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第二章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律A 级 抓基础1．(多选)关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是( ) A ．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多 B ．电源电动势等于路端电压C ．外电路的电阻越大，路端电压就越大D ．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小 答案：C D2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( ) A ．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C ．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D ．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量 答案：D3．(多选)如图所示为某一电源的U －I 图象，由图可知( )A ．电源电动势为2 VB ．电源内阻为13 ΩC ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A 答案：AD4.如图所示的电路中，电源的内阻不可忽略，当开关S 闭合时，电流表的示数为0.30 A ，则当S 断开时，电流表的示数可能是( )A ．0.28 AB ．0.42 AC ．0.52 AD ．0.58 A 答案：A5.在如图所示的电路中，当变阻器R 3的滑动触头向上移动时，则( )A ．电压表示数变小，电流表示数变大B ．电压表示数变大，电流表示数变小C ．电压表示数变大，电流表示数变大D ．电压表示数变小，电流表示数变小 答案：B6.如图所示，R 为电阻箱，○V 为理想电压表，当电阻箱读数为R 1＝2 Ω时，电压表读数为U 1＝4 V ；当电阻箱读数为R 2＝5 Ω时，电压表读数为U 2＝5 V ．求：(1)电源的电动势E 和内阻r .(2)当电阻箱R 读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值P m 为多少？ 解析：(1)由闭合电路欧姆定律得E ＝U 1＋U 1R 1r ，①E ＝U 2＋U 2R 2r .②联立①②并代入数据解得E ＝6 V ，r ＝1 Ω. (2)由电功率表达式得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，R＝r＝1 Ω时，P有最大值P m＝E24r＝9 W.B级提能力7．(多选)如图所示为闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法中正确的是( )A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2C．电动势E1>E2，内阻r1>r2D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大答案：AD8.电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、变阻器R串联，如图所示，设R0＝r，R ab＝2r，当变阻器的滑片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是( )A．电池的输出功率B．变阻器消耗的功率C．固定电阻R0消耗的功率D．电池内阻消耗的功率答案：B9．如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若这两个电阻分别接到这个电源上，则( )A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2接在电源上时，电源的效率高C ．R 1接在电源上时，电源的输出功率大D ．电源的输出功率一样大 答案：A10．如图所示的电路中，电键S 1、S 2、S 3、S 4均闭合，C 是水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴P ，欲使P 向上运动，应断开电键( )A ．S 1B ．S 2C ．S 3D ．S 4解析：四个开关都闭合油滴静止不动：q U d＝mg ，此时电压等于R 3的电压．要使其向上运动，则使电压增大．只有断开S 2电容器两端电压变大等于电源电动势．答案：B11.(多选)在如图所示的电路中，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，闭合开关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 ．电源的输出功率变小C ．电容器C 上电荷量减少D ．电流表读数变小，电压表读数变大解析：将滑动变阻器的滑片P 向左移动一段距离后，R 的阻值变大，电路中电流变小，灯泡L 变暗，A 错误；当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，则当P 向左移动一段距离后，外电路电阻比r 大得越多，电源的输出功率变小，B 正确；路端电压变大，电阻R 两端电压变大，电容器C 两端电压变大，电容器C 上电荷量增加，C 错误，D 正确．答案：BD12.如图所示，已知电阻R 1＝4.0 Ω，R 2＝6.0 Ω，电源内阻r ＝0.60 Ω，电源的总功率P 总＝40 W ，电源输出功率P 出＝37.6 W ．求：(1)A 、B 间的电压U ； (2)电源电动势E ；(3)R 3的阻值．解析：由P 总－P 出＝I 2r ，得I ＝40－37.60.6A ＝2 A. 由P 总＝EI ，得到电源的电动势E ＝402V ＝20 V.AB 间的电压U AB ＝R AB I ＝R 1R 2R 1＋R 2·I ＝2.4×2 V ＝4.8 V.(3)路端电压U ＝E －Ir ＝20－2×0.6 V＝18.8 V. 由欧姆定律得，外电路总电阻为R ＝U I ＝18.82Ω＝9.4 Ω. 得到，R 3＝R －R 1R 2R 1＋R 2＝7 Ω.。
课后提升作业十四焦耳定律(40分钟50分)一、选择题(此题共5小题，每题6分，共30分)1.两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压U A>U B，那么以下说法正确的选项是( )A.两灯正常发光时，灯泡的电流关系为I A>I BA<R BC.将两灯串联后接入电路中发光时，灯泡的功率关系为P A<P BD.将两灯并联后接入电路中发光时，灯泡的功率关系为P A′<P B′【解析】选D。
由P=可知R A>R B，由P=IU可知额定电流I A<I B。
两灯串联后，由串联电路的功率P=I2R 可知P∝R，所以P A>P B；两灯并联后，由并联电路的功率P=可知P∝，所以P A′<P B′。
2.(多项选择)(2021·黄浦区高二检测)如下图电路，灯L1标有“24V 16W〞，灯L2标有“12V 16W〞，两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，那么( )∶11两端电压与总电压U之比为2∶3D.U=36V时，灯L1、L2均正常发光【解析】选A、B。
根据P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1==A，I2==A，根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为R1==36Ω，R2==9Ω；将L1、L2串联到电源上后，通过的最大电流只能是两个灯泡额定电流中最小的A，所以两灯泡不可能同时正常发光，故D不正确；串联电路各处的电流相等，根据P=I2R可知，灯L1与L2实际功率之比为4∶1，故A正确；根据U=IR可得：==，那么==，故C不正确；U=I(R1+R2)=×45V=30V，故B正确，应选A、B。
3.(2021·肇庆高二检测)如下图，A、B两端的电压U一定，电阻R先接在A、B两端，消耗功率为9W。
再将电阻R接在较远的C、D两端，消耗功率为4W。
在后一种情况下，输电导线AC、BD共消耗功率为( )【解析】选A。
设电阻R连接在A、B两点时，电路的电流为I1，那么P1=R=9W ①假设将电阻R接C、D两点时，电路的电流为I2，那么P2=R=4W ②由①②两式可得：I1∶I2=3∶2假设将电阻R接C、D两点时，电源的功率为：P3=UI2，那么：=，即P3=P1=×9W=6W，所以导线AC和BC消耗的总功率为：P=P3-P2=6W-4W=2W。
第二章恒定电流一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～10小题只有一个选项符合题目要求，第11、12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. 一根均匀电阻丝的电阻为R，在温度不变的情况下，下列情况中其电阻值为2R的是( )A.当长度不变，横截面积增大一倍时B.当横截面积不变，长度增大一倍时C.长度和横截面积都缩小一倍时D.长度和横截面积都增大一倍时2. 闭合电路中E＝I(R＋r)，若电池电动势为3 V，输出电流为3 A，由此可知( )A.内、外电阻相差1 ΩB.内、外电阻之和为1 ΩC.外电阻为1 ΩD.内电阻为1 Ω3. 某同学选用规格合适的电表,准备用伏安法测一只灯泡的电阻,接线时不慎将电压表和电流表的位置接错,如图所示,S闭合后结果是( )A.电压表烧坏B.电流表烧坏C.灯泡烧坏D.灯泡不亮4. 在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.S闭合后,当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V.则这台电动机正常运转时输出功率为( )A.32 WB.44 WC.47 WD.48 W5. 已知两电阻R1,R2的I-U的关系图像如图所示,把R1,R2并联接到一个电源上,R1消耗的电功率为6 W,则电源的输出功率为( )A.8 WB.10 WC.4 WD.15 W6. 在如下图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q.将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比( )A．U变小 B．I变小 C.Q不变 D．Q减小7. 如下图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则( )A．电压表的示数变大 B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源内阻消耗的电压变大8. 电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作.设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有( )A.U1<U2,Q1=Q2B.U1=U2,Q1=Q2C.W1=W2,Q1>Q2D.W1<W2,Q1<Q29. 如图甲所示电路，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，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是( )A．L3的电流为L1电流的2倍B.L3的电阻约为0.17 ΩC.L1的电功率约为0.60 WD.L2的电功率约为1.5 W10. 如图所示为监控汽车安全带使用情况的报警电路，S为汽车启动开关，汽车启动时S闭合．R T为安全带使用情况检测传感器，驾驶员系好安全带时R T阻值变大．要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警，则在图中虚线框内应接入的元件是( )A．“与”门B．“或”门C.“非”门D．“与非”门11. 如图(a)所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条U－I图线( )A．图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的B．由图线可知，电源内阻r＝3.0ΩC．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源的输出功率最大D．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源效率达到最大值12．下表列出了某品牌电动自行车(如图)及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。
第2章恒定电流本卷分第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两局部。
总分为100分，时间90分钟。
第1卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每一小题4分，共40分，在每一小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10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．(某某市2014～2015学年高二下学期期中)关于家庭安全用电，如下说法正确的答案是( )A．将移动插座远离水池B．用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C．使用洗衣机时，电器外壳不用接地D．消毒碗柜、电饭煲和电冰箱可以同时使用一个移动插座答案：A解析：插座外表是绝缘体，一旦受潮就不绝缘，故要远离水，故A正确；当用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘时，此时电器正在工作，能导致电路短路烧毁，故B不正确；使用洗衣机时，电器外壳容易有静电出现，所以必须接地，将多余电荷导走，故C不正确；消毒碗柜、电饭煲和电冰箱不能同时使用同一移动插座，原因是负载太大，会导致插座烧毁，故D 不正确。
2．(淄博市2013～2014学年高二上学期三校联考)某居民家中的电路如下列图，开始时各局部工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。
拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，如此( )A．仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障B．仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障C．仅导线AB断路D．因插座用导线接地，所以发生了上述故障答案：C解析：由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。
把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。
综合分析可知，故障为A、B 间导线断路，即C选项正确。
3．(重庆一中2013～2014学年高二上学期期中)如下列图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，小灯泡均能发光。
闭合电路欧姆定律考纲要求：Ⅱ难易程度：★★☆☆☆如图所示，直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图象，直线B 为电源b 的路端电压与电流的关系图象，在直线C 为电阻R 两端的电压与电流的关系图象。
电源a 、b 的电动势分别为a E 、b E ，内阻分别为a r 、b r ，将电阻R 分别接到a 、b 两电源上，则A ．a b E E >，a b r r >BC ．R 接到b 电源上，电阻的发热功率得电源的效率都较高D ．R 接到a 电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 【参考答案】ABD【试题解析】由闭合电路欧姆定律U E Ir =-可知，图象与U 轴的交点表示电动势，则A 的电动势较大，图象的斜率表示内阻，则B 电源的内阻r 较小，A 电源的内阻r 较大，故AB 正确；电源的热功率2P I r =热，由图看出，R 接到b 电源上，电路中电流较小，b 电源的内阻r 较小，所以电源的热功率较低，C 错误；当电阻R 与电源组成闭合电路时，电阻R 的U –I 图线与电源的U –I 图线的交点表示电阻的工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由图看出，R 接到a 电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大。
由上知，电源的效率较低，故D 正确。
图为某电源的U –I 曲线，由图可知A．电源电动势为2 VB．电源内电阻为1 3ΩC．电源短路时电流为6 AD．路端电压为1 V时，电路中电流为5 A如图所示，当可变电阻R=2 Ω时，理想电压表的示数U=4 V，已知电源的电动势E=6 V，则A．此时理想电流表的示数是2 AB．此时理想电流表的示数是3 AC．电源的内阻是1 ΩD．电源的内阻是2 Ω如图所示电路中，电源电动势E=9 V、内阻r=3 Ω，R=15 Ω，下列说法中正确的是A．当S断开时，U AC=9 VB．当S闭合时，U AC=9 VC．当S闭合时，U AB=7.5 V，U BC=0D．当S断开时，U AB=0，U BC=0如图电路，电源的电动势E恒定，内阻r=1 Ω，定值电阻R3=5 Ω，电表均为理想的。
第二章 恒定电流专题1．(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，如图甲所示，此示数为__6.125____mm ； 导学号 74700514(2)用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时，如图乙所示，此示数为__61.70____mm 。
解析：(1)螺旋测微器的固定刻度为6mm ，可动刻度为12.5×0.01mm＝0.125mm ，所以最终读数为6mm ＋0.125mm ＝6.125mm 。
(2)游标卡尺的主尺读数为61mm ，游标尺上第14个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为14×0.05mm ＝0.70mm ，所以最终读数为：61mm ＋0.70mm ＝61.70mm 。
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。
导学号 74700515解析：金属丝的直径：d ＝1mm ＋0.01×40.0mm＝1.400mm 。
电压表、电流表的示数分别为5.0V 和0.44A 。
由欧姆定律得：R ＝5.00.44Ω≈11.4Ω。
由R ＝ρl S 得金属丝的电阻率ρ＝RS l，故除了电阻R 、金属丝横截面积S 需要测量外，还需要测量金属丝长度l 。
由于金属丝电阻较小，为减小误差，实验中应采用电流表的外接法。
3．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
导学号 74700516(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的阻值调至最__大____(填“大”或“小”)；将S2拨向接点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)由此可知，圆柱体的电阻为__1280____Ω。
2.5 焦耳定律课时作业基础达标1．对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是( )A．通过电流大的灯泡B．两端电压大的灯泡C．电阻值大的灯泡D．消耗电功率大的灯泡【解析】亮度大的灯泡，功率大，D正确．【答案】D2．关于电功W和电热Q的说法正确的是( )A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝QB．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于QC．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D．W＝UIt在任何电路中成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中成立【解析】W＝UIt、Q＝I2Rt适用于一切电路，但在纯电阻电路中W＝Q，在非纯电阻电路中W>Q，B对，A、C、D错．【答案】B3．(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内( )A．电炉放热和电动机放热相等B．电炉两端电压大于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的电功率【解析】由Q热＝I2Rt知A对．电炉为纯电阻用电器，UIt＝I2Rt，U＝IR，电动机为非纯电阻用电器，U′I′t>I′2Rt，U′>I′R，B、C错，D对．【答案】AD4．下图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是( )A．I2R B．U2/RC．UI D．UI－I2R保持不变，电阻R1：R2：R＝：：4.【答案】C．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如下图所示)，下列说法正确的是( )．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小的伏安特性曲线如图所示，并把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，现把消耗的电功率分别为P1和P2，串联总电阻为的伏安特性曲线所在区域的叙述，正确的是(，二者串联电流相等，由P，故其伏安特性曲线将在Ⅲ区，选D.，正常工作时通过的电流为内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？＝2.0×103J，再根据能力提升，并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的电功率相等，A．I＝1.5 A B．I<1.5 A由题意知，电路两端的电压U＝R1I0＝10，但只有一部分电压加在电动机内阻上，所以10 W，则电路消耗的电功率．小王同学在电工师傅的指导下测得一只白炽灯的电阻为，通过灯泡的电流是0.27．出现上述现象的原因是测量误差所致电动机消耗的电能一部分用于提升重物的机械能，一部分消耗在电动机线圈。
第二章 71．(2017·甘肃省天水一中高二上学期期末)如图是一火警报警电路的示意图，其中R 3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。
值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。
当传感器R 3所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是导学号 74700432( A )A ．I 变大，U 变大B ．I 变小，U 变小C ．I 变大，U 变小D ．I 变小，U 变大解析：当传感器R 3所在处出现火情时，R 3的阻值增大，外电路的电阻增大，故路端电压增大，即报警器两端的电压U 变大，干路电流减小，所以R 1的电压减小，根据U ＝U 1＋U 2得，U 2增大，电流表电流I ＝U 2R 2增大，所以A 正确，B 、C 、D 错误。
2．(2017·山东省烟台二中高二下学期开学检测)如图所示，直线A 是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B 、C 分别是电阻R 1、R 2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则导学号 74700433( A )A ．R 1接在电源上时，电源的效率高B ．R 2接在电源上时，电源的效率高C ．R 1接在电源上时，电源的输出功率大D ．电源的输出功率一样大解析：电源的效率η＝P 出P 总＝UI EI ＝U E ，效率与路端电压成正比，R 1接在电源上时路端电压大，效率高，故A 正确，B 错误；由图线的交点读出，R 1接在电源上时U ＝34U 0，I ＝14I 0，电源的输出功率P 1＝UI ＝316U 0I 0，R 2接在电源上时U ＝12U 0，I ＝12I 0，电源的输出功率P 2＝UI ＝14U 0I 0，故C 、D 错误，故选A 。
3．(多选)(2017·湖北省汉川市高二上学期期末)如图所示，平行金属板中带电质点P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，则导学号 74700434( AC )A ．电压表读数减小B ．电流表读数减小C ．质点P 将向下运动D ．R 3上消耗的功率逐渐增大解析：由图可知，R 2与滑动变阻器R 4串联后与R 3并联后，再与R 1串连接在电源两端，电容器与R 3并联，当滑片向b 移动时，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流增大，路端电压减小，R 1两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律可知流过R 3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，故B 错误；因并联部分电压减小，而R 2中电压增大，故电压表示数减小，故A 正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C 正确；因R 3两端的电压减小，由P ＝U 2R可知，R 3上消耗的功率减小，故D 错误。
第二章专题1．(2017·陕西省延安市实验中学校际联盟高二上学期期末)在“测定金属丝电阻率”的实验中，需要测出其长度L、直径d和电阻R。
导学号74700780(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为__0.697____mm。
(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值__偏小____。
(选填“偏大”或“偏小”)(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙，则电压表的读数为__2.60____V，电流表的读数为__0.52____A。
解析：(1)由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为19.7×0.01mm ＝0.197mm，螺旋测微器示数为0.5mm＋0.197mm＝0.697mm。
(2)由图示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值。
(3)由图丙所示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为2.60V；由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.52A。
2．(2017·海南省文昌中学高二上学期期末)某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水。
导学号74700513①某同学用如图1所示的游标卡尺的__A____(选填“A”、“B”或“C”)部位去测玻璃管的内径，测出的读数如图2，则玻璃管的内径d为__2.150____cm。
②该同学用多用电表的电阻挡测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图所示，则该同学接着需要做的实验步骤是：①换选__×1k____(填“×10”或“×1k”)挡；②__欧姆调零____。
③该组同学按图4连好电路后，调节滑动变阻器的滑片，从最右端向左端移动的整个过程中，发现电压表有示数但几乎不变，不可能的原因是__B____。
第二章 恒定电流【知识体系】[答案填写] ①q t ②非静电力 ③W q ④U I⑤UIt ⑥UI ⑦I 2Rt ⑧I 2R ⑨U 1＋U 2＋… ⑩R 1＋R 2＋… ⑪P 1＋P 2＋… ⑫I 1＋I 2＋… ⑬1R 1＋1R 2＋… ⑭P 1＋P 2＋… ⑮ρlS⑯I 2Rt ⑰UR⑱ER ＋r⑲IE ⑳IU ○21I 2r主题一 电路的动态分析1．电路中不论是串联部分还是并联部分，只要有一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻必变大．只要有一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻必变小．2．根据总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律判定总电流、电压的变化． 3．判定固定支路电流、电压的变化．4．判定变化部分的电流、电压变化，如变化部分是并联回路，那么应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化，最后可变电阻部分的电流、电压就能确定了．【典例1】 (多选)如图所示电路，电源内阻不可忽略，且R 1>r .开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．R1上消耗的功率增大D．电源输出的功率增大解析：变阻器R0的滑片向下滑动，变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小．并联部分电压U并＝E－I(R1＋r)，I增大，E、R1、r均不变，则U并减小，故电流表示数减小．故A正确，B错误．干路电流I增大，由功率公式P＝I2R分析得知，R1上消耗的功率增大．故C正确．根据推论：当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由题意，R1>r，外电路总电阻减小，可知电源输出的功率减小．故D错误．答案：ACD针对训练1．(2016·上海卷)(多选)如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I.在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中( )A．U先变大后变小B．I先变小后变大C．U与I比值先变大后变小D．U变化量与I变化量比值等于R3解析：根据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故选项A错误；滑片滑动过程中，电阻R1的阻值先增大后减小，电压不变，所以电流表示数先减小后增大，故选项B、C正确；由于电压表示数没有变化，故选项D错误．答案：BC主题二电阻的测量1．伏安法测电阻(测灯泡的伏安特性曲线)：当R xR A>R VR x，采用内接法，结果偏大．当R xR A<R VR x，采用外接法，结果偏小．大内偏大，小外偏小．2．仪器选择：先选电压表：依据电源和电表量程．电流表通过计算：电压表量程与被测元件大约阻值之比．3．变阻器：判断分压式和限流式．①待测用电器电阻远大于或远小于滑动变阻器电阻．②实验要求待测用电器电流及其两端电压可以由0开始连续变化(例如测小灯泡的伏安特性曲线)．③实验要求待测用电器电流及其两端电压可变范围较大．④采用限流式接法时，无论如何调节变阻器，电流、电压都大于对应电表的量程．4．电路图和实物连线．【典例2】某同学要测量一段电阻丝的电阻率，电阻丝电阻约为4 Ω，可提供的实验器材有：A．电流表G，内阻R g＝120 Ω，满偏电流I g＝3 mAB．电流表A，内阻约为0.2 Ω，量程为0～0.6 AC．电阻箱(0～9 999 Ω，0.5 A)D．滑动变阻器R(10 Ω，1 A)E．电池组(3 V，0.05 Ω)F．电阻丝R xG．一个开关和若干导线该同学进行了以下操作：(1)如图所示为他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画完整；(2)测量并计算电阻率，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某位置，当电阻箱阻值为R0时，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2.若电阻丝长度用L表示，电阻丝直径用d表示，则电阻率的表达式为p＝__________(用相关字母表示)．解析：(1)该电路为测电阻丝的电阻，结合题目条件可知电路最好为限流电路(滑动变阻器用分压接法也对)，电流表外接，如图所示．(2)由电路图中关系可知电阻率为ρ＝R S L ＝πd 2I 1（R g ＋R 0）4L （I 2－I 1）.答案：见解析针对训练2．在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：A ．小灯泡“6 V 3 W”B ．直流电源6～8 VC ．电流表(量程3 A ，内阻约0.2 Ω)D ．电流表(量程0.6 A ，内阻约1 Ω)E ．电压表(量程6 V ，内阻约20 k Ω)F ．电压表(量程20 V ，内阻约60 k Ω)G ．滑动变阻器(0～20 Ω，2 A)H ．滑动变阻器(1 k Ω，0.5 A)(1)实验所用到的电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________(填字母代号)．(2)在虚线框内画出最合理的实验原理图．解析：(1)灯泡额定电流I ＝PU＝0.5 A ，电流表应选D ；灯泡额定电压6 V ，电压表应选E ；为方便实验操作，减小误差，滑动变阻器应选G.(2)描绘灯泡伏安特性曲线滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常工作时电阻为R ＝U I＝12 Ω，R R A ＝12，R V R ＝1 666.7，R R A ＝12<R V R＝1 666.7，电流表应采用外接法，实验电路图如下图所示．答案：(1)D E G (2)电路图如图所示统揽考情本章实验是高考的必考点，也是本章的重点难点．实验包括伏安法测伏安特性曲线，测电阻以及测电源的电动势和内阻，往往还会用到电表的改装和多用电表的使用．真题例析(2015·课标全国Ⅰ卷)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．(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A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即为图(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：________．解析：(1)定值电阻和毫安表都是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比，若使用a和b 两个接线柱，量程为3 mA ，则通过R 1和R 2的为2 mA ，电流比为1∶2，所以电阻比为2∶1，可得R 1＋R 2＝12R g ＝50 Ω.若使用a 和c 两个接线柱，电表量程为10 mA ，通过R 1的电流为9mA ，电流比为1∶9，可得电阻比为9∶1，即R 1＝19(R g ＋R 2)整理可得R 2＝35 Ω，R 1＝15 Ω.(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为1.5 V0.000 5 A＝3 000 Ω，最小阻值为1.5 V 0.003 A ＝500 Ω.若定值电阻选择为1000 Ω，则无法校准3.0 mA ；所以定值电阻选择300 Ω.由于最大阻值要达到3 000 Ω，所以滑动变阻器要选择3 000 Ω.(3)因为只有一个损坏，所以验证R 2是否损坏即可．所以d 点应和接线柱“c ”相连，若电流表无示数，则说明R 2短路，若电流表有示数，则说明R 1断路．答案：(1)R 1＝15 Ω R 2＝35 Ω (2)500 Ω 3 000 Ω(3)c 若电流表无示数，则说明R 2断路，若电流表有示数，则说明R 1断路．针对训练(2016·海南卷)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路．(1)已知表头G 满偏电流为100 μA ，表头上标记的内阻值为900 Ω.R 1、R 2和R 3是定值电阻．利用R 1和表头构成1 mA 的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表．若使用a 、b 两个接线柱，电压表的量程为1 V ；若使用a 、c 两个接线柱，电压表的量程为3 V ．则根据条件，定值电阻的阻值应选R 1＝________Ω，R 2＝________Ω，R 3＝________Ω.(2)用量程为3 V 、内阻为2 500 Ω的标准电压表○V 对改装表3 V 挡的不同刻度进行校准．所用电池的电动势E 为5 V ；滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别为50 Ω和5 k Ω.为方便实验中调节电压，图中R 应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器．(3)校准时，在闭合开关S 前，滑动变阻器的滑动端P 应靠近________(填“M ”或“N ”)端．(4)若由于表头G 上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G 内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900 Ω.解析：(1)根据题意，R 1与表头G 构成1 mA 的电流表，则I g R g ＝(I －I g )R 1，得R 1＝100 Ω；若使用a 、b 两个接线柱，电压表的量程为1 V ，则R 2＝U ab －I g R gI＝910 Ω；若使用a 、c 两个接线柱，电压表的量程为3 V ，则R 3＝U ac －I g R gI－R 2＝2 000 Ω. (2)电压表与改装电表并联之后，电阻小于2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 Ω的电阻．(3)在闭合开关S 前，滑动变阻器的滑动端P 应靠近M 端，使并联部分分压为零，起到保护作用．(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G 的电流偏小，则实际电阻偏大，故表头G 内阻的真实值大于900 Ω.答案：(1)100 910 2 000 (2)50 (3)M (4)大于1．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图a 所示，测量金属板厚度时的示数如图b 所示．图a 所示读数为________mm ，图b 所示读数为________mm ，所测金属板的厚度为________mm.图a 图b解析：图a ：0＋0.010 mm ＝0.010 mm ； 图b ：6.5 mm ＋0.3700 mm ＝6.870 mm ； 厚度为：6.870 mm －0.010 mm ＝6.860 mm. 答案：0.010 6.870 6.8602．(2014·课标全国Ⅱ卷)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 约为200 Ω，电压表○V V 的内阻约为2 k Ω，电流表 ○A 的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接表的连接方式如图a 或图b 所示，结果由公式R x ＝UI计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数．若将图a 和图b 中电路图测得的电阻值分别记为Rx 1和Rx 2，则________(填“Rx 1”或“Rx 2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx 1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx 2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．图a 图b解析：由于R V R x ＝10；R x R A＝20，可认为是大电阻，采取电流表内接法测量更准确，即图a 电路测量，Rx 1更接近待测电阻真实值；图a 电路测量由于电流表的分压使测量值大于真实值；图b 电路测量由于电压表的分流使测量值小于真实值．答案：Rx 1 大于 小于3．(2015·江苏卷)小明利用如题图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻(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_________________________________________________________．解析：(1)由题目表格测量数据知，电流表使用0.6 A ，则读数为0.44；(2)描点画图，如图所示：根据U＝－Ir＋E：图线的斜率等于内阻r＝1.2 Ω；(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．答案：(1)0.44 (2)U－I图象如解析图所示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4．(2016·四川卷)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路和阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；③以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线(U、I都用国际单位)；④求出U－I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用________________；电流表最好选用________________．A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端的接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端的接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．解析：(1)电压表最好选用内阻较大的A；电路能达到的最大电流I＝ER1＋R2＋r＝310＋5＋2A≈180 mA，电流表最好选用C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．说明外电路的电阻变大，滑动变阻器电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，故选C.(3)根据U－I线的在U轴上的截距等于电动势E，则E＝ka；斜率等于内阻与R2之和，则r＝k－R2.答案：(1)A C (2)C (3)ka k－R25．(2015·广东卷)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等．①使用多用电表粗测元件X的电阻．选择“×1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为________Ω.据此应选择图中的________(填“b”或“c”)电路进行实验．②连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐________(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验．11③图(a)是根据实验数据作出的U －I 图线，由图可判断元件________(填“X ”或“Y”)是非线性元件．④该小组还借助X 和Y 中的线性元件和阻值R ＝21 Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E 和电阻r ，如图(b)所示．闭合S 1和S 2，电压表读数为3.00 V ；断开S 2，读数为1.00 V ，利用图(a)可算得E ＝________V ，r ＝________Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)．解析：①欧姆表读数由图知：10 Ω，由U －I 图象知x 的电阻：R ＝3.00.30Ω＝10 Ω，R R A＝101 Ω<R V R ＝3 00010Ω，所以用外接法．②P 从左往右，分压变大则电流表示数增大．③由图知Y 是非线性元件．④S 2闭合：E ＝310(r ＋10)，S 2断开：E ＝110(r ＋21＋10)，两式联立得：E ＝3.2 V ，r ＝0.50 Ω.答案：①10 b ②增大 ③Y ④3.2 0.50。
