高中物理 第2章 电路 第3节 研究闭合电路学业分层测评 粤教版

第三节 研究闭合电路问题探讨在不同的工作电路中,工作电源是有专门大不同的,你明白主要的不同在哪里吗? 答案:电源是一种能量的转换装置,它的工作主如果将其他形式的能转换为电能,而不同的电源这种转换本领是不同的,在物理学中一般是用电动势表示这种本领,电源的主要不同就是电动势不同,不同的用电器按需要必需配置不同电动势的电源,以知足用电器工作的要求.自学导引1.电源的最大体的特征是有____________,正极的电势比负极的电势____________,两极间存在_____________.不同的电源在没有接入电路时两极间的____________,那个电压与电源的____________在数值上是相等的.答案:两个极 高 电压 电压不同 电动势2.闭合电路的欧姆定律的表达式是____________,E 是____________,R 是____________,r 是____________.答案: r R E I += 电源电动势 电路的外电阻 电源的内电阻 3.电源的外电路两头的电压叫做路端电压,路端电压____________,实验结果表明__________________的大小有关.答案:U =E -Ir 路端电压与负载 4.电源的电动势和内阻的大小可通过实验进行测量,在实验时,有两种数据处置方式,别离是____________和____________.答案:计算法 作图法疑难剖析 电动势的物理意义【例1】 关于电动势,下列说法正确的是（ ）A.电源电动势在数值上等于路端电压B.当外电阻发生转变时,电源电动势也发生转变C.电源电动势在数值上等于内、外电路上的电压之和,与内外电路的组成无关D.电源电动势的大小能够通过实验进行测定解析:电源电动势反映电源转换能量的本领,与外电路的电阻无关,选项B 错,C 正确.电动势在数值上等于电路的内、外电压之和,与路端电压的数值不完全一样,选项A 错.电动势一般情形下是不变的,能够利用实验测定,选项D 正确.答案:CD 温馨提示:电源电动势反映电源本身的属性,与外电路无关,它的大小反映电源的本领,虽然电动势和电压的单位相同,但物理意义不同.闭合电路欧姆定律的应用 【例2】 用电动势为12 V 的直流电源对某纯电阻电路供电,现在电源的端电压为8 V,输出电流为2 A.若将外电路电阻增大到原来的2倍,则输出电流和端电压别离为( )A.1.0 A, VB.1.2 A, VC.1.5 A, VD.1.8 A,10 V解析:由题设可知,R 1=U 1/I 1=4 Ω,而E=I 1(R 1+r),r=2 Ω,R 2=2R 1=8 Ω,A 2.122=+=rR E I ,U 2=I 2R 2= Ω,正确选项为B. 答案:B 温馨提示:本题充分利用部份和闭合电路欧姆定律,先求解电源内阻,再计算外电阻改变后的端电压和输出电流.电路的动态分析【例3】 在如图231所示的电路中,当可变电阻的阻值R 变大时（ ）图2-3-1 、B 间电压增大 、B 间电压减小C.通过R 2的电流减小D.通过R 的电流增大解析:可变电阻R 的阻值变大时,应该有R↑→R 总↑→)(总R E I =↓U 内(=Ir)↓⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧↓-=↑→↑→↓↓=⇒)()()(2211I I I I U IR U Ir U R AB 内选项A 正确.答案:A温馨提示:电源工作的外电路中,某个电阻的转变会引发整个电路的电流电压转变,要肯定某部份的电流电压转变,只能按照欧姆定律和串并联电路的特征来肯定.电源电动势和内阻的测定【例4】 如图2-3-2所示的是两个闭合电路中两个电源的UI 图象,下列说法中正确的是（ ）图2-3-2A.电动势E 1=E 2,内阻r 1<r 2B.电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2C.电动势E 1=E 2,发生短路时的电流I 1>I 2D.当两电源的工作电流转变相同时,电源2的路端电压转变较大解析:电源的电动势和内阻的测定能够通过UI 图线来完成,由图线可知,E 1=E 2,两电源的短路电流I 1>I 2,(图线的横截距)故内阻r =E /I ,r 1<r 2,选项AC 正确.因图线1的斜率小于图线2的斜率,由图线能够取得ΔU=k ΔI ΔU 2＞ΔU 1,选项D 正确.答案:ACD温馨提示:利用实验描画的UI 图线能够比较两电源的电动势和内阻之间的关系,在实验中常常利用该方式.拓展迁移在图2-3-3的电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=2 Ω,已知R 1=2 Ω,R 2=6 Ω,滑动变阻器的总阻值R 3=12 Ω.求图2-3-3(1)滑动变阻器的滑片P 移到什么位置时,电压表有最大值和最小值?各是多少?(2)若是移动变阻器的滑片P,使电压表的读数为1 V,变阻器的有效阻值是多大?解析:(1)当P 滑到最左端时,电压表被短路,读数最小,最小值为零,当P 滑到最右端时,R 2和R 3并联的电阻最大,电压表读数最大,且V 3)()(323213232=++++=r R R R R R R R R R U m . (2)当电压表的读数为 1 V 时,Ω===-=⇒=+-=33.1,75.025.1)()(33231I U R A R U I I A r R U E I . 答案:(1)当P 滑到最左端时,电压表有最小值为0;当P 滑到最右端时,电压表有最大值为3 V 0 3 V(2) Ω。

粤教版高二选修3-1 模块第二章研究闭合电路第三节研究闭合电路广东罗定市廷锴纪念中学梁谦光一、教学目标1、了解电源在电路中的作用，理解电源的电动势和内阻概念2、理解闭合电路的欧姆定律，能计算相关电路问题3、理解路端电压跟负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达。

4、通过实验探究活动，培养信息搜集的能力，并学习多种数据处理的方法三、重点和难点（一）重点：1、闭合电路欧姆定律的内容；2、应用定律讨论路端电压随外电阻变化的规律．（二）难点：应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流随外电阻变化的关系四、教材分析和教学设计思路《研究闭合电路》是粤教版，第二章第三节内容，本章的主要内容是电路，本节是本章的重点，也是分析电路问题的基础。

主要内容有三个：一是电源电动势，二是研究闭合电路的规律，三是用实验测量电源的电动势和内阻。

教材首先指出闭合电路组成，电阻分为外电阻和内电阻。

电路中维持持续电流，必须有电源，引入电动势教学。

电流经过外电阻电势是降落的，形成U外，同理内电阻也形成U内，通过实验研究电动势E、外电压U外，内电压U内三者之间定量关系E=U外+U内，接着通过理论推导，得出闭合电路的欧姆定律。

通过演示实验，讨论路端电压跟负载的关系——U-I图象，并对图象进行讨论。

1、电源电动势的概念在高中是个难点，从简单易懂的实验入手，引入电动势这个概念，从实验本身得出粗略测量电动势的方法。

再通过实验引出电源内阻及介绍闭合电路结构。

2、探究闭合电路欧姆定律时，学生已具备欧姆定律的知识。

另一方面他们不知道电源有内阻，因此，常把路端电压看成是不随外电路变化的。

因此，教学中要以学生已有知识为切入点，通过逐步引导，让学生对欧姆定律有本质、正确的认识要做好闭合电路欧姆定律的探究实验。

3、路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点．利用学生分组实验的操作让学生通过自己的亲身体会，知道路端电压是会随外电路的改变使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释．路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线．五、教学流程图六、教学过程设计U/V4 5“上表中数据有什么规律？”可以看到随着滑动变阻器电阻减少，V1 （外（内电压）逐渐增大。

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研究闭合电路1关于电动势及闭合电路欧姆定律,以下说法正确的是（）A．电动势越大，电源所提供的电能就越多B．电源电动势等于电源工作时转化的能量C．电源电动势越大,电源工作时电路中的总电流就越大D．电动势在数值上等于电源内外电路的电压之和2下列说法中正确的是（)A．电源电动势表示电源把其他形式的能转变为电能的本领B．照明电路中使用的电灯越多，电路的总电阻越大，电源的路端电压越高C．外电路断开时的路端电压在数值上等于电源电动势D．外电路短路时的路端电压在数值上等于电源电动势3在如图所示的电路中，当滑动变阻器R1的触头向右移动时，电压表V1和电压表V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2（均取绝对值），则ΔU1和ΔU2的大小关系为（)A．ΔU1＞ΔU2 B．ΔU1＜ΔU2C．ΔU1＝ΔU2 D．条件不足,无法确定ΔU1和ΔU2的大小关系4如图所示电路中，L1、L2、L3、L4是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，下列说法正确的是（）A．L1变暗,L2变亮 B．L1变亮，L2变暗C．L2变暗，L3变亮 D．L1变暗，L4变亮5如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时，以下说法正确的是( ）A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B．灯多时各灯两端的电压较低C．灯多时通过电池的电流较大D．灯多时通过各灯的电流较大6下图是两个电池外壳上的说明文字RECHARGEABLE．2 V 500 mA·h上述进口电池的电动势是______伏．上述国产电池最多可放出______毫安时的电量;若该电池平均工作电流为0。

第3讲 争辩闭合电路[目标定位] 1.了解电源电动势的基本含义，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.把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、电动势(1)物理意义：不同的电源，在不与用电器相接时两极间的电压一般是不相同，它反映了电源本身的一种性质，物理学用电动势来表明电源的这种特性.(2)定义：电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压.通常用E 来表示. (3)单位：跟电压的单位相同，也是伏特. 二、闭合电路的欧姆定律1. 内、外电路：电源内部的电路叫做内电路；电源外部的电路叫做外电路.外电路的电阻称为外电阻，内电路上的电阻即电源的电阻称为内电阻.2.特点：外电路中电流由电源电势高的一端流向电势低的一端，沿电流方向电势降低；电源内部由负极到正极电势上升.3.闭合电路的欧姆定律(1)内容：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. (2)公式：I ＝E R ＋r.想一想 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 由于电源也有内阻，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. 三、路端电压跟负载的关系1.当外电阻R 增大时，电流I 减小，路端电压U 增大.2.当外电阻R 减小时，电流I 增大，路端电压U 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 ＝Er ，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缘由.想一想 使用电源时，为什么不能直接用导线把电源的两极连接起来？答案 直接用导线把电源的两极连接起来时，由于电源内阻很小，电流很强，简洁损坏电源.一、电源电动势和内阻1.电源的作用：维持电路两端始终有肯定的电势差，使电路中保持持续的电流.2.电源实质上是把其他形式的能转化为电势能的装置.不同种类的电源，把电能转化为其他形式能的本事不同，电动势也不同.3.电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压.例1 (双选)关于电源的电动势，下面说法正确的是( ) A.电源的电动势就是电源两极间的电压 B.电动势就是电源内阻两端的电压 C.电动势的数值等于内、外电路电压之和 D.电动势只由电源性质打算，与外电路无关 答案 CD解析 电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压.当电源接入外电路时，电源有内电压，电源两极间的电压小于电动势，故A 错误.电动势的数值等于电源的内阻与外电路电阻的分压之和，故B 错误，C 正确.电动势由电源性质打算，与外电路无关，故D 正确. 二、闭合电路欧姆定律的应用 闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)电流形式：I ＝ER ＋r，说明电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比；(2)电压形式：E ＝IR ＋Ir 或E ＝U 外＋U 内，表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和；温馨提示 I ＝ER ＋r 或E ＝IR ＋Ir 只适用于外电路是纯电阻的闭合电路；E ＝U 外＋U 内既适合于纯电阻电路也适合于非纯电阻电路.例2 如图1所示，电源电动势为6 V ，内阻为1 Ω，R 1＝5 Ω，R 2＝10 Ω，滑动变阻器R 3阻值变化范围为0～10 Ω，求电路中的总电流范围.图1答案611～1 A解析 当R 3阻值为零时，R 2被短路，外电阻最小，电流最大. R 外＝R 1＝5 Ω，I ＝E R 外＋r ＝65＋1 A ＝1 A.当R 3阻值为10 Ω时，外电阻最大，电流最小. R 并＝R 3R 2R 3＋R 2＝5 Ω，R 外′＝R 1＋R 并＝10 Ω，I ′＝E R 外′＋r ＝610＋1A ＝611 A.方法点拨 电路中的总电流由电源的电动势和电路中的总电阻打算.其中E 、r 不变，当外电阻变化时，电路总电流随之变化.三、路端电压跟负载的关系 1.路端电压和外电阻的关系(1)当外电阻R 增大时，依据I ＝ER ＋r 可知，总电流I 减小，内电压Ir 减小，依据U 外＝E －Ir 可知，路端电压U 外增大.当外电路断开时，路端电压U 外＝E .(2)当外电阻R 减小时，依据I ＝ER ＋r 可知，总电流I 增大，内电压Ir 增大，依据U 外＝E －Ir 可知，路端电压U 外减小.外电路短路即R ＝0时，电路中的电流I ＝Er ，U 外＝0.2.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2所示图2(1)图象中U 轴截距E 表示电动势. (2)I 轴截距I 0等于短路电流.(3)图线斜率的确定值表示电源的内阻，即r ＝|ΔUΔI|.留意 若纵坐标上的取值不是从零开头，则横轴截距不表示短路电流，但斜率仍旧等于内阻. 例3 (双选)如图3所示，电路中当可变电阻R 的阻值增大时( )图3A.A 、B 两点间的电压增大B.A 、B 两点间的电压减小C.通过R 的电流I 增大D.通过R 的电流I 减小 答案 AD解析 当可变电阻R 的阻值增大时，外电路总电阻增大，依据闭合电路欧姆定律分析知，干路电流I 干减小，A 、B 间电压增大，通过R 2的电流增大，则通过R 的电流I 减小.故选A 、D.例4 (双选)如图4所示为两个不同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( )图4A.电动势E 1＝E 2，短路电流I 1>I 2B.电动势E 1＝E 2，内阻r 1>r 2C.电动势E 1>E 2，内阻r 1<r 2D.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 AD解析 由题图可知两电源的U －I 图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，推断出电源1的短路电流大于电源2的短路电流，则A 项正确.又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的确定值大于图线1的斜率的确定值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知B 、C 项错误.由图象可推断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，可知D 项正确.对闭合电路欧姆定律的应用1.如图6所示，R 为电阻箱，为抱负电压表，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：电源的电动势E 和内阻r .。

第二章 电路一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选不选或多选均不得分．)1．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是( )A ．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B ．由R ＝U I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C ．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度D ．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 答案：C2．关于电动势，以下说法中正确的是( ) A ．电源电动势等于电源正、负极之间的电势差B ．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值C ．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关D ．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大 答案：B3．如下图左所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R 2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R 2随温度t 变化的图线如下图右所示．电流表为值班室的显示器，a 、b 之间接报警器．当传感器R 2所在处出现火情时，显示器的电流I 和报警器两端的电压U 的变化情况是( )A ．I 变大，U 变大B ．I 变大，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变小，U 变小解析：当传感器R 2所在处出现火情时，温度升高，R 2电阻减小，总电流变大，R 1电压变大，R 3电压变小，故电流表示数I 变小，路端电压U 变小．故D 正确．答案：D4．如图所示，直线a 为某电源的路端电压随电流的变化图线， 曲线b 为小灯泡R 两端的电压随电流强度的变化图线，用该电源和该小灯泡R 组成的闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别是( )A ．0.6 W ，5 ΩB ．0.6 W ，203 ΩC ．0.8 W ，5 ΩD ．0.8 W ，203Ω答案：A5．关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中不正确的是( ) A ．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度 B ．电阻刻度是不均匀的C ．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应D ．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应解析：本题主要考查学会使用多用电表．要认识多用电表的表盘，电流表和电压表零刻度线在左侧，最大刻度线在右侧，左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合；右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合，欧姆表从右向左读数．故选项A 、B 、C 正确．答案：D6．如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，A 为灯泡，D 为理想电压表．在变阻器的滑片P 由B 端向C 端滑动的过程中( )A ．A 灯变亮，D 示数变大B ．A 灯变亮，D 示数变小C ．A 灯变暗，D 示数变大D ．A 灯变暗，D 示数变小解析：变阻器的滑片P 由B 端向C 端滑动的过程中滑动变阻器连入电路的电阻减小，故电路总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可得路端电压减小，即D 的示数减小，由于总电阻减小，故总电流增大，所以R 两端的电压增大，而路端电压是减小的，所以并联电路两端的电压减小，所以灯泡A 两端的电压减小，故A 灯变暗，D 正确．答案：D7．在如图所示的电路中，开关S 闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障( )A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路解析：若各元件没有故障，电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确；若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，显然不符合题意，故B错误；若R3短路，则电压表示数为零，不符合题意，故C错误；若R1断路，则电流表示数为零，也不符合题意，故D错误．答案：A8．关于家庭电路，下列说法中正确的是( )A．家庭电路采用的电压为220 2 V的交流电B．洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是为了节约用电C．在家庭电路中，已有两个灯泡正常发光，若再打开电视，则灯泡的亮度可能会变暗D．可以用铜丝代替保险丝，这样可以防止断电解析：火线和零线之间的电压就是电路中的电压：220 V，故A错误；洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，最下面的插孔为地线，是为了防止漏电，起保护作用，并不能起到节约用电，故B错误；家庭电路中各用电器为并联连接，因此工作的用电器越多并联后的总电阻越小，总电流变大，则灯泡的分压会稍微减小，灯泡的亮度会变暗，C正确；保险丝串联在电路中，当家庭电路中如果出现短路则电流过大，保险丝会熔断，使电路发生断路，保护起来，不需要用铜丝代替保险丝，故D错误．答案：C9．如图所示电路，P位于滑动变阻器的中点，当在ab之间加上60 V的电压时，接在cd之间的电压表示数为20 V；如果在cd之间加上60 V的电压，将同样的电压表接在ab 之间时的示数为( )A．120 V B．60 VC．30 V D．20 V解析：设变阻器总电阻为2R，电压表内阻为R V.当ab两端加60 V电压时，则有：R∶RR VR＋R V＝40∶20＝2∶1，解得R V＝R当在cd 端加上60 V 的电压，则得：电压表与变阻器上部分串联后与下部分并联，由于R V ＝R ，则电压表接在ab 间时其示数为30 V.答案：C10．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，指针偏转至满刻度的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解析：由闭合电路的欧姆定律，调零时有E ＝I g R内；指针偏转至满刻度的45时有E ＝4I g （R ＋R 内）5；指针偏转到满刻度的15时有E ＝I g （R x ＋R 内）5.联立三式，解得R x ＝16R .故D正确，A 、B 、C 错误．答案：D二、多项选择题(本题共4小题，每题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分．)11．日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R 1，它与电热丝的电阻R 2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U ，通过的电流为I ，消耗的电功率为P ，则以下选项正确的是( )A ．IU ＞PB ．IU ＝PC ．P ＞I 2(R 1＋R 2)D ．P ＝I 2(R 1＋R 2)解析：由电功率的定义式得IU ＝P ，所以选项B 正确；因电吹风中有电动机，有一部分电能转化为机械能，所以选项C 正确．答案：BC12．关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是( ) A ．电源被短路时，放电电流无穷大 B ．外电路断路时，路端电压最高C ．外电路电阻值减小时，路端电压降低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：对一个给定电源，一般认为电动势E 和内阻r 是不变的，电动势在数值上等于内、外电压之和E ＝U 内＋U 外，电源短路时，放电电流为Er，不可能为无穷大，外电路断开时，由于U 内＝Ir ＝0，所以U 外＝E .正确选项为B 、C 、D.答案：BCD13．滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．若将a 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大B ．若将a 、d 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小C ．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱D ．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱 答案：AD14．用伏安法测未知电阻R x 时，若不知道R x 的大概值．为选择正确电路以减小误差，可将仪器按图接好，只空出电压表一个接头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b解析：若电流表示数有显著变化，说明流过电压表的电流较大，R x 应为阻值较大的电阻，S 应接在b 处；若电压表示数有显著变化，说明电流表分压大，电阻较小，应接在a 处．答案：BC三、非选择题(共4小题，共46分)15．(10分)有一灯泡上标有“6 V 0.1 A ”字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用A ．电压表(0～5 V ，内阻2.0 k Ω)B ．电压表(0～10 V ，内阻3.0 k Ω)C ．电流表(0～100 mA ，内阻2.0 Ω)D ．电流表(0～6 A ，内阻1.5 Ω)E ．滑动变阻器(30 Ω，2 A)F ．滑动变阻器(100 Ω，0.5 A)G ．学生电源(直流9 V)及开关、导线等(1)实验中所用的电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(2)画出实验电路图，要求电压从零开始测量．(4)该同学描绘出的I ­U 图象应是图中的________．解析：(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6 V ，故电压表应选B.小灯泡的额定电流是0.1 A ，故电流表应选C.由题目要求可知滑动变阻器采用分压式，故应选电阻较小的E.(2)小灯泡的电阻R ＝U I ＝60.1 Ω＝60 Ω，电压表的内阻与待测电阻的比为R VR ＝50，待测电阻与电流表的内阻的比为R R A＝30，R V R ＞R R A，故电流表应采用外接法，滑动变阻器接成分压式，电路图见下图．(3)电路图如图所示．(4)小灯泡的电阻随着温度的升高而变大，所以B正确．答案：(1)B C E (2)如图(3)如图(4) B16．(10分)在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，一位同学记录了6组数据(如下表).(1)电流表量程选________A，电压表量程选________V，滑动变阻器选________Ω.①干电池(E＝1.5 V);②直流电流表(0～0.6 A挡，内阻0.1 Ω)，(0～3 A 挡，内阻为0.02 Ω);③直流电压表(0～3 V挡，内阻5 kΩ)，(0～15 V挡，内阻为25 kΩ);④滑动变阻器(0～10 Ω，允许最大电流为1 A);⑤滑动变阻器(0～1 000 Ω，允许最大电流为0.6 A);⑥开关一个、导线若干．在图甲实物图中按所选规格连线．(2)根据记录数据在图乙所示的坐标纸上作U－I图线，并根据图线求出E＝________，r＝________．答案：(1)0.6 3 0～10 (2)1.45 V 0.7 Ω17．(12分)如图所示电路，定值电阻R0＝6 Ω，灯L标有“6 V 3 W”字样，灯L的阻值及电源电压保持不变，闭合开关S ，当滑动变阻器R 的滑片P 置于最左端时，电流表的示数为0.8 A ；滑片P 置于最右端时，电流表的示数为0.55 A ，求：(1)灯L 正常工作时的电阻； (2)滑动变阻器的最大阻值．解析：(1)R L ＝U 2LP L ＝（6 V ）23 W＝12 Ω.(2)闭合开关S ，当滑动变阻器R 的滑片P 置于最左端时，灯L 被短路，电阻R 0与滑动变阻器R 并联．所以U ＝I ×RR 0R ＋R 0＝0.8 A ×R ×6 ΩR ＋6 Ω. 闭合开关S ，当滑动变阻器R 的滑片P 置于最右端时，电阻R 0被短路，灯L 与滑动变阻器R 并联．所以U ＝I ′×RR L R ＋R L ＝0.55 A ×R ×12 ΩR ＋12 Ω. 联立解得：R ＝10 Ω. 答案：(1)12 Ω (2)10 Ω18．(14分)如图所示的电路中，电源的电动势E ＝6 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，电容器的电容C ＝3.6 μF ，二极管D 具有单向导电性，开始时，开关S 1闭合，S 2断开．(1)合上S 2，待电路稳定后，求电容器C 上电量变化了多少？ (2)合上S 2，待电路稳定后再断开S 1后流过R 1的电量是多少？解析：(1)设开关S 1闭合，S 2断开时，电容器两端的电压为U 1，干路电流为I 1，根据闭合电路欧姆定律有I 1＝ER 1＋r＝1.5 AU 1＝I 1R 1＝4.5 V合上开关S 2后，设电容器两端电压为U 2，干路电流为I 2，根据闭合电路欧姆定律有I 2＝ER 1R 2R 1＋R 2＋r ＝2 A U 2＝I 2R 1R 2R 1＋R 2＝4 V 所以电容器上电量变化了ΔQ ＝(U 2－U 1)C ＝－1.8×10－6C 故电容器的电量减少了1.8×10－6C.(2)合上S2后，设电容器上的电量为Q，则Q＝CU2＝1.44×10－5 C断开S1后，R1和R2的电流与阻值成反比，因而流过的电量与阻值也成反比，故流过R1的电量Q1＝R2R1＋R2Q＝9.6×10－6 C故断开S1后流过R1的电量是9.6×10－6 C.答案：(1)电容器的电量减少了1.8×10－6 C (2)9.6×10－6 C。

第二章电路第三节研究闭合电路A级抓基础1．(多选)下列说法中正确的是( )A．从关系式E＝I(R＋r)可知，电源电动势由通过它的电流I和电路的总电阻(R＋r)共同决定B．从关系式R＝U I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C．从关系式I＝E R＋r可知，电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟电路的总电阻成反比D．从关系式R＝U I可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值答案：CD2．如下图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B为电阻R的U－I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的电动势和内阻是( )A．3 V，1 ΩB．2 V，1 ΩC．3 V，0.5 ΩD．2 V，0.5 Ω解析：从图中可以看出电源的电动势为3 V，电源内阻r＝0.5 Ω，所以C正确．答案：C 3．(多选)以下为某电池的铭牌，由铭牌可以知道( )B．电池的容量是1 050 mA·hC．电池的电动势是4.2 VD．电池的最长使用时间是1 050 h解析：电池上的3.6 V表示电动势，1 050 mA·h表示电荷容量，可以由电荷容量q＝It计算在一定放电电流下使用的时间，由于不知放电电流大小，故放电时间无法确定．故选AB.答案：AB4．一电源(电动势为E，内阻为r)，当它和一标有“6 V 3 W”的小灯泡构成闭合回路时，小灯泡恰好正常发光．如果该电源与一标有“6 V 6 W”的小灯泡构成一闭合回路，则该灯泡( ) A．正常发光B．比正常发光暗C．比正常发光亮D．因不知电源内阻的大小，故无法确定解析：“6 V 3 W”的小灯泡的电阻为12 Ω，而“6 V 6 W”的小灯泡的电阻为6 Ω.由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r知，电阻减小回路电流增大，而U ＝E －Ir 路端电压减小，小于6 V ，所以比正常发光暗．答案：B5．如图所示，A 、B 、C 三只电灯均能发光，当把滑动变阻器的触头P 向下滑动时，三只电灯亮度的变化是( )A ．A 、B 、C 都变亮 B ．A 、B 变亮，C 变暗 C ．A 、C 变亮，B 变暗D ．A 变亮，B 、C 变暗解析：滑动变阻器的触头P 向下滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值R 减小，所以电路总阻值R总减小，由闭合电路欧姆定律知总电流⎝ ⎛⎭⎪⎫I 总＝E R 内＋r 变大，通过A 的电流增大，A 两端的电压U A 增大，故A 变亮；由于I 总变大，所以内阻上的电压(U 内＝I 总r )变大，所以C 上的电压(U C ＝E －U A －U 内)变小，通过C 的电流I C 变小，所以C 变暗；由于I 总变大，I C 变小，所以通过B 的电流(I B ＝I 总－I C )一定增大，B 灯变亮，选B.答案：B6.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图所示为科沃斯扫地机器人，已知其工作额定电压为12 V ，额定功率为30 W ，充电额定电压为15 V ，额定电流为0.75 A ，充电时间约为4h ，电池容量为2000mA·h ，则下列说法错误的是( )A ．机器人正常工作的电压为12 VB ．机器人正常工作时电流为2.5 AC ．电池容量是指电池储存电能的大小D ．机器人充满电后一次工作时间最多为0.8 h解析：机器人正常工作时的电压为12V ，A 正确；机器人正常工作时的电流为I ＝P U＝3012A ＝2.5A ，B 正确；电池容量是指电池存储电荷量(电流与时间的乘积)多少，单位是“A·h ”，不是存储电能的大小，C 错误；机器人充满电后一次工作时间为t ＝Q I ＝2 000 mA·h2.5×103 mA＝0.8 h ，D 正确．答案：CB 级 提能力7．(多选)如图所示，用两节干电池点亮几只小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是( )A ．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B ．灯多时各灯两端的电压较低C ．灯多时通过电池的电流较大D ．灯多时通过各灯的电流较大解析：由于电灯并联在电路中，所以接入电路的电灯越多，总电阻越小，电路的总电流越大，选项C 正确．此时电源的内电压越大，路端电压越低，选项B 对．流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A 正确，选项D错．答案：ABC8．如图所示，电路中A、B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑片，若将滑片向下滑动，则( )A．A灯变亮B．B灯变亮C．R1上消耗功率变小D．总电流变大解析：当滑片向下滑动时R电阻减小，外电路总电阻减小，由I＝E可知干路电流I增大，D对；由U＝E－Ir可知路端电压变小，所R总＋r以A两端的电压变小，A灯泡变暗，由U B＝E－I(r＋R1)知U B变小，B灯泡变暗；而由P＝I2R1知R1上消耗的电功率变大，C错．答案：D9．(多选)如图所示为两个不同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<r2 D．当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大解析：因为UI图线与纵坐标的交点为电动势，所以E1＝E2；而斜率为电源内阻可知r1< r2，由横坐标可知I1>I2 .答案：AD10.如图所示，已知C＝6 μF，R1＝5 Ω，R2＝6 Ω，E＝6 V，r＝1Ω，开关S原来处于断开状态，下列说法中正确的是( )A．开关S闭合瞬间，电流表的读数为0.5 AB．开关S闭合瞬间，电压表的读数为5.5 V C．开关S闭合经过一段时间，再将开关S迅速断开，则通过R2的电荷量为1.8×10－5 CD．以上说法都不对解析：开关S闭合瞬间，电容器充电，接近于短路状态I≈Er＋R1＝61＋5A＝1 A．电压U＝IR1＝5 V＜5.5 V，故A、B错．开关闭合一段时间后，电容器相当于断路I′＝Er＋R1＋R2＝61＋5＋6A＝0.5 A．此时电容器上电荷量Q＝CU2＝CI′R2＝6×10－6×0.5×6 C＝1.8×10－5 C．断开开关S后，电荷量Q经R2释放，故C正确．答案：C 11．如图所示的电路中，电源的电动势E＝3.0 V，内阻r＝1.0 Ω；电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35Ω；电容器的电容C＝100μF.电容器原来不带电，接通电键K.电流稳定后，求：(1)流过电源的电流；(2)电阻R3两端的电压；(3)从接通电键K至电路达到稳定的过程中流过R4的总电荷量．解析：(1)电键K闭合后，闭合电路的总电阻为R ＝R1（R2＋R3）R1＋R2＋R3＋r ＝9 Ω通过电源的电流I ＝E R ＝13A(2)电源两端的电压U ＝E －Ir ＝83 V电阻R 3两端的电压U ＝R3R2＋R3U ＝2 V .(3)通过R 4的总电荷量就等于电容器所带的电荷量Q ＝CU ′＝2.0×10－4 C.答案：(1)13A (2)2 V (3)2.0×10－4 C12．如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2阻值未知，R 3为一滑动变阻器．当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中电流的变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．求：图甲 图乙(1)电源的电动势和内阻； (2)定值电阻R 2的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值．解析：(1)将乙图中AB 线延长，反向延长交U 轴于20 V 处，交I 轴于1.0 A 处，所以电源的电动势为E ＝20 V ，内阻r ＝EI 短＝20 Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应乙图中的B 点，即U 2＝4 V 、I2＝0.8 A，得R2＝U2I2＝5 Ω.(3)当P滑到R3的左端时，由乙图知此时U外＝16 V，I总＝0.2 A，所以R外＝U外I总＝80 Ω；因为R外＝R1R3R1＋R3＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R3＝300 Ω.答案：(1)20 V 20 Ω(2)5 Ω(3)300 Ω。