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章末总结【p 166】恒定电流⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧基本概念⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧电流：I ＝q t，正电荷定向移动的方向为电流的方向电压：U ＝IR ，产生电流的必要条件电阻：定义式R ＝U I ，决定式R ＝ρl S 电动势：由电源本身性质决定，与外电路无关半导体：热敏效应、光敏效应超导：转变温度、零电阻特性基本规律⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧电阻定律：R ＝ρl S 欧姆定律：⎩⎪⎨⎪⎧部分电路I ＝U R 闭合电路I ＝E R ＋r 电功：W ＝qU ＝UIt ⎩⎪⎨⎪⎧纯电阻电路：电功＝电热非纯电阻电路：电功＞电热电功率⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧用电器功率：P ＝IU ，对纯电阻用电器功率P ＝I 2R ＝U 2R 电源的总功率：P 总＝IE 电源的输出功率：P 出＝IU 电源的损耗功率：P 损＝I 2r 电源的效率：η＝P 出P 总×100%＝U E ×100%基本实验⎩⎪⎨⎪⎧描绘小灯泡的伏安特性曲线测金属的电阻率测电源的电动势和内阻练习使用多用电表 【p 166】本章是历年高考的重点内容之一．主要考查电路分析与计算，电压、电流和电阻、电动势的测量，电路的动态分析，侧重点一般不在对基本概念的理解、辨析方面，而重在知识应用，重在分析问题的能力方面，试题常以“活题”形式出现，难度中挡，其中能力方面的考查为重点，在考题中出现的几率最大．近几年高考试题中，该部分很少有单独出现的计算题，而是与电磁感应结合在一起以综合题形式出现．本章实验较多，多年来特别是近几年的高考题中实验题连年出现，尤其是电阻的测定，题越出越活，难度也相当大．不论是对实验基础知识的考查，还是器材的连接、仪器选择、电路设计、数据处理，都频频出现．近几年来又特别重视对考生实验能力的考查，命题已不局限于规定的实验，而更注重考查的是考生在理解实验原理和实验方法的基础上的创新思维和灵活运用．1．本章知识是高考重点内容之一，复习时要切实掌握用电器串联、并联及混联电路的分析方法，电压、电流及电功率的分配规律，能灵活运用部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律分析解决实际问题，并掌握电阻、电阻率、电源电动势和内电阻的测量方法．2．本章涉及的物理学研究方法较多，如等效法、解析法、模型法、极限法等．因此，复习时要注意掌握物理方法和物理思想．3．本章实验多，且又都是高考的热点，对实验能力的要求较高．复习时要重点掌握对实验原理、实验方法的理解，对实验器材、实验仪器仪表的原理、功能的理解，对实验结果的分析处理．同时要具备在新的物理情景下分析问题解决问题的能力．4．近几年高考题中，本章知识常与电磁感应结合在一起考查，试题综合性强，往往有一定的难度，复习要注意加强横向联系．【p166】1．(2019·全国卷Ⅰ)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装．然后利用一标准毫安表，根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)．(1)根据图(a )和题给条件，将(b )中的实物连接．(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA 时，微安表的指针位置如图(c )所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是________．(填正确答案标号)A ．18 mAB ．21 mAC ．25 mAD ．28 mA(3)产生上述问题的原因可能是________．(填正确答案标号)A ．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 ΩB ．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 ΩC ．R 值计算错误，接入的电阻偏小D ．R 值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为kR 的电阻即可，其中k ＝________．[解析] (1)电表改装时，微安表应与定值电阻R 并联接入；(2)由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：n ＝16 mA 160×10－3 mA＝100倍．故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：250×10－3×100 mA ＝25 mA ，故本小题选C ；(3)根据I g R g ＝(I －I g )R ，得：I ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋R g R I g ，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻R g 真实值，大于1200 Ω；或者因为定值电阻R 的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R 阻值偏小。
2022届高考物理一轮复习：恒定电流（含参考答案）专题：恒定电流一、选择题1、在如图所示的电路中，电源电动势E恒定不变，电源的内阻r不能忽略，若要使得电容器C所带电荷量增加，下列可行的措施是()A．仅换用额定功率更大的灯泡B．仅增大与灯泡串联的电阻RC．仅增大与电容器C串联的电阻R0D．仅减小与电容器C串联的电阻R02、(多选)将两截阻值均为R、长度均为L的均匀铜棒A和铝棒B沿中轴线对接后串联接入电路中，已知两棒的横截面积分别为S A和S B，忽略温度变化对电阻的影响，下列说法正确的是()A．通过铜棒和铝棒的电流大小一定相同B．铜棒两端的电压与铝棒两端电压之比为S B∶S AC．铜和铝的电阻率之比为S A∶S BD．电路稳定后两棒中电场强度均为零3、（双选）如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电源两端，灯泡正常发光，则()A．电解槽消耗的电功率为120 WB．电解槽的发热功率为60 WC．电解槽消耗的电功率为60 WD．电路消耗的总功率为120 W4、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∶4 B．1∶8 C．1∶16 D．16∶15、（多选）直流电路如图所示，闭合开关S，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6、用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()A.图甲中的A1、A2的示数相同B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同C.图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同7、（双选）在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时()A．L1两端的电压为L2两端电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75 WC．L2的电阻为12 ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于48、两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E 和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U－I直线．则图象中两直线的交点表示的物理意义是()A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为1.0 WD．电源的效率达到最大值9、（双选）如图所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V，0．4 W”，开关S接1，当变阻器调到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．电动机的正常工作电压为1 VD．电源效率约为93．3%10、(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻值越大。
实验十一练习使用多用电表1．实验目的（1）了解多用电表的构造和原理,掌握多用电表的使用方法。
(2）会用多用电表测电压、电流及电阻。
（3)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。
2．实验原理(1）欧姆表内部电路简化如图所示.（2)根据闭合电路欧姆定律：①当红、黑表笔短接时，I g＝错误!;②当被测电阻R x接在红、黑表笔两端时，I＝错误!;③当I中＝错误!I g时，中值电阻R中＝R g＋R＋r。
3．实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻（大、中、小）三个。
4．实验步骤(1）观察:观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。
（2）机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零.（3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－"插孔.（4）测量小灯泡的电压和电流。
①按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压。
甲乙②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。
（5）测量二极管的单向导电性如图甲所示,晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向）。
当给二极管加正向电压时,它的电阻很小，电路导通，如图乙所示;当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。
甲乙丙将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正"极,红表笔接“负”极时，电表示数较小，反之电表示数很大，由此可判断出二极管的正、负极.（6）测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0"刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数;③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
第三节 闭合电路的欧姆定律1．电源电动势是反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，它等于电源在其内部把正电荷从负极移到正极所做的功W 非与移动的电荷量q 之比，即E ＝W 非q。
2．如果在闭合电路中，外部电路的电压降为U 外，内部电路的电压降为U 内，则电源电动势为E ＝U 外＋U 内。
3．闭合电路的欧姆定律：闭合电路中的电流(I )和电源的电动势(E )成正比，和内、外电路中的电阻之和成反比，即I ＝ER ＋r(其中R 为外电路电阻，r 为内电路电阻)，常用表达式还有：E ＝IR ＋Ir 。
4．如果闭合电路中电源的总功率为P ，内部消耗功率为P 内，电源输出功率为P 出，回路中的电流为I ，电源内阻为r ，外电阻为R ，内电压为U ＇，外电压为U ，则P ＝EI ＝I (U 1＋U 2)(若外电路是纯电阻电路，还有P ＝I 2(R ＋r ))； P 内＝I 2r ；P 出＝P 总－P 内＝EI －I 2r ；电源的效率：η＝P 外P 总×100%＝UI EI ×100%＝UE×100%。
5．在纯电阻电路中，可以用U 2R，I 2R ，UI 表示热功、热功率；而在非纯电阻电路中只能用(U 、R )、(I 、R ) 表示热功、热功率。
例1 在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内电阻为r ，L 1、L 2是两个小灯泡。
闭合S 后，两灯均能发光。
当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，会出现( )A ．L 1变暗，L 2变暗B ．L 1变亮，L 2变暗C ．L 1变亮，L 2变亮D ．L 1变暗，L 2变亮【解析】 当滑动变阻器的滑头向右滑动时，其阻值变大，于是并联部分的总电阻变大，整个回路的电阻相应变大，而电源电动势不变，所以通过灯泡L 1的电流变小，L 1变暗；又由于并联部分的总电阻变大，所以并联部分分得的电压变大，而L 2的阻值不变，故通过L 2的电流变大，所以灯泡L2变亮，选D。
专题八 恒定电流 考纲展示 命题探究考点一 电路的基本概念和规律基础点知识点1 电流和电阻 1．电流 (1)形成①导体中有能够自由移动的电荷。
②导体两端存在电压。
(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向。
电流是标量。
(3)定义式：I ＝qt 。
(4)微观表达式I ＝nqS v 。
(5)单位：安培(安)，符号A,1 A ＝1 C/s 。
2．电阻(1)定义式：R ＝UI。
(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻与构成它的材料有关。
(2)表达式：R ＝ρlS 。
4．电阻率(1)计算式：ρ＝R Sl，单位：Ω·m 。
(2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量。
(3)电阻率与温度的关系。
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。
③一些合金：几乎不受温度的影响。
④超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体。
知识点2 欧姆定律和伏安特性曲线 1．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
(2)表达式：I ＝UR 。
(3)适用范围①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)。
②纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路)。
2．导体的伏安特性曲线(1)I -U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线，如图所示。
(2)比较电阻的大小：图线的斜率I U ＝1R ，图中R 1＞R 2(选填“＞”“＜”或“＝”)。
(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。
(4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用于欧姆定律。
知识点3 电功、电功率、焦耳定律 1．电功(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。
(2)公式：W ＝qU ＝UIt 。
第二节 电功 电热和焦耳定律1．电路中电场力移动电荷做的功叫做电功(即通常所说的电流做功)。
2．如果一段通电导体两端的电压为U ，一段时间(t )内通过导体的电流为q ，电流强度为I ，，则这段时间内电流做功W ＝qU ＝UIt . 在纯电阻电路中：W ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2Rt 。
3．单位时间内电流做的功叫做电功率(P )，P ＝Wt＝UI ，这是计算电功率普遍适用的公式。
4．焦耳定律：如果一段通电导体的电流强度为I ，电阻为R ，通电时间为t ，则在这段时间内电流通过电阻时产生的热量Q ＝I 2Rt 。
5．如果两个电阻R 1和R 2串联，则这两个电阻的功率之比为P 1∶P 2＝R 1∶R 2；如果两个电阻R 1和R 2并联，则这两个电阻的功率之比为P 1∶P 2＝ R 2∶R 1例 1 如图，R 1＝6 Ω，R 2＝3 Ω，R 3＝4 Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为________。
【解析】 本题解法很多，注意灵活、巧妙。
经过观察发现三只电阻的电流关系最简单，电流之比I 1∶I 2∶I 3＝1∶2∶3；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2 Ω，因此电压之比U 1∶U 2∶U 3＝1∶1∶2；在此基础上利用P ＝UI ，得P 1∶P 2∶P 3＝1∶2∶6。
【答案】 1∶2∶6例2 有一小型直流电动机，把它接入U 1＝0.3 V 的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流I 1＝0.6 A ；若把电动机接入U 2＝3.0 V 的电路中时，电动机正常工作，工作电流I 2＝1.0 A ，求：(1)电动机正常工作时的输出功率是多少？(2)如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？ 【解析】 提示：当电动机不转时，可视为纯电阻，由欧姆定律求其内电阻；当电动机正常工作时，转子突然被卡住，其电流不等于I 2＝1.0 A ，此时发热功率由P ＝U 2r计算。
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 .。
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。
章末专题复习数学技巧|函数极值在物理中的应用 1．物理中求极值的常用数学公式 (1)y ＝ax 2＋bx ＋c当a >0时，函数有微小值：y min ＝4ac －b 24a 当a <0时，函数有极大值：y max ＝4ac －b 24a . (2)y ＝a x ＋x b当ab ＝x 2时，有最小值：y min ＝2ab . (3)y ＝a sin θ＋b cos θ＝a 2＋b 2sin(φ＋θ) 当φ＋θ＝90°时，函数有最大值：y max ＝a 2＋b 2 此时，θ＝90°－arctan b a . (4)y ＝a sin θcos θ＝12a sin 2θ 当θ＝45°时，有最大值：y max ＝12a . 2．处理方法 (1)物理型方法：就是依据对物理现象的分析与推断，找出物理过程中消灭极值的条件， 这个分析过程，既可以用物理规律的动态分析方法，也可以用物理图象方法(s -t 图或v -t 图)进而求出极值的大小．该方法过程简洁，思路清楚，分析物理过程是处理问题的关键．(2)数学型方法：就是依据物理现象，建立物理模型，利用物理公式，写出需求量与自变量间的数学函数关系，再利用函数式争辩消灭极值的条件和极值的大小．如图8-1所示的电路中．电源的电动势E ＝12 V ，内阻r ＝0.5 Ω，外电阻R 1＝2 Ω，R 2＝3 Ω，滑动变阻器R 3＝5 Ω.求滑动变阻器的滑动头P 滑到什么位置，电路中电压表的示数有最大值？最大值是多少？图8-1【解析】 设aP 间电阻为x ，外电路总电阻为R .则： R ＝(R 1＋x )(R 2＋R 3－x )R 1＋R 2＋R 3＝(2＋x )(3＋5－x )2＋3＋5＝(2＋x )(8－x )10先求出外电阻的最大值R max 再求出电压表示数的最大值U max .本题的关键是求R max ，下面用两种方法求解R max .方法一：用顶点坐标法求解 抛物线方程可表示为y ＝ax 2＋bx ＋c 考虑R ＝(2＋x )(8－x )10＝－x 2＋6x ＋1610设y ＝－x 2＋6x ＋16 当x ＝－b2a ＝－62(－1)＝3时 R max (3)＝－(3)2＋6×3＋1610Ω＝2.5 Ω.方法二：用均值定理法求解考虑R ＝(2＋x )(8－x )10，设a ＝2＋x ；b ＝8－x当a ＝b 时，即2＋x ＝8－x即x＝3 Ω时，R max(3)＝(2＋3)(8－3)10Ω＝2.5 Ω以上用两种方法求出R max＝2.5 Ω，然后求电压表的最大读数I min＝ER max＋r ＝122.5＋0.5A＝4 A ．U max＝E－I min r＝12 V－4×0.5 V＝10 V．即变阻器的滑动头P滑到aP间的电阻为3 Ω处，电压表有最大值，最大值为10伏．【答案】aP间的电阻为3 Ω10 V[突破训练]1．(多选)如图8-2所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是()图8-2A．当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率B．当R2＝R1＋r时，R1上获得最大功率C．当R2＝0时，R1上获得最大功率D．当R2＝0时，电源的输出功率最大AC[在争辩R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1＋r)的电源(等效电源)连成的闭合电路，如图所示，R2的电功率是等效电源的输出功率，明显当R2＝R1＋r时，R2获得的电功率最大，选项A正确；在争辩R1的电功率时，由I＝ER1＋R2＋r及P1＝I2R1可知，R2＝0时，R1获得的电功率最大，故选项B错误、选项C正确；当R1＋R2＝r时，电源的输出功率最大，由于题目没有给出R1和r的具体数值，所以当R2＝0时，电源输出功率并不肯定最大，故选项D错误．] 物理方法|含电容器电路的分析方法1．电路的简化不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．2．电路稳定时电容器的处理方法电容器所在的支路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不降低电压，是等势体．电容器两端的电压等于与之并联的支路两端的电压．3．电容器所带电荷量及其变化的计算(1)利用Q＝UC计算电容器所带的电荷量；(2)假如变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差；(3)假如变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和．4．含容电路问题的解题思路第一步理清电路的串并联关系其次步确定电容器两极板间的电压．在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可依据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U.第三步分析电容器所带的电荷量．针对某一状态，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q＝CU，由电路规律分析两极板电势的凹凸，高电势板带正电，低电势板带负电.如图8-3所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，外电路中电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF.开头时开关S断开，从开关合上到电路稳定的过程中，通过电流表的电荷量是多少？图8-3【解析】开关S断开时，电容器并联在电阻R2两端；开关S闭合后，电容器并联在电阻R1两端．开关S断开时，由串联分压得电容器的电压U C＝U2＝ER2R 1＋R2＋r＝3 V电容器两极板所带的电荷量为Q1＝CU C＝1.2×10－5 C 其上极板带正电，下极板带负电开关S闭合后，外电路的总电阻和路端电压分别为R＝(R1＋R2)R3R1＋R2＋R3＝3 Ω，U＝ER＋rR＝4.5 V由串联分压得电容器的电压U C′＝U1＝R1R1＋R2U＝1.8 V电容器充电后的电荷量为Q2＝CU C′＝7.2×10－6 C，其上极板带负电，下极板带正电故开关由断开到闭合后电路稳定的过程中通过电流表的电荷量为ΔQ＝Q1＋Q2＝1.92×10－5 C.【答案】 1.92×10－5 C[突破训练]2．(多选)(2021·东北三校二模)如图8-4所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝18 V，内阻不计．下列说法正确的是()【导学号：92492330】图8-4A．开关S断开时，a、b两点电势相等B．开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 AC．开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D．不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大BC[S断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由图知a 点电势与电源负极电势相等，而b点电势与电源正极电势相等，A错误．S断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而C1>C2，由Q＝CU知此时Q1>Q2，当S闭合时，稳定状态下C1与R1并联，C2与R2并联，电路中电流I＝ER1＋R2＝2 A，此时两电阻两端电压分别为U1＝IR1＝6 V、U2＝IR2＝12 V，则此时两电容器所带电荷量分别为Q1′＝C1U1＝3.6×10－5 C、Q2′＝C2U2＝3.6×10－5 C，对电容器C1来说，S闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故B、C正确，D错误．] 高考热点|测量电阻的创新试验测量电阻的基础方法是伏安法，除此以外，还有很多方法，例如：①安安法测电阻、②伏伏法测电阻、③比较法测电阻、④替代法测电阻、⑤半偏法测电阻等，不管哪种方法，都综合机敏应用了欧姆定律、电阻定律、电功率，串并联电路的规律等，下面重点说明半偏法测电阻．1．电流半偏法：如图8-5甲所示，断开S2、接通S1，把滑动变阻器R1由最大阻值渐渐向阻值变小进行调整，使电流表的指针达到满偏；此后R1阻值不变，接通S2，调整电阻箱R2的阻值，使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半，读出电阻箱R2的阻值，则R A＝R2.此方法要求待测电阻R A较小，并配以足够大的滑动变阻器及合适的电源电压．测量值偏小．甲乙图8-52．电压半偏法：如图乙所示，闭合S，使电阻箱R2的阻值为零，调整滑动变阻器R1，使电压表满偏；保持R1阻值不变，调整R2，使电压表半偏，则R V＝R2.此方法要求待测电阻R V较大，并配以较小的滑动变阻器及合适的电源电压．测量值偏大．(2021·全国卷Ⅱ)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，试验室供应的器材如下：待测电压表V(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干．(1)图8-6的虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．图8-6(2)依据设计的电路，写出试验步骤：____________________________.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V，与电压表内阻的真实值R V相比，R′V________R V(选填“>”“＝”或“<”)，主要理由是______________________________________________________________．【规范解答】(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法．试验电路图如图所示．(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，调整R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调整电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻．(3)断开S2，调整电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，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(其他合理说法也正确)．【答案】见解析[突破训练]3．(2021·厦门模拟)国标(GB/T)规定自来水在15 ℃时电阻率应大于13 Ω·m.某同学利用图8-7所示电路测量15 ℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以把握管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽视)，右活塞固定，左活塞可自由移动．试验器材还有：电源(电动势约为3 V，内阻可忽视)，电压表V1(量程为3 V，内阻很大)，电压表V2(量程为3 V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值4 kΩ)，定值电阻R2(阻值2 kΩ)，电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺．图8-7试验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E ．转变玻璃管内水柱长度，重复试验步骤C 、D ，记录每一次水柱长度L 和电阻箱阻值R ；F ．断开S ，整理好器材．(1)测玻璃管内径d 时游标卡尺示数如图8-8所示，则d ＝________mm.图8-8(2)玻璃管内水柱的电阻R x 的表达式为：R x ＝________(用R 1、R 2、R 表示)．(3)利用记录的多组水柱长度L 和对应的电阻箱阻值R 的数据，绘制出如图8-9所示的R -1L 关系图象．自来水的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)图8-9(4)本试验中若电压表V 1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”).【导学号：92492331】【解析】 (1)依据游标卡尺的读数规章，玻璃管内径d ＝29 mm ＋19×0.05 mm ＝29.95 mm. (2)把S 拨到1位置，记录电压表V 1示数，得到通过水柱的电流I 1＝UR 1.由闭合电路欧姆定律，E ＝U ＋UR 1R x ；把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V 2示数与电压表V 1示数相同，记录电阻箱的阻值R ，得到该支路的电流I 2＝U R .由闭合电路欧姆定律，E ＝U ＋UR R 2；联立解得：R x ＝R 1R 2R .(3)由电阻定律R x ＝ρL S ，R x ＝R 1R 2R ，联立解得：R ＝R 1R 2S ρ·1L .R -1L 关系图象斜率k ＝400 Ω·m ，k ＝R 1R 2S ρ，S ＝πd 24，解得：ρ＝R 1R 2S k ＝14 Ω·m.(4)本试验中若电压表V 1内阻不是很大，则通过水柱的电流I 1大于测量值，即U R 1R x >UR R 2，得到R x >R 1R 2R ，即自来水电阻测量值偏大，则自来水电阻率测量结果将偏大．【答案】 (1)29.95 (2)R 1R 2R (3)14 (4)偏大。
