高中同步导学案·物理(人教版选修3-1)习题：第二章 恒定电流 第9节知能达标训练 Word版含答案

2020--2021人教物理选修3—1第2章恒定电流练习含答案人教选修3—1第二章恒定电流1、下列说法中正确的是()A．导体中电荷运动就形成了电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在2、下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是() 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，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部的电场不是稳定的C．因为导体处于电源的电场中，所以导体内部的场强处处为零D．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的3、(双选)关于电源与电路，下列说法正确的是()A．外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流也由电源正极流向负极B．外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流由电源负极流向正极C．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功D．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷做正功4、一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间t变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为()A．U B．RC．UR D．1R5、电流表的内阻是R g＝200 Ω，满刻度电流值是I g＝500 μA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0 V的电压表，正确的方法是()A．应串联一个0.1 Ω的电阻B．应并联一个0.1 Ω的电阻C．应串联一个1 800 Ω的电阻D．应并联一个1 800 Ω的电阻6、如图所示为甲、乙两灯泡的I-U图象，根据图象，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中时实际发光的功率分别约为()A．15 W、30 W B．30 W、40 WC．40 W、60 W D．60 W、100 W7、如图所示为一个小型电热水器。

浸入水中的加热元件的电阻R L＝1.0 Ω，在外部并联的电阻R S＝2.0 Ω，电源为恒流源，在正常工作时，电源始终给电路提供I＝3.0 A的恒定电流。

1．(多项选择)为测定电池的电动势和内阻 ,待测电池、开关、导线配合以下仪器可到达实验目的的是( )A ．一只电流表和一只电阻箱B ．一只电压表和一只电阻箱C ．一只电流表和一个滑动变阻器D ．一只电压表和一个滑动变阻器解析：选AB.由E ＝IR ＋Ir 知测E 、r 用一只电流表测电流 ,用电阻箱改变外电阻并可读出阻值 ,只要获得两组I 、R 数据即可求得E 、r ,用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻 ,故A 可行 ,C 不可行；由E ＝U ＋UR r 知测E 、r 用一只电压表和一只电阻箱可获得两组U 、R 值求出E 、r ,故B 可行；假设用一只电压表和一个滑动变阻器不可以 ,因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定 ,故D 不可行．2.(多项选择)如下列图是根据某次实验记录数据画出的U －I 图象 ,以下关于这个图象的说法中正确的选项是( )A ．纵轴截距表示待测电源的电动势B ．横轴截距表示短路电流C ．根据r ＝EI 短 ,计算出待测电源内阻为12 ΩD ．电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω解析：选AD.图象与纵轴的交点 ,电流取值为0 ,此时为断路状态 ,截距即等于电源电动势 ,选项A 对；但图象与横轴的交点处 ,电压等于5.0 V ,所以0.5 A 是路端电压为5.0 V 时的电流 ,而不是短路电流 ,所以B 错；根据r ＝E －U I 得：r ＝2 Ω ,所以C 错；根据R ＝U I ＝5.40.3Ω＝18 Ω ,选项D 对． 3．某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出如图乙所示的R －1I 图线 ,其中R 为电阻箱读数 ,I 为电流表读数 ,由此可以得到E＝ ,r ＝ ．解析：由闭合电路欧姆定律有E ＝I (R ＋r ) ,得R ＝EI －r .由此知图线的斜率为电动势E ,纵轴截距大小为内阻r . 那么E ＝9－23.5－1.0 V ＝2.8 V ,r ＝1 Ω.答案：2.8 V 1 Ω4．(2021·郑州高二检测)用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻 ,被测电源是两节干电池串联成的电池组．可供选择的实验器材如下：A ．电流表 ,量程0～0.6 A ,0～3 AB ．毫安表 ,量程0～100 μA ,0～100 mAC ．电压表 ,量程0～3 V ,0～15 VD ．滑动变阻器 ,0～1 000 Ω ,0.1 AE ．滑动变阻器 ,0～20 Ω ,2 AF ．开关一个 ,导线假设干(1)为了尽量得到较准确的实验结果 ,电流表应选 ,量程应选 ,电压表量程应选 ,滑动变阻器应选 ．(2)有甲、乙两个可供选择的电路如下列图 ,应选 电路进行实验 ,实验中误差是由于 表的读数比真实值偏 (选填 "大〞或 "小〞)而引起的．解析：(1)由于电路中电流会大于0.1 A ,电流表应选A ,量程应选0～0.6 A ,由于电源电动势为3 V ,故电压表量程应选0～3 V ,由于电池内电阻较小 ,故滑动变阻器用E.(2)甲图测得的电阻是电流表内阻R A 与电源内阻r 的串联值 ,由于R A 与r 相差不多 ,因而误差较大 ,乙图测得的电阻是电压表内阻R V 与电源内阻r 的并联值 ,由于R V ≫r ,因而误差较小 ,应选用乙电路．乙图中由于电压表的分流 ,电流表的读数比真实干路电流偏小．答案：(1)A 0～0.6 A 0～3 V E (2)乙 电流 小5．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中 ,备有以下器材：A．待测干电池(电动势约为1.5 V ,内阻小于1.0 Ω)B．电流表G(满偏电流I g＝3 mA ,内阻R g＝10 Ω)C．电流表A(0～0.6 A ,内阻0.1 Ω)D．滑动变阻器R1(0～20 Ω ,10 A)E．滑动变阻器R2(0～200 Ω ,1 A)F．定值电阻R0(990 Ω)G．开关和导线假设干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲中的a、b两个参考实验电路．其中合理的是图所示的电路；在该电路中,为了操作方便且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材前的字母代号)．(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理实验电路,利用测出的数据绘出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数) ,那么由图线可得被测干电池的电动势E＝V ,内阻r＝Ω.解析：(1)电路a中电流表A和定值电阻R0组成的电压表量程为0. 6×990.1 V≈594 V,而干电池电动势仅约为1.5 V ,所以电路a不合理 ,电路b合理 ,假设滑动变阻器用R1 ,电路中最||小电流约为I＝1.520A＝0.075 A ,所以用滑动变阻器R1改变电路较为方便．(2)根据实验原理可知电流表G的读数乘以(10＋990)Ω ,即为电路的路端电压 ,所以由图线可得干电池电动势E×10－3×1 000 V＝1.48 V；从图线上取两点得干电池的内阻r＝错误!Ω＝0.8 Ω.答案：(1)b D(2)1.48(1.47～1.49均正确) 0．8(0.78～0.82均正确)6．(2021·辽宁期中)某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9 V左右,内阻r约为50 Ω)．该电池允许输出的最||大电流为150 mA ,该同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻约为2 kΩ ,R为电阻箱,阻值范围0～9 999 Ω ,R0是定值电阻,起保护电路的作用．改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图乙所示的图线,那么根据该同学所作的图线可求得该电池的电动势E为V ,内阻r为Ω.(结果保存两位有效数字)解析：由图示电路图可知 ,电源电动势为：E＝U＋Ir＝U＋UR0＋Rr.整理得：1U＝1E＋rE1R0＋R,1U－1R0＋R图线的纵轴截距表示电动势的倒数 ,图线的斜率为：k＝rE ,由图示图象可知：1E ,rE＝5 ,解得：E＝10 V ,r＝50 Ω.答案：10507．(2021·(高|考)江苏卷)小明利用如图甲所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．甲(1)甲图中电流表的示数为 A.(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下：U(V)I(A)乙由图线求得：电动势E ＝ V ；内阻r ＝ Ω.(3)实验时 ,小明进行了屡次测量 ,花费了较长时间 ,测量期间一直保持电路闭合．其实 ,从实验误差考虑 ,这样的操作不妥 ,因为 ．解析：(1)电流表选用量程为0～0.6 A ,分度值为0.02 A ,保存分度值读数为0.44 A. (2)坐标系选择适宜的标度 ,根据表中数据描点作出的U －I 图线如下列图．图线与纵轴交点为 "1.61 V 〞 ,故E ＝1.61 V ,由图线的斜率ΔUΔI ,电源内阻为1.24 Ω.注意此处不要用图象与纵轴交点值除以与横轴交点值．(3)长时间保持电路闭合 ,电源会发热 ,电源内阻会发生变化 ,干电池长时间放电 ,也会引起电动势变化 ,导致实验误差增大．答案：(1)0.44 (2)U －I 图线见解析 1.61(1.59～1.63都算对) 1.24(1.22～1.26都算对) (3)干电池长时间使用后 ,电动势和内阻会发生变化 ,导致实验误差增大。

4．串联电路和并联电路(本栏目内容，在学生用书中分册装订！)1．下列说法正确的是( )A ．一个电阻R 和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零B ．并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻C ．在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小D ．电阻R 和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大解析： 并联电路的总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和，如果电阻R 与电阻为零的导线并联，电阻则被短路，总电阻为零，所以选项A 正确；由1R 总＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n ，知1R 总>1R n ，故R n >R 总，所以总电阻小于支路中最小的电阻；当R n 减小时，则1R n 增大，1R 总增大，故R总减小；同理，R n 增大，R 总增大，所以选项B 、C 正确，选项D 错误．故正确选项为A 、B 、C.答案： ABC2．把表头G 改装成大量程电流表时，下列说法正确的是( ) A ．改装原理为并联电阻能增大通过G 的电流B ．改装成电流表后，表头G 本身允许通过的最大电流并不改变C ．改装后，表头G 自身的电阻减小了D ．改装后使用时，表头G 本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了 解析： 把表头G 改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各特征量都不变．故B 、D 对，A 、C 错．答案： BD 3．如图所示电路中，电压U 不变，R 1＝3R 2，开关S 断开时，电流表示数为I 1，开关S 闭合时，电流表示数为I 2，则I 1∶I 2为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．2∶3D ．1∶4答案： D4．某同学用伏安法测电阻时，分别采用了内接法和外接法，测得的某电阻R x的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值R x间的关系为()A．R1>R x>R2B．R1<R x<R2C．R1>R2>R x D．R1<R2<R x解析：内接法时测量值大于真实值，即R1>R x；外接法时测量值小于真实值，即R2<R x，所以R1>R x>R2.答案： A5.如图所示，3个完全相同的电阻接在电路中，则它们的电压之比为()A．1∶1∶1B．1∶2∶2C．1∶4∶4D．2∶1∶1解析：R2、R3并联电阻为R12，再根据串联电路分得电压与电阻成正比知U1∶U2∶U3＝2∶1∶1，D项正确．答案： D6．有一只电压表，它的内阻是100 Ω，量程为0.2 V，现要改装成量程为10 A的电流表，电压表上应()A．并联0.002 Ω的电阻B．并联0.02 Ω的电阻C．并联50 Ω的电阻D．串联4 900Ω的电阻解析：扩大量程的倍数n＝II g＝100.002＝5 000需并联的分流电阻R＝R gn－1≈0.02 Ω答案： B7．伏安法测电阻的接法有图甲、乙所示两种，下列说法正确的是()A．两种接法完全等效B．按甲图接法，测得值偏小C ．若待测电阻的阻值很大，按甲图接法误差较小D ．若待测电阻的阻值很小，按甲图接法误差较小解析： 甲图为电流表内接法， 其测量值偏大，当R x ≫R A 时，测量误差较小，该电路适合测大阻值电阻；乙图为电流表外接法，其测量值偏小，当R x ≪R V 时测量误差较小，该电路适合测小阻值电阻，故选C.答案： C8.如图所示电路，滑动变阻器R 1的总阻值是200 Ω，定值电阻R 2的阻值是300 Ω，电源电压是6 V ，且保持不变，内阻忽略不计，当滑动变阻器的滑片P 由a 点滑到b 点时，电压表的变化是( )A ．2.4～6 VB ．3.6～6 VC ．6～3.6 VD ．6～2.4 V解析： 由电路图可知，电阻R 1、R 2串联；由U ＝IR 可知：电流不变时，滑片P 到b 之间的电阻越大，电压表的示数越大；当滑动变阻器的滑片P 在a 点时，电压表的示数最大，此时电压表测量电源的电压，即U 最大＝6 V ；当滑动变阻器的滑片P 在b 点时，电压表的示数最小，此时电路中的电流I ＝U R 总＝6500 A ＝0.012 A ，电压表的示数U 最小＝IR 2＝0.012A ×300 Ω＝3.6 V ．所以，滑动变阻器的滑片P 由a 滑到b 时，电压表的变化是6～3.6 V ．选项C 正确．答案： C 9.如图所示电路中，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等，电池的电阻不计．那么，开关S 接通后流过R 2的电流是S 接通前的( )A.12 B.23 C.13D.14解析： 设电池提供的电压为U ，每个电阻的阻值为R .S 接通前，通过R 2的电流I ＝UR 1＋R 2＝U 2R .S 接通后，通过R 2的电流I ′＝12×U R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝12·U R ＋0.5R ＝U 3R ，I ′I ＝23，B 项正确． 答案： B10.如图所示的电路中，R 1＝R 2＝2 kΩ，电压表V 1的内阻为6 kΩ，电压表V 2的内阻为3 kΩ，A 、B 间的电压U 保持不变，开关S 闭合后，它们的示数变化是( )A ．V 1表的示数变小，V 2表的示数变大B ．V 1表的示数变大，V 2表的示数变小C ．V 1、V 2表的示数均变小D ．V 1、V 2表的示数均不变解析： 开关S 闭合前，电压表V 1、V 2的示数之比U 1∶U 2＝R V 1∶R V 2＝2∶1. S 闭合后，R 1与V 1的并联电阻值R ＝R 1·R V 1R 2＋R V 2＝1.5 kΩ，R 2、V 2的并联电阻值R ′＝R 2·R V 2R 2＋R V 2＝1.2 kΩ.故开关S 闭合后，电压表V 1、V 2的示数之比： U ′1∶U ′2＝R ∶R ′＝1.5∶1.2＝5∶4.即开关S 闭合后，V 1表的示数变小，V 2表的示数变大．A 对． 答案： A11．现要测定一个额定电压为4 V 、电阻约为10 Ω(设电阻不变)的小灯泡的伏安特性曲线，要求所测电压范围为0.1～4 V .现有器材：直流电源E (电动势4.5 V ，内阻不计)，电压表V(量程4.5 V ，内阻约为4×102 Ω)，电流表A 1(量程250 mA ，内阻约为2 Ω)，电流表A 2(量程500 mA ，内阻约为1 Ω)，滑动变阻器R (最大阻值约为30 Ω)，开关S ，导线若干．如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是________；如图所示的甲、乙两个电路中，应该选用的是________．解析： 小灯泡的额定电流约为I ＝U R ＝410 A ＝0.4 A ，故电流表应选用A 2；小灯泡的电阻R 约为10 Ω，电流表A 2内阻约为1 Ω，故应选电流表外接法，即电路图甲．答案： A 2 图甲12．有一电流表G ，内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝3 mA.(1)要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？解析： (1)由题意知电流表G 的满偏电压 U g ＝I g R g ＝0.03 V .改装成量程为0～3 V 的电压表，原理示意图如图所示，当达到满偏时，分压电阻R 的分压U R ＝U －U g ＝2.97 V所以，分压电阻R ＝U g I g ＝2.970.003 Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V ＝R g ＋R ＝1 000 Ω(2)改装成量程为0～0.6 A 的电流表，原理示意图如图所示，当达到满偏时，分流电阻R 的分流I R ＝I －I g ＝0.597 A所以，分流电阻R ＝U gI g≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A ＝R g RR g ＋R≈0.05 Ω答案： (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

第一章第一节1．答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。

接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。

2．答：由于A、B都是金属导体，可挪动的电荷是自由电子，所以，A带上的是负电荷，这是电子由B挪动到A的结果。

其中，A得到的电子数为，与B失去的电子数相等。

3．答：图1－4是此问题的示意图。

导体B中的一局部自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端，右端会因失去电子而带正电。

A对B左端的吸引力大于对右端的排挤力，A、B之间产生吸引力。

4．答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违犯能量守恒定律。

因为，在把A、B分开的过程中要克制A、B之间的静电力做功。

这是把机械转化为电能的过程。

第二节1．答：根据库仑的发现，两个一样的带电金属球接触后所带的电荷量相等。

所以，先把A球与B球接触，此时，B球带电；再把B球与C球接触，那么B、C球分别带电；最后，B球再次与A球接触，B球带电。

2．答：〔注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度！〕3．答：设A、B两球的电荷量分别为、，间隔为，那么。

当用C接触A时，A的电荷量变为，C的电荷量也是；C再与接触后，B的电荷量变为；此时，A、B间的静电力变为：。

在此情况下，假设再使A、B间距增大为原来的2倍，那么它们之间的静电力变为。

4．答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排挤力如图1－6所示。

共受三个力的作用，，由于，互相间间隔分别为、、，所以，。

根据平行四边形定那么，合力沿对角线的连线向外，且大小是。

由于对称性，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线的连线向外。

5．答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡，它的受力示意图见图1－7。

静电斥力，又，，所以，第三节1．答：A、B两处电场强度之比为。

A、C两处电场强度之比为。

2．答：电子所在处的电场强度为，方向沿着半径指向外。

电子受到的电场力为，方向沿着半径指向质子。

第二章恒定电流1 电源和电流学习目标1.了解电源的形成过程.2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程.自主探究1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置.2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的,导线内的电场保持和平行.3.由分布的电荷所产生的稳定的电场,称为恒定电场.4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流.5.电流的程度用电流这个物理量表示;规定定向移动的方向为电流的方向;电流的单位是,符号是;公式为.合作探究【提出问题】问题1:电流形成的条件是什么?问题2:导体中产生电流的条件是什么?问题3:如何使电路中有持续电流?【要点提炼】一、电源1.要使电路中保持持续的电流,电路两端之间要有一定的.2.电源的作用:维持电路两端始终有一定的,使电路中保持.二、恒定电场问题:在有电源的电路中,导线内部的电场强度有什么特点呢?【要点提炼】1.由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,称为.2.在恒定电场中,任何位置的电场强度都不随时间变化,所以它的基本性质与相同.在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系,在恒定电场中.【合作探究】问题:在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用,而发生定向运动,从而形成电流,恒定电场中的电流有什么特点呢?三、恒定电流问题:1.什么样的电流被称为恒定电流?2.我们用什么物理量来描述电流的强弱程度?【巩固练习1】1.关于电流的方向,下列叙述中正确的是()A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同2.电流方向与正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向.3.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为.结论:电流等于通过导体横截面的与通过这些所用的比值.4.某电解槽横截面积为0.5 m2,若10 s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为1 C,则电解液中的电流为.在电解液中,电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值的.【例题】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线,通过的电流I=1 A.已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C.求铜导线中自由电子定向移动的速率.【合作探究】问题:你认为计算出的电子定向运动速率与我们的生活经验是否相符?怎样解释?【巩固练习2】1.下列叙述中正确的有()A.导体中电荷运动就形成电流B.电流的单位是安C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.对于导体,如果两端电势差不为零,则电流一定不为零2.关于电流,下列说法正确的是()A.根据I=qt可知I与q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,是标量D.电流的单位“安培”不是国际单位制单位3.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是多大?课堂检测一、选择题1.关于电源的作用,下列说法正确的是()A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放出电能C.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来2.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则()A.v1最大B.v2最大C.v3最大D.无法确定3.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为().8×10-6×10-13.6×10-6×10-6 A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是通过甲导体电流的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体中的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.某正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道,当环中的电流为10 mA时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目为().0×1011.0×1019.0×1013.0×1036.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速率为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.vqB.C.qvSD.7.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是()A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→AB.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=D.溶液内电流方向A→B,电流I=8.来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速,形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d,质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场,质子到达靶时的速度为v,则质子源与靶间的质子数为()A. B. C. D.9.铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,现有一根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.C.D.二、计算题10.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少?11.导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m,平均要多少时间?12.已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?。

高中物理学习材料桑水制作第二章恒定电流综合测试题答案及详解本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．答案：C解析：电视机在不使用时，应切断电源以保证安全，所以可排除②，故选C.2．答案：A3．答案：D解析：在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．对于选项A，“声控开关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的．4．答案：AD解析：R1增大→R增大→I减小→U R减小，R2减小→R减小→I增大→U减小→UR1增大→U R减小，∴A、D正确．5．答案：D解析：整个回路为断路，稳定后电流强度为零，故伏特表示数为零，D正确，静电计上电势差不为零为E，其它选项错误．6．答案：A解析：由题给条件知L1中电流变小，L2中电流变大，只有R1断路才会出现这种结果．7．答案：C解析：可变电阻的滑片向a移动，使支路的电阻减小，从而引起整个电路的外电阻R外减小，据闭合电路欧姆定律可知，电路的总电流I总＝ER外＋r增大，电路的外电压U外＝E－I总r减小，即R1两端的电压U1＝U外减小，通过R1的电流I1减小．又因I总增大，I1减小，通过R2的电流I2＝I总－I1增大．8．答案：B解析：本题答案为B.设每个灯泡正常发光时，其电流为I，则图(甲)中总电流为3I，图(乙)总电流为I，所以，P1＝3IU，P2＝IU，P1＝3P2，故选B.9．答案：B解析：a中回路未闭合，故a方式为“关挡”，b中总电阻R b＝R1＋R2，c中总电阻为R c＝R 1，d 中总电阻为R d ＝R 1R 2R 1＋R 2，由公式P ＝U 2R，故d 方式为“高”档，c 方式为“中”档，b方式为“低”档，所以B 对，A 、C 、D 错．10． 答案：AD解析：由直线a 可知R ＝U I ＝22Ω＝1Ω，由直线b 可知E ＝3V ，r ＝E I 短＝36Ω＝0.5Ω.电源的输出功率：P 出＝I 2R ＝(E R ＋r )2·R ＝(31＋0.5)2×1W ＝4W ，∴选项A 对，选项B 错．电源的效率η＝I 2R I 2(R ＋r )×100%＝11＋0.5×100%≈67%，所以选项C 错，D 对．第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共4小题，共21分．把答案直接填在横线上) 11．答案：L 1，L 3；串；L 2，L 3；并；L 312．答案：电路图如图所示．电流表的示数为0.20A ，电压表的示数为4.0V ，小灯泡L 的电阻为R ＝U I ＝4.0V0.20A＝20Ω.13．答案：(1)略 (2)也逐渐增大 (3)增大解析：在图像中，斜率k ＝1R，从斜率随电压的逐渐增大而逐渐减小可知，灯泡的电阻在逐渐增大，这是由于电压越大，灯泡的电功率大，则其温度就越高，根据金属的电阻率随温度的升高而增大，故灯泡的钨丝电阻越来越大．14．答案：①如下图所示②2.86,5.70～6.(两位有效数字均给分) ③CD(含有错误答案不给分)三、论述·计算题(共5小题，共39分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．答案：本题看起来虽然简单，但实际上是一道开放型试题，它可以几乎计算出所有电学中的基本物理量，能够涉及到所有的电学概念和定律．题中隐含的条件：额定电压下，灯泡的额定功率，且灯泡正常发光．可求出的物理量有： (1)灯泡两端的实际电压：U 实＝U 额＝12V (2)灯泡的额定功率P 实＝P 额＝36W (3)通过灯泡的电流I 实＝I 额＝P /U ＝3A(4)灯泡原电阻R L ＝U 2/P ＝4Ω. 通电 10s(5)通过灯泡的电荷量Q ＝It ＝30C (6)灯泡消耗的电能W L ＝Pt ＝360J(7)灯泡、电阻两端的电压U 总＝ U R ＝U L ＝12V (8)通过电阻的电流I R ＝U /R ＝12V/6Ω＝2A(9)电阻消耗的电能W R ＝UI R t ＝12V ×2 A ×10s ＝240J (10)电阻的功率P R ＝UI R ＝12V ×2A ＝24W(11) 电阻上的电热Q R ＝(I R )2Rt ＝(2A)2×6Ω×10s ＝240J 16．(8分)答案：(1)E ＝6V ；r ＝1Ω (2)当R ＝r ＝1Ω时，P m ＝9W解析：(1)由闭合电路欧姆定律E ＝U 1＋U 1R 1r ①E ＝U 2＋U 2R 2r ②联立①②并代入数据解得E ＝6V ，r ＝1Ω (2)由电功率表达式P ＝E 2(R ＋r )2R ③将③式变形为P ＝E 2(R －r )2R＋4r ④ 由④式知，当R ＝r ＝1Ω时P 有最大值P m ＝E 24r＝9W.17．答案：(1)R 1＝1.4Ω R 3＝2.0Ω (2)U ＝1.0V P 2＝2.0W解析：(1)R 3＝U 3I 3＝3.01.5Ω＝2.0Ω由E ＝I 3(R 1＋R 3＋r )代入数据有6.0＝1.5(R 1＋2.0＋0.6) 解得：R 1＝1.4Ω (2)S 闭合后，R 总＝R 1＋r ＋R 2·R 3R 2＋R 3＝2.4Ω电压表的示数U ＝E R 总×R 2·R 3R 2＋R 3＝62.4×0.4V ＝1V R 2上消耗的功率P 2＝U 2R 2＝120.5W ＝2.0W18．答案：(1)F ＝mg tan θ (2)F ＝mgI ′kh(R 0＋kL )·(I ′－I 0) 解析：(1)有风力时，对金属球P ，受力如图所示F ＝F 1·sin θ mg ＝F 1·cos θ 所以F ＝mg tan θ(2)无风时，电路中 U ＝I 0(R 0＋kL ) 有风力时，电路中 U ＝I ′(R 0＋kL ′) L ′＝L －h ·tan θ 由以上三式解出F ＝mgI ′kh(R 0＋kL )·(I ′－I 0) 19．答案：(1)见解析(2)0.03kW ·h 1.3A 原因见解析解析：(1)从表中可想到工作电压是我们国家的民用交流电压；洗涤电动机的工作功率为110W ，脱水电动机的工作功率为176W ；用欧姆定律I ＝U R求出的电流和工作电流是不同的，原因是欧姆定律适合纯电阻电路，而电动机主要是用来输出机械能的，不是用来发热的，不是纯电阻电路．(2)从洗衣机洗涤为正、反转和停的时间程序图可知，停和转的时间分别为125s 和775s ，由洗涤做功W 洗＝P 洗·t ＝UIt ＝220×0.5×10－3×0.215kW ·h ≈0.0237kW ·hW 脱＝P 脱·t ＝UIt ＝220×0.8×10－3×260kW ·h ＝0.0059kW ·h则W ＝W 洗＋W 脱＝0.0237kW ·h ＋0.0059kW ·h ≈0.03kW ·h当洗涤和脱水同时操作时， 就相当于两个用电器并联，则流过插座的电流应为两个用电器单独使用时工作电流之和，故I ＝I 洗＋I 脱＝(0.5＋ 0.8)A ＝1.3A.。

1．在测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，描绘出的U －I 图象应是( )解析：选C.小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高，导致小灯泡的电阻增大．故选C.2．(多选)甲、乙两图分别为测灯泡电阻R 的电路图，下列说法正确的是( )A ．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B ．甲中R 测＞R 真，乙中R 测＜R 真C ．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R ≪R V ，故此法测较小电阻好D ．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R ≫R V ，故此法测较大电阻好答案：ACD3．(2016·山西太原五中质检)如图所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线．若把三个这样的灯泡串联后，接到电压恒定的12 V 电源上，求流过小灯泡的电流为 A ，小灯泡的电阻为 Ω.解析：三个小灯泡串联后接到12 V 的电源上，每个小灯泡两端的电压均为4 V ，由小灯泡的伏安特性曲线知U ＝4 V 时，I ＝0.4 A ．由欧姆定律知R ＝U I ＝40.4Ω＝10 Ω. 答案：0.4 104.伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示，让电压表一端接在电路上a 点，另一端先后接到b 点和c 点．注意观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟 表的内阻可比拟，电压表的两端应接在a 和 点．若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟 表的内阻可比拟，电压表应接在a 和 两点．解析：若电流表示数变化明显，说明电压表的分流作用较大，即说明电压表的内阻不是很大，则待测电阻的阻值跟电压表的内阻可比拟，应采用电流表内接法，即电压表的两端应接在a 和c 之间；若电压表示数变化明显，说明电流表的分压作用较明显，即电流表的内阻与待测电阻可比拟，应采用电流表的外接法，即电压表应接在a 、b 之间．答案：电压 c 电流 b5．要测绘一个标有“3 V 0.6 W ”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ，并便于操作．已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V ，内阻约1 Ω)；电流表(量程为0～250 mA ，内阻约5 Ω)；电压表(量程为0～3 V ，内阻约3 k Ω)；电键一个、导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 (填字母代号)．A ．滑动变阻器(最大阻值20 Ω， 额定电流1 A)B ．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图 (填字母代号)．解析：(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求能较大范围测量数据，所以控制电路部分应用分压式接法，滑动变阻器应用最大阻值小、额定电流大的，故选A.(2)灯泡的电阻R ＝U 2P ＝15 Ω，额定电流I ＝P U＝0.2 A ，由R ＝15 Ω＜R A R V ＝15 000 Ω，依据公式法“大内小外”的原则，可知电流表应采用外接法，故选B.答案：(1)A (2)B6．(2016·河北衡水中学质检)有一标有 “6 V ，1.5 W ”的小灯泡，现用图甲所示电路测量，提供的器材除导线和开关外，还有：A．直流电源6 V(内阻不计)B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下)C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)D．直流电压表0～15 V(内阻约为15 kΩ)E．滑动变阻器10 Ω，2 AF．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A(1)实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用．(用序号表示)(2)试按图甲电路将图乙所示器材连成电路．解析：选电流表实际上是选量程．先估算一下通过电流表的电流，由小灯泡的规格可知通过的电流最大不能超过0.25 A，因此选C.在该题中滑动变阻器接成分压式，此时要求滑动变阻器的电阻比用电器的电阻小，至少应差不多，小灯泡的电阻在正常工作时为24 Ω，所以滑动变阻器不能选F，应选E，但不应忘记还要核对一下电流是否会超过其允许最大值，E允许的最大电流是2 A，实验中的最大电流只有0.25 A，选E也是安全的．答案：(1)C E(2)如图所示7．(2015·高考浙江卷)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．甲乙(1)根据图甲画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A ，电压表量程为3 V ．所示读数为：① 、② 、③ 、④ ．两组数据得到的电阻分别为 和 ．解析：(1)实验电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6 A ，每一小格代表0.02 A ，读数时估读到精度的本位即可；电压表量程为3 V ，每一小格代表0.1 V ，读数时估读到精度的下一位．读数分别为：①0.10 A 、②0.24A 、③2.00 V 、④0.27 V ．应用R ＝U I求电阻时，电流为0.10 A 时对应的电压为0.27 V ；电流为0.24 A 时对应的电压为2.00 V ，求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω.答案： (1)如解析图所示(2)0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.27 V2．7(±0.1) Ω 8.3(±0.1) Ω[如填为8.3(±0.1) Ω 2.7(±0.1) Ω也行]。

一、选择题1．以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是()[导学号99690229]解析：选C.选项B的欧姆表中没有可调电阻，B错；选项D电流表的负极接到了电源的正极，D错；红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，A错，C对．2．用欧姆表测一个电阻R的阻值，选择旋钮置于“×10”挡，测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间，可以确定()A．R＝150 ΩB．R＝1 500 ΩC．1 000 Ω<R<1 500ΩD．1 500 Ω<R<2 000 Ω[导学号99690230]解析：选C.表盘右疏左密，所以指针在100与200刻度弧线的正中间，可以确定1 000 Ω＜R＜1 500 Ω，故选C.3．(多选)(2016·衡水中学高二月考)下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是() A．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越小处，刻度越密B．红表笔是与表内的电源的正极相连的C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻D．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近[导学号99690231]解析：选CD.由多用电表欧姆挡的工作原理可知表盘刻度是不均匀的，且刻度值越大，刻度越密；红表笔是与电表内部电源的负极相连；在测量时一定要先进行欧姆调零，再测量电阻，同时为了减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近．4．一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间．如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测电阻的阻值为()A ．1 000 ΩB ．5 000 ΩC ．1 500 ΩD ．2 000 Ω[导学号99690232] 解析：选A.本题主要考查对欧姆表的原理的理解．设欧姆表的内阻为R 内，由欧姆定律知：3×10－3 A ＝E R 内，1.5×10－3 A ＝E R 内＋500 Ω，所以R 内＝500 Ω，E ＝1.5 V ，又1×10－3 A ＝E R 内＋R x，所以R x ＝1 000 Ω. 5.如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R 的电阻时，指针偏转至满刻度45处．现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的15处，则该电阻的阻值为( )A ．4RB ．5RC ．10RD ．16R[导学号99690233] 解析：选D.当进行欧姆调零时，根据闭合电路欧姆定律，此时欧姆表满偏，即I g ＝E R 内，当测量阻值为R 的电阻时，有4I g 5＝E R 内＋R ，设待测电阻的阻值为R x ，则有I g 5＝E R 内＋R x，联立各式解得R x ＝16R ，故D 对． 二、非选择题6．若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA ，内装一节干电池，电动势为1.5 V ，那么该欧姆表的内阻为 Ω，待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻值为 Ω，若指针指在满刻度的34处，则待测电阻的阻值为 Ω. [导学号99690234] 解析：将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时I g ＝E R g ＋r ＋R 0，欧姆表的内阻，即R 内＝R g ＋r ＋R 0＝E I g ＝ 1.55×10－3 Ω＝300 Ω，当电流为12I g 时，有12I g ＝E R 内＋R x 1，即R 内＋R x 1＝2E I g ＝600 Ω，故R x 1＝300 Ω. 当电流为34I g 时，有34I g ＝E R 内＋R x 2，即R 内＋R x 2＝4E 3I g ＝400 Ω，R x 2＝100 Ω.答案：3003001007.如图所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g＝300 μA，内阻R g ＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色，按正确使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x＝kΩ.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x，其测量结果与原结果相比较(填“变大”“变小”或“不变”)．[导学号99690235]解析：回路中电流方向满足红进黑出，所以与A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即R x＝0)时，电流表应调至满偏电流I g，设此时欧姆表的内阻为R内，此时由关系I g＝ER内得R内＝EI g＝5 kΩ；当指针指在刻度盘的正中央时I＝I g2，有I g2＝ER内＋R x，代入数据可得R x＝R内＝5 kΩ；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表得重新调零，由于满偏电流I g不变，由公式I g＝ER内，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I＝ER内＋R x＝I g R内R内＋R x＝I g1＋R xR内，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了．答案：红5变大8．(2016·宿州高二检测)一欧姆表中的干电池电动势为1.5 V，某同学把两表笔短接时，满偏电流为3.0 mA，接着，两支表笔与R＝500 Ω的电阻连接时，通过R的电流为多大？[导学号99690236]解析：设欧姆表内阻为R内，由闭合电路欧姆定律可得：E＝I g R内I＝ER＋R内联立并代入数据解得：I＝1.5 mA.答案：1.5 mA。

闭合电路的欧姆定律[目标定位] 1.了解内电路、外电路，知道电动势等于内、外电路电势降落之和.2.掌握闭合电路欧姆定律的内容，理解各物理量及公式的物理意义.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系．一、闭合电路的欧姆定律1．内、外电路(1)概念：内电路是电源内部电路，外电路是电源外部电路．(2)特点：外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低；内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流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：I＝ER＋r①或E＝IR＋Ir②或E＝U外＋U内．③(3)适用条件：①、②适用于外电路为纯电阻电路，③适用于一切电路．深度思考我们用电压表直接连接电源的两端，电压表的读数________(填“大于”、“小于”或“等于”)电源电动势．为什么？答案小于因为电源也有内阻，用电压表和电源正、负极相连时，相当于电源与电压表串联，电压表读数是路端电压，小于电源电动势．例1 在图1所示的电路中，R1＝9Ω，R2＝5Ω，当a、b两点间接理想的电流表时，其读数为0.5A；当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为1.8V．求电源的电动势和内电阻．图1解析当a、b两点间接理想的电流表时，R1被短路，回路中的电流I1＝0.5 A，由闭合电路欧姆定律得：E＝I1(R2＋r)代入数据得：E＝0.5(5＋r)①当a 、b 两点间接理想的电压表时，回路中的电流I 2＝U R 1＝1.89A ＝0.2 A由闭合电路欧姆定律得：E ＝I 2(R 2＋R 1＋r ) E ＝0.2(14＋r )②联立①②得：E ＝3 V ，r ＝1 Ω 答案 3V 1Ω应用闭合电路的欧姆定律解决问题时，应认清各元件之间的串、并联关系，然后根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流.特别要注意电压表测量哪一部分电压，电流表测量哪个电路的电流.针对训练 如图2所示，电源电动势为6V ，内阻为1Ω，R 1＝5Ω，R 2＝10Ω，滑动变阻器R 3的阻值变化范围为0～10Ω，求电路的总电流的取值范围．图2答案 0.55～1A解析 当R 3阻值为零时，R 2被短路，外电阻最小，电路的总电流最大．R 外＝R 1＝5Ω，I ＝E R 外＋r ＝65＋1A ＝1A.当R 3阻值为10Ω时，外电阻最大，电路的总电流最小．R 并＝R 3R 2R 3＋R 2＝5Ω，R 外′＝R 1＋R 并＝10Ω，I ′＝E R 外′＋r ＝610＋1A ≈0.55A.二、路端电压与负载的关系1．路端电压的表达式：U ＝E －Ir . 2．路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R 增大时，电流I 减小，路端电压增大． (2)当外电阻R 减小时，电流I 增大，路端电压减小．(3)两个特例：外电路断开时，R →∞，I ＝0，U ＝E ，据此特点可测电源电动势．外电路短路时，R ＝0，I ＝E r，U ＝0，据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因．3．外电压U 与电流I 的关系由U ＝E －Ir 可知，U －I 图象是一条斜向下的直线，如图3所示．图3(1)图象中U 轴截距E 表示电源的电动势． (2)I 轴截距I 0等于短路电流．(3)图线斜率的绝对值表示电源的内阻，即r ＝|ΔUΔI|.注意：若纵坐标上的取值不是从零开始，则横坐标截距不表示短路电流，但斜率的绝对值仍然等于内阻．例2 (多选)如图4所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是( )图4A ．电源的电动势为6.0 VB ．电源的内阻为12 ΩC ．电源的短路电流为0.5 AD ．电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω解析 UI 图象在纵轴上的截距等于电源的电动势，即E ＝6.0 V ，因为该电源的UI 图象的纵轴坐标不是从零开始的，所以横轴上的截距0.5 A 并不是电源的短路电流，电源的内阻应按斜率的绝对值计算，即r ＝|ΔU ΔI |＝6.0－5.00.5－0 Ω＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I ＝0.3A 时，外电阻R ＝EI－r ＝18 Ω.故选项A 、D 正确．答案 AD三、闭合电路的功率1．电源的功率：就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率P 总＝EI .2．电源输出功率：整个外电路上消耗的电功率P 出＝UI .3．电源内耗功率：内电路上消耗的电功率，即电源内阻的发热功率P 内＝U 内I ＝I 2r . 4．闭合电路的功率关系：(1)功率关系：IE ＝IU ＋I 2r 或E ＝IU 外＋IU 内．(2)能量关系：IUt ＝I 2Rt ＋I 2rt ，此表达式反映了电源克服静电力做的功等于内、外电路消耗的电能之和．例3 如图5所示，电源电动势E ＝10V ，内阻r ＝0.5Ω，标有“8V 16W ”的灯泡L 恰好能正常发光，电动机线圈的电阻R 0＝1Ω，求：图5(1)电源的总功率； (2)电动机的输出功率．解析 (1)L 正常发光，路端电压等于灯泡额定电压8V. 内电压U 内＝(10－8)V ＝2V ，则总电流I ＝U 内r＝4A ， 电源总功率为P 电＝IE ＝4×10W ＝40W. (2)流经电动机的电流I M ＝I －P U＝2A.输入电动机的总功率P M 总＝U ·I M ＝8×2W ＝16W. 电动机内阻消耗功率P M 内＝I 2M R 0＝4×1W ＝4W. 故电动机的输出功率P M 出＝(16－4)W ＝12W. 答案 (1)40W (2)12W1．(闭合电路欧姆定律的理解及应用)有两个相同的电阻，阻值为R ，串联起来接在电动势为E 的电源上，通过每个电阻的电流为I ；若将这两个电阻并联，仍接在该电源上，此时通过一个电阻的电流为2I3，则该电源的内阻是( )A ．R B.R 2C ．4R D.R8答案 C解析 由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时：I ＝E 2R ＋r两电阻并联时，23I ＝12·ER2＋r解得，r ＝4R .2．(路端电压与负载的关系)(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I 、U 、R 分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( ) A ．U 随R 的增大而减小 B ．当R ＝0时，U ＝0 C ．当电路断开时，I ＝0，U ＝0 D ．当R 增大时，U 也会增大答案 BD3．(电源的U －I 图象)(多选)如图6所示为某一电源的U －I 图象，由图可知( )图6A ．电源电动势为2VB ．电源内阻为13ΩC ．电源短路时电流为6AD ．电路路端电压为1V 时，电路中电流为5A 答案 AD解析 由U －I 图象可知，电源电动势E ＝2V.r ＝|ΔU ΔI |＝1.26Ω＝0.2Ω，当U ＝1V 时，I ＝E －U r ＝2－10.2A ＝5A ．选项A 、D 正确． 4．(闭合电路的功率关系)如图7所示，电源电动势E ＝30V ，内阻r ＝1Ω，灯泡上标有“6V 12W ”字样，直流电动机线圈电阻R ＝2Ω，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．图7答案 36W解析 因灯泡正常发光，所以I ＝P U ＝126A ＝2AU 内＝Ir ＝2×1V ＝2V所以电动机两端电压为U M ＝E －U 内－U ＝30V －2V －6V ＝22V电动机输出的机械功率为P 机＝U M I －I 2R ＝22×2W －22×2W ＝36W.题组一 闭合电路欧姆定律的理解和简单应用1．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压和外电压的关系，下列说法正确的是( )A ．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C ．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小D ．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和 答案 D2．(多选)若E 表示电动势，U 表示外电压，U ′表示内电压，R 表示外电路的总电阻，r 表示内电阻，I 表示电流，则下列各式中正确的是( ) A ．U ′＝IR B ．U ′＝E －U C ．U ＝E ＋Ir D ．U ＝RR ＋rE 答案 BD3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV ，短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( ) A ．0.1VB ．0.2VC ．0.3VD ．0.4V 答案 D解析 由已知条件得：E ＝800mV.又因I 短＝E r ，所以r ＝E I 短＝800×10－340×10－3Ω＝20Ω.所以U ＝IR ＝E R ＋r R ＝80020＋20×20mV ＝400mV ＝0.4V ，选项D 正确． 4．如图1所示电路，R 由2Ω变为6Ω时，电路中的电流变为原来的一半，则电源的内阻是( )图1A ．1ΩB ．2ΩC ．3ΩD ．4Ω答案 B5．如图2所示，当开关S 断开时，电压表示数为3V ，当开关S 闭合时，电压表示数为1.8V ，则外电阻R 与电源内阻r 之比为( )图2A ．5∶3B ．3∶5C ．2∶3D ．3∶2答案 D解析 S 断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即E ＝3V ．S 闭合时，U 外＝1.8V ，所以U 内＝E －U 外＝1.2V ．因U 外＝IR ，U 内＝Ir ，所以R ∶r ＝U 外∶U 内＝1.8∶1.2＝3∶2.6．(多选)如图3所示的电路中，当开关S 接a 点时，标有“5V 2.5W ”的小灯泡L 正常发光，当开关S 接b 点时，通过电阻R 的电流为1A ，这时电阻R 两端的电压为4V ．则下列说法正确的是( )图3A ．电阻R 的阻值为4ΩB ．电源的电动势为5VC ．电源的电动势为6VD ．电源的内阻为2Ω 答案 ACD解析 电阻R 的阻值为R ＝U 2I 2＝41Ω＝4Ω.当开关接a 时，有E ＝U 1＋I 1r ，又U 1＝5V ，I 1＝P 1U 1＝2.55A ＝0.5A.当开关接b 时，有E ＝U 2＋I 2r ，又U 2＝4V ，I 2＝1A ， 联立解得E ＝6V ，r ＝2Ω. 题组二 路端电压与负载的关系7．(多选)电源电动势为E ，内阻为r ，向可变电阻R 供电．关于路端电压，下列说法中正确的是( )A ．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B ．当R 增大时，路端电压也增大C ．当干路电流I 增大时，路端电压也增大D ．因为U ＝E －Ir ，所以当I 增大时，路端电压减小 答案 BD解析 由U ＝E －Ir ，可得选项B 、D 正确．8．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图4所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时( )图4A ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显 答案 C解析 由题意知，S 两端的电压增大，则电路中的电流增大，接触药液的传感器的电阻变小，则A 、B 选项是错误的；将S 看做外电路，其余看做等效电源，根据U ＝E －Ir 可判断，同样的变化电流，则内阻越大电压变化越大，因此答案为C.题组三电源的U－I图象9．(多选)如图5所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻电路)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是( )图5A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B．电流都是I0时，两电源的内电压相等C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻答案AC解析甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0)，外电路为纯电阻电路说明两电源的外电阻相等，故A正确；图线的斜率的绝对值大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率的绝对值大于图线乙的斜率的绝对值，表明电源甲的内阻大于电源乙的内阻，故D错误；图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明电源甲的电动势大于电源乙的电动势，故C正确；电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内＝Ir，因为电源甲的内阻较电源乙的内阻大，所以当电流都为I0时，电源甲的内电压较大，故B错误．故选A、C.10．(多选)如图6所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知( )图6A．R的阻值为1.5ΩB．电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC．电源的输出功率为3WD．电源内部消耗功率为1.5W答案AD题组四综合应用11．如图7所示电路中，电源电动势E＝12V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω.图7(1)若在C 、D 间连一个理想电压表，其读数是多少？ (2)若在C 、D 间连一个理想电流表，其读数是多少？ 答案 (1)6V (2)1A解析 (1)若在C 、D 间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有I 1＝ER 1＋R 2＋r＝124＋6＋2A ＝1A.理想电压表读数为U V ＝I 1R 2＝6V.(2)若在C 、D 间连一个理想电流表，这时电阻R 2与R 3并联，并联电阻大小R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝6×36＋3Ω＝2Ω根据闭合电路欧姆定律，有I 2＝E R 1＋R 23＋r ＝124＋2＋2A ＝1.5A.理想电流表读数为I ′＝R 2R 2＋R 3I 2＝66＋3×1.5A ＝1A.12．如图8所示的电路中，电源的电动势E 为3.2V ，电阻R 的阻值为30Ω，小灯泡L 的额定电压为3.0V ，额定功率为4.5W ，当开关S 接位置1时，电压表的读数为3.0V ，那么当开关S 接位置2时，小灯泡L 能正常发光吗？实际功率是多少？图8答案 不能正常发光 1.28W解析 当开关S 接位置1时，回路中的电流为：I 1＝U R ＝3.030A ＝0.1A.电源的内阻为：r ＝E －U I 1＝3.2－3.00.1Ω＝2Ω. 小灯泡的电阻为：R L ＝U 2P ＝3.024.5Ω＝2Ω.11 当开关S 接位置2时，回路中的电流为：I 2＝Er ＋R L ＝3.22＋2A ＝0.8A. 此时小灯泡的实际功率为：P 实＝I 22R L ＝0.82×2W ＝1.28W.从小灯泡的实际功率来看，小灯泡此时很暗，不能正常发光．13．如图9所示电路中，电池组的电动势E ＝42V ，内阻r ＝2Ω，定值电阻R ＝20Ω，D 是电动机，其线圈电阻R ′＝1Ω.电动机正常工作时，理想电压表示数为20V ．求：图9 (1)通过定值电阻R 的电流；(2)电动机的电功率； (3)电动机的输出功率．答案 (1)1A (2)20W (3)19W解析 (1)由E ＝U V ＋U R ＋r 可得R 和电源内阻的电压之和为：U R ＋r ＝E －U V由欧姆定律可得电路电流为：I ＝E －U V r ＋R ＝42－202＋20A ＝1 A 通过定值电阻的电流为1 A.(2)电动机为非纯电阻元件，故其功率为：P 电＝U V I ＝20×1 W ＝20 W(3)电动机的发热功率为：P 热＝I 2R ′＝12×1 W ＝1 W故电动机的输出功率为：P 机＝P 电－P 热＝20 W －1 W ＝19 W。

第二章891．(2018·山东济南外国语学校、济南一中等四校高二上学期期末)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。

请根据下列步骤完成电阻测量。

(1)将K旋转到电阻档“×100”的位置；(2)将插入“﹢”、“﹣”插孔的表笔短接，转动部件__T___(选填“S”、“T”或“K”)；使指针对准电阻的__0刻度线___。

(填“0刻度线”或“∞刻线”)(3)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。

为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按合理的顺序(ADC)进行操作。

A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，进行欧姆调零(4)测量完毕后，把选择开关旋到__OFF档___。

解析：(2)将插入“﹢”、“﹣”插孔的表笔短接，调节欧姆调零旋钮，即转动部件T；使指针对准电阻的0刻度线；(3)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明档位选择过低，为了得到比较准确的测量结果，应将K旋转到电阻挡“×1k”的位置，然后将两表笔短接，旋动调零旋钮，进行欧姆调零，然后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接进行测量；即进行ADC步骤；(4)测量完毕后，把选择开关旋到OFF档或交流电压最大档。

2．(2016·辽宁鞍山一中高二上学期期中)如图所示，若多用电表的选择开关处于如表中所指的挡位，请在表格中填出相应的读数。

解析：选择；选择直流电压50V 量程时，最小分度为1V ，则读数为27.0V; 选择×100挡位时，读数为：13×100＝1300Ω。

3．(2017·北京市昌平区高二上学期期末)如图所示的电路为欧姆表内部电路图。

电源电动势E ＝6.0V ，内阻r ＝2.0Ω，电流表满偏电流I g ＝0.6A ，电流表电阻R A ＝0.5Ω，A 、B 为接线柱。

人教版高中物理选修3 1同步导学练习：第2章+恒定电流+专题人教版高中物理选修3-1同步导学练习：第2章+恒定电流+专题第二章专题1．(2021重庆杨家坪中学高二上学期期中)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l，用螺旋测微器测量圆柱体的直径d，示数如图所示。

由图可读出l＝__2.25___cm，d＝__6.860___mm。

分析：游标卡尺的主尺读数为22mm，游标读数为0.1×5mm=0.5mm，因此最终读数为：22.5mm=2.25cm。

螺旋测微计的固定刻度读数为6.5mm，移动刻度读数为36.0×0.01mm=0.360mm（0为估计读数），因此最终读数为6.860mm。

2．在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。

千分尺示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则可读出该金属丝的直径是__1.400___mm，金属丝的电阻值是__11.4___ω(要求保留3位有效数字)，除此以外，还需测量的物理量是__金属丝的长度___，电路选择电流表__外___(选填“内”或“外”)接法。

分析：金属丝直径：D=1mm+0.01×40.0mm＝1.400mm5.0电压表和电流表的读数分别为5.0V和0.44a。

根据欧姆定律：r=ω≈11.4 ω。

0.44lrs通过r=ρ得到导线的电阻率ρ＝因此，除了测量电阻r和导线横截面积s外，还需要sl需要测量金属丝长度l。

由于金属线的电阻很小，为了减小误差，实验中应采用电流表的外接方式。

3.要测量圆柱体的电阻率，学生需要测量圆柱体的尺寸和电阻。

(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和图(b)所示，长度为__5.01___cm，直径为__5.315___mm。

（2）按照图（c）连接电路后，实验操作如下：(a)将滑动变阻器r1的阻值置于最__大___处(填“大”或“小”)；将s2拨向接点1，闭合s1，调节r1，使电流表示数为i0；（b）将电阻箱R2的电阻值调整到最大值（填写“大”或“小”）；将S2转到触点2；保持R1不变，调节r2，使电流表示数仍为i0，此时r2阻值为1280ω；（3）因此，气缸的电阻为_u1280 __ω解析：(1)游标卡尺读数时要注意，游标零刻度线在5cm之后，第1根刻度与主刻线对齐，所读数为5cm＋0.1mm＝5.01cm；螺旋测微器读数为5.315mm。

第9节 多用电表的原理1．多用电表可以用来测量电阻、电流、电压等，并且每一种测量都有几个量程．上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量功能和量程．2．二极管具有单向导电性；当给二极管加上正向电压时，二极管电阻很小，就像一个接通的开关一样；当给二极管加上反向电压时，二极管电阻很大，就像断开的开关一样．3．利用多用电表测电阻阻值(练习用多用电表测试标有阻值的电阻)．(1)调整定位螺丝，使指针指零．(2)选择开关置于欧姆挡的“×1”挡量程上，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到“0”欧姆位置，然后断开表笔．(3)将两表笔分别接触标定值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，与标定值进行比较，然后断开表笔．(4)选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零．(5)将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，与标定值进行比较，然后断开表笔．图1 4．欧姆表的工作原理在欧姆表构造电路图中(如图1所示)，电池电动势E ，内阻r ，电流表的内阻R g ，调零电阻R 0，待测电阻R x ；由闭合电路欧姆定律得：I ＝E R x ＋R 0＋R g ＋r，式中R x 与电流I 虽不成正比，但有对应关系，所以欧姆表的刻度是不均匀的，且待测电阻R x 越小，指针偏转越大，当R x 等于零时，调节R 0使电流满刻度，即欧姆表的“0”欧姆位置．【概念规律练】知识点一 多用电表欧姆挡的原理1．若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA ，内装一节干电池，电动势为1.5 V ，那么该欧姆表的内阻为________ Ω.待测电阻接入红、黑表笔之间时，若指针转至满刻度的34处，则待测电阻的阻值为________ Ω.答案 300 100解析 将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时I g ＝E R g ＋r ＋R 0，欧姆表的内阻R 内＝R g ＋r ＋R 0＝E I g ＝ 1.55×10－3Ω＝300 Ω 当电流为34I g 时，有34I g ＝E R 内＋R x，即R 内＋R x ＝4E 3I g ＝400 Ω，故R x ＝100 Ω 2. 如图2所示是把量程为3 mA 的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E ＝1.5 V ，改装后，原来电流表3 mA 刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA 刻度处应标为________，1 mA 刻度处应标为________．图2 答案 250 Ω 1 000 Ω解析 因为R 内＝E I g ＝1.5 V 3 mA ＝500 Ω，I 1＝E R 内＋R x 1，2 mA ＝ 1.5 V 500 Ω＋R x 1，所以R x 1＝250 Ω.因为I 2＝E R 内＋R x 2，1 mA ＝ 1.5 V 500 Ω＋R x 2，所以R x 2＝1 000 Ω. 知识点二 使用多用电表测电阻3．用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法中错误的是( )A ．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零B ．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好C ．待测电阻若是连在电路中，应当先把它与其他元件断开再测量D ．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF 挡或交流电压最高挡答案 AB4．实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：图3(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔；选择开关旋至电阻挡“×10”；(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，此时多用电表的示数如图3所示；(4)_______________________________________________________________________；(5)_______________________________________________________________________；(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出多用电表示数；(7)将选择开关旋至OFF 挡，取出红、黑表笔．请你完成操作步骤中第(4)、(5)两步．答案 见解析解析 倍率的选取应让指针尽可能指在中间位置附近，以减小读数误差，题图中指针偏角太大，应由“×10”倍率换成“×1”倍率，更换倍率后要重新调零，因此，缺少的步骤为：(4)将选择开关旋至“×1”挡；(5)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零．【方法技巧练】一、多用电表的使用方法5．图4为一正在测量中的多用电表盘．使用时红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则：图4(1)测电压时，电流从________表笔流入多用电表；测电阻时，电流从________表笔流出多用电表；测电流时，电流从________表笔流入多用电表．(2)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为________ V.(3)如果是用“×1”挡测量电阻，则读数为________ Ω.(4)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为________ mA.答案(1)红黑红(2)6.6(3)8(4)3.3解析(1)多用电表是电压表、电流表和欧姆表共用一个表头，无论测电流、电压还是电阻，电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出的．(2)用直流10 V挡测电压时，第2行刻度每1大格的电压是2 V，每1小格的电压是0.2 V，指针指在第3大格的第3小格位置，读数为6.6 V.(3)用“×1”欧姆挡测电阻时，因指针指在电阻刻度(第一行)的“8”位置：读数为8.0 Ω.(4)用直流5 mA挡测电流时，因电流、电压都是用表盘第2行的刻度来读数，此时每1大格的电流是1 mA，每小格的电流是0.1 mA，所以读数为3.3 mA.方法总结读数时一定要根据测量物理量找到对应的刻度盘，读取测量值．二、用多用电表判断电路故障6．如图5所示为一电路板示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，ab 间、cd间分别连接一个电阻，现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一多用电表的交流电压表分别测得b、d两点以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可见()图5A．ab间电路通，cd间电路不通B．ab间电路不通，bc间电路通C．ab间电路通，bc间电路不通D．cd间电路不通，bc间电路通答案 C解析测量ac时电压为220 V，说明abc这一段电路某点断路，测bd时电压为220 V，说明bcd 间某点断路，显然，这两种情况综合的结果便是bc断路．故选C.方法总结在用多用电表的电压挡进行测量电压时，一定要先从量程大的电压挡开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差．在用电压挡去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即电路是通路，否则测量点间肯定有断路．在用欧姆挡去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，则测量点间是通路，无示数则为断路．7. 在如图6所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断如下表所示：A．1 B．2 C．3 D．4答案ABD解析选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确．选直流电流挡时，指针若偏转说明有电流流过表头，而灯不亮，则灯必断路；若不偏转，a、b两点电势相等，灯必短路，2正确．选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故3是错误的，而4显然正确，故选项A、B、D正确．方法总结电路故障问题的判断一般用多用电表的电压挡，可先从电源的两端量起，逐渐将两表笔远离电源，若电表有示数，说明两表笔与电源两极相连；若无示数，说明与电源断开或两表笔间短路．若用欧姆挡去测量，则需要注意一般要断开电源．1．在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是()A．使用前检查指针是否指在电阻挡的“∞”处B．每换一次挡位，都必须重新进行电阻挡调零C．在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔D．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的挡位来测量答案ABC解析指针偏角小，示数大，应换用倍率大的挡位重新测量，故D错误．2．下列关于多用电表电阻挡的说法中，正确的是()A．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越密B．红表笔是与表内的电源的负极相连的C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻D．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近答案ABCD解析由多用电表电阻挡的工作原理可知表盘刻度是不均匀的，且刻度值越大刻度越密；红表笔是与电表内部电源的负极相连的；在测量时一定要先进行电阻挡调零，再测量，同时为减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近．3．甲、乙两同学使用多用电表电阻挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作．他们发现指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1 k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零．则以下说法正确的是()A．甲选挡错误，而操作正确B．乙选挡正确，而操作错误C．甲选挡错误，操作也错误D．乙选挡错误，而操作正确答案 D解析在使用多用电表的电阻挡时一定要先进行电阻挡调零，再测量；同时为减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近，即要合理地选择倍率挡位．4．图7中E为电源，R1、R2为电阻，K为电键．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后，正确的接法是()图7A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处B．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处C．将K断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处D．将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处答案 C5．如图8所示，用多用电表测量直流电压U和测电阻R，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则()图8A．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表B．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表C．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表D．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表答案 B解析图中所示是多用电表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确．6．用多用电表欧姆挡“×100”测试三只晶体二极管，其结果依次如图9中的①、②、③所示．由图可知，图________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端．图9答案②a解析二极管的特性是，正向电阻很小，反向电阻极大，由图可知，②图中的二极管是好的，由于电流由a流向b时二极管的电阻很小，故二极管的正极是a端．7．用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值，若将选择倍率的旋钮拨至“×100 Ω”的挡时，测量时指针停在刻度盘0 Ω附近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤：A．将两根表笔短接B．将选择开关拨至“×1 kΩ”挡C．将选择开关拨至“×10 Ω”挡D．将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数E．调节调零电阻，使指针停在0 Ω刻度线上F ．将选择开关拨至交流电压最高挡上将上述中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理的顺序是________(填写步骤的代号)；若操作正确，上述D 步骤中，指针偏转情况如图10所示，则此未知电阻的阻值R x ＝________.图10答案 CAEDF 160 Ω 解析 用多用电表的欧姆挡测未知电阻时，指针停在中值(中心位置)附近时测量误差较小，当用“×100 Ω”挡测量时，指针停在0 Ω附近，说明该待测电阻的阻值相对该挡比较小，为了提高测量精度，应换低倍率“×10 Ω”挡来测量，换挡之后，必须重新调零，之后再接入未知电阻进行测量和读取数据，测量后暂时不使用此多用电表，应将选择开关置于交流电压最高挡上，这是为了安全，保证多用电表不受意外损坏，如下次再使用这个多用电表测电流、电压时，一旦忘了选挡，用交流电压最高挡虽然测不出正确结果，但不会把多用电表烧坏．8．某同学用多用电表测量二极管的反向电阻．完成下列测量步骤：(1)检查多用电表的机械零点．(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处．(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零．(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数．(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4)．(6)测量完成后，将选择开关拨向________位置．答案 (1)短接 (2)红 黑 (3)中央 (4)OFF 挡解析 用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极．选择欧姆挡位后将红、黑表笔短接进行调零，使指针指在最右端零位．为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央．测量完毕后，应将选择开关指向OFF 挡．9. 如图11所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g ＝300 μA ，内阻R g ＝100 Ω，可变电阻R 的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝0.5 Ω，图中与接线柱A 相连的表笔颜色应是________色．按正确使用方法测量电阻R x 的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x ＝________ kΩ，若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x ，其测量结果与原结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．图11 答案 红 5 变大解析 由I ＝E R g ＋R ＋r ＋R x 及I g ＝E R g ＋R ＋r，且指针指中央，I ＝12I g ＝150 μA ，联立解得R x ＝5 kΩ；因欧姆表的内阻变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大．。

第二章、恒定电流 2.1、导体中的电场和电流知识点:1．电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．电流（标量）（1）形成原因：电荷的定向移动形成电流。

（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。

（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。

定义式：tQ I（4）电流的微观表示：I=nqSv （如何推导？） （5）单位：安培（A ），1 A =103mA = 106µA2.2、电动势知识点:1．电源（更深层的含义）（1）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

（2）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。

【注意】在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。

2．电动势（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W 与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势。

（2）定义式：E=W/q （3）单位：伏（V ）（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。

电动势越大，电路中每通过1C 电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

【注意】① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。

③电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

2.1、导体中的电场和电流1、在两个导体间加一个装置P ，如图所示，它能源源不断地把经导线流到A 的电子取走，补充给B ，使A 、B 始终保持一定数量的正、负电荷，A 、B 周围空间始终存在一定的__ ____，A 、B 之间始终保持一定的____ __．这样电路就始终保持持续的___ _____，这种搬运电荷的装置P 就是________．2、由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为____________．3、在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，所以它的基本性质与________相同．在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中________．4、关于电流的概念，下列说法正确的是( ) A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B ．电子定向移动的速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导体某横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．电流的传导速率越大，电流越大5、导体中电流I 的表达式为I ＝nqSv ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体每单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是( ) A ．导体运动的速率 B ．电流传导速率 C ．自由电荷定向移动的速率 D ．电子热运动速率6、如图，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒每米的电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )A ．vq B.q v C ．qvS D.qvS7、某电解池中，若在2 s 内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A 8、如图所示，电解池内只含有一种CuCl2电解质的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的铜离子数是n ，设基元电荷为e ，试分析电解液中电流的方向和大小怎样？9、如图所示，一个半径为r 的细橡胶圆环，均匀地带上负电荷Q ，当它以角速度ω绕中心轴线逆时针匀速转动时，环中等效电流的大小为( )A ．Q B.Q 2π C.Q ω2πD.2Q ωπ10、截面积为S 的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是( )A ．nSv ΔtB ．nv Δt C.I Δt e D.I ΔtSe2.2、电动势1、在电源内要使正电荷向正极移动，就一定要有________力作用于电荷才行．在这个过程中，电源使电荷的电势能________．2、在电池中，非静电力是_化学作用，它使__________能转化为____________能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使__________能转化为____________能．从能量转化的角度看，电源是通过__________力做功把__________能转化为________能的装置．3、电动势由电源中__________的特性决定，跟电源的体积__________，也跟外电路________．电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的________.4、一节干电池的电动势为1.5 V ，说明电池内非静电力每移动1 C 的电荷做功是________ J ，其电势能______(填“增加”或“减少”)，是________能转化为________能的过程．5、下列关于电源的说法中，正确的是( ) A ．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B ．电动势表示电源将单位正电荷从负极移动到正极时非静电力所做的功C ．电源的电动势与外电路有关D ．在电源内从负极到正极电势升高E ．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量F ．电动势在数值上等于电路中通过1 C 的电荷量时电源提供的能量G ．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路也有关6、下列关于电源的说法中正确的是( )A ．在外电路和电源内部，正电荷都受到静电力的作用，所以能不断地定向移动形成电流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，正电荷能从负极移动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E ．在电源内部把正电荷从负极移动到正极，非静电力做功，电势能增加F ．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送所做的功越多7、下列关于电流的说法中，正确的是( ) A ．电流大，通过导体横截面的电荷量必定多 B ．如果在任意相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流不变C ．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位8、铅蓄电池的电动势为2 V ，这表示( )A ．电路中每通过1 C 的电荷量，电源就把2 J 的化学能转化为电能B ．铅蓄电池两极间的电压为2 VC ．铅蓄电池在1 s 内将2 J 的化学能转化为电能D ．铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池(电动势为1.5 V)的大2.3、欧姆定律知识点: 1、欧姆定律（1）导体的电阻①定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。

选修3-1 第二章恒定电流§2.1 电源和电流【学习目标】1，知道电源的作用和导体中的恒定电场2，理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定3，了解金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程。

【重点难点】重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。

【预习】：1．电源(1)___________________________________ .电流的形成：导体中的________ 在静电力作用下发生___________________________________________ 移动形成电流。

(2)_______________________________________________ .电源的作用：a.维持电路两端有一定的b. ____________________________________________ 在闭合电路中，使导线中的自由电子发生______________________________________ 从而形成______ 的电流。

2．恒定电场( 1)定义：由稳定分布的___________ 所产生的稳定的电场(2)形成：导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，其场强沿 _____________ 的方向，虽然这些电荷在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布不随时间变化3．恒定电流( 1) 恒定电流：大小和方向都 _________________ 的电流( 2) 电流a. 物理意义：表示电流的强弱的物理量b. 定义：通过导体横截面的________________ 和 _____________________ 的比值。

c. 表达式：I= __________________d. 产生稳定电流的条件： (1)导体中有自由移动的电荷。

人教版高中物理选修3-1 全册导学案目录1.1电荷守恒定律1.2 库仑定律1.3 电场强度1.4 电势能和电势1.5 电势差1.6 电势差与场强的关系1.7 静电现象的应用1.8 电容器的电容1.9 带电粒子的运动2.10实验：测定电池的电动势和内阻2.11简单的逻辑电路2.1电源和电流2.2电动势2.3欧姆定律2.4串并联2.5焦耳定律2.6导体的电阻2.7闭合电路的欧姆定律2.8多用电表的原理2.9实验：练习使用多用电表3.1、3.2磁场磁感应强度3.3几种常见的磁场3.4通电导线在磁场中受到的力3.5运动电荷在磁场中受到的力3.6带电粒子在匀强磁场中的运动1.1 《电荷及其守恒定律》导学案【学习目标】1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念。

2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。

3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。

4．知道电荷守恒定律。

5．知道什么是元电荷。

【重点难点】利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

【学法指导】认真阅读教材，观察实验，体会起电的方式和实质，体会电荷守恒定律的内涵【知识链接】1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？2、电荷的基本性质是什么呢？【学习过程】一．电荷1.电荷的种类：自然界中有_________种电荷①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫_________电荷；②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫_______电荷。

2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互____________，异种电荷相互_________。

二．使物体带电的三种方法问题一：思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。