高考物理二轮总复习 回归基础提综合检测第10章 恒定电流综合检测

高三物理二轮复习恒定电流及电学试验题型归纳类型一、直流电路旳功率计算直流电路有纯电阻电路和非纯电阻电路之分.对于纯电阻电路（如白炽灯、电炉丝等构成旳电路）, 电流做功将电能所有转化为内能, 此时有 , 即 , 显然 , 计算电功或电热时, 可采用公式 中旳任一形式进行计算. 而对于非纯电阻电路（如具有电动机、电解槽等电路）, 电流做功将电能除转化为内能外, 还转化为机械能、化学能等.这时电功等于 , 产生旳热量等于 , 电功不小于电热．在这种状况下, 不能用 或 来计算电功．根据能旳转化和守恒定律可知, 在非纯电阻电路上, 电能旳转化为：电功=电热+其他形式旳能．即 （转化为其他形式旳能）．..例1. 一直流电动机线圈旳内阻一定, 用手握住转轴使其不能转动, 在线圈两端加电压为 时, 电流为 . 松开转轴, 在线圈两端加电压为 时, 电流为 , 电动机正常工作. 求该电动机正常工作时, 输入旳电功率是多少？ 电动机旳机械功率是多少？【思绪点拨】对旳识别纯电阻电路和非电阻电路, 注意“使其不能转动”时和“正常工作时”旳主线区别。

【答案】1.6 W 0.96 W【解析】电动机不转动时, 在电路中起作用旳只是电动机线圈旳电阻, 可视为纯电阻电路, 由欧姆定律得电动机线圈内阻 . 电动机转动时, 消耗旳电能大部分要转化为机械能, 尚有一小部分要在线圈旳电阻上转化为内能.其输入旳电功率为:110.8 2 W 1.6 W P I U ==⨯=入，电动机旳机械功率:221(1.60.81) W 0.96 W P PI r ==⨯=入机－－【总结升华】（1）对旳识别纯电阻电路和非电阻电路, 不要认为有电动机旳电路一定是非纯电阻电路, 要从其工作状态及能量转化来分析鉴定. 当电动机不转动时, 其消耗旳电能完全转化为内能. 是纯电阻电路.（2）在非纯电阻电路里, 欧姆定律不再成立, 并要注意区别电功和电热, 弄清晰电路中能量旳转化关系．电热为, 电动机消耗旳电能为．对电动机来说, 输入旳功率；发热旳功率；输出旳功率, 即机械功率．举一反三【变式1】许多精密仪器中常常采用如图所示旳电路精确地调整某一电阻两端旳电压, 图中、是两只滑动变阻器, 通过它们可以对负载电阻（阻值约为）两端旳电压进行粗调和微调, 已知两滑动变阻器旳最大电阻分别为和, 那么, 下面有关、旳说法中对旳旳是（）A. 如, , 调整起粗调作用B. 如, , 调整起微调作用C. 如, , 调整起粗调作用D．如, , 调整起微调作用【答案】D【变式2】如图所示；电源电动势为, 内阻为, 一种“”旳电灯与一种绕线电阻为旳电动机串联. 已知电路中电灯正常发光, 则电动机输出功率为（）A. ；B. ；C. ；D. .【答案】A类型二、直流电路中旳极值问题极值问题在物理习题中常常出现, 处理此类问题旳常见措施是: 先找出物理量间旳函数关系, 再运用数学知识求极值. 在处理直流电路中旳极值问题时, 应先分析电路构造, 并画出等效电路, 写出具有变量旳等效电阻或电流、电压、功率旳体现式。

第十章恒定电流测试卷（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I 卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II 卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）1．在长度为l 、横截面积为S 、单位体积内自由电子数为n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。

导体内电荷量为e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v （不随时间变化）的定向运动。

已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v 成正比，即F f =kv （k 是常量），则该导体的电阻应该等于（）A ．klneS B ．2klne S C ．kSnel D ．2kSne l【答案】B【详解】电子以v 定向移动，由平衡条件可得U kv el =解得kvl U e =导体中电流的微观表达式I =neSv 由欧姆定律可得，导体的电阻为2U kl R I ne S==故选B 。

2．某电子元件通电后，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，P 点的坐标为(),P P U I ，过P 点的切线在纵轴上的截距为0I ，由此图可知（）A ．对应P 点，该元件的电阻0P P U R I I =-B ．随着所加电压的增大，该元件的电阻减小C ．对应P 点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小D ．该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式U R I=求电阻【答案】C【详解】A ．对应P 点，该元件的电阻为=P P U R I ，A 错误；B ．图像上各点与原点连线的斜率逐渐减小，则该元件电阻逐渐增大，B 错误；C ．功率为P P P U I =则对应P 点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小，C 正确；D ．纯电阻元件满足欧姆定律，与是否为线性元件无关，D 错误。

全章闯关检测一、选择题1.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。

M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时( )A.RM变大,且R越大,U增大越明显B.RM变大,且R越小,U增大越明显C.RM变小,且R越大,U增大越明显D.RM变小,且R越小,U增大越明显答案 C 当传感器接触药液时,其阻值发生变化,导致S两端电压U增大,则M两端电压减小,可知RM 应变小;R与RM构成并联电路,其并联总电阻为R并=R M·RR M+R=R M1+R MR,可知当R越大,RM减小相同值时,R并减小得越多,因此S两端电压增大越明显,选项C正确。

2.功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当。

根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰。

假设每户家庭有2只60 W的白炽灯,均用10 W的LED 灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( )A.8×108kW·hB.8×1010kW·hC.8×1011kW·hD.8×1013kW·h答案 B 假设每户每天只亮灯5个小时,每户每年节电E=2×(60-10)×10-3×5×365kW·h=182.5 kW·h。

假设每户有3口人,全国有4亿户左右。

节电总值为E总=4×108×182.5 kW·h=7.3×1010kW·h,故B正确。

3.如图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。

要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是( )A.把R2的滑片向左移动B.把R2的滑片向右移动C.把R1的滑片向左移动D.把开关S断开答案 A 尘埃P处于静止状态,则重力与电场力平衡。

专题分层突破练10 恒定电流和交变电流A组基础巩固练1.(浙江6月选考)我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流,用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。

下列说法正确的是( )A.送电端先升压再整流B.用户端先降压再变交流C.1 100 kV是指交变电流的最大值D.输电功率由送电端电压决定2.(多选)(湖南岳阳二模)某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障,为了检测断路的位置,实验小组设计了如图所示的电路,a、b、c、d、e 是滑动变阻器上间距相同的五个位置(a、e为滑动变阻器的两个端点)。

实验小组将滑动变阻器的滑片分别置于a、b、c、d、x(x是d、e间某一位置)、e进行测量,把相应的电流表示数记录在下表中。

已知定值电阻阻值为R,电源内阻和电流表内阻可忽略。

下列说法正确的是( )A.滑动变阻器cd间发生了断路B.滑片在x位置的电流表示数的可能值为0.85 AC.滑片在x位置的电流表示数的可能值为0.40 AD.若滑动变阻器未断路时,其电阻丝的总电阻为4R3.(山东烟台模拟)如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的接触点O点固定,P为电路与圆环良好接触的滑片,电源的电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑片P缓慢地从m点开始经n点移到q点的过程中,下列说法正确的是( )A.电压表和电流表的示数都一直变大B.灯L1先变暗后变亮,电流表的示数一直变小C.灯L2先变暗后变亮,电压表的示数先变大后变小D.电容器C所带的电荷量先减少后增多4.(多选)(山东临沂模拟)如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1,电路中R1=100 Ω、R2=15 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为15 Ω,图中电表均为理想交流电表,a、b间的电压如图乙所示,下列说法正确的是( )A.该交变电流的频率为50 HzB.滑动变阻器的滑片向下滑动时,电压表的示数变大C.滑动变阻器的滑片向下滑动时,电流表的示数变大D.滑动变阻器接入电阻最大时,电流表的示数为1 A5.(山东聊城二模)国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。

第十章 恒定电流章末总结【要点归纳】一、电路基本应用1．电流和电阻(1)电流：①定义式：I ＝qt 。

②微观表达式：I ＝nS v e 。

③方向：与正电荷定向移动方向相同。

(2)电阻：①定义式：R ＝U I 。

②决定式：R ＝ρlS 。

2．电路的串联和并联 (1)电路的串联：①电流关系：电路各处电流相等。

②电压关系：总电压等于各部分电路电压之和。

③电阻关系：总电阻等于各部分电路电阻之和。

(2)并联电路：①电流关系：总电流等于各支路电流之和。

②电压关系：各支路电压都相等。

③电阻关系：总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。

3．伏安法测电阻电路：如图(a)所示，电流表接在电压表的两接线柱外侧，通常叫“外接法”；如图(b)所示，电流表接在电压表的两接线柱内侧，通常叫“内接法”。

(a) (b)4．伏安法测电阻的误差分析如上图所示，R 为待测电阻，因为电流表、电压表分别有分压、分流作用，因此两种方法测量电阻都有误差。

(1)电流表外接法：电压表示数：U V ＝U R ，电流表示数：I A ＝I R ＋I V ＞I R ，R 测＝U V I A <U RI R＝R 真，测量值偏小，适用于测量小阻值的电阻。

外接法误差来源于电压表的分流作用，分流越小，误差越小，所以该电路适用于测量小电阻，即R ≪R V 。

(2)电流表内接法：电压表示数：U V ＝U R ＋U A >U R ，电流表示数：I A ＝I R ，R 测＝U V I A >U RI R＝R 真，测量值偏大，适用于测量大阻值电阻。

内接法误差来源于电流表的分压作用，分压越小，误差越小，所以该电路适用于测量大电阻，即R ≫R A 。

5．伏安法测电阻时电路选择的方法(1)定量判定法：当已知待测电阻的大约值R x ，电流表的内阻R A 和电压表的内阻R V ，则当R x R A >R V R x ，即R x >R A R V 时，选用电流表内接法；当R x R A <R VR x ，即R x ＜R A R V 时，选用电流表外接法；当R x R A ＝R VR x，即R x ＝R A R V 时，选用电流表的两种接法都可以。

2018年高考物理二轮总复习回归基础提分综合检测第十章 恒定电流综合检测一、选择题(本题共12小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量`铜片和锌片间电压为0.30V.然后又将同样的10个西红柿电池串联成电池组(n 个相同电池串联时，总电动势为nE ，总电阻为nr )，与一个额定电压为1.5V 、额定功率为1W 的小灯泡相连接，小灯泡不发光，测得小灯泡两端的电压为0.2V .对此现象以下解释正确的是 ( )A ．西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已经烧毁B ．西红柿电池组不可能提供电能C ．西红柿电池组提供的电功率太小D ．西红柿电池组的内阻远大于小灯泡的电阻【解析】 西红柿电池组的内阻过大，导致电路中电流太小，灯泡两端的电压过小，小灯泡不能发光．【答案】 CD2．如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R 3为用半导体热敏材料制成的传感器．值班室的显示器为电路中的电流表，a 、b 之间接报警器．当传感器R 3所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是 ( )A ．I 变大，U 变大B ．I 变大，U 变小C ．I 变小，U 变小D ．I 变小，U 变大【解析】 发生火灾时，温度升高，R 3的电阻减小，电路中的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，即U 变小；R 1的电压增大，则R 2两端的电压减小，通过R 2的电流减小．故选项C 对．【答案】 C3．一个电池组的电动势为E ，内阻为r ，用它给一电阻为R 的直流电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机的电流为I ，电动机两端的电压为U ，经时间t ( )A ．电源在内外电路做的功为(I 2r ＋IU )tB ．电池消耗的化学能为IEtC ．电动机输出的机械能为IEt －I 2(R ＋r )tD ．电池组的效率为U －Ir E【解析】 由闭合电路欧姆定律和能量守恒知，电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所做的功W ，W ＝IEt ＝I (U ＋Ir )t ＝(IU ＋I 2r )t .电动机的机械能E 机＝UIt －I 2Rt ＝(E －Ir )It －I 2Rt＝EIt －I 2(R ＋r )t .电池组的效率η＝UI EI ×100%＝U E×100%.【答案】 ABC4．把标有“220V ,100W ”的A 灯和“220V ,200W ”的B 灯串联起来，接入220V 的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是 ( )A ．两灯的电阻之比R A ∶RB ＝2∶1B ．两灯的实际电压之比U A ∶U B ＝2∶1C ．两灯实际消耗的功率之比P A ∶P B ＝1∶2D ．在相同时间内，两灯实际发热之比为Q A ∶Q B ＝1∶2【解析】 R A ＝U 2P ＝2202100Ω R B ＝U 2P ＝2202200Ω，则R A ∶R B ＝2∶1 因为A 与B 串联，所以U A ∶U B ＝R A ∶R B ＝2∶1，P A ∶P B ＝R A ∶R B ＝2∶1.相同时间内，Q A ∶Q B ＝R A ∶R B ＝2∶1.【答案】 AB5．如图所示，电阻R 1＝20Ω，电动机内阻的阻值R 2＝10Ω.当开关打开时，电流表的示数是I 0＝0.5A ，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是 ( )A ．I ＝0.5AB ．I <1.5AC ．P ＝15WD ．P <15W【解析】 由题意可知，电路两端的电压U ＝R 1I 0＝10V ，闭合开关后，当电压全部加在电动机的内阻上时，它的电流为1A ，但只有一部分电压加在电动机内阻上，所以I <1.5A ，B 对；同理电动机所消耗的功率也小于10W ，则电路消耗的电功率P <15W ，D 正确．【答案】 BD6．在如图所示的电路中，由于某个电阻发生故障，电压表和电流表的读数都增大，如果两只电表都可看作理想电表，则一定是 ( )A ．R 1断路B ．R 1短路C ．R 2短路D ．R 3短路【解析】 只有R 3短路时，电压表和电流表的读数都增大．【答案】 D7．在如图所示的电路中，电源电动势为E 、内电阻为r ，C 为电容器，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器．开关闭合后，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 ．灯泡L 将变亮C ．电容器C 的电荷量减小D ．电容器C 的电荷量增大【解析】 当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器R 接入电路部分电阻增大，灯泡L 中电流减小，灯泡L 将变暗，选项B 错A 正确；电阻R 接入电路部分电阻增大，电源路端电压增大，电容器两端电压增大，电容器C 的电荷量增大，选项C 错D 正确．【答案】 AD8．在商店选购一个10μF 的电容器，在只有一台多用电表的情况下，为了挑选一个优质产品，应选用哪个量程：①直流电压挡 ②直流电流挡 ③欧姆挡 ④交流电压挡选好量程以后，再将多用电表两根测试表笔接待检电容器，如果电容器是优质的，电表指针应该是：⑤不偏转 ⑥偏转至最右边 ⑦偏转至中值 ⑧偏转一下又返回最左边正确的选项是 ( )A ．①⑤B ．①⑥C ．③⑤D ．③⑧【解析】 应选用多用电表的欧姆挡，测电容器的电阻，优质电容器，电阻无穷大．当把多用电表两根测试表笔接在电容器两极板上时，会先对电容器充电，所以指针会偏转一下，充电完毕后，指针会停在最左端电阻无穷大处．【答案】 D9．(·海南海口一模)如图所示，电阻R 1＝20Ω，电动机线圈电阻R 2＝10Ω.当开关S 断开时，电流表的示数为0.5A ；当开关S 闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变．电流表显示的电流I 或电路消耗的电功率P 应是 ( )A ．I ＝1.5AB ．I >1.5AC ．P ＝15WD ．P <15W【解析】 开关S 断开时，电流表示数为0.5A ，则U ＝I 1R 1＝10V ；合上S 后，电动机接入电路，因电动机为非纯电阻用电器，故I 2<U R 2＝1A ，电路总功率P ＝UI ＝U (I 1＋I 2)<10×(1＋0.5)W ＝15W.则A 、B 、C 均错．D 项对．【答案】 D10．(·北京东城期末)在如图所示的U —I 图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R 的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路．由图象可知 ( )A ．电源的电动势为3V ，内阻为0.5ΩB ．电阻R 的阻值为1ΩC ．电源的输出功率为2WD ．电源的效率为66.7%【解析】 由图象可知，该电源的电动势E ＝3V ，内阻r ＝0.5Ω，电阻R 的阻值R ＝1Ω.仍由图象可知，用该电源直接与R 相连组成闭合电路时，路端电压U ＝2V ，电流I ＝2A ，则电源的输出功率P ＝UI ＝2×2W ＝4W ，电源的效率η＝UI EI ×100%＝23×100%＝66.7%，故A 、B 、D 正确，C 错．【答案】 ABD11．(·重庆中学月考)下面列出的是某种电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的一些参数：根据铭牌上提供的信息，下列说法正确的是 ( )A ．四种电器都正常工作时电风扇中通过的电流最小B ．四种电器都正常工作时空调机消耗的电功率最大C ．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多D ．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少【解析】 根据铭牌上的额定功率参数，可以很容易地判断出四种电器都正常工作时空调机消耗的电功率最大；再根据I ＝P U，可以判断出四种电器都正常工作时电风扇中通过的电流最小；在24小时内正常使用的电冰箱的耗电量是0.8kW·h ，不能应用W ＝Pt (t ＝24h)计算，因为电冰箱每工作一段时间要“休息”一段时间．【答案】 ABD12．(·四川绵阳模拟)如图所示，R 0为热敏电阻(温度降低电阻增大)，D 为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻无穷大)，C 为平行电板电容器，C 中央有一带电液滴刚好静止，M 点接地．下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是 ( )A ．滑动变阻器R 的滑动触头P 向上移动B ．将热敏电阻R 0加热C ．开关K 断开D ．电容器C 的上极板向上移动【解析】 本题考查电容器和带电体的运动规律．由电路图可知，滑动变阻器滑动触头P 向上移动，则滑动变阻器R 的阻值减小，其两端电压减小，但由于二极管的作用电容器两极板间电压将不变，带电液滴将不移动，A 错误；给热敏电阻加热，则其电阻值减小，则滑动变阻器分得的电压增大，带电液滴将向上移动，B 正确；开关K 断开后电容器两极板间电压增大到等于电源电动势，所以液滴将向上移动，C 正确；由E ＝U d可知：电容器上极板向上移动会使极板间电场强度减小，液滴向下移动，所以D 错误．【答案】 BC二、实验题(本题共2小题，共18分)13．(·宜昌调研)现有一特殊的电池，其电动势E 约为9V ，内阻r 在35Ω～55Ω范围，最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计，R 为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω，R 0是定值电阻．(1)实验室备有的保护电阻R 0有以下几种规格，本实验应选用__________．A ．10Ω，2.5WB ．50Ω，1.0WC ．150Ω，1.0WD ．1500Ω，5.0W(2)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U 再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示__________．(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E 为__________V ，内电阻r 为__________Ω.【解析】 (1)当R ＝0时，应该有R 0＋r ≥95×10－2，即R 0≥145Ω可保证电路中电流小于最大允许电流，R 0应该选择C ，并且选C 后R 0消耗的最大功率小于1W.(2)1R 0＋R /1U＝I ，即回路中的电流． (3)根据U ＝E －Ir ①，I ＝U R 0＋R②，联立①②得：1U ＝r E 1R 0＋R ＋1E ，即：1E ＝0.1；r E ＝0.600.12.得E ＝10V ；r ＝50Ω. 【答案】 (1)C (2)回路中的电流 (3)10 5014．(2018·宜昌调研)为了精确测量某待测电阻R x 的阻值(约为30Ω)．有以下一些器材可供选择．电流表：A 1(量程0～50mA ，内阻约12Ω)A 2(量程0～3A ，内阻约0.12Ω)电压表：V 1(量程0～3V ，内阻很大)V 2(量程0～15V ，内阻很大)电源：E (电动势约为3V ，内阻约为0.2Ω)定值电阻：R (30Ω，允许最大电流1.0A)滑动变阻器：R 1(0～10Ω，允许最大电流2.0A)滑动变阻器：R 2(0～1kΩ，允许最大电流0.5A)单刀单掷开关S 一个，导线若干(1)电流表应选__________，电压表应选__________，滑动变阻器应选__________．(填字母代号)(2)请在方框中画出测量电阻R x 的实验电路图(要求测量值的范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出)(3)某次测量中，电压表示数为U 时，电流表示数为I ，则计算待测电阻阻值的表达式为R x ＝__________.【解析】 (1)A 1 V 1 R 1 利用伏安法测电阻，因电源电压约为3V ，电压表应选用V 1，最大电流约为100mA ，若选择A 2则量程过大，误差增大，所以选择A 1，为了使电压值在更大范围内变化，电路应采用分压式接法，滑动变阻器选择R 1.(2)实验电路图如图所示 因R x 较小，故用R 为保护电阻，又因R x 远远小于电压表内阻，测量电路应用电流表外接法，滑动变阻器接为分压式．(3)U I －R 根据电路图有：U I ＝R x ＋R ，解之得R x ＝U I－R . 三、计算题(本题共包括4小题，共54分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E ＝6V ，电源内阻r ＝1Ω，电阻R ＝3Ω，重物质量m ＝0.10kg ，当将重物固定时，电压表的示数为5V ，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为 5.5V ，求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g 取10m/s 2)．【解析】 设电动机内阻为r ′当将重物固定时I ＝E －U r＝1A R ＋r ′＝U I＝5Ω，r ′＝2Ω 当重物不固定时I ′＝E －U ′r＝0.5A P 出＝U ′I ′＝2.75W ，P R ＋P r ′＝I ′2(R ＋r ′)＝1.25W所以对物体的功率P ＝P 出－P R －P r ′＝mg v ，解得v ＝1.5m/s【答案】 1.5m/s16．如图所示的电路中，电阻R 1＝R 2＝R 3＝10Ω，电源内阻r ＝5Ω，电压表可视为理想电表．当开关S 1和S 2均闭合时，电压表的示数为10V.求：(1)电阻R 2中的电流为多大？(2)路端电压为多大？(3)电源的电动势为多大？(4)当开关S 1闭合而S 2断开时，电压表的示数变为多大？【解析】 (1)电阻R 2中的电流I ＝U 2/R 2代入数据得I ＝1A(2)外电阻R ＝R 2＋R 1R 3R 1＋R 3＝15Ω 路端电压U ＝IR ＝15V(3)根据闭合电路欧姆定律I ＝E /(R ＋r )代入数据解得E ＝20V(4)S 1闭合而S 2断开，电路中的总电流I ′＝E /(R 1＋R 2＋r )电压表示数U ′＝I ′(R 1＋R 2)代入数据解得U ′＝16V .【答案】 (1)1A (2)15V (3)20V (4)16V17．如图所示为一种测定风力的仪器原理示意图，图中P 为金属球，悬挂在一细长金属丝下面，O 是悬点，R 0是保护电阻，CD 是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好接触．无风时细金属丝与电阻丝在C 点接触．此时电路中电流为I 0；有风时金属丝将偏转一角度，偏转角度θ的大小与风力大小有关．已知风力方向水平向左，CO ＝H ，CD ＝L ，球质量为m ，电阻丝单位长度的阻值为K ，电源内阻和金属丝电阻均不计．金属丝偏转θ角时，电流表的示数为I ′，此时风力大小为F ，试写出：(1)风力大小F 与θ的关系式．(2)风力大小F 与电流表示数I ′的关系式．【解析】 (1)设CE ＝x 则小球平衡时，如图所示．有F ＝mg tan θ.(2)当无风时，由闭合电路欧姆定律可得E ＝I 0(R 0＋R CD )又R CD ＝KL所以E ＝I 0R 0＋I 0KL ①当有风时，由闭合电路欧姆定律可得E ＝I ′(R 0＋R DE )又R DE ＝K (L －x )且当有风时小球平衡后，由几何关系和平衡条件可得tan θ＝x H ＝F mg所以E ＝I ′(R 0＋KL －FHK mg)② 联立①②式可得F ＝(I ′R 0＋I ′KL －I 0R 0－I 0KL )mg I ′KH.【答案】 见解析18．(2018·河南省联考)用四个阻值均为R 的电阻连成如图所示的电路．开关S 闭合时，有一质量为m ，带电荷量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点，平行板电容器的下极板接地．现打开开关S ，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球的电荷量发生变化，碰后小球带有和该极板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板，设两极板间距离为d ，不计电源内阻，求：(1)小球开始带什么电？小球开始在中点的电势是多少？电源电动势E 为多大？(2)小球与极板碰撞后的电荷量q ′为多少？【解析】 (1)当S 闭合时，小球静止于水平放置的平行板电容器的中点，上极板电势高于下极板，对带电小球进行受力分析，可知小球带负电荷，设电容器电压为U ，则有：qU d＝mg U ＝E 1.5R ·R ＝23E 解得：U ＝mgd q ，E ＝3mgd 2q ，则小球开始在中点的电势φ0＝U 2＝mgd 2q(2)设断开S 后，电容器的电压为U ′，则U ′＝E 2R ·R ＝E 2因为碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球的电荷量发生变化，所以对带电小球运动的全过程根据动能定理得：q ′U ′－mg d 2－q U ′2＝0 解得：q ′＝76q。

专题分层突破练10恒定电流和交变电流选择题:1~7题每小题8分,8~11题每小题11分,共100分基础巩固1.(多选)(2023全国乙卷)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之间答案CD解析由于1、2间的电势差为正,所以1要接电源正极。

若电源接在1、4之间,如图甲所示,不管电阻R接在1、3之间还是接在2、4之间,3、4间的电势差一定是正的,即U34>0,与题目已知条件不符合,选项A、B错误。

因此电源接在1、3之间,若电阻R接在1、4之间,如图乙所示,则U13=U12+U23=5.5 V,同时U13=U14+U43,因为U43=-U34=1.5 V,所以只要U R=U14=4 V就能满足题目要求,选项C正确。

若电阻R接在2、4之间,如图丙所示,则U23=2.5 V,同时U23=U24+U43,因为U43=-U34=1.5 V,所以只要U R=U24=1 V 就能满足题目要求,选项D正确。

甲乙丙2.(多选)(2024新课标卷)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。

车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转,在线圈中产生电流。

磁极匀速转动的某瞬间,磁场方向恰与线圈平面垂直,如图所示。

将两磁极间的磁场视为匀强磁场,则磁极再转过90°时,线圈中()A.电流最小B.电流最大C.电流方向由P指向QD.电流方向由Q指向P答案BD解析本题考查交变电流的产生过程。

开始时线圈处于中性面,这时电流最小,再转过90°,电流最大,选项A错误,B正确。

试验十二测定电源的电动势和内阻一、试验目的1．测量电源的电动势和内阻。

2．加深对闭合电路的欧姆定律的理解。

二、试验原理1．如图甲或乙所示，变更R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最终分别算出它们的平均值。

2．用图像法处理数据，在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U－I图像，如图丙所示，直线跟纵轴交点的纵坐标表示电源电动势E的值，图线斜率的确定值即电源内阻r的值。

三、试验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。

四、试验步骤1．电流表用 0.6 A 量程，电压表用 3 V 量程，按试验原理图甲或乙连接好电路。

2．把滑动变阻器的滑片移动到接入电路阻值最大的一端。

3．闭合开关，调整滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)，用同样方法测量出6组I、U的值，填入表格中。

第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A五、数据处理1．公式法将6组对应的U 、I 数据代入关系式：U 1＝E －I 1r 、U 2＝E －I 2r 、U 3＝E －I 3r 、…，让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E 、r ，取其平均值作为电源的电动势E 和内阻r 。

2．图像法在坐标纸上以路端电压U 为纵轴、干路电流I 为横轴建立U －I 坐标系，在坐标系内描出各组(I ，U )值所对应的点，然后作一条使落在线上的点尽量多的直线，不在直线上的点大致匀整分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即电源电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线的斜率确定值即电源的 内阻r ，即r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 。

六、留意事项1．为了使电路的路端电压变更明显，应选内阻 大 些的电池。

2．电流不要过 大 ，读数要快。

干电池在大电流放电时，电动势E 会明显下降，内阻r 会明显增大。