专题09恒定电流2018年高考物理备考艺体生百日突围系列原卷
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一、选择题1、(2017年高三第二次全国大联考【江苏卷】物理1)某同学想粗测一下粗细均匀的某金属导线的电阻率,他先用螺旋测微器测出该导线的直径为d =0.200 mm ,然后用刻度尺测出导线的长度为1.0×103mm ,用调好的欧姆表测出导线的电阻为5.0 Ω,由此可算得该铜导线的电阻率约为( ) A .71.510m -⨯Ω⋅ B .71.510/m -⨯Ω C .81.510m -⨯Ω⋅ D .81.510/m -⨯Ω 【答案】A【解析】由电阻定律2π()2L L R d S ρρ==得2π()2dR L ρ==71.510m -⨯Ω⋅,A 正确. 2、(2017年高考物理原创押题预测卷01(新课标Ⅱ卷)理科综合物理20)已知磁敏电阻在无磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强阻值越大。
为探测磁场的有无,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路。
若探测装置从无磁场区进入强磁场区,电源的电动势E 和内阻r 不变,理想电压表、电流表的示数将发生变化,电压表V 1、V 2示数变化量的绝对值分别为∆U 1、∆U 2,已知电阻R 大于电源内阻r ,则A .电流表A 的示数减小B .电压表V 1的示数减小C .电压表V 2的示数减小D .∆U 1大于∆U 2 【答案】ABD故D正确。
3、(2017年高考原创押题预测卷03【江苏卷】物理试题4)如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L1和L2均正常发光,突然灯泡L2灯丝烧断,其余用电器均未损坏,电源的电动势与内阻不变.则下列结论中正确的是(A)电流表的读数变小,电压表的读数变小(B)灯泡L1变亮(C)电容器C上所带电荷量增大(D)电阻R的电功率减小【答案】C4、(2017年4月2017届高三第二次全国大联考(新课标Ⅱ卷)理科综合16)工厂生产的某一批次小灯泡说明书上附有如下图甲所示的电压随电流变化图象,乙图是该批次三个小灯泡连接而成的电路,三个灯泡均发光时电压表V2的示数为1 V,下列说法正确的是()A.电压表V1的示数为2.0 V B.电流表A1的示数为0.60 AC.若灯泡L1短路,则电压表V2的示数为5.0 V D.电源的输出功率为0.90 W【答案】B【解析】分析电路的连接时,把电压表看作断路或者去掉,电流表看作导线,题中L2与L3并联,然后再与L1串联组成外电路,电压表V1测量L1两端的电压,电压表V2测量并联电路部分的电压,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L3的电流。
专题09 恒定电流第一部分名师综述恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中,似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际,是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.第二部分精选试题一、单选题1.毕节,是全国唯一一个以“开发扶贫、生态建设”为主题的试验区,是国家“西电东送”的主要能源基地。
如图所示,赫章的韭菜坪建有风力发电机,风力带动叶片转动,叶片再带动转了(磁极)转动,使定子(线圈,不计电阻)中产生电流,实现风能向电能的转化。
若叶片长为l,设定的额定风速为v,空气的密度为ρ,额定风速下发电机的输出功率为P,则风能转化为电能的效率为A.B.C.D.【答案】 A【解析】【详解】风能转化为电能的工作原理为将风的动能转化为输出的电能,设风吹向发电机的时间为t,则在t时间内吹向发电机的风的体积为,则风的质量,因此风吹过的动能为,在此时间内发电机输出的电能,则风能转化为电能的效率为,故A正确,BCD错误。
2.如图所示,理想变压器原线圈两端A、B接在电动势E=8V、内阻r=2Ω的交流电源上,理想变压器的副线圈两端与滑动变阻器R相连,滑动变阻器阻值可在0~10Ω范围内变化,变压器原、副线圈的匝数比为1∶2 ,下列说法正确的是A.副线圈两端输出电压U2=16VB.副线圈中的电流I2=2AC.当电源输出功率最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值R=8ΩD.当电源输出功率最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值R=4Ω【答案】 C【解析】【详解】设原副线圈中的匝数分别为n1和n2,电流分别为I1和I2,电压分别为U1和U2,则有:U1=E-I1r,电阻R消耗的功率为:P=U2I2=U1I1,即为:P=(E-I1r)I1=-I12r-EI1,可见电流为:时,P有最大值,此时U1=4V,副线圈两端输出电压U2=2U1=8V,副线圈中的电流I2=×2A=1A,此时滑动变阻器接入电路中的阻值,故C正确、ABD错误。
专题09 恒定电流第一部分名师综述恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中,似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际,是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.第二部分精选试题一、单选题1.毕节,是全国唯一一个以“开发扶贫、生态建设”为主题的试验区,是国家“西电东送”的主要能源基地。
如图所示,赫章的韭菜坪建有风力发电机,风力带动叶片转动,叶片再带动转了(磁极)转动,使定子(线圈,不计电阻)中产生电流,实现风能向电能的转化。
若叶片长为l ,设定的额定风速为v ,空气的密度为ρ,额定风速下发电机的输出功率为P ,则风能转化为电能的效率为A .B .C .D .2P πρl 2v 36Pπρl 2v 34P πρl 2v 38Pπρl 2v 3【答案】 A 【解析】【详解】风能转化为电能的工作原理为将风的动能转化为输出的电能,设风吹向发电机的时间为t ,则在t 时间内吹向发电机的风的体积为,则风的质量,因此风吹过的动能为V =vt ⋅s =vt ⋅πl 2M =ρV =ρvt ⋅πl 2,在此时间内发电机输出的电能,则风能转化为电能的效率为E k =12Mv 2=12ρvt ⋅πl 2⋅v 2E =p ⋅t η=,故A 正确,BCD 错误。
新课标高考物理专题复习:《恒定电流》( 附参照答案 )一、选择题。
(共 20 小题,每题 3 分,共 60 分,部分分 1 分)1. 如图,电源电动势为E,内阻为r ,给外电阻R供电,则以下图中不可以反应全电路特色的图象是 ()E r IUU/V I/A U/V P出/WE/rOI/A O E U/V OCR/ΩO r R/ ΩA B D2.如下图,电源电动势=8V,内电阻为r =0.5 Ω,“ 3V,3W”的灯泡L与电动机 M串连接E在电源上,灯泡恰巧正常发光,电动机恰巧正常工作,电动机的线圈电阻L R0=1.5Ω 。
以下说法正确的选项是()E A.经过电动机的电流为 1.6A B.电动机的效率是62.5%MrC.电动机的输入功率为 1.5W D.电动机的输出功率为3W3.在如下图电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用123表示,电表示数I 、 U、U和U变化量的大小分别用I 、U1、U2和U3表示.以下比值正确的选项是()A.U1/I不变,U1/I 不变 C.U2/I变大,U2/I 变大C.U2/I变大,U2/I 不变 D.U3/I变大, U3/I 不变4.右图为包括某逻辑电路的一个简单电路图,L 为小灯泡.光照耀电阻远小于 R.则以下说法正确的选项是()A.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光B.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光C.该逻辑电路是与门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光D.该逻辑电路是或门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光R时,其阻值将变得5VR1R L5. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图,P为图线上一点,为图线的PN切线, PQ为 U轴的垂线, PM为 I 轴的垂线。
则以下说法中正确的选项是()A.跟着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大1IUB.对应P点,小灯泡的电阻为R=I2I2 M PC.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I1 N21I- ID.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积QO U1U6. 如下图,四个同样的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表,安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表 V1的量程大于 V2的量程,把它们按图接入电路中,则以下说法正确的选项是A.安培表 A1的读数大于安培表 A2的读数B.安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角C.伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D.伏特表 V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角7.如下图的电路中,电池的电动势为E,内阻为 r ,电路中的电阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同.在电键 S 处于闭合状态下,若将电键S 由地点 1 切换到地点2。
2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析1.(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C 放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路()A. 充电时,通过R的电流不变B. 若R增大,则充电时间变长C. 若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D. 若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)1.电动汽车由于节能环保的重要优势,越来越被大家认可,电动汽车储能部件是是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组,如图所示。
某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。
下列说法正确的是A. 将电池组的两极直接接在交流电上进行充电B. 电池容量的单位Ah就是能量单位C. 该电池组充电时的功率为4.4kWD. 该电池组充满电所储存的能量为1.4×108J【来源】【全国百强校】河南省南阳市第一中学2018届高三第十九次考试理综物理试题2.如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,R1、R2、R3均是可变电阻,将S1、S2都闭合,下列说法正确的是( )A. 只将R1阻值调大,C1、C2的带电量都增大B. 只将R2或R3的阻值调大,C1、C2的带电量都减小C. 只断开开关S2,C1、C2的带电量都增大D. 只断开开关S1,C1、C2的带电量均不变【来源】【全国校级联考】百校联盟2018年高考名师猜题保温金卷物理试题(6月1日上午)3.如图所示的电路中,是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小。
、、是定值电阻,当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电。
当用强光照射且电路稳定时。
与无光照射时比较,下列说法中正确的是A. 电容器C的下极板带负电B. 两端电压降低C. 两端电压降低D. 电源提供的总功率变小【来源】安徽省淮南市2018届高三第二次模拟考试理综物理试题4.图甲是观察电容器放电的电路。
2019-2020年高考物理备考优生百日闯关系列专题09恒定电流含解析恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中,似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际,是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.1、【xx·重庆市高三上学期(一诊)期末测试】利用如图所示电路可测量待测电阻R x的阻值。
定值电阻R1、R2阻值已知,闭合电键S,调节电阻箱接入电路阻值为R3时,电流表示数为零,则R x阻值等于:()A.R2 B. C. D.【答案】D2、【xx·辽宁省铁岭市协作体高三上学期第三次联考】如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度4/5处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的1/5处,则该电阻的阻值为:()A.4R B.5R C.10R D.16R【答案】D【名师点睛】考查欧姆表的改装原理,关键是知道欧姆表的内部结构,结合闭合回路欧姆定律进而求所测电阻;3、【xx·四川省成都市高三第一次诊断性检测】如图所示,E为内阻不计的电源,MN为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝,C为电容器。
专题07 碰撞与动量守恒第一部分名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现,试题在考查主干知识的同时,注重考查基本概念和基本规律。
考纲要求1、理解动量、动量变化量的概念;知道动量守恒的条件。
2、会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题。
命题规律1、动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查。
2、动量守恒定律的应用是本部分的重点和难点,也是高考的热点;动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题,以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点。
第二部分知识背一背(1)动量、动能、动量变化量的比较(2)动量的性质①矢量性:方向与瞬时速度方向相同.②瞬时性:动量是描述物体运动状态的量,是针对某一时刻而言的.③相对性:大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量.(3)动量守恒条件①理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.②近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒.③分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒.(4)动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′或Δp1=-Δp2.(5)碰撞的种类及特点(6)动量守恒定律和能量守恒定律,是自然界最普遍的规律,它们研究的是物体系统,在力学中解题时必须注意动量守恒的条件及机械能守恒的条件。
在应用这两个规律时,当确定了研究的对象及运动状态变化的过程后,根据问题的已知条件和要求解的未知量,选择研究的两个状态列方程求解。
第三部分技能+方法一、动量守恒定律的特点:①矢量性:表达式中涉及的都是矢量,需要首先选取正方向,分清各物体初、末动量的正、负。
②瞬时性:动量是状态量,动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等。
不同时刻的动量不能相加。
③同时性:动量是状态量,具有瞬时性,动量守恒定律指的是相互作用的物体构成的物体系在任一时刻的总动量都相同.④普适性:它不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统;不仅适用于宏观物体组成的系统,对微观粒子组成的系统也适用。
考点9:恒定电流 1(2018·大庆模拟) 如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边为L1,ad边为L2,当端点I、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时,R I II:RⅢ Ⅳ = ( )
A.21LL: B.12LL: C.2221LL: D.2122LL: 解析:选D 2.(2018·漳州模拟) 一台直流电动机机额定电压为100V,正常工作时电流为20A,线圈内阻为0.5Ω,那么在1min内( ) A.电动机线圈产生的热量为1.2×118J B.电动机消耗的电能为1.2×118J C.电动机对外做功1.2×118J D.电源输入给电动机的功率为2KW 解析:选AD 3.(2018·大庆模拟) 两个电热器连接如图所示,其中R1=R3=10Ω,R2=R4=40Ω,今将输入端接在电压U的电路中,那么它们功率的关系是( ) A.P1>P2>P3>P4 B.P1>P3>P2>P4 C.P2>P1>P3>P4 D.P4>P3>P2>P1
解析:选C 4.(2018·大庆模拟) 如图所示为甲、乙两灯泡的I-U图象.根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中,实际发光的功率约为( ) A.15W、30W B.30W、40W C.40W、60W D.60W、100W 解析:选C 5.(2018·长沙模拟) R1和R2分别标有“2 1.0A”和“4 0.5A”,将它们串联后接入电路中,如右图所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( ) A.1.5W B.3.0W C.5.0 W D.6.0W
解析:选A 6.(2018·青岛模拟)阻值较大的两个电阻R1和R2串联后,接入电压恒定的电路,如图2所示,现用同一电压表依次测量a与b、b与c以及a与c间电压,测量值依次为U1、U2及U,则( ) A.U1+U2=U B.U1+U2C.U1/U2=R1/R2 D.U1/U2R1/R2
解析:选BD.由于并联后的电阻小于并联的任何一个的电阻,电压表的接入使得每个电阻分得的电压都比串联时分得电压要小,所以先后两次测量R1 R2的电压之和小于电源的总电压,A错,B对,电压表接入时通过R1 R2的电流不等,所以电压之比不等于电阻比,C错D对。 7.(2018·长沙模拟) 如图,a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线.则以下说法正确的是( ) A.电池组的内阻是1Ω B.电阻的阻值为0.33Ω C.将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将是4W D.改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为4W
51 电学创新实验[方法点拨] (1)结合闭合电路欧姆定律、串并联电路特点,去理解电路找出测量量与已知量间的关系.(2)熟练掌握基本实验的原理、实验方法等是解决创新实验的关键.1.用下列器材测量电容器的电容:一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16 V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2=150 Ω,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干.实验过程如下:图1请完成下列问题:(1)由图甲可知,电阻R1的测量值为________Ω.(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U=________V.利用计算机软件测得i-t曲线和两坐标轴所围成的面积为42.3 mA·s,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C=________F.(3)第2次实验中,电流随时间变化的i-t曲线应该是图丁中的虚线________(选填“b”“c”或“d”),判断依据是______________________________________________________.2.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小.若图2甲为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲线,其中R F、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值R F.请按要求完成下列实验.图2(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框内画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.4×102~0.8×102N,不考虑压力对电路其它部分的影响),要求误差较小,提供的器材如下:A.压敏电阻,无压力时阻值R0=6 000 ΩB.滑动变阻器R,全电阻约200 ΩC.电流表,量程2.5 mA,内阻约30 ΩD.电压表,量程3 V,内阻约3 kΩE.直流电源E,电动势3 V,内阻很小.F.开关S,导线若干(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是 1.33 mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为________V.(3)此时压敏电阻的阻值为________Ω;结合图甲可知待测压力的大小F=________N.(计算结果均保留两位有效数字)3.实验室有一破损的双量程电压表,两量程分别是3 V和15 V,其内部电路如图3所示,因电压表的表头已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻R1、R2完好,测得R1=2.9 kΩ,R2=14.9 kΩ.现有两个表头,外形都与原表头相同,已知表头的满偏电流为 1 mA,内阻为50 Ω;表头的满偏电流为0.5 mA,内阻为200 Ω;又有三个精密定值电阻r1=100 Ω,r2=150 Ω,r3=200 Ω.若保留R1、R2的情况下,对电压表进行修复,根据所给条件回答下列问题:图3(1)原表头的满偏电流I=________,内阻r=______.(2)在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路图(标识出所选用的相应器材符号).图4(3)某学习小组利用修复的电压表,再加上可以使用的以下器材测量一未知电阻R x的阻值.电流表A,量程0~5 mA,内阻未知;最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器;电源E,电动势约3 V;开关S、导线若干.由于不知道未知电阻的阻值范围,学习小组为精确测出未知电阻的阻值,选择合适的电路,请你帮助他们在图4中补充完整电路连接,正确连线后读得电压表示数为2.40 V,电流表示数为4.00 mA,则未知电阻阻值R x为________Ω.4.某同学利用满偏电流为500 μA的电流表、热敏电阻等制作电子温度计.(1)制作的实验过程中需要测出该电流表的内阻R g,所用的电路如图5,主要步骤是:①接通开关S1,调节变阻器R1,使指针偏转到满刻度;②保持R1不变,再接通开关S2,调节电阻箱R2,使指针偏转到满刻度的一半,读出此时R2的阻值为299.0 Ω,可认为R g=R2.实验时,电路中的变阻器R1和电源有下列器材可供选择:图5A.变阻器(0~200 Ω) B.变阻器(0~20 kΩ)C.电源(1.5 V,内阻不计) D.电源(9 V,内阻不计)为了使测量R g尽量精确,R1应选__________,电源应选________.(填选项前的字母)图6(2)温度在0~300 ℃范围内,某热敏电阻的阻值R t随温度t(℃)的变化情况为R t=200+50t(Ω),把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表串联起来,电路如图6所示,图7电流表的表盘如图7所示.用该热敏电阻作探头,将表盘上的电流刻度值改成对应的温度值,制作成简单的电子温度计.已知电池的电动势E=1.5 V,内阻r=1.0 Ω,标准定值电阻的阻值R0=2 500 Ω,根据(1)中测得的R g值和闭合电路欧姆定律,得出电流表表盘上500 μA 刻度处对应的温度刻度值是0 ℃,300 μA刻度处对应的温度刻度值是______℃.(3)由于用图5电路测定电流表的内阻R g在原理上存在一定的系统误差,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).5.现有下列可供选用的器材及导线若干,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.A.待测电流表(满偏电流约为700 μA~800 μA,内阻约为100 Ω,已知表盘刻度均匀、总格数为N)B.电流表(量程为0.6 A,内阻为R A=0.1 Ω)C .电压表(量程为3 V,内阻为R V =3 k Ω)D .滑动变阻器R (最大阻值为200 Ω)E .电源E (电动势为3 V,内阻约为1.5 Ω)F .开关S 一个(1)根据你的测量需要,“B.电流表”与“C.电压表”中应选择________.(只需填写电表前的字母序号)(2)某同学设计的实验电路图如下,你认为正确的是________.(3)某次测量中测得电流表的指针偏转了n 格,读出另一个电表的示数U (或I ),可算出满偏电流I Amax =________.(用题中所给符号表示)6.(1)甲同学用如图8所示电路测量未知电阻R x 的阻值,图中电源电动势未知,R 为电阻箱,他将电源内阻与电流表内阻忽略不计,分别读出电阻箱阻值为R 1和R 2时电流表的示数I 1和I 2,则R x 的测量值表达式为R x =________.图8(2)乙同学认为甲同学的测量没有考虑电源内阻和电流表内阻,误差较大,他在甲同学使用的电路基础上仅仅增加了一个电键S 2,然后进行实验;a .先闭合电键S 2,再闭合电键S 1,多次调节电阻箱,读出电阻箱的阻值R 和对应电流表的示数I ,以1I为纵坐标,R 为横坐标作出图象,求得图线的斜率为k 1,纵轴截距为b 1;b .断开电键S 2,保持电键S 1闭合,多次调节电阻箱,读出电阻箱的阻值R 和对应电流表的示数I ,以1I为纵坐标,R 为横坐标作出图象,求得图线的斜率为k 2,纵轴截距为b 2. 回答下列问题:①请你在虚线框中作出乙同学采用的电路图.②乙同学得出R x 测量值的表达式为R x =________.③两次测量得到图线斜率k 1________k 2(填“>”“<”或“=”).④电源电动势为________.7.某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻,他设计了一个用标准电流表G 1来校对待测电流表G 2的满偏电流和测定G 2内阻的电路,如图9所示.已知G 1的量程略大于G 2的量程,图中R 1为滑动变阻器,R 2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验.图9(1)实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为________________(填步骤的字母代号).A .合上开关S 2B .分别将R 1和R 2的阻值调至最大C .记下R 2的最终读数D .反复调节R 1和R 2的阻值,使G 1的示数仍为I 1,使G 2的指针偏转到满刻度的一半,此时R 2的最终读数为rE .合上开关S 1F .调节R 1使G 2的指针偏转到满刻度,此时G 1的示数为I 1,记下此时G 1的示数(2)仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G 2内阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”).(3)若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出在G2上并联的分流电阻R S的表达式,R S=________.8.某同学要测量一个改装后的电压表V x的量程和内阻,实验过程如下:(1)先用多用电表粗测电压表的内阻和量程,实验中多用电表红表笔应与电压表的________(填“正”或“负”)接线柱相连;若已知多用电表内电源电动势为9 V,所用挡位为×1 k挡,调零后测量,指针位置如图10所示.此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处,则所测电压表内阻约为________,量程为________.图10(2)若电压表量程为(1)问中所测数值,则为了精确测量其内阻,现提供以下器材:待测电压表V x电流表A(量程0.6 A,内阻约为3 Ω)电压表V(量程10 V,内阻约为30 kΩ)定值电阻R0(阻值为10 kΩ)滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω,额定电流为1 A)滑动变阻器R2(最大阻值为100 Ω,额定电流为1 A)电源E(电动势为15 V,内阻约为1 Ω)开关和导线若干①为了较精确的测量电压表内阻,则测量电路应该选择如下电路中的________.②本实验中应选择的滑动变阻器为________.(填器材对应的符号)③根据测量电路和所选择器材,完成图11所示实物电路连接.图11④测电压表内阻的表达式R V=________,其中各物理量的含义是_________________________________________________________________________________________.答案精析1.(1)100 (2)9 4.7×10-3 (3)c 根据i max =UR 2,因第2次实验的最大电流小些,故不是b ;根据Q =CU ,因两条曲线分别与坐标轴所围的面积应该相等,故不是d .解析 (1)电阻R 1的测量值等于多用电表指针示数与倍率的乘积,所以R 1=100 Ω.(2)由题图丙可知,第1次实验,由i max ′=U R 1=90 mA,得电阻R 1两端电压最大值为9 V ;i -t 图线与坐标轴所围面积表示电容器放电的总电荷量,也等于电容器充电后所带的总电荷量,则电容C =Q U =42.3×10-39 F =4.7×10-3 F .(3)第2次实验中电阻R 2>R 1,最大电流i max =U R 2,因第2次实验的最大电流小些,故不是b ;图线与坐标轴所围面积表示电容器充电后所带的总电荷量,所以两条曲线分别与坐标轴所围面积相等,故不是d ,而是c .2.(1)如图所示 (2)2.00 (3)1.5×10360解析 (1)根据题述对实验电路的要求,应该设计成滑动变阻器分压式接法,电流表内接电路.(2)根据电压表读数规则,电压表示数为2.00 V.(3)由欧姆定律,此时压敏电阻的阻值为R F =U I ≈1.5×103 Ω.无压力时,R 0=6 000 Ω,有压力时,R 0R F=4,由题图甲可知,对应的待测压力F =60 N.3.(1)1 mA 100 Ω (2)如图甲所示 (3)如图乙所示 750解析 (1)根据电路的串、并联有:I (r +R 1)=3 V,I (r +R 2)=15 V,联立解得r =100 Ω,I =1 mA.(3)在不知道待测电阻的阻值的情况下,我们只能用滑动变阻器的分压式接法.而电流表的示数为4.00 mA,电压表的内阻已知,所以应该用电流表的外接法测未知电阻.故待测电阻的阻值R x = 2.404.00-0.80×103 Ω=750 Ω. 4.(1)B D (2)40 (3)偏大解析 (1)电学中利用半偏法测电阻时,要求干路中滑动变阻器R 1值要大些,选用的电源的电动势稍大些能减小误差,所以为了尽量精确测量R g ,R 1应选B,电源应选D.(2)由闭合电路欧姆定律知E =I g (r +R 0+R g +R t ),设电流表表盘上300 μA 刻度处对应温度刻度值是t ,则有300×10-6×(1.0+2 500+299.0+200+50t )=1.5,解得t =40 ℃.(3)由于利用半偏法测电流表的内阻时电阻R g 测量值偏小(因为闭合S 2后实际电路中干路电流变大),根据I =Er +R 0+R g +R t 知电流I 实际偏大,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值要偏大. 5.(1)C (2)B (3)NU nR V解析 (1)电压表量程3 V,内阻3 k Ω,满偏电流为I g =33 000A =1 mA =1 000 μA,与待测电流表类似,可以当作电流表使用,与待测电流表串联即可.(2)本实验采用滑动变阻器分压式连接,电压可以连续调节,B 项正确.(3)待测电流表总格数为N ,电流等于电压表电流为I =U R V ,电流表与电压表串联,通过它们的电流I 相等,指针偏转格数之比n ∶N =I ∶I Amax ,故I Amax =NI n =NU nR V,U 为电压表读数,R V 为电压表内阻.6.(1)I 2R 2-I 1R 1I 1-I 2 (2)①如图所示 ②b 2k 2-b 1k 1 ③= ④1k 1(或1k 2) 解析 (1)电源电动势不变,忽略电源内阻与电流表内阻,则有E =I 1(R 1+R x )=I 2(R 2+R x ),得R x =I 2R 2-I 1R 1I 1-I 2.(2)闭合S 2,将R x 短路,闭合S 1后,设电源和电流表总电阻为r ,由闭合电路欧姆定律得E =I (R +r ),1I =R E +r E ,k 1=1E ,b 1=r E ,得r =b 1k 1;断开S 2,将R x 接入电路,设R x 、电源内阻与电流表内阻之和为r ′,由闭合电路欧姆定律得E =I (R +r ′),1I =R E +r ′E,k 2=1E ,b 2=r ′E ,得r ′=b 2k 2,R x =r ′-r =b 2k 2-b 1k 1.两次得到图线斜率k 1=k 2.电源电动势E 为1k 1或1k 2.7.(1)BEFADC (2)相等 (3)I 1I -I 1r 解析 (1)先把各电阻调到最大值,再把标准电流表单独校准与电表串联得到最大电流值,再用半偏法测其内阻,由此得顺序为BEFADC.(2)电流达到半偏时,两并联电阻相等.(3)扩大量11 程要并联电阻分流,并联的电阻为:I 1I -I 1r . 8.(1)负 15 k Ω 6 V (2)①D ②R 2 ③如图所示④U x R 0U -U xU x 为待测电压表读数,U 为电压表读数,R 0为定值电阻 解析 (1)用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通,且黑表笔接内部电源的正极,即电流从欧姆表的黑表笔流出,从电压表的正接线柱流入,则红表笔接电压表的负接线柱;由图可知,指针指在15处,且所用挡位为×1 k 挡,所以所测电压表内阻约为15 k Ω,多用电表半偏,其电阻为15 k Ω,由欧姆定律得34U =915+15×15 V,解得U =6 V,所以量程为6 V .(2)①A 项中通过待测电压表V x 电流为mA 级,此时电流表量程过大,偏转过小,不能读出读数,A 项错误;B 项中因为两电压表并联,读数相同,不能测量电压表内阻,B 项错误;C 项中通过待测电压表和定值电阻R 0的电流为mA 级,电流表量程过大,偏转过小,不能读出读数,C 项错误;为了多次测量,应选并联式接法,滑动变阻器与被测电路并联.待测电压表V x 与定值电阻R 0串联后再与电压表V 并联,D 项正确.②为了多次读数,滑动变阻器应取阻值较大的,即滑动变阻器应选R 2;④由欧姆定律得定值电阻R 0的分压U R =U -U x ,所以通过定值电阻R 0的电流I =U -U x R 0,待测电压表内阻的表达式R V =U x R 0U -U x,其中U x 为待测电压表读数,U 为电压表读数,R 0为定值电阻.。
第一部分 名师综述恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中,似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际,是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.第二部分 精选试题1、【2017·重庆市高三上学期(一诊)期末测试】利用如图所示电路可测量待测电阻R x 的阻值。
定值电阻R 1、R 2阻值已知,闭合电键S ,调节电阻箱接入电路阻值为R 3时,电流表示数为零,则R x 阻值等于: ( )A .R 2B .123R R R C .132R R R D .321R R R 【答案】D 2、【2017·辽宁省铁岭市协作体高三上学期第三次联考】如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R 的电阻时,指针偏转至满刻度4/5处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的1/5处,则该电阻的阻值为: ( )A .4RB .5RC .10RD .16R【答案】D【名师点睛】考查欧姆表的改装原理,关键是知道欧姆表的内部结构,结合闭合回路欧姆定律进而求所测电阻;3、【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】如图所示,E 为内阻不计的电源,MN 为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝,C 为电容器。
第一部分 特点描述 恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题。 该模块的复习重点为: 1.掌握电路基本概念,会用欧姆定律、电阻定律、焦耳定律分析问题. 2.掌握闭合电路欧姆定律,能够结合串、并联电路的特点分析问题,会分析电路动态变化问题. 3.掌握各种电学仪器的使用、电学各实验的方法和原理,能够设计电路、连接电路、分析电路故障,能够用表格、图象等分析实验数据. 第二部分 知识背一背 一、电流 1.电流形成的条件:(1)导体中有能够自由移动的电荷;(2)导体两端存在持续的电压. 2.电流的方向:与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反. 电流虽然有方向,但它是标量. 3.电流
(1)定义式:I=qt.
(2)微观表达式:I=nqvS,式中n为导体单位体积内的自由电荷数,q是自由电荷的电荷量,v是自由电荷定向移动的速率,S为导体的横截面积. (3)单位:安培(安),符号是A,1 A=1 C/s. 二、电阻定律
1.电阻定律:R=ρlS,电阻的定义式:R=UI. 2.电阻率 (1)物理意义:反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系 ①金属的电阻率随温度升高而增大; ②半导体的电阻率随温度升高而减小; ③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体. 三、欧姆定律 (1)内容:导体中的电流I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=UR.
(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路. (4)导体的伏安特性曲线:用横坐标轴表示电压U,纵坐标轴表示电流I,画出的I-U关系图线. ①线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件,适用于欧姆定律. ②非线性元件:伏安特性曲线是曲线的电学元件,不适用填适用、不适用)于欧姆定律. 四、电功、电热、电功率 1.电功 (1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功. (2)公式:W=qU=IU t适用于任何电路). (3)电流做功的实质:电能转化成其他形式能的过程. 2.电功率 (1)定义:单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢. (2)公式:P=W/t=IU适用于任何电路). 3.焦耳定律 (1)电热:电流流过一段导体时产生的热量. (2)计算式:Q=I2
Rt.
4.热功率 (1)定义:单位时间内的发热量.
(2)表达式:P=Qt=I2
R
五、串、并联电路的特点 1.电阻的串联 电流:I=I1=I2=…=In,电压:U=U1+U2+…+Un ,电阻:R=R1+R2+…+Rn ;
电压分配:U1U2=R1R2,UnU=RnR,功率分配:P1P2=R1R2,PnP=RnR。 2.电阻的并联 电流:I=I1+I2+…+In电压:U=U1=U2=…=Un
电阻:1R=1R1+1R2+…+1Rn
. 电流分配:I1I2=R2R1,I1I=RR1
.
功率分配:P1P2=R2R1,P1P=RR1
.
3.几个常用的推论 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻. (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻. (3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和.即P=P1+P2+…
+Pn.
(4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大.[来源:学|科|网] 六、电源的电动势 1.电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电能的装置.
2.电动势:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E=Wq,单位:V.
3.电动势的物理含义:电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压. 4.电动势是___标___量,需注意电动势不是电压. 七、闭合电路欧姆定律 (1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.
(2)公式EIRr (只适用于纯电阻电路),E=U外+U内(适用于任何电路)
(3)路端电压与外电阻的关系 ①负载R增大→I减小→U内减小→U外增大 外电路断路时(R=∞),I=0,U外=E. ②负载R减小→I增大→U内增大→U外减小
外电路短路时(R=0),I=Er,U内=E. (4)U-I关系图:由U=E-Ir可知,路端电压随着电路中电流的增大而减小;U-I关系图线如图所示. ①当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为电动势E. ②当外电路电压为U=0时,横坐标的截距为短路电流Im.
③图线的斜率的绝对值为电源的内阻r. 第三部分 技能+方法 一、电流微观表达式的应用 1.定义式中q的物理意义 (1)q是某段时间内通过导体横截面的电量. ①若是金属导体导电,则q为自由电子通过某截面的电量的总和. ②若是电解质导电,则异种电荷反向通过某截面,q=|q1|+|q2|.
(2)带电粒子的运动可形成等效电流,如电子绕原子核的运动,带电粒子在磁场中的运动,此时TqI,q为带电粒子的电量,T为周期.
如图,自由电荷电荷量为q,单位体积电荷数为n,定向移动速度为v,导体横截面积为S,则
二 \、对电阻定律、欧姆定律的理解 1.电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量. (2)导体电阻并不是只由电阻率决定,即电阻大,电阻率不一定大;电阻率小,电阻不一定小. 2.定义式和决定式的比较
三 电功与电热的关系 1.电功与电热的比较 2.电功率与热功率的比较 (1)在纯电阻电路中,电功率等于热功率,即RURIUIP22。 (2)在非纯电阻电路中,电功率包含热功率, UIP为电功率,RIP2为热功率,有P>P′. 【例1】智能扫地机器人是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作,现今已慢慢普及,成为上班族或是现代家庭的常用家电用品.如图为某款智能扫地机器人,其参数见下表,工作时将电池内部化学能转化为电能的效率为60%.下列说法中正确的是 ( )
A. 该扫地机器人的电池从完全没电到充满电所需时间约为8.3 h B. 该扫地机器人最多能储存的能量为4.32×105 J C. 该扫地机器人充满电后能工作5 h D. 该扫地机器人充满电后能工作3 h
【例2】家用电吹风由电动机和电热丝等组成。为了保证电吹风的安全使用,要求:电动机不工作时,电热丝不能发热;电热丝不发热时,电动机仍能工作。下列电路中符合要求的是 ( ) 【例3】如图所示,电池的内阻可以忽略不计,电压表和可变电阻器R串联接成通路,如果可变电阻器R的值减为原来的1/3时,电压表的读数由U0增加到2U0
,则下列说法中不正确的是 ( )
A.流过可变电阻器R的电流增大为原来的2倍 B.可变电阻器R消耗的电功率增加为原来的4倍 C.可变电阻器R两端的电压减小为原来的2/3 D.若可变电阻器R的阻值减小到零,那么电压表的示数变为4U0
四 、 电路动态变化问题 1.电路动态变化问题的分析 (1)程序法: 电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路→变化支路. (2)“串反并同”结论法 ①所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则增大. ②所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小. (3)极限法:因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零去讨论. 2.电源的输出功率和电源的效率 (1)输出功率.
根据闭合电路欧姆定律可以推出:
rRrRERIP4222
出
①当R=r时,电源的输出功率最大,最大值rEPm42 ②当R向接近r阻值的方向变化时,P出增大,当R向远离r阻值的方向变化时,P出减小,如图.