2018版高考一轮总复习物理模拟演练_第8章_恒定电流_8-1电流_电阻_电功及电功率

易错排查练 (第八章)(限时：40分钟)易错点1 闭合电路的动态分析1.右端时，理想电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2，干路电流为I ，下列说法中正确的是(灯泡电阻相同且不变)( )图1A ．小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮B ．ΔU 1与ΔI 的比值不变C ．ΔU 1＜ΔU 2D ．ΔU 1＝ΔU 2B [当滑动变阻器的滑片P 从左端滑到右端，其电阻值变大，导致电路的总电阻变大，根据“串反并同”规律，可知：L 1、L 2变暗，L 3变亮，选项A 错误；根据部分电路欧姆定律可知：ΔU 1ΔI ＝R 2＋r ，其比值不变，选项B 正确；理想电压表V 1的示数变化绝对值ΔU 1大于理想电压表V 2的示数变化绝对值ΔU 2，选项C 、D 错误．]2．(多选)在如图2所示电路中，闭合开关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I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列判断正确的是( )图2A ．|ΔU 1|＜|ΔU 2|，|ΔU 2|＞|ΔU 3|B.⎪⎪⎪⎪⎪⎪U 1I 不变，|ΔU 1||ΔI |变小 C.⎪⎪⎪⎪⎪⎪U 2I 变大，|ΔU 2||ΔI |变大 D.⎪⎪⎪⎪⎪⎪U 3I 变大，|ΔU 3||ΔI |不变 AD [触头P 向下滑动，R 2阻值增大，U 2增大，U 1及电源内阻r 上分得的电压减小，得|ΔU 1|＜|ΔU 2|，路端电压U 3增大，U 1减小而U 2增大，可得|ΔU 2|＞|ΔU 3|，A 正确；⎪⎪⎪⎪⎪⎪U 1I ＝|ΔU 1||ΔI |＝R 1，阻值不变，B 错误；|U 2||I |即为R 2，阻值变大，|ΔU 2||ΔI |即为R 1＋r ，阻值不变，C 错误；U 3＝I (R 1＋R 2)，U 3＋Ir ＝E ，R 2增大，则⎪⎪⎪⎪⎪⎪U 3I 增大，又⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU 3ΔI ＝r ，不变，故D 正确．] 易错点2 电路中关于电压、电流的图象问题3.(位置，得到电压表V 1和V 2的示数随电流表A 的示数变化的两条实验图象，如图3乙所示．下列关于这两条实验图象的说法正确的是( )图3A ．图线b 的延长线一定过坐标的原点OB ．图线a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势C ．图线a 、b 交点的横坐标和纵坐标值的乘积小于在该点情况下电源的输出功率D ．图线a 、b 交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于在该点情况下电阻R 0消耗的电功率ABD [当电路中电流增大时，电压表V 2的示数增大，电源的内电压增大，路端电压减小，电压表V 1的示数减小，则根据题中图象可知，图线b 是电压表V 2的示数与电流表示数的关系图象，而R 0是定值电阻，两端电压与通过的电流成正比，则图象b 的延长线一定过坐标原点O ，故A 正确；图线a 是电压表V 1的示数与电流表示数的关系图象，反映电源的特性，当I ＝0时，U ＝E ，故图线a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势，B 正确；图线a 反映电源的特性，图线b 反映电阻R 0的特性，两图线的交点表示电阻R 0直接接在该电源上的工作状态，此时R ＝0，则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下电阻R 0消耗的电功率，也表示电源的输出功率，由此可知，C 错误，D 正确．]4．根据闭合电路欧姆定律，用图4甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中R 0是定值电阻，通过改变R 的阻值，测出R 0两端的对应电压U 12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的．根据实验数据在1U 12-R 坐标系中描出坐标点，如图乙所示．已知R 0＝150 Ω，请完成以下数据分析和处理．甲 乙图4(1)图乙中电阻为________Ω的数据点应剔除．(2)在坐标纸上画出1U 12-R 关系图线． (3)图线的斜率是________(V －1·Ω－1)，由此可得电池电动势E x ＝________V .【导学号：92492332】【解析】 (1)从题图上可以看出，80.0 Ω的点偏离图线较远，偶然误差较大，应剔除．(2)连接各点成直线时，尽量让点均匀地分布在直线的两侧，如图：(3)由图象可得，图线的斜率是k ＝Δ1U 12ΔR ＝1.50－0.70180－0＝0.004 44(V －1·Ω－1)由闭合电路欧姆定律可得电路的电流为I ＝E x R 0＋R ＋r xR 0两端的电压U 12＝IR 0＝E x R 0R 0＋R ＋r x 故1U 12＝R E x R 0＋R 0＋r x E x R 0，即1E x R 0＝0.004 44 将R 0＝150 Ω代入上式可得：E x ＝1.50 V .【答案】 (1)80.0 (2)见解析图 (3)0.004 44 1.50易错点3 实验器材的选用5.可选用的器材的代号和规格如下：电流表A 1(量程250 mA ，内阻r 1＝5 Ω)电流表A 2(量程300 mA ，内阻r 2约为5 Ω)待测电阻R x (阻值约为100 Ω)滑动变阻器R (最大阻值10 Ω)蓄电池E (电动势为6 V ，内阻r 约为1 Ω)单刀单掷开关S ，导线若干(1)小组同学根据实验器材所设计的实验电路原理图如图5所示，但两只电流表的代号没有明确．请用笔画线代替导线，将图中的实验器材按电路原理图连成实验电路，并在电流表下方的虚线框内标明两只电流表的代号．图5(2)他们需要直接测量的物理量是________，用所测物理量表示待测电阻的计算式为R x ＝________.【解析】 (1)题中没给电压表，而是给了两只电流表，可将已知阻值的电流表A 1作为电压表使用，因此与R x 并联的电流表为A 1，另一个电流表为A 2，实验器材连线如图所示．(2)实验中读出电流表A 1的示数I 1、电流表A 2的示数I 2，则电阻R x 两端的电压为U ＝I 1r 1，电流为I ＝I 2－I 1，所以R x ＝U I ＝I 1r 1I 2－I 1. 【答案】 (1)见解析图(2)电流表A 1的示数I 1、电流表A 2的示数I 2 I 1r 1I 2－I 1。

电路 电路的基本规律时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1～6为单选，7～10为多选)1．[2016·武汉调研]电子式互感器是数字变电站的关键设备之一。

如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac 间的电阻是cd 间电阻的(n －1)倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为U ，则输入端的电压为( )A ．nU B.U nC ．(n －1)U D.Un －1答案 A解析 R ac 与R cd 串联，电流I ＝U abR ac ＋R cd，对输出端电压U cd ＝U ＝IR cd ＝U ab R cd R ac ＋R cd ＝U abn，即输入端电压为U ab ＝nU 。

2．[2016·河北衡水一模]在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及电位器(滑动变阻器)R 连接而成，L 1、L 2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时，下列说法中正确的是( )A ．L 1、L 2两个指示灯都变亮B ．L 1、L 2两个指示灯都变暗C ．L 1变亮，L 2变暗D ．L 1变暗，L 2变亮 答案 B解析 根据电路图可知电位器的触头逆时针从中点开始滑向a 端的过程中，其连入电路的阻值变小，则可以判断总电阻变小，干路电流变大，内阻分担电压变大，路端电压变小，则L 1支路电流I 1变小，L 1变暗，R 1所在支路中电流变大，R 1两端电压变大，那么L 2、R 2两端电压变小，L 2变暗。

综上所述，A 、C 、D 错误，B 正确。

3．[2017·安徽合肥模拟]在如图所示的电路中，开关闭合后，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，则( )A ．灯L 1变亮B ．灯L 2变亮C ．电源的总功率变大D ．电阻R 1有从b 到a 方向的电流 答案 D解析 滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，接入电路的电阻变大，总电阻增大，则电路中总电流减小，灯L 1变暗，选项A 错误；根据串联电路中电压与电阻成正比可知，电路中与滑动变阻器并联部分的电压增大，通过R 2的电流增大，而总电流减小，所以通过灯L 2的电流变小，灯L 2变暗，选项B 错误；根据P ＝EI 知，I 减小，E 不变，则电源的总功率减小，选项C 错误；电容器两端的电压等于右侧并联电路的电压，则电容器两端的电压增大，所带电荷量将增多，电容器充电，所以电阻R 1有从b 到a 方向的电流，选项D 正确。

实验10 测定电源的电动势和内阻高效演练跟踪检测1．下列给出多种用伏安法测定电源电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是( )A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和rB．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C．测出多组I、U的数据，画出U­I图象，再根据图象求出E、rD．测出多组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r解析：选C.A中只测两组数据求出E、r，偶然误差较大；B中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；D中分别求I、U的平均值是错误的做法．2．在测一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中，电压表和变阻器各有两个供选择：A．电压表量程为15 VB．电压表量程为3 VC．变阻器为(0～20 Ω，3 A)D．变阻器为(0～500 Ω，0.2 A)电压表应该选________(填“A”或“B”)，这是因为________________________________________________________________________________________________.变阻器应该选________(填“C”或“D”)，这是因为________________________________________________________________________________________________.解析：待测干电池电动势约为1.5 V，而A电压表量程为15 V，若用A则很难精确读数，误差太大；D变阻器电阻太大而额定电流过小，调节不方便．答案：B A电压表量程过大，读数误差较大 C D变阻器电阻太大而额定电流过小，调节不方便3．要精确测量一个直流电源的电动势和内阻，给定下列实验器材：( )A．待测电源(电动势约为4.5 V，内阻约为2 Ω)B．电流表A1(量程0.6 A，内阻为1 Ω)C．电压表V1(量程15 V，内阻为3 kΩ)D．电压表V2(量程3 V，内阻为2 kΩ)E ．定值电阻R 1＝500 ΩF ．定值电阻R 2＝1 000 ΩG ．滑动变阻器R (阻值范围0～20 Ω)H ．开关及导线(1)该实验中电压表应选________(填选项前面的序号)，定值电阻应选________(填选项前面的序号)．(2)在方框中画出实验电路图．(3)若将滑动变阻器滑到某一位置，读出此时电压表读数为U ，电流表读数为I ，从理论上分析，电源电动势E 和内阻r 间的关系式应为E ＝________.解析：(1)待测电源的电动势约为4.5 V ，用量程为15 V 的电压表V 1误差大，选用量程3 V 的电压表V 2，需串联电阻扩大量程，串联的定值电阻R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E U－1R V ＝1 k Ω； (2)如图所示(3)由闭合电路的欧姆定律，对甲图，有E ＝32U ＋(1 Ω＋r )I ，对乙图，有E ＝32U ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫I ＋U 2 000 Ωr 答案：(1)D F (2)见解析图(3)E ＝32U ＋(1 Ω＋r )I 或E ＝32U ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫I ＋U 2 000 ΩI 4．如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R 0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A ．电流表(量程0.6 A 、3 A)；B ．电压表(量程3 V 、15 V)；C．定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)；D．定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)；E．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；F．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是____________________.解析：(1)由于一节干电池的电动势为1.5 V，故选量程为3 V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧左右，加上保护电阻，最大电流在0.5 A左右，所以选量程为0.6 A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10 Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100 Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象．(2)系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小．本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测＜E真，r测＜r真．答案：(1)3 0.6 1 0～10 (2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小5．用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．实验主要步骤：(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；(iii)以U为纵坐标，I为横坐标，作U­I图线(U、I都用国际单位)；(iv)求出U­I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________．A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)B ．电压表(0～3 V ，内阻约3 k Ω)C ．电流表(0～200 mA ，内阻约2 Ω)D ．电流表(0～30 mA ，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A ．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B ．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C ．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D ．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k 、a 、R 1和R 2表示待测电源的电动势E 和内阻r 的表达式，E ＝________，r ＝________，代入数值可得E 和r 的测量值．解析：(1)电压表内阻越大，分得的电流越小，误差也就越小，所以选内阻较大的A 电压表；当滑动变阻器接入电路阻值最小时通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为I ＝E R 1＋R 2＋r≈176 mA，所以选量程为200 mA 的C 电流表． (2)由电路分析可知，滑片从左向右滑动，电压表示数变大，意味着滑动变阻器接入电路部分的阻值增大，一导线接金属杆左端，一导线接电阻丝左端，则滑片从左向右滑动时阻值增大，符合题意．(3)由E ＝U ＋I (r ＋R 2)，得U ＝－I (r ＋R 2)＋E ，对比U ­I 图线可知，图象斜率的绝对值k ＝r ＋R 2，所以电源内阻r ＝k －R 2；令U ＝0，得I ＝E r ＋R 2＝E k ，图线在横轴上的截距为a ，所以a ＝I ＝E k，则E ＝ka .答案：(1)A C (2)C (3)ka k －R 2 6．某同学要测定一电源的电动势E 和内电阻r ，实验器材有：一只DIS 电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I 表示)，一只电阻箱(阻值用R 表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据．(1)该同学设计实验的原理表达式是E ＝________(用r 、I 、R 表示)．(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1I­R 图象，则由图象可求得，该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E ＝I (R ＋r )．(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值．根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10 Ω＋1×1 Ω＝21 Ω.(3)由E ＝I (R ＋r )可得1I ＝1E R ＋1E r .1I ­R 图象斜率等于1E，E ＝6.3 V ，图象在纵轴截距等于1Er ，r ＝2.5 Ω. 答案：(1)I (R ＋r ) (2)最大值 21 (3)6.3(6.1～6.4) 2.5(2.4～2.6)7．老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E ，定值电阻R 1(阻值未知)，电压表V(量程为3.0 V ，内阻很大)，电阻箱R (0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2，导线若干．某同学连接了一个如图所示的电路，他接下来的操作是：a ．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置后，将S 2接到A ，闭合S 1，记录下对应的电压表示数为2.20 V ，然后断开S 1；b ．保持电阻箱示数不变，将S 2切换到B ，闭合S 1，记录此时电压表的读数(电压表的示数如图乙所示)，然后断开S 1.(1)请你解答下列问题：图甲所示电阻箱的读数为________Ω，图乙所示的电压表读数为________V ．由此可算出定值电阻R 1的阻值为________Ω.(计算结果取3位有效数字)(2)在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：将S 2切换到A ，多次调节电阻箱，闭合S 1，读出多组电阻箱的示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据，绘出了如图丙所示的1U ­ 1R图象．由此可求得该电池组的电动势E 及内阻r ，其中E ＝________V ，电源内阻r ＝________Ω.(计算结果保留3位有效数字)解析：(1)电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和，为20.00 Ω；电压表读数应估读一位，为2.80 V ；根据部分电路欧姆定律可得2.20 V 20 Ω＝2.80 V R ＋R 1，解得R 1的阻值约为5.45 Ω. (2)由图象可知当R 无穷大时，R 两端的电压近似等于电源的电动势，即1E＝0.35 V －1，解得E ＝2.86 V ；根据欧姆定律可得，10.35－10.55R 1＋r ＝0.100.55，解得r ＝0.26 Ω. 答案：(1)20.00 2.80 5.45 (2)2.86 0.26。

考试内容 欧姆定律 电阻定律 电阻的串联、并联 电源的电动势和内阻 闭合电路的欧姆定律 电功率、焦耳定律 说明：不要求解反电动势的问题
第八章 恒定电流
要求 Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ
真题统计
2016·卷甲·T17 2016·卷甲·T23 2016·卷乙·T23 2015·卷Ⅰ·T23 2015·卷Ⅱ·T23 2014·卷Ⅰ·T23 2014·卷Ⅱ·T22
解析：A 点电阻 RA＝1.0×310－1 Ω＝30 Ω，B 点电阻 RB＝
6 1.5×10－1
Ω＝40
Ω，故 A 错误、B 正确．ΔR＝RB－RA＝
10 Ω，故 C、D 错误．
考向 3 伏安特性曲线在电路中的实际应用 3．(多选)(2017·宿州高三质检)额定电压均为 220 V 的白炽灯 L1 和 L2 的 U－I 特性曲线如图甲所示，现将和 L2 完全相同 的 L3 与 L1 和 L2 一起按如图乙所示电路接入 220 V 电路中， 则下列说法正确的是(ABD)
＝4I1＝4 A．
三、电功、电功率、焦耳定律 1．电功 (1)实质：电流做功的实质是__电__场__力____对电荷做正功，电势 能转化为其他形式的能的过程． (2)公式：W＝qU＝____U_I_t____，这是计算电功普遍适用的公 式．
2．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率． (2)公式：P＝Wt ＝___U__I_____，这是计算电功率普遍适用的 公式． 3．焦耳定律：电流通过电阻时产生的热量 Q＝_____I_2R__t __， 这是计算电热普遍适用的公式． 4．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P＝Qt ＝____I2_R_____．
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝UI21 C．对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝I2U－1I1 D．对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积大 小