小，故总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路中的电流增大，如此电源提供的总功率变大，又由E ＝U ＋Ir 可知路端电压减小，R 1与R 2支路中电阻不变，故该支路中的电流减小，如此由并联电路的电流规律可知，另一支路中电流增大，即通过R 3和R 4的电流增大，根据U ＝IR 可知，R 3两端电压升高，以电源正极为参考点，电容器上极板的电势低于下极板的电势，如此下极板带正电，故A 正确，B 、C 、D 错误．]6．C [设a 的长度为L ，横截面积为S ，因为R ＝U I ，而R ＝ρL S ，所以R a R b ＝U 1U 2，即ρaL S ρbL2S ＝1，故ρb ＝2ρa ；同理R a R c ＝U 1U 3＝12，所以ρaL S ρc2L S＝12，故ρa ＝ρc ，由上述可知ρb ＝2ρc ，C 正确．] 7．CD [电源电动势为3.0 V ，内阻不计，如此路端电压为3.0 V ．L 1两端的电压为3.0 V ，由图可知，此时的电流为0.25 A ，所以L 1的阻值R 1＝U I ＝3.00.25Ω＝12 Ω，故A 错误．L 1消耗的电功率P 1＝UI ＝3.0×0.25 W＝0.75 W ，故B 错误．在题图乙上作出电阻R 的伏安特性曲线如图，由于R 与L 2串联，所以二者的电流值是相等的，由图可以读出，二者的电压都是1.5 V 时，二者电压的和等于3.0 V ，此时的电流值是0.2 A ，所以L 2的电阻R 2＝1.50.2 Ω＝7.5 Ω，故C 正确．L 2消耗的电功率为P 2＝U ′I ′＝1.5×0.2 W＝0.3 W ，故D 正确．]8．AB [根据欧姆定律得到电阻R 1两端的电压U 1＝IR 1，由题图看出，电压U 1变化相等，R 1一定，如此知电流的变化相等，即得电流表示数变化相等，即ΔI ab ＝ΔI bc ，故A 正确；电压表V 2的示数U 2＝E －Ir ，电流I 的变化相等，E 、r 一定，如此ΔU ab ＝ΔU bc ，故B 正确；电阻R 1的功率P R 1＝I 2R 1，其功率的变化量为ΔP R 1＝I 2R 1－(I －ΔI )2R 1＝2IR 1·ΔI －ΔI 2R 1，由上知ΔI 一定，而I 减小，如此知从a 移到b ，R 1的功率变化量较大，故C 错误；电源的总功率为P 总＝EI ，E 一定，ΔI ab ＝ΔI bc ，如此有ΔP ab ＝ΔP bc ，故D 错误．] 9.ABC [依题意可画出电源的伏安特性曲线和R 1、R 2的伏安特性曲线，因U 1I 1＝U 2I 2，I 1＜I 2，所以R 1、R 2的相对关系如下列图．由图可知，R 1＞R 2，U 1＞U 2，故A 、B 项正确；又η＝UI EI ＝U E，故η1＞η2，C 项正确．又P ＝I 2r ，故P 1′＜P 2′，D 项错误．故此题答案为A 、B 、C.] 10．ACD [电梯静止时电流表示数为I 0，由于甲图中电流等于I 0且不变，故电梯做匀速直线运动或静止不动，A 正确．乙图中，电流逐渐变大，故压力逐渐变大，且大于重力，故电梯处于超重状态，因压力变大，故加速度变大，如此电梯做加速度增大的变加速运动，B 错误．丙图中，电流恒为2I 0，故电梯处于超重状态，且压力不变，可能匀加速上升，也可能匀减速下降，C 正确．丁图中，电流一直大于I 0，且不断减小，压力也变小，故电梯的加速度向上，并且一直减小，故电梯可能变减速下降，也可能变加速上升，D 正确．] 11．BC [题图中的A 1、A 2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度一样，所以A 1、A 2的指针偏转角度之比为1∶1，C 正确，D 错误；电流表A 1的量程为3 A ，A 2的量程为0.6 A ，当偏转角一样时，A 1、A 2的读数之比为5∶1，B 正确，A 错误．]12．BC [当滑动变阻器的滑动端向右滑动后，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，如此总电流减小，所以电流表A 2的示数减小，根据串联电路分压的特点分析可知，并联局部两端电压增大，即电压表V 的示数增大，故A 错误，B 正确；根据并联电路的电流规律可知I 2＝I 1＋I ，A 2的示数I 2减小，通过定值电阻R 1的电流增大，如此A 1的示数I 1减小，所以ΔI 1一定大于ΔI 2.电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律U ＝E －I 2r 可知，ΔU ΔI 2＝r ，而ΔI 1大于ΔI 2，所以ΔUΔI 1＜r ，故D 错误，C 正确．]13．(1)③ ⑥ (2)见解析图 (3)①将滑动触头移至最左端 ③屡次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2的读数I 1、I 2 (4)r 1＝(k －1)R 1解析 (1)根据实验的电路原理图，假设定值电阻与待测电流表内阻大约一样，实验中两电流表可同时达到满偏，读数误差较小；滑动变阻器采用分压接法时，应选用阻值适当小一些的变阻器，调节方便．(2)连线时要注意：电表的正、负接线柱不能接反，如下列图．(3)在闭合开关前应将滑动变阻器滑动触头移至最左端以保护电表．实验中要屡次测量，减小偶然误差．(4)根据串、并联电路规律可知，I 2＝I 1＋I 1r 1R 1＝R 1＋r 1R 1I 1，即k ＝R 1＋r 1R 1，所以r 1＝(k －1)R 1. 14．(1)将S 2切换到bU 2－U 1U 1R 0 (2)1.43 0.80 解析 (1)当S 2接a 时，电压表测R 两端的电压，当S 2接b 时，电压表测R 1与R 两端的总电压，如此R 1两端的电压为U 2－U 1，此时流过R 1的电流为U 1R 0，由欧姆定律可得R 1＝U 2－U 1U 1R 0. (2)由题意可知，此实验中可读出电阻箱的示数R ，而电压表测出R 两端的电压，由闭合电路欧姆定律可得E ＝UR(R ＋R 1＋r )， 变形可得1U ＝R 1＋r E ·1R ＋1E.由数学知识可得：1E＝0.7 V －1，如此E ≈1.43 V；R 1＋r E ＝2.8－0.70.5V －1·Ω， 解得内阻r ＝0.80 Ω. 15．(1)2 A (2)7.5 W解析 (1)对指示灯根据焦耳定律，P ＝I 2L R L ，解得I L ＝0.5 A 路端电压为U ＝I L R L ，解得U ＝8 V设流过电流表的电流为I ，根据闭合电路欧姆定律，U ＝E －Ir 解得I ＝E －Ur＝2 A. (2)电动机支路的电流为I M ，I M ＝I －I L 电动机总功率为P M ＝UI M ＝12 W 电动机输出机械功率为P M 出＝P M －I 2M R M 解得P M 出＝7.5 W. 16．1.92×10－5C解析 S 断开时的等效电路如图甲所示，电容器C 两端电压U 为电阻R 2两端电压U 2，如此U 2＝ER 1＋R 2＋r·R 2＝3 V电容器C 的电荷量Q ＝CU ＝CU 2＝1.2×10－5C ．且a 板带正电，b 板带负电S 闭合时的等效电路如图乙所示，电容器C 两端电压U ′为电阻R 1两端电压U 1′ 有R 外＝R 3R 1＋R 2R 3＋R 1＋R 2＝3 Ω电阻R 1中的电流I 1′＝ER 外＋r ·R 外R 1＋R 2＝0.9 A电阻R 1两端电压U 1′＝I 1′R 1＝1.8 V电容器C 的电荷量Q ′＝CU ′＝CU 1′＝7.2×10－6C且a 板带负电，b 板带正电通过电流表的电荷量ΔQ ＝Q ＋Q ′＝1.92×10－5C. 17．(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω解析 (1)题图乙中AB 延长线，交U 轴于20 V 处，交I 轴于1.0 A 处，所以电源的电动势为E ＝20 V ，内阻r ＝EI 短＝20 Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应图乙中的B 点，即U 2＝4 V 、I 2＝0.8 A ，得R 2＝U 2I 2＝5 Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时，由图乙知此时U 外＝16 V ，I 总＝0.2 A ，所以R 外＝U 外I 总＝80 Ω 因为R 外＝R 1R 3R 1＋R 3＋R 2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R 3＝300 Ω. 18．(1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A解析 (1)K 接a 时，R 1被短路，外电阻为R 2，根据电功率公式P ＝I 2R 可得通过电源电流I 1＝P R 2＝1 A ，再根据P ＝U 2R可得电压表的示数U 1＝PR 2＝4 V. (2)K 接a 时，有E ＝U 1＋I 1rK 接b 时，R 1和R 2串联，R 外＝R 1＋R 2＝6 Ω 通过电源电流I 2＝U 2R 外＝0.75 A 这时有：E ＝U 2＋I 2r ，解得：E ＝6 V ，r ＝2 Ω. (3)当K 接c 时，R 2、R 3并联，R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝2 Ω R 总＝R 1＋r ＋R 23＝6 Ω总电流I 3＝E R 总＝1 A ，通过R 2的电流I ′＝12I 3＝0.5 A ．。

《恒定电流》综合检测(时间:90分钟满分:100分)【测控导航】一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一个选项正确,第9～12题有多项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不选的得0分)1.(2016·福建三明检测)下列说法正确的是( C )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小C.电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功D.电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大解析:电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越差,故选项A错误;各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,故选项B错误;电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功,故选项C正确;电源电动势由电源自身结构决定,与外电路无关,故选项D错误.2.如图所示,均匀的长方体薄片合金电阻板abcd,ab边长为L1,ad边长为L2.当端点Ⅰ,Ⅱ或Ⅲ,Ⅳ接入电路时,导体的电阻分别为R1,R2,则R1∶R2为( C )A.L1∶L2B.L2∶L1C.错误！未找到引用源。

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D.错误！未找到引用源。

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解析:设导体的厚度为h,当把端点Ⅰ,Ⅱ接入电路时,ad边长为L2,此时导体的横截面积为S1=L2h,而此时导体的长度为L1,则R1=ρ错误！未找到引用源。

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;当把端点Ⅲ,Ⅳ接入电路时,而ab边长为L1,此时导体的横截面积为S2=L1h,而此时导体的长度为L2,则R2=ρ错误！未找到引用源。

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.故R1∶R2=(ρ错误！未找到引用源。

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)=错误！未找到引用源。

,C项正确.3.(2016·陕西西工大附中三模)如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的坐标为(0,I2).当小灯泡两端电压为U1时,其电阻等于( B )A.错误！未找到引用源。

第八章 恒定电流电学设计性实验题能有效地考查学生的实验技能和创造性思维能力，每年高考都有考查，属于必考内容．【重难解读】电学实验中主要有以下几个实验 (1)电阻的测量；(2)电源电动势和内阻的测量； (3)多用电表的使用．其中测量电阻的方法和思路是考查的重点，而电动势和内阻的测量属于难点．【典题例证】(9分)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程I g ＝0.6 A ，内阻r g ＝0.1 Ω)和若干导线．(1)请根据测定电动势E 和内电阻r 的要求，设计图甲中器材的连接方式，把它们连接起来．(2)闭合开关，逐次改变电阻箱的阻值R ，读出与R 对应的电流表的示数I ，并作记录．当电阻箱的阻值R ＝2.6 Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示．处理实验数据时，首先计算出每个电流值I 的倒数1I ；再制作R －1I坐标图，如图丙所示，图中已标注出了⎝ ⎛⎭⎪⎫1I ，R 的几个与测量对应的坐标点，请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上．(3)在图丙上把描绘出的坐标点连成图线．(4)根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E ＝________ V ，内电阻r ＝________ Ω.[解析] (1)把各器件直接串联即可．(2)当R ＝2.6 Ω时，由题图乙可知I ＝0.5 A ，1I＝2 A －1，坐标为(2，2.6)．(3)图线是一条倾斜的直线．连线时不能连成折线；为减小偶然误差，个别偏离太远的点舍去．(4)由闭合电路的欧姆定律得E ＝I (R ＋r ＋r g )，则R ＝EI－(r ＋r g )，故图线的斜率k 表示电池电动势E 的大小，纵轴截距的绝对值表示(r ＋r g )．E ＝k ＝6.0－04.20－0.25V ≈1.52 V(1.46～1.54 V 范围内均正确)，r ≈0.3 Ω(0.25～0.35Ω均正确)．[答案] (1)(2)(3)见解析[(1)3分；(2)2分；(3)2分)] (4)1.52(1.46～1.54)(1分) 0.3(0.25～0.35)(1分)解决电学实验问题应掌握以下内容：1．明确题目的要求：认真审清题意，看清题目的要求．即审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路等．2．明确实验原理：解决设计型实验题的关键在于选择实验原理．如果实验需要测定某些电学量，应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得，与哪些物理量有直接联系，可用哪些物理量定量地表示，用何种方法测定相关量，进而得出待求量．3．明确设计电路的原则设计电路一般应遵循“安全性”原则、“精确性、方便性”原则，兼顾“运用仪器少、耗电少”等原则．(1)安全性原则：选用仪器组成电路，首先要保证实验正常进行．例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程，滑动变阻器、被测电阻不得超过其额定电流(额定功率)等．(2)精确性、方便性原则：“精确”是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差，提高精确度．例如所用电流表、电压表的指针应有较大的偏转，一般应使指针偏转在满刻度的13以上，以减小因读数引起的偶然误差．“方便”是指实验中便于调节控制，便于读数．例如应根据电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器．对大阻值的滑动变阻器，如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压有很大变化，则不宜采用．对于滑动变阻器，还要权衡用分压式电路还是限流式电路．(3)运用仪器少、耗电少原则：在达到实验目的，各项指标均符合要求的前提下，还应注意运用的仪器尽量少和节约电能．例如控制电路有限流式与分压式两种调节电路，若这两种调节电路均能满足要求，从消耗功率小，节约电能的角度，则应选用限流式电路．4．控制电路的选择滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据：(1)负载电阻电压要求变化范围较大，且从零开始连续可调，应选分压电路． (2)若负载电阻的阻值R x 远大于滑动变阻器总阻值R ，应选分压电路．(3)若负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器总阻值R 或相差不多，且没有要求电压从零可调，应选限流电路．(4)两种电路均可时限流电路优先，因为限流电路消耗的总功率小． 5．测量电路的选择对伏安法测电阻，应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法．(1)阻值判断法当R V ≫R x 时，采用电流表“外接法”； 当R x ≫R A 时，采用电流表“内接法”． (2)倍率比较法①当R V R x ＝R xR A 即R x ＝R V ·R A 时，既可选择电流表“内接法”，也可选择“外接法”； Ｋ ②当R V R x ＞R x R A 即R x ＜R V ·R A 时，采用电流表外接法； ③当R V R x ＜R x R A即R x ＞R V ·R A 时，采用电流表内接法．(3)试触法ΔU U 与ΔII大小比较：①若ΔU U ＞ΔII ，则选择电压表分流的外接法；②若ΔI I＞ΔUU，则选择电流表分压的内接法． 6．实验器材的选择(1)安全因素：通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流．(2)误差因素：选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程．使指针有较大偏转⎝ ⎛⎭⎪⎫一般取满偏度的13～23；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近． (3)便于操作：选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的． (4)关注实验的实际要求．【突破训练】1．(高考全国卷Ⅱ)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 约为200 Ω，电压表V 的内阻约为2 k Ω，电流表A 的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式R x ＝UI计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2，则________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x 1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值R x 2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．解析：根据题意知R x R A >R V R x，电压表的分流作用较显著，故采用电流表内接法时R x 1更接近待测电阻的真实值．图甲的测量值是R x 与R A 串联的电阻阻值，故R x 1>R x 真；图乙的测量值是R x 与R V 并联的电阻阻值，故R x 2<R x 真．答案：R x 1 大于 小于2．(2016·高考浙江卷)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V 、内阻约为3 k Ω的电压表和量程为0.6 A 、内阻约为0.1 Ω的电流表．采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R 1，其阻值约为5 Ω.(1)测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填a 或b )、导线②连接________(填c 或d )．(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R 1的阻值为________Ω.(3)已知图21R 2的边长是R 1的110，若测R 2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)． A ．①连接a ，②连接c B ．①连接a ，②连接d C ．①连接b ，②连接c D ．①连接b ，②连接d解析：(1)因电压表的内阻远大于电阻R 1的阻值，故电流表应外接，导线①连接a ，因题述要求采用分压电路接线，故导线②连接d .(2)由实验数据用作图法(如图所示)求得R 1的阻值为R 1＝2.40－0.400.53－0.09Ω≈4.5 Ω.(3)根据电阻定律R ＝ρl S，由题设条件知R 2＝R 1＝4.5 Ω，因电压表的内阻仍远大于电阻R 2的阻值，测电阻R 2阻值的最优连接方式应是导线①连接a ，导线②连接d ，故选项B 正确．答案：(1)a d (2)4.5(4.4～4.7) (3)B3．某同学在“利用DIS 实验的电压、电流传感器，描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用了图甲所示电路．(1)图甲中，E矩形框内应该接____________，F矩形框内应该接____________．(选填“电压传感器”“电流传感器”或“小灯泡”)(2)该同学利用测量的数据，画出如图乙的图线，但该同学忘记在坐标上标明横坐标和纵坐标所表示的物理量，请你根据图线作出判断：横坐标表示________，纵坐标表示________．解析：(1)实验电路采用的是滑动变阻器分压式接法，图甲中E矩形框内应该接电压传感器，F矩形框内应该接小灯泡．(2)根据小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，可判断横坐标表示电流，纵坐标表示电压．答案：(1)电压传感器小灯泡(2)电流电压4．(高考上海卷)在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中：(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图甲所示．图中未接导线的A端应接在________点(选填“B”“C”“D”或“E”)．(2)实验得到的U－I关系如图乙中的直线Ⅰ所示，则电池组的电动势为________V，内电阻阻值为________Ω.(3)为了测量定值电阻的阻值，应在图甲中将“A”端重新连接到________点(选填“B”“C”“D”或“E”)，所得到的U－I关系如图乙中的直线Ⅱ所示，则定值电阻的阻值为____________Ω.解析：(1)电压传感器测的是路端电压，且开关打开，电压传感器示数应为零，故导线的A端应接在C点．(2)由图乙中的直线Ⅰ可知U－I关系图线的纵截距为2.8 V，即为电池组的电动势，斜率的绝对值为2.81.4Ω＝2 Ω，即内电阻阻值为2 Ω.(3)为了测量定值电阻的阻值，应将A 端接到D 点，由图乙中的直线Ⅱ可知，斜率的绝对值为2.80.56 Ω＝5 Ω，即内电阻阻值与定值电阻阻值之和为5 Ω，所以定值电阻的阻值为5 Ω－2 Ω＝3 Ω.答案：(1)C (2)2.8 2 (3)D 35．某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E 和内阻r .(电动势约为4 V ，内阻在几欧到几十欧之间)A ．电压表V(量程6 V ，内阻约为6.0 k Ω)B ．电流表A(量程2 mA ，内阻约为50 Ω)C ．电阻箱R (0～999.9 Ω)D ．开关S 一只、导线若干(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请在虚线框中画出实验电路图．(3)用(2)中实验电路测得的8组U 、R 数据，已在U －1R坐标系中描出了各点，如图所示，请在图中作出1U －1R图线．根据图线求得E ＝________V ，r ＝________Ω(保留两位有效数字)．解析：(1)将电流表、电阻箱串联在锂电池上，估算通过电路的最小电流大于2 mA.故该同学的设计不可行．(2)实验电路图如图所示(3)根据1U －1R 坐标中描出的各点，画出1U －1R的图线，如图所示．根据I ＝ER ＋r，U ＝E －Ir推出1U ＝1E ＋r E ·1R由此可知图线的截距为电动势的倒数，斜率为内阻和电动势的比值，由此可得出E ≈3.6 V ，r ≈9.9 Ω.答案：见解析6．某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只几千欧电阻的阻值． A ．电流计，满偏电流为1 mA ，内阻为20 Ω B ．电流计，满偏电流为0.6 A ，内阻为5 Ω C ．电动势15 V ，内阻5 Ω的直流电源 D ．电动势3 V ，内阻3 Ω的直流电源 E ．最大阻值为5 000 Ω的滑动变阻器 F ．最大阻值为100 Ω的滑动变阻器(1)以上器材应选用________(填字母)，并在下面虚线框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图．Ｋ(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为________Ω.(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为________Ω.(4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)．解析：(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即I ＝ER ＋R g ＋r，调节滑动变阻器的滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流小于电流表的满偏电流I g ，综合考虑应选A 、D 、E.欧姆表的内部电路结构图如图所示．(2)欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得E＝I g(R＋R g＋r)，代入数据解得R＝2 977 Ω.(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋R g＋r＋R x)，由题意得I＝错误!，代入数据解得R x＝6 000 Ω.(4)用欧姆表测电阻时要先进行调零，电池内阻对欧姆表的测量结果没有影响．由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确．答案：(1)ADE 见解析图(2)2 977 (3)6 000(4)准确。

课时作业(二十六)闭合电路的欧姆定律[授课提示：对应学生用书第305页]选择题(1～8题只有一个选项符合题目要求，9～14题有多个选项符合题目要求)1．如图所示，已知电源内电阻r为2 Ω，定值电阻R0为3 Ω，滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω.当使滑动变阻器R阻值为R1时，在R1上获得最大功率，则R1的阻值应为()A．2 ΩB．3 ΩC．4 Ω D．5 Ω解析：R0为定值电阻，把它等效为电源内阻，当R1＝R0＋r时，R1上获得最大功率，故选项D正确．答案：D2．如图所示电路中，电源电动势E＝9 V，内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω.下列说法中正确的是() A．当S断开时，U AC＝U AB＝9 VB．当S闭合时，U AC＝9 VC．当S闭合时，U AB＝7.5 V，U BC＝0D．当S断开时，U AB＝0，U BC＝0解析：S断开时，U AC＝U BC＝9 V，U AB＝0，A、D错误；S闭合时，U BC＝0，I＝ER＋r＝0.5 A，所以U AB＝U AC＝7.5 V，C正确，B错误．答案：C3．在如图所示的电路中，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略．现将变阻器R的滑片向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是() A．a灯、b灯和c灯都变亮B．a灯和c灯变亮，b灯变暗C．a灯、b灯和c灯都变暗D．a灯和b灯变暗，c灯变亮解析：由闭合电路欧姆定律知，电路总电阻减小，总电流增大，故a灯变亮，C、D错；U b减小，则b灯变暗，故B对，A错．答案：B4．(2017·河北刑台高考摸底)如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器滑片处在某一位置时，电流表的读数为I＝0.5 A，电压表V1的读数为U1＝1 V，电压表V2的读数为U2＝2 V．则向右移动滑动变阻器的滑片后，三个电表可能得到的读数是() A．I＝2 A，U1＝2 V，U2＝0 VB．I＝1 A，U1＝1.6 V，U2＝3 VC．I＝0.3 A，U1＝0.9 V，U2＝1.1 VD．I＝0.2 A，U1＝0.8 V，U2＝2.4 V解析：滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，故电路的总电流减小，此时电压表V1的示数减小，由U＝E－Ir知路端电压增大，则V2的示数增大．电流表的示数减小，由于内电压减小，则两电压表示数之和增大．故D正确，A、B、C错误．答案：D5．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时()A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变小，电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小解析：首先将电压表、电流表理想化处理，简化电路．R2与R3并联后与R1和R4串联，当滑片P向b端移动时，R3阻值变小，R2、R3并联部分总电阻变小，根据串联分压原理，R1和R4及内电阻上电压增大，R2、R3并联部分电压变小，由此可得：外电路上总电压变小，电压表示数变小；R2上电流变小，干路总电流变大，因此R3上电流变大，电流表示数变大．答案：B6．(2017·日照调研)如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R 1、R2、R3均为定值电阻，与均为理想电表；开始时开关S闭合，均有读数，某时刻发现和读数均变大，则电路中可能出现的故障是()A．R1断路B．R2断路C．R1短路D．R3短路解析：当R1断路时，电流表示数变为0，A错误；当R2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数变大，电路的总电流减小，故R1上的电压减小，R3两端电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，故电路是R2断路，B正确；当R1短路或R3短路时，外电路电阻变小，路端电压变小，即电压表示数变小，C、D错误．答案：B7．(2017·山东齐鲁名校)如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大解析：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后再与R3并联后，再与R1串联接在电源两端，置于最左端，闭合开关S1、S2，电源的输出功率为向右滑动，电源输出功率一直减小向右滑动，电源输出功率一直增大，电源输出功率达到最大值置于最右端时，电源输出功率仍为P0当外电路电阻等于电源内阻，即R＝r＝2 Ω时，电源的输出功率最大，开始时．在如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略．闭合，在这一过程中，下列说法正确的是()．如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝．热敏电阻温度降低，其他条件不变．热敏电阻温度升高，其他条件不变．光敏电阻光照减弱，其他条件不变．光敏电阻光照增强，其他条件不变热敏电阻温度降低，其他条件不变时，热敏电阻阻值减小，总电阻减小，总电流增大，则热敏电阻及光敏电阻所在的并联支路电压减小，光敏电阻上的电流减小，热敏电阻直线．则图象中两直线的交点表示的物理意义是()．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端．电源的输出功率最大上消耗的功率为0.5 W．电源的效率达到最大值由图乙可得，电源的电动势E＝1.5 V，r＝1 Ω，交点位置：U上，滑动变阻器的R＝0，滑动头P滑到了最左端，A项错误；当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题R>r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外示数变化量的绝对值为ΔI，则()本题考查闭合电路的欧姆定律知识，意在考查考生的分析推理能力．由题意可知，理想电压表内阻无穷大，相当于断路，理想电流表内阻为零，相当于短路，所以流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时()1 A6 V4 W两个灯泡串联，所以电流相等．L1的额定电流为I1＝P1U1＝0.5正常发光，电路中电流为0.5 A，选项A错误；从题图乙中可以看。

[高考命题解读］分析年份高考（全国卷)四年命题情况对照分析高考对本章内容的高频考点主要是电学实验的知识．同时也会考查电路的相关知识，一般难度较小,常以选择题的形式出题，而电学实验知识主要考查闭合电路欧姆定律、仪器的选取、电路的设计与创新知识，有一定的难度．常以实验填空题的形式出题。

2。

命题趋势（1）应用串、并题号命题点2013年Ⅰ卷23题通过测定电源的电动势和内阻的实验考查学生的创新设计实验的能力．掌握多用电表的使用方法和原理Ⅱ卷23题掌握多用电表的使用方法和原理2014年Ⅰ卷23题通过测定电源的电动势和内阻的实验考查学生的创新设计实验的能力Ⅱ卷22题通过伏安法测电阻的实验考查学生的能力2015Ⅰ卷23掌握电流表的改年装、仪器的选择、故障检测联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路的动态分析。

(2）非纯电阻电路的分析与计算、将结合实际问题考查电功、电热的关系.（3）实验及相关电路的设计与创新。

2016年Ⅰ卷23题通过设计实验掌握传感器的应用Ⅱ卷17题通过含容电路考查了学生电路的分析能力Ⅱ卷23题通过测量电压表的内阻的实验考查学生创新设计实验的能力第1讲电路的基本概念和规律一、电流的理解及三个表达式1．定义：电荷的定向移动形成电流．2．条件：（1）有自由移动的电荷;（2)导体两端存在电压．3．两个表达式(1）定义式:I＝错误!，q为在时间t内通过导体横截面的电荷量．(2）微观表达式：I＝nqSv,其中n为导体中单位体积内自由电荷的个数，q为每个自由电荷的电荷量,S为导体的横截面积,v为自由电荷定向移动的速率．4．方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极．［深度思考] 若一个电子，电荷量为e，绕核运动的周期为T,则等效电流I的表达式是________．答案I＝错误!解析电子绕原子核做圆周运动，形成等效的环形电流，电子电荷量为e,运动一周的时间为T，则I＝错误!.二、欧姆定律及电阻定律1．电阻定律(1)内容：同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．(2）表达式:R＝ρ错误!.(3)电阻率①物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量．②电阻率与温度的关系:a．金属：电阻率随温度升高而增大．b．半导体(负温度系数）：电阻率随温度升高而减小．c．一些合金：几乎不受温度的影响．2．部分电路欧姆定律（1）内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比．（2）表达式：I＝错误!.（3)适用范围①金属导电和电解液导电(对气体导电、半导体导电不适用)．②纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路）．3．导体的伏安特性曲线（1)I－U图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I－U图线，如图1所示．图1(2)电阻的大小：图线的斜率k＝错误!＝错误!，图中R1〉R2.(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律．（4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律．三、电功、电功率、电热及热功率1．电功(1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．(2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路）．（3）电流做功的实质:电能转化成其他形式能的过程．2．电功率(1）定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢．（2）公式:P＝错误!＝IU（适用于任何电路)．3．焦耳定律（1）电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．（2）公式：Q＝I2Rt.4．电功率P＝IU和热功率P＝I2R的应用（1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P电＝UI，热功率均为P热＝I2R.(2)对于纯电阻电路而言：P电＝P热＝IU＝I2R＝错误!。

章末检测八 恒定电流(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～10小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．三个阻值相同的电阻，它们的额定电压均为8 V ，现两个电阻并联后再与第三个电阻串联，这个电路允许的总电压的最大值为( )A ．8 VB ．10 VC ．12 VD ．16 V解析：选C.因为第三个电阻串联的电压就是并联部分电压的2倍，若让并联部分的电阻正常工作，则第三个电阻就超过额定电压，所以，让第三个电阻正常工作，则并联部分的电压为额定电压的一半；设三只同样的电阻的阻值都是R ，额定电压为U ，则并联部分的一个电阻的实际电压为U 2，所以电路允许消耗的最大电压为U ＋U 2＝8 V ＋4 V ＝12 V. 2．在图甲所示的电路中，电流表A 1的指针指满刻度，电流表A 2的指针指满刻度的23处；图乙中，A 2的指针指满刻度，A 1的指针指满刻度的13处．已知A 1的电阻为0.45 Ω，则A 2的电阻为( )A ．0.1 ΩB ．0.15 ΩC．0.3 ΩD．0.6 Ω解析：选A.设电流表A1、A2的满偏电流分别为I1、I2；由题意知，当电流表串联时：I1＝23I2，当电流表并联时：I2R2＝13I1R1，由于R1＝0.45 Ω，解得R2＝0.1 Ω.3．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，正确接入电路中的电表a、b、c均有正常示数(既不为零，也不超量程，电表均为理想电压表或电流表)，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，关于a、b、c三只电表示数的变化，以下说法正确的是( )A．a的示数将变大，c的示数将变小B．a的示数将变小，c的示数将变大C．a的示数将变小，b的示数将变小D．b的示数将不变，c的示数将变小解析：选A.根据题意，a是电流表，测量流过滑动变阻器的电流，b是电流表，测量干路电流，c是电压表，测量滑动变阻器(定值电阻)的电压．通过电路分析可知，当滑动变阻器的触头P向右滑动时，滑动变阻器的电阻变小，总电阻变小，总电流增大，a中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则变阻器两端电压减小，A选项正确．4．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障( )A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路解析：选A.若R1短路，则外部电路的电阻只有R3，故总电阻减小，总电流变大，电流表的示数变大，电压表的示数变大，A对；若R2短路，电流表的示数为零，故B错；若R3短路，电压表的示数为零，故C错；若R1断路，电流表的示数为零，D错．5. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是( )A．小灯泡L变暗B．电流表读数变大，电压表读数变小C．电容器C上电荷量增加D．电源的总功率变小解析：选B.滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由闭合电路的欧姆定律得，干路的电流I增大，小灯泡L的功率P ＝I2R灯增大，小灯泡L变亮，路端电压U＝E－Ir减小，电源的总功率P总＝EI 增大，则A、D错误，B正确；滑动变阻器两端的电压U′＝E－I(R灯＋r)减小，电容器C上电荷量Q＝CU′减小，则C错误．。