2020届一轮复习人教版 专题9 恒定电流 课件(79张)
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恒定电流【部分电路欧姆定律电阻定律】【基础训练】1.如图所示,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质子数为个。
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n1和n2,则n1∶n2 = 。
2.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;有的金属的电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响。
根据以上的信息,判断下列说法中正确的是()A.连接电路用的导线一般用合金来制作B.电炉、电热器的电阻丝一般用合金来制作C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作3.已知某导体的伏安特性曲线为直线,若加在该导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减少了0.4 A。
如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?【题型探究】题型 1 电阻定律的应用【例1】一条粗细均匀的电阻丝电阻为R,其横截面直径为d,若将它拉制成直径为d/10的均匀细电阻丝,其电阻变为原来的多少?题型 2 伏安特性曲线的应用【例2】如图所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线。
由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这条曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻)。
⑴若把三个这样的电灯串联后,接到电动势为12 V的电源上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻.⑵如图所示,将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8 V的电源上,求通过电流表的电流值和每个灯泡的电阻。
题型 2 导体模型【例3】神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。
2020届高三物理一轮全程复习:第九单元恒定电流1.电流 电流的定义式:tq I =,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
关于金属导体有I=nqvS 〔n 为单位体积内的自由电子个数,S 为导线的横截面积,v 为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s ,远小于电子热运动的平均速率105m/s ,更小于电场的传播速率3×108m/s 〕,那个公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。
2.电阻定律导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比。
sl R ρ= ⑴ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率〔反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质〕。
单位是Ω m 。
⑵纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
⑶材料的电阻率与温度有关系: ①金属的电阻率随温度的升高而增大〔能够明白得为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。
铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜几乎不随温度而变,可用于做标准电阻〕。
②半导体的电阻率随温度的升高而减小〔半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高〕。
③有些物质当温度接近0 K 时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物体叫超导体。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。
我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。
现在科学家们正努力做到室温超导。
3.欧姆定律 RU I =〔适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电〕。
电阻的伏安特性曲线:注意I-U 曲线和U-I 曲线的区不。
还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
例1. 实验室用的小灯泡灯丝的I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示:解:灯丝在温度达到一定值时会发光发热,而且温度能达到专门高,因此必须考虑到灯丝的电阻随温度的变化而变化。
随着电压的升高,电流增大,灯丝的电功率将会增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大,U 越大I-U 曲线上对应点于原点连线的斜率必定越小,选A 。
姓名,年级:时间:[研读考纲明方向][重读教材定方法](对应人教版选修3-1的页码及相关问题)1.P42[例题1]体会自由电子定向移动速率的推导过程;思考电流能瞬间导通的原因。
提示:闭合开关瞬间,电路中各个位置迅速建立恒定电场,各处自由电子几乎同时开始定向移动。
2.P43[问题与练习]T2:1 s通过导线某横截面的电子有多少个?T3:等效电流多大?提示:T2:n=错误!=1.0×1019(个)。
T3:I=错误!=错误!。
3.P43阅读教材,思考:电磁感应中的感生电动势和动生电动势的“非静电力”各是什么作用力?提示:感生电动势中为电场力;动生电动势中为洛伦兹力.4.P45[问题与练习]T3:EI表示什么?提示:电源总功率。
5.P 46阅读教材,思考:能否说R 与U 成正比或R 与I 成反比? 提示:不能。
电阻是导体本身的一种性质,不由I 、U 决定,而是由导体的材料、长度、横截面积决定,导体电阻的决定式为R =ρ错误!。
6.P 47图2。
3-4,滑动变阻器的滑片滑到最左端时灯泡两端电压为多少?提示:为零。
7.P 48[问题与练习]T 2~4:U 。
I 图象中什么表示电阻?提示:由欧姆定律可知,U .I 图象中某点与原点连线的斜率表示在这一点时的电阻。
8.P 49~50阅读教材,思考:串联电路中其中一个电阻增大则总电阻增大;并联电路中其中一个电阻增大则总电阻减小,这种说法对吗?提示:不对.不论串联、并联,其中一个电阻增大则总电阻一定增大.9.P 51[例题1][例题2]如何将电流表G 改装成电压表或大量程电流表?提示:电流表G 串联电阻改装成电压表,并联电阻改装成大量程电流表.10.P 52[问题与练习]T 1:体会分压电路的作用。
T 2:讨论甲、乙两种接法的误差。
T 3:分析原因。
提示:T 2:甲接法测量值偏小,乙接法测量值偏大.T 3:电压表使被测电阻两端总电阻偏小,电压比不接电压表时小。
2020届高考物理第一轮复习精品组合包(课件教案习题):恒定电流精品教案:恒定电流目的要求:重点难点:教 具:过程及内容: 差不多概念和定律 一、电流、电阻和电阻定律1.电流:电荷的定向移动形成电流.〔1〕形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差. 〔2〕电流强度:通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时刻t 的比值。
①I=Q/t ;假设导体单位体积内有n 个电子,电子定向移动的速率为V ,那么I=neSv ;假假设导体单位长度有N 个电子,那么I =Nev .②表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向. ③单位是:安、毫安、微安1A=103Ma=106μA2.电阻、电阻定律〔1〕电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I 无关.(2)电阻定律:导体的电阻R 与它的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比. R =ρL/S(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的阻碍.①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m 2的柱形导体的电阻.②单位是:Ω·m.3.半导体与超导体(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10-5Ω·m ~106Ω·m(2)半导体的应用:①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就能够明白温度的变化. ②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动操纵设备中起到自动开关的作用. ③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.〔3〕超导体①超导现象:某些物质在温度降到绝对零度邻近时,电阻率突然降到几乎为零的现象. ②转变温度(T C ):材料由正常状态转变为超导状态的温度③应用:超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R 成反比。
2020届一轮复习人教版恒定电流课时作业1、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相等,都是R,设通过的电流强度相同,则在相同的时间内,关于这只电炉和这台电动机的发热情况,下列说法中正确的是()A.电炉产生的热量少于电动机产生的热量B.电炉产生的热量多于电动机产生的热量C.电炉和电动机产生的热量相等D.无法判断2、某理想变压器原线圈输入电功率为P,原、副线圈匝数比为k,在副线圈上接一内阻为r的电动机,电动机正以速度v匀速向上提升质量为m的重物,已知重力加速度为g,则变压器初级线圈两端的电压为( )A.r PkP mgv-B.P rk P mgv-C.P mgvPkr-D.P P mgvk r-3、如图所示,一小型电风扇通过理想变压器接到一交流电源上,电风扇的线圈电阻为r,理想变压器原、副线圈的匝数比为n:1,交流电源的电压瞬时值sinmu U tω=。
开关S闭合后,电风扇正常运转且消耗的电功率为P,则()A.电风扇线圈中交流电的频率为2πωB.2mnC.2mnrD.电风扇的输出功率为222mP n rPU-4、小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示,则这些电器一天消耗的电能约为()A. 6.1×103W B. 6.1×103J C. 2.2×104W D.2.2×107J5、如图所示是一台理想自耦变压器,在a、b之间接电压不变的正弦交流电,A为理想交流电流表。
变压器调压端的滑动头P原来处于线圈中点,电阻箱的电阻为R.若将滑动头P向上移到最高处,并调节电阻箱的阻值为R′,使电流表的读数变为原来的两倍,则R′等于()A. B. C. D. 4R6、如图为一种服务型机器人,其额定功率为48W. 额定工作电压为24V。
机器人的锂电池容量为20A·h. 则机器人A.额定工作电流为20A B.充满电后最长工作时间为2hC.电池充满电后总电量为 D.以額定电流工作时毎秒消耗能量为20J7、我国古代力学的发展较为完善.例如《淮南子》中记载“物之功,动而有益,则损随之”.这里的“功”已初步具备现代物理学中功的含义.下列单位分别是四位同学用来表示功的单位,其中正确的是( )A.N·m·s-1 B.kg·m2·s-2 C.C·V·s D.V·Ω·s8、有四个电源,电动势均为8V,内阻分别为2?、3?、5?、8?,这四个电源现分别对一个R=5?的定值电阻供电,为使R上获得最大的功率应选择的电源内阻为()A. 2? B. 3? C. 5? D. 8?9、两只额定电压均为 110V 的灯泡 A 和 B,额定功率分别为 100W 和 40W,为了使它们接到 220V 电源上能正常发光,同时电路消耗的电功率最小,如图所示的四个电路中最合理的是图( )A. B.C. D.10、如图所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表,不考虑导线电阻对电路的影响.改变变阻器RL的阻值,记录电流表、电压表的示数并填写在下表中.由此可以判定在改变RL阻值的过程中U/V181614121086420I/A0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.0A.定值电阻R的阻值为10ΩB.恒定电流I0的大小为2.0AC. RL消耗的最大功率为5WD.变阻器RL的滑动触头向下移动时,电压表示数变大11、如图所示,将两根电阻丝和串联在电路中,若,则哪根火柴先点燃()A. R1上的火柴先被点燃B. R2上的火柴先被点燃C.一定同时点燃D.一定都不会点燃12、在电源电压不变的情况下,为使电阻率不变的电阻丝在单位时间内产生的总热量减少一半,下列措施可行的是( )A.剪去一半的电阻丝 B.并联一根相同的电阻丝C.将电阻丝长度拉伸一倍 D.串联一根相同的电阻丝13、智能手机耗电量大,移动充电宝应运而生,它是能直接给移动设备充电的储能装置。
2020届高三一轮复习物理典型例题分类精讲:恒定电、选择题在每题给出的四个选项中,有的只有一项为哪一项正确的,有的有多个选项正确,全选对的得5分,选对但不全的得3分,选错的得0分。
1•如图10—1所示,电源内阻和电压表电阻都不明白,当开关12V, V2的示数为6V;当S闭合后,V2的示数为15V,那么A. 电源电动势E=20VB. 电源电动势E=27.5VC电源内阻与电压表V1电阻之比为1 : 6D.电源内阻与电压表V1电阻之比为1 : 122•在闭合电路中,以下讲法中正确的选项是A. 电流总是由高电势点流向低电势点C电源输出功率越大,电源效率越高B. 电流越大,电源功率越大D.电源输出电压越高,电源效率越高3•在如下图的电路中,A、B、C分不表示理想电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位,当电键S闭合后,A、B、C三块表的示数分不为1、2、3时,灯L1、L2恰好正常发光。
灯L1、L2的额定功率之比为3: 1,那么可判定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4. 在如下图电路中,电源内阻为r,定值电阻滑动头P由a向b端滑动时A. 电源输出功率由小变大B. 电源内部消耗的功率由大变小C滑动变阻器R消耗的功率由大变小D.电源的输出功率由大变小5. 如下图电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮, 明显偏转,该电路的故障可能是A. 电流表坏了或未接好B. 从点a通过灯L1到点b的电路中有断路C灯L2的灯丝断或灯座未接通D.电流表和灯L1、L2都坏了6. 如图,灯泡A、B都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生断路,致使灯泡A比原先亮一那么断路的电阻是—~ii—R0=r,滑动变阻器R的全部阻值为2r,当S断开时,V1的示数为当调剂滑动变阻器R并操纵电A.R1B.F2C. RsD.Ri7. 在研究微型电动机的性能时,应用如下图的实验电路,动机停止转动时,电流表和电压表的示数分不为0.50A和2.0V,重新调剂R并使电动机复原正常运转,现在电流表和电压表的示数分不为2.0A和24.0V,那么这台电动机正常运转时输出功率为A. 32WB.44WC. 47WD.48W8•如下图,调剂可变电阻 R 的阻值,使电压表 A •通过电阻R i 的电流增加,增加量一定大于△B. 电阻R ?两端的电压减小,减少量一定等于△ C 通过电阻R ?的电流减小,但减少量一定小于△ D. 路端电压增加,增加量一定等于△ U 9. 如下图,电灯 A 标有"10V , 10W ",电灯 阻为6 Q,当滑动触头由a 端向b 端滑动的过程中 (不考虑电灯电阻的变化)A. 安培表示数一直减小,伏特表示数一直增大B. 安培表示数一直增大,伏特表示数一直减小 C 安培表示数先增大后减小,伏特表示数先减小后增大D. 安培表示数先减小后增大,伏特表示数先增大后减小10. 阻值较大的电阻 R i 和R ?串联后,接入电压U 恒定的电路,如下图,现用同一电压表 依次测量R i 与及的电压,测量值分不为 U i 与U 2,电压表内阻R i 、《相差不大,那么A.U i +U ?=U C. Ui/U 2=R i /R 2选i 在如下图的电路中,定值电阻,R 2为滑动变阻器。
专题九恒定电流题组1电路的基本概念和规律闭合电路欧姆定律1.[2016上海高考,13,3分]电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因为()A.电动势是一种非静电力B.电动势越大,表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压2.[2015浙江高考,14,6分]下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比3.[2015北京高考,19,6分]如图所示,其中电流表的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是 ()A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A4.[2013上海高考,24,4分]如图所示,电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R.当开关S1断开、S2闭合时,电源输出功率为P0;当S1闭合、S2断开时,电源输出功率也为P0.则电源电动势为;当S1、S2都断开时,电源的总功率为.5.[2013安徽高考,19,6分]用如图所示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x是待测电阻,R0是定值电阻,是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动触头P的位置,当通过电流表的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则R x的阻值为()A.R0B.R0C.R0D.R06.[2015全国卷Ⅰ,23,9分]图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路.图(a) 图(b)(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω,满偏电流为1 mA;R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱,电表量程为3 mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10 mA.由题给条件和数据,可以求出R1= Ω,R2=Ω.(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表对改装电表的3 mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V;内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300 Ω和1 000 Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.则R0应选用阻值为Ω的电阻,R 应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器.(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R'为保护电阻,虚线框内未画出的电路为图(a)虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱(填“b”或“c”)相连.判断依据是:题组2实验:测定金属的电阻率7.[2016江苏高考,10,8分]小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R随t的升高而增大.实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….(1)有以下两种电流表,实验电路中应选用.A.量程0~100 mA,内阻约2 ΩB.量程0~0.6 A,内阻可忽略(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是.①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表:请根据表中数据,在方格纸上作出R-t图线.由图线求得R随t的变化关系为R= Ω.8.[2015全国卷Ⅱ,23,9分]电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000 Ω),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关2个,导线若干.(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.(2)根据设计的电路,写出实验步骤:.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R'V,与电压表内阻的真实值R V相比,R'V R V(填“>”“=”或“<”),主要理由是.9.[2014安徽高考,21(2),10分]某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻,进行了如下实验.图1(1)他先用多用电表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得出电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了.已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5 V,则电压表的示数应为V(结果保留两位有效数字).(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R V,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:图2A.断开开关S,按图2连接好电路;B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;C.将电阻箱R0的阻值调到零;D.闭合开关S;E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3 V位置;F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻R V的测量值;G.断开开关S.实验中可供选择的实验器材有:a.待测电压表b.滑动变阻器:最大阻值2 000 Ωc.滑动变阻器:最大阻值10 Ωd.电阻箱:最大阻值9 999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 Ωe.电阻箱:最大阻值999.9 Ω,阻值最小改变量为 0.1 Ωf.电池组:电动势约6 V,内阻可忽略g.开关,导线若干按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用(填“b”或“c”),电阻箱中选用(填“d”或“e”).②电压表内阻R V的测量值R测和真实值R真相比,R测R真(填“>”或“<”);若R V越大,则越(填“大”或“小”).10.[2014江苏高考,10,8分]某同学通过实验测量一种合金的电阻率.图1(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图1中的部件(选填“A”“B”“C”或“D”).从图1中的示数可读出合金丝的直径为mm.(2)如图2所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出.合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化.由此可以推断:电路中(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了(选填“短路”或“断路”).图2(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为 2.23 V和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应做怎样的改进? 请写出两条建议.题组3 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线11.[2017全国卷Ⅰ,23,10分]某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率(填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为W,最大功率为W.(结果均保留2位小数)12.[2015浙江高考,22,10分]图1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.(1)根据图1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2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.13.[2015福建高考,19(2),12分]某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接.(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;(2)某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为A;(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为W(保留两位小数).题组4实验:测定电源的电动势和内阻14.[2016北京高考,19,6分]某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合.为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是()A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器15.[2017天津高考,9(3),8分]某探究性学习小组利用如图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻.图甲(1)按图示电路进行连接后,发现aa'、bb'和cc'三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压,读数不为零,再测量a、a'间电压,若读数不为零,则一定是导线断开;若读数为零,则一定是导线断开.图乙(2)排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如图乙所示.由I1-I2图象得到电池的电动势E= V,内阻r=Ω.16.[2015天津高考,9(3),8分]用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V,内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用:A.电流表:量程0.6 A,内电阻约1 ΩB.电流表:量程3 A,内电阻约0.2 ΩC.电压表:量程3 V,内电阻约30 kΩD.电压表:量程6 V,内电阻约60 kΩE.滑动变阻器:0~1 000 Ω,额定电流0.5 AF.滑动变阻器:0~20 Ω,额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用,电压表应选用,滑动变阻器应选用.(均填仪器的字母代号)(2)如图为正确选择仪器后,连好的部分电路.为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将和相连、和相连、和相连.(均填仪器上接线柱的字母代号)(3)实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验.实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图象法处理采集到的数据,为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线,则可以为纵轴,以为横轴.17.[2015安徽高考,21(2),12分]某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材:一个满偏电流为100 μA、内阻为 2 500 Ω的表头,一个开关,两个电阻箱(0~999.9 Ω)和若干导线.(1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表,则应将表头与电阻箱(填“串联”或“并联”),并将该电阻箱阻值调为Ω.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量,实验电路如图1所示,通过改变电阻R测相应的电流I,且作相关计算后一并记录如下表.图1①根据表中数据,图2中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图2中,并画出IR-I图线;图2②根据图线可得电池的电动势E是V,内阻r是Ω.题组5实验:练习使用多用电表18.[2017全国卷Ⅲ,23,9分]图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头○G的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V 挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡.图(a) 图(b)(1)图(a)中的A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R6的使用,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1+R2= Ω,R4= Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为;若此时B端是与“3”相连的,则读数为;若此时B端是与“5”相连的,则读数为.(结果均保留3位有效数字)19.[2013全国卷Ⅰ,23,8分]某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表(量程5 V,内阻十几千欧);滑动变阻器(最大阻值5 kΩ);导线若干.回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点.(2)将图(a)中多用电表的红表笔和(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示,多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V.(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为kΩ.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为V,电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为kΩ.一、选择题(每小题6分,共12分)1.[2018安徽淮南一模,5][多选]如图所示,电源电动势为E,内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.下列说法中正确的是()A.只逐渐增大对R1的光照强度时,电阻R0消耗的电功率增大,电阻R3中有向上的电流B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动D.若断开开关S,带电微粒向下运动2.[2017广东珠海期末,6][多选]如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑片在ab的中点时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑片向a端移动,则下列说法正确的是()A.电源的总功率减小B.R3消耗的功率增大C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小二、非选择题(共58分)3.[2018江西赣中南五校第一次联考,9,6分]现要测量一个未知电阻R x阻值,除R x外可用的器材有:多用电表(仅可使用欧姆挡);一个电池组E(电动势6 V);一个滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流1 A);两个相同的电流表G(内阻R g=1 000 Ω,满偏电流I g=100 μA);两个标准电阻(R1=29 000 Ω,R2=0.1 Ω);一个开关S、导线若干.(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是(填字母代号).A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量D.如需进一步测量可换“×1 k”挡,调零后测量(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.4.[2018甘肃重点中学联考,10,9分]温度传感器是一种将温度变化转换为电学物理量变化的图甲装置,它通过测量传感器元件随温度变化的电学物理量来实现对温度的测量,其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻.在某次实验中,为了测量热敏电阻R t在0 ℃到100 ℃之间多个温度下的阻值,一实验小组设计了如图甲所示的电路.其中是量程为1 mA、内阻忽略不计的电流表,E为电源,R为滑动变阻器,R0为电阻箱,S为单刀双掷开关.其实验步骤如下:A.调节温度,使得R t的温度达到t1;B.将S拨向接点1,调节滑动变阻器R,使电流表的指针偏转到适当位置,记下此时电流表的读数I1;C.将S拨向接点2,只调节电阻箱R0,使电流表的读数仍为I1,记下此时电阻箱的读数R1;D.改变R t的温度,重复以上步骤,即可测得该热敏电阻R t的阻值随温度的变化关系.(1)由以上操作过程可知,当R t的温度为t1时,R t= .(2)实验测得的一组数据如下表所示,请根据表中数据在图乙中作出R t随温度t变化的图象;图乙由图乙可知,热敏电阻R t的阻值随温度t变化的关系式为.(3)若把该热敏电阻与电源(电动势E=1.5 V、内阻不计)、电流表(量程为5 mA、内阻R g=100 Ω)、电阻箱R0串联起来,连成如图丙所示的电路,用该电阻作测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到一个简单的“热敏电阻测温计”.图丙①电流表刻度较大处对应的温度刻度应该(选填“较大”或“较小”);②若电阻箱的阻值取R0=220 Ω,则电流表3 mA处所对应的温度刻度为℃.5.[2017云南昆明统考,22,6分]二极管的说明书上提供了它的伏安特性曲线(正向最大电流40 mA左右),物理兴趣小组想要验证该二极管的伏安特性曲线.(1)选择好实验器材准备连接电路时,发现二极管外壳正、负极的标识不清楚,于是就用多用电表欧姆挡判断二极管的正、负极.用欧姆表“×1 k”挡两次实验情况如图甲、乙所示,由此可知(选填“A”或“B”)端为二极管的正极.图甲图乙(2)该物理兴趣小组要对二极管加正向电压时的伏安特性曲线进行验证,实验室提供的器材有:A.直流电源E:电动势3 V,内阻忽略不计B.待测二极管DC.滑动变阻器R:0~20 ΩD.电压表V:量程3 V,内阻约20 kΩE.电流表A:量程50 mA,内阻约5 ΩF.单刀单掷开关S,导线若干请在虚线框内的实验电路图中加上直流电源E及滑动变阻器R,并将电路图连接完整.6.[2017江西南昌高三统考,23,9分]电源的输出功率与外电路的电阻有关.图甲是研究它们关系的实验电路.为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作电源E(图中虚线框内部分).(1)在图乙中,按图甲画出连线,把所示的器件连接成实验电路.(电压表内阻约为3 kΩ,电流表内阻约为0.1 Ω)(2)实验中,多次调节电阻R,读出电压表和电流表的示数U(单位:V)和I(单位:A).根据测量数据,通过电脑描绘出U-I图象,拟合图线,得到的函数解析式为U=4-5I,则电源E输出功率的最大值是,对应的外电路的电阻阻值是.7.[2017安徽合肥三模,23,9分]某同学设计了一个“测定电源电动势和内阻”的实验,可供选择的器材如下:A.待测干电池一节B.电流表A(量程0~60 mA,内阻R A=18 Ω)C.电压表V(量程0~3 V,内阻R V约3 kΩ)D.滑动变阻器R1(0~5 Ω)E.滑动变阻器R2(0~30 Ω)F.定值电阻R3(阻值为2 Ω)G.定值电阻R4(阻值为10 Ω)(1)为完成实验,滑动变阻器应该选,定值电阻应该选(填写器材后面的代号).(2)请完善图甲中的电路图.图甲图乙(3)根据图乙中已描的点画出U-I图象,由图象得该电源的电动势E=V,内阻r=Ω(结果保留三位有效数字).8.[2017广西桂林等五市联考,23,9分]在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3 V1.5 W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流.现有如下器材:直流电源(电动势3.0 V,内阻不计)电流表A1(量程3 A,内阻约0.1 Ω)电流表A2(量程600 mA,内阻约5 Ω)电压表V1(量程3 V,内阻约3 kΩ)电压表V2(量程15 V,内阻约200 kΩ)滑动变阻器R1(阻值0~10 Ω,额定电流1 A)滑动变阻器R2(阻值0~1 kΩ,额定电流300 mA)(1)在该实验中,电流表应选择(选填“A1”或“A2”),电压表应选择(选填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择(选填“R1”或“R2”).(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,若用该电路测出灯泡的工作电压U和电流I,根据R=计算此时灯泡的电阻,则灯泡电阻的测量值(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.图甲图乙(3)该同学连接电路后检查所有元件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为(选填导线代号).(4)图乙是在实验中根据测出的数据,在方格纸上作出的该小灯泡的伏安特性曲线.若将两个该灯泡和R=6.0 Ω的定值电阻一起串联与题中的电源组成闭合回路,请估算每个小灯泡的实际功率P= W(保留两位有效数字).9.[2017湖北武汉5月调考,23,10分]现要测量电压表的内阻和电源的电动势,提供的器材有:电源(电动势约为6 V,内阻不计),电压表V1(量程2.5 V,内阻约为2.5 kΩ),电压表V2(量程3 V,内阻约为10 kΩ),电阻箱R0(最大阻值为9 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为3 kΩ),滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω),单刀单掷开关一个,导线若干.(1)在图甲中完成测量原理电路图的连线.(2)电路中应选用滑动变阻器(选填“R1”或“R2”).(3)按照下列实验步骤进行实验:①闭合开关前,将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大;②闭合开关,将电阻箱调到6 kΩ,调节滑动变阻器至适当的位置,此时电压表V1的示数为1. 60 V,电压表V2的示数为2.40 V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变,再将电阻箱调到2 kΩ,此时电压表V1的示数如图乙所示,其示数为V,电压表V2的示数为1.40 V.(4)根据实验数据,计算得到电源的电动势为V,电压表V1的内阻为kΩ,电压表V2的内阻为kΩ.一、选择题(每小题6分,共30分)1.[多选]某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示.图中R t为热敏电阻(随温度升高阻值减小),用来探测加热电阻丝R的温度,R G为光敏电阻(随光照强度增大阻值减小),接收小灯泡L的光照,除R t、R G外,其他电阻均为定值电阻.当R处温度降低时()A.L变亮B.通过R3的电流减小C.E2的路端电压增大D.R消耗的功率减小2.[多选]如图所示,电路中电源电动势E恒定,内阻r=2 Ω,定值电阻R3=4 Ω.ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等,则以下说法中正确的是()A.电阻R1、R2可能分别为3 Ω、9 ΩB.电阻R1、R2可能分别为4 Ω、6 ΩC.开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数D.开关S断开与闭合时,电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比与R1、R2无关3.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,L1和L2为两个相同的灯泡,每个灯泡的电阻和电源内阻的阻值均相同.D为理想二极管,C为电容器,开关S处于断开状态.下列说法中正确的是 ()A.滑动变阻器的滑片向右滑动,电流表示数变小B.滑动变阻器的滑片向右滑动,电源内阻发热功率变小C.开关S闭合后,L2变暗D.开关S闭合后,电流表示数不变4.[多选]如图所示,图甲中为一电动机,当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2 A以下时,电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是()A.图乙中曲线QM为电压表V2的读数随电流表读数变化的图线B.由图乙可知电源E的内阻为2 ΩC.此电路中,电动机的最大输出功率为0.9 WD.变阻器的最大阻值为30 Ω5.如图所示电路中,电源内阻不能忽略.闭合开关S后,调节R的阻值,使电压表示数增大ΔU,在此过程中有()A.R2两端电压减小ΔU。
2同步测试卷(恒定电流) 时间:90分钟 总分:100分一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.其中1~6为单项选择题,7~10题为多项选择题,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.如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路.以下分析正确的是(A) A .此接法的测量值大于真实值 B .此接法的测量值小于真实值C .此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D .开始实验时滑动变阻器滑动触头P 应处在最左端【解析】实验电路采用的是分压电路,电流表内接法,为防止烧坏电表,要求实验开始时滑动触头P 应放在最右端.根据R =UI ,U 测=I(R +R A ),U 测>U 实,因此此接法,R 测=R +R A >R ,可见只有在R R A 情况下采用才比较准确,故选A.2.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1和电源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,曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5.0,3.5),Q(6,5).如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法不正确的是(C)A .电源1与电源2的内阻之比是3∶2B .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,小灯泡的电阻之比是1∶2D .在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7∶12【解析】根据图象可知,E 1=E 2=10 V ,r 1=54 Ω,r 2=56 Ω,所以r 1∶r 2=3∶2,E 1∶E 2=1∶1,选项A ,B正确;曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电压和工作电流,根据坐标值可求出此时小灯泡消耗的功率分别为P 1=17.5 W ,P 2=30 W ,小灯泡的电阻分别为R 1=0.7 Ω,R 2=56 Ω,所以选项C 错误D 正确.3.如图所示,电源电动势为E ,内阻为r ,合上开关S 后各电灯都能发光.如果某一时刻灯L 1的灯丝烧断,之后各灯虽亮度变化,但并未损坏,则下列说法正确的是(B)A .L 3变亮,L 2、L 4变暗B .L 2、L 3变亮,L 4变暗C .L 4变亮,L 2、L 3变暗D .L 3、L 4变亮,L 2变暗【解析】灯L 1的灯丝烧断之后电路总电阻变大,由闭合电路的欧姆定律可知路端电压增大,由P =U 2R可知L 3变亮;总电流变小,由于通过L3的电流变大,所以L4所在支路电流一定变小(L4变暗),L4两端电压一定变小,所以L2两端电压变大,L2变亮.B选项正确.4.下列关于电源电动势的说法,不正确的是(C)A.电源的电动势等于内、外电路电势降落之和B.电源的电动势等于外电路断开时的路端电压C.在电源内,非静电力做功越多,电源把其他形式的能转化为电能也越多,电动势也越大D.电源的电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领【解析】根据闭合电路的欧姆定律可知,选项A、B正确;电源的电动势是固定的,是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,电动势的大小,等于电源内部,将单位正电荷从负极搬到正极(或将单位负电荷由正极搬到负极)非静电力所做的功,选项C错误,选项D正确.5.关于闭合电路的性质,下列说法不正确的是(C)A.外电路断路时,路端电压最高B.外电路短路时,电源的功率最大C.外电路电阻变大时,电源的输出功率变大D.不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变【解析】依U=E-Ir,断路时I=0,∴U=E,A对,依P=IE=E2R+r,短路时,R=0,∴P=E2r,B对,依E=U+U′,D对,依P出-R图象,C错.6.如图所示,R1=R2=10 Ω,R为可变电阻,C为电容器,V为理想电压表,增大R的阻值时,下列说法正确的是(D)A.C所带电荷量减小B.C所带电荷量始终为0C.V的示数增大D.V的示数不变【解析】电路稳定时,电容器、理想电压表可看成开路;由题图电路连接可知,整个电路处于开路状态,电路中的电阻相当于导线,电压表测的是电源电动势,而电容器两端的电压数值也为电源电动势,所以C所带的电荷量与V的示数不变,选项D正确.7.如图为某灯光控制电路示意图,由电源(电动势为E、内阻为r)与一圆环形电位器(可视为滑动变阻器)R和灯泡(电阻不变)连接而成,图中D点与电位器相连,电位器触片一端固定在圆心处,并与电源正极相连,当触片由D 点开始顺时针旋转一周的过程中,下列说法正确的是(BD)A.电源的输出功率一定先减小后增大B.电源的供电电流一定先减小后增大C.电源两端的电压一定先减小后增大D.灯泡的亮度一定先变暗后变亮【解析】由题图可知在触片从D点开始顺时针转一周的过程中电位器连入电路的等效电阻先增大后减小,又E、r、R L不变,则由闭合电路欧姆定律可得:干路电流先减小后增大,故灯泡的亮度应先变暗后变亮,而路端电压(U =E-Ir)应先增大后减小,B、D正确,C错误.当R外=r时,P出最大,因不知R外与r的大小关系,故无法判断P出的变化情况,A错误.8.如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3是固定电阻,R 4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R 4且电路稳定时,则与无光照射时比较(BD)A .电容器C 的上极板带正电B .电容器C 的下极板带正电C .通过R 4的电流变小,电源的路端电压增大D .通过R 4的电流变大,电源提供的总功率变大【解析】当开关S 闭合且没有光照射时,电容器上、下极板间的电势相等,电势差为零,用强光照射R 4时,R 4电阻变小,电路的总电阻变小,干路中的电流变大,路端电压变小,C 错误;电源提供的总功率P =EI ,可知,总功率变大,D 正确;R 4电阻变小,R 3、R 4的分压比发生变化,R 3两端的电压变大,上极板的电势降低较大,结果电容器下极板的电势高于上极板的电势,下极板带正电,A 错误,B 正确.9.分别将阻值不同的电阻接到两个相同的电源两端,如图所示,已知R 1>R 2,在通过两电阻相同电荷量的过程中,则(BD)A .电路甲中电源内阻产生热量多B .电路甲中外电路产生的热量多C .电路甲中电源做功多D .电路甲中电源的效率高【解析】两电路中电源完全相同,即电动势E 与内阻r 相同,电阻R 1>R 2,根据闭合电路欧姆定律I =E R +r,得出I 1<I 2,而I 1t 1=I 2t 2,可知电源内阻产生电热较多的是电路乙,故A 错误;由公式W =qE 可知,通过的电荷量q 和电动势E 都相同,所以两电源做功相等,故C 错误;两电源做功相等,整个电路产生的电热相等,而电路甲电源内阻产生的电热小于电路乙电源内阻产生的电热,所以电路甲中外电路产生的电热大于电路乙中外电路产生的电热,而外电路产生的电热就是电阻R 上产生的电热,电源效率较高的是电路甲,故B 、D 正确.10.用标有“6 V 3 W ”的灯泡L 1、“6 V 6 W ”的灯泡L 2与理想电压表和理想电流表连接成如图1所示的实验电路,其中电源电动势E =9 V .图2是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线.当其中一个灯泡正常发光时(CD)A .电流表的示数为1 AB .电压表的示数约为6 VC .电路输出功率为4 WD .电源内阻为2 Ω【解析】由题可知,若L 1正常发光,I 1=P U =36 A =0.5 A ,若L 2正常发光,I 2=P 2U 2=66 A =1 A ,两个小灯泡串联,只有一个灯泡正常发光,则为L 1正常发光.电流表示数为0.5 A ,故A 项错误.电压表测量灯泡L 2的电压,由图乙可知,曲线A 对应灯泡L 2,当电流为0.5 A 时,此时电压为2 V ,所以电压表示数为2 V ,故B 项错误.电路输出功率为P 输=U 1I +U 2I =4 W ,故C 项正确.电源内阻为r =E -U 1-U 2I=2 Ω,故D 项正确.二、实验题(本大题共4个小题,共32分)11.(8分)在一次课外实践活动中,某课题研究小组收集到电子产品中的一些旧电池及从废旧收音机上拆下来的电容、电阻、电感线圈等电子元件.现从这些材料中选取两待测元件,一是电阻R 0(约为2 k Ω),一是手机中常用的锂电池(电动势E 标称值为3.7 V ,允许最大放电电流500 mA).在操作台上还准备了如下实验器材:A .电压表(量程为0~3~15 V ,电阻R V 约为0~15~75 k Ω)B .电流表A 1(量程为0~100 mA ,内阻不计)C .电流表A 2(量程为0~2 mA ,内阻不计)D .滑动变阻器R 1(0~2 k Ω,额定电流0.01 A)E .滑动变阻器R 2(0~10 k Ω,额定电流0.6 A)F .电阻箱R(0~999.9 Ω)G .开关一只,导线若干(1)为了测定电阻R 0的阻值,小组成员设计了如图甲所示的电路,所选器材均标在图上,其器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?答:__用A 2替换A 1__.(2)当滑片移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,此时R 0的电压测量值为__2.40__ V.(3)如果在实际过程中,发现滑动变阻器、电压表已损坏,请你用余下的器材测量电池的电动势E 和内阻r.①请你在图丙所示的方框内画出实验电路图(标明所用器材符号) __见解析图__②该项实验小组的同学在实验中取得多组数据,然后作出图丁所示的图象,则电源的电动势E =__3.5__ V ,内电阻r =__7__ Ω.【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律,当滑动变阻器短路时,电流为:I =E R 0+r = 3.7r +2 000<0.00185 A =1.85 mA ,故用电流表A 1量程太大,读数不准确,用A 2替换A 1.(2)根据图乙可知,电压测量值为:U =2.40 V.(3)①发现滑动变阻器、电压表已损坏,则用电阻箱和A 1串联接入电源,测量电池的电动势E 和内阻r ,如图所示:②根据闭合电路欧姆定律,电流的表达式为:I =Er +R ,则R =E·1I-r ,结合图象可以得到:r =7 Ω,E =3.5 V.12.(8分)某实验小组利用以下实验器材通过实验描绘热敏电阻的伏安特性曲线. 电动势为6 V 的直流电源,内阻约0.5 Ω量程为0~6 V 的电压表,内阻R V 约10 k Ω; 量程为0~0.5 A 的电流表,内阻R A =4.0 Ω;阻值范围为0~99.9 Ω的电阻箱R ; 热敏电阻R T ; 开关和导线若干.(1)下图为实验得到的热敏电阻的伏安特性曲线,在虚线框内画出实验所用的电路图;(2)若该实验小组记录实验数据时,电压表示数用U 表示、电流表的示数用I 表示,电阻箱的阻值用R 表示,则实验中电源的输出功率P 可表示为__IU +I 2(R +R A )__;(用U 、I 、R 和R A 表示)(3)若该小组连续进行两次重复实验,结果得到两条伏安特性曲线①和②,则造成两条曲线不重合的原因是:__第二次的温度比第一次的高,热敏电阻的阻值变大__.在曲线①中当电流为0.40 A 时,热敏电阻的阻值为__3.0(2.9~3.1均可)__ Ω.(结果保留两位有效数字)【解析】(2)电源的输出功率等于热敏电阻消耗的功率与电流表以及电阻箱消耗的功率之和,即P =IU +I 2(R +R A ).(3)不重合的原因是:二次的温度比第一次的高,热敏电阻的阻值变大,从图中可知当电流为0.4 A 时,对应的电压为1.2 V ,故热敏电阻为R =1.20.4Ω=3.0 Ω.13.(8分)某实验小组用如图甲所示的电路来测量定值电阻R 0及电源电动势和内阻.图甲(1)根据图甲电路,将图乙所示的实物图连线补充完整.图乙(2)实验时用U 1、U 2、I 分别表示电表V 1、V 2、A 的读数,定值电阻R 0的计算表达式是:R 0=__U 1-U 2I __(用测得的物理量表示),若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得R 0的值__大于__(填“大于”“等于”或“小于”)实际值.(3)将滑动变阻器的滑片P 移动不同位置时,记录了U 1、U 2、I 的一系列值.实验小组在同一坐标上分别作出U 1-I 、U 2-I 图线,则所作的图线斜率绝对值较小的是__U 1-I__图线(填“U 1-I ”或“U 2-I ”).若用该图线来求电源电动势E 和内阻r ,而电表V 2的内阻极大,则引起系统误差的主要原因是__电压表V 1分流__.【解析】(2)定值电阻R 0两端电压为U =U 1-U 2,由欧姆定律可得定值电阻R 0计算表达式为:R 0=U 1-U 2I .由于电压表的分流,定值电阻中的实际电流大于电流表读数,所以测量值大于真实值.(3)U 1-I 图线为电源的伏安特性曲线,其斜率绝对值表示电源内阻;U 2-I 图线为把定值电阻视为电源内阻一部分的等效电源的伏安特性曲线,其斜率绝对值表示电源内阻与定值电阻之和;所以所作图线斜率绝对值较小的是U 1-I 图线.若用该图线来求电源的电动势和内阻,则引起实验系统误差的主要原因是电压表V 1分流.14.(8分)若一多用电表的简化电路图如图甲所示.已知表头内阻为400 Ω,满偏电流为2 mA ;电池E =1.5 V ,E ′=9 V.(1)若R 1=1 Ω,R 2=99 Ω,当选择开关置于1时,多用电表测量的是__电流__(填“电流”“电压”或“电阻”).其测量的最大值(量程)为__1__A__.(2)在(1)的条件下,若R 5=0.92×103 Ω,当选择开关置于5时,多用电表测量的是__电压__(填“电流”“电压”或“电阻”),其测量的最大值(量程)为__10__V__.(3)当选择开关置于3时,多用电表测量的是__电阻__(填“电流”“电压”或“电阻”).【解析】(1)当选择开关置于1时,表头与R 2串联,再与R 1并联,多用电表测量的是电流.设测量的最大值(量程)为I ,则由(400 Ω+99 Ω)×2×10-3 A =(I -2×10-3 A)×1 Ω,解得I =1 A .(2)表头满偏时,两端电压U 0=400×2×10-3 V =0.8 V ,当选择开关置于5时,表头串联R 5,多用电表测量的是电压.流过串联电阻的最大电流为I 1=(2×10-3+400100×2×10-3) A =1×10-2 A ,测量的最大值(量程)为U =I 1R 5+U 0=10 V .(3)当选择开关置于3时,表头与电池相连,多用电表测量的电阻.三、计算题(本大题共3个小题,共28分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)15.(8分)如图所示,已知电源电动势E =20 V ,内阻r =1 Ω,当接入固定电阻R =4 Ω时,电路中标有“3 V 6 W ”的灯泡L 和内阻R D =0.5 Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作.试求:(1)电路中的电流大小; (2)电动机的额定电压; (3)电动机的输出功率.【解析】(1)灯泡L 正常发光,电路中的电流为I =P L U L =63A =2 A (2)由闭合电路欧姆定律可求得,电动机的额定电压为U D =E -I(r +R)-U L =[20-2×(1+4)-3] V =7 V (3)电动机的总功率为P 总=IU D =2×7 W =14 W 电动机的热功率为P 热=I 2R D =22×0.5 W =2 W所以电动机的输出功率为P 出=P 总-P 热=(14-2) W =12 W.16.(8分)三只灯泡L 1、L 2和L 3的额定电压分别为1.5 V 、1.5 V 和2.5 V ,它们的额定电流都为0.3 A .若将它们连接成图甲、图乙所示电路,且灯泡都正常发光.(1)试求图甲电路的总电流和电阻R2消耗的电功率;(2)分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更节能.【解析】(1)由题意,在图甲电路中:电路的总电流I总=IL1+IL2+IL3=0.9 AU路端=E-I总r=2.55 VUR2=U路端-UL3=0.05 VIR2=I总=0.9 A电阻R2的消耗功率PR2=IR2UR2=0.045 W(2)图甲电源提供的电功率P总=I总E=0.9×3 W=2.7 W图乙电源提供的电功率P总′=I总′E′=0.3×6 W=1.8 W由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而P总′<P总所以,图乙电路比图甲电路节能.17.(12分)在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开关S接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当开关S接b时,电压表示数为4.5 V,试求:(1)开关S接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;(2)电源的电动势和内阻;(3)当开关S接c时,通过R2的电流.【解析】(1)S接a时,R1被短路,外电阻为R2,根据电功率公式可得通过电源的电流I1=PR2=44A=1 A.电源两端电压U1=I1R2=4 V.(2)S接a时,有E=U1+I1r=4+r.S接b时,R1和R2串联,R外=R1+R2=6 Ω,通过电源的电流I2=U2R外=0.75 A,则E=U2+I2r=4.5+0.75r.联立可得E=6 V,r=2 Ω.(3)当S接c时,R总=R1+r+R23=6 Ω,总电流I3=ER总=1 A,通过R2的电流I′=错误!I3=0.5 A.。
姓名,年级:时间:第40讲电路的基本概念和规律(二) 考点一串、并联电路闭合电路欧姆定律一、串、并联电路的特点1.特点对比2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻错误!大于其中任一部分电路的总电阻。
(2)并联电路的总电阻错误!小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻。
(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总是错误!等于各个电阻耗电功率之和.(4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻错误!变大。
二、闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成□,08正比,跟内、外电路的电阻之和成错误!反比.3.路端电压与外电阻的关系(1)负载R增大→I减小→U内减小→U外增大外电路断路时(R=∞),I=0,U外=E。
(2)负载R减小→I增大→U内增大→U外减小外电路短路时(R=0),I=Er,U内=E。
4.U.I关系图:由U=E-Ir可知,路端电压随着电路中电流的增大而□,12减小;U。
I关系图线如图所示。
(1)当电路断路即I=0时,纵轴的截距为错误!电动势E.(2)当外电路电压为U=0时,横轴的截距为短路电流I m=错误!错误!。
(3)图线的斜率的绝对值为电源的错误!内阻r.1.[教材母题] (人教版选修3-1 P63·T3)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。
求这块电池板的内阻。
[变式子题] 卫星在太空中可以利用太阳电池板供电。
若一太阳电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA,将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( )A.0.10 V B.0。
20 VC.0.30 V D.0。
40 V答案D解析电源没有接入外电路时,路端电压值等于电源电动势,所以电动势E=800 mV.由闭合电路欧姆定律得,短路电流I短=错误!,所以电源内阻r=错误!=错误!Ω=20 Ω。
专题九恒定电流考点1电路的基本概念和规律1.[多选]如图所示为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是 ()A.该电池的容量为500 mA·h,表示电池储存能量的多少,mA·h为能量单位B.该电池的电动势为3.6 VC.该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD.若电池以10 mA的电流工作,可用50小时2.[2017湖北武汉调研]在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场.导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动,然后与做热运动的阳离子碰撞而减速,如此往复……所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动.已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比,即f=kv(k是常数),则该导体的电阻应该等于()A.B.C.D.3.在有电源的电路中,下列有关导线内部的电场强度的说法正确的是 ()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,所以导线内部的电场不是稳定的C.因为导线处于电源的电场中,所以导线内部的场强处处为零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,导体内的电荷处于平衡状态,电荷分布是稳定的,电场也是稳定的4.在如图所示的闪光灯的电路中,电源的电动势为E,电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时,闪光灯才有电流通过并发光.正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定()A.电源的电动势E一定小于击穿电压UB.电容器所带的最大电荷量一定为CEC.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大D.在一个闪光周期内,通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等5.[2017安徽模拟]安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流.设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度I和方向分别为()A.顺时针B.顺时针C.逆时针D.逆时针6.[2018广东揭阳检测]如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是 ()A.电阻A的阻值随电流的增大而减小,电阻B的阻值不变B.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻BC.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻BD.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B7.[2017黑龙江检测][多选]如图所示的电路,下列说法中正确的是()A.当开关K闭合后,电路处于短路状态B.当开关K闭合后,两个电流表的示数不同C.当开关K闭合后,电流表A2的示数大于电流表A1的示数D.电压表测量的电压是R1、R2两端的电压之和8.如图所示,电源的电动势为 30 V,内阻为1 Ω,与一个标有“6 V12 W”的电灯和一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联.开关闭合后,电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为()A.36 WB.44 WC.48 WD.60 W9.如图所示的部分电路中,已知I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,则通过电流表的电流大小和方向分别是()A.0.5 A 向右B.0.5 A 向左C.1 A 向右D.1 A 向左10.[2017河北石家庄模拟][多选]标有“6 V 3 W”、“6 V 6 W”的两灯泡L1、L2的伏安特性曲线如图甲所示.现将两灯泡与理想电压表和理想电流表连接成如图乙所示的电路,其中电源电动势E=9 V.闭合开关,其中一个灯泡正常发光,下列说法正确的是( )A.电压表的示数为6 VB.电流表的示数为0.5 AC.电源内阻为2 ΩD.电源输出功率为6 W11.[2017河北衡水检测]如图所示,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2倍;c与a的横截面积相等,长度是a的2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,下列说法中正确的是()A.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12.[多选]阻值较大的电阻R1、R2串联后,接入电压U恒定的电路,如图所示.现用同一电压表分别测量R1、R2的电压,测量值分别为U1和U2,则()A.U1+U2=UB.U1+U2<UC.=D.≠13.一个电压表由表头G与电阻R串联而成,如图所示.若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列措施可以加以改进的是 ()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14.[多选]如图所示,将一个已改装的电流表接入电路中进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些.如果表头G的I g是准确的,出现的误差可能是下述原因引起的是()A.R g的测量值比真实值偏大B.R g的测量值比真实值偏小C.所并联的R并比R'并=计算出的R'并偏小D.所并联的R并比R'并=计算出的R'并偏大15.[多选]用伏安法测未知电阻R x时,若不知道R x的阻值,为了选择正确的电路接法以减小误差,可将电路按如图所示连接,只空出电压表的一个接头S,然后将S分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,那么 ()A.若电流表示数有显著变化,S应接aB.若电流表示数有显著变化,S应接bC.若电压表示数有显著变化,S应接aD.若电压表示数有显著变化,S应接b16.[2017辽宁沈阳模拟][多选]在如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列判断正确的是()A.不变,不变B.变大,变大C.变大,不变D.变大,不变考点2闭合电路欧姆定律17.[2017河北邯郸一中模拟][多选]如图所示,一直流电动机与阻值R=9 Ω的电阻串联在电源上,电源的电动势E=30 V,内阻r=1 Ω,闭合开关,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈的电阻R M=1 Ω,则下列说法中正确的是()A.通过电动机的电流为10 AB.电动机的输入功率为20 WC.电源的输出功率为4 WD.电动机的输出功率为16 W18.[2018辽宁大连检测][多选]如图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()A.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 Ω19.如图所示,直线AC为某一直流电源的总功率P总随电流I的变化图象,抛物线BC为同一直流电源的内部热功率P内随电流I的变化图象.若A、B点对应的横坐标为2 A,那么线段AB 表示的功率及I=2 A时对应的外电阻分别是()A.2 W 0.5 ΩB.4 W 2 ΩC.2 W 2 ΩD.6 W 2 Ω20.[2017辽宁三校第三次调研][多选]如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2的阻值未知,电压表和电流表均为理想电表,R3为一滑动变阻器,当其滑片P滑至最左端时,测得电压表和电流表的示数分别为U1=16 V,I1=0.2 A,滑片P滑至最右端时,电压表和电流表的示数分别为U2=4 V,I2=0.8 A,则由此可推算出()A.该电源的电动势为16 V,内阻为20 ΩB.定值电阻R2的阻值为10 ΩC.滑动变阻器的最大阻值为300 ΩD.电源在该电路中的最大输出功率为5 W21.[2018河北保定模拟][多选]如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,下列说法中正确的是 ()A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C.电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大D.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小22.[多选]在如图所示电路中,电源电动势E和内阻r均为定值,当外电路电阻R发生变化时,回路电流I、路端电压U、内电压U'都将随之发生变化.下列图象能正确表示其变化规律的是()23.[多选]在电学探究实验课中,某组同学在实验室利用如图甲所示的电路图连接好电路,并用于测定定值电阻R0、电源的电动势E和内阻r.调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一个同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.根据所得数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线.则有()A.图象中的图线b是电压表V1的测量值所对应的图线B.由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E=1.50 V,r=1.0 ΩC.图象中两直线的交点表示定值电阻R0上消耗的功率为0.75 WD.由图象中两直线的交点可知此时对应的滑动变阻器电阻R=024. [2017山东潍坊检测][多选]某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则下列说法中正确的是()A.图线b表示输出功率P R随电流I变化的关系B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系P A=P B+P CD.两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2,纵坐标之比一定为1∶4考点3实验:测定金属的电阻率25.用最小刻度为毫米的钢卷尺测量一根长约1 m的物体长度,测得结果的有效数字的位数可能是()A.2位B.3位C.6位D.5位26.螺旋测微器的精密螺纹的螺距为0.5 mm,可动刻度分成50等份,可动刻度每转过一等份,测微螺杆前进或后退的长度为m;可动刻度每转过一周,测微螺杆前进或后退的长度为n.则应有()A.m=0.05 mm,n=0.5 mmB.m=0.01 mm,n=0.1 mmC.m=0.01 mm,n=0.5 mmD.m=0.01 mm,n=0.05 mm27.某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d,示数如图所示.由图可读出l= cm,d= mm.28.[2013山东高考,21(1),5分]图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的(填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为mm.29.[2013安徽高考,21(2),4分]在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为mm,合金丝的直径为mm.30.[2013北京高考,21,18分]某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω 的电阻R x的阻值.(1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流 2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:A.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω )C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ )D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ )为减小测量误差,在实验中,电流表应选用,电压表应选用(选填器材前的字母);实验电路应采用图1中的(选填“甲”或“乙”).图1图2(2)图2是测量R x的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图2中实物间的连线.(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图3所示,可得该电阻的测量值R x== Ω(保留两位有效数字).图3(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是.(选填选项前的字母)A.电流表测量值小于流经R x的电流值B.电流表测量值大于流经R x的电流值C.电压表测量值小于R x两端的电压值D.电压表测量值大于R x两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增大,被测电阻R x两端的电压U也随之增大,下列反映U-x关系的示意图中正确的是.31.[2017湖北黄冈质检]某同学用如图(a)所示的实验电路来测量未知电阻R x的阻值.将电阻箱接入a、b之间,闭合开关S,适当调节滑动变阻器R'后保持滑片位置不变,改变电阻箱的阻值R,得到多组电压表的示数U与R的数据,绘出的U-R图象如图(b)所示.图(a) 图(b) 图(c)(1)请用笔画线代替导线,根据电路图在图(c)中画出缺少的两根导线.(2)用待测电阻R x替换电阻箱,读得电压表示数为5.0 V,利用图(b)中的U-R图象可得R x= Ω.(保留两位有效数字)(3)使用较长时间后,电源的电动势可认为不变,但其内阻增大,若仍使用该装置和图(b)中的U-R图象来测定某一电阻,则测定结果将(选填“偏大”“偏小”或“不变”).若仍想使用该电路和图(b)中测绘出的U-R图象测量电阻,则需对电路进行简单修正:将电阻箱的阻值调到10 Ω,并接入a、b之间,调整滑动变阻器滑片的位置,使电压表示数为V,之后保持滑动变阻器阻值不变,即可用原来的方法继续测量电阻.32.[2014山东高考,22,10分]实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R x,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 Ω;电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω;定值电阻:R0=3 Ω;电源:电动势6 V,内阻可不计;开关、导线若干.回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至端(填“a”或“b”).(2)在图乙所示的实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.图甲图乙图丙(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图丙所示,读数为V.(4)导线实际长度为m(保留2位有效数字).33.[2018四川五校联考]为了测量某种材料制成的电阻丝R x的电阻率,提供的器材有:A.电流表A(量程I A=600 mA,内阻R A=4.80 Ω)B.电阻箱R0(0~99.99 Ω)C.电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ)D.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω)E.电池组E(电动势约3 V,内阻很小)F.一个开关S和若干导线G.螺旋测微器,毫米刻度尺(1)现用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,则应该改用挡(选填“×1”或“×100”),进行一系列正确操作后再测量,指针位置如图甲所示,则电阻丝的阻值约为Ω.图甲图乙(2)把电流表A与电阻箱并联后改装成量程为3 A的新电流表,则电阻箱的阻值应调为R0= Ω.(结果保留三位有效数字)(3)用改装后的新电流表和实验器材设计出如图乙所示的电路图,用来测量电阻丝R x的阻值.(4)测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为d,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电压表V的示数为U,电流表A的示数为I,请用已知量和测量量的字母符号,写出电阻率的表达式ρ=.考点4实验:描绘小电珠的伏安特性曲线34.在描绘小灯泡的伏安特性曲线时,采用如图所示电路.实验中发现移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变化而电压表的指针不动,下列原因可能的是()A.灯泡中灯丝已烧断B.滑片接触不良C.灯泡内部短路D.滑动变阻器A端接线不良35.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后( )A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍B.L1的电阻为7.5 ΩC.L1消耗的电功率为0.75 WD.L2消耗的电功率为0.375 W36.[2016天津高考,9(3),5分]某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)电源E(E=6 V,内阻不计)(1)请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.(2)该同学描绘出的I-U图象应是下图中的.考点5实验:测定电源的电动势和内阻37.[2014北京高考,21,18分]利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.(1)应该选择的实验电路是图1中的(选填“甲”或“乙”).图1(2)现有电流表(0~0.6 A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(0~15 V)B.电压表(0~3 V)C.滑动变阻器(0~50 Ω)D.滑动变阻器(0~500 Ω)实验中电压表应选用;滑动变阻器应选用.(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线.序号 1 2 3 4 5 6电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10电流I(A) 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480图2(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω.(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化.下列示意图中正确反映P-U关系的是A B C D考点6实验:练习使用多用电表38.[多选]欧姆表是由表头、干电池和调零电阻串联而成的,有关欧姆表的使用和连接,下列正确的叙述是( )A.测电阻前要使红、黑表笔相接,调节欧姆调零旋钮,使表头的指针指零B.红表笔与表内电池正极相连接,黑表笔与表内电池负极相连接C.红表笔与表内电池负极相连接,黑表笔与表内电池正极相连接D.测电阻时,表针偏转角度越大,待测电阻阻值越大39.[多选]关于多用电表面板上的刻度线,下列说法中正确的是( )A.电阻刻度线是不均匀的B.直流电流、电压刻度线都是均匀的C.选择欧姆挡的不同倍率挡时,中值电阻相同D.电阻刻度线上的零欧刻度与直流电流刻度线上最大刻度相对应40.多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.(1)图甲是一个多用电表的内部电路图,在进行电阻测量时,应将S拨到或位置;在进行电压测量时,应将S拨到或位置.(2)使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图乙中a、b所示.若选择开关处在“×10”的欧姆挡时指针位于a,则被测电阻的阻值是Ω;若选择开关处在直流电压2.5 V挡时位于b,则被测电压是V.41.(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约几十千欧的电阻R x,以下给出的是可能的实验操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮.把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上.a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度,断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出R x的阻值后,断开两表笔c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 kd.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔.根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为Ω.(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是.A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零42.[2017湖南长沙长郡中学摸底]电流表G1的量程为0~5 mA,内阻r=290 Ω,把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流、电压和电阻的测量都各有两个量程.当开关S接到1或2位置时为电流挡,其中小量程为0~10 mA,大量程为0~100 mA.(1)关于此多用电表,下列说法不正确的是.A.开关S接到位置4时是欧姆表B.开关S接到位置6时是电压表C.开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大D.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔(2)开关S接位置(填“1”或“2”)时是电流挡的小量程,图中电阻R5=Ω,R6=Ω.(3)已知图中的电源E'的电动势为9 V,当把开关S接到位置4,短接A、B进行欧姆调零后,此欧姆挡内阻为kΩ,现用该挡测一未知电阻阻值,指针偏转到电流表G1满刻度的处,则该电阻的阻值为kΩ.答案1.BD电池上的3.6 V表示电池的电动势,500 mA·h表示电池的容量,可以由电池容量计算电池在一定放电电流下使用的时间,由500 mA·h=t×10 mA得,t=50 h.电池的容量表示电池工作时能移动的电荷量的多少,mA·h是电荷量单位,故A、C错误,B、D正确.2.B电子定向移动,由平衡条件,有kv=e,则U=,导体中的电流I=neSv,电阻R==,选项B正确.3.D 导线内部电场是由电源形成的电场和导线内部电荷产生的电场的合电场,A项错误;静电平衡时导体外部场强不为零,与导线内部电场无直接关系,B项错误;导线内部场强沿导线方向,不为零,C项错误;导线内的平衡是一种动态平衡,从宏观上看是稳定的,D项正确.4.D因为电源电动势E大于或等于击穿电压U,故电容器所带的最大电荷量可能为CE,也可能小于CE,故A、B错误.因为闪光灯正常工作时有两个过程:一个是熄灭时处于断路状态,此时电容器充电,两极板间电压增大,直到最大值U;另一个是闪光灯电压达到U时开始闪光,电路导通后电容器开始放电,故D正确,C错误.5.C电子带负电,负电荷的定向移动方向是形成电流方向的反方向,因电子绕核顺时针方向运动,故电流方向为逆时针方向,选项A、B错误;由匀速圆周运动的周期公式和电流的定义,可得I===,选项C正确,D错误.6.B由题图可知,电阻A图线的斜率越来越大,故电阻A的阻值随电流的增大而增大,电阻B 的阻值不变,选项A错误;两图线的交点处,电流和电压均相同,由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,选项B正确,C、D错误.7.BC由题中电路结构可知,R1、R2组成并联电路,开关闭合后电路不会处于短路状态,选项A 错误;电流表A1测的是流过R2的电流,电流表A2测的是电路中的干路电流,干路电流大于支路电流,选项B、C正确;电压表测的是并联电路部分两端的电压,由并联电路的特点可知,选项D错误.8.A电路中的电灯正常发光,说明电路中电流为I==2 A,电灯两端电压为6 V,电源内阻分担的电压为2 V,电动机两端电压为U机=E-U L-U r=22 V,电动机输入功率P入=U机I=22×2 W=44 W,电动机绕线电阻的发热功率P热=I2R=8 W,故电动机输出的机械功率为P出=P入-P热=36 W,选项A正确.9.A对于稳恒电路中的某一节点,流入的电流总和一定等于流出的电流总和.对于节点c,已知流入的电流I=3 A,流出的电流I1=2 A,则还有1 A的电流要流出节点c,由此可知经过R2的电流I2=1 A,方向向右.根据欧姆定律,U1=I1R1=20 V,U2=I2R2=5 V,两点间的电压等于该两点间的电势之差,则U1=φc-φa,U2=φc-φb,两式相减可得φb-φa=15 V,即b点的电势比a点的高15 V,则通过R3的电流I3==0.5 A,方向向上.对于节点b,流入的电流I2=1 A,流出的电流I3=0.5 A,则还有0.5 A的电流流出b点,因此可判断流过电流表的电流为0.5 A,向右.选项A正确.10.BC由题意可知,灯泡L1的额定电流为I1== A=0.5 A,灯泡L2的额定电流为I2== A=1 A,当电路接通后,灯泡L1与灯泡L2串联,额定电流较小的灯泡L1正常发光,则电流表的示数为0.5 A,B正确;由伏安特性曲线可知,此时灯泡L2两端的电压为U'2=2 V,则电压表的示数为2 V,A错误;由闭合电路的欧姆定律E=U1+U'2+I1r,代入数据可解得r=2 Ω,C正确;此时灯泡L2消耗的功率为P'2=U'2I1=2×0.5 W=1 W,则电源的输出功率为P=P1+P'2=3 W+1 W=4 W,D错误.11.C设a的长度为L,横截面积为S,因为R=,而R=ρ,所以=,即=1,故ρb=2ρa;同理,==,即=,故ρa=ρc,由上述可知ρb=2ρc,C正确.12.BC当把电压表分别与R1、R2并联后,就等于给R1、R2并联上一个电阻R V,使得电压表所测的电压U1、U2是并联电阻的电压.电压表与R1并联后,变成R并与R2串联,有U1=U=U=U.同理,有U2=U.可知=,U1+U2<U.故B、C正确.13.D电压表的读数总比准确值稍小,说明在电压表两端所加电压一定的情况下,电压表所在支路中的电流总是偏小.校准的方法是适当减小电压表的内阻.而表头的内阻R g是确定的,所以只有适当减小分压电阻R.在R上串联电阻是不行的.并联一个电阻时,由于并联电路的总电阻比任何一个支路上的电阻都小,可见不能并联比R小得多的电阻,否则分压电阻的阻值会改变很多,误差会更大,所以选项D正确.14.AD由电流表改装原理可得I=I g+I g,I偏大,说明R g的真实值比测量值小,故A项正确;或R并比公式R'并=R g计算出的R'并要大,故D项正确.15.BC若S分别接触a、b时,电流表示数变化显著,则说明电压表的分流作用强,即R x是一个大阻值电阻,应选用内接法测量,故选项B正确;若电压表示数变化显著,则说明电流表的分压作用强,即R x是一个小阻值电阻,应选用外接法测量,故选项C正确.。
单元训练金卷·高三·物理(B)卷第九单元注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是( )A.a代表的电阻丝较粗B.b代表的电阻丝较粗C.a代表的电阻丝的阻值小于b代表的电阻丝的阻值D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比2.飞行器在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量。
有一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40 mA。
若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( )A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V3.当电阻两端加上某一稳定电压时,在某段时间内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( )A.3 V,1.8 J B.3 V,3.6 J C.6 V,1.8 J D.6 V,3.6 J4.如图所示为一玩具起重机的电路示意图.电源电动势为6 V,内阻为0.5Ω,电阻R=2.5 Ω,当电动机以0.5 m/s的速度匀速提升一质量为320 g的物体时,标有“3 V 0.6 W”的灯泡恰好正常发光,不计一切摩擦阻力,g取10 m/s2,则电动机的内阻为( )A.1.25 ΩB.3.75 ΩC.5.625 ΩD.1 Ω5.在下图所示的四个电路中,电源内阻不计,两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻值.当分别闭合开关S,将滑动变阻器触头从最左端移至最右端时,能使其中一个灯一直由暗变亮的同时,另一个灯一直由亮变暗,则符合要求的电路是( )6.四盏灯连接如图所示,灯L1、L2标有“110 V 100 W”,灯L3、L4标有“110 V40 W”,当在A、B两点加上220 V电压时,在这四盏灯中实际消耗功率最小和最大的灯泡分别是( )A.L1和L2B.L1和L3C.L3和L4D.L2和L47.如图所示电路中,I为电流表示数,U为电压表示数,P为定值电阻R2消耗的功率,Q为电容器所带的电荷量,W为电源通过电荷量q时电源做的功。
第46讲 电阻测量的常用方法热点概述 电阻测量是高考中的重点和难点,在历年电学实验考查中所占比例非常高,该实验涉及面广,综合性强,对考生创新设计的能力要求较高,本专题除讲述常用的伏安法外,又给出了等效替代法、半偏法、电桥法等思想方法。
热点一 伏安法测电阻(广义)1.伏安法测电阻的原理:部分电路欧姆定律R =UI 。
2.两种控制电路和两种测量电路 (1)两种控制电路图甲是限流式控制电路,图乙是分压式控制电路。
若变阻器阻值较小,一般设计为分压式;若变阻器阻值较大,一般设计为限流式,在二者都可行时,应先考虑限流式。
(2)两种测量电路(3)若电流表或电压表量程不够可以对表进行改装或加保护电阻以防电流太大,下面是电表改装或替代的设计方案。
①内阻已知的电压表相当于小量程的电流表;②内阻已知的电流表则相当于小量程的电压表;③灵敏电流计串大电阻改装成电压表;④灵敏电流计并小电阻改装成电流表;⑤电阻箱与电流表串联相当于电压表;⑥电阻箱与电压表并联相当于电流表;⑦内阻较小的电源串联定值电阻相当于内阻较大的电源。
[例1]用伏安法测定一个待测电阻R x的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材:电池组E:电动势3 V,内阻不计;电流表A1:量程0~15 mA,内阻约为100 Ω;电流表A2:量程0~300 μA,内阻为1000 Ω;滑动变阻器R1:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A;电阻箱R2:阻值范围0~9999 Ω,额定电流1 A;开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量R x的阻值,请回答下列问题:(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到________ Ω,这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表。
(2)在图1中画完整测量R x阻值的电路图,并在图中标明器材代号。
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是________ mA,电流表A2的示数是________ μA,测得待测电阻R x的阻值是________。