恒定电流分节习题汇总最全
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恒定电流专题练习一、闭合电路动态分析方法:1.宜观法:_____________2. ____________ 程序法: ITT _______________ T3.极值法(了解)例1.如图所示,电路闭合开关S后,a、b、c•三盏灯均能发光,电源电动势叵定且内阻厂不可忽略。
现将变阻器R的滑片稍向上滑动-些,三盏灯亮度变化的情况是()A.a灯变亮,b灯和c灯变暗B.d灯和c灯变亮,b灯变暗C.d灯和c灯变暗,b灯变亮D M灯和b灯变暗,c•灯变亮例2.如图所示的电路屮,电源的电动势〃和内电阻L恒定不变,电灯厶恰能正常发光,如果变阻器的滑片向方端滑动,则(A.电灯厶更亮,B.电灯厶更亮,0.电灯0变暗, D.电灯0变暗, 安培表的示数减小安培表的示数增大安培表的示数减小安培表的示数增大例3.在如图所示电路屮,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时(A B C D 电压表示数变大,电压表示数变小,电压表示数变大,电压表示数变小,电流表示数变小电流表示数变大电流表示数变大电流表示数变小例4.在如图所示的电路中, 电源电动势为E,)R为滑动变阻器.开关闭合示, 灯泡L能正常发光•当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是()A.灯泡L将变暗B.电容器C的电荷量将减小C.灯泡L将变亮D.电容器C的电荷量将增大二、读数问题1 •游标卡尺:2 •螺旋测微器:例1・三>25—201例2.II11mi.nil mi III|||||||||iii|ini图甲例3.I IIII I IIII mill 川hiiihiiiliiiihiuii 川I IIII IB V] [73、多用电表电流表、电压表:1 2 、\z l111111、\—U--ni 2 /(小数位数欧姆表:_____________________________________例1.如图,若多用电表的选择开关处于下而表格中所指的挡位,日和力的相应读数是多少?指针位置选择开关挡位读数a直流电流100 mA mA直流电压2. 5 V Vb电阻X100例2.在一次实验中两电流表的示数分别如下图所示:三、含有非纯电阻用电器的电路问题(电动机)1.纯电阻电路:W 二P 二P 二2.非纯电阻电路:W=g _____________________________ P=P=电动机: _________________________________________________________________________ 电源: ___________________________________________________________________________ 例1.如图所示的电路中,输入电压U 恒为12 V,灯泡L 标有“6 V, 12 W”字样,电动机线圈的 电阻R M 二0.50 Q.若灯泡恰能正常发光,以卜•说法屮正确的是(A.电动机的输入功率是12 WB.电动机的输出功率12 WC.电动机的热功率是2 WD.整个电路消耗的电功率是22 W例2•有一个肓流电动机,把它接入()・2V 电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的 电流是0.4A,若把它接入2V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A 。
2018年—2023年高考物理恒定电流部分真题汇编+答案详解(真题部分)1.(2023全国乙,20,6分)(多选)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R 和一个直流电源。
测得接线柱之间的电压U12=3.0 V,U23=2.5 V,U34=-1.5 V。
符合上述测量结果的可能接法是()A.电源接在1、4之间,R接在1、3之间B.电源接在1、4之间,R接在2、4之间C.电源接在1、3之间,R接在1、4之间D.电源接在1、3之间,R接在2、4之间2.(2022江苏,2,4分)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=2 Ω,R4=4 Ω,电源电动势E=12 V,内阻不计。
四个灯泡中消耗功率最大的是()A.R1B.R2C.R3D.R43.(2022北京,13,3分)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。
如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。
水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。
当a、b两端的电压大于U1时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。
下列说法正确的是 ()A.U1<U2B.R2为压力传感器C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高4.(2019浙江4月选考,8,3分)电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2。
则()A.I1<I2B.U1U2>R1R2C.U1U2=R1R2D.U1U2<R1R25.(2019江苏单科,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω。
一.选择题(共30小题)1.(2014•安徽模拟)安培提出来著名的分子电流假说.根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流.设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法,正确的是()A.电流强度为,电流方向为顺时针B.电流强度为,电流方向为顺时针C.电流强度为,电流方向为逆时针D.电流强度为,电流方向为逆时针2.(2014•宿州模拟)导体中的电流是这样产生的:当在一根长度为L、横断面积为S,单位体积内自由电荷数为n的均匀导体两端加上电压U,导体中出现一个匀强电场,导体内的自由电子(﹣e)受匀强电场的电场力作用而加速,同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍,这样边反复碰撞边向前移动,可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比,即可以表示为kv(k是常数),当电子所受电场力与阻力大小相等时,导体中形成了恒定电流,则该导体的电阻是()A.B.C.D.3.(2013秋•台江区校级期末)如图所示,电解槽内有一价的电解溶液,ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是()A.正离子定向移动形成电流,方向从A到B,负离子定向移动形成电流方向从B到AB.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵消C.溶液内电流方向从A到B,电流I=D.溶液内电流方向从A到B,电流I=4.(2014秋•罗平县校级期末)某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是()A.0A B.0.8A C.1.6A D.3.2A5.(2015•乐山一模)图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是()A.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程减小D.上述说法都不对6.(2014•吉林一模)将两个相同的灵敏电流计表头,分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表,一个同学在做实验时误将这两个表串联起来,则()A.两表头指针都不偏转B.两表头指针偏角相同C.改装成电流表的表头指针有偏转,改装成电压表的表头指针几乎不偏转D.改装成电压表的表头指针有偏转,改装成电流表的表头指针几乎不偏转7.(2014•西城区一模)如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA,已测得它的内阻为495.0Ω.图中电阻箱读数为5.0Ω.现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G 刚好满偏,则根据以上数据计算可知()A.M、N两端的电压为1mV B.M、N两端的电压为100mVC.流过M、N的电流为2μA D.流过M、N的电流为20mA8.(2014•宿州模拟)一伏特表有电流表G与电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进()A.在R上串联一比R小得多的电阻B.在R上串联一比R大得多的电阻C.在R上并联一比R小得多的电阻D.在R上并联一比R大得多的电阻9.(2014秋•石柱县校级期末)电流表的内阻是R g=200Ω,满偏电流值是I g=500μA,现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表,正确的方法是()A.应串联一个0.1Ω的电阻B.应并联一个0.1Ω的电阻C.应串联一个1800Ω的电阻D.应并联一个1800Ω的电阻10.(2014秋•贵阳期末)电流表的内阻是R g=100Ω,满刻度电流值是I g=1mA,现欲把这电流表改装成量程为3V 的电压表,正确的方法是()A.应串联一个0.1Ω的电阻B.应并联一个0.1Ω的电阻C.应串联一个2900Ω的电阻D.应并联一个2900Ω的电阻11.(2014秋•衡阳期末)相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,A1的量程大于A2的量程,V1的量程大于V2的量程,把它们接入图所示的电路,闭合开关后()A.A1的读数比A2的读数大B.A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大C.V1的读数比V2的读数大D.V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大12.(2013秋•个旧市校级期末)两只电流表A1和A2是由完全相同的两只电流表改装成的,A1表的量程是5A,A2表的量程是15A.为了测量15~20A的电流,把A1表和A2表并联起来使用,在这种情况下()A.A1表和A2表的示数相等B.A1表和A2表的指针偏转角度相等C.A1表和A2表的示数之比为1:3D.A1表和A2表的指针偏转角度之比为1:313.(2013秋•宣城期末)如图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻R g=500Ω,满刻度电流为I g=1mA的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1和R2分别为()A.9500Ω,9.95×104ΩB.9500Ω,9×104ΩC.1.0×103Ω,9×104ΩD.1.0×103Ω,9.95×104Ω14.(2013秋•城区校级期末)用图所示的电路测量待测电阻R X的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是()A.电压表的内电阻越小,测量越精确B.电流表的内电阻越小,测量越精确C.电压表的读数大于R X两端真实电压,R X的测量值大于真实值D.由于电流表的分流作用,使R X的测量值小于真实值15.(2015•佛山模拟)在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小16.(2015•山东一模)如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大17.(2015•桐乡市校级模拟)如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象;直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象.将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么()A.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,电源的输出功率和效率都较高18.(2015•孝感校级模拟)在图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中,关于各电表示数的变化,下列判断中正确的是()A.电压表V的示数变小B.电流表A2的示数变小C.电流表A1的示数变小D.电流表A的示数变大19.(2015•成都模拟)在如图所示的电路中,灯炮L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A.灯泡L变亮B.电源的输出功率增大C.电容器C上电荷量减少D.电流表读数变小,电压表读数变大20.(2015•湖南二模)如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是()A.A1、A2的读数之比为1:1B.A1、A2的读数之比为5:1C.A1、A2的指针偏转角度之比为1:1D.A1、A2的指针偏转角度之比为1:521.(2015•沈阳一模)某控制电路如图所示,主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红绿两个指示灯,当电位器的触片滑向a端时,下列说法正确的是()A.L1、L2两个指示灯都变亮B.L1、L2两个指示灯都变暗C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2变亮22.(2015•孝南区校级模拟)在如图甲所示的电路中,L1、L2和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0.25A.则此时()A.L1的电压为L2电压的2倍B.L1消耗的电功率为0.75WC.L2的电阻为12ΩD.L1、L2消耗的电功率的比值大于4:123.(2014秋•忻府区校级月考)如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,与均为理想电表;开始时开关S闭合,均有读数,某时刻发现和读数均变大,则电路中可能出现的故障是()A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路24.(2015•武汉校级模拟)如图所示电路中的电源为恒流源,不管外电路的电阻如何变,它都能够提供持续的定值电流.当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是()A.R0B.R1C.R2D.不能确定25.(2015•松江区一模)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,路端电压下降D.若外电路断开,则路端电压为零26.(2015•嘉峪关校级三模)如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向.(电源的内阻不能忽略)下列判断正确的是()A.小球带负电B.当滑动头从a向b滑动时,细线的偏角θ变大C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下D.当滑动头从a向b滑动时,电源的输出功率一定变大27.(2015•浙江校级一模)如图所示的电路中,R1、R2、R3是固定电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照的强度增强而减小.当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R4且电路稳定时,则与无光照射时比较()A.电容器C的上极板带负电B.电容器C的下极板带负电C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大D.通过R4的电流变大,电源提供的总功率变大28.(2015•金山区一模)如图甲所示,R为电阻箱,为理想电流表,电源的电动势为E,内阻为r.图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象,其中功率P0分别对应电流I1、I2,外电阻R1、R2.下列说法中正确的是()A.I1+I2>B.I1+I2=C.D.29.(2015•淮南模拟)如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数增大C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大30.(2015•上海模拟)如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r(小于外电路的总电阻),当滑动变阻器R的滑片P位于中点时,A、B、C三灯均正常发光,且亮度相同,则()A.三个小灯泡中,B灯电阻最大,C灯电阻最小B.当滑片P向左移动时,C灯变亮,A、B两灯变暗C.当滑片P向左移动时,A、C两灯变亮,B灯变暗D.当滑片P向左移动时,电源的输出功率减小一.选择题(共30小题)1.C 2.A 3.D 4.D 5.B 6.D 7.D 8.D 9.C 10.C 11.AC 12.BC 13.B 14.BC 15.B 16.A 17.C 18.B 19.D 20.BC 21.B 22.BD 23.B 24.B 25.C 26.C 27.AD 28.B 29.AB 30.BD。
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金坛市金沙高级中学高二物理第二章测试一.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,前5题只有一个选项正确,后5题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分。
1、如图所示,当滑动变阻器滑动触头向左移动时,灯泡A、B、C的亮度将:A.都变亮B.都变暗C。
A、B变亮,C变暗 D.A、C变亮,B变暗2、如图所示电路中,r是电源的内阻,R1和R2是外电路中的电阻,如果用P r,P1和P2分别表示电阻r,R1,R2上所消耗的功率,当R1=R2= r时,P r∶P1∶P2等于:A、1∶l∶1B、2∶1∶1C、1∶4∶4D、4∶l∶13、将一根电阻丝接在某恒定电压上,电流做工的功率为P。
若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接在该恒定电压上,则它的功率为:A.4P B。
0。
25P C。
16P D。
0.125P4、如图所示,当R 1的触头向右移动时,电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为△U1和△U2(均取绝对值);则△U1和△U2的大小关系为:A.△U1>△U2B.△U1=△U2C.△U1<△U2D.条件不足,无法确定△U1和△U2的大小关系5、已知两电阻1R、2R的I—U的关系图像如图所示,把1R、2R 并联接到一个电源上,1R消耗的电功率为6W,则电源的输出功率为:A.8W B.10W C.4W D.15W6、如图所示是一个三输入端复合门电路,当C端输入1,输出端Y输出1时,A、B 端的输入分别可能是()A、0、0B、0、1C、1、0D、1、17、如图所示为用直流电动机提升重物的装置,重物的重量为500N,电源电动势为110V,不计电源内阻及各处摩擦,当电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5。
v v 高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式:tqI 决定式:I =R U电流的 微观表达式I=nqvS注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q /t 计算电流强度时应引起注意。
1. 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。
2. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。
第二节 电阻定律在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρSl. A.在公式R=ρSl中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同.B.对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围,不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去..................................,这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论,其正确性也必须通过实践(实验)来检验.C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=IU,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比.对于这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是由导体的自由结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系,加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=IU计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法.D.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度,使半导体受到光照,在半导体中加入其他微量杂质等,可使半导体的导电性能发生显著变化,正是因为这种特性,使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E.超导现象:当温度降低到绝对零度(0K)附近时,某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体,叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮,这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料,以使之广泛应用.例1 关于电阻率,下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它制作标准电阻解析 本题涉及到的知识,在教材中都有相当简洁、明确的说明,都是必须了解的基本知识,认真阅读教材,就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.例2 下列说法中正确的是( )A.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B.由I=U/R 可知,通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率D.欧姆定律I=U/R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也适用. 解析 由电阻定律知,导体的电阻是由本身的物理条件决定的,与加在它两端的电压和通过它的电流无关.所以A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的,与温度有关.温度发生变化,电阻率也会改变,所以C 错.部分电路欧姆定律只适用于电阻电路,不一定适合于一切电路,所以D 错. 故正确答案为B. 【难题巧解点拨】例1 一只标有“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.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是( )解析 由电阻的定义式R=IU知:在U —I 图线上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大.A 图线表示U/I 为一定值,说明电阻不变,不符要求;C 图线上各点的U/I 值随U 的增大而减小,也不符合实际;D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大而减小,也不符合实际;只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化,符合实际.此答案应选A 、C 、D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义,即热功率增大,白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的,这是这道题解答的关键地方.例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象:(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时,通过它们的电流强度I A ∶I B = . (2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时,加在它们两端的电压U A ∶U B = . (3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = . 解析 本题给出的是I-U 图象,纵轴表示通过导体的电流,横轴表示加在导体两端的电压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时,通过它们的电流比为B A I I =︒︒30tan 60tan =3/13=13 (2)通过a 、b 的电流相等时,a 、b 两端的电压比为B A U U =︒︒30cot 60cot =33/1=31(3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为B A R R =311.电功和电功率(1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。
恒定电流练习和习题解答练习一(1)导线中的电流为10A,20s内有多少电子通过导线的横截面?解:20s内流过横截面的电量Q=It=10×20C=200C.所以,通过导(2)给灯泡加上220V的电压,通过灯丝的电流是0.5A,灯丝的电阻是多少?(3)要使一个电阻是190Ω的导体内产生0.2A的电流,应该给它加上多大的电压?解:U=IR=0.2×190V=38V.(4)某电流表可测量的最大电流是10mA.已知一个电阻两端的电压是8.0V时,通过的电流是2mA.如果给这个电阻加上50V的电压,能否用这个电流表测量通过这个电阻的电流?解:在R一定的条件下,U2∶U1=I2∶I1.已知U1=8.0V,U2=50V,了电流表允许通过的最大电流10mA,给电阻加上50V的电压时,就不能用该电流表测量通过这个电阻的电流了.(5)如果电灯、电炉等用电器连接电源的两根导线,由于绝缘皮破损致使金属线芯直接接触,就发生了所谓短路.短路时,电流不经过用电器,而金属导线的电阻一般都非常小,这时的电流将怎样?器的电阻,这样,通过用电器的电流不是很大的.如果发生短路,那么电阻R就是仅仅指导线的电阻R导了,而R导≈0,电压加在电阻很小很小的导线上,电流就会很大,以致急剧的发热升温而引起危险.说明:短路危险在初中已经讲过,在此再复习一下,要求学生在日常用电和做电学实验时,务必避免短路.练习二(1)长20m、横截面积是10mm2的铜导线的电阻是多少?解:铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m,10mm2=10-5m2,代入公式,(2)导线的电阻是4Ω,把它对折起来作为一条导线用,电阻变为多少?如果把它均匀拉长到原来的2倍,电阻又变为多少?答:对折起来,导线的长度减半,横截面加倍,所以电阻要变为原若是均匀拉长,不仅长度增加到原来的2倍,而且横截面积变细,R'=4R=16Ω.(3)有一条康铜丝,横截面积为0.10mm2,长度为1.22m.在它的两端加0.60V电压时,通过它的电流正好是0.10A,求这种康铜丝的电阻率.解:由U=0.60V,I=0.10A可得这条康铜丝的电阻=4.9×10-7Ω·m.(4)用横截面积为0.63mm2、长200m的铜线绕制一个线圈.这个线圈容许通过的最大电流是8.0A,这个线圈两端至多能加多高的电压?解:查表可知铜的电阻率为ρ=1.7×10-8Ω·m,所以能加的最高电压为U=IR=8.0×5.4V=43V.(5)滑动变阻器的结构如图2-48所示.A、B是金属丝的两个端点,C、D是金属杆的两个端点,可滑动的滑片P把金属杆与电阻丝连接起来.如果把A和C接线柱连入电路中,当滑片P由B向A移动时,电路中的电阻由大变小,这是为什么?你还可以设计几种方案,当滑片P移动时,使接入电路的电阻由大变小?答:A、C接入电路,则变阻器的左半边电阻丝PA是有用的(串联在电路中).当P从B向A移动时,电阻丝串入电路中的部分的长度缩短,电阻变小,因而电路的总电阻也变小了.P移动时,使接入电路的电阻R由大变小的方案有:连接D、A端,P向左移时R变小;连接C、B端,P向右移时R变小;连接D、B端,P向右移时R变小.练习三(1)在学校、家庭或其他方便的地方观察几种常见的用电器,记下它们的额定功率和额定电压.自己设计一个表格,把观察的结果抄在作业本上.答:(表格见下页,仅供参考)(2)在用电器功率为2.4kW、电源电压为220V的电路中,应不应该选用熔断电流为6A的保险丝?因为10.9A>6A,故该种保险丝不能用.(3)日常使用的电功单位是千瓦时(俗称“度”),等于功率为1kW的电流在1h内所做的功.1kW·h等于多少焦耳?解:1kW·h=1kW×1h=1000×3600J=3.6×106J.(4)额定电压是220V,功率是40W、60W、100W的灯泡,正常发光时的电阻是多少?(5)在电阻器上除了标明电阻值,还标明额定功率值.这是它工作时允许消耗的最大功率,超过这个功率,电阻器会被烧坏.有一个“2k①允许加在这个电阻器上的最大电压是____V;②这个电阻器上能通过的最大电流是___A;③给这个电阻器加上10V的电压时,它消耗的功率是_____W.答:22.4V;0.112A;0.05V.练习四(1)额定电压是220V、电阻是160Ω的电热水器,电功率是多少瓦?每分钟产生多少焦耳热量?Q=Pt=303×60J=1.82×104J.(2)有一个1kW、220V的电炉,正常工作时电流是多少?如果不考虑温度对电阻的影响,把它接在110V的电压上,它消耗的功率将是多少?说明:电炉的电阻丝的电阻值保持一定.当电压改变后,通过它的电流也改变,不能用4.55A 来计算了.(3)输电线的电阻共计1Ω,输送的电功率是100kW,用400V的低压送电,输电线因发热损失的功率是多少千瓦?改用104V的高压送电呢?解:画图2-49表示远距离输电.发热损失的功率为:P导=I2R导=2502×1W=62500W.功率,因为U=400V是输出总电压,其中包括导线电阻上的电压降和用求导线中的电流,因为U=400V不是导线上的电压降.(4)容量都是2L的电水壶,功率是1kW的,20min可以将水烧开,而功率是3kW的只要5min 就可以将水烧开.为什么小功率的电水壶不经济?答:在加热的过程中,由于水壶的温度比周围环境温度高,电水壶将向外散热.功率小的电水壶加热的时间较长,向外散热的时间也长,损失能量较多而不经济.练习五(1)求电阻值分别是2Ω、3Ω、4Ω的三个电阻串联后的总电阻.如果用4.5V的电源给这三个串联电阻供电,每个电阻两端的电压是多少?解:R总=R1+R2+R3=2Ω+3Ω+4Ω=9Ω.所以U1=IR1=0.5×2V=1V,U2=IR2=0.5×3V=1.5V,U3=IR3=0.5×4V=2V.(2)由两个电阻器组成的串联电路,两端的电压是100V,其中一个电阻器的电阻是80Ω,两端电压是40V,求另一个电阻器的电阻.解:画出电路图来示意,见图2-50.用电器R2的电压是U2=U-U1=100V-40V=60V.说明:串联电路电压分配与电阻成正比,因此本题也可由U1∶(3)在图2-51所示的分压器电路中接入一个电压表测UPB的值.在P从A向B滑动的过程中,如果电压表的示数总等于U,故障出在哪里?如果电压表的示数总等于零,故障出在哪里?已知电源和电压表都是好的.答:画出图2-52,当P由A向B滑动过程中,电压表示数始终等于U.说明P与A等势,则PA 中应该没有电流(I=0).电路中有开路而且开路发生在B处.这样,P、A与电源正极同,B与电源负极同,电压表示数总是U.若电压表示数总是零.则表示P与B等势,PB中没电线(I=0).则应当在A处发生开路,A与电源正极同,P、B与电源负极同,电压表示数总为零.当然假设电源到A和电源到B之间的导线连接均没断路,则可能在A或B处出现接头松脱接触不良现象.(4)分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡,串联后接在220V的照明电路中,消耗的功率各是多少?哪一个灯泡消耗的功率大?为什么?(计算时假设灯丝电阻不随温度而改变)解:先求出灯丝电阻“220V 100W”灯泡串联后的功率变为P1=I2R1=(0.13)2×484W=8.18W.“220V 40W”灯泡串联后的功率变为P2=I2R2=(0.13)2×1210W=20.4W,可见后者的功率大.因为串联后两灯泡的电流相同了,消耗的电功率便与两灯丝的电阻成正比了.后者的灯丝电阻值较大,功率也大.练习六(1)电路里有四个阻值分别是20Ω、40Ω、50Ω、200Ω的电阻并联着,求电路的总电阻是多少?(2)用阻值分别是10kΩ、20kΩ、80kΩ的三只电阻,怎样连接可以得到26kΩ的电阻?答:不可能三个串联;如果三个并联,则总电阻将小于10Ω,也不kΩ=26kΩ.即将20kΩ和80kΩ的电阻并联,再跟10kΩ的电阻串联,就得到26kΩ的电阻.(3)R1、R2两个电阻并联,其中R1为200Ω,通过R1的电流I1为0.20A,通过整个并联电路的电流I为0.80A,求R2和通过R2的电流I2.解:画示意图2-54已知R1=200Ω,I1=0.20A,又已知I=0.80A,所以I2=I-I1=0.80A-0.20A=0.60A.根据并联分路中电流与电阻成反比可(4)分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡并联后接在110V的电源上,它们消耗的功率各是多少?哪一个灯泡消耗的功率大?(计算时不考虑温度对电阻的影响)前者消耗功率较大.(5)一个盒子内装有由导线和三个阻值都为R的电阻组成的电路图.答:如图2-56所示.练习七(1)已知电流表的内阻Rg为100Ω,满偏电流Ig为3mA.要把它改装成量程是6V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3A的电流表,应并联多大的电阻?解:已知Rg=100Ω,Ig=3×10-3A.①把电流表改装为量程U=6V的电压表:用Ug表示电流表偏转到满刻度时它两端的电压,Rx表示分压电阻,Ux表示Rx分去的电压(图2-57),则U g=Ig·Rg=3×10-3×100V=0.3V.U x=U-Ug=6V-0.3V=5.7V.所以 Rx=2000Ω-100Ω=1900Ω.②把电流表改装为量程I=3A的电流表:用Rx表示分流电阻,Ix表示Rx分去的电流(图2-58),则I x=I-Ig=3A-3×10-3A=2.997A.由Ix·Rx=Ig·Rg,(2)某电流表串联一个9.5kΩ的电阻后,可测量的最大电压是10V.如果给它串联一个49.5kΩ的电阻,可测量的最大电压是50V.求电流表的内阻Rg和满偏电流Ig.解:画图2-59示意.通过表头的满偏电流Ig是不变的.所以U1=Ig(Rg+R1),U2=Ig(Rg+R2).已知R1=9.5×103Ω,U1=10V,R2=49.5×103Ω,U2=50V,由此得=500Ω=0.5kΩ.(3)如果给电压表串联一个阻值等于电压表内阻的电阻,它的量程变为多少?它的刻度盘数字(图2-60甲)应怎么改?如果给电流表并联一个阻值等于电流表内阻的电阻,它的量程变为多少?它的刻度盘数字(图2-60乙)应怎么改?答:电压表串联了阻值等于其内阻的电阻以后,量程将扩大一倍,即扩大到二倍.刻度盘数字应把3V改成6V;2V改成4V;1V改成2V.电流表并联了阻值等于其内阻的电阻后,量程也将扩大到二倍.应把刻度盘上的数字3A改为6A;2A改为4A;1A改为2A.(4)图2-61中的R代表用电器,R'是滑动变阻器,它起分压电阻的作用,移动滑片P可以改变用电器R两端的电压.设R的阻值为200Ω,R'的最大阻值也是200Ω.求R两端的电压的变化范围.答:当P滑到R'的下端时,R'全部串入电路中,由于R'的最R'的上端时,R'被短路而全部没用,此时R两端的电压是100V.所以,R两端电压变化范围为50~100V.练习八(1)电源的电动势为1.5V,内电阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.28Ω,求电路中的电流和路端电压.U=IR=1.07×1.28V=1.37V.(2)电动势为2.0V的电源,与9.0Ω的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为1.8V.求电源的内电阻.U'=ε-U=2.0V-1.8V=0.2V.(3)电源的电动势为4.5V,内电阻为0.50Ω,把它接在4.0Ω的外电路中,路端电压是多少?如果在外电路上并联一个6.0Ω的电阻,路端电压又是多少?如果6.0Ω的电阻不是并联而是串联在外电路中,路端电压又是多少?所以U1=I1R1=1.0×4.0V=4.0V;所以 U3=I3(R1+R2)=0.43×(4.0+6.0)V=4.3V.(4)在图2-62中,加接一个电流表,就可以测出电源的电动势和内电阻.当变阻器的滑片在某一位置时,电流表和电压表的读数分别是0.20A和1.98V,改变滑片的位置后,两表的读数分别是0.40A和1.96V.求电池的电动势和内电阻.解:画出图2-63的电路图,根据闭合电路的欧姆定律可得ε=U1+I1r,ε=U2+I2r,式中U1=1.98V,I1=0.20A,U2=1.96V,I2=0.40A.解出r得:代入ε=U1+I1r,得ε=1.98V+0.20×0.1V=2.00V.(5)许多人造卫星都用太阳能电池供电.太阳能电池由许多片电池板组成.某电池板的开路电压是600mV,短路电流是30mA.求这块电池板的内电阻是多少?解:开路电压可近似认为是电源电动势,ε=600×10-3V.短路电练习九(1)找一个半导体收音机,打开看看里面有几节电池,是怎样接的.算一算这个收音机的电源电压是多少?说明:课上教师示范怎样打开半导体收音机,并如何观察里面的电池个数.然后让学生回去实际观察.(2)太阳能电池由许多电池小片串联或并联组成.某种电池的电动势是600mV,允许通过的最大电流是25mA.求在下列两种情况中应该怎样连接电池小片:①需要240V,25mA的电源;②需要600mV,2.5A的电源.解:①可将400个电池小片串联;②可将100个电池小片并联.(3)有10个相同的蓄电池,每个蓄电池的电动势为2.0V,内电阻为0.04Ω.把这些蓄电池接成串联电池组,外接电阻为3.6Ω.求电路中的电流和电池组两端的电压.因为U=IR,所以电池组两端电压U=5.0×3.6V=18V.说明:求出电流后也可这么求电池组两端的电压:U=ε-Ir=20V-5.0×0.04×10V=18V.(4)有两个相同的电池,每个电池的电动势为1.5V,内电阻为1.0Ω.把这两个电池接成并联电池组,外接电阻为9.5Ω.求通过外电路的电流和电池组两端的电压.电池组路端电压U=IR=0.15×9.5V=1.43V.两个电池是并联的,每个电池两端电压都是1.43V.(5)图2-64的盒内有由导线和三节干电池组成的电池组,A、B、C、D是四个接线柱.用电压表测量任意两点间的电压,测量结果如下:UAC=0;UBD=UAB=UCB=1.5V;UAD=UCD=3V.试判断盒内电池是怎样连接的?解:答案不是唯一的.如图2-65所示.练习十(1)按照课本图2-26甲(教参图2-10)的接法测电阻,如果电流表的读数是0.2A,电压表的读数是30V,算得的待测电阻的阻值是多少?这个阻值比实际的阻值大还是小?如果已知电压表的电阻是3kΩ,利用并联电路的知识,算出更精确一些的电阻R的值.测得的阻值比实际阻值要小.因为这么算出的R实际上是待测电阻和电压表电阻的并联总电阻.(2)在课本图2-26乙(教参图2-11)中,如果电压表的读数为10V,电流表的读数为0.10A,电流表的电阻为0.20Ω.求待测电阻的阻值.实际上,上面计算出来的阻值是(R'+RA).所以,待测电阻的较精确的阻值为R'=R-RA=100Ω-0.20Ω=99.8Ω.习题(1)三个阻值都是12Ω的电阻,可以有几种连接方法?连接后的等效电阻(即总电阻)各是多大?解:①三个串联,总电阻R1=3×12Ω=36Ω;③两个并联再跟第三个串联,总电阻④两个串联再跟第三个并联,总电阻(2)一个盒子内装有由导线和几个相同阻值的电阻组成的电路,盒外的1、2、3、4是该电路的四个接线柱(图2-66),已知1、2间的电阻是1、3和2、4间电阻的2倍.而3、4间没有明显的电阻.试画出盒内电路最简单的一种电路图.答:如图2-67所示,最简单的用两个电阻,可像图甲那样连接.说明:本题如果不限制条件则有无穷多解,用四个电阻可像图乙那样连接;用五个电阻可像图丙那样连接.本章练习九(5)和章末习题(2)黑盒子问题的不加限制条件的解答,《物理教学》1986年第8期34页刊载的赵基清同志写的《匣子问题的解答》可供参考.(3)两个电阻R1、R2跟电源串联在一起.如果在电阻R2的两端并联上一根导线L(图2-68),判断下列哪些说法是对的?(电源内阻和导线L的电阻都忽略不计)①通过电阻R1和R2的电流相等;②U1=U,电阻R2上的电压为零;④去掉电阻R2,电路中的电流不发生变化.答:②、③、④正确.(4)如图2-69所示,在一个粗细均匀的金属环上有A、B、C两点接在电路中时,导线中的电流是6A,圆环消耗的功率是108W.如果保持导线中的电流不变,换接A、C两点,圆环消耗的功率是多少?解:导线中电流不变,则由P=I2R可知,功率P之比等于电阻R之比.设圆环电阻(假设将圆环断开,其两端间的电阻)为6r.接A、B(5)在图2-70中,AB间的电压UAB=9V,R1=R2=R3=6Ω.开关S打开和闭合时,电阻上的电压各是多少?通过它们的电流各是多少?解:①S打开时,UAB=9V,总电阻R=R1+R2=12Ω.所以R1上的电压U1=IR1=0.75×6V=4.5V;R2上的电压U2=IR2=4.5V.6V=6V.(6)用一个电源、一个电流表和一个已知阻值的电阻R,怎样测量一个未知的电阻Rx?如果把电流表换成电压表,又应该怎样测量Rx的大小?画出电路图,写出简要的实验步骤,列出求Rx的计算式(电源内阻忽略不计).解:①先用电流表照图2-71甲那样连接电路,测出I1.由ε=I1R,测出电源电动势ε(电源内阻不计,不必列入算式中).再照图2-71乙那样把Rx接入电路,由电流表读出I2,再由ε=I2(R+Rr),便可计算算出I;再像2-71丁那样用电压表测出Rx两端的电压U2,因为Rx与R串联,电流相同,所以说明:上述测量中,没有考虑电压表、电流表本身的内阻对电路的影响,因此测量结果是不很精确的.(7)在图2-72的电路中,电压U为10V,电阻R为5.0Ω.①当c、d连接起来时,电路中的电流有多大?②当内阻Rg为0.10Ω的电流表两端分别接在c、d上时,电路中的电流有多大?③换用内阻为0.01Ω的电流表接在c、d上,电路中的电流有多大?④将电流表串联在电路中测量电流,对测量结果有什么影响?②接入Rg=0.10Ω的电流表,电路中的电流③接入Rg=0.01Ω的电流表,电路中的电流④由上述可见,电流表串联接入电路后,增加了电路中的总电阻值,使测得的电流比原来的小,电流表的内阻越大,造成的误差也越大.(8)照明电路的电压U=220V,并联了20盏电阻R都是807Ω(发光时的电阻)的电灯,两条输电线的电阻r都是1.0Ω(图2-73).只开10盏灯时,整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大?20盏灯都打开时,情况又怎样?整个电路消耗的电功率为P总=IU=2.66×220W=585W.输电线上损失的电压ΔU=I·2r=2.66×2.0V=5.3V.输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=2.662×2.0W=14W.整个电路消耗的电功率为P总=IU=5.19×220W=1.14×103W.输电线上损失的电压ΔU=I·2r=5.19×2.0V=10.4V.输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=5.192×2.0W=54W.说明:用电器增多,电流增大,输电线上的电压损失也就增大,造成用电器两端电压偏低、获得功率减小,严重时会使用电器不能正常工作.(9)在图2-74所示的电路中,电阻R1=9Ω,R2=15Ω,电池组的电动势ε=12V,内电阻r=1Ω.电流表的读数为0.4A.求电阻R3的阻值和它消耗的功率.解:已知R2=15Ω,I2=0.4A.所以U2=I2R2=0.4×15V=6V.又已知ε=12V,所以U内+U1=ε-U2=12V-6V=6V.电路中总电流因此,U3=U2=6V,I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A.(10)在图2-75所示的电路中,电源是由四个相同的电池串联组成的,电压表的电阻非常大,而电流表和导线的电阻非常小.在开关S断开时,电压表的读数是6.0V,在开关S闭合时,电压表的读数是4.8V,电流表的读数是1.2A.求每个电池的电动势和内电阻.解:设每个电池的电动势是ε、内阻是r.在S断开时,I=0,所以∑ε≈U=6.0V,每个电池的电动势ε在S闭合时,I=1.2A,U=4.8V,U内=∑ε-U=6V-4.8V=1.2V,说明:①在闭合电路的解题中,要注意局部和整体的交错配合,往往会先处理局部,再考虑闭合电路整体,然后再回到要求解的那个局部.计算中要注意电压U、电阻R和电流强度I三者之间的对应性——哪段电路的电阻、哪段电路的电压和哪段电路中的电流.②电压表和电流表的内阻要不要考虑,需要从题文给出的具体情况来判定.一般的电路运算中,认为电压表的电阻是非常大的,电流表的电阻是非常小的,比如本章的大多数习题就是这么对待的,尽管题文中没有作这样的说明.在某些习题中,涉及到电表的内阻时,比如练习十、本习题中的第(7)题等等,当然必须考虑进去了.③要让学生养成画电路图表示题意,从分析电路入手去找出物理量之间的因果关系的习惯,克服从题文中找数字,套公式出答案的解题方法.对求出的答案要代回电路中去看它是否跟其他各量对应.④本章练习和习题中有“黑盒子”问题,判断电路故障的练习,分析说明题,以及动手制作的小实验,它们对训练学生的思维能力、联系实际的能力是有益的,要予以重视.。
高中物理:恒定电流 练习(含答案)1、在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2匚向左迁移的负离子 所带电荷量为3 C,那么电解槽中电流强度大小为()A . 0.1 AB . 0.2 AC . 0.3 AD . 0.5 A2、以下说法中正确的是()A .在外电路中和电源内部,正电荷都受静电力作用,所以能不断地定向移动形成电流B .静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少C .在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D .静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加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、(双选)两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V 1、V 2,若将两表串联后去测某 一线路的电压,则两只表()A .读数相同B .指针偏转的角度相同C .量程大的电压表读数大D .量程大的电压表读数小5、下面是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1 min 产生的热量为()反向应HiW4,0 anYaw惠一一正向电珏/vC . 1.32X 104 J6、一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉成3L 长的均匀细丝后,再切成等长的三段,则其 中每一段电阻丝的阻值为()A .3RB .RC . R7、如图所示,电源电动势为E,内阻为r 。
当可变电阻的滑片P 向b 点移动时,电压表,.•的读数U 1与电压表二•的读数U 2的变化情况是()A. U 1变大,U 2变小B. U 1变大,U 2变大C. U 1变小,U 2变小D. U 1变小,U 2变大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、关于电源的说法不正确的是()A .电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B .在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C .在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D .在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能*10、(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.1.80X 103 J B . 1.10X 104 J D . 1.08X 105 JD .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 毫安表的满偏电流是1 mA,内电阻为100 Q ,现有两个定值电阻R 1 = 200 Q ,R 2=600 Q ,用这60 W ”,C 灯“20 V 20 W ”,D 灯“20 V 20 W ”。
电场恒定电流专题一、挖掘隐含条件,解决库仑力作用下的动力学问题1.如图所示,竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管,细管截面半径远小于半径R,在中心处固定一带电荷量为+Q的点电荷.质量为m、带电荷量为+q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动,当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力,求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大?2.如图所示,点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点,C、D两点将AB连线三等分,现使一个带负电的粒子从C 点开始以某一初速度向右运动,不计粒子的重力,则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t的关系图象可能是图中的()3.如图所示,两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上,P、N是小球A、B连线的水平中垂线上的两点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,下列关于小球C的说法可能正确的是()A.速度先增大,再减小B.速度一直增大C.加速度先增大再减小,过O点后,加速度先减小再增大D.加速度先减小,再增大4.如图所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q,c是线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab 的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的电场力分别为F d、F c、F e,则下列说法中正确的是()A.F d、F c、F e的方向都是水平向右B.F d、F c的方向水平向右,F e的方向竖直向上C.F d、F e的方向水平向右,F c=0D.F d、F c、F e的大小都相等5.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a和c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是()A.b点场强大于d点场强B.b点场强小于d点场强C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能二、带电体的力电综合问题的分析方法6、如图所示,一根长为L =1.5 m 的光滑绝缘细直杆MN 竖直固定在电场强度大小为E =1.0×105 N /C 、与水平方 向成θ=30°角的斜向上的匀强电场中,杆的下端M 固定一个带电小球A ,带电荷量为Q =+4.5×10-6 C ;另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动,带电荷量为q =+1.0×10-6 C ,质量为m =1.0×10-2 kg.现将小球B 从杆的N端由静止释放,小球B 开始运动.(静电力常量k =9.0×109 N·m 2/C 2,g =10 m/s 2)(1)求小球B 开始运动时的加速度a ;(2)当小球B 的速度最大时,求小球距M 端的高度h 1;(3)若小球B 从N 端运动到距M 端的高度为h 2=0.61 m 时,速度v =1.0 m/s ,求此过程中小球B 电势能的改变量ΔE p .7.如图所示,可视为质点的三物块A 、B 、C 放在倾角为30°的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=2345,A 与B 紧靠在一起,C 紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为m A =0.60 kg ,m B =0.30 kg ,m C =0.50 kg ,其中A 不带电,B 、C 均带正电,且q C =1.0×10-5 C ,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B 、C 间相距L =1.0 m .现给A 施加一平行于斜面向上的力F ,使A 在斜面上做加速度a =1.0 m /s 2的匀加速直线运动,假 定斜面足够长.已知静电力常量k =9.0×109 N·m 2/C 2,g =10 m/s 2.求:(1)B 物块的带电量q B ;(2)A 、B 运动多长距离后开始分离.8、如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m 的带正电小球,小 球与弹簧不连接,施加外力F 将小球向下压至某位置静止.现撤去F ,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中, 重力、电场力对小球所做的功分别为W 1和W 2,小球离开弹簧时速度为v ,不计空气阻力,则上述过程中( )A .小球与弹簧组成的系统机械能守恒B .小球的重力势能增加-W 1C .小球的机械能增加W 1+12m v 2D .小球的电势能减少W 29、如图所示,虚线为匀强电场的等势线,一个带电小球以一定的速度射入该匀强电场后,运动轨迹如图所示,已知小球受到的重力不能忽略,则下列有关说法中正确的是()A.小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能B.若小球从a点向b点运动,则动能和电势能的和一定增加C.若小球从b点向a点运动,则重力势能和电势能的和一定减小D.根据图中信息不能确定小球在a、b两点的电势能大小三、静电场中涉及图象问题的处理方法和技巧1.主要类型:(1)v-t图象;(2)φ-x图象;(3)E-t图象.2.应对策略:(1)v-t图象:根据v-t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化.(2)φ-x图象:①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零.②在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.③在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断.(3)E-t图象:根据题中给出的E-t图象,确定E的方向,再在草纸上画出对应电场线的方向,根据E的大小变化,确定电场的强弱分布.10、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个电荷量为2 C,质量为1 kg的小物块从C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是()A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2 V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C.由C点到A点的过程中,电势逐渐升高D.AB两点电势差U AB=-5 V四、用等效法处理带电体在电场、重力场中的运动11、如图所示,绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面,AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切.整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中.现有一个质量为m的小球,带正电荷量为q=3mg3E,要使小球能安全通过圆轨道,在O点的初速度应满足什么条件?12、如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行.a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行.一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N a和N b.不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能.13、在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压,其周期为T.现有电子以平行于金属板的速度v0从两板中央射入(如图甲所示).已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力,求:(1)若电子从t=0时刻射入,在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出,则电子飞出时速度的大小为多少?(2)若电子从t=0时刻射入,恰能平行于金属板飞出,则金属板至少为多长?(3)若电子恰能从两板中央平行于板飞出,电子应从哪一时刻射入?两板间距至少为多大?14、如图所示为示波管构造的示意图,现在XX′间加上U xx′-t信号,YY′间加上U yy′-t信号,(如图2甲、乙所示).则在屏幕上看到的图形是()15、如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,固定在两板的正中间P处.若在t时而向B板运动,并最终打在A板上.则t0可能属于的时间段是()A .0<t 0<T4B.T 2<t 0<3T 4C.3T4<t 0<T D .T <t 0<9T816、电阻R 和电动机M 串联接到电路中,如图6所示,已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等,电键接通后,电动机正常工作,设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2,经过时间t ,电流通过电阻R 做功为W 1,产生热量为Q 1,电流通过电动机做功为W 2,产生热量为Q 2,则有 ( )A .U 1<U 2,Q 1=Q 2B .U 1=U 2,Q 1=Q 2C .W 1=W 2,Q 1>Q 2D .W 1<W 2,Q 1<Q 217、来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800 kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1 mA 的细柱形质子流.已知质子电荷量e =1.60×10-19C .这束质子流每秒打到靶上的质子个数为多少?假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为N 1和N 2,则N 1∶N 2等于多少?18、用图所示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x 是待测电阻,R 0是定值电阻,是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P 的位置,当通过电流表的电流为零时,测得MP =l 1,PN =l 2,则R x 的阻值为( ) A.l 1l 2R 0 B.l 1l 1+l 2R 0C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1+l 2R 019、巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流,其原理利用了巨磁电阻效 应.巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R 在一定磁场作用下随磁感应强度B 的增加而急剧减小的特性.如图所 示检测电路,设输电线路电流为I (不是GMR 中的电流),GMR 为巨磁电阻,R 1、R 2为定值电阻,已知输电线路电 流I 在巨磁电阻GMR 处产生的磁场的磁感应强度B 的大小与I 成正比,下列有关说法正确的是( )A .如果I 增大,电压表V 1示数减小,电压表V 2示数增大B .如果I 增大,电流表A 示数减小,电压表V 1示数增大C .如果I 减小,电压表V 1示数增大,电压表V 2示数增大D .如果I 减小,电流表A 示数减小,电压表V 2示数减小20、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,待电路稳定以后,求电容器上电荷量变化了多少?(2)合上S 2,待电路稳定以后再断开S 1,求断开S 1后流过R 1的电荷量是多少?21、如图所示,平行金属板中带电质点P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时,则( )A .电压表读数减小B .电流表读数减小C .质点P 将向上运动D .R 1上消耗的功率逐渐增大22、如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线,则下列说法正确的是( )A .电源的电动势为50 VB .电源的内阻为253ΩC .电流为2.5 A 时,外电路的电阻为15 ΩD .输出功率为120 W 时,输出电压是30 V电场恒定电流专题答案1. 审题与关联解析 设小球在最高点时的速度为v 1,根据牛顿第二定律mg -kQq R 2=m v 21R①设当小球在最低点时的速度为v 2,管壁对小球的作用力为F ,根据牛顿第二定律有F -mg -kQq R 2=m v 22R②小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功,故机械能守恒.则12m v 21+mg ·2R =12m v 22③由①②③式得F =6mg由牛顿第三定律得小球对管壁的作用力F ′=6mg .2. 答案 B 解析 粒子在AB 连线上的平衡位置即为场强为零的位置,设粒子与B 点的距离为x ,所以kQx 2=k ·4Q (L -x )2,得x =L3,即在D 点,粒子在D 点左侧时所受电场力向左,粒子在D 点右侧时所受电场力向右.所以粒子的运动情况有以下三种情况:在D 点左侧时先向右减速至速度为零然后向左加速运动;粒子能越过D 点时,先在D 点左侧减速,过D 点以后加速运动;或在D 点左侧减速,运动到D 点速度减为0,以后一直静止,由于C 图象不对称,所以粒子在CD 之间的运动可以用B 图象描述,故B 正确.3. 解析 在AB 的中垂线上,从无穷远处到O 点,电场强度先变大后变小,到O 点变为零,故正电荷受库仑力沿连线的中垂线运动时,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在O 点加速度变为零,速度达到最大;由O 点到无穷远处时,速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性.如果P 、N 相距很近,加速度则先减小,再增大. 答案 AD4. 答案 A 解析 根据场强叠加原理,等量异种点电荷连线及中垂线上的电场线分布如图所示,d 、c 、e 三点场强方向都是水平向右,正点电荷在各点受电场力方向与场强方向相同可得到A 正确,B 、C 错误;连线上场强由A 到B 先减小后增大,中垂线上由O 到无穷远处逐渐减小,因此O 点场强是连线上最小的(但不为0),是中垂线上最大的,故F d >F c >F e ,故D 错误.5. 答案 BC 解析 根据等量异种点电荷产生的电场的电场线分布情况和由电场线的疏密表示场强大小可知E d >E b .故选项A 错误,选项B 正确.a 、c 两点关于MN 对称,故U ab =U bc ,选项C 正确.沿电场线方向电势降低,所以φa >φc ,由E p =qφ可知E p a >E p c ,故选项D 错误.6. 解析 (1)开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆的方向运动,由牛顿第二定律得mg -kQqL 2-qE sin θ=ma ,解得a =3.2 m/s 2(2)小球B 速度最大时受到的合力为零,即kQqh 21+qE sin θ=mg 代入数据得h 1=0.9 m(3)小球B 在从开始运动到速度为v 的过程中,设重力做功为W 1,电场力做功为W 2,库仑力做功为W 3,则根据动能定理得 W 1+W 2+W 3=12m v 2 W 1=mg (L -h 2)又由功能关系知ΔE p =|W 2+W 3| 代入数据得ΔE p =8.4×10-2 J7、解析 (1)设B 物块的带电量为q B ,A 、B 、C 处于静止状态时,C 对B 的库仑斥力,F 0=kq C q BL 2以A 、B 为研究对象,根据力的平衡有F 0=(m A +m B )g sin 30° 联立解得q B =5.0×10-5 C(2)给A 施加力F 后,A 、B 沿斜面向上做匀加速直线运动,C 对B 的库仑斥力逐渐减小,A 、B 之间的弹力也 逐渐减小.设经过时间t ,B 、C 间距离变为L ′,A 、B 两者间弹力减小到零,此后两者分离.则t 时刻C 对B 的库仑斥力为F 0′=kq C q B L ′2以B 为研究对象,由牛顿第二定律有 F 0′-m B g sin 30°-μm B g cos 30°=m B a 联立以上各式解得L ′=1.5 m 则A 、B 分离时,A 、B 运动的距离ΔL =L ′-L =0.5 m8、本题考查势能大小的计算和机械能守恒定律.由于电场力做正功,故小球与弹簧组成的系统机械能增加,机械能不守恒,故A 选项错误;重力做功是重力势能变化的量度,由题意知重力做负功,重力势能增加,故B 选项正确;小球增加的机械能等于重力势能的增加量与小球动能的增加量之和,即-W 1+12m v 2,故C 选项错误;根据电场力做功是电势能变化的量度,电场力做正功电势能减少,电场力做负功电势能增加,故D 选项正确.答案 BD 9、答案 A 解析 由于等势线水平,则电场线一定沿竖直方向,根据曲线运动的轨迹与合外力的关系可知,小球受到的电场力一定向上,且合外力也竖直向上,由此可知若小球从a 点向b 点运动,合外力对小球做正功,故小球动能一定增加,若小球从b 点向a 点运动,合外力对小球做负功,故小球动能一定减少,则选项A 正确;小球从a 点向b 点运动的过程中重力势能增加,根据能量守恒定律,可知动能和电势能的和一定减小,则选项B 错误;同理可知小球从b 点向a 点运动过程中动能减小,则重力势能和电势能的和一定增加,则选项C 错误;由于小球从a 点向b 点运动过程中,电场力一定做正功,则电势能一定减小,故小球在a 点的电势能一定大于在b 点的电势能,故选项D 错误.10、解析 小物块在B 点加速度最大,故B 点场强最大,由v -t 图线知B 点加速度为2 m /s 2,据qE =ma 得E =1 V/m ,选项A 错误;由C 到A 的过程中小物块动能一直增大,电势能始终在减小,故电势逐渐降低,选项B 、C 错误;根据动能定理有qU AB =12m v 2B -12m v 2A ,解得U AB =-5 V ,选项D 正确. 11、解析 小球先在斜面上运动,受重力、电场力、支持力,然后在圆轨道上运动,受重力、电场力、轨道作用力,如图所示,类比重力场,将电场力与重力的合力视为等效重力mg ′,大小为 mg ′=(qE )2+(mg )2=2 3mg 3,tan θ=qE mg =33,得θ=30°,等效重力的方向与斜面垂直指向右下方,小球在斜面上匀速运动.因要使小球能安全通过圆轨道,在圆轨道的等效“最高点”(D 点)满足等效重力刚好提供向心力,即有:mg ′=m v 2D R,因θ=30°与斜面的倾角相等,由几何关系可知AD =2R ,令小球以最小初速度v 0运动,由动能定理知:-2mg ′R =12m v 2D -12m v 2解得v 0=103gR3,因此要使小球安全通过圆轨道,初速度应满足v ≥ 103gR3. 12、解析 质点所受电场力的大小为F =qE①设质点质量为m ,经过a 点和b 点时的速度大小分别为v a 和v b ,由牛顿第二定律有 F +N a =m v 2ar② N b -F =m v 2br③设质点经过a 点和b 点时的动能分别为E k a 和E k b ,有 E k a =12m v 2a ④ E k b=12m v 2b ⑤ 根据动能定理有E k b -E k a =F ·2r⑥联立①②③④⑤⑥式得E =16q (N b -N a )E k a =r 12(N b +5N a ) E k b =r12(5N b +N a )13、答案 (1)v 20+eU 0m (2)v 0T (3)T 4+k ·T2(k =0,1,2,…) T eU 08m 解析 (1)由动能定理得:e ·U 02=12m v 2-12m v 20解得v =v 20+eU 0m. (2)t =0时刻射入的电子,在垂直于极板方向上做匀加速运动,向正极板方向偏转,半个周期后电场方向反向,则继续在该方向上做匀减速运动,再经过半个周期,电场方向上的速度减到零,实际速度等于初速度v 0,平行于极板,以后继续重复这样的运动.要使电子恰能平行于金属板飞出,则在OO ′方向上至少运动一个周期,故极板长至少为L =v 0T .(3)若要使电子从极板中央平行于极板飞出,则电子在电场方向上应先加速、再减速,反向加速再减速,每段时间相同,一个周期后恰好回到OO ′线.所以应在t =T 4+k ·T2(k =0,1,2,…)时射入.极板间距离要求满足在加速、减速阶段电子不打到极板上. 由牛顿第二定律有a =eU 0md .加速阶段运动的距离s =12·eU 0md ·(T 4)2≤d4可解得d ≥TeU 08m故两板间距至少为T eU 08m14、答案 D 解析 沿电场方向带电粒子做加速运动,在垂直电场方向带电粒子做匀速运动,粒子经过竖直的YY ′(信号电压)电场偏转,再经过水平的XX ′(扫描电压)电场偏转,最后在显示屏上形成稳定的图象.在甲图中开始U xx ′<0,乙图中开始U yy ′=0之后大于0,由此排除B 、C 项.0~T 在x 方向电子恰好从-x 处到屏中央,在y 方向完成一次扫描,T ~2T 水平方向电子从中央向x 正向移动,在y 方向再完成一次扫描.所以本题D 项正确. 15、答案 B 解析 设粒子的速度方向、位移方向向右为正.依题意得,粒子的速度方向时而为正,时而为负,最终打在A 板上时位移为负,速度方向为负.作出t 0=0、T 4、T 2、3T4时粒子运动的速度图象如图所示.由于速度图线与时间轴所围面积表示粒子通过的位移,则由图象可知0<t 0<T 4,3T 4<t 0<T 时粒子在一个周期内的总位移大于零;T4<t 0<3T4时粒子在一个周期内的总位移小于零;当t 0>T 时情况类似.因粒子最终打在A 板上,则要求粒子在每个周期内的总位移应小于零,对照各选项可知只有B 正确.16、答案 A 解析 电动机是非纯电阻元件,其两端电压U 2>IR =U 1,B 错;电流做的功W 1=IU 1t ,W 2=IU 2t ,因此W 1<W 2,C 错;电流产生的热量由Q =I 2Rt 可判断Q 1=Q 2,A 对,D 错. 17、审题与关联解析 质子流每秒打到靶上的质子数由I =ne t 可知n t =Ie=6.25×1015(个/秒).建立如图所示的“柱体微元”模型,设质子经过距质子源L 和4L 处时的速度分别为v 1、v 2,在L 和4L 处作两个长为ΔL (极短)的柱体微元.因ΔL 极短,故L 和4L 处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v 1、v 2.对于这两个柱体微元,设单位体积内质子数分别为n 1和n 2,由I =q t =neS v tt =neS v 可知,I 1=n 1eS v 1,I 2=n 2eS v 2,作为串联电路,各处的电流相等. 所以I 1=I 2,故n 1n 2=v 2v 1.根据动能定理,分别有eEL =12m v 21,eE ·4L =12m v 22,可得v 2v 1=21,所以有n 1n 2=21,因此,两柱体微元中的质子数之比N 1N 2=n 1n 2=21. 答案 6.25×1015个 2∶1 18、答案 C解析 设R 0、R x 与三者的结点为Q ,当通过电流表的电流为零时,说明φP =φQ ,则UR 0=UR MP ,UR x =UR PN ,设IR 0=IR x =I 0,IR MP =IR PN =I ,故I 0R 0=IR MP ,I 0R x =IR PN .两式相除有R 0R x =R MP R PN ,所以R x =R PN R MP R 0=l 2l 1R 0,正确选项为C.19、解析 如果I 增大,输电线路电流I 在巨磁电阻GMR 处产生的磁场的磁感应强度B 增大,GMR 电阻值减小,回路中电流增大,电流表A 示数增大,电压表V 1示数减小,电压表V 2示数增大,选项A 正确,选项B 错误;如果I 减小,输电线路电流I 在巨磁电阻GMR 处产生磁场的磁感应强度B 减小,GMR 电阻值增大,回路中电流减小,电流表A 示数减小,电压表V 1示数增大,电压表V 2示数减小,选项D 正确,选项C 错误.答案 AD 20、审题与关联11 / 11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=E R 1+r=1.5 A U 1=I 1R 1=4.5 V合上开关S 2后,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=E R 1R 2R 1+R 2+r =2 A U 2=I 2R 1R 2R 1+R 2=4 V 所以电容器上电荷量减少了:ΔQ =(U 1-U 2)C =1.8×10-6 C (2)设合上S 2后,电容器上的电荷量为Q ,则Q =CU 2=1.44×10-5 C 再断开S 1后,R 1和R 2的电流与阻值成反比,故流过电阻的电荷量与阻值成反比.故流过电阻R 1的电荷量为:Q 1=R 2R 1+R 2Q =9.6×10-6 C. 答案 (1)减少了1.8×10-6 C (2)9.6×10-6 C 21、答案 BC解析 R 4的滑片向b 端移动时,R 4↑→R 总↑→I 总↓→U 端↑,分析电流表示数变化时,可把R 1和R 3等效为电源内阻,示数即可等效为总电流,由上面分析知其示数减小,B 正确;分析示数的变化时,可把R 1、R 2和R 3都等效为电源内阻,其示数即为等效路端电压,增大,A 错误;分析电容器两板间电压时,可把R 1等效为电源内阻,U C =U 端,E ′=U C d,增大,C 正确;P 1=I 2总R 1,减小,D 错误. 22、答案 ACD解析 电源的输出电压和电流的关系为:U =E -Ir ,直线①的斜率的绝对值等于r ,纵轴的截距为电源的电动势,从题图中看出截距为50 V ,斜率的大小等于r =50-206-0Ω=5 Ω,A 正确,B 错误;当电流为I 1=2.5 A 时,由回路中电流I 1=E r +R 外解得外电路的电阻R 外=15 Ω,C 正确;当输出功率为120 W 时,由题图中P -I 关系图线中看出对应干路电流为4 A ,再从U -I 图线中读取对应的输出电压为30 V ,D 正确.。
一、对电流概念的理解第一节电源和电流1、下列有关电流的说法中正确的是()A 在电解液中阳离子定向移动形成电流,阴离子定向移动也形成电流B 粗细不均匀的一根导线中通以电流,在时间t 内,粗的地方流过的电荷多,细的地方流过的电荷少C 通过导线横截面的电荷越多,则导线中电流越大D 物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压二、电流的微观表达式2、有一横截面为S 的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为e,电子的定向移动速度为v,在t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目N 可表示为()A. nvSt B.nvt C.It/e D.It/Se三、电流的计算3.某电解质溶液,如果在 1 s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是()A 0B 0.8AC 1.6AD 3.2A4.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 库伦的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为多大()Q A Q B 2QC 22QD四、对电动势概念的理解第二节电动势5.下列关于电动势的说法中正确的是A 电动势的大小与非静电力的功成正比,与移送电荷量的大小成反比B 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样C 电动势公式E=W/q 中W 与电压U=W/Q 中的W 是一样的,都是电场力的功D 电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量五、电路中的能量转化6.将电动势为3.0V 的电源接入电路中,测得电源两节间的电压为2.4V,当电路中有6C 的电荷流过时,则A 有18J 其它形式的能转化为的电能B 外电路有14.4J 的电能转化其他形式的能-C 内电路有3J 的电能转化其他形式的能D 内电路有3.6J 的电能转化其他形式的能9 0第三节 欧姆定律六、伏安特性曲线7.用伏安法测小灯泡的电阻(1) 画出电路图(2) 将图中实物按电路图连接好 (3) 连电路时, 开关应;连完电路后, 闭合开关前, 应将滑动片置于端。
第二章 恒定电流第一节 电源和电流习题精练:1.关于电流,下列说法中正确的是 ( ) A .通过导体横截面的电荷量越多,电流越大 B .电子运动速率越大,电流越大C .单位时间通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大D .因为电流有方向,所以电流是矢量 2.关于电流,下列说法中哪些是正确的 ( ) A .通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率 B .金属导线中电子运动的速率越大,导线中的电流就越大 C .电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向D .国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位3.已知电子的电荷量为e ,质量为m ,氢原子的电子在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?4.下列说法中正确的是( )A .导体中电荷运动就形成了电流B .在国际单位制中,电流的单位是AC .电流有方向,它是一个矢量D .任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在 5.关于电流,下列叙述正确的是( )A .只要将导体置于电场中,导体中就有持续电流B .电源的作用可以使电路中有持续电流C .导体中没有电流时,就说明导体部的电荷没有移动D .恒定电流是由恒定电场产生的 6.一台半导体收音机,电池供电的电流是8mA ,也就是说( )A .1h 电池供给8C 的电量B .1 000s 电池供给8C 的电量 C .1s 电池供给8C 的电量D .1min 电池供给8C 的电量7.如图所示,在NaCl 溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示,若测得2s 有1.0×1018个Na +和Cl -通过溶液部的横截面M ,试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?8.正负电子对撞机的储存环是长为240m 的近似圆形轨道,当环中的电流为10mA 时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目是多少?9.有一横截面积为S 的铜导线,流过的电流强度为I .设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为q ,此时电子的定向移动速率为v ,在Δt 时间,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )A .n v S ΔtB .n v Δt C.I Δt q D.I ΔtSq第二节电动势习题精练:1.下列关于电动势的说法,正确的是()A.电源向外提供的电能越多,表示电动势越大B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功C.电源的电动势与外电路有关D.在电源从负极到正极电势的升高,等于闭合电路中、外电阻的电势降落之和2.电源电动势的大小反映的是()A.电源把电能转化为其他形式的能的本领大小B.电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C.电源单位时间移送电荷量的多少D.电流做功的快慢3.将电动势为3.0V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4V,当电路中有6C的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能.(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能.(3)电路中有多少电能转化为其他形式的能.4.如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池,它的电动势约为1.2V,这表示()A.电路通过1C的电荷量,电源把1.2J其他形式能转化为电能B.电源在每秒把1.2J其他形式能转化为电能C.该电源比电动势为1.5V的干电池做功少D.该电源与电动势为1.5V的干电池相比,通过1C电荷量时转化为电能少5.下列关于电源电动势的说确的是()A.电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置B.在电源部负电荷从低电势处向高电势处移动C.电源电动势反映了电源部非静电力做功的本领D.把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化6.关于电动势下列说法中正确的是()A.在电源部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能增加B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大C.电动势越大,说明非静电力在电源部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多7.如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说确的是()A.该电池的容量为500mA·hB.该电池的电动势为3.6VC.该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD.若电池以10mA的电流工作,可用50小时8.对于不同型号的干电池,下列说法中正确的是()A.1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B.1号干电池的容量比5号干电池的容量大C.1号干电池的阻比5号干电池的阻大D.把1号和5号干电池分别连入电路中,若电流I相同,它们做功的快慢相同9.由于摩托车等燃油放出的尾气对环境有一定的影响,所以电动自行车已是许多家庭的首选.已知电动自行车的电源是18组蓄电池,当正常行驶时,电路中电流为5A,在10min电源做功1.08×105J,则每组蓄电池的电动势为多少?(串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和)10.根据上题的已知条件,求:(1)在10s钟,整个电源中有多少其他形式的能转化为电能?(2)若使用一段时间后发现电路中电流变为3A,5min电源做功只有2.16×104J,则每组蓄电池的电动势变为多少?说明什么问题?第四节串联电路和并联电路习题精炼:1.一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω。
另有一测试电源,电动势为100V,阻忽略不计。
则()A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是40ΩB.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是40ΩC.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80VD.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80V2.如下图所示电路中,伏特表V1和V2的阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻.R1和R3电阻未知,R2=R4=20Ω,伏特表V1和V2的读数分别为15V和10V,则a、b两点间的电压为()A.23V B.24VC.25V D.26V3.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,以下正确的是()A.R1>R2B.R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在区域ⅢC.R1=R2D.R1和R2并联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅱ4.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值.如图所示,分别将图(a)和(b)两种测量电路接到电路中,按照(a)图时,电流表示数4.60mA,电压表示数2.50V;按照(b)图时,电流表示数为5.00mA,电压表示数为2.30V,比较这两次结果,正确的是( )A.电阻的真实值更接近543Ω,且大于543ΩB.电阻的真实值更接近543Ω,且小于543ΩC.电阻的真实值更接近460Ω,且大于460ΩD.电阻的真实值更接近460Ω,且小于460Ω5.如图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么() A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接aB.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接bC.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接aD.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b6.如图所示的电路中,电流表A1和A2为相同的毫安表(阻不能忽略),当电路两端接入某一恒定电压的电源时,A1的示数为5mA.A2的示数为3mA,现将A2改接在R2所在的支路上,如图中虚线所示,图中电表均不会被烧坏,则下列说确的是()A.通过R1的电流强度必减少B.电流表A1示数必增大C.通过R2的电流强度必增大D.电流表A2示数必增大7.如图所示的电路中,小量程电流表的阻R g =100Ω,满偏电流I g =1mA ,R 1=900Ω,R 2=100999Ω.(1)当S 1和S 2均断开时,改装所成的表是什么表?量程多大? (2)当S 1和S 2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程多大?9.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知某一表头G ,阻R g =30Ω,满偏电流I g =5mA ,要将它改装为量程0~3A 的电流表,所做的操作是( )A .串联一个570Ω的电阻B .并联一个570Ω的电阻C .串联一个0.05Ω的电阻D .并联一个0.05Ω的电阻10.一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为I g =50μA ,表头电阻R g =1kΩ,若改装成量程为I m =10mA 的电流表,应________联的电阻阻值为________Ω.若将此电流计改装成量程为U m =15V 的电压表,应再________联一个阻值为________Ω的电阻.第五节 焦耳定律习题精炼:1.下列关于电功,电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A .电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多B 。
W =UIt 适用于任何电路,而W= I 2Rt =U 2t /R 只适用于纯电阻电路C 。
在不是纯电阻的电路中,U I ﹥I 2RD .焦耳热Q =I 2Rt 适用于任何电路2.图中虚线框是一个未知电路,测得它的两端点a 、b 之间电阻是R ,在a 、b 之间加上电压U ,测得流过电路的电流为I ,则未知电路的电功率一定是 ( ) A .I 2R B .U 2/R C .UI D .UI -I 2R 3.规格为“220V 36W”的排气扇,线圈电阻为40Ω,求:(1)接上220V 电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率.4.如图所示是电饭煲的电路图,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103℃)时会自动断开.S2是一个自动温控开关,当温度低于70℃时会自动闭合,温度高于80℃时会自动断开.红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是保温状态时的指示灯,限流电阻R 1=R 2=500Ω,加热电阻丝R 3=50Ω,两灯电阻不计.(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温过程). (2)简要回答,如果不闭合开关S1,电饭煲能将饭煮熟吗? (3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的功率之比.5.额定电压都是110V,额定功率P A=100W,PB=40W的电灯两盏,若接在电压是220V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图中的哪一个6.计算用电量时,常用的单位是“度”,对此,下列说法中正确的是()A.1度等于3.6×103kW·h B.1度等于3.6×106JC.“度”是电功率的单位D.“度”是电功的单位7.有三个用电器,分别为日光灯、电烙铁和电风扇,它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”.现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的热量()A.日光灯最多B.电烙铁最多C.电风扇最多D.一样多8.一台电动机,额定电压是100V,电阻是1Ω.正常工作时,通过的电流为5A,则电动机因发热损失的功率为() A.500W B.25W C.1000W D.475W9.如图所示,灯L上标有200W,电动机上标有2000W,在A、B两端加上220V的电压时,灯和电动机均正常工作,求电灯正常工作时的电阻.10.有一起重机用的是直流电动机,如图所示,其阻r=0.8Ω,线路电阻R=10Ω,电源电压U=150V,伏特表的示数为110V,求:(1)通过电动机的电流;(2)输入到电动机的功率P入;(3)电动机的发热功率P r,电动机输出的机械功率.11.用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要t s,如果不考虑煮水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响,那么()A.当线路电压为110V时,煮沸一壶水需要2t s B.当线路电压为110V时,煮沸一壶水需要4t sC.当线路电压为55V时,煮沸一壶水需要4t s D.当线路电压为55V时,煮沸一壶水需要16t s第六节导体的电阻2.一根阻值为R的均匀电阻丝,长为l、横截面积为S,设温度不变,在下列情况下其电阻阻值仍为R的是( )A .当l 不变,S 增大一倍时B .当S 不变,长度l 增大一倍时C .当长度l 和面积S 都减为原来一半时D .当l 和横截面半径都增大一倍时 3.如下图所示为滑动变阻器示意图,下列说法中正确的是 ( ) A .a 和b 串联接入电路中,P 向右移动时电流增大 B .b 和d 串联接入电路中,P 向右移动时电流增大 C .b 和c 串联接入电路中,P 向右移动时电流增大 D .a 和c 串联接入电路中,P 向右移动时电流增大5.一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段,再将它们并联起来,测得阻值为3Ω,则此电阻丝原来的阻值为( )A .9ΩB .8ΩC .27ΩD .3Ω6.对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝,下列说法中正确的是( )A .常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10RB .常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为14RC .给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0,则任一状态下的UI比值不变D .把金属丝温度降低到绝对零度附近,电阻率会突然变为零的现象称为超导现象7.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,在右图中所示的图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则( )A .图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系B .图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C .图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D .图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系8.为了测定液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图,A 、B 是两片面积为1cm 2的正方形铂片,间距d =1cm ,把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压U =6V 时,测出电流I =1μA ,这种液体的电阻率为多少?9.如图a 所示,P 是一个表面镶有很薄电热膜的长瓷管,其长度为L ,直径为D ,镀膜的厚度为d .管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中,测得它两端电压为U ,通过它的电流为I .则金属膜的电阻为________,镀膜材料电阻率的计算式为ρ=________.第七节 闭合电路的欧姆定律1.一太阳能电池板,测得它的开路电压(电动势)为800mV ,短路电流为40mA ,若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( )A .0.10VB .0.20VC .0.40VD .0.60V3.在如下图所示的电路中R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,阻为r0.设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U.当R5的滑动触点向图中a端移动时( )A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小4.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为滑动片,若将滑动片向下滑动,则()A.A灯变亮B.B灯变亮C.总电流变小D.R1上消耗功率变大5.如下图所示电路中,电源阻r=4Ω,电阻R1=2Ω,滑动变阻器R2=4Ω时,电源部的热功率是4W.则电源输出的最大功率是________.当R2的电功率有最大值时,R2=________.6.在如图所示的电路中,电源的电阻r=0.6Ω.电阻R1=4Ω,R3=6Ω,闭合开关后电源消耗的总功率为40W,输出功率为37.6W.求:(1)电源电动势E;(2)电阻R2的阻值.7.如图电源电动势E=12V,阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,C1=4μF,C2=1μF,当S闭合时间足够长时,C1和C2所带电荷量分别是Q1=________,Q2=________;当S断开后,通过R1的电荷量是________,通过R2的电荷量是________,通过R3的电荷量是________.8.如图所示的电路,外电阻皆为R,电源阻为R/4,当S断开时,在电容器极板间放一个质量为m,带电荷量为q的电荷恰能静止,在S闭合时,电容器极板间放一个质量仍为m,带电荷量为q′的电荷,恰能静止,则q∶q′=________.9.在如图所示的电路中,电源的电动势为E,电阻为r.L1、L2是两个小灯泡,闭合S后,两灯均能发光.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,会出现()A.L1变暗L2变暗B.L1变亮L2变暗C.L1变亮L2变亮D.L1变暗L2变亮10.电动势为E、阻为r的电池与固定电阻R0、变阻器R串联,如图所示,设R0=r,R ab=2r,当变阻器的滑片自a端向b端滑动时,下列各物理量中随之减小的是()A.电池的输出功率B.变阻器消耗的功率C.固定电阻R0消耗的功率D.电池阻消耗的功率11.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按图所示的电路图连接,绝缘线与左极板的夹角为θ,当滑动变阻器R的滑片在a位置时,电流表的读数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,电流表的读数为I2,夹角为θ2,则()A.θ1<θ2,I1<I2B.θ1>θ2,I1>I2C.θ1=θ2,I1=I2D.θ1<θ2,I1=I213.如图所示,已知电源电动势E=20V,阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作,求(1)电路中的电流强度?(2)电动机的额定工作电压?(3)电源的总功率?14.如图所示电路中,已知电源的阻r>R 2,电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值.闭合电键S,当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的右端向左滑动的过程中,下列说法中正确的有()A.V1的示数先变小后变大,V2的示数先变大后变小B.R2上消耗的功率先变小后变大C.电源的输出功率先变小后变大D.A1的示数不断减小,A2的示数不断变大15.如图是一火警报警装置的一部分电路示意图,其中R 2是半导体热敏传感器,它的电阻随温度升高而减小,a、b接报警器:当传感器R2所在处出现火情时,电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比()A.I变大,U变大B.I变小,U变大C.I变大,U变小D.I变小,U变大16.如图所示,已知C=6μF,R1=5Ω,R2=6Ω,E=6V,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0.5AB.开关S闭合瞬间,电压表的读数为5.5VC.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1.8×10-5CD.以上说法都不对参考答案第一节电源和电流1.C2. D3.由库仑力提供向心力有:kmrmreIkmrTrTme2222222er24rkπππ===解得得4.B5.BD6.B7. 0.16A 方向由A指向B.8.答案:5.0×1011个解析:由公式I=qt,q=Ne,t=lv得I=Ne v240,∴N=240Iv e=5.0×1011个9.A C第二节电动势1.BD2. B3. (1)W=Eq=3×6J=18J电源中共有18J其他形式的能转化为电能.(2)W1=U1q=2.4×6J=14.4J外电路中共有14.4J电能转化为其他形式的能.(3)电压U2=E-U1=3V-2.4V=0.6V∴W2=U2q=0.6×6J=3.6J电路中共有3.6J电能转化为其他形式的能.也可由能量守恒求出:W2=W-W1=3.6J.4.AD5. 答案:C 解析:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置,故A错;电源是将负电荷从电源的正极搬运到负极的装置,故B错;电动势E=W ABq,即搬运单位电荷非静电力做功越多,电源的电动势越大,它反映了非静电力做功的本领大小,故C正确;电动势是电源本身的性质,与接入的外电路无关,故D错.6. .答案:AC 解析:电源是将其他形式的能量转化为电能的装置,在电源部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能增加,选项A正确.电源电动势是反映电源部其他形式能转化为电能的能力的物理量,电动势在数值上等于移送单位电荷量所做的功,不能说电动势越大,非静电力做功越多,也不能说电动势越大,被移送的电荷量越多,所以选项C正确.7.答案:ABD 解析:电池上的3.6V表示电动势,500mA·h表示电荷容量,可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间,由500mA·h=t×10mA,得t=50h,所以A、B、D选项正确.8.答案:BD 解析:1号干电池与5号干电池的电动势相同,但1号干电池的体积大,其容量大.9.答案:2V 解析:由q=I·t得q=5×600C=3000C10.答案:(1)1800J(2)1.3V解析:(1)整个电源的电动势E=36V,在10s电源移送的电荷量为q=I·t=5×10C=50C,由电动势的意义可知W =qE=50×36J=1800J. (2)由q=I·t=3×300C=900C,又E=Wq=2.16×104900V=24V,故每组电动势E′=E18=1.3V. 说明长时间使用,电源的电动势会明显下降,应该及时充电.第三节欧姆定律1.A2.BC3.解析:(1)因小电珠的额定电流为0.3A,为减小读数误差,让指针偏角大一些,则电流表应选B.(2)由电流表外接和滑动变阻器采用分压式连接,电路图如图所示,由电路图连接实物图如图所示.4. .答案:C 解析:此图线的斜率表示电流,即I =q t ,又由欧姆定律有I =UR,则选项C 正确.5. 106.答案:(1)为方便电路调节,滑动变阻器应选择R 1;小电珠正常工作时I 额=0.3A =300mA>100mA ,故电流表应选A 2. (2)因为要求小电珠上的电压从0增大,应选用分压电路;而小电珠正常工作时R 灯=U I =3.80.3Ω≈13Ω≪R V =5kΩ,故电流表应选择外接法,其电路为第四节 串联电路和并联电路 1.AC 2.C 3、答案:B4.B5.AD6、答案:B 由A 1示数5mA ,A 2示数3mA ,可知流过R 2的电流为2mA ,则有RA 2+R 1<R 2,当A 2改接在R 2支路上时,R 2支路电阻变大,R 1支路电阻变小,并联总阻值减小,A 1示数变大,B 正确.A 1两端电压变大,并联部分电压变小,流过R 2的电流变小,小于原来的2mA ,C 、D 错误,流过R 1的电流会大于原来的3mA ,A 错误.7、答案:(1)电压表 1V (2)电流表 1A解析:(1)当S 1和S 2均断开时,改装成了电压表,量程U =I g (R g +R 1)=1V(2)当S 1和S 2均闭合时,改装成了电流表其量程 I =I g (R 2+R g )R 2=1A.8. 答案:(1)电流表,1A (2)电压表,10V解析:当开关合到a 、b 上时,电路转换成图甲所示的电路,此时小电阻R 1与电流表G 并联,R 1起分流作用,可作为大量程电流表使用.根据并联电路的特点有:(I -I g)R 1=I g R g.电流表量程为A A R R R I I 11.01.010000001.011g g ≈+⨯=+=)()(当开关合到c 、d 上时V V R R I U 109900010000001.02g g =+⨯=+=)()( 9、答案:并,5;串,29900010、答案:D 解析:要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R ,应有I g R g =(I -I g )R ,所以R =I g R gI -I g≈0.05Ω,故D 正确,A 、B 、C 均错误.11、答案:BC 解析:改装电压表时,需串联一个分压电阻,其阻值为:R =(n -1)R g ,用同样的表头改装成量程不同的电压表,量程越大,改装倍数n 越大,需要分压电阻越大,改装后电压表的阻也将越大,故R 1<R 2,当两电压表串联时,根据串联电路中的分压原理,应有U 1U 2=R 1R 2,即阻大的分压大,A 错误,C 正确.两表的偏角取决于过表头的电流,将两电压表串联后的原理图如图:可见,两个表头也是串联关系,通过的电流应相同,故偏角相同,B 正确,D 错误.第五节 焦耳定律 1.BCD 2.C3. 电机消耗的功率等于发热功率P ′=P 热=I ′U =5.5×220W =1210W 由于发热量很大,将很快烧坏电动机线圈. 答案:(1)P 热=1W P 机=35W(2)P 机=P 热=1210W ,电机将被烧坏.4. 解析:(1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S2自动闭合,同时把手动开关S1闭合,这时黄灯短路,红灯亮,处于加热状态,加热到80℃时,S2自动断开,S1仍闭合.当电饭煲中水烧干后,温度升高到103℃时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态.由于电饭煲散热,待温度下降到70℃时,S2自动闭合重新处于加热状态,待上升到80℃时,又自动断开,电饭煲再次处于保温状态. (2)不能,因为只能将食物加热到80℃. (3)12 15. C 6、答案:BD 解析:“度”是电功的单位,1度等于1kW·h ,而1kW·h =3.6×106J ,故选项B 、D 正确. 7、答案:B 电烙铁是纯电阻用电器.即以发热为目的,电流通过它就是用来产热.而日光灯和电风扇是非纯电阻电路,电流通过它们时产生的热量很少,电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能).所以只有B 正确.8、答案:B 解析:电动机的热功率P =I 2r =(5A)2·1Ω=25W ,B 正确,A 、C 、D 错误.9、答案:2Ω 解析:已知电灯正常工作时的功率为额定功率200W ,若能求出通过电灯的电流,即可求出电灯正常工作时的电阻. 设A 、B 间总电流为I ,A 、B 间总电压U =220V ,A 、B 间消耗总功率P =200W +2000W =2200W.因为P =UI ,所以I =P U =2200220A =10A.由I L =I ,P L =I 2L R ,所以R =P L I 2L =200102Ω=2Ω 10、答案:(1)4A (2)440W (3)12.8W ;427.2W 解析:(1)I =U -U M R =150-11010A =4A (2)P 入=U ′I =110×4W =440W (3)P r =I 2r =42×0.8W =12.8W ;P 机=P 入-P r =(440-12.8)W =427.2W11、答案:BD 解析:由公式Q =U 2R t ,煮沸一壶水所需的热量为Q =2202R t J.当电压变为原来的12时,所需热量没变,因此时间要变为原来的4倍,即4t s ,答案B 正确.当电压变为原来的14时,时间要变为原来的16倍,即16t s ,答案D 正确.第六节 导体的电阻1. D2.C3.BC4.AB5、答案:C6、答案:BD 解析:设原电阻R =ρl S ,当l ′=10l 时,由体积不变原理求得截面积变成S ′=110S ,所以电阻变为R ′=ρl ′S ′=ρ10l 110S =100R ,A 错误;从中点对折起来,相当于两个阻值为12R 的电阻并联,其总阻值为14R ,B 正确;金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大,当金属丝两端的电压逐渐增大时,由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大,因而R =ρl S =U I将逐渐增加,C 错误,D 正确. 7、答案:CD 解析:金属导体的电阻随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻随温度的升高而减小,故选项C 、D 正确.8、答案:6×104Ω·m 解析:据R =U /I =6/1×10-6Ω=6×106Ω,由题意知:l =1cm =10-2m ,S =1cm 2=10-4m 2, 据R =ρl S 可知ρ=RS l =6×106×10-410-2Ω·m =6×104Ω·m. 9、答案:U /I U πDd /IL 解析:第一问求电阻,可直接应用欧姆定律求得;解第二问必须应用到电阻定律R =ρl S,怎样确定l 与S 是解题的关键.试想将膜层展开,如图b ,则膜层等效为一电阻,其长为L ,横截面积为管的周长×厚度d ,再将电阻的定义式与决定式联立,便可求出ρ.由欧姆定律可得R =U /I ;由电阻定律: R =ρl S =ρL 2πD 2·d =ρL πDd , 则:U I =ρL πDd ,ρ=U πDd IL第七节 闭合电路的欧姆定律1、答案:D 解析:r =E I 短=0.80.04Ω=20Ω,U =E R +rR =0.6V . 2.B 3.D 4.D 5. 6.25W ;6Ω 6. (1)20V (2)7Ω7.C U C Q 5bc 11106.1-⨯== C U C Q 5ac 22101-⨯==通过R 1的总电荷量为Q 2=1×10-5C ,通过R 2的总电荷量为Q =Q 1+Q 2=2.6×10-5C ,通过R 3的总电荷量为Q =Q 1+Q 2=2.6×10-5C.8. 5∶169、答案:D 解析:由滑片向右滑动时电阻变大,线路中总电阻变大,总电流减小,所以L 1变暗,L 2两端的电压增大,所以L 2变亮. 10、答案:B 11、答案:D12、答案:电压表V 、V ′测量的分别是外电路、电路的电压.电源的电动势E =U +U ′=2.0V .当滑键P 使外电路断开时,U ′=0,而U =E -U ′=2.0V .13、答案:(1)1.5A (2)9.5V(3)30W 解析:(1)∵灯正常发光∴I =P L U L=1.5A (2)U M =E -U L -IR -Ir =(20-3-6-1.5)V =9.5V (3)电源的总功率P =EI =30W14、答案:BD15、答案:C 解析:当出现火情时R 2减小,导致整个电路中干路电流增加,电压增加,U =E -U 减小,UR 1增加,则R 2、R 3并联电压减小,通过R 3的电流减小,R 2的电流增加,故电流表示数I 增大,C 选项正确.16、答案:C 解析:开关S 闭合瞬间,电容器充电,接近于短路状态I ≈E r +R 1=61+5A =1A 电压U =IR 1=5V<5.5V ,故A 、B 错. 开关闭合一段时间后,电容器相当于断路 I ′=E r +R 1+R 2=61+5+6A =0.5A 此时电容器上电荷量Q =CU 2=CI ′R 2=6×10-6×0.5×6C =1.8×10-5C ,断开开关S 后,电荷量Q 经R 2释放,故C 正确.。