高考一轮复习物理专用 专题8 恒定电流(含详解)
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专题8 恒定电流1.(15江苏卷)(8分)小明利用如题10-1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻(1)题10-1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请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出U-I图线由图线求得:电动势E=_________V;内阻r=_________________Ω(3)实验时,小明进行了多次测量,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_______________答案:(1)0.44(2)U-I图线见右图 1. 60 (1. 58 ~ 1. 62 都算对) 1.2(1.18 ~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.解析:本题做图象时,纵轴的标度要注意,一是初始点不为0而是1.0,二是每5个小格为0.1而不是10个小格,否则,不是图象画不全就是延长线到图象外才与纵轴相交.平常做作业,学生常常认为作图象不要做,考试时就会了,本题图象说明,平常做作业,做图象题也要做,否则,考试时画不好.2.(15江苏卷)做磁共振检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0cm ,线圈导线的横截面积A=20.80cm ,电阻率 1.5m ρ=Ω⋅,如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B 在0.3s 内从1.5T 均匀地减小为零,求(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻R ;(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E ;(3)0.3s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q.解析:(1)由电阻定律得Ar R πρ2=,代入数据得Ω⨯=3106R (2)感应电动势tr B E ∆⋅∆=2π,代入数据得V E 2104-⨯= (3) 由焦耳定律t RE Q ∆=2,代入数据得J Q 8108-⨯=3.(15北京卷)如图所示, 其中电流表 A 的量程为 0.6A , 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 1/2;R2 的阻值等于电流表内阻的2倍, 若用电流表A 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 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04AB .将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02AC .将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06AD .将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01A答案:C解析:当接线柱1 和 2 入电路时,R1 与电流表并联,并联后等效电阻为原来电流表电阻1/3,量程扩大为原来的 3 倍,每个小格表示的电流应该是 0.06A.A 、B 选项错误;当接线柱 1 和 3 连入电路时,R1 与电流表并联再整体与R2 串联,但串联电阻对电流表量程无影响,每个小格表示的电流仍然是0.06A ,故选项 C 正确.4.(15北京卷)(20 分)真空中放置的平行金属板可以作为光电转换装置,如图所示,光照前两板都不带电.以光照射A 板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出. 假设所有逸出的电子都垂直于A 板向B 板运动, 忽略电子之间的相互作用.保持光照条件不变 ,a 和 b 为接线柱. 已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N ,电子逸出 时的最大动能为 Ekm ,元电荷为 e.( 1 ) 求 A 板和 B 板之间的最大电势差 ,以及将 a 、b 短接时回路中的电流 I 短 ( 2 ) 图示装置可看作直流电源,求其电动势 E 和内阻 r.( 3 ) 在a 和b 之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为 U ,外电阻上的消耗电功率设为 P ; 单位时间内到达 B 板的电子,在从A 板运动到 B 板的过程中损失的动能之和设为 ΔEK .请推导证明: P = ΔEK .( 注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明 ) 解析:(1) A 板中逸出的电子累积在 B 板上,在 A 、B 两板间形成由 A 指向 B 的电场.从 A 板后续逸出的电子在向 B 板运动的过程中会受到电场力的阻碍作用而做减速运动.AB 间电压最大值时,从 A 板逸出的最大动能的电子到 B 板时动能恰好为零.根据动能定理 k m m E eU = ① e E U k mm =若将 a 、b 短接,则两板间电势差为零,从 A 板逸出的电子均能完整通过整个回路,即短路电流Ne t Nte t Q I === ②(2)当外电路断路时,A 、B 两板间电压为该直流电源的电动势.E=Um=e E km③电源内阻r=2k m Ne E I E r ==短 ④证明:设连接外电阻之后,单位时间内到达 B 板的电子个数为/N ,则回路中电流e N t te N t Q I ///===⑤外电阻上消耗的电功率 P=UI ⑥单位时间内到达 B 板的电子,从 A 板运动到 B 板过程中损失的动能之和为eU N E N E /k /k =∆=∆单个总⑦由⑤⑥⑦式可得,P = ΔEK ⑧5.(15福建卷)(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 A③该小组描绘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3V 、内阻为1欧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)答案::见解析;0.44A ;4 2.25解析:实物图如图所示;由图知电流表量程为0.6A ,所以读数为0.44A ;电源内阻为1欧,所以当外电路总电阻等于电源内阻时,消耗电功率最大,此时外电路电压等于内电压等于1.5V ,由图知当小电珠电压等于1.5V 时电流约为0.38A ,此时电阻约为Ω==95.3IU R ,并联后的总电阻为1欧,所以需要4个小电珠,小电珠消耗的总功率约为W R U P 25.215.122===外.6.(15四川卷)(11分)用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值R x .已知电池的电动势约6V ,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有:电流表A 1(量程0~30mA );电流表A 2(量程0~100mA );电压表V (量程0~6V );滑动变阻器R 1(阻值0~5Ω);滑动变阻器R 2(阻值0~300Ω);开关S 一个,导线若干条.某同学的实验过程如下:Ⅰ.设计如图3所示的电路图,正确连接电路.Ⅱ.将R 的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R 的阻值,测出多组U 和I 的值,并记录.以U 为纵轴,I 为横轴,得到如图4所示的图线.Ⅲ.断开开关,将R x 改接在B 、C 之间,A 与B 直接相连,其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤,得到另一条U -I 图线,图线与横轴I 的交点坐标为(I 0,0),与纵轴U 的交点坐标为(0,U 0).回答下列问题:①电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;②由图4的图线,得电源内阻r = Ω;③用I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x = ,代入数值可得R x ;④若电表为理想电表,R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围 ,电压表示数变化范围 .(选填“相同”或“不同”)答案:①A 2 R 2 ②25 ③00I U -r ④相同 不同 解析: 根据题设条件中电池的电动势约为6V ,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧,可估算出电路中的电流为数十毫安,因此电流表应选用A 2,为了电路正常工作,以及方便调节,多测几组数据,滑动变阻器应选用R 2.②根据图3电路结构可知,电压表测量了电路的路端电压,电流表测量了电路的总电流,因此图4中,图线斜率绝对值即为电源的内阻,有:r =|k |=|310)2060(5.45.5-⨯--|Ω=25Ω. ③当改接电路后,将待测电阻与电源视为整体,即为一“等效电源”,此时图线的斜率为等效电源的内阻,因此有:r ′=r +R x =|k ′|=0000--I U ,解得:R x =00I U -r④若电表为理想电表,R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间,电路的总电阻可变范围不变,因此电流表的示数变化范围相同,R x 接在B 、C 之间时,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,而R x 接在A 、B 之间时,电压表测量的是滑动变阻器与R x 两端电压的和,由于对应某一滑动变阻器阻值时,电路的电流相同,因此电压表的读数不同,所以电压表示数变化范围也不同.7.(15安徽卷)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m ,电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为A .22mv eLB .e Sn mv 2C .nev ρD .SL ev ρ 答案:C解析:根据电流的微观表达式I nesv =、欧姆定律U I R =、电阻定律L R Sρ=及电势差与电场强度的关系U EL =可得金属棒内的电场强度大小E nev ρ=,故答案为C .8.(15新课标2卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表(量程3V ,内阻约为3000欧),电阻箱R 0(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A ),电源E (电动势6V ,内阻不计),开关两个,导线若干(1)虚线框内为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步骤________________________(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R 1v 与内阻的真实值Rv 先比R 1v ________. Rv (添“>”“=”或“<”)主要理由是答案:(1)(2)见解析;(3)>;见解析解析:(1)实验电路如图所示(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表指针满偏,保证滑动变阻器的滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,是电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,即为测得的电压表内阻(3)断开S2,调节电阻箱使电压表呈半偏状态,电压表所在支路的总电阻增大,分得的电压也增大,此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故R V’>R V。
第一部分特点描述恒定电流主要考查以"电路"为核心三部分内容:一是以部分电路欧姆定律为中心,考查直流电路基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路欧姆定律为中心,考查电源作用、闭合电路功率分配和能量转化关系、电路路端电压与电源电动势和内阴天关系;三是以电路中电工仪表使用为中心,考查电学实验中仪器选取、电表读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题、尤其是电学知识联系实际问题和探究实验问题是近几年高考考查热点、欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合综合题。
该模块复习重点为:1、掌握电路基本概念,会用欧姆定律、电阻定律、焦耳定律分析问题、2、掌握闭合电路欧姆定律,能够结合串、并联电路特点分析问题,会分析电路动态变化问题、3、掌握各种电学仪器使用、电学各实验方法和原理,能够设计电路、连接电路、分析电路故障,能够用表格、图象等分析实验数据、第二部分知识背一背一、电流1.电流形成条件:(1)导体中有能够自由移动电荷;(2)导体两端存在持续电压.2.电流方向:与正电荷定向移动方向相同,与负电荷定向移动方向相反. 电流虽然有方向,但它是标量. 3.电流(1)定义式:I =qt、(2)微观表达式:I =nqvS ,式中n 为导体单位体积内自由电荷数,q 是自由电荷电荷量,v 是自由电荷定向移动速率,S 为导体横截面积. (3)单位:安培(安),符号是A,1 A =1 C/s 、 二、电阻定律1.电阻定律:R =ρl S ,电阻定义式:R =UI、2.电阻率(1)物理意义:反映导体导电性能物理量,是导体材料本身属性. (2)电阻率与温度关系①金属电阻率随温度升高而增大; ②半导体电阻率随温度升高而减小;③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料电阻率突然减小为零成为超导体. 三、欧姆定律(1)内容:导体中电流I 跟导体两端电压U 成正比,跟导体电阻R 成反比.(2)公式:I =U R、(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路.(4)导体伏安特性曲线:用横坐标轴表示电压U ,纵坐标轴表示电流I ,画出I U 关系图线.①线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点直线电学元件,适用于欧姆定律.②非线性元件:伏安特性曲线是曲线电学元件,不适用填适用、不适用)于欧姆定律.四、电功、电热、电功率 1.电功(1)定义:导体中恒定电场对自由电荷静电力做功. (2)公式:W =qU =IU t 适用于任何电路). (3)电流做功实质:电能转化成其他形式能过程. 2.电功率(1)定义:单位时间内电流做功,表示电流做功快慢. (2)公式:P =W /t =IU 适用于任何电路). 3.焦耳定律(1)电热:电流流过一段导体时产生热量. (2)计算式:Q =I 2Rt 、 4.热功率(1)定义:单位时间内发热量.(2)表达式:P =Q t=I 2R五、串、并联电路特点 1.电阻串联电流:I =I 1=I 2=…=I n ,电压:U =U 1+U 2+…+U n ,电阻:R =R 1+R 2+…+R n ;电压分配:U 1U 2=R 1R 2,U n U =R n R ,功率分配:P 1P 2=R 1R 2,P n P =R nR。
2014年高考物理一轮速递训练专题八恒定电流(含详解)1. (2013安徽皖南八校联考)如图所示,电池的电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器的滑动片P由a向b滑动的过程中,电流表、电压表的示数变化情况:A.电流表一直减小,电压表一直增大.B.电流表一直增大,电压表一直减小C.电流表先减小后增大,电压表先增大后减小D.电流表先增大后减小电压表先减小后增大答案:C解析:外电路是滑动变阻器两部分并联,当两部分电阻值相等时,外电阻阻值最大,路端电压达到最大值,干路电流最小,所以当滑动变阻器的滑动片P由a向b滑动的过程中,电流表先减小后增大,电压表先增大后减小,选项C正确。
2.(2013四川自贡一诊)有一种测量人体重的电子秤,其原理如右图中虚线内所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。
设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数式为R =30 -0.02F(F和R的单位分别是N和 )。
下列说法正确是()A.该秤能测量的最大体重是1400 NB.该秤能测量的最大体重是1300 NC.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处2.答案:AC解析:由E=I(r+R)可得R最小值为R=2Ω.由R =30 -0.02F可得F最大值为1400 N,选项A 正确B错误;该秤零刻度线为F=0,R=30Ω,对应电流I=E/(r+30)=0.375A,选项C正确D 错误.3、(2013江苏常州模拟)有一种测量物体重量的电子秤,其电路原理图如图中的虚线所示,主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器)、显示体重的仪表G (实质上是电流表)。
不计踏板的质量,已知电流表的量程为2A,内阻为1Ω,电源电动势为12V,内阻为1Ω,电阻R随压力F变化的函数式为R=30-0.01F(F和R的单位分别为N和Ω)。
物理专题复习八 恒定电流电路欧姆定律 II 不要求解反电动势的 问题电阻定律I 电阻的串联、并联 I 电源的电动势和内阻 II 闭合电路的欧姆定律 II 电功率、焦耳定律I实验八:测定金属的电阻率(同时练习 使用螺旋测微器)要求会正确使用的 仪器主要有:刻度尺 、游标卡尺、螺旋测 微器、电流表、电压表、多用电表、滑动 变阻器、电阻箱等实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线实验十:测定电源的电动势和内阻实验十一:练习使用多用电表知识网络:串、并联电路的特点—电压表和电流表电路基本概念和定律一、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I 大【是有自山移动的电荷,外因是导体两端有电毎差.(2) 电流强度:通过导体横截而的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。
(定义)1二Q/t① 匸Q/t ;假设导体单位体积内冇n 个电子,电子定向移动的速率为”,则I=Nesv.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.在外电路中正 一负,内电路中 负 f 正 ② 单位是:安、亳安、微安lA=10,mA=10、A③ 区分两种速率:电流传导速率(等于光速)和电荷定向移动速率(机械运动速率)。
2. 电阻、电阻定律电源用电器部分电路欧姻定律闭合电路欧娴定律 电功、电功率、焦耳定律电阻定律 —电阻的测量厂> 伏安法 Lf 欧姆表法电路(1)电阻:力口在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。
2:(定义)(比值定义);U-I图线的斜率导体的电阻是由导体木身的性质决定的,与U.I无关.(2)电阻定律:温度一定时导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比。
R=p-(决定)S(3)电阻率:电阻率D是反映材料导电性能的物理最,山材料决定,但受温度的影响.二、部分电路欧姆定律(1)内容: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。
(2)公式:1 =匕R(3)适用范围:适用于金屈导体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件.(4) -------------------------------------------- 图象:匚雖皑伏轴性曲线导体中的电流随随导体两端电压变化图线,叫导体的伏安特性曲线。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!恒 定 电 流一、电荷定向移动形成电流。
1、形成电流的条件:要有自由电荷,导体两端存在电压。
即:自由电荷在电场力的作用下定向移动。
2、电流方向:正电荷定向移动的方向,负电荷定向移动的反方向。
3、电流(I ):单位时间内流过导体横截面积的电荷量。
I=q/t q 表示电荷量,t 表示通电时间I=nqvS n :单位体积内的自由电荷数 q :自由电荷的电荷量v :电荷定向移动的速率(非常小,数量级10—5m/s ) S :导体横截面积国际单位:安培(A ) 1AmA 1mA=103μA 4、电流I 是标量,不是矢量。
二、欧姆定律:1、部分电路欧姆定律:导体中的电流与这段导体的两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。
公式:I=U/R适用条件:金属、电解液、纯电阻,对气态导体、晶体管等不适用。
2、闭合电路的欧姆定律:闭合电路中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。
I=E/(R+r )当外电阻增大,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小,电流增大,路端电压减小。
当电路开路时,根据U=E-Ir ,此时,U=E ;当电路短路时,E=Ir 。
3、电阻(R ):导体对电流阻碍作用的大小。
公式: 。
R 与U 、I 无关,是导体的一种特性Sl R ρ=IU IU R ∆∆==决定导体电阻大小的因素——导体的电阻定律:ρ:导体的电阻率,ρ越大表示导体导电能力越差。
ρ的国际单位:Ω·ml表示导体的长度,S表示导体的横截面积。
相同条件下,温度越高导体的ρ越大。
超导现象:当温度足够低(有的接近于绝对零度),导体的ρ变为零。
半导体:相同条件下,温度越高导体的ρ越小。
三、串、并联电路基本关系式:电流关系电压关系电阻关系n个相同的电阻比例关系串联I=I1=I2U=U1+U2用电器分电压,电阻越大,分压越多。
R=R1+R2R总=nR0相当于增加导体长度总电阻大于分电阻并联I=I1+I2用电器分电流,电阻越大,分流越少。
第八章恒定电流( 附参考答案)第一节基本概念和定律基础知识一、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间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,则I=neSv②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 6③单位是:安、毫安、微安1A=10 mA=10 μA2.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,但受温度的影响.3.半导体与超导体(了解内容)(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,(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, 就可以知道温度的变化.②光敏电阻: 光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制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)超导体超导现象:某些物质在温度降到绝对零度附近时, 电阻率突然降到几乎为零的现象.应用: 超导电磁铁、超导电机等例1.( 2003 ·上海高考物理卷考题)若氢原子的核外电子绕核做半径为r 的匀速圆周运动,则其角速度ω= ;电子绕核的运动可等效为环形电流,则电子运动的等效电流I= .(已知电子的质量为m ,电荷量为e,静电常量用k 表示)例2.如图7-1-16 示,假如考虑温度对电阻率的影响,能较正确反映通过灯泡的电流I 与灯泡两端电压U 关系的图线是图中的()二、部分电路欧姆定律图7-1-161、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。
第一部分名师综述恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一.历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中,似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际,是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.第二部分精选试题1.【浙江省宁波市效实中学2016届高三上学期期中考试物理试题】如图所示电路,电源内阻不能忽略,R1阻值小于变阻器的总电阻, 当滑动变阻器的滑片P停在变阻器的中点时,电压表的示数为U,电流表的示数为I.那么,滑片P由中点向上移动的全过程中A.电压表的示数始终小于UB. 电流表的示数始终大于IC. 电压表的示数先增大后减小D. 电流表的示数先减小后增大 【答案】BC部分电阻记为上R ,下面部分的电阻记为下R ,则电流表的示数即流过R 1的电流值I R R R I 31+='下()上下R R R r R EI ++='213其中3113R R R +=是定值,当滑片P 由中点向上移动的全过程中,上R 不断减小,下R 不断增大,I '不断增大,即电流表的示数不断增大,且始终大于I ,B 正确;D 错误;故选BC. 考点:电路的动态分析.2.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2016届高三上学期期中考试物理试题】在如图甲所示的电路中,R 1为定值电阻,R 2为滑动变阻器.闭合电键S,将滑动变阻器的滑动触头P 从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示.则A.图线甲是电压表V 2示数随电流变化的图线B.电源内电阻的阻值为10ΩC.电源的最大输出功率为3.6WD.滑动变阻器R 2的最大功率为0.9W 【答案】AD由图线①的斜率大小等于R 1+r ,由图知:114100.60.2U R r I +=Ω=Ω-= 图线②的斜率等于R 1,则212250.4U R I =ΩΩ==;故B 错误;当内阻等于外阻时,电源的输出功率最大,故当外阻等于5Ω时,电源的输出功率最大,故此时电流0.62EI A r==⨯,故电源的最大输出功率P=UI=1.8W ;故C 错误;由C 的分析可知,R 1的阻值为5Ω,R 2电阻为20Ω;当R 1等效为内阻,则当滑动变阻器的阻值等于R +r 时,滑动变阻器消耗的功率最大,故当滑动变阻器阻值为10Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,由闭合电路欧姆定律可得,电路中的电流60.320I A A '==,则滑动变阻器消耗的总功率P′=I'2R ′=0.9W;故D 正确;故选AD. 考点:电路的动态分析;电功和电功率.3.【2016•贵州省遵义航天高级中学高三第四次模拟】在如图所示的电路中,灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ,闭合电键S, 将滑动变阻器的滑片P 向左移动一段距离后,下列结论正确的是 A.灯泡L 变亮B.电流表读数变小,电压表读数变小C.电源的输出功率变小D.电容器C 上所带的电荷量减少【答案】C考点:直流电路动态分析4.【2016•福建省厦门第一中学高三上期中】现有甲、乙两个电源,电动势E 相同,内阻不同,分别为r 甲和r 乙,用这两个电源分别给定值电阻R 供电,已知R r r =>甲乙,则将R 先后接在这两个电源上的情况相比较,下列说正确的是( )A.接在甲电源上时,定值电阻R 上的电流较大B.接在甲电源上时,电源输出功率较大C.接在乙电源上时,电源消耗的功率较大D.接在乙电源上时,定值电阻R 上的电压较小 【答案】B【解析】根据闭合电路欧姆定律,对于甲电路:=+ER I r 甲甲,对于乙电路:=+ER I r 乙乙,由于r r >甲乙所以I I <甲乙,故选项A 错误;电源输出功率即为电阻R消耗的功率,由于R r=甲,所以甲的电压输出功率较大,故选项B正确;虽然I I<甲乙,但是r r>甲乙,所以接在乙电源上时,电源消耗的功率不确定,故选项C错误;由于I I<甲乙,则接着两个电源上时,R的两端电压关系为:R RI I<甲乙,故选项D错误.考点:闭合电路欧姆定律5.【2016•辽宁省鞍山市一中高三上二模】如图所示,一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻、一个零刻度在中央的电流计、一个定值电阻R和电源连成电路,0R的电阻大于电源内阻,现有一个质量为m的带电油滴悬浮在两极板间不动,则下列判断正确的是()A.增大电容器板间距离,电流计指针不动B.增大1R,电源的输出功率一定变大C.增大1R,1R中电流的变化值大于3R中电流的变化值D.增大1R,1R两端电压的变化量与通过1R电流的变化量的比值变大【答案】C考点:闭合电路的欧姆定律6.【2016•东北师大学附中学净月校区高三上二模】恒流源是一种特殊的电源,其输出的电流能始终保持不变.如图所示的电路中,当滑动变阻器滑动触头P向左移动时,下列说法中正确的是A.R0上的电压变小B.R2上的电压变大C.R1上的电压变大D.R1上电压变化量大于R0上的电压变化量【答案】B考点:电路的动态分析7.【2016•江苏省江阴市二中高三上二模】在如图(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合电键S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示.则A.图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线B.电源内电阻的阻值为10ΩC.滑动变阻器R2的最大功率为0.9WD.电源的电动势是4V【答案】C【解析】当滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;而R1两端的电压增大,故乙表示是V1示数的变化;甲表示V2示数的变化;故A错误;考点:闭合电路欧姆定律;电功和电功率.8.【2016•山东省淄博市高三12月摸底】如图所示,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R1=0)转变为正常态(一个纯电阻,且R1=3Ω),以此来限制电力系统的故障电流.己知超导临界电流I C=1.2A,限流电阻R2=6Ω,小灯泡L上标有“6V 6W”的字样,电源电动势E=8V,内阻r=2Ω.原来电路正常工作,超导部件处于超导态,灯泡L正常发光,现灯泡工突然发生短路,则A.灯泡L短路前通过R2的电流为4A7B.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43A D.灯泡L 短路后通过R 2的电流为2A 【答案】C【解析】短路前,灯泡与超导电阻串连接入电路,因灯泡正常发光,则电路中电流1L c P UI A I ==<,超导部件超导,所以通过2R 的电流为零;故A 错误;短路后,电路的总电阻减小,总电流增大,且电流2184.2I A A A ==>,超过临界电流,故超导体失超,转化为正常态;由于灯泡短路,所以灯泡电流为零,故B 错误;灯泡短路后,两个电阻并联,电路中的电阻为12122R R R R R '==Ω+,路端电压4ER U V R r'=='+,通过1R 的电流为1143UI A R ==,故C 正确;灯泡短路后,2R 的电流为224263I A UA R ===,故D 错误.考点:闭合电路的欧姆定律9.【2016•洛阳市高三统考】在如图6所示电路中,闭关开关S,当扮动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,三个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2表示,下列判断正确的是A.I 减小,U l 增大B.I 增大,U 2减小C.J 增大,U 1减小D.I 减小,U 2增大【答案】D考点:闭合电路的欧姆定律10.【2016•宁大附中高三第五次月考】在如图所示的电路中,电源内阻r不能忽略,其中电动势E小于电容器C的耐压值.先闭合开关S,待电路稳定后,再断开开关S,待在电路再次达到稳定的过程中,下列说法中正确的是A.电阻R两端的电压增大1B.电容器C两端的电压减小C.电源两端的电压减小D.电容器C上所带的电荷量增加【答案】D考点:闭合电路的欧姆定律、电容器的动态分析11. 【2016•上海市十一校高三12月联考】在右图所示电路中,开始时电键K 1、K 2均闭合,现先断开电键K 1,则电压表与电流表的示数均发生变化,设它们的示数变化量之比为M 1=U 1/I 1,再断开电键K 2,两表新的示数变化量之比为M 2=U 2/I 2,若已知R 2<R 3,则比较M 1与M 2的绝对值大小应有( )A.M 1>M 2B.M 1=M 2C.M 1<M 2D.无法确定 【答案】B【解析】根据闭合电路欧姆定律得:U E Ir =-,由数学知识得:电压表与电流表的示数变化量大小之比为 Ur I∆=∆,当外电路结构变化时,电源的内阻r 不变,则有12M M =.考点:闭合电路的欧姆定律12. 【2016•上海市十一校高三12月联考】在如图所示的电路中,已知电阻R 1的阻值小于滑动变阻器R 0的最大阻值.闭合电键S,在滑动变阻器的滑片P 由最左端向右滑动的过程中,下列说法中正确的是 ( )A.电压表V 1的示数先变大后变小,电流表A 1的示数不变.B.电压表V 1的示数先变小后变大,电流表A 1的示数变小.C.电压表V2的示数先变大后变小,电流表A2的示数先变大后变小.D.电压表V2的示数先变小后变大,电流表A2的示数先变小后变大.【答案】D考点:闭合电路的欧姆定律13. 【2016•福建省上杭县一中高三12月月考】如图所示,平行金属板中带电质点P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.R3上消耗的功率增大B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.电压表读数减小【答案】D【解析】当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,滑动变阻器接入电阻值R4将减小,则外电路总电阻将减小,由全电路欧姆定律可知,路端电压将减小、电路中电流增大,则R1两端电压降增大、R2与R4串联支路与R3并联后的电路两端电压将减小,流经R3的电流减小,总电流增大流经R2与R4支路的电流增大、R 2两端电压增大、加在R 4上的电压将减小即电压表读数减小,故D 说法正确;电路总电阻减小,电路中电流增大、则R 1的分压增大路端电压减小故R 3的分压减小,流经R 3的电流减小,总电流增大故流经R 2与R 4支路的电流增大,电流表示数将增大,故B 说法错误;由于R 3的分压减小即加在平行金属板上的电压将减小,由E=dU 可知平行金属板之间的电场强度将减小,质点P 所受电场力将减小,质点P 将在重力作用下加速向下运动,故C 说法错误;由P=RU 2可知,当R 3上电压降低时其功率减小,故A 说法错误.考点:动态电路,全电路欧姆定律14. 【2016•福建省上杭县一中高三12月月考】某个由导电介质制成的电阻截面如图所示.导电介质的电阻率为ρ、制成内外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R .下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R 的合理表达式应为A.R =aba b πρ2)(+ B.R =)(2a b ab+πρ C.R =)(2a b ab-πρ D.R =aba b πρ2)(-【答案】D考点:单位制15.【2016•福建省三明市一中高三第二次月考】如图,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. 电流表读数减小B. 电压表读数减小C. 质点P将向下运动D. R3上消耗的功率逐渐增大【答案】BC考点:闭合电路的欧姆定律6.【2016•江苏省清江中学高三第四次月考】用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达式中属于用比值法定义物理量的是( ) A. 平均速度tx v ∆∆= B. 电阻R =IUC. 电势差q ABAB W U = D. 匀强电场E=dU 【答案】ABC【解析】平均速度等于位移与时间的比值,即txv ∆∆=,选项A 正确;电阻等于两端的电压与电流的比值,即R =IU,选项B 正确;电场中两点的电势差等于将电荷q 从一点移到另一点电场力的功与电荷电量的比值,即qABAB W U =,选项C 正确;匀强电场的场强与两点的电势差成正比,与两点沿电场线方向的距离成反比,即E=dU,选项D 错误;故选ABC. 考点:比值定义法.17.【2016•上海市十一校高三12月联考】在如图所示电路中,电源电动势E =6V,内阻r =1Ω,保护电阻R 0=3Ω,滑动变阻器总电阻R =20Ω,闭合电键S ,在滑片P 从a 滑到b 的过程中,电流表的最大示数为________A,滑动变阻器消耗的最大功率为________W.【答案】1.5;2.25合电路的欧姆定律。
2021届高考一轮物理:恒定电流含答案复习:恒定电流**一、选择题1、两根材料相同的均匀导线X和y串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示,则导线x和y的横截面积之比为()0 20 40 60 /AimA. 2 :1B. 1 :2C. 6 :1D. 1 :62、(双选)如图所示,电流表\(0〜3 A)和AJ0〜0.6 A)是由两个相同的电流计改装而成,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,下列说法中正确的是()_丘----■ [---'~@ ---A.A「4的读数之比为1:1B.A「A的读数之比为5:1C.A「4的指针偏转角度之比为1:1D.A「4的指针偏转角度之比为1:53、在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为A l的电子束内的电子个数是()IAl ; m IA l ;' mA.-es v 2euB. \:'2euI m IS A l I mC-es \'2eu D. 丁\."2eu4、有两个标有“110 Y25 W”和“110 Y60 W”字样的灯泡,要把它们接在220V的电源上,灯泡既正常发光,又最省电的连接方式应是图中的()A B C D5、如图所示为小灯泡的U-I图线,若将该小灯泡与一节电动势E=1.5 V,内阻r=0.75翁勺干电池组成闭合电路时,电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据()B. 0.75 W 0.5 WC.0.75 W 0.75 WD. 1.5 W 0.75 W6、(一题多法)(双选)在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r, J、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,A、V分别为理想电流表和电压表。
专题八恒定电流【考情探究】考点考向5年考情预测热度考试要求考题示例关联考点素养要素电路的基本概念和规律电源和电流 c2016.10选考,11,3分2018.11选考,1,3分物质观念★★☆☆☆电动势 c —电磁感应科学论证★☆☆☆☆欧姆定律、U-I图像及I-U图像c2015.10选考,15,3分2019.04选考,8,3分科学论证★★★☆☆串联电路和并联电路c2016.04,15选考,3分2019.04选考,8,3分科学论证★★☆☆☆焦耳定律 c2015.10选考,10,3分2016.04选考,12,3分2016.10选考,11,3分2017.11选考,12,3分2018.04选考,5,3分电源和电流、串联电路和并联电路科学论证★★★★☆导体的电阻 c2015.10选考,15,3分2016.10选考,9,3分欧姆定律科学本质★★★☆☆闭合电路欧姆定律闭合电路的欧姆定律d 电磁感应科学论证★★☆☆☆多用电表的原理a —科学本质★☆☆☆☆分析解读本专题主要在电学实验中考查。
纵观近两年浙江选考,电学实验明显倾向于对最基本的实验技能进行考查,注重实际操作和数据处理。
电路知识无处不在,所有电学实验原理都离不开部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律及其他电学知识。
选考试题除了电学实验题外,还常与能量相结合以选择题的形式考查,当然在有关电磁感应的计算题中也渗透了电路知识。
【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一电路的基本概念和规律1.(2018浙江6月学考,13,2分)两根材料和长度均相同的合金丝a、b的伏安特性曲线分别如图中A、B所示,则a、b电阻R a、R b以及横截面积S a、S b的关系正确的是( )A.R a>R b、S a>S bB.R a>R b、S a<S bC.R a<R b、S a>S bD.R a<R b、S a<S b答案 B2.(2020届浙江丽水四校9月联考,9)如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.5 A,当开关S闭合时,电流表的示数为0.7 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为( )A.5∶7B.7∶5C.2∶5D.5∶2答案 C3.(2019浙江杭州模拟六,11)如图为近日曝光的摩拜共享电动单车,与普通电动车不同的是,摩拜共享电动自行车采用“共享充电宝+自行车的方式”,其电池与普通充电宝类似,只有20 000 mA·h,输入、输出电压均为10 V,输入电流为8 A,输出电流为15 A,可以支持驱动人和单车行驶10千米左右。
高三物理一轮专题8恒定电流(附解析)湖南省新田县第一中学2015届高三物理一轮复习专题8恒定电流2.[2014天津卷]如图所示,电路中R1、R2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()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开开关S2.B[解析]本题考查含有电容器的动态电路及受力平衡等知识点,为了保证带电油滴悬浮在两板之间静止不动,就要使电容器两板之间的场强E不变.电路稳定后,和电容器相串联的电阻对电容器两端的电压不产生影响,而增大R1的阻值将使电容器两端的电压增大,根据E=Ud可知,E增大,故A错误;增大R2的阻值,电容器两端的电压不变,E不变,故B正确;增大两板间的距离,E减小,故C错误;断开开关S,电容器两端的电压发生改变,D错误.(2014上海)18.如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。
将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3,理想电流表示数变化量的绝对值△I,则()(A)A的示数增大(B)V2的示数增大(C)△V3与△I的比值大于r(D)△V1大于△V2 18.ACD[解析]本题考查闭合电路欧姆定律和串、并联电路的特点,滑片向下滑动,连入电路中的电阻R变减小,由I=E/(R+R变+r),A表示数增大,故A正确;V2表测量的是电源的输出电压U2=E-Ir减小,故B错误;U3=E-Ir-IR,则有△V3=△I×(R+r),△V3与△I的比值等于R+r,大于r,故C正确。
△V2=△I×r,△V1=△I×R,又因为题目告知Rr,得△V1大于△V2,故D正确,22.[2014浙江卷]小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值.(1)图1是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图1中画出.第22题图1(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U­I图上,如图2所示.在图中,由电流表外接法得到的数据点是用________(选填“○”或“×”)表示的.第22题图2(3)请你选择一组数据点,在图2上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω.22.[答案](1)如图所示第22题图1第22题图2(2)“×”(3)作图见第22题图2用“×”连线R=(1.1~1.3)Ω;用“○”连线R=(1.5~1.7)Ω[解析](1)由图2中的电压、电流数据从零开始可知滑动变阻器采用分压式,电压表选择量程3V,电流表采用外接法.(2)外接法由于电压表分流,测得的电阻比内接法测得的要小,故电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的.(3)用“×”数据点连直线,斜率为铅笔芯的电阻,考虑误差因素,R=(1.1~1.3)Ω,用“○”数据点连直线,同理得R=(1.5~1.7)Ω.6.(19分)[2014重庆卷](1)某照明电路出现故障,其电路如题6图1所示,该电路用标称值为12V的蓄电池为电源,导线及其接触完好.题6图1维修人员使用已调好的多用电表直流50V挡检测故障,他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点.①断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如题6图2所示,读数为________V,说明________正常(选填“蓄电池”或“保险丝”或“开关”或“小灯”).题6图2②红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和题6图2相同,可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”或“保险”或“开关”或“小灯”).6.[答案](1)①11.5(11.2~11.8之间的值均可)蓄电池②小灯[解析](1)本题考查多用电表的读数、电路的故障分析.用多用电表的电压挡分析故障时,电压表有示数说明电源和电压表等组成了闭合回路,可能与电压表并联的部分电路发生故障,而与电压表串联部分未发生故障,若无示数则正好相反.根据这个原理,a、c间接上电压表,断开开关,表针偏转,说明蓄电池正常,a,b间接上电压表,断开开关,表针不偏转,说明小灯发生故障,闭合开关后表针偏转,说明开关和保险丝正常.23.[2014新课标全国卷Ⅰ]利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表A(量程为200mA,内阻为RA=6.0Ω),开关S.图(a)实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻值箱相应的阻值R;③以1I为纵坐标,R为横坐标,作1I­R图线(用直线拟合);④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题:(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则1I与R 的关系式为________.(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表.答:①________,②________.R/Ω1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077I-1/A-16.998.00②10.011.011.913.0图(b)图(c)(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=________A-1Ω-1,截距b=________A-1.(4)根据图线求得电源电动势E=________V,内阻r=________Ω.23.(1)1I=RA+R1ER1R+1ERA+RA+R1R1(r+R0)(2)0.1109.09(3)1.0(或在0.96~1.04)之间,6.0(或在5.9~6.1之间)(4)3.0(或在2.7~3.3之间),1.0(或在0.6~1.4之间)[解析]本题考查了测量电源电动势和内电阻的实验.(1)根据闭合电路欧姆定律有E=IRAR1+I(R+R0+r)+IRA.代入数据,化简得1I=(RA+R1)ER1R+1ERA+R1R1(R0+r)+RA.(2)电流表每小格表示4mA,因此电流表读数是0.110A,倒数是9.09A-1.(3)根据坐标纸上给出的点,画出一条直线,得出斜率k=1.0A-1Ω-1,截距b=6.0A-1.(4)斜率k=RA+R1ER1,因此E=3.0V,截距b=1ERA+RA+R1R1(r+R0),因此r=bE3-5=1.0Ω.22.(6分)[2014新课标Ⅱ卷]在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx的阻值约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式Rx=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(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则______(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.22.[答案]Rx1大于小于[解析]RVRx=2000Ω200Ω=10,RxRA=200Ω10Ω=20,故RVRxRxRA=10,应该采用电流表内接法,即图(a)接法.由“大内偏大,小外偏小”的结论可知电流表内接时测量值Rx1大于真实值,外接时,测量值Rx2小于真实值.21.[2014安徽卷]Ⅱ.其同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验.(1)他先用多用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.已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)图1图2(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:A.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3V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1.5V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV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2000Ωc.滑动变阻器:最大阻值10Ωd.电阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ωe.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ωf.电池组:电动势约6V,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RV的测量值R测和真实值R真相比,R测________R真(填“”或“”);若RV越大,则|R测-R真|R真越________(填“大”或“小”).21Ⅱ.J8、J10(1)1.0V(2)①cd②小[解析]Ⅱ.本题考查多用电表的欧姆档的原理、电路与使用方法等知识点,考查对半偏法测电压表内阻实验的理解能力、仪器选择能力与系统误差的分析能力.(1)已知电压表的内阻RV=3.0×103Ω,由于欧姆表的内阻等于中值电阻,所以欧姆表的内阻r=1.5×103Ω,根据分压关系可得电压表示数为1.0V.(2)①根据分压电路的滑动变阻器的阻值小,测量支路的电阻变化对其所分得的电压影响小,因此滑动变阻器选择c,由于电压表的内阻约为3.0×103Ω,故电阻箱选择d.②由于电阻箱串联接入测量支路,测量支路电阻增加,造成测量支路的电压大于3.0V,电阻箱两端的电压大于1.5V,因此R测R真.RV越大,测量支路电阻越大,测量支路的电压越接近3.0V,电阻箱的电压越接近1.5V,因此R测越接近R真,相对误差越小。
高中物理学习材料桑水制作专题八恒定电流高考试题考点一部分电路欧姆定律、电阻定律及焦耳定律★★★1.(2013年安徽理综,19,6分)用图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.12llR0 B. 112+ll lR0C.21llR0 D. 212+ll lR0解析:当通过的电流为零时,电流表两端的电势差为零,设通过R0的电流为I1,通过电阻丝MN的电流为I2,则I1R0=I2R MP,I1R x=I2R PN,联立得0xRR=MPPNRR,而MPPNRR=12ll,所以R x=21llR0,选项C正确.答案:C2.(2012年浙江理综,17,6分)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60 W的白炽灯,均用10 W的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( ) A.8×108 kW·h B.8×1010 kW·hC.8×1011 kW·hD.8×1013 kW·h解析:全国家庭数大约为4亿户,每天用电大约6 h,一年365天,W=Pt,全国一年节省的电能E=P1t-P2t=(P1-P2)t=(60-10)×10-3×2×4×108×365×6 kW·h=8.76×1010 kW·h.故选项B正确.答案:B3.(2012年上海卷,13,3分)当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J.为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A.3 V,1.8 JB.3 V,3.6 JC.6 V,1.8 JD.6 V,3.6 J解析:根据W=Uq,可知通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J时电阻两端所加电压U=3 V,在相同时间内通过0.6 C的电荷量,则电流为原来的2倍,而根据I=U/R,电压也为原来的2倍,即为6 V,这样消耗的电能W=Uq=3.6 J.答案:D4.(2011年山东理综,16,4分)了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.以下符合史实的是( )A.焦耳发现了电流热效应的规律B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动解析:焦耳于1840年发现了电流热效应的规律,故选项A正确;库仑总结出了点电荷间的相互作用规律,即库仑定律,故选项B正确;1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,故选项C错误;伽利略将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动.故选项D错误.答案:AB考点二闭合电路欧姆定律及应用★★★★1.(2013年江苏卷,4,3分)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( )A.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增大越明显解析:S两端的电压增大,总电流变大,电路中的总电阻变小,说明M的电阻R M变小.R越大,R M变小时,对电路的总电阻变化的影响越明显,电路中电流变化的影响越明显,只有C正确.答案:C2.(2012年上海卷,17,4分)直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( )A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小解析:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,整个回路的电流变小,内部消耗的功率P=I2r一定减小,选项C正确;总功率P=EI一定减小,选项A正确;内电压降低,路端电压升高,电源的效率η=UIEI=UE增大,选项B正确;当内电阻等于外电阻时,输出功率最大,此题中无法知道内外电阻的关系,无法判断输出功率的变化情况,因此D项错误.答案:ABC3.(2011年上海卷,12,3分)如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时( )A.电压表V 读数先变大后变小,电流表A 读数变大B.电压表V 读数先变小后变大,电流表A 读数变小C.电压表V 读数先变大后变小,电流表A 读数先变小后变大D.电压表V 读数先变小后变大,电流表A 读数先变大后变小解析:设滑动变阻器触点以上的电阻为R 上,触点以下的电阻为R 下.因为滑动变阻器的有效电阻R 并除最初和最终为零外,是R 上和 R 下并联的结果,R 并=+R R R R 下上下上①,二者之和一定,二者相等时积最大,所以当触点在中间时电阻最大,根据全电路欧姆定律,I 总=ER r R ++并②,所以当触点在中间时电流最小,电压表V 读数为电源的路端电压,U=E-I 总r,所以当触点在中间时路端电压最大,所以电压表V 读数先变大后变小.再算电流表A 读数即R 下的电流I,根据电阻并联分流公式,I=I 总+R R R 上下上 ③, 联立①②③式,解得I=+ER R R r R R ++下上下上·+R R R 上下上=()(+)E R R r R R R R ⋅++上下下上上, 变化为I=()(+)ER r R R R R +⋅+下上下上,当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时,R 上一直变大而R 下一直变小,从上式可以看出,电流表A 读数I 一直变大,所以选项A 正确. 答案:A4.(2011年重庆理综,20,6分)在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示.电源内阻不计,导线连接良好.若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象: a.电珠L 不亮;电流表示数几乎为零 b.电珠L 亮度增加;电流表示数增大c.电珠L 开始不亮;后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈烧断d.电珠L 不亮;电流表从示数增大到线圈烧断与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为( ) A.③①②④B.③④②①C.③①④②D.②①④③解析:在①中电压表和电流表的连接是错误的,开始将滑动变阻器的触头置于左端,在向右端滑动触头过程中,电珠L 逐渐变亮,由于总电阻减小,干路电流增大,电流表示数增大,是b;在②中电流表连接错误,应该连接在干路上,开始时滑动变阻器的电阻最大,通过电珠的电流太小,电珠L 不亮,在向右端滑动触头过程中,电珠后来忽然发光,由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数不为零到线圈烧断,是c;在③中电压表和电流表应该互换位置,由于电压表串联造成电珠L 不亮,电流表示数几乎为零,是a;在④中电流表使电珠短路,电珠L 始终不亮,电流表从示数增大到线圈烧断,是d.即①②③④分别对应bcad.故选项A 正确. 答案:A。
2022届高考物理:恒定电流一轮复习含答案一、选择题1、(多选)如图所示,电流表A 1(0~3 A)和A 2(0~0.6 A)是由两个相同的电流计改装而成,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,下列说法中正确的是 ( )A.A 1、A 2的读数之比为1∶1B.A 1、A 2的读数之比为5∶1C.A 1、A 2的指针偏转角度之比为1∶1D.A 1、A 2的指针偏转角度之比为1∶52、阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为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( )A.25 B .12 C.35 D .233、(多选)如图所示,电源电动势E =3 V ,小灯泡L 的规格为“2 V 0.4 W ”,开关S 接1,当滑动变阻器调到R =4 Ω时,小灯泡L 正常发光,现将开关S 接2,小灯泡L 和电动机M 均正常工作。
则( )A .电源内阻为1 ΩB .电动机的内阻为4 ΩC .电动机正常工作电压为1 VD .电源效率约为93.3%4、(双选)电源、开关S 、定值电阻R 1、R 2、光敏电阻R 3和电容器连接成如图所示电路,电容器的两平行板水平放置.当开关S 闭合,并且无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则()A.液滴向下运动B.液滴向上运动C.电容器所带电荷量减少D.电容器两极板间电压变大5、将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示,由此可知()A.电源最大输出功率可能大于45 WB.电源内阻一定等于5 ΩC.电源电动势为45 VD.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%6、如图所示为某家庭使用的智能电饭锅的铭牌。
假定该家庭用此电饭锅每天煮饭两次,每次在额定功率下工作30分钟,电价1 kW·h为0.54元。
专题八恒定电流
1.(2013武汉11月联考)在如图所示的电路中,输入电压U恒为8V,灯泡L标有“3V,6W”字样,电动机线圈
的电阻R m=1Ω。
若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是
A.电动机的输入电压是5V B.流过电动机的电流是2A
C.电动机的效率是80% D.整个电路消耗的电功率是10W
答案:AB
解析:灯泡恰能正常发光,说明灯泡电压为3V,电流为2A,电动机的输入电压是8V-3V=5V,流过电动机的电流是I=2A,选项AB正确;电动机内阻消耗功率I2R m=4W;电动机输入功率为UI=5×2W=10W,输出功率为6W,效率为η=60%,整个电路消耗的电功率是10W+6W=16W,选项CD错误。
2、(2013辽宁沈阳四校联考)调整如图所示电路的可变电阻R的阻值,使电压表V的示数增
大ΔU,在这个过程中
A.通过R1的电流增加,增加量一定等于ΔU/R1
B.R2两端的电压减小,减少量一定等于ΔU
C.通过R2的电流减小,但减少量一定小于ΔU/R2
D.路端电压增加,增加量一定等于ΔU
答案:AC
解析:电压表V的示数增大ΔU,说明R增大,通过R的电流减小,通过R1的电流增加,由欧姆定律,增加量一定等于ΔU/R1,选项A正确;由于电源有内阻,R2两端的电压减小,减少量一定小于ΔU,选项B错误;通过R2的电流减小,但减少量一定小于ΔU/R2,选项C正确;路端电压增加,增加量一定小于ΔU ,选项D错误。
3.(2013江苏二校联考)如图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间
所加电压为U,电子最终打在光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是()
A.滑动触头向右移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升
B.滑动触头向左移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升
C.电压U增大时,其他不变,则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变
D.电压U增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度大小不变
答案:BC 解析:滑动触头向右移动时,其他不变,加速电压增大,电子速度增大,则电子打在荧光屏上的位置下降,选项A错误;滑动触头向左移动时,其他不变,加速电压减小,电子速度减小,则电子打在荧光屏上的位置上升,选项B正确;电压U增大时,其他不变,则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变,电子打在荧光屏上的速度增大,选项C正确D错误。
4.(2013江苏名校检测)如图电路中,电流表A 和电压表V 均可视为理想电表.现
闭合
开关S 后,将滑动变阻器滑片P 向左移动,正确的是( )
A. 电流表A 的示数变小,电压表V 的示数变大
B. 小灯泡L 变亮
C. 电容器C 上电荷量减小
D. 电源的总功率变大
答案:A 解析:将滑动变阻器滑片P 向左移动,电阻R2接入电路部分电阻增大,电流表A 的示数变小,电压表V 的示数变大,选项A 正确;电源输出电流减小,小灯泡L 中电流变小,小灯泡L 变暗,选项B 错误;电容器两端电压增大,电容器C 上电荷量增大,选项C 错误。
电源输出电流减小,电源的总功率变小,选项D 错误。
5.(2013年浙江五校联考)如图所示,闭合电键S ,电压表的示数为U ,电流表的示数为I ,现向左调节滑动变阻器R 的触头P ,电压表V 的示数改变量的大小为ΔU ,电流表的示数改变量大小为ΔI ,则
下列说法正确的是 A .U I 变大 B .ΔU ΔI
变大 C .电阻R 1的功率变大 D .电源的总功率变大
答案:AC 解析:向左调节滑动变阻器R 的触头P ,滑动变阻器R 接入电路的电阻增大,电压表V 的示数增大,电流表的示数减小,二者改变量的比值大小为ΔU/ΔI= R 2+r ,不变,选项B 错误;电压表示数U 与电流表示数I 比值等于R 和R 1并联阻值,滑动变阻器R 接入电路的电阻增大,R 和R 1并联阻值增大,U I 变大,选项A 正确;向左调节滑动变阻器R 的触头P ,R 1中电流增大,电阻R 1的功率变大,选项C 正确;电源的总功率P=EI 变小,选项D 错误。
6. (2013江苏名校检测)在如图甲所示的电路中,L 1、L 2、L 3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,电路中的总电流为0.25 A ,则此时( )
A. L 1的电压为L 2电压的2倍
B. L 1消耗的电功率为0.75 W
C. L 2的电阻为12 Ω
D. L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶1
答案:BD
解析:电路中的总电流为0.25 A ,L 1中电流为0.25A ,由小灯泡的
伏安特性曲线可知电压为3.0V ,L 1消耗的电功率为P =UI=0.75 W ,选项B 正确。
根据并联电路规律,L 2中电流为0.125A ,由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3V ,L 1的电压大约为L 2电压的2倍,选项A 错误。
由欧姆定律,L 2的电阻为R=U/I=0.30.125
Ω=2.4 Ω,选项C 错误。
L 2消耗的电功率为P =UI =0.3×0.125W =0.0375W ,L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶1,选项D 正确。
7.(2013浙江效实中学检测)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图8所示,P 为图线上一点,
PN
2
为图线过P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线.则下列说法中正确的是
A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =2
1I U C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =121I I U D .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积
【命题意图】考查小灯泡U ——I 图象的理解和分析。
答案:ABD 解析:随着所加电压的增大,灯丝温度升高,小灯泡的电阻增大,选项A 正确;对应P 点,由欧姆定
律,小灯泡的电阻为R =2
1I U ,选项B 正确C 错误;根据电功率定义式P=UI ,对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积,选项D 正确。
8.(2013浙江效实中学检测)在如图9所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为
E ,内电阻为r ,R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器,C 为电容器,A 、V 为理
想电流表和电压表.在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中,下列说
法中正确的是
A .电压表示数变小
B .电流表示数变小
C .电容器C 所带电荷量增多
D .a 点的电势降低
. 【命题意图】考查直流动态电路的分析。
答案:D 解析:在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变大,a 点的电势降低,选项AB 错误D 正确;电容器两端电压减小,电容器C 所带电荷量减小,选项C 错误。
9. (12分) (2013江苏名校检测)如图所示的电路中,电池的电动势E =5 V ,内电阻r =10 Ω,固定电阻R =90 Ω,R 0是可变电阻.在R 0由0增加到400 Ω的过程中,求:
(1)可变电阻R 0上消耗热功率最大的条件和最大热功率;
(2)电池的内电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和.
答案 (1)R 0=100 Ω时,P m =116
W (6分) (2)0.01 W(6分) 解析 (1)可变电阻R 0上消耗的热功率
图8
图9
P 1=I 2R 0=(E R +R 0+r )2R 0=
25R 0R 0+1002=
25
R 0-1002R 0
+400
由上式可得:当R 0=100 Ω时,P 1有最大值P m =25400 W =116 W.
(2)r 和R 上消耗的热功率之和P 2=I 2(R +r )=25
R 0+1002×100
由上式可知,R 0最大时,P 2最小,即当R 0=400 Ω时,P 2有最小值
P 2min =25
400+1002×100 W =0.01 W.
10、(2013江苏常州期中)如图所示,直线A 为某电源的U —I 图线,直线B 为电阻R 的U —I 图线,求:
(1)电源的电动势和内阻分别是多大?
(2)当用此电阻R 和该电源组成的闭合电路时,该电源的输出功率为多少?
(3)若接入该电源的外电阻是一个最大阻值是2Ω的滑动变阻器,则滑动变阻器的阻值多大时,其消耗的功率最大。
解析:
(1)读图,E=6V ,r=0.5Ω 4分
(2)P=U ×I=5V ×2A=10W 4分
(3) R=r ,即R 的阻值是0.5Ω时,输出功率最大。
3分
3 0。