高中物理选修3-1 电路实验及答案

…○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________…○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………绝密★启用前选修3-1 第二章恒定电流 10.实验：测定电池的电动势和内阻第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题。

将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电池的电动势和内电阻的电路。

电路中R 1、R 2为已知阻值的电阻。

下列说法中正确的是( )A ．只有甲同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻B ．只有乙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻C ．只有丙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻D ．三位同学设计的电路都能测出电池的电动势和内电阻2．在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V 1和V 2量程相同，内阻R V1>R V2；两只电流表A 1、A 2量程相同，内阻R A1>R A2，在该实验中，为了使E 、r 的测量精确些，选择的电表可以是( )A ．V 1和A 2B ．V 2和A 2C ．V 2和A 1D ．V 1和A 13．用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中错误的是( )A ．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显B ．应选用内阻较小的电压表和电流表C ．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D ．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小4．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20 Ω，连接电路的实物图如图所示。

关于该学生接线的说法正确的是( )A ．滑动变阻器不起变阻作用B ．电流表接线有误C ．电压表量程选用不当D ．电压表接线不妥5．用图象法求电动势和内阻时，需要描点，就是在U -I 坐标系中描出与每组I 、U 值对应的点，以下说法正确的是( )A ．这些点应当准确地分布在一条直线上，即U -I 图线应通过每个点B ．这些点应当基本在一条直线上，由于偶然误差不能避免，所以U -I 图线不可能通过每一个点C ．在画U -I 图线时应当使它通过尽可能多的描出的点D ．个别偏离直线太远的点，应当舍去…○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________…○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………6．若将两个电源的U ­I 图象画在同一直角坐标系上，如图所示，由图象可得( )A ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1＜r 2B ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1＞r 2C ．发生相同的电流变化，电源1的路端电压变化较大D ．发生相同的电流变化，电源2的路端电压变化较大7．如图是根据某次测定电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的U -I 图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( )A ．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E ＝3.0 VB ．横轴截距表示短路电流，即I 0＝0.6 AC ．根据r ＝0EI ，计算出待测电源内阻为0.2 ΩD ．根据r ＝0EI ，计算出待测电源内阻为5 Ω8．如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E 和r 与真实值E 0和r 0相比较，正确的是( )A ．E ＝E 0，r ＝r 0B ．E ＞E 0，r ＜r 0C ．E ＝E 0，r ＞r 0D ．E ＞E 0，r ＞r 0第Ⅱ部分非选择题二、非选择题：本题4个小题。

人教版物理选修3-1第二章：实验：测定电池的电动势和内阻一、多选题1. 为了测出电源的电动势和内阻，待测电源和开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是（）A.一个电流表和一个电阻箱B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C.一个电压表和一个电阻箱D.一个电流表和一个滑动变阻器2. 用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U−I图线，由图可知（）A.电池电动势的测量值是3VB.电池内阻的测量值是1.5ΩC.外电路发生短路时的电流为1.5AD.电压表的示数为1V时外电路中的电阻R=2Ω3. 用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法正确的是（）A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小4. 在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2量程相同，内阻R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻R A1>R A2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是（）A.V1和A2B.V2和A2C.V2和A1D.V1和A15. 某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验．图中电流表A的量程为0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V的量程为3V，内阻约6kΩ；G为小量程电流表；电源电动势约3V，内阻较小，下列电路中正确的是（）A.测定一段电阻线（约5Ω）的电阻B.测定电源的电动势和内电阻（约3Ω）C.描绘小灯泡（额定电压为2.5V）的伏安特性曲线D.测定电流表的内阻6. 某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0∼20Ω，连接电路的实物图如图所示．关于该学生接线的说法正确的是（）A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有误C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥7. 如图所示，a、b是两个独立电源A、B的路端电压U与其总电流I的关系图线，则下列说法正确的是（）A.路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B.电流都是I0时，两电源的内电压相等C.电源A的电动势大于电源B的电动势D.电源A的内阻小于电源B的内阻二选择题某同学做“测定电池的电动势和内阻”实验，电路如图所示．测得电流与路端电压的数据见表：其中存在测量错误的数据是（）A.第1组B.第2组C.第3组D.第4组在“测定电源电动势和内阻”的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器，应选择下列哪种电源较好（）A.内阻较大的普通干电池B.内阻较小的普通蓄电池C.小型交流发电机D.小型直流发电机在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6V，内阻约为0.5Ω，电流表的内阻为0.5Ω，电压表的内阻为6kΩ．为了减小实验误差，应当采用的电路是（）A. B.C. D.如图所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路．电路中R1、R2为已知阻值的电阻．下列说法中正确的是（）A.只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B.只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C.只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D.三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻在“测定电池电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的U−I图像，如图所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是（）A.短路电流B.电池内阻C.电池电动势D.全电路电阻用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势E a、E b和内电阻r a、r b时，画出的图线如图所示，则由此图线可知（）A.E a>E b、r a>r bB.E a>E b、r a<r bC.E a<E b、r a>r bD.E a<E b、r a<r b某同学在测量电源电动势和内电阻的实验中，他根据自己测量的数据作了如图所示的U−I图线，从图线中可知该同学测量的电源电动势和内电阻为下列各组数据中的哪一组（）A.E=3.0V，r=1ΩB.E=3.0V，r=2.5ΩC.E=3.0V，r=6ΩD.E=3.0V，r=3Ω如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E和r与真实值E0和r0相比较，正确的是（）A.E=E0，r=r0B.E>E0，r<r0C.E=E0，r>r0D.E>E0，r>r0三、实验题在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．（1）备有如下器材A．干电池1节B．滑动变阻器（0∼20Ω）C．滑动变阻器（0∼1kΩ）D．电压表（0∼3V）E．电流表（0∼0.6A）F．电流表（0∼3A）G．开关、导线若干其中滑动变阻器应选________，电流表应选________．（只选填器材前的序号）（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．（3）某同学根据实验数据画出的U−I图像如图所示，由图像可得电池的电动势为________V，内电阻为________Ω．在“测电池的电动势和内阻”的实验中，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验．器材：待测干电池一节，电压表V，电流表A，滑动变阻器R1(0∼10Ω)，滑动变阻器R2(0∼200Ω)，开关S．（结果均保留2位小数）．（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________（选填“R1”或“R2”）．（2）实验所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图，要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置．（3）该同学根据实验数据得到图丙中的图像b，则他根据图像b求得电源电动势E=________V，内电阻r=________Ω．（4）丙图中a图线是某电阻R的伏安特性曲线，则两条图线a、b的交点的横、纵坐标分别表示________，该同学将该电阻R与本实验中的所用的电池连成一闭合电路，此时电阻R消耗的电功率是________W．（5）假如本实验中所使用的电压表的内阻很大（可视为理想电压表），而电流表具有一定的内阻（不可忽略），则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将________，内电阻值将________．（选填“偏大”“偏小”或“不变”）四、填空题测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U−I图像如下：请回答下列问题：（1）在闭合开关之前为防止电表过载，滑动变阻器的滑动头P应放在________处（选填“a”或“b”)．（2）供选用的器材有:A．干电池1个B．滑动变阻器（0∼50Ω）C．滑动变阻器（0∼1750Ω）D．电压表（0∼3V）E．电压表（0∼15V）F．电流表（0∼0.6A）G．电流表（0∼3A）其中滑动变阻器应选________，电压表应选________，电流表应选________．（选填字母代号）（3）这个干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω．某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出如图乙所示的R−1图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到IE=________V，r=________Ω．五、解答题用电流表和电压表测量电池的电动势E和内阻r，所用电路如图甲所示，一位同学测得的六组数据如表所示．（1）试根据这些数据在图乙中作出U−I图线．（2）根据图线求出电池的电动势E=________V，电池的内阻r=________Ω．参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第二章：实验：测定电池的电动势和内阻一、多选题1.【答案】A,B,C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：A．根据E=I(R+r)，由电流表测电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，A正确；B．根据E=U+Ir，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出E、r，B正确；C．根据E=U+URr，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，C正确；D．因为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电源的电动势和内阻，D错误．故选ABC．2.【答案】A,C【考点】闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：A．由闭合电路欧姆定律U=E−Ir知，当I=0时，E=U=3V，选项A正确；C．短路时，U=0，I=1.5A，选项C正确；B．r=EI短=31.5Ω=2Ω，选项B错误；（或根据图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，r=|ΔUΔI |=31.5Ω=2Ω）D．电压表的示数为1V时，可求出电流I=1A，外电阻R=UI=1Ω，故选项D错误．故选AC．3.【答案】A,C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：A．由U=E−Ir可知，应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，故A正确；B．应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表进行实验，故B错误；C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载，故C正确；D．电源电动势较小，实验时滑动变阻器阻值不宜太大，滑动变阻器阻值太大，电路电流太小，电流表读数误差较大甚至不能读数，故D错误；故选AC．4.【答案】A,D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：本题实验中电压表与电池并联，测量的结果应该是二者并联后的电动势和内阻，为减少电压表的影响，应选用内阻大的电压表．外电路中电流表与电阻串联，实验中不要求知道电阻的阻值，将电流表和电阻合二为一即可，电流表测量的是它们的真实电流，因此对电流表的内阻要求不太严格．AD正确．故选AD．5.【答案】A,B【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线测定电源的电动势和内阻伏安法测电阻【解析】此题暂无解析【解答】解：A．待测电阻丝的电阻与电流表内阻相当，远小于电压表内阻，该待测电阻属于小电阻，电流表应用外接法，故A正确；B．电压表测量的是电源两端的电压，电流表应测量通过电源的电流，测的数据偏小，误差形成的原因是电压表的分流作用，在该实验中，电压表内阻非常大，分流很不明显，误差较小，故B正确；C．描绘小灯泡（额定电压为2.5V）的伏安特性曲线，电流、电压要从0测起，滑动变阻器应该用分压式，不能用限流式，故C错误；D．半偏法测电流表的内阻，最终支路电阻即为电流表的内阻，所以支路的电阻不能用滑动变阻器，应该用电阻箱，故D错误．故选AB．6.【答案】A,B,D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：A．在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路了，滑动头没有接，所以移动变阻器滑动端时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，A正确；B．电流表只允许电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，图中两线都接在了电流表的负接线柱上，电流没有流经电流表，所以B正确；C．图中电源由两节干电池充当，电动势是3V，所以电压表量程应选用0∼3V，图中量程选择是正确的，所以C错误；D．图中把电压表直接和电池并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示数，即开关不能控制通过电压表的电流，且电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，D正确．故选ABD．7.【答案】A,C【考点】路端电压与负载的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：A．当路端电压都为U0时，电流都为I0，由U=IR得，此时外电阻相等，选项A正确；BC．a、b与U轴的交点不同，所以E不同，电源A的电动势大于电源B的电动势，所以在电流都是I0时，两电源的内电压不同，所以选项B错误，选项C正确；D．又由a、b与I轴的交点，b的大于a的，即B的短路电流较大，又B的电动势相对较小，所以B的内阻比A的内阻小，选项D错误．故选AC．二选择题【答案】C【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：由图示电路图可知，在闭合电路中路端电压：U=E−Ir，电源电动势E、电源内阻r都不变，随电流I减小，路端电压U应增大，由表中实验数据可知，第三组实验数据电压随电流减小而减小，这是错误的．故C错误．故选C．【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析解：为了使电路中路端电压变化比较明显，应使用内阻较大的干电池．A正确．故选A．【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：电流表的内阻与电源的内阻差不多，故电流表相对于电源内阻来说，采用电流表外接法．B图测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和，误差较大，D图错误，C图无法测出．故A正确，BCD错误．故选A．【答案】D【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：图甲中可用E=I1(r+R1)、E=I2(r+R2)求得电源的电动势和内电阻，图乙中可用E=U1+U1R1r、E=U2+U2R2r求得电源的电动势和内电阻，而图丙中可用E=U1+I1r、E=U2+I2r求得电源的电动势和内电阻，故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻，故D正确．故选D．【答案】B【考点】测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由闭合电路欧姆定律的公式E=I(R+r)=U+Ir得，U=E−Ir，所以在U−I图像中图线斜率的绝对值表示电池内阻．B正确．故选B．【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：据E=U+Ir，可得U=E−Ir，可见U−I图线与纵轴的交点表示电源的电动势，所以有E a>E b，图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，故r a>r b．A正确．【答案】A【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：由U=E−Ir知，当I=0时U=E，故在U−I图像中，纵轴截距表示电源电动势的大小，即E=3.0V；本题图中横轴截距对应的路端电压为2.4V，此时电路没有短路，计算内阻时只能使用公式r=|ΔUΔI |，不能用r=EI短，选项A正确．故选A．【答案】C【考点】测定电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：不考虑电流表的内阻R A时，由闭合电路欧姆定律分别得：{E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r解得：r=I1R1−I2R2I2−I1，E=I1I2(R1−R2)I2−I1．考虑电流表内阻R A时，由闭合电路欧姆定律分别得：{E0=I1(R1+R A+r0)E0=I2(R2+R A+r0)解得：r0=I1R1−I1R2I2−I1−R A=r−R A<r，E0=I1I2(R1−R2)I2−I1=E．C正确．故选C．三、实验题【答案】（1）B,E（2）电路图如解答图所示；（3）1.5,1【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B（也可以从便于调节电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5A，故需要选择0∼0.6A量程的电流表，所以电流表应选E．（2）电路图如图所示．（3）由题U−I图像可知：纵截距为1.5V，故电池的电动势为1.5V，内电阻r=|ΔUΔI |=|0.9−1.50.6−0|Ω=1Ω．【答案】（1）R1（2）实物图如解答图所示；（3）1.45,0.83（4）将该电阻R与电源连成闭合回路时通过电阻R的电流和它两端的电压,0.63（5）不变,不变【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）为方便调节且能准确地进行测量，滑动变阻器应选用R1．（2）由原理图可知滑动变阻器为限流式接法，电压表正接线柱接滑动变阻器，负接线柱接电流表，开关要控制整个电路．（3）图线在纵轴上的截距表示电动势的大小，E=1.45V，图线在横轴上的截距表示短路电流，再由闭合电路的欧姆定律可求得电源内阻，r=1.2−0.21.5−0.3Ω=0.83Ω．（4）丙图中a图线是某电阻的伏安特性曲线，则两条图线的交点的横、纵坐标分别表示将该电阻R与电源连成闭合回路时通过电阻R的电流和它两端的电压．由图可知电压U=0.7V，电流I=0.9A，所以此时电阻R消耗的电功率是P=UI=0.63W．（5）该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，所以电流表的内阻不会对实验结果带来影响．实验中所使用的电压表的内阻很大（可视为理想电压表），根据本实验原理图所测得的电源电动势值将不变，内阻阻值将不变．四、填空题【答案】（1）a（2）B,D,F（3）1.5,0.75【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】【解答】解：（1）闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处．（2）滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约1.5V，电路中电流较小，故为了便于调节，滑动变阻器选取B；电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V的比较合适，故电压表选择D；电路中的电流较小，因此电流表选择F．（3）在U−I图像中，图像与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V，图像中的斜率的绝对值表示电源的内阻，所以电源的内阻为r=|Ω=0.75Ω．|1.2−1.50.4【答案】2.9,0.9【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】−r．解：由欧姆定律有，E=I(R+r)，R=EI由此知图线的斜率为电动势E，纵轴截距大小为内阻r．V=2.9V，r=0.9Ω．E=2−(−0.9)1.0五、解答题【答案】（1）作图如解答图所示；（2）1.45,0.69【考点】测定电源的电动势和内阻【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如图所示．（2）由图线与纵轴的交点可得电动势E=1.45V，再读出图线与横轴交点的坐标≈0.69Ω．(0.65，1.00)，由E=U+Ir得r=E−UI。

2019-2020学年人教版高二物理（选修3-1）期末备考：重点、难点、热点突破专题10 实验：测定电源电动势及内阻主题一 伏安法测定电源电动势及内阻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．实验步骤(1)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程，按图连接好电路．(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． 4．用实验数据求E 、r 的处理方法(1)列方程求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1＝E －I 1rU 2＝E －I 2r，解得E 、r .(2)用作图法处理数据，如图所示．①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 |.5．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0.5 A ，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．6．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．(3)本实验中测量结果是：E 测<E 真，r 测<r 真.【例1】在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1 Ω和1 kΩ，如图为实验原理图及所需器材图．(1)在图中用笔画线代替导线将器件按原理图连接成实验电路． (2)一位同学记录的6组数据见下表： I (A)0.120.200.310.320.500.57U (V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05试根据这些数据在图中画出U －I 图象，根据图象读出电池的电动势E ＝______ V ，求出电池内阻r ＝______ Ω.【答案】 (1)见解析图甲 (2)见解析图乙 1.46(1.45～1.47) 0.71(0.69～0.73) 【解析】 (1)按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示．(2)根据U 、I 数据，在U －I 坐标系中找点描迹，如图乙所示，然后连线并将直线延长，交U 轴于U 1＝1.46 V ,此即为电源电动势;由闭合电路欧姆定律得r ＝IU ∆∆＝1.37－1.050.57－0.12 Ω≈0.71 Ω. 【例2】在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。

第10节实验：测定电池的电动势和内阻一、实验目的1．知道伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。

2．学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。

3．尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析，了解测量中减小误差的办法。

二、实验原理实验电路如图所示，根据闭合电路的欧姆定律，改变R的阻值，测出两组U、I的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，联立可解出E、r的值。

三、实验器材待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。

四、实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，按实验电路图连接好实物电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。

2．闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。

3．同样的方法，依次记录多组U、I值。

4．断开开关S，拆除电路。

5．以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。

五、数据处理为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法：1．公式法利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示：实验序号 1 2 3 4 5 6I /AI 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 U 外/VU 1 U 2 U 3 U 4 U 5 U 6分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E 1、r 1，E 2、r 2，E 3、r 3，求出它们的平均值E ＝E 1＋E 2＋E 33，r ＝r 1＋r 2＋r 33作为测量结果。

2．图像法把测出的多组U 、I 值，在U -I 图中描点画图像，使U -I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U ＝E －Ir 可知：(1)纵轴截距等于电源的电动势E ，横轴截距等于外电路短路时的电流I m ＝E r。

2020—2021教科版物理选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、一只标有“4 V 3 W”的小灯泡，两端加上电压U，在U由0逐渐增加到4 V 过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示，在如图所示的四个图像中，符合实际的是()A BC D2、两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为()A．2∶1B．1∶2C．6∶1 D．1∶63、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，则电压表的示数为8 V，如果他把此电压表改接在R2的两端，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．大于或等于8 V4、(双选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则()A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大5、额定电压为4.0 V的直流电动机的线圈电阻为1.0 Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0 J，下列计算结果正确的是()A．电动机正常工作时的电流强度为4.0 AB．电动机正常工作时的输出功率为8.0 WC．电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0 JD．电动机正常工作时的输入功率为4.0 W6、如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射光敏电阻时，其阻值R′将变得远小于R.当光照射光敏电阻时，则()A．R两端的电势差变小B．R′两端的电势差变大C．小灯泡L发光D．小灯泡L不发光7、某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，试判断合理的表达式为()A．R＝ρ(b＋a)2πab B．R＝ρ(b－a)2πabC．R＝ρab2π(b－a)D．R＝ρab2π(b＋a)8、一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成．若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些，下列采取的措施正确的是()A．在R上串联一个比R小得多的电阻B．在R上串联一个比R大得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻9、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()10、如图所示，直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线，曲线OBC表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B的横坐标为1 A，那么AB段表示的功率为()A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 W11、（双选）某同学设计了一个路灯自动控制门电路，如图所示，天黑了，让路灯自动接通，天亮了，让路灯自动熄灭．图中R G是一个光敏电阻，当有光照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小，R是可调电阻，起分压作用．J为路灯总开关——控制继电器(图中未画路灯电路)．关于此电路，下列说法正确的是()A．天黑时，R G增大，A为高电位，Z为低电位，J使路灯亮B．天黑时，R G增大，A为低电位，Z为高电位，J使路灯亮C．R调大时，傍晚路灯亮得早一些D．R调大时，傍晚路灯亮得晚一些12、欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组(3 V，内阻1 Ω)B．电流表(0～3 A，内阻约0.012 5 Ω)C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)D．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，额定电流0.3 A)H．开关、导线(1)上述器材中应选用的是________．(填写各器材前的字母代号)(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法．(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图中I＝________A，U＝________V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图，然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路．13、电动机的自动控制电路如图所示，其中R H为热敏电阻，R L为光敏电阻．当温度升高时，R H的阻值远小于R1；当光照射R L时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选________门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以________(选填“增大”或“减小”)R2的阻值．2020—2021教科版物理选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、一只标有“4 V 3 W”的小灯泡，两端加上电压U，在U由0逐渐增加到4 V 过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示，在如图所示的四个图像中，符合实际的是()A BC DB[本题应考虑灯丝的电阻随温度的变化，随着电压升高，电流增大，灯丝的电功率增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大．]2、两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为()A．2∶1B．1∶2C．6∶1 D．1∶6B[两导线串联，电流相等，I1＝I2，从两段图线上截取相同的电压，ΔU1＝ΔU2，保证电阻是相等的，此时长度之比为L1∶L2＝1∶2，由电阻定律知，横截面积之比等于长度之比，则S1∶S2＝1∶2，B正确，A、C、D错误．]3、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，则电压表的示数为8 V，如果他把此电压表改接在R2的两端，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．大于或等于8 VA[并联电路的电阻小于任何一个支路的电阻，又因为串联电路的电压与电阻成正比，所以把电阻并联在R2的两端，则电压表的示数小于4 V，故选A.]4、(双选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则()A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大BD[电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电阻R1两端电压变大，电容器继续充电，所带电荷量增加，并且带电液滴所受电场力增大，液滴向上运动，A、C项错误，B、D项正确．]5、额定电压为4.0 V的直流电动机的线圈电阻为1.0 Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0 J，下列计算结果正确的是()A．电动机正常工作时的电流强度为4.0 AB．电动机正常工作时的输出功率为8.0 WC．电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0 JD．电动机正常工作时的输入功率为4.0 WC[电动机正常工作时的电流强度为I＝Qrt＝41×1A＝2 A，选项A错误；电动机正常工作时的输出功率为P出＝IU－P内＝2×4 W－4 W＝4 W，选项B错误；电动机每分钟将电能转化成机械能为E机＝P出t＝4×60 J＝240 J，选项C正确；电动机正常工作时的输入功率为P＝UI＝2×4 W＝8 W，选项D错误．] 6、如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射光敏电阻时，其阻值R′将变得远小于R.当光照射光敏电阻时，则()A．R两端的电势差变小B．R′两端的电势差变大C．小灯泡L发光D．小灯泡L不发光C[当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R.则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小．故A、B错误；该逻辑电路为“非”门电路．“非”门的特点是输出状态和输入状态相反，当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R，则输入端为低电势，输出端为高电势，故a点电势为高电势，小灯泡L发光．故C正确，D错误．]7、某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，试判断合理的表达式为()A．R＝ρ(b＋a)2πab B．R＝ρ(b－a)2πabC．R＝ρab2π(b－a)D．R＝ρab2π(b＋a)B[A项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的，将b＝a代入得到R≠0，因为电阻是很薄的一层，电阻应该很小，这个等式是不合理的，故A 错误；B项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的，将b＝a代入得到R＝0，根据上面分析是合理的，故B正确；C项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω·m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故C错误；D项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω·m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故D错误．]8、一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成．若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些，下列采取的措施正确的是()A．在R上串联一个比R小得多的电阻B．在R上串联一个比R大得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻A[电流表读数比准确值稍小些，是由于并联的电阻R的阻值偏小，而使流经小量程的电流表的电流偏小造成的，所以应该给电阻R串联一个阻值比R小得多的电阻，从而使改装后的电流表读数准确些．]9、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()B[由图可知，E＝U m＝6 V，U＝4 V时，I＝4 A，因此有6 V＝4 V＋4r，解得r＝0.5 Ω.当路端电压为4.8 V时，U内＝6 V－4.8 V＝1.2 V，由于U外U内＝Rr，所以R＝U外U内r＝4.81.2×0.5＝2 Ω，由电阻的串、并联知识可知，该电路可能为B.]10、如图所示，直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线，曲线OBC表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B的横坐标为1 A，那么AB段表示的功率为()A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 WC[在C点，电源的总功率等于电源内耗功率，所以电源电动势的大小为E＝3 V，短路电流的大小为I＝3 A，所以电源的内阻为r＝EI＝1 Ω，图像上AB段所代表的功率为P AB＝P总－I2r＝1×3 W－12×1 W＝2 W，故选C.]11、（双选）某同学设计了一个路灯自动控制门电路，如图所示，天黑了，让路灯自动接通，天亮了，让路灯自动熄灭．图中R G是一个光敏电阻，当有光照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小，R是可调电阻，起分压作用．J为路灯总开关——控制继电器(图中未画路灯电路)．关于此电路，下列说法正确的是()A．天黑时，R G增大，A为高电位，Z为低电位，J使路灯亮B．天黑时，R G增大，A为低电位，Z为高电位，J使路灯亮C．R调大时，傍晚路灯亮得早一些D．R调大时，傍晚路灯亮得晚一些BD[当光照变弱时光敏电阻R G的阻值变大，分担的电压大，则门电路获得的电势低，“非”门电路输入端电压变小，继电器得到的电压变高，路灯被点亮，所以B对，A错；在相同的光照情况下，若电阻R增大，使得R分得的电压变大，使“非”门电路的输入端电压变大，继电器得到的电压偏低，路灯不被点亮．只有更晚一些，天色更暗时，光敏电阻更大一些，门电路获得的电势低，“非”门电路输入端电压变小，继电器得到的电压变高，路灯才能被点亮，故C错，D对．]12、欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组(3 V，内阻1 Ω)B．电流表(0～3 A，内阻约0.012 5 Ω)C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)D．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，额定电流0.3 A)H．开关、导线(1)上述器材中应选用的是________．(填写各器材前的字母代号)(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法．(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图中I＝________A，U＝________V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图，然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路．解析：电池组电压为3 V，待测电阻约为5 Ω，流过待测电阻的最大电流约为3 V5 Ω＝0.6 A，故应选量程为0～0.6 A的电流表、量程为0～3 V的电压表．滑动变阻器应选阻值小、额定电流大的，安全又易于调节．由于待测电阻与电流表、电压表内阻比较有50.125＜3×1035，故采用电流表外接法．为使流过金属导线的电流在0～0.5 A范围内改变，则滑动变阻器应采用分压式接法．原理电路图和实物连线图如图(a)、(b)所示．答案：(1)A、C、D、F、H(2)外(3)0.48 2.20(4)见解析13、电动机的自动控制电路如图所示，其中R H为热敏电阻，R L为光敏电阻．当温度升高时，R H的阻值远小于R1；当光照射R L时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选________门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以________(选填“增大”或“减小”)R2的阻值．解析：电路中的逻辑关系是“或”逻辑关系，故虚线框内应选“或”门电路．增大R2的阻值，可增大电动机两端的电压，此时R L的阻值改变较小时，就可以使电动机启动，故增大R2的阻值可提高光照时电动机启动的灵敏度．答案：或增大。

3 欧姆定律学习目标知识脉络1.了解电阻的定义式及电阻的意义．(重点)2．理解欧姆定律．(重点)3．了解导体的伏安特性曲线．(难点)欧姆定律[先填空]1．实验探究(1)实验目的：研究导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系．(2)实验电路：图2-3-1(3)数据处理：用表格记录多组不同的电压、电流值，作出U-I图象．(4)实验结论：①同一导体的U-I图象是一条过原点的直线．②不同导体的U-I图象的倾斜程度不同．(5)实验分析——电阻：①定义：导体两端的电压与通过导体电流的比值叫作电阻，即R＝U/I.②意义：反映导体对电流的阻碍作用．③单位：欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)1 kΩ＝103Ω；1 MΩ＝106Ω.2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．(2)公式：I＝U R.(3)适用条件：适用于金属导电和电解质溶液导电．对气态导体和半导体元件不适用．[再判断]1．导体两端的电压越大，导体电阻越大．(×)2．导体的电阻与流过导体的电流成反比．(×)3．欧姆定律适用于白炽灯，不适用于日光灯管．(√)[后思考]一台电动机接在电路中，正常工作时能用欧姆定律吗？【提示】不能．欧姆定律适用于金属导体、电解液等导体，对于含电动机的电路、含蓄电池的电路等欧姆定律是不适用的．[合作探讨]现有两个导体A和B，利用如图2-3-2所示的电路分别测量A和B的电压和电流，测得的实验数据见下表．U/V0 2.0 4.0 6.08.0导体A I/A00.200.410.600.79导体B I/A00.130.260.400.53图2-3-2探讨1：对导体A或导体B来说，电流I与它两端电压U的关系怎样？【提示】正比．探讨2：对导体A和导体B来说，电压U相同时，哪个导体中的电流I大些？哪个导体对电流的阻碍作用大些？【提示】导体A导体B.[核心点击]1．欧姆定律的适用情况欧姆定律仅适用于纯电阻(将电能全部转化为内能)电路．非纯电阻(电能的一部分转为内能)电路不适用．2．欧姆定律的两性(1)同体性：表达式I＝UR中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体．(2)同时性：三个物理量U、I、R对应于同一时刻．3．公式I＝UR和R＝UI的比较比较项目I＝UR R＝UI意义欧姆定律的表达形式电阻的定义式前后物理量的关系I与U成正比，与R成反比R是导体本身的性质，不随U、I的改变而改变适用条件适用于金属导体、电解液等适用于计算一切导体的电阻1．(多选)根据欧姆定律，下列说法中正确的是()A．由关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B．由关系式R＝U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C．由关系式I＝U/R可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比D．由关系式R＝U/I可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值【解析】U＝IR和I＝U/R的意义不同，可以说I由U和R共同决定，但不能说U由I和R共同决定，因为电流产生的条件是导体两端存在电势差，A 错误，C正确；可以利用R＝U/I计算导体的电阻，但R与U和I无关，B错误，D正确．【答案】CD2．若加在某导体两端的电压为原来的35时，导体中的电流减少了0.4 A．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？【导学号：34522022】【解析】设原来的电压为U0，电流为I0，导体的电阻为R，则由欧姆定律得R＝U0I0＝35U0I0－0.4 A解得I0＝1.0 A电压变为2倍后，R＝U0I0＝2U0I所以I＝2I0＝2.0 A. 【答案】 2.0 A对公式I＝UR和R＝UI的两点提醒(1)欧姆定律的表达式是I＝UR，而公式R＝UI应该理解成电阻的比值定义式，比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关．(2)R＝UI告诉了我们一种测量导体电阻的方法，即伏安法．(3)对于定值电阻，由于U-I成正比，故R＝ΔU ΔI.导体的伏安特性曲线[先填空]1．伏安特性曲线(1)概念：用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U的I-U图象．(2)形状过原点的直线，对应元件叫线性元件；过原点的曲线，对应元件叫非线性元件．(3)意义：能形象直观的反映出导体电阻的变化规律．2．测绘小灯泡的伏安特性曲线(1)实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等．(2)实验电路如图2-3-3所示．图2-3-33．实验操作(1)按如图2-3-3所示连接好电路，开关闭合前，将变阻器滑片滑至R的最左端．(2)闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记下电压表、电流表的示数．(3)依据实验数据作出小灯泡的I-U图线．[再判断]1．凡导电的物体，伏安特性曲线一定是直线．(×)2．对于线性元件，伏安特性曲线的斜率越大，电阻越大．(×)3．若伏安特性曲线为曲线，说明该导体的电阻随导体两端电压的变化而变化．(√)[后思考]某同学用正确的方法描绘出了某种半导体元件的伏安特性曲线如图2-3-4所示，这种元件是线性元件吗？该元件的电阻随U的增大是如何变化的？图2-3-4【提示】因其I-U图象为曲线，所以它是非线性元件．随着电压的增大，半导体元件的温度升高，图线的斜率逐渐增大，又因为斜率的物理意义反映了电阻的倒数的变化规律，所以半导体元件的电阻随温度的升高而减小．[合作探讨]如图2-3-5所示为电学元件中的电流与导体两端电压之间的关系图象．图2-3-5探讨1：图甲和图乙中的图线所描述的电流和电压关系有何区别？【提示】图甲中的电流和电压之间为非线性关系，图乙中的电流和电压之间为线性关系，电流与电压成正比．探讨2：图乙中的图线A和B所对应的元件的电阻哪个大些？【提示】图线B.[核心点击]1．对导体的伏安特性曲线的三点理解(1)I-U图线不同于U-I图线，I-U图线为导体的伏安特性曲线，加在导体两端的电压U是自变量，I是因变量．(2)对I-U图象或U-I图象进行分析比较时，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义，如图2-3-6甲中，R2<R1；而在图2-3-6乙中R2>R1.图2-3-6(3)I-U图线是曲线时：导体电阻R P ＝U PI P，即电阻等于图线上点(U P，I P)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数，如图2-3-7所示．图2-3-72．滑动变阻器的两种接法(1)两种接法及对比两种接法限流接法分压接法电路图(图中R为负载电阻，R0为滑动变阻器)闭合电键前滑片位置滑动触头在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大滑动触头在最左端，即开始时R上分得的电压为零负载两端的电压调节范围RR0＋RU～U 0～U通过负载的电流调节范围UR0＋R～UR0～UR接线情况 用到滑动变阻器一上一下两个接线柱用到滑动变阻器两下一上三个接线柱(2)方法选择通常滑动变阻器以限流式为主，但遇到下述三种情况时必须采用分压式． ①当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，必须选用分压接法．②若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时，只能采用分压接法．③要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时(如测定导体的伏安特性，校对改装后的电表等)，即大范围内测量时，必须采用分压接法．3.某导体中的电流随其两端电压的变化如图2-3-8所示，则下列说法中正确的是( )图2-3-8A ．加5 V 电压时，导体的电阻是5 ΩB ．加12 V 电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻先减小后不变D ．由图可知，随着电压的减小， 导体的电阻不断增大【解析】 对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的U I 值仍表示该点所对应的电阻值．本题中给出的导体在加5 V 电压时，U I 值为5 Ω，所以此时电阻为5 Ω；加12 V 电压时，U I 值为8 Ω，当电压增大时，UI 值增大，即电阻增大，故选项A 正确．【答案】 A4．有一个小灯泡上标有“4 V 2 W ”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线．现有下列器材供选择：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩ)C．电流表(0～3 A，内阻1 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻0.4 Ω)E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图2-3-9甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：____________________________________________________________________.图2-3-9(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)．(3)把图2-3-10中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．【导学号：34522023】图2-3-10【解析】因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用甲图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选0～5 V的A而舍弃0～15 V的B，因15 V的量程太大，读数误差大．小灯泡的额定电流I＝0.5 A，则电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8 Ω，调节不方便，电压变化与滑动变阻器使用部分的长度线性关系差，故舍去．小灯泡内阻为电流表内阻的80.4＝20倍，电压表内阻是小灯泡的10×1038＝1 250倍，故电流表采用了外接法．【答案】(1)描绘小灯泡的I-U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据(2)A D E(3)如图所示测绘小灯泡的伏安特性曲线问题的三点注意(1)根据题目要求明确变阻器采用分压接法还是限流接法，测量电路采用电流表外接法．(2)选择电表量程时，在不超过电表量程的前提下，指针尽量偏转13至23量程之间．(3)电流表、电压表连线时，注意电流从正接线柱流入，从负接线柱流出．高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。

第7节闭合电路的欧姆定律1．了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电势降落之和。

2．掌握闭合电路的欧姆定律并会进行有关计算。

3．会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系。

一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路的组成及电流流向2．闭合电路的欧姆定律二、路端电压与负载(外电阻)的关系1．路端电压与电流的关系：U＝□01E－Ir。

2．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大时，电流I□02减小，外电压U□03增大，当R增大到无限大(断路)时，I ＝□040，U＝□05E，即断路时的□06路端电压等于电源□07电动势。

(2)外电阻R减小时，电流I□08增大，路端电压U□09减小，当R减小到零时，即电源短路时I ＝□10E r，U ＝□110。

在实验课上，小明同学用电压表去测量1节新干电池的电动势约为1.5 V,1节旧干电池的电动势约为1.45 V ，现在他把这样的两节旧电池串联后接在一个标有“3 V 2 W”的小灯泡两端，结果发现小灯泡不发光，检查电路的连接，各处均无故障。

电池虽然旧了，但电动势并没有减小多少，那么小灯泡为什么不亮呢？提示：电池变旧后，电动势并不明显减小，但内阻明显变大，因而使电路中的电流很小，小灯泡不发光。

(1)电动势就是电源两极间的电压。

( )(2)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。

( ) (3)外电路的电阻越大，路端电压就越大。

( ) (4)闭合电路中的短路电流无限大。

( )(5)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。

( )(6)外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。

( ) (7)电源U ­I 图象上某点纵、横坐标的乘积对应此时的输出功率。

( ) 提示：(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√课堂任务闭合电路的欧姆定律仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

绝密★启用前人教版(新课程标准)高中物理选修3-1《练习使用多用电表》期末复习实验题1.如图所示为J0411多用电表示意图．其中A、B、C为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1～3 kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：（1）调节可调部件，使电表指针指向．（2）调节可调部件B，使它的尖端指向位置．（3）将红黑表笔分别插入正负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件，使电表指针指向欧姆零刻度位置．（4）将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．（5）换测另一阻值为20～25 kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此时还必须重复步骤，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是．【答案】（1）A 表盘左边的零刻度（2）“×100 Ω”挡（3）C（5）（3）22 kΩ．【解析】解：（1）多用电表的使用首先进行机械调零：调节可调部件A，使电表指针停在表盘左边的零刻度的位置；（2）选择合适的档位：因电阻1～3 kΩ，为使指针指在中央刻度附近选择×100 Ω即可．（3）选档后进行欧姆调零：将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件C，使电表指针指向表盘右边的欧姆挡零刻线位置．（5）换测另一阻值为20～25 kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此时还必须重新进行欧姆调零，即重复步骤（3），图示读数为：22×103Ω=22 kΩ．2.某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值：（1）表内电池的极与红表笔相连；（2）先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图1所示．请你简述接下来的测量过程：①断开待测电阻，将选择开关旋到；②将两表笔短接，；③再接入待测电阻，重新读数；④测量结束后，将选择开关旋到．（3）表盘的示数如图2，则电阻值是Ω．（4）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图3所示．其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω．图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．【答案】（1）负（2）“×100”挡调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω” “OFF”挡（3）2.2×103（4）如图所示【解析】（1）表内电池的负极与红表笔相连；（2）欧姆表表盘右端为“0”，把选择开关旋到“×1k”挡位，由图可以看出测量时指针偏转角度太大，说明被测电阻阻值小，应改为较小档，换挡后注意先重新欧姆调零后再测量，故步骤为：①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡；②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．（3）表盘的示数如图2，则电阻值是22×100 Ω=2200 Ω；（4）如图所示（安培表内接）3.在如图所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V，0.3 A”.闭合开关S后，无论怎样移动滑片P，A、B灯都不亮.(1)用多用电表的直流电压挡检查故障①量程应该选()A.2.5 VB.10 VC.50 VD.250 V②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障可能是()A.B灯丝断路B.A灯丝断路C.d、e间断路D.B灯被短路(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻.测量前，将电路中的开关S断开，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡.某次测量结果如图所示，测得灯泡电阻为________Ω.换掉损坏的元件，电路正常接通.将多用电表选择开关置于“250 mA”挡，断开开关S，将两表笔分别与a、b两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在图乙所指位置上，则通过灯泡的电流是________mA.【答案】(1)①B②B(2)71754.为确定某电子元件的特性，做如下测量．(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择__________倍率的电阻挡(填：“×10”或“×1 k”)，并________再进行测量，多用表的示数如图1所示，测量结果为________ Ω.图1(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、开关及若干导线连接成电路如图2所示．添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性．图2本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到____________挡(填：“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)．【答案】(1)×10欧姆调零70(2)电路如图所示直流电压10 V【解析】(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择×10倍率的电阻挡，并欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如题图所示，测量结果为70 Ω.(2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路．本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡．5.如图所示为多用电表的示意图，试回答下列问题：(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时，表示的是________________________．(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时，表示的是__________________________．(3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，要测量的电阻值是_______________．(4)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么正确的操作步骤依次是：①____________，②____________，③__________.(5)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量，电流都应该是从________表笔经____________插孔流入电表．【答案】(1)量程为0～10 mA的直流电流(2)量程为0～50 V的直流电压(3)读数×100(4)①换挡位“×1 k”②将两表笔短接重新进行调零③将电阻与其他元件断开后进行测量(5)红“＋”【解析】当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域时，多用电表就可以测量该量，开关所指的数值就是所测量的量程，需要注意的是：由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同，当选择开关在测电阻区域时，对应的数值是倍率，而不是量程．当然，同样的读数，倍率越大，测量的电阻也就越大；倍率越小，测量的电阻就越小．由于测电阻是根据闭合电路的欧姆定律，每次换挡位时，都会改变闭合电路的阻值，因此换挡位后必须进行欧姆调零．多用电表在测量时，红表笔要插入“＋”插孔，黑表笔要插入“－”插孔，这样，在测量电路中，电流应从红表笔流入多用电表．6.一多用电表的工作状态如图所示，则此时的测量值为________________，如果选择开关指在底部250挡，则此时的测量值为________________，选择开关指在底部10挡的测量值应该是____________，选择开关指在左侧100挡处测量值应该为____________________，如果指在左侧10挡处测量值应该为________________，在测量电阻时，要想使指针向左侧偏转一些，应该把选择开关换选________的挡位(填“更大”或“更小”)，而在换挡之后重新测量之前要重新进行________．【答案】4 Ω200 V8 V80 mA8.0 mA更小欧姆调零【解析】题图中选择开关指在欧姆表×1挡时，仔细观察指针指的刻度可以知道，两个刻度表示 1 Ω，可以读出示数为4，电阻值为4×1 Ω＝4 Ω.当选择开关指在底部250挡时测的是直流电压，且量程为250 V，应该读中间均匀刻度线，可选0～250这组数值来读，读得电压为200 V．选择开关指在底部10挡时测的也是直流电压，且量程为10 V．可选0～10这组数值来读，读得电压为8 V．选择开关指在左侧100挡时测的是直流电流，且量程为100 mA，也应读中间均匀刻度线，可选0～10这组数值来读，读得电流为8×10 mA＝80 mA.选择开关指在左侧10挡时测的是直流电流，且量程为10 mA.可选0～10这组数值来读，读得电流为8.0 mA.在测量电阻时，要想使指针向左侧偏转一些，即使电阻在盘上的指示值大一些，应该把选择开关换选更小的挡位，而在换挡之后重新测量之前要重新进行欧姆调零．7.某同学利用多用电表做了以下实验：(1)使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下：①机械调零后，把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上；②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度线上；③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；④换用“×10”的欧姆挡，随即记下欧姆数值；⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，实验完毕．这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么该学生在实验中有哪些操作是错误的？(三个错误)错误一：________________________________________________________________________；错误二：________________________________________________________________________；错误三：________________________________________________________________________.(2)如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为____________mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为________ V.【答案】(1)错误一：不应该换用“×10”的欧姆挡，应该换用“×1 k”的欧姆挡．错误二：换挡后没有进行欧姆调零．错误三：使用完后没有将选择开关转到“OFF”挡或交流电压最高挡．(2)1 700 4723.5【解析】(1)错误一：在用“×100”挡位置测量时，指针偏转较小，说明所测电阻阻值较大，为了减小读数误差，应使指针向右摆动，所以应该换用“×1 k”的欧姆挡位；错误二：换挡后，还要重新进行欧姆调零；错误三：使用多用电表结束后，还要将选择开关转到“OFF”挡或交流电压最高挡．(2)若用“×100”挡测电阻时，指针读数为：17×100 Ω＝1 700 Ω；若用量程100 mA测直流电流时，读数为：4．7×10 mA＝47 mA若用量程50 V测直流电压时，读数为23.5 V.8.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”或“黑”)色；甲(2)若适当调节电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为________ Ω，电流表的读数为________ mA，电阻箱的读数为________ Ω；乙(3)将图中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________ mA(保留三位有效数字)．(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________ V(保留三位有效数字)．【答案】(1)黑(2)1453.0 4.6(3)102(4)1.55【解析】(1)由多用电表电流“红表笔进，黑表笔出”，电流表“＋”接线柱电流流进，“－”接线柱电流流出知，a表笔为黑色表笔．(2)根据题图读数，多用电表读数为14 Ω，电流表读数为53.0 mA，电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω.(3)从多用电表表盘来看，指针指在电流表“130”处时实际电流为53 mA，故指针指到最右端“250”处时，实际电流为53×mA≈102 mA.(4)由闭合电路欧姆定律E＝IR＋Ir知，E＝14×0.053＋0.053r，＝0.102，得E≈1.55 V.9.实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔；选择开关旋至电阻挡“×10”；(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，此时多用电表的示数如图所示；(4)________________________________________________________________________；(5)________________________________________________________________________；(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出多用电表示数；(7)将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔．请你完成操作步骤中第(4)、(5)两步．【答案】(4)将选择开关旋至“×1”挡(5)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零【解析】倍率的选取应让指针尽可能指在中间位置附近，以减小读数误差，题图中指针偏角太大，应由“×10”倍率换成“×1”倍率，更换倍率后要重新调零，因此，缺少的步骤为：(4)将选择开关旋至“×1”挡；(5)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零．10.某同学在做练习使用多用电表的实验：(1)测量某电阻时，用“×10”欧姆挡，发现指针偏转角过小，他应该换用欧姆挡________．(填“×1”或“×100”)，换挡后，在测量前要先________．实验结束后，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到OFF挡；(2)如图所示，用多用电表测量电路中的电流．图中多用电表测得的是通过电阻________的电流(填甲、乙或甲和乙)，实验结束后断开开关，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到OFF挡．【答案】(1)×100欧姆调零(2)乙【解析】(1)由于偏角过小，说明电阻阻值过大，因此需换用高挡位测量，因此应选“×100”挡位，但测量前，只要换挡就应重新欧姆调零；(2)在电路中，多用电表与电阻乙串联，因此测量的是通过乙电阻的电流．11.(1)用多用电表的电阻挡测量阻值约几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为电阻挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上电阻挡的0刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准电阻挡×1 kd．旋转S使其尖端对准电阻挡×100e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔________________________________________________________________________.根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________ Ω.(2)下述关于用多用电表电阻挡测电阻的说法中正确的是________．A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较大的挡位，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【答案】(1)cabe30 k(或30 000)(2)C【解析】(1)多用电表每次换挡时都要进行调零，在多用电表读数时，注意挡位为×1 k，指针指在了30的位置，所以电阻值为30×1 k＝30 kΩ(2) 测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S 拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量，A错；测量电阻时，把红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，B错；测量阻值不同的电阻时，只有在换挡时需要欧姆挡调零，D错．12.用多用电表测未知阻值的电阻．按正确步骤操作后，测量结果如下图所示，读出其阻值大小为______________ Ω.为了使多用电表测量的结果更准确，必须进行如下操作：a．将选择开关打到________挡(填×1、×10、×100、×1 k)b．将红、黑表笔__________，调节__________旋钮，进行欧姆调零c．把电阻接在两表笔之间进行测量并读数d．测量完毕将选择开关打到__________挡【答案】1 000(或1 k)a．×100b．短接欧姆调零(调节“Ω”也算对)d．OFF(“交流电压最高”挡也行)【解析】由图示可以看出，欧姆表使用的是×10倍率挡位，故测量结果为100×10 Ω＝1 000 Ω；很显然，欧姆表指针偏转角过小，测量的误差较大，所以应选择较大倍率(×100倍率)以使指针指在中值电阻附近，以减小测量误差，此时需要重新进行欧姆调零；测量完毕后，要将选择开关拨到交流电压的最高挡或“OFF”挡；13.(1)如图为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20～30 Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：①调节可调节部件S，使电表指针停在位置________；(选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”)②调节可调节部件K，使它在尖端指向欧姆挡______位置；(选填“×1k”、“×100”、“×10”、“×1”)③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件________，使电表指针指向________位置．(选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”)(2)欧姆表调零后，用“×10”挡测量另一个阻值未知的电阻阻值，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是()A．这个电阻的阻值很小B．这个电阻的阻值很大C．为测得更准确些，应当换用“×1”挡，并且重新调零后进行测量D．为测得更准确些，应当换用“×100”挡，并且重新调零后进行测量【答案】(1)①电流0刻度②“×1”③T欧姆0刻度(2)BD【解析】(1)①使用多用电表时，首先进行机械调零：调节可调部件S，使电表指针停在电流表、电压表的零刻度(或表盘左边的零刻度)的位置；②选择合适的挡位：因电阻约为20～30 Ω，则选择×1 Ω即可；③选挡后进行欧姆调零：将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件T，使电表指针指向表盘右边的欧姆挡零刻线位置．(2)偏转角度小，说明电流小，则电阻大，故A错误，B正确；因是大电阻，则要换挡位大一些即换“×100”挡．每次换挡后要重新进行欧姆调零，故C错误，D正确．14.多用电表表头的示意图如下图所示．在正确操作的情况下：(1)若选择开关的位置如a箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(2)若选择开关的位置如b箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(3)若选择开关的位置如c箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(4)若选择开关的位置如c箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：________，________，________.(5)全部测量结束后，应把选择开关拨到____________或者________．(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表．【答案】(1)直流电压 1.20 V(2)直流电流48 mA(3)电阻 1.6 kΩ(4)改用“×1 k”倍率重新欧姆调零测量、读数(5)OFF挡交流电压最高挡(6)红正。

人教版物理选修3-1第二章：导体的电阻一、多选题1. 关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（）知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比A.由R=ρlS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R=UIC.将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D.电阻率往往随温度的变化而变化2. 下面关于螺旋测微器读数正确的是（）A.甲图中的读数为3.40mmB.甲图中的读数为3.400mmC.乙图中的读数为1.032mmD.乙图中的读数为1.532mm3. R1和R2是材料相同，厚度相同，表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图电路的A、B端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，下列判断正确的是（）A.R1=R2B.R1>R2C.U1<U2D.U1=U2二、选择题．对于温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率根据电阻定律，电阻率ρ=R⋅SL（）A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料本身特性决定用游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标卡尺的示数如图所示，下列读数中正确的是（）A.3.90cmB.31.0mmC.30mmD.30.0mm一同学将变阻器与一只“6V、6∼8W”的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按如图所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将（）A.变暗B.变亮C.亮度不变D.可能烧坏灯泡关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A.R=ρlS是电阻的定义式B.电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体的长度决定，与温度有关C.各种材料的电阻率都随温度升高而增大D.电阻率ρ很大的导体，电阻可以很小如图所示，一段长为a，宽为b，高为c(a>b>c)的导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为R，则最小的电阻为（）A.c2Ra2B.c2RabC.a2RbcD.R如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc．当将A与B接入电压U(V)的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U(V)的电路中，则电流为（）A.4IB.2IC.12I D.14I欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，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（）A. B.C. D.如图所示，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（）A.1:4B.1:2C.2:1D.4:1在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以AB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U随x变化的图线应为（）A. B.C. D.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ=8×106Ω⋅m．某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20cm、半径为4cm的圆柱体，当在其两端加上电压U=100V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为（）A.0.31μAB.0.62μAC.0.15μAD.0.43μA某同学想探究导电溶液是否与金属一样遵从电阻定律．她拿了一根有弹性的细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用铁棒塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．她量得盐水柱的长度是20cm，并测出此时盐水柱的电阻等于R．然后，她握住橡胶管的两端把它拉长，使盐水柱长度变为40cm．如果溶液的电阻也遵从电阻定律，此时盐水柱的电阻值应为（）A.RB.12R C.2R D.4R两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为1m和2m，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为（）A.2:3B.1:3C.1:2D.3:1某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R的合理表达式应为（）A.R=ρ(b+a)2πab B.R=ρ(b−a)2πabC.R=ρab2π(b−a)D.R=ρab2π(b+a)三、实验题在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测电阻丝：R x（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；电源：E1（电动势3V，内阻不计）；E2（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm．（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均选填器材代号），在虚线框内完成电路原理图．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，长度为________cm，直径为________mm．（2）按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器R1的阻值置于最________（选填“大”或“小”）处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；②将电阻箱R2的阻值调至最________（选填“大”或“小”），S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω．（3）由此可知，圆柱体的电阻为________Ω．四、解答题一根长为l=3.0m、横截面积为S=1.5×10−3m2的铁棒，两端加电压U=8.0×10−2V．（铁的电阻率ρ=1.0×10−7Ω⋅m）求：（1）通过铁棒的电流．（2）铁棒内的电场强度．测量液体的电阻率，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所示，A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片，间距为d=1cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U=6V时，测出电流I=1μA，则（1）这种液体的电阻为多少？（2）这种液体的电阻率是多少？材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1−αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0∘C时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常数．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正、负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0∘C时，铜的电阻率为1.7×10−8Ω⋅m，碳的电阻率为3.5×10−8Ω⋅m；在0∘C附近，铜的电阻温度系数为3.9×10−3∘C−1，碳的电阻温度系数为−5.0×10−4∘C−1．将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长10m的导体，要求其电阻在0∘C附近不随温度变化，求所需碳棒的长度．（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第二章：导体的电阻一、多选题1.【答案】A,D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：ABC项，导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化．导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A正确，B、C错误；D项，电阻率反映材料导电性能的强弱，电阻率常随温度的变化而变化，D正确．故选AD．2.【答案】B,D【考点】螺旋测微器【解析】此题暂无解析【解答】解：AB项，甲图螺旋测微器的固定刻度为3mm，可动刻度为40.0×0.01mm=0.400m，所以最终读数为3mm+0.400mm=3.400mm，所以A错误，B正确；CD项，乙图螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为3.2×0.01mm=0.032mm，所以最终读数为1.5mm+0.032mm=1.532mm，所以C错误，D正确．故选BD．3.【答案】A,D【考点】电阻定律闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设正方形的边长为a，则导体的电阻R=ρLS =ρaad=ρd，由两导体的ρ与d相同，得两导体电阻相等，即R1=R2，故A正确，B错误；导体接入电路中，电压表示数U=IR=Er+RR，由于电源电动势E、内阻r、导体电阻R 相同，则电压表示数U相同，即U1=U2，故C错误，D正确．故选AD．二、选择题【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：导线的电阻率与导体的电阻大小、横截面积、长度无关，由材料本身特性决定，故D正确，A、B、C错误．故选D．【答案】D【考点】游标卡尺【解析】此题暂无解析【解答】解：当10分度游标卡尺的零刻度线和第10条刻度线都和主尺上某一刻度线对齐时，游标卡尺的读数应看其零刻度线所对齐的主尺上的刻度．如本题中游标卡尺的零刻度线与主尺上30.0mm的刻度线重合，所以被测物体的长度是30.0mm，而不是31.0mm．故D正确．故选D．【答案】B【考点】闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．故选B．【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：A．R=ρl是电阻的决定式，电阻的定义式是根据欧姆定律得出的，故A错误；SB．电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，与导体的性质和温度有关，与导体的长度无关，故B错误；C．各种材料的电阻率随温度升高而变化的方向不一定相同，金属导体随温度的升高而增大，而半导体随温度的升高却减小，故C错误；D．根据电阻定律可知，如果导线长度很小，而横截面积很大时，电阻率很大，电阻也可能很小，故D正确．故选D．【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：最大电阻对应的接法应是横截面积最小而长度最长的，即S1=bc，L1=a，此时R=ρabc；最小的电阻对应最大的横截面积与最短的长度，即S2=ab，L2=c，此时R′=ρcab ，则有ρ=R⋅bca=R′⋅abc，得R′=c2a2R．A正确．故选A．【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有S1S2=12．AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有R1R2=ρl abS1ρl bcS2=41，电流之比I1I2=R2R1=14，I2=4I1=4I．A正确．故选A．【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由电阻的决定式R=ρLS 可知，A中电阻R A=ρcab，B中电阻R B=ρbac，C中电阻R C=ρabc ，D中电阻R D=ρabc，故电阻最小的为A．故A正确．故选A．【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设沿AB方向横截面积为S1，沿CD方向横截面积为S2，则有S1S2=L adL ab=12，AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有R1R2=ρ⋅L abS1ρ⋅L bcS2=L abL bc⋅S2S1=21⋅21，故R1R2=41．D正确．故选D．【答案】A【考点】路端电压与负载的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：由U=IR x=ER ⋅RLx=ELx，其中E、L均为定值，故U与x成正比，A正确．故选A．【答案】A【考点】欧姆定律的应用电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由R=ρlS ，得R=3.18×108Ω，所以I=UR=0.31μA，A正确．故选A．【答案】D【考点】电阻定律【解析】由电阻定律可得，R=ρLs，对于盐水来讲，体积V=LS保持不变，由此得到电阻的数值．【解答】解：溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，故R=ρLS，使盐水柱长度变为40cm．体积不变，则横截面积变为原来的12，可知电阻变为原来的4倍，即为4R．故选：D．【答案】B【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：A、B两端的电势差分别为6V、4V，电流相等．根据欧姆定律得R AR B =32，根据电阻定律得，R=ρlS ，则S=ρlR．则横截面积之比S AS B=13．故B正确，A、C、D错误．故选B．【答案】B【考点】物理量单位推导【解析】此题暂无解析【解答】解：A项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的．将b=a代入得到R≠0，因为电阻是很薄的一层，电阻应该很小，这个等式是不合理的，故A错误；B项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的．将b=a代入得到R=0，根据上面分析是合理的，故B正确；C项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω⋅m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故C错误；D项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω⋅m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故D错误．故选B．三、实验题【答案】（1）1.773（1.771∼1.775均正确）（2）A1,E1,如解答图所示【考点】测定金属的电阻率【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5mm，小数部分由可动刻度读得为0.273mm，二者相加就是测量值，1.5mm+0.273mm=1.773mm．（2）待测电阻丝的额定电流大约为0.5A，为了减小实验误差，应选量程为0.6A的电流表A1，待测电阻丝的电阻大约为4Ω，额定电流大约为0.5A，故由欧姆定律得额定电压大约为2V，所以电源应选E1．由于待测电阻丝的电阻较小，故电流表应选外接法，如图所示．【答案】（1）5.01,5.315（2）①大,②大（3）1280【考点】测定金属的电阻率【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）游标卡尺的读数为l=(50+0.1×1)mm=50.1mm=5.01cm，螺旋测微器的读数为d=(5+31.5×0.01)mm=5.315mm．（2）电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则．此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的，故在①步骤中合上开关前应使其接人电路中的阻值为最大，以保证电路安全．同理②步骤中亦将电阻箱R2的阻值调至最大．（3）①步骤中，由闭合电路欧姆定律得I0=ER+R1+R g+r，其中R表示圆柱体的电阻②步骤中，仍由闭合电路欧姆定律得I0=ER2+R1+R g+r，由等量代换可得R=R2=1280Ω．四、解答题【答案】（1）通过铁棒的电流为4×102A．（2）铁棒内的电场强度为2.7×10−2V/m．【考点】欧姆定律的应用电阻定律电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）由R=ρlS 和I=UR得I=USρl =8.0×10−2×1.5×10−31.0×10−7×3.0A=4×102A．（2）E=Ud =8×10−23.0V/m=2.7×10−2V/m．【答案】（1）这种液体的电阻为6×106Ω；（2）这种液体的电阻率是6×104Ω⋅m．【考点】电阻定律闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）根据欧姆定律R=UI得液体的电阻R=UI =61×10−6Ω=6×106Ω．（2）根据电阻定律R=ρLS可得ρ=RSL =6×106×1×10−41×10−2Ω⋅m=6×104Ω⋅m．【答案】所需碳棒的长度为3.27m．【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设碳棒的长度为x，则铜棒的电阻为R1=ρ1L−xS =ρ01(1−α1t)L−xS，碳棒的电阻R2=ρ2xS =ρ02(1−α2t)xS，要使得在0∘C附近总电阻不随温度变化，则有R1+R2=定值，则有式中t的系数必须为零，即有x≈3.27m．。

一、串、并联电路的特点┄┄┄┄┄┄┄┄①(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即I ＝U 1R 1＝U 2R 2＝…＝U n R n ＝U 总R 总。

(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即U ＝I 1R 1＝I 2R 2＝…＝I n R n ＝I 总R 总。

①[判一判]1．在电路中的任何一个位置串联一个电阻时，电路中的总电阻一定变大(√) 2．在电路中的任何一个位置并联一个电阻时，电路中的总电阻不一定变小(×) 3．两并联电阻的电流与电阻成反比，两串联电阻的电压与电阻成正比(√) 二、电流表和电压表┄┄┄┄┄┄┄┄② 1．表头：小量程的电流表，符号为G 。

2．表头的三个参数满偏电流I g 、满偏电压U g 、内阻R g ，根据欧姆定律，三个参数之间的关系是U g ＝I g R g 。

3．改装(1)电压表改装：测量较大的电压时，将表头上串联一个较大的电阻，就改装成了电压表。

(2)电流表改装：测量较大的电流时，将表头上并联一个较小的电阻，就改装成了量程较大的电流表。

[说明](1)电表的改装分析略，电流表或电压表就可以看成理想电表，即认为电流表内阻为零，电压表内阻无穷大。

②[判一判]1．同一表头改装成的电压表，串联的电阻越大，改装后的电压表的量程越大(√) 2．同一表头改装成的电流表，并联的电阻越大，改装后的电流表的量程越大(×) 3．改装后的电压表的内阻是表头内阻与串联电阻之和，改装后的电流表的内阻是表头内阻与并联电阻的并联值(√)1.关于电阻串、并联的几个结论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。

(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻。

(3)几个相同的电阻R 并联，其总电阻为R 总＝Rn 。

(4)多个电阻并联时，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小。

可用两个电阻R 1与R 2的并联加以说明，R ＝R 1R 2R 1＋R 2＝R 21＋R 2R 1＝R 11＋R 1R 2，可见，当R 1或R 2增大或减小时，R 都是增大或减小的。