2017_2018学年高中物理第二章恒定电流章末复习课练习新人教版选修3_1
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6导体的电阻[学习目标] 1.掌握探究影响导体电阻的因素的方法,知道导体电阻与哪些因素有关.2.掌握电阻定律,并能进行有关计算.3.理解电阻率的概念及决定因素.一、影响导体电阻的因素[导学探究]1.导体电阻与其影响因素的定性关系移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻,这说明导体电阻跟它的长度有关;同是220 V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说明导体电阻跟它的横截面积有关;电线常用铜丝制造而不用铁丝,说明导体电阻跟它的材料有关.2.探究导体电阻与其影响因素的定量关系(1)探究方案一实验探究法如图1所示,a、b、c、d是四条不同的金属导体.在长度、横截面积、材料三个因素方面,分别只有一个因素不同.图1①四段导体中,每个导体两端的电压与它们的电阻有什么关系?②a和b材料和横截面积相同,长度l b=2l a,若U b=2U a,说明什么?③a和c材料和长度相同,横截面积S c=2S a,若U c=12U a,说明什么?④a和d长度和横截面积相同,材料不同,若电压表读数不同,说明什么?答案①正比②导体电阻和长度成正比③导体电阻和横截面积成反比④导体电阻和材料有关(2)探究方案二逻辑推理法①分析导体的电阻与它的长度的关系一条长度为l,电阻为R的导体,可以看成是由n段长度同为l1、电阻同为R1的导体串联而成.因l=nl1,R=nR1,所以RR1=ll1.②研究导体的电阻与它的横截面积的关系有n 条导体,它们的长度相同,横截面积都为S 1,电阻同为R 1.把他们紧紧地束在一起,组成一横截面积为S 、电阻为R 的导体.则R =R 1n ,S =nS 1,所以R R 1=S 1S .[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)导体的电阻与通过导体的电流大小有关.(×)(2)材料相同的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大.(√)(3)由R =UI 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.(×)(4)探究电阻的影响因素时需要用控制变量法:即控制其他物理量不变,只研究电阻与某一物理量的关系.(√) 二、电阻定律与电阻率[导学探究] (1)通过实验探究,影响导体电阻的因素有哪些? (2)导体的电阻率的大小与什么因素有关?哪些材料的电阻率较小? 答案 (1)导体的材料、导体的横截面积、导体的长度. (2)电阻率与导体的材料、温度有关;纯金属的电阻率较小. [知识梳理] 1.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻R 与它的长度l 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体电阻还与构成它的材料有关.(2)公式:R =ρlS,式中ρ是比例系数,ρ叫做这种材料的电阻率.(3)电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定,只与导体的材料、长度和横截面积及温度有关,与其他因素无关. 2.电阻率(1)概念:电阻率是反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关.(2)单位是欧姆·米,符号为Ω·m . (3)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大(可用于制造电阻温度计).②半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而减小(半导体的电阻率随温度变化较大,可用于制作热敏电阻).③有些合金(如锰铜、镍铜)的电阻率几乎不受温度变化的影响(可用来制作标准电阻). ④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到零成为超导体. [即学即用] 判断下列说法的正误.(1)电阻率ρ与导体的长度和横截面积有关.(×)(2)把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的13.(×)(3)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大.(√) (4)一根阻值为R 的均匀电阻丝,均匀拉长至原来的2倍,电阻变为4R .(√)一、电阻定律的应用 R =U I 与R =ρlS的区别与联系例1 如图2甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P 、Q 为电极,设a =1 m ,b =0.2 m ,c =0.1 m ,当里面注满某电解液,且P 、Q 间加上电压后,其U -I 图线如图乙所示,当U =10 V 时,求电解液的电阻率ρ是多少?图2答案 40 Ω·m解析 由题图乙可求得U =10 V 时,电解液的电阻为 R =U I =105×10-3Ω=2 000 Ω由题图甲可知电解液长为l =a =1 m ,截面积为S =bc =0.02 m 2,结合电阻定律R =ρlS 得ρ=RS l =2 000×0.021Ω·m =40 Ω·m.针对训练1 如图3所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab =2bc .当将A 与B 接入电路或将C 与D 接入电路中时电阻之比R AB ∶R CD 为( )图3A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1答案 D解析 设沿AB 方向横截面积为S 1,沿CD 方向的横截面积为S 2,则有S 1S 2=l bc l ab =12,A 、B 接入电路时电阻为R AB ,C 、D 接入电路时电阻为R CD ,则有R ABR CD =ρl ab S 1ρl bc S 2=l ab l bc ·S 2S 1=41.D 选项正确.二、电阻和电阻率的比较例2 (多选)下列说法中正确的是( )A.据R =UI 可知,当通过导体的电流不变时,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍B.导体的电阻是其本身的属性,通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变C.据ρ=RSl 可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比,与导体的长度l成反比D.导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 皆无关 答案 BD解析 R =UI是电阻的定义式,导体电阻由导体自身性质决定,与U 、I 无关.当导体两端电压U 加倍时,导体内的电流I 也加倍,但比值R 仍不变,故A 错,B 对.由电阻定律R =ρlS 可知,导体电阻决定于ρ、l 、S ,与ρ、l 成正比,与S 成反比,但ρ决定于材料本身,与l 、S 、R 无关,C 错误,D 正确.针对训练2 关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是( )A.把一根均匀导线等分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B.由ρ=RSl 可知,ρ与R 、S 成正比,与l 成反比C.材料的电阻率都随温度的升高而增大D.对某一确定的导体(体积、形状不变),当温度升高时,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 答案 D1.(多选)关于电阻率的说法中正确的是( ) A.电阻率ρ与导体的长度l 和横截面积S 有关B.电阻率反映材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关C.电阻率大的导体,电阻一定很大D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻 答案 BD解析 电阻率反映材料导电能力的强弱,只与材料及温度有关,与导体的长度l 和横截面积S 无关,故A 错,B 对;由R =ρlS 知ρ大,R 不一定大,故C 错;有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻,故D 正确.2.一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口.管中盐水柱长为40 cm 时测得电阻为R .若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管).则盐水柱电阻变为( ) A.45R B.54R C.1625R D.2516R 答案 D解析 由于总体积不变,设40 cm 长时的横截面积为S .所以长度变为50 cm 后,横截面积变为45S ,由电阻定律R =ρ40S ,R ′=ρ5045S ,联立两式则R ′=2516R ,选项D 正确. 3.两根材料相同的导线,质量之比为2∶1,长度之比为1∶2,加上相同的电压后,通过的电流之比为( )A.8∶1B.4∶1C.1∶1D.1∶4答案 A解析 同种材料的导线体积之比等于质量之比,即V 1∶V 2=2∶1,面积之比为S 1S 2=V 1l 1V 2l 2=21×21=41,由R =ρl S 可得:R 1R 2=l 1l 2·S 2S 1=12×14=18,加上相同电压,由I =U R 可得:I 1I 2=R 2R 1=81.故选A. 4.如图4所示,a 、b 、c 为同一种材料做成的电阻,b 与a 的长度相等但横截面积是a 的两倍;c 与a 的横截面积相等但长度是a 的两倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是()图4A.V 1的示数是V 2的2倍B.V 1的示数是V 3的2倍C.V 2的示数是V 1的2倍D.V 2的示数是V 3的2倍 答案 A解析 由题意可知:L c =2L a =2L b ,S b =2S a =2S c ;设b 的电阻R b =R ,由电阻定律R =ρlS 得:R a =2R b =2R ,R c =2R a =4R ,R c ∶R a ∶R b =4∶2∶1.由电路图可知,a 、b 、c 三个电阻串联,通过它们的电流相等,由U =IR 得:U c ∶U a ∶U b =4∶2∶1,故V 1的示数是V 2的2倍,A 正确,C 错误;V 3的示数是V 1的2倍,故B 错误;V 3的示数是V 2的4倍,故D 错误.一、选择题(1~8题为单选题,9~10题为多选题)1.一根阻值为R 的均匀电阻丝,在下列哪些情况中其阻值仍为R (设温度不变)( ) A.当长度不变,横截面积增大一倍时 B.当横截面积不变,长度增加一倍时 C.当长度和横截面积都缩小为原来的一半时 D.当长度扩大一倍而横截面积缩为原来的一半时 答案 C解析 根据电阻定律R =ρlS 可知,只有电阻丝的长度和横截面积都扩大或缩小相同比例倍数时,电阻丝的电阻才能保持不变,故选C.2.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a 、b 、c ,且a >b >c .电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是()答案 A解析 根据电阻定律R =ρlS,导线越短、横截面积越大,电阻越小,A 正确.3.如图1所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab =10 cm ,bc =5 cm ,当将A 与B 接入电压为U 的电路中时,电流为1 A ;若将C 与D 接入电压为U 的电路中,则电流为()图1A.4 AB.2 AC.12 A D.14A 答案 A解析 设金属薄片的厚度为h , R AB =ρabbc ·hR CD =ρbc ab ·hR AB ∶R CD =4∶1 I AB I CD =UR AB U R CD =R CD R AB =14I CD =4I AB =4 A.4.两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比l 1∶l 2=5∶2,直径之比d 1∶d 2=2∶1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I 1∶I 2=3∶2,则它们的电阻率之比ρ1∶ρ2为( ) A.415 B.83 C.85D.1615答案 D解析 由欧姆定律I =UR 知,当所加电压U 相同时R 1∶R 2=I 2∶I 1=2∶3;根据d 1∶d 2=2∶1知,横截面积之比S 1∶S 2=4∶1. 由导体的电阻R =ρlS得ρ1ρ2=R 1S 1l 2R 2S 2l 1=23×41×25=1615.故选D. 5.用电器到电源的距离为l ,线路上的电流为I ,已知输电线的电阻率为ρ,为使在线路上的电压降不超过U ,那么,输电线的横截面积的最小值为( ) A.ρlI U B.2ρlI U C.U ρlI D.2Ul Iρ答案 B6.在如图2所示电路中,AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝,以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标,各点离A 点的距离x 为横坐标,则各点电势U 随x 变化的图线应为( )图2答案 A解析 由U =IR x =E R ·R L x =ELx ,其中E 、L 均为定值,故U 与x 成正比.A 项正确.7.目前集成电路的集成度很高,要求里面的各种电子元件都微型化,集成度越高,电子元件越微型化、越小.图3中R 1和R 2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R 2的尺寸远远小于R 1的尺寸.通过两导体的电流方向如图所示,则下列关于这两个导体的电阻R 1、R 2关系的说法正确的是( )图3A.R 1>R 2B.R 1<R 2C.R 1=R 2D.无法确定答案 C解析 设正方形导体表面的边长为a ,厚度为d ,材料的电阻率为ρ,根据电阻定律得R =ρlS =ρa ad =ρd ,可见正方形电阻的阻值只和材料的电阻率及厚度有关,与导体的其他尺寸无关,选项C 正确.8.如图4所示,P 为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间,然后将它再按图乙方式接在电极C 、D 之间,设AB 、CD 之间的电压是相同的,则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是( )图4A.图甲产生的热量比图乙产生的热量多B.图甲产生的热量比图乙产生的热量少C.图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多D.因为是形状不规范的导体,所以判断不出哪一个产生的热量多 答案 A解析 将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻,设为r ,图甲中等效为两个电阻并联,R 甲=r 2,图乙中等效为两个电阻串联,R ′=2r ,又因为两端的电压是相等的,故由P =U 2R 知电阻小的产生的热量多,A 正确,B 、C 、D 错误.9.两根材料相同的均匀导线A 和B ,其长度分别为L 和2L ,串联在电路中时,其电势的变化如图5所示,下列说法正确的是( )图5A.A 和B 导线两端的电压之比为3∶2B.A 和B 导线两端的电压之比为1∶2C.A 和B 导线的横截面积之比为2∶3D.A 和B 导线的横截面积之比为1∶3 答案 AD10.额定电压为U 0的电灯,其均匀灯丝常温下的电阻为R ,下列说法中正确的是( ) A.常温下,若将灯丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为100R B.常温下,若将灯丝从中点对折起来,电阻变为14RC.给灯丝加上从0到U 0逐渐增大的电压,其UI 比值不变D.将灯丝温度降低到绝对零度时其电阻才会突变为0 答案 AB解析 将灯丝均匀拉长为原来的10倍,灯丝的横截面积变为原来的110,由电阻定律R =ρlS 得电阻变为原来的100倍,A 对.将灯丝从中点对折起来,相当于灯丝长度变为原来的12,横截面积变为原来的2倍,故电阻变为原来的14,B 对.加在灯丝上的电压增大时,灯丝的温度升高,电阻率变大,电阻变大,由R =U I 知,UI 比值变大,C 错.由超导知识知,温度下降到某一值时,该温度不是绝对零度,灯丝的电阻就会变为0,D 错. 二、非选择题11.一根长为l =3.2 m 、横截面积S =1.6×10-3 m 2的铜棒,两端加电压U =7.0×10-2V.铜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m ,求:(1)通过铜棒的电流; (2)铜棒内的电场强度. 答案 (1)2×103 A (2)2.2×10-2V/m解析 (1)由R =ρl S 和I =UR得I =US ρl =7.0×10-2×1.6×10-31.75×10-8×3.2A =2×103 A. (2)E =U l =7.0×10-23.2V /m ≈2.2×10-2 V/m.12.给装在玻璃管内的水银柱加一电压,使通过水银柱的电流为0.1 A ,若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内,接在同一电压上,通过水银柱的电流为多少? 答案 1.6 A解析 设水银柱在两种情况下的电阻分别为R 1、R 2,对应的长度、横截面积分别为l 1、l 2,S 1、S 2,由电阻定律得R 1=ρl 1S 1,R 2=ρl 2S 2.在两种情况下水银的体积相同,所以有l 1S 1=l 2S 2.又因为S 1=πd 2,S 2=π(2d )2,所以S 2=4S 1,l 1=4l 2,代入电阻计算式得R 1=16R 2由欧姆定律得U =R 1I 1=R 2I 2所以I 2=16I 1=1.6 A.13.工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率,其中一个关键部件如图6所示,A 、B 是两片面积均为1 cm 2的正方形铂片,间距为d =1 cm ,把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上U =6 V 的电压时,测出电流I =1 μA ,则这种液体的电阻率为多少?图6答案 6×104 Ω·m解析 R =U I =610-6 Ω=6×106 Ω 由题意知:l =d =10-2 m ,S =10-4 m 2 由R =ρl S得 ρ=RS l =6×106×10-410-2 Ω·m =6×104 Ω·m.。
人教版高中物理选修3--1第2章恒定电流练习含答案人教选修3—1第二章恒定电流1、下列有关电源的电路中,导线内部的电场强度的说法中正确的是() A.导线内部的电场就是电源所形成的电场B.在静电平衡时,导体内部的场强为零,而导体外部的场强不为零,所以导体内部的电场不是稳定的C.因为导体处于电源的电场中,所以导体内部的场强处处为零D.导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导体内的电荷处于平衡状态,电荷分布是稳定的,电场也是稳定的2、(双选)对于电动势的定义式E=Wq的理解,正确的是()A.E与W成正比B.E与q成反比C.E的大小与W、q无关D.W表示非静电力做的功3、关于电流和电阻,下列说法中正确的是()A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加速,所以电流增大C.由R=UI可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U一定时,导体的电阻R与I成反比D.对给定的导体,比值UI是个定值,反映了导体本身的性质4、三个阻值都是6 Ω的电阻可以用不同的方法连接起来,如图所示的四个图中等效电阻(即总电阻)等于4 Ω的是()A B C D5、(双选)不考虑温度对电阻的影响,对一个“220 V40 W”的灯泡,下列说法正确的是()A.接在110 V的电路中时的功率为20 WB.接在110 V的电路中时的功率为10 WC.接在440 V的电路中时的功率为160 WD.接在220 V的电路中时的功率为40 W6、下列关于电阻率的说法正确的是()A.电阻率与导体的长度有关B.电阻率与导体的横截面积有关C.电阻率表征了材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,而与温度无关D.电阻率表征了材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关7、一个闭合电路是由电池供电的,外电路是纯电阻时,以下说法正确的是() A.当外电阻增大时,路端电压增大B.当外电阻减小时,路端电压增大C.当外电阻减小时,电路中的电流减小D.电池的内阻越小,外电阻变化时,路端电压的变化越大8、(双选)下列操作正确的是()A.用多用电表测电压时,要将红表笔接高电势点B.用多用电表测电流时,应将多用电表串联接入电路C.用多用电表测电阻时,要选择合适挡位,使表头指针偏转角度尽可能大D.用多用电表测电阻时,待测电阻可以与外电路的电源相连接*9、电池容量就是电池放电时输出的总电荷量,某蓄电池标有“15 A·h”的字样,则表示()A.该电池在工作1 h 后达到的电流为15 AB.该电池在工作15 h 后达到的电流为15 AC.电池以1.5 A 的电流工作,可用10 hD.电池以15 A 的电流工作,可用15 h*10、某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中的描点如图,分别用R a、R b、R c、R d代表电阻的阻值,则()A.R a>R d B.R d>R aC.R c>R b D.R b>R c*11、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压稳定于12 V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1或R2的电压表接在R1两端,如图所示,电压表的示数为8 V,如果把此表改接在R2两端,则电压表的示数将()A.小于4 V B.等于4 VC.大于4 V,小于8 V D.等于或大于8 V12、已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?13、将一恒定电压U0加在电阻R两端,测得通过R的电流为I0,更换电阻R 为2R后,电流减少了0.9 A,如果更换成阻值为3R的电阻,通过的电流变为多少?14、如图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解质溶液时,且P、Q加上电压后,其U-I图象如图乙所示,当U=10 V时,求电解质溶液的电阻率ρ。
高中物理学习材料桑水制作第二章恒定电流专题练习(一)一、选择题(至少有一个选项是正确的)1、如图所示的电路,A、B、C为三个相同的灯泡,其电阻大于电源内阻,当变阻器R 的滑动触头P向上移动时()①A灯变亮,B和C灯都变暗②A灯变亮,B灯变暗,C灯变亮③电源释放的总电功率增大,电源的供电效率升高④电源输出的电功率增大,电源的供电效率降低(A)①③(B)①④(C)②③(D)D.②④2、有两个相同的电流计改装成的量程不同的电流表A1和A2,A1的量程是A2的2倍,则(A)若串联起来,两表指针偏角θ1 <θ2,两表示数相等。
(B)若串联起来,两表指针偏角相等,A1表示数大于A2表示数。
(C)若并联起来,两表指针偏角相等,A1表示数大于A2表示数。
(D)若并联起来,两表指针偏角θ1 >θ2,两表示数相等。
3、手电筒里的两节干电池,已经用过较长时间,灯泡只发很微弱的光,把它们取出来用电压表测电压,电压表示数很接近3V,再把它们作为一台式电子钟的电源,电子钟能正常工作。
下面说法中正确的是:()(A)这两节干电池的电动势减小了很多(B)这两节干电池的内电阻增加了很多(C)这个台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡额定电压小(D)这个台式电子钟正常工作时的电流一定比小灯泡正常工作时的电流小4、一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上,电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,用理想伏特表测出电动机两端电压U=10V,已知电动机线圈电阻R M=1Ω,则(A)通过电动机的电流为10A (B)电动机的输入功率为100W BCA RPεr(C)电动机发热消耗的功率为1W (D)电动机输出功率为9W5、如图15-3所示是研究闭合电路和的内电压、外电压的电动势之间的关系的实验装置,关于两个电压表的极性,下列说法中正确的是:()(A)a和c分别为电压表V1和V2的正极(B)a 和c分别为电压表V1和V2的负极(C)a为电压表V1的正极,c为电压表V2的负极(D)a为电压表V1的负极,c为电压表V2的正极6、一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一阻值为20Ω,的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是:()(A)0.20V (B)0.10V (C)0.40V (D)0.30V7、用欧姆表测一个电阻R的阻值,选择旋钮置于“×10档”,测量时,指针指到100与200刻度的正中间,可以确定:(A)R=150Ω(B)R=1500Ω(C)1000Ω<R<1500Ω(D)1500Ω<R<2000Ω8、在如15-4图所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时:()(A)电压表示数变大,电流表示数变小(B)电压表示数变小,电流表示数变大(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9、在室内照明电路上接用一个电炉后,发现电灯变暗了,这是因为:()(A)电炉从电灯上分出了一部分电流(B)输电线上电压降增大,电灯两端的电压下降(C)电炉的额定电压大于电灯的额定电压(D)原来电灯上的电压有一部分给了电炉10、鸟儿落在11万伏的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露电线,但鸟儿仍安然无恙,这是因为:()(A)鸟有耐高压的天性(B)鸟脚是干燥的,鸟的身体不导电(C)鸟两脚间的电压几乎为零(D)鸟体电阻极大所以无电流通过11、如图15-4所示是民用220V电源的电路,开关S闭合时电灯不亮,但a、b两点均能使测电笔的氖管发光,则故障的可能原因是(只出现一处故障):()(A )a 、b 两点间短路 (B )灯丝断了(C )零线断了 (D )火线断了12、用三个电动势均为0.5V 、内阻均为0.5Ω的相同电池串联起来作电源,向三个阻值都是1Ω的用电器供电,要想获得最大的输出功率,在图所示电路中应选择的电路是:( )二、填空题13、某同学按如图15-5所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P 移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示 序号 A 1示数(安) A 2示数(安) V 1示数(伏) V 2示数(伏) 1 0.600.30 2.40 1.20 2 0.44 0.32 2.56 0.48将电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零。
高中物理学习材料桑水制作第二章恒定电流专题练习(二)一、选择题:本题共10小题;每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分。
1、在某一电解池内,1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过横截面,则通过该电解池的电流为()A、0B、1.6AC、2.4AD、3.2A2、一个标有“220V 60W”的白炽灯泡,加上的电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示。
在下图给出的四个图线中,肯定不符合实际的是()A B C D3、三盏电灯分别为:L1“110V 100W”,L2“110V 40W”,L3“110V 25V”,电源电压为220V,在下图所示的电路中,通过调节R可使各灯都正常发光且最省电的电路是()A B C D4、在如图所示电路中,R1=R2,当滑动变阻器触头P的位置与开关S的启闭状态都发生变化或其中之一发生变化时,下列电流表和电压表示数的变化情况中,可以出现的是()A、电压表的示数变小,电流表的示数变大B、电压表的示数变大,电流表的示数变小C、电压表与电流表的示数都变大D、电压表的示数不变,电流表的示数变小5、在右图所示的电路中,电池电动势为E,内电阻为r,R1=R2,R1、R2所消耗的电功率分别为P1、P2,当变阻器Rx滑动头P向b端滑动时,下列说法中正确的是()A、P1、P2同时变大B、P1、P2同时变小C、P1变大,P2变小D、P1变小,P2变大6、如图所示为万用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=300μA,内阻r g=100Ω,调零电阻最大阻值R=50kΩ,串联的固定电阻R0=50Ω,电池电动势E=1.5V。
用它测量电阻R x,能准确测量的阻值范围是()A、30 kΩ~80 kΩB、3 kΩ~8 kΩC、80Ω~300ΩD、30Ω~80Ω7、在如图所示电路中,C为平行板电容器,在逐步增大两极板间距离的过程中(正对面积保持不变)A、电路中没有电流,a、b两点电势相等B、有电流流过R,a点电势高于b点电势C、有电流流过R,a点电势低于b点电势D、以上情况都有可能8、如图所示,把一只电阻和一只半导体二极管串联起来后,共有三个端点,分别与接线柱A、B、C连接,将元件放在盒子里,盒子外面只露出接线柱。
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电流章末综合练习 含答案1.小轿车内都设计有车内照明顶灯,只要司机或乘客打开任意一个车门,顶灯就亮了。
那么你试着猜想一下,如果这里应用了门电路的原理,最有可能用的是哪一种门电路( )A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.以上三种都有可能2.如图所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等。
停电时,用多用电表测得A 、B 间的电阻为R;供电后,各家电器同时使用,测得A 、B 间电压为U,进线电流为I 。
则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )A.P=I 2RB.P=R U 2C.P=UID.以上公式都可以3.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系图线如图所示,可知两电阻大小之比R 1:R 2等于( )A.1:3B.3:1C.1:3D.3:14.电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不太热,原因是( )A.通过电炉丝的电流大,而导线电流小B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以不热C.铜导线的电阻比电炉丝小得多,在串联的情况下铜导线的发热量小D.电炉丝的两端电压比铜导线两端的电压小得多5.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗。
如图3所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A 。
若电源电动势为12.5V,内阻为0.05g,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低 ( )A.35.8WB.43.2W C .48.2W D.76.8W6.关于欧姆定律,下面说法正确的是( )A.根据I=RU 可知,对一个纯电阻而言电流与电压成正比,与电阻成反比 B.根据R=I U 可知,对一个纯电阻而言电阻与电压成正比,与电流成反比C.欧姆定律对金属和电解质溶液适用,但对气态导体和半导体元件并不适用D.在闭合电路中,两点之间的电压就等于这两点间的电势差,沿着电流的方向,电势逐渐降低7. 图所示是一电路板的示意图,a 、b 、c 、d 为接线柱,a 、d 与220V 的交流电源连接,ab 间、bc 间、cd 间分别连接个电阻。
高二物理人教版选修3-1 第二章恒定电流单元练习题1 / 13高二物理选修3-1恒定电流单元练习一、单选题1.随着技术的进步,不少国产手机也已极具竞争力,如图所示,为一款手机电池的背面印有的一些符号,下列说法错. 误.的是( )A. 该电池的容量为500 mA ·hB. 该电池的电动势为3.6 VC. 该电池在正常工作时的额定电流为500 mAD. 若电池以10 mA 的电流工作,可用50小时2.下列说法中正确的是( )A. 由可知,电阻与电压、电流都有关系 B. 由可知,电阻只与导体的长度和横截面积有关系C. 各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小D. 所谓超导现象,就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象3.在纯电阻电路中,当用一个固定的电源设E 、r 是定值向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P 随外电阻R 变化的规律如图所示,则下列说法错. 误.的是A. 当时,电源有最大的输出功率 B. 当时,电源的效率 C. 电源的输出功率P 随外电阻R 的增大而增大D. 电源的效率随外电阻R 的增大而增大4.如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r ,R 1、R 2、R 3为定值电阻,R 为光敏电阻,光敏电阻R 的电阻值随光照强度的增加而减小。
C 为电容器,闭合开关S ,电路稳定后,若增大对R 的光照程度,则()A. 电压表示数增大B. 电源的功率减小C. R 2消耗的功率减小D. 电容器所带的电荷量增加5.两根材料相同的均匀导线A 和B ,其长度分别为L 和2L ,串联在电路中时,其电势的变化如图所示,下列说法正确的是A. A 和B 导线两端的电压之比为5:2B. A 和B 导线两端的电压之比为1:2C. A 和B 导线的横截面积之比为2:3D. A 和B 导线的横截面积之比为1:36.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身的机械损耗,则:A. 电动机的输入功率为526 WB. 电动机的内电阻为4 ΩC. 电动机的内电阻为1 ΩD. 该电动机正常工作时,每秒钟有432 J电能转化为其他能量7.如图所示,电路中灯泡L1和L2都不亮,用多用表测得各部分电压为:U ab=0,U bc=U,U dc=0,U da=U.则电路的故障为()A. 变阻器R短路B. 变阻器R断路C. 灯泡L1断路D. 灯泡L1和L2都断路8.如图所示,直线A为电源的U-I图线,曲线B为小灯泡的U-I图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是()A. 4W、8WB. 4W、6WC. 2W、4WD. 2W、3W9.如图所示,将多用电表的选择开关置于欧姆档,再将电表的表笔与一光敏电阻的两端相连,此时表笔的指针恰在表的中央,若用黑纸把光敏电阻包住,电表指针将向()A. 左偏B. 右偏C. 不偏D. 不能确定二、多选题10.如图所示是简化的多用电表的电路.转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,下面是几位同学对这一问题的议论,请你判断他们中的正确说法是()A. S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大B. S与3、4连接时,多用表就成了欧姆表,且A接线柱为红表笔C. S与5、6连接时,多用表就成了电压表,且前者量程较小D. S与5、6连接时,多用表就成了电压表,且前者量程较大11.“测量金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中正确的是()高二物理人教版选修3-1 第二章恒定电流单元练习题3 / 13A. 电流表采用外接法,将会使ρ测<ρ真B. 电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差C. 由ρ=可知,I 、d 、U 、l 中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差 D. 由ρ=可知对实验结果准确性影响最大的是直径d 的测量12.我国已经与2012年10月1日起禁止销售100W 及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯。
人教版恒定电流章末测试题一、单选题1.在“测电源电动势和内阻”的实验中,某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线,如图所示.两个电源的电动势分别为、,内阻分别为、如果外电路分别接入相同的电阻R,则两个电源的A. 路端电压和电流不可能同时相等B. 输出功率不可能相等C. 总功率不可能相等D. 效率不可能相等2.如图所示,为定值电阻,为可变电阻,E为电源电动势,r为电源的内电阻,以下说法中不正确的是A. 当时,上获得最大功率B. 当时,上获得最大功率C. 当时,上获得功率一定最大D. 当时,电源的输出功率可能最大3.额定电压都是,额定功率,的电灯两盏,若接在电压是的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是A. B.C. D.4.如图所示,电路中、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. 增大的阻值B. 增大的阻值C. 增大两板间的距离D. 断开开关S5.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示,用此电源和电阻、组成电路.、可以同时接入电路,也可以单独接入电路.在所有可能的各种接法中,下列说法正确的是A. 将、并联后接到电源两端,电源输出功率最大,电源效率最低B. 将、并联后接到电源两端,电源输出功率最小,电源效率最高C. 将、串联后接到电源两端,电源输出功率最小,电源效率最低D. 将、串联后接到电源两端,电源输出功率最大,电源效率最高6.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯、都能发光.后来由于某种故障使灯突然变亮未烧坏,电压表的读数增大,由此可推断,这故障可能是A. 电阻断路B. 电阻短路C. 灯两接线柱间短路D. 电阻断路7.如图所示,电路中电源的电动势为E,内电阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,三盏规格相同的小灯泡、、的亮度变化情况是A. 灯、变亮,灯变暗B. 灯、变亮,灯变暗C. 灯、变暗,灯变亮D. 灯、变暗,灯变亮8.某一导体的伏安特性曲线如图中AB段曲线所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是A. B点的电阻为B. B点的电阻为C. 导体的电阻因温度的影响改变了D. 导体的电阻因温度的影响改变了9.如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q,则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,形成的等效电流为A. vqB.C. qvSD.10.某实物投影机有10个相同的照明灯和10个相同的指示灯,将其连接在交流电源上,电路如图所示.若工作一段时间后灯丝烧断,则A. 的功率减小,的功率增大B. 的功率增大,的功率增大C. 的功率增大,其他指示灯的功率减小D. 的功率减小,其他指示灯的功率增大11.图中电阻、、的阻值相等,电池的内阻不计,开关S接通后流过的电流是S接通前的A. B. C. D.12.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路.接通电源后,可能出现的情况是A. 电流表烧坏B. 电压表烧坏C. 小灯泡烧坏D. 小灯泡不亮二、多选题13.如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法正确的是A. 电流表读数变小,电压表读数变大B. 小灯泡L变亮C. 电容器C上电荷量减小D. 电源的总功率变小14.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是A. 加电压时,导体的电阻约为B. 加电压时,导体的电阻约为C. 由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D. 由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小15.如图所示,图线a是某一电源的曲线,图线b是一定值电阻的曲线.若将该电源与该定值电阻连成闭合电路已知该电源的内阻,则A. 该定值电阻为B. 该电源的电动势为20VC. 将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大D. 将2只这种电阻串联作为外电阻,电源输出功率最大16.如图所示的电路,电源内阻不计,R为阻值未知的定值电阻,当在a、b间分别接入,的电阻时,理想电压表的示数分别为,,则A. 电源的电动势为,电阻B. 当在a、b间接入的电阻时,电源的输出功率一定最大C. 当在a、b间接入的电容器时,电容器所带电荷量为D. 当在a、b间接入线圈电阻为,额定功率为的电动机时,电动机恰能正常工作,则通过电动机线圈的电流为三、实验题17.要描绘一个标有“,”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到,并便于操作.已选用的器材有:电池组电动势为,内阻约;电流表量程为,内阻约;电压表量程为,内阻约;电键一个、导线若干.实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________填字母代号.A.滑动变阻器最大阻值,额定电流B.滑动变阻器最大阻值,额定电流实验的电路图应选用下边的图________填字母代号.实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为,内阻为的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W.18.在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,已连接好部分实验电路.按图甲所示的实验电路,把图乙中剩余的电路连接起来.在图乙的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________端选填“A”或“B”.如图2是根据实验数据作出的图象,由图可知,电源的电动势____________,内阻__________.四、计算题19.如图所示,电源电动势,内阻,标有“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机M的绕线的电阻,求:电源的总功率.电动机的输出功率.20.如图所示的电路中,灯L标有“”,定值电阻,,电源内阻,当滑片P滑到最下端时,电流表读数为,此时灯L恰好正常发光,试求:滑动变阻器最大值R;当滑片P滑到最上端时,电流表的读数;当滑片P位于滑动变阻器的中点时,变阻器消耗的功率.21.如图所示的电路中,电源的电动势,电源的内阻,电动机电阻,电阻。
高二物理人教版选修3-1第二章恒定电流单元练习题高二物理选修3-1恒定电流单元练习一、单选题1.随着技术的进步,不少国产手机也已极具竞争力,如图所示,为一款手机电池的背面印有的一些符号,下列说法错.误.的是()A. 该电池的容量为500 mA·hB. 该电池的电动势为 3.6 VC. 该电池在正常工作时的额定电流为500 mAD. 若电池以10 mA的电流工作,可用50小时2.下列说法中正确的是( )A. 由可知,电阻与电压、电流都有关系B. 由可知,电阻只与导体的长度和横截面积有关系C. 各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小D. 所谓超导现象,就是当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象3.在纯电阻电路中,当用一个固定的电源设E、r是定值向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P 随外电阻R变化的规律如图所示,则下列说法错.误.的是A. 当时,电源有最大的输出功率B. 当时,电源的效率C. 电源的输出功率P随外电阻R的增大而增大D. 电源的效率随外电阻R的增大而增大4.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻,R为光敏电阻,光敏电阻R的电阻值随光照强度的增加而减小。
C为电容器,闭合开关S,电路稳定后,若增大对R的光照程度,则()A. 电压表示数增大B. 电源的功率减小C. R2消耗的功率减小D. 电容器所带的电荷量增加5.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和2L,串联在电路中时,其电势的变化如图所示,下列说法正确的是A. A和B导线两端的电压之比为5:2B. A和B导线两端的电压之比为1:2C. A和B导线的横截面积之比为2:3D. A和B导线的横截面积之比为1:36.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身的机械损耗,则:1 / 13A. 电动机的输入功率为526 WB. 电动机的内电阻为 4 ΩC. 电动机的内电阻为 1 ΩD. 该电动机正常工作时,每秒钟有432 J电能转化为其他能量7.如图所示,电路中灯泡L1和L2都不亮,用多用表测得各部分电压为:U ab=0,U bc=U,U dc=0,U da=U.则电路的故障为()A. 变阻器R短路B. 变阻器R断路C. 灯泡L1断路D. 灯泡L1和L2都断路8.如图所示,直线A为电源的U-I图线,曲线B为小灯泡的U-I图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是()A. 4W、8WB. 4W、6WC. 2W、4WD. 2W、3W9.如图所示,将多用电表的选择开关置于欧姆档,再将电表的表笔与一光敏电阻的两端相连,此时表笔的指针恰在表的中央,若用黑纸把光敏电阻包住,电表指针将向()A. 左偏B. 右偏C. 不偏D. 不能确定二、多选题10.如图所示是简化的多用电表的电路.转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,下面是几位同学对这一问题的议论,请你判断他们中的正确说法是()A. S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大B. S与3、4连接时,多用表就成了欧姆表,且A接线柱为红表笔C. S与5、6连接时,多用表就成了电压表,且前者量程较小D. S与5、6连接时,多用表就成了电压表,且前者量程较大11.“测量金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中正确的是()高二物理人教版选修3-1第二章恒定电流单元练习题A. 电流表采用外接法,将会使ρ测<ρ真B. 电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差C. 由ρ=可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差D. 由ρ=可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量12.我国已经与2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯。
人教高中物理选修3-1第二章恒定电流练习题一、多选题1. 在如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时( )A.R两端的电压将增大B.R两端的电压将减小C.通过R的电流强度将不变D.通过R的电流强度将减小( )2. 在如图所示的电路中,若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时,则L1、L2、L3、L4四灯的发光情况将是A.L1变亮B.L2变亮C.L3变暗D.L4变暗3. 如图所示电路中,电源电动势为E,,内电阻为r,A、B为两个相同的灯泡,R1为定值电阻,R0为滑动变阻器,当滑动触头P向b端滑动时,则( )A.A灯变暗,B灯变暗B.A灯变暗,B灯变亮C.R1消耗的功率变大D.R1消耗的功率变小4. 如图所示的电路中,A、B两端间电压U恒定,干路中的定值电阻的阻值为R0,支路中的定值电阻的阻值为R2,滑动变阻器不接入电路时,两固定端a、b间的电阻为R1.R0小于R1,R0和R2都不等于零.那么,按图示电路,滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向a端移动过程中,电流表A1、A2的示数变化情况是( )A.A2的示数一直不断增大B.A1的示数一直不断减小C.A2示数先增大后减小D.A1示数先减小后增大5. 水平放置的平行板电容器C如图方式连入电路.其间一带电液滴悬浮在两板间处于静止.要使液滴上升,可使( )A.R1减小B.R2增大C.R3减小D.R2减小6. 如图所示电路,水平放置的平行板电容器C如图方式连入电路.电路中四个电键都是闭合的,这时电容器中一个带电液滴静止在其间.若只打开一个电键,判断液滴的运动A.只打开K1,液滴仍保持静止B.只打开K2,液滴将加速向上运动C.只打开K3,液滴仍保持静止D.只打开K4,液滴将加速向下运动7. 如图所示电路,电键K闭合后,灯L不亮,用电压表测得A、B间的电压为零,其原因可能是 ( )A.L短路B.L断路C.R断路D.R短路8. 某学生研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,接通S后,电路中没有电流,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路9. 如图所示是一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V,由此可知二、单选题A .ab 间电路通,cd 间电路不通C .ab 间电路通,bc 间电路不通10. 如图所示的电路中,O 点接地,当原来断开的开关K 闭合时,电路中 A 、B 两点的电势变化情况是( )A .都降低B .都升高C .U A 升高,U B 降低D .U A 降低,U B 升高11. 如图所示电路,电源电动势e = 6V ,内阻不计。
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 I ⑤UIt 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+… ⑮ρl S⑯I 2Rt ⑰U R ⑱E R +r ⑲IE 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 .R 1上消耗的功率增大D .电源输出的功率增大解析:变阻器R 0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 (R 1+r ),I 增大,E 、R 1、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 =I 2R 分析得知,R 1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,R 1>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.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R 0时,电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2.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 =P U =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 ;R 1和R 2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R 1=________Ω,R 2=________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R 0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R 0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R 1和R 2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9 mA ,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 V 0.000 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 g I =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 g I-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 =U I 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R 2之和,则r =k -R 2.答案:(1)A C (2)C (3)ka k -R 25.(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 k Ω)、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.③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。