高考物理大一轮提升练:第八章+恒定电流10+实验十 随堂检测巩固落实+Word版含解析.doc
- 格式:doc
- 大小:465.30 KB
- 文档页数:5
实验十 测定电源的电动势和内阻1.实验原理 闭合电路欧姆定律. 2.实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺. 3.基本操作(1)电流表用0.6A 的量程,电压表用3V 的量程,按图1连接好电路.图1(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端.(3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1,U 1).用同样的方法再测量几组I 、U 值,填入表格中. (4)断开开关,拆除电路,整理好器材.1.实验数据求E 、r 的处理方法(1)列方程求解:由U =E -Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1=E -I 1r U 2=E -I 2r ,解得E 、r .(2)用作图法处理数据,如图2所示.图2①图线与纵轴交点为E ; ②图线与横轴交点为I 短=Er ;③图线的斜率表示r =|ΔUΔI |.2.注意事项(1)为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池. (2)电流不要过大,应小于0.5A ,读数要快.(3)要测出不少于6组的(I ,U )数据,变化范围要大些.(4)若U -I 图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r =|ΔUΔI|确定. (5)电流表要内接(因为r 很小). 3.误差来源(1)偶然误差:用图象法求E 和r 时作图不准确. (2)系统误差:电压表分流.命题点一 教材原型实验例1 (2016·四川理综·8Ⅱ)用如图3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3V ,内阻约2Ω),保护电阻R 1(阻值10Ω)和R 2(阻值5Ω),滑动变阻器R ,电流表A ,电压表V ,开关S ,导线若干.图3实验主要步骤:(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;(ⅱ)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;(ⅲ)以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);(ⅳ)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(0~3V,内阻约15kΩ)B.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)C.电流表(0~200mA,内阻约2Ω)D.电流表(0~30mA,内阻约2Ω)(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的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱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.★答案★(1)A C(2)C(3)ka k-R2解析(1)电压表内阻越大,分流越小,误差也就越小,所以选内阻较大的电压表A;当滑动变阻器接入电阻最小时通过电流表电流最大,此时通过电流表电流大小约为I=ER1+R2+r ≈176mA,所以选量程为200mA的电流表C.(2)由电路分析可知,若滑动变阻器的滑片右移电压表示数变大,则滑动变阻器接入电路部分阻值增大,选项C 符合题意.(3)由E =U +I (r +R 2),得U =-I (r +R 2)+E ,对比伏安特性曲线可知,图象斜率的绝对值k =r +R 2,所以电源内阻r =k -R 2;令U =0,得I =E r +R 2=Ek ,由题意知与横轴截距为a ,所以a =I =Ek,则E =ka .1.利用图4所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻,要求尽量减小实验误差.供选择的器材有:图4A .电流表A(0~0.6A)B .电压表V 1(0~3V)C .电压表V 2(0~15V)D .滑动变阻器R 1(0~20Ω)E .滑动变阻器R 2(0~200Ω)F .定值电阻R 0=1ΩG .开关一个,导线若干(1)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). (2)闭合开关,电压表和电流表均有示数,但是无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表的读数变化都非常小.同学们讨论后,在原电路的基础上又加了一个定值电阻R 0,问题得到解决.请你在虚线框内画出改进后的电路图.某位同学记录了6组数据,对应的点已经标在坐标纸上.在图5坐标纸上画出U -I 图线,并根据所画图线可得出干电池的电动势E =______V ,内电阻r =________Ω.(结果均保留两位有效数字)图5★答案★ (1)B D (2)见解析图 1.5 0.14(0.13~0.18)解析 (1)由于干电池的电动势为1.5V ,所以应选电压表B ,C 的量程太大,误差太大;选用小的滑动变阻器便于操作,故选D. (2)电路图如图甲所示,U -I 图线如图乙所示图象的纵截距表示电源电动势,故有E =1.5V ,所以内阻为r =1.5-1.00.44Ω-1Ω≈0.14Ω2.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻.要求尽量减小实验误差. (1)应该选择的实验电路是图6中的________(选填“甲”或“乙”).图6(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材: A .电压表(0~15V) B .电压表(0~3V) C .滑动变阻器(0~50Ω)D .滑动变阻器(0~500Ω)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7,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线.序号12345 6电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480图7(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________.★答案★(1)甲(2)B C(3)如图所示(4)1.50(1.49~1.51)0.83(0.81~0.85)(5)C解析(1)干电池内阻相对一般电流表内阻而言较小,为减小电流表分压带来的系统误差,故应选甲.(2)干电池电动势约为1.5V,电压表选B可减小读数误差.滑动变阻器应选C,若选D,由于总阻值较大,则滑片滑动时移动范围小,不便调节.(3)图线应为直线,作图时使尽量多的点在线上,不在线上的点应均匀分布在线的两侧,误差较大的点舍去.(4)由U =E -Ir 可得图象上的纵轴截距E =1.50V ,斜率的绝对值r ≈0.83Ω. (5)输出功率P =UI =-1r (U -E 2)2+E 24r,应为开口向下的抛物线,C 正确.3.手机、电脑等电器已经普及到人们的日常生活中,这些电器都要用到蓄电池.某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻.蓄电池的电动势约为3V. A .量程是0.6A ,内阻约为0.5Ω的电流表; B .量程是3V ,内阻是6kΩ的电压表; C .量程是15V ,内阻是30kΩ的电压表;D .阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A 的滑动变阻器;E .阻值为0~10Ω,额定电流为2A 的滑动变阻器;F .定值电阻4Ω,额定功率4W ;G .开关S 一个,导线若干.(1)为了减小实验误差,电压表应选择________(填器材代号),图8中的导线应连接到________处(填“①”或“②”),改变滑动变阻器阻值的时候,为了使电压表和电流表的读数变化比较明显,滑动变阻器应选择________(填器材代号).图8(2)用(1)问中的实验电路进行测量,读出电压表和电流表的读数,画出对应的U -I 图线如图9所示,由图线可得该蓄电池的电动势E =______V ,内阻r =______Ω.(结果保留两位有效数字)图9★答案★ (1)B ① E (2)3.2 1.3解析 (1)蓄电池的电动势约为3V ,电压表C 的量程太大,选电压表B.导线接①处,与电池串联的定值电阻阻值已知,有利于准确测出电池的内阻.电流表量程为0.6A ,由R =EI 得回路中的总电阻不能小于5Ω,滑动变阻器D 总阻值太大,操作不方便,滑动变阻器选E.(2)由图线在纵轴上的截距可得蓄电池的电动势E =3.2V ,图线斜率的绝对值|k |≈5.3Ω,减去与电池串联的定值电阻的阻值4Ω,可得电池的内阻r =1.3Ω. 命题点二 实验拓展创新例2 图10甲是利用两个电流表A 1和A 2测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图.图中S 为开关,R 为滑动变阻器,定值电阻R 1和A 1内阻之和为10000Ω(比r 和滑动变阻器的总电阻都大得多),A 2为理想电流表.(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线.图10(2)在闭合开关S 前,将滑动变阻器的滑动端c 移动至________(填“a 端”“中央”或“b 端”). (3)闭合开关S ,移动滑动变阻器的滑动端c 至某一位置,读出电流表A 1和A 2的示数I 1和I 2.多次改变滑动端c 的位置,得到的数据为:I 1(mA) 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 I 2(mA)48040032023214068在图11所示的坐标纸上以I 1为纵坐标、I 2为横坐标画出所对应的I 1-I 2图线.图11(4)利用所得图线求得电源的电动势E=__________V,内阻r=________Ω.(均保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I m=__________A.(保留两位有效数字)★答案★(1)见解析图(2)b端(3)见解析图(4)1.49(1.48~1.50)0.60(0.55~0.65) (5)2.5(2.3~2.7)解析(1)连线如图所示.(2)实验前滑动变阻器接入电路电阻值应最大.(3)如图所示.(4)由图线上读出两组数值,代入E=I1(R1+R A1)+(I1+I2)r构成方程组联立求解E和r.(5)短路电流I m=E r.4.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内阻.A.待测干电池一节,电动势约为1.5V,内阻约为几欧姆B.直流电压表V,量程为3V,内阻非常大C.定值电阻R0=150ΩD.电阻箱RE.导线和开关根据如图12甲所示的电路连接图进行实验操作.多次改变电阻箱的阻值,记录每次电阻箱的阻值R和电压表的示数U.在1U-R坐标系中描出的坐标点如图乙所示.图12(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则1U 与R 的关系式为_____________________.(2)在图乙坐标纸上画出1U-R 关系图线.(3)根据图线求得斜率k =________V -1·Ω-1,截距b =________V -1(保留两位有效数字). (4)根据图线求得电源电动势E =________V ,内阻r =________Ω(保留三位有效数字). ★答案★ (1)1U =1ER 0R +R 0+r ER 0 (2)见解析图 (3)4.4×10-3(4.2×10-3~4.6×10-3)0.70(0.69~0.71) (4)1.52(1.45~1.55) 9.09(7.50~10.5)解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知:E =U +U R 0(R +r ),整理可知1U =1ER 0R +R 0+r ER 0.(2)作图如图所示.(3)根据图线求得斜率k =1.50-0.70180V -1·Ω-1≈4.4×10-3V -1·Ω-1,截距b =0.70V -1. (4)由方程可知1ER 0=k =4.4×10-3V -1·Ω-1,R 0+r ER 0=b =0.70,解得E ≈1.52V ;r ≈9.09Ω. 5.某同学设想运用如图13甲所示的实验电路,测量未知电阻R x 的阻值、电流表A 的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势,实验过程中电流表的读数始终符合实验要求.(1)为了测量未知电阻R x 的阻值,他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至________(填“最大”或“最小”),然后闭合开关K 1,将开关K 2拨至1位置,调节R 2使电流表A 有明显读数I 0;接着将开关K 2拨至2位置.保持R 2不变,调节R 1,当调节R 1=34.2Ω时,电流表A 读数仍为I 0,则该未知电阻的阻值R x =________Ω.(2)为了测量电流表A 的内阻R A 和电源(内阻忽略不计)的电动势E ,他将R 1的阻值调到R 1=1.5Ω,R 2调到最大,将开关K 2拨至2位置,闭合开关K 1;然后多次调节R 2,并在表格中记录下了各次R 2的阻值和对应电流表A 的读数I ;最后根据记录的数据,他画出了如图乙所示的图象,根据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为:____________;利用图象中的数据可求得,电流表A 的内阻R A =______Ω,电源(内阻忽略不计)的电动势E =________V .图13★答案★ (1)最大 34.2 (2)1I =R 2E +R 1+R A E0.5 4 解析 (1)为了保护电路,需要将电阻箱的阻值都调至最大,因为两种情况下电流表示数相同,R x 和R 1等效,所以R x =R 1=34.2Ω.(2)根据闭合电路欧姆定律得:E =I (R 1+R 2+R A ),解得1I =1E R 2+R 1+R A E ,故1I-R 2图象的斜率为1E ,则纵截距为R 1+R A E ,代入数据可得:1E =1-0.52,R 1+R A E=0.5,解得E =4V ,R A =0.5Ω.感谢您的下载!快乐分享,知识无限!由Ruize收集整理!。
单元检测八恒定电流考生注意:1.本试卷共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟,满分100分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确,选对得4分,选错得0分)1.铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动速率为()A.光速c B.IneS C.IρneSm D.mIneSρ2.电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电,关于路端电压,下列说法正确的是() A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大C.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小D.若外电路断开,则路端电压为零3.如图1所示,a,b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是()图1A.a代表的电阻丝较粗B.b代表的电阻丝较粗C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比4.如图2所示为几种电学元件的电流与电压的关系图像,下列说法中正确的是()图2A.这四个图像都是伏安特性曲线B.这四种电学元件都是线性元件C.①②是线性元件,③④是非线性元件D.这四个图像中,直线的斜率都表示元件的电阻5.如图3,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,与分别为电压表和电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则()图3A.的读数变大,的读数变小B.的读数变大,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变小,的读数变大6.(2017·吉林实验中学检测)如图4所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图像,直线C为一电阻R的两端电压与电流的关系图像,将这个电阻R分别接到a、b 两电源上,那么()图4A.R接到a电源上,电源的效率较高B.R接到b电源上,电源的输出功率较大C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R接到b电源上,电阻R的发热功率和电源的效率都较高7.如图5所示,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,R 3为光敏电阻.闭合开关S 后,若照射R 3的光照强度减弱,则( )图5A .R 1两端的电压变大B .小灯泡消耗的功率变小C .通过R 2的电流变小D .电源两极间的电压变小8.如图6所示电路,闭合开关S ,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是( )图6A .电流表坏了或未接好B .从点a 经过灯L 1到点b 的电路中有断路C .灯L 2的灯丝断了或灯座未接通D .灯L 1和L 2的灯丝都断了二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.一个直流电动机所加电压为U ,电流为I ,线圈内阻为R ,当它正常工作时,下述说法中正确的是( )A .电动机的输出功率为IU -I 2RB .电动机的输出功率为U 2RC .电动机的发热功率为I 2RD .电动机的功率可写成IU =I 2R =U 2R 10.锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图7所示,充电器电源的输出电压为U ,输出电流为I ,手机电池的内阻为r ,下列说法正确的是( )图7A .电能转化为化学能的功率为UI -I 2rB .充电器输出的电功率为UI +I 2rC .电池产生的热功率为I 2rD .充电器的充电效率为Ir U×100% 11.将分压电阻串联在电流表上,改装成电压表,下列说法中正确的是( )A .接上分压电阻后,增大了原电流表的满偏电压B .接上分压电阻后,电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压不变C .如果分压电阻是表头内阻的n 倍,则电压表量程扩大到n 倍D .通电时,通过电流表和分压电阻的电流一定相等12. (2017·山东检测)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8中的a 、b 、c 所示.则下列说法中正确的是( )图8A .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∶4三、实验题(本题共6小题,共48分)13. (8分)如图9所示为多用电表的不完整的示意图,图中还显示出了表内的电源E 1和表内的调零电阻R 0.被测电路由未知电阻R x 和电池E 2串联构成.图9(1)现欲测阻值大约为一千多欧姆的未知电阻R x的阻值,请完善以下测量步骤:①甲、乙两测试表笔中,甲表笔应是________(选填“红”或“黑”)表笔;②测电阻的倍率选择“×100”,将甲、乙两表笔短接,调节调零电阻R0,使表针指到表盘刻度的最________(选填“左”或“右”)端;③在测试表笔乙已接触被测电路右端的前提下(见图),测试表笔甲应接触被测电路中的________(选填“a”或“b”)点;④若测试表笔甲接触的位置正确,此时表针恰好指在图示的虚线位置,则被测电阻R x的阻值为________ Ω.(2)已知图中电源E1的电动势为4.5 V,电源E2的电动势为1.5 V(不计其内阻).若测电阻R x 时,测试表笔甲在a、b两个触点中连接了错误的触点,那么,表针的电阻示数将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”),其示数应为________ Ω.14.(8分)(2017·江西南昌模拟)某同学测定一细金属丝的电阻率,部分实验步骤如下:(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径,螺旋测微器如图10甲所示,则该金属丝的直径为________ mm.图10(2)因找不到合适的电压表,该同学设计了如图乙所示的电路,电源电动势为E=3 V,内阻不能忽略,取金属丝R x接入电路的长度为20 cm,接通电路后调整电阻箱的阻值,使电流表示数为0.50 A,之后不断改变R x接入电路的长度,调整电阻箱的阻值,使电流表示数始终为0.50 A,记录下电阻丝R x接入电路的长度及对应电阻箱的阻值如下表所示:请在图丙的坐标纸中作出电阻R0随长度L变化的图像;(3)根据图像可求得:该金属丝的电阻率为ρ=________ Ω· m,电源的内阻为r=________ Ω(计算结果保留2位有效数字)15.(8分)为了比较准确的测量阻值约为100 Ω的定值电阻R x,实验室提供如下的实验器材:A.电动势E=6 V,内阻很小的直流电源B.量程5 mA,内阻为R A1=50 Ω的电流表C.量程0.6 A,内阻为R A2=0.2 Ω的电流表D.量程6 V,内阻R V约为15 kΩ的电压表E.定值电阻R1=5 ΩF.定值电阻R2=500 ΩG.最大阻值15 Ω,最大允许电流2 A的滑动变阻器H.最大阻值15 kΩ,最大允许电流0.5 A的滑动变阻器I.开关一个,导线若干(1)为了能比较精确地测量R x的电阻值,电流表应选用________(选填“B”或“C”)、定值电阻应选用________(选填“E”或“F”)、滑动变阻器应选用________(选填“G”或“H”);(2)请根据所选用的实验器材,设计测量电阻的电路,并在方框中画出电路图;(3)如果电压表的示数为U(单位为V),电流表的示数为I(单位为A),则待测电阻的计算式为R x=________(表达式中所用到的电阻值必须用对应的电阻符号表示,不得直接用数值表示).16.(8分)(2018·湖北荆州质检)某同学用如图11甲所示的电路描绘一个标有“3 V0.25 A”小灯泡的伏安特性曲线.他已选用的器材有:电池组(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);电流表(量程为0~250 mA,内阻约5 Ω);电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ);开关一个,导线若干.图11(1)实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的________(填数字);①滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A)②滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)(2)在图乙中他已经连接了一部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连线补充完整;(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“a”或“b”)端;(4)为了得到伏安特性曲线,他以电压表的读数U为横轴,以电流表的读数I为纵轴,将实验中得到的多组数据进行了描点,如图丙所示.请你帮他完成I-U图像;(5)由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而________;(6)如果将此小灯泡连入如图丁所示电路,其中电源电动势为3 V,电源内阻与保护电阻R0的总阻值为5 Ω,定值电阻R的阻值为10 Ω.开关S闭合后,通过小灯泡的电流是________ A. 17.(8分)测量电阻有多种方法.(1)若用多用电表欧姆挡测电阻,下列说法中正确的是()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(2)若用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡电阻的伏安特性曲线.A.电压表V1(量程0~6 V,内阻很大)B.电压表V2(量程0~4 V,内阻很大)C.电流表A(量程0~3 A,内阻很小)D.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω,额定电流4 A)E.小灯泡(2 A,5 W)F.电池组(电动势E,内阻r)G.开关一只,导线若干实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.①请将设计的实验电路图在图12甲中补充完整.图12②每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I,U1)、(I,U2),标到U-I坐标系中,经过多次测量,最后描绘出两条图线如图乙所示,则电池组的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(结果均保留两位有效数字)③在U-I坐标系中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________ Ω,电池组的效率为________(此空填百分数,保留一位小数).18.(8分)实验室中准备了下列器材:A.待测干电池(电动势约为1.5 V,内阻约为1.0 Ω)B.电流表A1(满偏电流1.5 mA,内阻为10 Ω)C.电流表A2(量程0~0.60 A,内阻约为0.10 Ω)D.电压表V(量程0~15 V,内阻约为10 kΩ)E.滑动变阻器R1(0~20 Ω,2 A)F.滑动变阻器R0(0~100 Ω,1 A)G.电阻箱R3:最大阻值为999.9 Ω,允许通过的最大电流是0.6 AH.开关一个,导线若干(1)若要将电流表A1改装成量程为1.5 V的电压表,需给该电流表串联一个________Ω的电阻.(2)为了测量电池的电动势和内阻,小明按图13(a)设计好了测量的电路图,在图(a)中,甲是________,乙是__________.(填器材前面的序号)(3)为了能较为准确地进行测量和操作方便,图(a)所示的测量电路中,滑动变阻器应选________.(填器材前面的序号)(4)图(b)为小明根据图(a)的测量电路测得的实验数据作出的I1-I2图线(I1为电表乙的示数,I2为电表甲的示数),由该图线可得:被测干电池的电动势E=________ V,内阻r=______ Ω.(均保留两位小数)图13答案精析1.D 2.C 3.B 4.C 5.B6.C [由题图知,电阻R 接在电源a 上时电路中电流为0.5I 0,短路电流为I 0,根据闭合电路欧姆定律I =E R +r 得R =r ,a 电源的效率η=UI EI ×100%=U E ×100%=R R +r×100%=50%;同理,电阻R 接在电源b 上时电源b 的效率η>50%,选项A 错误;电源的图线与电阻R 的 U -I 图线的交点表示电阻R 接在该电源上的工作状态,由题图知,电阻R 接在电源a 上时电压和电流都较大,故电源a 的输出功率较大,选项B 错误;由以上分析可知,R 接在a 电源上,电源的输出功率较大,电源效率较低,选项C 正确;R 接在b 电源上,电阻R 两端电压和电流较低,故电阻R 的发热功率较低,选项D 错误.]7.B [照射R 3的光照强度减弱,光敏电阻阻值变大,故电路总电阻变大,由闭合电路欧姆定律可知,电路的总电流减小,路端电压增大,D 项错;由部分电路欧姆定律得U 1=IR 1,则R 1两端电压减小,A 项错;根据串反并同规律可知,与R 3串联的小灯泡消耗的功率减小,B 项正确;通过与R 3并联的电阻R 2的电流增大,C 项错.]8.B [电流表坏了或未接好,电压表无示数,不符合题意,故A 错误;从a 经过L 1到b 的电路中有断路,电流表无示数,电压表有示数,并且为电源电压,符合题意,故B 正确;灯L 2的灯丝断了或灯座未接通,电压表无示数,不符合题意,故C 错误;灯L 1和L 2的灯丝都断了,则电流表和电压表均无示数,不符合题意,故D 错误.]9.AC [电动机的总功率为P =UI ,根据焦耳定律得电动机的发热功率P 热=I 2R ,故电动机的输出功率P 出=P -P 热=UI -I 2R ,故A 、C 正确,B 错误.因为P >P 热,即UI >I 2R ,U >IR ,欧姆定律不适用,故UI ≠I 2R ≠U 2R ,故D 错误.] 10.AC 11.BD12.CD [电源的总功率与电流的关系为P E =EI ∝I ,曲线a 表示电源的总功率随电流变化的图线;设电源的内阻为r ,电源内部的发热功率与电流的关系为P r =I 2r ,由数学知识可知,电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线为开口向上的抛物线,曲线b 表示电源内部的发热功率随电流变化的图线;根据闭合电路中的能量转化关系得,电源的输出功率为 P R =EI -I 2r ,由数学知识可知,电源的输出功率P R 随电流I 变化的图线为开口向下的抛物线,曲线c 表示电源的输出功率随电流变化的图线,故A 、B 项错误;根据能量守恒定律得 P E =P r +P R ,故C 项正确;M 点所表示的物理意义是电源内部的发热功率等于电源的输出功率,此时外电阻等于内阻,电路中的电流为I 1=E 2r ,电源的发热功率P r 1=E 2I 1=E 24r,N 点表示的物理意义是电源的总功率等于发热功率,此时只有电源的内阻,电路中的电流为I 2=E r,电源的总功率P E 2=EI 2=E 2r,D 项正确.] 13.(1)①红 ②右 ③b ④1 500 (2)偏小 700解析 (1)①根据“红进黑出”原理,甲表笔应为红表笔.②欧姆表的最右端为零刻度线,当两表笔短接时,被测电阻为零,所以指针应指向最右端.③欧姆表内部有电源,不需要外部电源,所以表笔甲应接在b 点.④倍率选择“×100”,故读数为15.0×100 Ω=1 500 Ω.(2)当接对时电流I =4.5 V R x +R 0,当接错后电流I ′= 6 V R x +R 0,即电流表指针偏角偏大,所以电阻示数偏小,应指在7刻度线上,故示数为700 Ω.14.(1)0.200(0.199~0.201均可) (2)如图所示(3)2.0×10-7(1.9×10-7~2.1×10-7均可) 1.2(1.1~1.3均可)解析 (1)该金属丝的直径d =0 mm +20.0×0.01 mm =0.200 mm.(2)根据表格数据描点连线.(3)由闭合电路欧姆定律和电阻定律,可得:E =I (r +R 0+ρL S ),解得:R 0=E I -r -ρSL ,在 R 0-L 图像中,其斜率的大小k =ρS ,则ρ=kS =2.0×10-7 Ω·m ;图线与纵轴截距a =E I-r ,则r =E I-a =1.2 Ω. 15.(1)B E G (2)如图所示 (3)R 1(U -IR A1)I (R A1+R 1)解析 (1)电路中最大电流I =E R x =6100A =0.06 A =60 mA ,所以电流表选择B ,由于电流表量程较小,所以要改装电流表,扩大量程,则需要并联的电阻为R =R A1n -1=50605-1 Ω=4.5 Ω,所以定值电阻选择E ,由于被测电阻为100 Ω,为方便调节,则滑动变阻器选择G .(2)为了能比较精确地测量R x 的电阻值,滑动变阻器使用分压式,由于电压表的内阻不知,所以不能使用外接法,则实验电路图如图所示.(3)根据欧姆定律得:R x =U -IR A1I +IR A1R 1=R 1(U -IR A1)I (R A1+R 1). 16.(1)① (2)见解析图 (3)a (4)见解析图(5)增大 (6)0.18(0.17~0.19均可)解析 (1)由题图甲可知,实验采用分压式接法,滑动变阻器应选用小电阻,故选①.(2)根据原理图,将实物图连接,如图所示.(3)为了保证安全,闭合开关前,滑动变阻器应保证测量电路中的电压为零,即滑动变阻器左侧分压为零,故滑片应在a 处.(4)用平滑曲线将各点连接,如图所示.(5)由I -U 图像可知,图像的斜率越来越小;而在I -U 图像中,图像的斜率反映电阻的倒数,故说明电阻在增大.(6)设灯泡两端电压为U ,电流为I ,则由闭合电路欧姆定律可知E =U +(U R+I )(r +R 0);代入数据化简可知3=3U 2+5I ,即I =0.6-310U .作出其图像如图所示:两图像的交点即为灯泡的工作点,则由图可知,电流为0.18 A.17.(1)AC (2)①见解析图 ②4.5 1.0 ③0 55.6%解析 (1)欧姆表盘右端示数为零,指针从左向右摆动,测量电阻时,如果指针偏转过大,表明被测电阻为小电阻,所以应该换为小倍率的挡位,A 项正确;红、黑颜色的表笔实质上就是颜色不同的导线,如果表笔插错位置不会影响测量结果,所以B 项错误;欧姆表内部有电源,测量电阻时需要把电阻与原电路断开,所以C 项正确;如果测量不同电阻时,欧姆表挡位不改变时不需要重新欧姆调零,换挡位需要重新欧姆调零,所以D 项错误.(2)①根据实验要求,需要测定路端电压和电流,同时测定小灯泡的电压和小灯泡的电流,所以在测量小灯泡的伏安特性时电流表选用外接法,若电压表V 1的示数增大,则电压表V 2的示数减小,说明小灯泡和滑动变阻器是串联关系,小灯泡与滑动变阻器各自分压,所以设计电路图如图所示.②根据电源的U -I 图像中纵轴截距代表电动势可知电源电动势E =4.5 V ,斜率的绝对值表示内阻r =ΔU ΔI =4.5-1.03.5Ω=1.0 Ω.③由图像可知,两图线的交点坐标即为灯泡电压 U L =2.5 V ,此时电路中电流为2.0 A ,根据闭合电路欧姆定律有E =Ir +IR +U L ,代入数据解得R =0 Ω,电池组的效率η=U L I EI ×100%=U L E ×100%=2.54.5×100%=55.6%. 18.(1)990 (2)C B (3)E (4)1.47(1.46~1.48均正确)0.76(0.74~0.78均正确)解析(1)电流表的内阻为10 Ω;满偏电压为U m =1.5×10-3×10 V =1.5×10-2 V ;若改装为量程为1.5 V 的电压表,则应串联的电阻为R =1.5-1.5×10-21.5×10-3 Ω=990 Ω.(2)根据题意可知,乙为电流表B 与电阻箱结合作为电压表使用,甲为电流表C ,作为电流表使用.(3)滑动变阻器选择阻值较小的E .(4)由闭合电路欧姆定律可得I 1(R 3+R A )=E -(I 1+I 2)·r ,变形得I 1=E R 3+R A +r -r R 3+R A +r I 2;由数学知识可得:题图(b)中的|k |=r R 3+R A +r ;b =E R 3+R A +r ;由题图(b)可知b =1.46(单位为mA);|k |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1.1-1.40.5-0.1×10-3=0.75×10-3;故解得E =1.47 V , r =0.76 Ω.。
1.图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图.甲 乙(1)根据图甲画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6 A ,电压表量程为3 V .所示读数为:①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________.解析:(1)实验电路图如图所示.(2)电流表量程为0.6 A ,每一小格代表0.02 A ,读数时估读到精度的本位即可;电压表量程为3 V ,每一小格代表0.1 V ,读数时估读到精度的下一位.读数分别为:①0.10 A 、②0.24 A 、③2.00 V 、④0.27 V .应用R =UI 求电阻时,电流为0.10 A 时对应的电压为0.27 V ;电流为0.24 A 时对应的电压为2.00 V ,求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω.答案: (1)如解析图所示(2)0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.27 V 2.7(±0.1) Ω 8.3(±0.1) Ω[如填为8.3(±0.1) Ω 2.7(±0.1) Ω也行]2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3 V ,1.5 W ”的小灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:A .直流电源3 V (内阻可不计)B .直流电流表0~600 mA(内阻约为0.5 Ω)C .直流电压表0~3 V (内阻约3 k Ω)D .滑动变阻器(10 Ω,1 A)E.滑动变阻器(1 kΩ,300 mA)F.开关、导线若干(1)本实验中滑动变阻器应选用________(选填“D”或“E”).(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图甲所示的坐(3) 如图乙所示,将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5 Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为4 V的电路中,每个小灯泡的实际功率为________W.解析:(1)实验中需测量多组数据,滑动变阻器用分压式接法,为了调节方便,滑动变阻器用阻值较小的,故选D.(2)描点画图,如图所示.(3)设小灯泡两端的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律得:U0=U+2IR0,所以U=-2R0I+U0,代入数据得U=-10I+4,在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线,其交点(1.0,0.3)即为小灯泡的实际电压、电流值,可得小灯泡消耗的实际功率P=UI=0.3 W.答案:(1)D(2)见解析图(3)0.33.(2019·长兴中学模拟)小明做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,已知小灯泡标称值是“2.5 V,0.3 A”,不考虑电压表分流引起的误差,请完成如下问题:(1)为初步了解小灯泡的电阻值,小明使用多用电表的欧姆挡按正确测量步骤进行测量,根据图甲所示,小灯泡阻值为________Ω.(2)为进一步探究小灯泡伏安特性,小明连接了如图乙所示实物图,请在图中补上一根导线,使实验能够正常进行.(3)按要求操作得到数据如表所示,第7组中电压表示数如图丙所示,则U=________V;判断U=0、I=0时的小灯泡电阻值为________Ω,试分析此电阻值远小于(1)中阻值的原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.1.4 1.7 1.8 3.9解析:(1)采用“×1”倍率,所以读数为6 Ω.(2)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需要多组数据,所以滑动变阻器应采用分压接法,如图所示.(3)电压表采用0~3 V挡,分度值为0.1 V,故读数为0.30 V,U=0、I=0时温度接近2、3组的温度,故应为1.3 Ω,远小于(1)中的测量值是因为用欧姆“×1”倍率挡测电阻时电流较大,小灯泡已有发光,灯丝温度升高,电阻比冷灯丝时大的多.答案:(1)6(2)如解析图所示(3)0.30 1.3用欧姆“×1”倍率挡测电阻时电流较大,小灯泡已有发光,灯丝温度升高,电阻比冷灯丝时大的多4.某学习小组拟研究一个标有“3.6 V,1.8 W”的小电珠的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:①电流表A,量程0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω;②电压表V,量程0~15 V,内阻约为15 kΩ;③滑动变阻器R,阻值范围0~10 Ω;④学生电源E,电动势为4 V,内阻不计;⑤开关S及导线若干.(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量,请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来.(2)甲同学在实验中发现,由于电压表的量程较大而造成读数误差很大,因而影响了测量结果.于是又从实验室找来一量程为I g=100 μA、内阻R g=1 000 Ω的灵敏电流计,想把该灵敏电流计改装成量程为5 V的电压表,则需串联一个阻值为________Ω的电阻.(3)甲同学用改装后的电压表进行实验,得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示:12(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中,则该小电珠消耗的电功率约为________W.已知电源的电动势为E′=3.0 V,内阻r=1.5 Ω,定值电阻R0=4.5 Ω.(结果保留两位有效数字)解析:(1)如图(a)所示.(2)设需要串联的电阻阻值为R x,则有I g(R g+R x)=5 V,代入数据可得R x=49 000 Ω.(4)将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分,则内阻r′=6 Ω,由此可得路端电压U=E′-Ir′,在I1-I2图线所在坐标纸上作出该I-U图象如图(b)所示,可知其交点坐标表示的电流约为0.32 A,电压约为1.1 V,所以该小电珠消耗的功率约为P=0.32×1.1 W≈0.35 W.答案:(1)见解析图(a)(2)49 000(3)如图所示(4)0.35情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。
1.(1)某同学按如图所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮.该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障.检查前,应将开关S________.(选填“闭合”或“断开”)(2)若(1)A.灯A断路B.灯B断路C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路解析:(1)用欧姆挡检查电路需将电路断开.(2)b、f之间电阻无穷大说明b、f间有断路,b、e之间电阻无穷大说明b、e间有断路,d、e之间电阻无穷大说明d、e间有断路,b、d间电阻有一定的数值,说明b、d间没有断路,所以断路在d、e之间.答案:(1)断开(2)D2.某同学用量程为1 mA、内阻为120 Ω的表头按图甲所示电路改装成量程分别为1 V 和1 A的多用电表.图中R1和R2为定值电阻,S为开关.回答下列问题:(1)根据图甲所示的电路,在图乙所示的实物图上连线.(2)开关S闭合时,多用电表用于测量________(选填“电流”“电压”或“电阻”);开关S断开时,多用电表用于测量________(选填“电流”“电压”或“电阻”).(3)表笔A应为________色(选填“红”或“黑”).(4)定值电阻的阻值R1=________Ω,R2=________Ω.(结果取3位有效数字)解析:(2)开关S闭合时,电阻R1与电流表并联,多用电表用于测量电流;开关S断开时,电阻R2与电流表串联,多用电表用于测量电压.(3)根据电流应从电流表或电压表的正接线柱进,从负接线柱出,即从表笔A出,表笔A 应为黑色,表笔B应为红色.(4)开关S断开时,由串联电路知识知,I g(R2+R g)=U,解得R2=880 Ω;开关S闭合时,由并联电路知识知,I g(R2+R g)=(I-I g)R1,解得R1≈1.00 Ω.答案:(1)连线如图所示(2)电流电压(3)黑(4)1.008803.小明在实验室中发现一个外观上像电阻的未知元件D,设计了如图甲所示电路进行实验探究,请按要求回答问题:(1)小明按图甲连接好电路,闭合开关S,将滑动变阻器滑片缓慢地从a端移到b端,发现起始阶段电压表的示数逐渐增大,后续阶段电压表示数保持6 V不变,若D为电阻元件,则该过程中它的电阻值的变化情况可能是________.A.阻值一直为0B.阻值先不变,后续阶段变小C.阻值恒定且远大于R2D.阻值先不变,后阶段变大(2)根据元件D铭牌上的部分信息,小明从网络获知该元件为稳压二极管,它有正、负极之分,在电路中当D的正极接高电势时,其i-u线如图乙中OC所示;当D的负极接高电势时,其i-u线如图乙中OAB所示,其中AB段为D的稳压工作区,由此可判断图甲中D的黑色端是它的________极(选填“正”或“负”).(3)小明接着设计了用多用电表欧姆挡按图丙对该元件进行探究,图丙中虚线框部分是其内部等效电路,已知电源电动势E=9 V,电表满偏电流I g=3 mA.实验时小明先进行欧姆调零,则调零后多用电表内部总电阻为____________Ω;调零后按图丙连接元件D进行测量,若D恰好处于稳压工作区,则此时测得元件D的阻值应为____________Ω.解析:(1)因在滑片移动过程中,发现起始阶段电压表的示数逐渐增大,后续阶段电压表示数保持6 V不变,则知元件阻值可能先不变,后续阶段变小,故B正确.(2)结合第(1)问中所给条件,可知D元件黑色部分为负极.(3)由R总=EI g,解得R总=3 000 Ω;D恰好处于稳压工作区时,其两端电压U=6 V,而U=ER DR总+R D,解得R D=6 000 Ω.答案:(1)B(2)负(3)3 000(或3×103)6 000(或6×103)4.某学生实验小组利用图甲所示电路,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)将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“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乙所示,这时电压表的示数如图丙所示.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,如图丁所示.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____________k Ω.解析:(1)欧姆表调零:将红表笔和黑表笔短接,使指针指电阻0刻度.(2)多用电表欧姆挡测电压表的内阻应使电流从电压表的“+”接线柱流入、“-”接线柱流出,而黑表笔连接多用电表内电池的正极,所以多用电表的红表笔和“-”端相连,黑表笔连接“+”端.(3)多用电表和电压表的读数分别为15.0 k Ω和3.60 V .(4)由题图甲可知多用电表欧姆“×1 k ”挡直接测量电压表的内阻R V ,所以R V =12.0 k Ω.(5)设多用电表内电池的电动势为E ,多用电表电阻“×1 k ”挡内部电路的总电阻为R g ,依题给条件由欧姆定律得:E =3.60R V (15.0+R g ),E =4.00R V(12.0+R g ), 又R V =12.0 k Ω,解得:E =9.00 V ,R g =15.0 k Ω.答案:(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60(4)12.0 (5)9.00 15.0情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。
2023届高考人教物理:恒定电流一轮练习附答案高考:恒定电流(一轮)一、选择题。
1、下列关于电源的说法中正确的是()A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压B.电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C.电荷的移动形成电流D.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流2、下列关于电动势的说法中正确的是()A.电动势就是电势差,也叫电压,单位是VB.电动势大的电源做功一定多C.电动势大的电源做功一定快D.电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能3、如图所示是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是()A.加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大B.加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小C.无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D.二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线4、如图所示为甲、乙两灯泡的I-U图象,根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中时实际发光的功率分别约为()A.15 W、30 W B.30 W、40 WC.40 W、60 W D.60 W、100 W5、如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等,b的横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等,c的长度是a的两倍。
当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是()A.V1的示数是V3的2倍B.V1的示数是V2的2倍C.V2的示数是V1的2倍D.V2的示数是V3的2倍6、如图所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,三个灯泡亮度的变化情况是()A.L1变亮,L2和L3均变暗B.L1变亮,L2不能确定,L3变暗C.L1变暗,L2和L3均变亮D.L1变亮,L2变亮,L3变暗7、(双选)在如图所示的电路中,闭合开关S时,灯不亮,已经确定是灯泡断路或短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示):次序操作步骤现象和结论1 闭合开关,选直流电压挡,红、黑表笔分别接a、b指针偏转,灯断路;指针不偏转,灯短路2 闭合开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b指针不动,灯断路;指针偏转,灯短路3 断开开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b指针不动,灯断路;指针偏转最大,灯短路以上操作和判断正确的是()A.1 B.2C.3 D.都不正确8、(双选)关于电源与电路,下列说法正确的是()A.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流也由电源正极流向负极B.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流由电源负极流向正极C.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中电场力对电荷也做正功D.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功9、(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,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=U1 I2C.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1 I2-I1D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积10、如图所示为一个小型电热水器。
第八章 恒定电流考 试 说 明内容要求说明命题趋势电阻定律Ⅰ 整体来说,实验题每年必考,选择题和计算题一般不单独出现,常与磁场、电磁感应等问题综合,如果选择题单独出现,考查知识点会比较单薄,难度不大.因为根据江苏省教学要求:不要求讨论电源的最大输出功率和用电器上得到的最大功率及效率问题,此类题型不要涉及过多本章涉及的物理概念、物理规律较多,主要包括以下几个方面的内容:1. 几个重要的基本概念:电阻和电阻率、电流和电压、电功和电热、电动势等;2. 四个重要的基本定律:部分电路欧姆定律、电阻定律、焦耳定律和闭合电路欧姆定律;3. 四种典型电路:纯电阻和非纯电阻电路、接地电路、含容电路和动态电路;4。
四个实验:决定导线电阻的因素、电表改装和多用电表、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量电源电动势和内阻.复习重点是实验部分,因此要注重从实验原理、器材选择、仪表读数、操作步骤、电路连接、数据处理以及误差分析等方面提高实验综合能力决定导线电阻的因素(实验、探究)Ⅱ 电阻的串联与并联Ⅰ 电流 电源的电动势和内阻 Ⅰ 欧姆定律 闭合电路欧姆定律 Ⅱ 描绘小灯泡的伏安特性曲线(实验、探究)Ⅱ 测量电源的电动势和内阻(实验、探究)Ⅱ电功 电功率 焦耳定律 Ⅰ知 识 网 络第1讲欧姆定律串、并联电路电阻定律(本讲对应学生用书第115117页)考纲解读.。
2.会利用导体伏安特性曲线I-U图象及U-I图象解决有关问题。
3。
能认清电路结构。
4。
会进行电表改装的分析与计算。
基础梳理.。
定义式I= ,单位:安培,简称安,符号为.2。
欧姆定律:导体中的电流跟它两端的电压成,跟它的电阻成.公式I= 。
欧姆定律的适用范围:适用于金属导电和电解液导电,对气体导电不适用。
3.电功:导体的恒定电场对自由电荷的所做的功。
电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
公式为W= ,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是。
4.电功率:单位时间内电流所做的功.表示电流做功的,公式为P== ,电功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是.5。
单元质检八恒定电流(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.两根材料相同的均匀导线x和y,其中,x长为l,y长为2l,串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示,那么,x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为()A.3∶1,1∶6B.2∶3,1∶6C.3∶2,1∶5D.3∶1,5∶1,两导线两端的电压之比为3∶1,电流相同,则电阻之比为3∶1,由电阻定律R=ρ得横截面积S=,横截面积之比,A正确。
2.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω,电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V;再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是()A.2 AB.8 AC.50 AD.58 AS1时,由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir=12.5 V,R灯==1.2 Ω,再接通S2后,流过电动机的电流为I电动机=-I'=50 A,故选项C正确。
3.如图所示,已知直流电动机M的电阻是R,电源的内电阻是r,当电动机正常工作时电压表的示数是U,电流表的示数是I,电压表和电流表均是理想电表。
以下叙述正确的是 ()A.t s内,电动机产生的热量是IUtB.t s内,电动机消耗的电能是IUtC.电源电动势是IR+IrD.电源电动势是Us内,电动机消耗的电能为UIt,电动机产生的热量是I2Rt,故A错误,B正确;根据闭合电路欧姆定律,有E=U+Ir,电动机是非纯电阻电路,故U>IR,故E>IR+Ir,故C、D错误。
4.(2018·江西仿真模拟)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
章末检测8 恒定电流(时间90分钟 满分100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,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.经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,且金属导体中通过恒定电流形成了稳恒的电场,已知铜的电阻率为ρ,单位体积内的自由电子数量为n ,自由电子的质量为m 、带电荷量为e ,假设自由电子和金属离子碰撞后减速到零,且碰撞时间极短,则铜导线中自由电子连续两次与金属离子碰撞的时间间隔的平均值为( )A.2mnρe B.2m nρe 2C.2ρmne2D.2nmρe 2解析:设铜导线的长度为l ,横截面积为S ,金属导线内的匀强电场场强为E ,则电子定向移动的加速度为a =eE m ,经过时间t 获得的定向移动速度为v =at =eEtm,在时间t 内的平均速度为v -=12v =eEt 2m ,则由电流微观表达式I =neS v -=ne 2ES2mt ,由欧姆定律和电阻定律可知ρl S =U I =El I ,联立解得t =2mnρe 2,B 正确.答案:B2.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( )A.1∶4B.1∶8C.16∶1D.1∶16解析:设原来的电阻为R ,其中的一根均匀拉长到原来的2倍,横截面积变为原来的12,根据电阻定律,电阻R 1=4R ,另一根对折后绞合起来,长度减小为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,根据电阻定律,电阻R 2=14R ,则两电阻之比为16∶1,电压相等,根据欧姆定律,电流比为1∶16,根据q =It 知相同时间内通过的电荷量之比为1∶16,故D 正确,A 、B 、C 错误.答案:D3.如图所示,甲、乙两电路中电源完全相同,内阻不能忽略,电阻R 1>R 2.图中电压表为理想电表,当在两电路中通过相同的电荷量q 的过程中,下列关于两电路的比较,说法错误的是( )甲 乙A.R 1上产生的热量比R 2上产生的热量多B.电源内部产生热量较多的是甲电路C.电压表V 1示数大于电压表V 2示数D.甲、乙两电路电源输出功率可能相等 答案:B4.在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,在调节可变电阻R 的阻值过程中,发现理想电压表的示数减小,则 ( )A.R 的阻值变大B.路端电压不变C.干路电流减小D.路端电压和干路电流的比值减小解析:由题意知,理想电压表的示数减小,说明与电压表并联的电阻变小,即可变电阻R 接入电路的电阻变小,选项A 错误;由闭合电路欧姆定律知,电路总电流变大,路端电压变小,选项B 、C 错误;由于外电路总电阻变小,结合电阻定义式R =U I知,路端电压和干路电流的比值减小,选项D 正确.答案:D5.如图所示,K 1、K 2闭合时,一质量为m 、带电荷量为q 的液滴,静止在电容器的A 、B 两平行金属板间.现保持K 1闭合,将K 2断开,然后将B 板向下平移到图中虚线位置,则下列说法正确的是( )A.电容器的电容增大B.A 板电势比电路中Q 点电势高C.液滴将向下运动D.液滴的电势能增加解析:由平行板电容器电容的决定式可知,板间距离增大,电容减小,A 项错误;K 1、K 2闭合时,R 1中无电流通过,故B 板电势为零,电容器两极板电势差与R 2两端电压相等,电阻R 2下端接地,故Q 点与电容器上极板电势相等.断开开关K 2,电路结构未发生变化,Q 点电势不变,电容器所带电荷量保持不变,B 板下移,即板间距离d 增大,由C =Q U =εr S4πkd可知,d增大,其他物理量保持不变,则两极板电势差U 增大,B 板电势为零不变,故A 板电势升高,B 项正确;由场强与电势差关系E =U d 及Q U =εr S 4πkd 可知,E =4πkQεr S,故两极板间场强不变,因此带电液滴受电场力不变,液滴保持静止,C 项错误;根据U =Ed 知,液滴距离下极板B 的距离增大,所以液滴所在位置与B 板的电势差增大,B 板电势为零,故液滴所在位置电势φ升高,液滴静止,上极板与电源正极相连,故液滴带负电,由E p =qφ可知液滴的电势能降低,D 项错误.答案:B6.(2019·山东淄博调研)如图所示的电路中,电源电动势为E ,内阻为R ,L 1和L 2为相同的灯泡,每个灯泡(阻值恒定不变)的电阻和定值电阻相同,阻值均为R ,电压表为理想电表,K 为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是( )A.L 1亮度不变,L 2将变暗B.L 1将变亮,L 2将变暗C.电源内阻的发热功率将变小D.电压表读数将变小解析:开关掷到位置1时,灯泡L 1和L 2并联,并联电阻R 并=R ·R R +R =R2,电路总电阻R 总=R +R +R 2=5R 2,干路电流I =E R 总=2E5R,根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L 1和L 2的电流相等,即I 1=I 2=E5R .开关掷到2位置时,灯泡L 1与定值电阻串联,然后与灯泡L 2并联,并联电阻为R ′并=(R +R )R R +R +R =2R 3,电路总电阻R ′总=R +2R 3=5R 3,干路电流I ′=E R ′总=3E5R ,根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L 1的电流I ′1=I ′×13=E5R ,流过灯泡L 2的电流I ′2=I ′×23=2E5R .据此判断,开关由1位置打到2位置时,流过灯泡L 1的电流大小不变,灯泡亮度不变,流过灯泡L 2的电流变大,灯泡变亮,所以选项A 、B 错误.总电流变大,电源内阻的发热功率变大,选项C 错误.总电流变大,内电压变大,路端电压变小,电压表示数变小,选项D 正确.答案:D7.如图所示电路中,各灯额定电压和额定功率分别是:A 灯“10 V ,10 W ”,B 灯“60 V ,60 W ”,C 灯“40 V ,40 W ”,D 灯“30 V ,30 W ”.在a 、b 两端加上电压后,四个灯都能发光.比较各灯消耗功率大小,不考虑各灯泡电阻随电压的变化,正确的是( )A.P B <P D <P A <P CB.P A >P C >P D >P BC.P B >P D >P C >P AD.P B >P A >P D >P C解析:A 灯的电阻R A =U 2A P A =(10 V )210 W =10 Ω;B 灯的电阻R B =U 2BP B =(60 V )260 W =60 Ω;C灯的电阻R C =U 2C P C =(40 V )240 W =40 Ω;D 灯的电阻R 0=U 2DP D =(30 V )230 W=30 Ω;设a 到b 回路的电流为1 A ,则I A =I B =1 A ;C 、D 两灯并联,则U C =U D ,则I C R C =(1 A -I C )R D ,解得I C =R DR C +R D=3040+30 A =37 A ,I D =1 A -37 A =47A ,A 灯消耗的功率为P A =I 2A R A =12×10 W =10 W ,B 灯消耗的功率为P B =I 2B R B=12×60 W =60 W ,C 灯消耗的功率为P C =I 2C R C=⎝ ⎛⎭⎪⎫372×40 W ≈7.3 W ,D 灯消耗的功率为P D =I 2D R D=⎝ ⎛⎭⎪⎫472×30 W ≈9.8 W ,所以P B >P A >P D >P C ,故选项D 正确. 答案:D8.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾驶及其他严禁酒后作业人员的现场检测,它利用的是二氧化锡半导体型酒精气体传感器,传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化.如图所示,是酒精气体传感器的原理电路,因不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,这样显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻R 的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是( )A.c 越小,U 越大,c 与U 成反比B.c 越小,U 越大,c 与U 不成反比C.c 越大,U 越大,c 与U 成正比D.c 越大,U 越大,c 与U 不成正比解析:酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中,电压表测R 0两端的电压,根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,得1R=kc (k 是比例系数),根据欧姆定律得U R 0=E R 0+R +r ,联立得U =ER 0R 0+1kc+r,由数学知识知,c 越大,U 越大,但两者不成正比,故A 、B 、C 错误,D 正确.答案:D9.电动汽车是以车载电源为动力,开启了“绿色出行”的新模式.某电动汽车电源电动势为400 V ,内阻为0.5 Ω,充满电时储存的可用电能为64 kW·h,汽车运行时电源的放电电流为100 A ,熄火后电源的放电电流为100 mA.下列说法正确的是 ( )A.汽车运行时,电源持续放电的时间可超过1 hB.汽车熄火后,电源持续放电的时间可超过60天C.汽车运行时电源的输出功率为35 kWD.汽车运行时电源的效率为95%解析:充满电储存电能W E =64 kW·h,汽车运行时,电源的放电电流为I 1=100 A ,放电功率P 1=EI 1=400×100 W =40 kW ,电源持续放电的时间t 1=W EP 1=1.6 h ,超过1 h ,选项A 正确;汽车熄灭后,电源的放电电流为I 2=100 mA ,放电功率P 2=EI 2=400×0.1 W =0.04 kW ,电源持续放电的时间t 2=W E P 2=1 600 h ,约66.7天,可超过60天,选项B 正确;汽车运行时电源输出功率P 出=P 1-I 21r =40 kW -5 kW =35 kW ,选项C 正确;汽车运行时电源效率η=P 出P 1×100%=87.5%,选项D 错误.答案:ABC10.A 、B 两块正对的金属板竖直放置,在金属板A 的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一个带电小球(可视为点电荷).两块金属板接在如图所示的电路中,电路中的R 1为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小),R 2为滑动变阻器,R 3为定值电阻.当R 2的滑片P 在中间时闭合开关S ,此时电流表和电压表的示数分别为I 和U ,带电小球静止时绝缘细线与金属板A 的夹角为θ,电源电动势E 和内阻r 一定,电表均为理想电表.下列说法中正确的是( )A.无论将R 2的滑动触头P 向a 端移动还是向b 端移动,θ均不会变化B.若将R 2的滑动触头P 向b 端移动,则I 减小,U 减小C.保持滑动触头P 不动,用较强的光照射R 1,则小球重新达到稳定后θ变小D.保持滑动触头P 不动,用较强的光照射R 1,则U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值的比值不变答案:ACD11.如图所示,直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0,反向电阻为∞)连接,电源负极接地.开始时电容器不带电,闭合开关S ,稳定后,一带电油滴恰能静止在电容器中的P 点.在开关S 保持接通的状态下,下列说法正确的是( )A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时,带电油滴会向上运动B.当电容器的上极板向上移动时,带电油滴会向下运动C.当电容器的下极板向下移动时,P 点的电势不变D.当电容器的下极板向左移动时,P 点的电势会升高解析:带电油滴恰好静止,其合力为零,受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力,即mg =qE .当滑动变阻器的滑片向上滑动时,其电阻值变大,电容器两端的电压U 变大,对电容器进行充电,两极板间电场强度E 变大,带电油滴受到的电场力大于重力,会向上运动,选项A 正确;当电容器的上极板向上移动时,极板间距d 变大,根据C =εr S 4πkd =QU ,电容器的电荷量Q 应减小,但由于二极管的单向导电性,电容器只能进行充电,不能进行放电,故此时,电容器的电荷量Q 不变,电场强度E =U d =4πkQεr S不变,带电油滴仍静止不动,选项B 错误;同理,当电容器的下极板向下移动时,d 变大,电场强度E 不变,而P 点到下极板的距离变大且下极板的电势不变,故P 点电势升高,选项C 错误;当电容器的下极板向左移动时,S 变小,根据C =εr S 4πkd =Q U 和二极管的单向导电性,电容器的电荷量Q 不变,电场强度E =4πkQεr S变大,而P 点到下极板的距离不变,故P 点电势升高,选项D 正确.答案:AD12.在一次研究性学习的实验探究中,某组同学分别测绘出一个电源的路端电压随电流变化的关系图线,还测绘出了一个电阻两端的电压随电流变化的关系图线,如图中AC 和OB 所示.若把该电阻R 接在该电源上构成闭合电路(R 为唯一用电器),由图可知( )A.电源的内电阻是1.2 ΩB.外电阻的电阻值是1.2 ΩC.电源的效率是80%D.电源的输出功率是1.5 W解析:由于AC 斜率的绝对值表示电源的内阻,则r =1.55Ω=0.3 Ω,故A 错误;由于OB 的斜率表示外电阻大小,则R =1.21Ω=1.2 Ω,故B 正确;电源的输出功率P =IU ,U 为外电阻两端电压,电路中的总电流即为流过外电阻的电流,所以P =1×1.2 W =1.2 W ,则电源的效率η=I 2R I 2(R +r )= 1.21.2+0.3×100%=80%,C 正确,D 错误.答案:BC二、非选择题(共52分)13.(14分)图甲为某同学家中装修所用整盘导线的部分参数,他想利用整盘导线测定该导线的电阻率.由于没有电压表,他先将一个内阻未知、量程为500 μA 的微安表进行改装,然后利用伏安法测出该导线的电阻.产品名称 单芯铜线 型号名称 BV1.5 产品规格 1.5 mm 2产品颜色 红、黄、蓝、绿、双色导体材质 无氧铜 绝缘材质 聚氯乙烯 额定电压 450/750 V 整盘长度 100 m (±0.5 m)乙 丙该同学的实验步骤如下:(1)采用图乙所示的电路测定微安表的内阻.首先断开S 2,闭合S 1,调节滑动变阻器的阻值使微安表满偏;然后保持滑片不动,闭合S 2,调节电阻箱使微安表的指针半偏,记下此时电阻箱的读数,如图丙所示.如果忽略闭合S 2前后电路总阻值的变化,则电流表的内阻为_____Ω.(2)若将微安表改装成量程为3 V 的电压表,则需要将微安表与阻值为R = Ω的定值电阻串联.(3)若利用伏安法测出该导线的电阻为1.6 Ω,则该导线的电阻率ρ= Ω·m. 解析:(1)由实验原理可知,电流表的内阻等于电阻箱的电阻,阻值为R A =800 Ω. (2)若将微安表改装成量程为 3 V 的电压表,则需要将微安表与阻值为R =U I g-R A =3500×10-6 Ω-800 Ω=5 200 Ω的定值电阻串联.(3)根据R =ρL S ,解得ρ=RS L =1.6×1.5×10-6100Ω·m=2.4×10-8Ω·m.答案:(1)800 (2)5 200 (3)2.4×10-814.(18分)某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案,实验室提供的器材有: A.电压表V ; B.电流表A ; C.螺旋测微器; D.米尺;E.滑动变阻器R P (5 Ω,2 A );F.干电池组;G.一个开关和导线若干. 他进行了以下操作:(1)用多用电表粗测金属丝的阻值.当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 (填代码)的顺序正确进行操作,最后完成读数测量.A.将选择开关旋转到欧姆挡“×1 Ω”的位置B.将选择开关旋转到欧姆挡“×100 Ω”的位置C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接,正确读数D.将两表笔短接,重新进行欧姆调零(2)该同学采用上述合理步骤测量后,表针指示静止时如图所示,则金属丝的阻值约为 Ω.(3)按照本题提供的实验器材,要求测量金属丝电阻实验时电压调节范围尽可能大,则滑动变阻器用 (选填“限流”或“分压”)接法.(4)若测得金属丝直径为D ,接入电路长度为L 时,电压表、电流表示数分别为U 、I ,则金属丝的电阻率ρ= .解析:(1)因欧姆表刻度不均匀,欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准,当用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大,说明倍率过大,则要选择“×1 Ω”挡,调零后再进行测量,故实验顺序为ADC.(2)金属丝的阻值约为R =1×15 Ω=15 Ω.(3)要求测量金属丝电阻实验时电压调节范围尽可能大,则滑动变阻器用分压接法.(4)根据R =U I 以及R =ρL S =ρ4L πD 2,解得ρ=πUD24IL.答案:(1)ADC (2)15 (3)分压 (4)πUD24IL15.(20分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需要测量一个规格为“2.5 V 0.5 A ”的小灯泡两端的电压和通过它的电流.现有如下器材:A.直流电源(电动势3.0 V ,内阻不计);B.电流表(量程3 A ,内阻约为0.1 Ω);C.电流表(量程600 mA ,内阻约2 Ω);D.电压表(量程3 V ,内阻约3 kΩ);E.电压表(量程15 V ,内阻约为15 kΩ);F.滑动变阻器R (最大阻值10 Ω,额定电流1 A ).(1)实验中,电流表应选择 ;电压表应选择 .(填所选器材前的字母)(2)为了尽可能地减小实验误差,请根据正确选择的器材设计电路并在虚线框中作出该电路图.(3)在正确操作的情况下,某同学根据实验所得的数据画出该小灯泡的伏安特性曲线如图所示.实验中,若把该小灯泡和一个阻值为9 Ω的定值电阻串联在电动势为3 V 、内阻为1 Ω的直流电源上,则小灯泡此时的电阻为 Ω(结果保留两位有效数字).解析:(1)因灯泡的额定电压为2.5 V ,额定电流为0.5 A.因此为保证实验的安全和准确,电压表应选择D ,电流表应选择C.(2)本实验要求通过灯泡的电流由零开始逐渐增大,故滑动变阻器采用分压式接法,因灯泡正常发光时电阻为R L =2.50.5Ω=5 Ω,较小,则电流表采用外接法.(3)作出等效电源(电动势3 V ,内阻10 Ω)的IU 图线,由图可知两图线交点坐标为(0.4 V ,0.26 A ),则灯泡此时电阻为0.4 V0.26 A≈1.5Ω.答案:(1)C D(2)如图所示(3)1.5(1.4~1.6均可)。
单元小结卷(八)一、选择题(每小题6分,共48分,1~5小题为单选,6~8小题为多选)1.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 JB.3 V,3.6 JC.6 V,1.8 JD.6 V,3.6 J2.如图D81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0.5 Ω,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(不计一切摩擦阻力,g 取10 m/s2),标有“3 V0.6 W”的灯泡恰好正常发光,则电动机的内阻为() D81A.1.25 ΩB.3.75 ΩC.5.625 ΩD.1 Ω3.电位器是变阻器的一种.如图D82所示,把电位器与灯泡串联起来,利用它转变灯泡的亮度,下列说法正确的是()图D82A.连接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗B.连接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮C.连接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗D.连接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗4.科学家争辩发觉,巨磁电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增加而增大,随所处空间磁场的减弱而变小,如图D83所示电路中,GMR为一个巨磁电阻,R、R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,当开关S1和S2闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态,则()图D83A.只调整滑动变阻器R,当向右端移动P1时,电阻R1消耗的电功率变大B.只调整滑动变阻器R,当向右端移动P1时,带电微粒向下运动C.只调整滑动变阻器R2,当向下端移动P1时,电阻R1消耗的电功率变大D.只调整滑动变阻器R2,当向下端移动P2时,带电微粒向下运动5.如图D84所示,在足够大的平行金属板M、N内部左侧中心P有一质量为m的带电粒子(重力不计)以水平速度v0射入电场并打在N板的O点.转变R1或R2的阻值,粒子仍以v0射入电场,则()图D84A.该粒子带正电B.减小R2,粒子还能打在O点C.减小R1,粒子将打在O点右侧D.增大R1,粒子在板间运动时间不变6.如图D85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.当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,下列图像能正确反映各物理量关系的是()图D85图D867.如图D87所示,GMR为巨磁电阻,当它四周的磁场增加时,其阻值增大;C为电容器.当有磁铁靠近GMR时,下列说法正确的有()图D87A.电流表的示数减小B.电容器C的电荷量增大C.电压表的示数变小D.电源内部消耗的功率变大8.如图D88所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中,下列说法正确的是()图D88A.电流表的读数肯定减小B.R0的功率肯定先减小后增大C.电源输出功率可能先增大后减小D.电压表与电流表读数的比值UI以及读数变化量的比值ΔUΔI均先增大后减小二、试验题(第9题16分,第10题18分,第11题18分,共52分,写出必要的步骤和文字说明)9.在“测定金属丝电阻率”的试验中,某同学连接的电路如图D89所示.闭合开关后,发觉电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E).图D89(1)若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是________(选填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”).(2)若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障.先将选择开关旋至________(选填“欧姆×100”“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)挡,再将________(选填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是________、________、________.10.有一个电压表,量程已知,内阻为R V,另有一节电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽视),请用电压表、电池、两个开关和连接用的导线,设计出测量某一高值电阻阻值R x的试验方法(已知R x和R V相差不大).(1)在方框内画出电路图.(2)请简要地写出测量步骤.(3)由测量得到的数据和已知量导出R x的计算式为R x=________.11.小王和小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻.(1)小王所测电源的内电阻r1较小,因此他在电路中接入了一个阻值为2.0 Ω的定值电阻R0,所用电路如图D810所示.图D810①请用笔画线代替导线将图D811所示器材连接成完整的试验电路.图D811②闭合开关S,调整电阻箱的阻值R,读出电压表相应的示数U,得到了一组U、R数据.为了比较精确地得出试验结论,小王同学预备用直线图像来处理试验数据,图像的纵坐标表示电压表读数的倒数1U,则图像的横坐标表示的物理量应当是________.(2)小李同学所测电源的电动势E2约为9 V,内阻r2为35~55 Ω,允许通过的最大电流为50 mA.小李同学所用电路如图D812所示,图中电阻箱R的阻值范围为0~9999 Ω.图D812①电路中R0为爱护电阻.试验室中备有以下几种规格的定值电阻,本试验中应选用________.A.20 Ω,125 mA B.50 Ω,20 mAC.150 Ω,60 mA D.1500 Ω,5 mA②试验中通过调整电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R及相应的电压表的示数U,依据测得的多组数据,作出1U1R+R0图线,图线的纵轴截距为a,图线的斜率为b,则电源的电动势E2=________,内阻r2=________.参考答案(测评手册)单元小结卷(八)1.D解析] 设它的通电时间为t,电阻为R,由于W=I2Rt,故Wt=Q2R;当通过该电阻的电荷量为0.3 C时,消耗的电能为0.9 J,所以0.9 J×t=(0.3 C)2R;则当通过该电阻的电荷量为0.6C 时,Wt =(0.6 C)2R ;联立以上两式,解得W =3.6 J ,又依据W =UQ 可得,两端的电压为U =3.6 J0.6 C =6 V ,故选项D 正确.2.A 解析] 电动机输出功率P 出=mg v =1.6 W ,灯泡中电流I L =P 额U 额=0.2 A ,干路电流I =E -U 额R +r=1 A ,电动机中电流I M =I -I L =0.8 A ,电动机的功率P =U 额I M =I 2R M +P 出,计算得R M=1.25 Ω,所以A 正确.3.A 解析] 连接A 、B 使滑动触头顺时针转动时,依据电阻定律,电位器接入电路的电阻增大,电流减小,灯泡的功率P =I 2R ,P 减小,灯泡变暗,故A 正确;连接A 、C ,电位器无论怎样转动滑动触头,接入电路的电阻不变,电流不变,灯泡亮度不变,故B 、C 错误;连接B 、C 使滑动触头顺时针转动时,电位器接入电路的电阻减小,电流增大,灯泡变亮,故D 错误.4.A 解析] 只调整滑动变阻器R ,当P 1向右端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,由于电磁铁磁性减弱,导致了巨磁电阻GMR 的阻值减小,通过R 1的电流增大,其电功率增大,电容器两端的电压增大,板间场强增大,微粒所受的电场力增大,带电微粒向上运动,故A 正确,B 错误;只调整滑动变阻器R 2,当P 2向下端移动时,回路中电流不变,电阻R 1消耗的电功率不变,电容器板间电压增大,板间场强增大,微粒所受的电场力增大,所以带电微粒向上运动,故C 、D 错误.5.B 解析] 依据外电路中顺着电流方向电势渐渐降低,可知M 板的电势低于N 板的电势,板间电场方向向上,而粒子在电场中向下偏转,所受的电场力方向向下,则知该粒子带负电,故A 错误;电路稳定时R 2中没有电流,相当于导线,转变R 2,不转变M 、N 间的电压,板间电场强度不变,粒子所受的电场力不变,所以粒子的运动状况不变,仍打在O 点,故B 正确;设平行金属板M 、N 间的电压为U ,粒子在电场中水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,则竖直方向有:y =12at 2=12·qU md t 2,水平方向有:x =v 0t ,联立得y =qUx 22md v 20,由图知,y 肯定,q 、m 、d 、v 0不变,则当减小R 1时,M 、N 间的电压U 增大,x 减小,所以粒子将打在O 点左侧,增大R 1时,U 减小,t 增大,故C 、D 错误.6.AB 解析] 当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,R 2消耗的功率为P =I 2R 2∝I 2,故A 正确.电容器两端的电压U C =E -I (R 2+r ),电荷量Q =CU C =CE -I (R 2+r )],则ΔQΔI =-C (R 2+r ),保持不变,则Q -I 图像是向下倾斜的直线,故B 正确.电压表示数U =E -Ir ,U -I 图像应是向下倾斜的直线,故C 错误.电源通过电荷量q 时电源做的功W =qE ,E 是电源的电动势,则W -q 图像是过原点的直线,故D 错误.7.AB 解析] 当有磁铁靠近A 时,它四周的磁场增加,其阻值增大,则外电路电阻变大,电路的电流减小,电流表的示数减小,选项A 正确;电源内阻上的电压减小,故路端电压变大,则电压表的示数变大,选项C 错误;依据Q =CU 可知,电容器C 的电荷量增大,选项B 正确;依据P 内=I 2r 可知,I 减小,则电 源内部消耗的功率变小,选项D 错误.8.BC 解析] 在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中,变阻器并联总电阻先增大后减小,依据闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流I 先减小后增大,则电流表的读数先减小后增大,故A 错误.电流表的读数先减小后增大,故R 0的功率P =I 2R 0先减小后增大,故B 正确.路端电压先增大后减小,则电压表的读数先增大后减小,由于电源的内阻与外电阻的关系未知,无法推断电源输出功率如何变化,可能先增大后减小,故C 正确.电流表的读数先减小后增大,电压表的读数先增大后减小,电压表与电流表读数的比值UI 肯定先增大后减小,而依据E =U +Ir 可知ΔU ΔI =-r ,而电源内阻r 恒定,故ΔU ΔI不变,故D 错误.9.(1)待测金属丝(2)直流电压10 V 红 0 E E解析] (1)电流表示数为零,说明电路断路,由于电压表示数为E ,说明电压表两端与电源相连,因而待测金属丝断路.(2)推断电路故障问题,应利用多用电表的直流电压挡,电流应从多用电表的红表笔流入,因而红表笔应与a 接线柱相连,若只有滑动变阻器断路,黑表笔接b 时,多用电表不能与电源形成闭合回路,示数为零,黑表笔接c 、d 时,多用电表与电源两极相连,示数为电源电动势E .10.(1)如图所示(2)①按图连接电路;②闭合开关S 1、S 2,读出此时电压表示数E ;③断开开关S 2,读出此时电压表示数U(3)(E -U )R V U解析] (1)电路图如图所示,当待测电阻为高值电阻时电压表一般用串联接法.(3)依据闭合电路欧姆定律,闭合开关S 1、S 2时电压表示数为E ,断开开关S 2,应有E =U +UR V R x ,解得R x =(E -U )R V U. 11.(1)①略 ②1R (2)①C ②1a ba解析] (1)①依据电路图,实物图连接如图所示.②依据闭合电路欧姆定律可知:E 1=U +U R (R 0+r 1),整理得1U =1E 1+R 0+r 1E 1·1R ,故横坐标为1R .(2)①电路最小总电阻约为R min =90.05 Ω=180 Ω,为爱护电路平安,爱护电阻应选C.②在闭合电路中,电源电动势为E 2=U +Ir 2=U +U R 0+R r 2,则1U =r 2E 2·1R +R 0+1E 2,则1U 1R +R 0图像是直线,纵轴截距a =1E 2,得E 2=1a ,斜率b =r 2E 2,得r 2=ba .。
八章 恒定电流综合过关规范限时检测满分:100分 考试时间:90分钟一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·黑龙江绥化海伦月考)关于电阻和电阻率下列说法正确的是( B )A .电阻率是表征材料导电性能的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B .对某一确定的导体当温度上升时,若不计导体的体积和形态变更,发觉它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的上升而增大C .由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D .一根粗细匀称的电阻丝,电阻为R 。
若将电阻丝匀称拉长,使它的横截面的半径变为原来的12,则电阻丝的电阻变为4R [解析] 本题考查对电阻与电阻率的概念的理解。
电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性越差;电阻率越小,则其导电性能越好;但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的大小,而电阻的大小还与导体的长度和横截面积有关,故电阻率大的导体对电流的阻碍作用不肯定大,故A 错误;对某一确定的导体当温度上升时,若不计导体的体积和形态变更,发觉它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的上升而增大,故B 正确;电阻大小是由导体本身的性质确定的,与电压和电流无关,故C 错误;一根粗细匀称的电阻丝,电阻为R 。
若将电阻丝匀称拉长,使它的横截面的半径变为原来的12,则截面积变成原来的14,长度将变成原来的4倍,依据R =ρL S可知,电阻变成原来的16倍,故D 错误。
2.(2024·江苏宿迁期末)飞机在空气中飞行时,其表面因不断与空气摩擦而带电,某次飞行中形成的电流约为32 μA,则飞机单位时间内增加的电荷量约为( B )A .32 mCB .32 μC C .18 mCD .18 μC [解析] 本题考查电流的定义式。
已知飞机在某次飞行过程中形成的电流约为32 μA,依据q =It 可知,单位时间内,其表面不断与空气摩擦而增加的电荷量约为q =32 μA×1 s =32 μC,故B 正确。
1.(2016·高考北京卷)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
解析:选D.A 选项属于伏安法测定干电池的电动势和内阻的实验器材,A 项正确;由U =E -U
R r ,B 项正确;由E =I (R +r ),C 项正确;因不能读出滑动变阻器的阻值,D 项错误.
2.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、开关、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 Ω
B .电流表:量程3 A ,内电阻约0.2 Ω
C .电压表:量程3 V ,内电阻约30 k Ω
D .电压表:量程6 V ,内电阻约60 k Ω
E .滑动变阻器:0~1 000 Ω,额定电流0.5 A
F .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)下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,为使在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线,则可以________为纵坐标,以________为横坐标.
解析:(1)为了使测量更准确,电流表选量程为0.6 A 的电流表A ,电池组的电动势约4.5 V ,故电压表选D ,为了便于调节滑动变阻器应选F.
(2)为了使测量误差尽可能小,测量电源电动势和内电阻的原理图如图(a)所示,因此将a 、d 相连,c 、g 相连,f 、h 相连.
(3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻的实验原理图如图(b)所示,根据闭合电路欧姆定律,得E =U +U
R
r
所以1U =1E +r E ·1
R ⎝⎛⎭⎫或U =E -U R r 或R U =r E +1E R , 因此可作出1U -1
R ⎝⎛⎭⎫或U -U R 或R U -R 图象处理数据. 答案:(1)A D F (2)a d c g f h (3)1U 1R (或U U R 或R
U
R )(横纵坐标互换亦可) 3.利用如图甲所示电路,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 (最大阻值为999.9 Ω),电阻R 0(阻值为3.0 Ω),电阻R 1(阻值为3.0 Ω),
电流表A(量程为200 mA ,内阻为R A =6.0 Ω),开关S.
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 和电阻箱相应的阻值R ;
③以 1I 为纵坐标,R 为横坐标,作 1
I -R 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
1
I
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 =3.0 Ω时电流表的示数如图乙所示,读出数据,完成下表.
答:①________,②________.
(3)在图丙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 -1·Ω-1,截距b =________A -
1.
(4)根据图线求得电源电动势E =________V ,内阻r =________Ω. 解析:(1)根据闭合电路欧姆定律可知:
E =IR A +⎝⎛⎭
⎫I +IR A
R 1
(R +R 0+r ) 将R 0=3.0 Ω,R 1=3.0 Ω,R A =6.0 Ω代入上式得 1I =3.0E R +3.0
E
(5.0+r ). (2)从读数上,有效数字要一致,即读数是0.110 A ,倒数是9.09 A -
1.
(3)由1I -R 关系式可知k =3.0E ,截距b =3.0
E (5.0+r );由给出的数据作出图象,连线时使
尽可能多的点在同一直线上,不在直线上的点要均匀分布在直线两侧.
由图象可知,k =1.0 A -1·Ω-1,b =6.0 A -
1.
(4)电源电动势E =3.0 V ,电源内阻r =1.0 Ω.
答案:(1)1I =3.0E R +3.0
E (5.0+r ) (2)①0.110 ②9.09 (3)见解析图 1.0(0.96~1.04间均
对) 6.0(5.9~6.1间均对) (4)3.0(2.7~3.3间均对) 1.0(0.6~1.4间均对)
经典语录
1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。
2、我有没有跟你说过爱是我不变的信仰,我有没有告诉过你爱就是永远把一个人放在心上。
3、我们生活在同一个温暖的水域,也许偶尔会被水草缠绕,但因为彼此温暖的呼吸,相信都不会是死结。
如果我说我爱你,我一直爱你,不知道你会不会相信?
4、恋爱就是这么突如其来的一件事,从开始到慢慢进行,每一个细节都不可思议百转千回。
5、爱情只是宿命摆下的一个局。
6、幸福是什么。
幸福,是照射在脸上的温暖阳光,瞬间就成了阴影。
7、我独自守候着岁月的轮回,等待那千年的梦。
蓦然回首,青春的花,在那烟雨蒙蒙中遗失了心,却在这和煦阳光下找到了魂。
终于了悟了那埋藏已久的心。
于是,我轻轻的笑了。
8、人犹如深海里浮浮沉沉,一波一波的海水带着压力冲过来,要将自己深深地淹没,再淹没。
9、爱情如果只剩下同情,就算回到身边,又有何意义?
10、友情其实和爱情一样,很多的时候,距离才可以让彼此懂得。
11、爱一个人不是要拥有他,只要在远方默默地注视他,也就心满意足。
12、有一种隐忍其实是蕴藏着的一种力量,有一种静默其实是惊天的告白。
13、孤单不是与生俱来,而是由你爱上一个人的那一刻开始。
14、结婚时,会说“我愿意”。
愿意什么呢?不是愿意爱你,而是愿意只爱你。
不是愿意和你在一起,而是愿意只和你一起。
不是愿意得到你,而是愿意为你而放弃别人。
不是愿意接受幸福,而是愿意给你幸福。
这句“我愿意”,是个天大的承诺,代表唯一、忠诚和责任……你愿意么?
15、希望的未来那么遥远,不想面对的将来总是不期而遇,对未来抱有不切实际幻想,以及对未来残酷认识不足,使人产生上面判断,对影响未来主要因素的变化判断准确,就能把握事物未来结果,采取行动应对,能使未来向好,既便困难到来,也会有所准备使损害最小,应对未来有效手段是立足当下,采取行动。
16、一句我等你,不知道需要多大的勇气。
它远比我爱你三个字,更需要勇气。
不是每个人你都愿意等待,也不是所有人都值得你去等待。
一句我等你,包含了很多的无奈,心酸,苦涩。
或许是爱不到,或许是不能爱,无论怎样,我等你这个承诺,远比我爱你更动听。
可是有多少的爱情经得起等待。