2018年高中物理选修3-1随堂演练巩固提升第3章恒定电流实验2 描绘小灯泡的伏安特性曲线鲁科版

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2018年高中物理选修3-1课件：第3章恒定电流第1节电流精品

解析：选 D．因为金属导体中已经存在大量的自由电荷，故选项 A 错误．把导体放在匀强电场中，导体只能产生瞬间感应电流，故选项 B 错误．只是让导体一端连接电源正极时，导体两端无电压，此时不能形成电流，故选项 C 错误．只有让导体两端保持恒定的电压才能产生恒定电流，故选项 D 正确．
2．(多选)关于电流的速度，下列说法正确的是( ) A．电荷的定向移动形成电流，所以电流的传导速率等于自由电荷的定向移动的速率 B．电流的传导速率等于自由电荷的无规则热运动的速率 C．电流的传导速率等于电场的传播速率 D．电流的传导速率近似等于光速解析：选 CD．电流的传导速率等于电场的传播速率，近似等于光速 c，大于自由电荷定向移动的速率(数量级为 10－5 m/s)和自由电荷无规则热运动的速率(数量级为 105 m/s)，故 A、B 均错误，C、D 均正确．
3．电流的速度 (1)电流的速度：是电场的传播速度，它等于_3_×___1_0_8 _m/s.
(2)导体中有电流时同时存在着的三种速率
三种电场的传播速电子无规则热运动
电子定向移动的速率
速率率
的速率
数值光速_3_×__1_0_8m/s 数量级约为_1_0_5_m/s 数量级约为_1_0_－__5 m/s
金属导体中电流的方向与自由电荷的移动方向一致吗？为什么？提示：不一致，电流的方向是指正电荷定向移动的方向，而金属导体中自由电荷是电子，电子的定向移动方向与电流方向相反．
三、电流的大小和单位
1．定义：电荷定向移动时，在单位时间内通过导体任一横截面的__电__荷__量__称为电流，用符号 I 表示．
[解析] 导体中有大量的自由电荷，总是在不停地做无规则运动，没有定向运动，在一段时间内，通过导体某一横截面的电荷是双向的，数值是相等的，电荷量为零，故 A 错误．电流是一个标量，因为其运算不符合矢量运算法则，为了便于研究电流，人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，以区别于负电荷的定向移动，故 B 错误．在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位安培是基本单位，故 C 正确．对于导体，其两端电势差为零时，导体内无电场，电荷不能定向移动，故电流为零， D 正确． [答案] CD

鲁科版高中物理选修3-1：第三章《恒定电流》测试(2).docx

高中物理学习材料桑水制作恒定电流测试（时间90分钟，总分100分）一、选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分。

每题所给的选项中有的只有一个是正确的，有的有几个是正确的，将所有正确选项的序号选出，并填入括号中。

全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分）1．某电解池，如果在1s时间内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流强度是（）A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A2．一根导线，分别通以不同的电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下正确的是（）A．单位体积内自由电子数较多B．自由电子定向运动的速率较大C．自由电子的热运动速率较大D．电流的传导速度较大3．图1展示了四种导电器件的伏安特性曲线，其中满足欧姆定律的是（）4．有A．B两个电阻，它们的伏安特性曲线如图2所示，从图线可以判断（）A．电阻A的阻值大于电阻BB．电阻A的阻值小于电阻BC．电压相同时，流过电阻A的电流强度较大D．两电阻串联时，电阻A消耗的功率较小5．关于电功和电热的计算，下列说法正确的是（）A．如果是纯电阻电路，电功可用公式W = UIt计算，也可用公式W = I2Rt计算B．如果是纯电阻电路，电热可用公式W = I2Rt计算，但不能用公式W = UIt计算C．如果不是纯电阻电路，电功只能用公式W = I2Rt计算D．如果不是纯电阻电路，电热可用公式W = I2Rt计算，也可用公式W = UIt计算6．一段粗细均匀的电阻丝，横截面的直径为d，电阻是R。

把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成（）A．100R B．10000R C．R/100 D．R/100007．关于电动势，下列说法中正确的是（）A．一个电源的电动势的大小只由电源本身决定B．因电动势的单位和电势差相同，所以电动势实质上就是电势差C．一个电动势为1.5V的电池接入电路时，若有1C的电荷量通过电路，就有1.5J的化学能转变成电能D．电压表接到电源两极时，测得的就是电动势8．如图3所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2是两个定值电阻。

2018年高中物理选修3-1随堂演练巩固提升第3章恒定电流第2节电阻鲁科版

[随堂检测]1．(多选)(2018·山西怀仁县第一中学月考)下列关于电阻率的说法，正确的是( ) A ．电阻率只是一个比例常数，与任何其他因素无关 B ．电阻率反映材料导电性能的好坏，所以与材料有关 C ．电阻率与导体的温度有关D ．电阻率在国际单位制中的单位是欧姆米解析：选BCD ．电阻率反映材料导电性能的好坏，所以与材料有关，还和温度有关，故A 错误，B 、C 正确；电阻率国际单位制单位是欧姆米(Ω·m)，故D 正确．2．一根导线电阻为10 Ω，把它均匀拉长为原来的两倍长度，其电阻变为( ) A ．20 Ω B ．40 Ω C ．2.5 Ω D ．5 Ω答案：B3．(2018·河南省师范大学附属中学质检)如图所示为一块长方体铜块，使电流沿如图两个方向通过该铜块，铜块的电阻之比为( )A ．1B ．a 2c 2C ．a 2b2D ．b 2c2解析：选B ．根据电阻定律R 1＝ρL S ＝ρa bc ，R 2＝ρL S ＝ρc ab ，故可得R 1R 2＝a bc ×ab c ＝a 2c 2，B 正确．4．(多选)(2018·河北唐山一中高二月考)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，则下列说法正确的是( )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 ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积解析：选ABD ．由图象可知，通过灯泡的电流随两端电压的增大而增大，且ΔU ＞ΔI ，因电阻是指对电流的阻碍作用，故随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，否则ΔU 和ΔI 的变化倍数相等，故A 正确；由图象可知，P 点对应的电压为U 1，电流为I 2，则灯泡的电阻R ＝U 1I 2，故B 正确，C 错误；因P ＝UI ，所以图象中矩形PQOM 所围的面积为对应P 点小灯泡的实际功率，故D 正确．[课时作业]一、单项选择题1．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( ) A ．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B ．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C ．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D ．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比解析：选A ．根据电阻定律：R ＝ρlS ，可见当横截面积S 一定时，电阻R 与长度l 成正比，A 正确．2．在如图所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 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( )解析：选A ．由U ＝IR x ＝E R ·R L x ＝EL x ，其中E 、L 均为定值，故U 与x 成正比．A 项正确．3．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121 Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( )A ．大于121 ΩB ．小于121 ΩC ．等于121 ΩD ．无法判断解析：选B ．由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故白炽灯泡正常发光时的电阻大，停止发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，故选B ．4．(2018·黑龙江哈尔滨市第六中学质检)有一段长1 m 的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m ，则电阻变为( )A ．10 ΩB ．50 ΩC ．150 ΩD ．250 Ω解析：选D ．设导体原来的横截面积为S 1，长度原来为L 1，拉长后横截面积为S 2，长度为L 2，由体积V ＝SL 得，V 不变，L 与S 成反比，长度之比L 1∶L 2＝1∶5，则S 1∶S 2＝5∶1.根据电阻定律R ＝ρLS得，R 2∶R 1＝25∶1，则电阻变为250 Ω.故选D ．5.一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U 时，通过的电流为I ，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I ，导线两端所加的电压变为( )A ．U 2B ．UC ．2UD ．4U解析：选D ．导线原来的电阻为R ＝ρl S ，拉长后长度变为2l ，横截面积变为S2，所以R ′＝ρl ′S ′＝ρ2lS2＝4R .导线原来两端的电压为U ＝IR ，拉长后为U ′＝IR ′＝4IR ＝4U . 6．(2018·河北唐山一中高二月考)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∶1D ．1∶6解析：选B ．ab 段和bc 段的电势差分别为2 V 、4 V ，电流相等，根据欧姆定律得：R ab R bc＝U ab U bc ＝12. 根据电阻定律得，R ＝ρL S ，则S ＝ρL R ，则横截面积之比：S ab S bc ＝L ab L bc ×R bc R ab ＝14×21＝12.二、多项选择题7．关于公式R ＝U I 和公式R ＝ρLS ，下列说法不正确的是( )A ．两式对一切情况都适用B ．R ＝U I 仅适用于金属导体，R ＝ρLS 适用于任何导体C ．导体的电阻R 与U 成正比，与I 成反比D ．导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比，与导体的横截面积成反比解析：选ABC ．R ＝U I 和R ＝ρLS 适用于金属导体和电解液，且为纯电阻电路，不适于气体导电或半导体导电，故A 、B 错误；导体的电阻由导体本身决定，与U 、I 无关，故C 错误，D 正确．8．关于导体电阻下列说法中正确的是( )A ．由R ＝ρlS 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B ．由R ＝UI 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 ．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解析：选AD ．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 对，B 、C 错．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 对．9.温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图所示的图象中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反应半导体材料的电阻随温度的变化B ．图线2反应金属导体的电阻随温度的变化C ．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D ．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化解析：选CD ．金属导体随着温度升高，电阻率变大，从而导致电阻增大；对于半导体材料，电阻率随着温度升高而减小，从而导致电阻减小，因此由图可知，图线1表示金属导体的电阻随温度的变化，图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化．故C 、D 正确，A 、B 错误．10．如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知以下判断正确的是( )A ．导体的电阻是25 ΩB ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V解析：选ACD ．由题图知：R ＝U I ＝50.2 Ω＝25 Ω，A 对，B 错；当加10 V 电压时，I＝U 1R ＝1025A ＝0.4 A ，C 对；当加0.1 A 电流时，U 2＝I 2R ＝0.1×25 V ＝2.5 V ，D 对．三、非选择题11．如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 加上电压后，其U －I 图线如图乙所示．当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？解析：由题图乙可求得电解液的电阻为 R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω由题图甲可知电解液长为：l ＝a ＝1 m 截面积为：S ＝bc ＝0.02 m 2 结合电阻定律R ＝ρlS得ρ＝RS l ＝2 000×0.021 Ω·m ＝40 Ω·m.答案：40 Ω·m12．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 ℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．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 ℃时，铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m ，碳的电阻率为3.5×10－5 Ω·m ；在0 ℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10－3 ℃－1，碳的电阻温度系数为－5.0×10－4℃－1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m 的导体，要求其电阻在0 ℃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)．解析：设所需碳棒的长度为L 1，电阻率为ρ1，电阻恒温系数为α1；铜棒的长度为L 2，电阻率为ρ2，电阻恒温系数为α2.根据题意有ρ1＝ρ10(1＋α1t ) ρ2＝ρ20(1＋α2t )式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0 ℃时的电阻率．设碳棒的电阻为R 1，铜棒的电阻为R 2，有 R 1＝ρ1L 1S R 2＝ρ2L 2S式中S 为碳棒与铜棒的横截面积．碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为 R ＝R 1＋R 2 L 0＝L 1＋L 2 式中L 0＝1.0 m联立以上各式得：R ＝ρ10L 1S ＋ρ20L 2S ＋ρ10α1L 1＋ρ20α2L 2S t要使电阻R 不随温度t 变化，上式中t 的系数必须为零．即 ρ10 α1L 1＋ρ20α2L 2＝0 联立解得： L 1＝ρ20α2ρ20α2－ρ10α1L 0代入数据解得：L 1≈3.8×10－3 m.答案：3.8×10－3 m。

(word完整版)高中物理选修3-1恒定电流测试题及答案,推荐文档

高中物理选修3-1恒定电流测试题1.如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。

当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。

以下说法正确的是( )A. 若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B. 若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加D．若仅用更强的光照射R1 ，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变2.如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L为指示灯泡，C 为平行板电容器，G为灵敏电流计。

闭合开关S，当环境温度明显升高时，下列说法正确的是A．L变亮B．两端电压变大C．C所带的电荷量保持不变D．G中电流方向由a→b3.一个直流电动机，线圈电阻是0.5Ω，当它两端所加电压为6V时，通过电动机的电流是2A。

由此可知A．电动机消耗的电功率为10W B．电动机发热的功率为10WC．电动机输出的机械功率为10W D．电动机的工作效率为20%4.导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（）A. 横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B. 长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C. 电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D. 电流一定，电阻与导体两端的电压成反比5.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比. 在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、. 由图可知、的值分别为（）A. 、B. 、C. 、D. 、6.图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（）7.某同学设计了一个转向灯电路（如图），其中L为指示灯，、分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源. 当S置于位置1时，以下判断正确的是（）A. L的功率小于额定功率B.亮，其功率等于额定功率C. 亮，其功率等于额定功率D. 含L支路的总功率较另一支路的大8.如图所示电路，电源内阻不可忽略. 开关S闭合后，在变阻器的滑动端向下滑动的过程中（）A. 电压表与电流表的示数都减小B. 电压表与电流表的示数都增大C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大9.在右图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是（）A. 变大，变大B. 变小，变大C. 变大，变小D.变小，变小10.如图所示是一实验电路图. 在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是（）A.路端电压变小B. 电流表的示数变大C. 电源内阻消耗的功率变小D. 电路的总电阻变大11.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，为定值电阻，、为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部. 闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F. 调节、，关于F的大小判断正确的是（）A. 保持不变，缓慢增大时，F将变大B. 保持不变，缓慢增大时，F将变小C. 保持不变，缓慢增大时，F将变大D. 保持不变，缓慢增大时，F将变小12.有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源, 下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W, 且使得电源的效率大于50%的是()A. 0. 5 ΩB. 1 ΩC. 1. 5 ΩD. 2 Ω13.如图所示电路中，4个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有质量为m带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。

2018版浙江高中物理学业水平考试物理讲义：选修3-1 第二章恒定电流

考点一电源和电流1．电源和电流维持电路两端有一定的________；使闭合电路中保持持续的________．2．电流的形成自由电荷的定向移动形成电流．3．电流方向的确定规定为__________定向移动的方向．4．电流的定义式及单位(1)定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流．(2)定义式：________________.(3)单位：安培(A)，______________.(4)说明：电流是________．5．恒定电流大小、________都不随时间变化的电流．6．说明开关闭合后，电路中以光速建立电场，电子在电场力作用下定向移动．电子定向移动速率和建立电场的速率不同．1．下面关于电源和电流的叙述正确的是()A．电源的作用是使闭合电路中产生持续的电流，它是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置B．只要有电压加在物体的两端便能产生电流C．只要有大量的自由电荷便能产生电流D．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向2．如图1所示，把铜片和锌片插入番茄做成水果电池，用两根导线将铜片、锌片与电表接线柱相连，电表读数为13 μA，这里的“13 μA”是指()图1A．电路中的电流B．电路中的总电阻C．水果电池的电动势D．铜片和锌片间的电压3．“Sony”四个字母的品牌价值，近几年在电子业务上呈现弱势，但索尼过去所创造出的神话般的辉煌历史，仍然没有因为消费性电子业务低迷而失去消费者的青睐，现有一台“Sony”牌收音机，电池供电的电流是8 mA，也就是说()A．1 h电池供给1 C的电量B．1 000 s电池供给8 C的电量C．1 s电池供给8 C的电量D．1 min电池供给8 C的电量考点二电动势1．电源的作用从能量转化的角度看，电源是通过____________做功把其他形式的能转化为电势能的装置．2．电动势定义式与单位在电源内部，非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功跟被移送电荷量的比值，即E＝__________________.单位：伏特，简称伏，符号V,1 V＝1 J/C.3．电动势的物理意义反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小，在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极送到正极所做的功．4．电源内阻电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源内阻．1．如图2所示的干电池常标注有“1.5 V”的字样，表示电源的电动势为1.5 V，这说明()图2A．电路中每通过1 C的电荷，电源就把1.5 J的化学能转化为电能B．干电池在1 s时间内将1.5 J的化学能转化为电能C．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池弱D．干电池工作时，能提供的电流大小为1.5 A2．(2015·浙江7月学考·25)如图3所示是常用的干电池，不同型号的干电池虽然体积不同，但其电动势均约为()图3A．1.5 V B．2 VC．36 V D．220 V3．电源电动势的大小反映的是( )A ．电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小B ．电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C ．电动势为1.5 V 的干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V 的蓄电池强D ．以上说法均不正确考点三欧姆定律、U －I 图象及I －U 图象1．电阻(1)作用：表示导体对电流____________的大小，符号是“R ”． (2)定义式：____________________.(3)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R 越大，阻碍作用越________(填“大”或“小”)． 2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压U 成________，跟导体的电阻R 成________． (2)公式：____________.(3)适用条件：适用于________、________等纯电阻电路．对于气体导电，含有电动机、电解槽等非纯电阻电路不适用．3．导体的U －I 图象及I －U 图象(伏安特性曲线)图4(1)如图4甲、乙所示，图线a 、e 、d 、f 表示____________，b 、c 表示________________． (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a ＞R e ；在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，R d ＜R f .(3)图线b 的斜率变小，电阻变小，图线c 的斜率变大，电阻变小．注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数．根据R ＝UI ，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率倒数．1．下列判断不正确的是( )A ．由I ＝UR 知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比B ．由I ＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比C ．由R ＝UI 可知，I 一定时，导体的电阻R 与U 成正比，U 一定时，导体的电阻R 与I 成反比D ．对给定的导体，比值UI是个定值，反映了导体本身的性质2．将阻值为R 的电阻接在电压为U 的电源两端，则描述其电压U 、电阻R 及流过R 的电流I 间的关系图象中正确的是( )图53．两个电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系图线如图5所示，则两个电阻的大小之比R 1∶R 2等于( ) A ．1∶3 B ．3∶1 C ．1∶ 3D.3∶14．有四个金属导体，它们的U －I 图象如图6所示，电阻最大的导体是( )图6A ．aB ．bC ．cD ．d5．如图所示电路中，a 、b 两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器的滑片P 向d 端移动一段距离时，哪一个电路中的电流表读数会变小( )6．有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍，则以下说法中正确的是()A．甲、乙两导体中的电流相同B．乙导体中的电流是甲导体中的2倍C．甲、乙两导体两端的电压相同D．乙导体两端的电压是甲的2倍7．如图7是某导体的伏安特性曲线，下列说法正确的是()图7A．导体的电阻是1.0 ΩB．导体的电阻是0.04 ΩC．导体的电阻是25 ΩD．当通过导体的电流是0.1 A时，导体两端的电压是0.5 V考点四串联电路和并联电路1．串联电路与并联电路的规律发展提升串联电路的总电阻大于任一部分的电阻；并联电路的总电阻小于任一支路的电阻．无论串联还是并联，其中任一电阻增大时，总电阻增大；其中任一电阻减小时，总电阻减小． 2．电表的改装(1)表头在电路中相当于一个电阻，其满偏电流、满偏电压和表头内阻满足关系：U g ＝I g ·R g . (2)电压表和电流表的电路结构：(3)电压表的分压原理：U ＝U g ＋U R ，U g R g ＝U RR ＝I g ，R ＝U R I g ＝U －U g I g .(4)电流表的分流原理：I ＝I g ＋I R ，U ＝I g R g ＝I R R ，R ＝I g R g I R ＝I g R gI －I g.1．将一个阻值为几千欧的电阻R 1和一个阻值为千分之几欧的电阻R 2串联起来，同时把另一个阻值为几千欧的电阻R 3和另一个阻值为千分之几欧的电阻R 4并联起来，则总电阻分别是( )A ．很接近R 1而略大于R 1；很接近R 4而略小于R 4B ．很接近R 1而略小于R 1；很接近R 4而略大于R 4C ．很接近R 2而略大于R 2；很接近R 3而略小于R 3D ．很接近R 2而略小于R 2；很接近R 3而略大于R 3图82．如图8所示，三个完全相同的电阻阻值R 1＝R 2＝R 3，接在电路中，则它们两端的电压之比为( ) A ．1∶1∶1B ．1∶2∶2C．1∶4∶4 D．2∶1∶13．两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图9所示，以下说法正确的是()图9A．R1＞R2B．R1＝R2C．R1和R2串联后的总电阻的I－U图线应在区域ⅢD．R1和R2并联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅱ4．三个电阻的阻值之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，若将这三个电阻并联，则通过它们的电流之比为I1∶I2∶I3为()A．1∶2∶5 B．5∶2∶1C．10∶5∶2 D．1∶1∶15．如图10所示电路中，电压保持不变，当开关S断开时，电流表A的示数为0.6 A，当S 闭合时，电流表的示数为0.9 A，则两电阻阻值之比R1∶R2为()图10A．1∶2 B．2∶1C．2∶3 D．3∶26．把表头G改装成大量程电流表时，下列说法正确的是()A．改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B．改装成电流表后，表头G本身允许加的电压增大了C．改装后，表头G自身的电阻减小了D．改装后使用时，表头G本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了7．电流表的内阻是R g＝200 Ω，满刻度电流值是I g＝500 μA，现欲把此电流表改装成量程为1 V的电压表，正确的方法是()A．应串联一个0.1 Ω的电阻B．应并联一个0.1 Ω的电阻C．应串联一个1 800 Ω的电阻D．应并联一个1 800 Ω的电阻8．已知某一表头G ，内阻R g ＝30 Ω，满偏电流I g ＝5 mA ，要将它改装为量程为0～3 A 的电流表，所做的操作是( ) A ．串联一个570 Ω的电阻 B ．并联一个570 Ω的电阻 C ．串联一个0.05 Ω的电阻 D ．并联一个0.05 Ω的电阻考点五焦耳定律1．对电流做功的理解电流做功实现了______能向其他形式能的转化．电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量． 2．电功和电功率(1)电功的定义及公式：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功．W ＝qU ＝________. (2)电功率的定义及公式：单位时间内电流所做的功．P ＝Wt ＝________.3．焦耳定律、热功率(1)焦耳定律的内容及公式：电流通过导体产生的热量跟电流的________成正比，跟导体的________及通电________成正比，Q ＝________.(2)热功率的定义及公式：单位时间内电流通过导体时产生的热量．P 热＝Qt ＝________.发展提升P ＝UI 、P 热＝I 2R 、P ＝U 2R的区别、联系和适用范围．(1)一切电路中计算电功率均可使用P ＝UI ，计算热功率均可使用P 热＝I 2R .(2)在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即UI ＝I 2R ，可得U ＝IR ，故P ＝P 热＝UI ＝I 2R ＝U 2R.(3)在非纯电阻电路中，电功率大于热功率，即UI ＞I 2R ，可得U ＞IR ，故P ＝UI ≠I 2R ≠U 2R，P 热＝I 2R ≠UI ≠U 2R.1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是( ) A ．电功率越大，说明电流做功越快，则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 2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI ＞I 2RD ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路2．(2016·温州龙湾中学期中)图中已标明四种灯泡的规格，其中额定功率最大的灯泡是( )3．(2015·浙江10月学考)如图11所示是我国10兆瓦(1兆瓦＝106 W)光伏发电站，投入使用后每年可减少排放近万吨二氧化碳．已知该地区每年能正常发电的时间约为1 200 h ，则该电站年发电量约为( )图11A ．1.2×106 kW·hB ．1.2×107 kW·hC ．1.2×109 kW·hD ．1.2×1010 kW·h4．如图12所示，直流电动机线圈的电阻为R ，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U ，通过电动机的电流为I ，则下列说法不正确的是( )图12A ．电动机内部的发热功率为I 2RB ．电动机的机械功率为IUC ．电动机的总功率为IUD ．电动机的械功率为IU －I 2R5．要使电热器在单位时间内产生的热量减少一半，可以( ) A ．R 不变，使通过电热丝的I 减小一半 B ．U 不变，使电热丝的R 增大一倍 C ．R 不变，使电热丝两端的U 减小一半 D ．U 不变，使电热丝的R 增大为原来的2倍6．(2016·浙江10月学考)如图13为一种服务型机器人，其额定功率为48 W ，额定工作电压为24 V ．机器人的锂电池容量为20 A·h ，则机器人( )图13A．额定工作电流为20 AB．充满电后最长工作时间为2 hC．电池充满电后总电荷量为7.2×104 CD．以额定电流工作时每秒消耗的能量为20 J7．(2015·宁波模拟)QQ是一款流行的互联网即时通讯工具，新版本QQ推出了“在线时长”新功能，用户通过积累在线时长可以获得更高等级、享受更多服务，许多网友为追求虚拟的等级而纯粹地开机在线，造成大量的电能浪费．如图14所示是某网友QQ界面的电脑屏幕抓拍图，假定QQ用户使用的台式电脑功率约为200 W，请你估算他升到下一级还要消耗多少电能()图14A．0.2 kW·h B．2 kW·hC．20 kW·h D．200 kW·h8．(2016·浙江省台州六校高二期末联考)某一优质国产电风扇的铭牌如图15所示，风扇正常工作时，该风扇的工作电流是()图15A．0.23 A B．0.5 AC．0.4 A D．4.4 A考点六导体的电阻1．电流表、电压表测电阻两种方法的比较(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 跟它的长度l 成________，与它的横截面积S 成________，导体电阻还与构成它的材料有关． (2)表达式：____________.(3)电阻率ρ：反映导体的导电性能，是导体材料本身的________．(4)说明：金属导体的电阻率随温度的升高而增大，半导体的电阻率随温度的升高而减小，有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响．1．(2015·湖州质检)下列叙述正确的是( ) A ．长度、横截面积都相同的导体，电阻一定相同 B ．电阻率只是一个比例常数，没有单位C ．将长为l 的导线从中间分开，其中长为l 2的导线电阻和电阻率均为原来的12D ．将长为l 的导线拉长为2l ，则电阻变为原来的4倍2．用电流表和电压表测量电阻的电路如图16所示，其中R x 为待测电阻．下列说法正确的是( )图16A．通过电流表的电流小于通过R x的电流B．通过电流表的电流大于通过R x的电流C．电压表两端的电压小于R x两端的电压D．电压表两端的电压大于R x两端的电压3．(2016·8月温州选考模拟)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17所示电路的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()图17A．R1＜R2B．R1＞R2C．U1＞U2D．U1＝U24．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()5．如图18所示，某同学用伏安法测电阻，分别采用了甲、乙两种电路测量，关于误差分析正确的是()图18A．若选择甲图，测量值偏大B．若选择乙图，测量值偏大C．若被测电阻R x与电流表接近，选择乙图误差较小D．若被测电阻R x与电压表接近，选择甲图误差较小6．(2015～2016浙江金华十校高二第一学期调研)先后按图19中甲、乙所示电路测同一未知电阻阻值R x ，已知两电路的路端电压相等且恒定不变，若按图甲所示电路测得电压表示数为6 V ，电流表示数为2 mA ，电压表、电流表的连接会对电路产生影响．那么按图乙所示电路测得的结果应有( )图19A ．电压表示数为6 V ，电流表示数为2 mAB ．电压表示数为6 V ，电流表示数小于2 mAC ．电压表示数小于6 V ，电流表示数小于2 mAD ．电压表示数小于6 V ，电流表示数大于2 mA考点七闭合电路的欧姆定律1．路端电压U 外和内电压U 内之和与电源电动势E 的关系 ______________. 2．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成________，跟内、外电阻之和成________． (2)公式：①________________(只适用于纯电阻电路) ②______________(适用于所有电路) 3．路端电压与负载R (外电路电阻)的关系(1)当外电阻R 增大时，I 减小，内电压减小，路端电压U 增大．当外电路断开时，I ＝0，U ＝E .(2)当外电阻R 减小时，I 增大，内电压增大，路端电压U 减小．当电源两端短路时，外电阻R ＝0，I ＝Er，U ＝0.(3)路端电压也可以表示为U ＝IR ＝ER R ＋r＝E1＋r R ，也可以得到路端电压随外电阻增大而增大的结论．1．(2015·杭州重点中学期中)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．某电池板不接负载时的电压是600 mV ，短路电流是30 mA.则以下结论错误的是( )A ．这块电池板的内阻是2 ΩB ．这块电池板的内阻是20 ΩC ．这块电池板的电动势为600 mVD ．太阳能电池是把太阳能转化为电能2．(2015～2016嘉兴市高二第一学期期末)第二届世界互联网大会于2015年12月16日至18日在桐乡乌镇举行，为迎接大会召开，桐乡市对部分道路亮化工程进行了改造，如图20所示是乌镇某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则该电池板的内阻约为( )图20A ．7.58 ΩB ．6.03 ΩC ．6.23 ΩD ．7.35 Ω3．(2016·宁波效实中学期中)如图21所示，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等，电池的内阻不计，开关S 接通后流过R 2的电流是S 接通前的( )图21A.12B.23C.13D.144．在如图22所示的U －I 图象中，直线I 为某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U －I 图象，用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路，由图象可知( )图22A ．R 的阻值为23ΩB ．电源电动势为3 V ，内阻为0.5 ΩC ．电源的输出功率为3.0 WD ．电阻R 消耗的功率为1.5 W5．(2015·浙江9月学考测试·10)某电源电动势为E ，内阻为r .根据路端电压与电流的关系式U ＝E －Ir ，作出U 与I 的函数图象如图23所示．下列说法正确的是( )图23A ．图线斜率的绝对值表示内阻的大小B ．电源短路的状态对应于图中的P 点C ．电动势越大，P 点位置越接近坐标原点D ．外电路断开的状态对应于图中的Q 点6．(2015～2016余杭、萧山、新登、昌化四校高二第二学期期中)在如图24所示的电路中，当滑动变阻器滑片P 向下移动时，则( )图24A ．A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变亮 B ．A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗 C ．A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗D ．A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮考点八多用电表的原理1．认识指针式电表的面板，知道它能测量的电学量如图25所示，可以用来测：交流(直流)电流；交流(直流)电压；电阻阻值等．图252．了解欧姆表与电压表、电流表刻度盘的区别如图26所示，电流表、电压表刻度盘的0刻度线在________端，刻度均匀，而欧姆表刻度盘的0刻度线在________端，左端无限大，刻度不均匀，________密________疏．(填“左”或“右”)图263．多用电表电阻挡测电阻的原理多用电表电阻挡测电阻的原理图如图27所示，G 是内阻为R g 、满偏电流为I g 的电流表，R 是可变电阻，也叫调零电阻，电池的电动势为E ，内阻为r .图27(1)当红黑表笔相接触时，相当于被测电阻R x ＝0，调节R 的值，使电流表的指针达到满偏I g ＝E R ＋R g ＋r，所以电流表的满刻度处被定为电阻的______处． (2)当红黑表笔不接触时，相当于被测电阻R x ＝∞，电流表指针指零，所以电流表零刻度处是电阻刻度的“________”位置．(3)当红黑表笔间接入某一电阻R x 时，通过电流表的电流I ＝ER g ＋r ＋R ＋R x ，可见R x 与I 有着一一对应关系．如果在刻度盘上标出与I 对应的R x 值，就可以从刻度盘上直接读出待测电阻R x的值．4．欧姆表的内阻与中值电阻的关系由I＝ER内＋R x可得，当R x＝R内时，________________，指针半偏，通常把此时的R x的值(即表盘中央的标度)称为中值电阻．1．以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是()2．多用电表的下半部分如图28甲所示，标有“2.2 V0.25 A”字样的小灯泡已接入电路，当多用电表的两表笔分别与小灯泡两端的接线柱a、b相接(如图乙所示)，下列说法合理的是()图28A．若选择开关拨到“Ω”挡的×1处，可测量小灯泡的电阻B．若选择开关拨到“V～”挡的2.5处，可测量小灯泡两端的电压C．若选择开关拨到“V”挡的2.5处，可测量小灯泡两端的电压D．若选择开关拨到“mA”挡的250处，可测量小灯泡中的电流3．(湖州中学2015～2016学年期中考试)如图29为某次测量某电学量时多用电表表盘某一部分的示意图，若测量的是某电阻，且选择开关置于“×10”挡，则该电阻阻值为________Ω；若测量的是电压，且选择开关置于直流(DC)5 V挡，则该电压大小为________V；若测量的是电流，且选择开关置于直流(DC)2.5 mA挡，则该电流的大小为________mA.图294．若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为________Ω.待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为________Ω.5．(2015·浙江9月学考测试·15)某实验小组在“练习使用多用电表”实验中：(1)用多用电表测量某一电学元件，多用电表的选择开关旋至如图30所示的位置．操作正确，表盘指针如图31所示，则该电学元件的阻值为________Ω.图30图31(2)该电学元件可能是()A．一个阻值未知的电阻B．“220 V15 W”的白炽灯C．“220 V100 W”的白炽灯考点九实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线1．实验原理和实验电路图(1)实验原理：如图32所示，测多组小灯泡的U、I值，并绘出I－U图象；由图线的斜率反映电流与电压的关系．(2)实验电路图．图322．选择实验器材，连接实物图(1)实验器材：如图33所示，小灯泡“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．(2)连接实物图．图333．设计实验数据记录表4.电压表、电流表读数均读到小数点以后两位．5．测量并记录多组U、I的数据移动滑动变阻器触头位置，测出10组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中．6．用I－U图象处理实验数据并分析变化规律(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴，建立直角坐标系．(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点．(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．1．为了测绘小灯泡的伏安特性曲线，下列实物连线正确的是()2．某同学用如图34所示的电路测绘“2.2 V0.25 A”小灯泡的伏安特性曲线，应选择的电源与电流表量程分别是()图34A．一节干电池、0.6 AB．一节干电池、3 AC．两节干电池、0.6 AD．两节干电池、3 A3．如图35所示，进行“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，在甲、乙两电路中，最好选用乙电路进行实验，理由是()图35A．能够使小灯泡两端的电压从零开始增大B．能够控制电路的电流和电压C．能够使通过小灯泡的电流更大D．能够使小灯泡两端的电压更高4．(2016·浙江10月学考)做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，要求采用分压电路，电流表外接．小王的连接如图36甲所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的①、②两根连线有一处错误，错误连线是________(填“①”或“②”)；图中标示的③、④和⑤三根连线有一处错误，错误连线是________(填“③”“④”或“⑤”)．小王正确连线后，闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片C移到________处(填“A”或“B”)．闭合开关S，此时电压表读数为________V．缓慢移动滑片C至某一位置时，电流表指针如图乙所示，电流表的示数为________A.甲乙图365．(2016·浙江4月学考)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5 V，电流为0.3 A.图37(1)部分连线的实物连接图如图37甲所示，请补全实物连接图；(2)某次实验中，当电流表的示数为0.18 A，电压表的指针如图乙所示，则电压为______V，此时小灯泡的功率是______W.6．(2015～2016余杭、萧山、新登、昌化四校高二第二学期期中)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材及代号如下：A．小灯泡L(3 V,5 Ω)B．滑动变阻器R(0～10 Ω，额定电流1.5 A)C．电压表V1(量程：0～3 V，R V＝5 kΩ)D．电压表V2(量程：0～15 V，R V＝10 kΩ)E．电流表A1(量程：0～0.6 A，R A＝0.5 Ω)F．电流表A2(量程：0～3 A，R A＝0.1 Ω)G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干．实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压．(1)为了减少误差，实验中应选电压表________，电流表________．(填器材代号)(2)该同学按图38所示连接，两电表都有示数，但电压表示数无法调节到零，检查后发现有一处未连接正确，请在图上补上缺少的一条导线．图38(3)某同学实验后作出的I －U 图象如图39所示，请分析该图象形成的原因是_____________．图39考点十实验：探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系1．探究导体电阻与其影响因素的关系(1)如图40所示，a 、b 、c 、d 是四条不同的金属丝．在长度、横截面积、材料三个因素方面，b 、c 、d 与a 相比，分别只有一个因素不同：b 与a 长度不同；c 与a 横截面积不同；d 与a 材料不同．图40(2)根据串联电路特点，每条金属丝两端电压与它们的电阻成正比，因此用电压表分别测出a 、b 、c 、d 两端电压，就能知道它们的电阻之比．(3)分别比较a 与b 、a 与c 、a 与d ，得出长度、横截面积、材料三个因素与电阻的关系． 2．测金属的电阻率 (1)实验原理：用刻度尺测出一段金属丝的长度L ，用绕线法和刻度尺测出金属丝的直径d ，用伏安法测金属丝的电阻R ，利用公式R ＝ρL S ，得ρ＝SR L ＝πd 2R 4L .(2)实验器材：被测金属丝、毫米刻度尺(米尺)、螺旋测微器、电流表、电压表、电源、开关、导线若干、滑动变阻器． (3)实验步骤： ①测金属丝的直径如图41所示，取一段紧密绕制的被测金属丝，用刻度尺测出它的宽度，除以圈数，便是金属丝的直径．图41②按如图42所示的电路图连接好实验电路．图42③用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度L ，反复测量3次，求出其平均值． ④把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，断开开关S ，求出金属丝电阻R 的平均值．⑤将测得的R 、L 、d 值，代入电阻率计算公式ρ＝SR L ＝πd 2R 4L 中，计算出金属丝的电阻率．⑥拆去实验线路，整理好实验器材． (4)注意事项：①被测金属丝的电阻较小，为了减小实验的系统误差，必须采用电流表外接法． ②金属丝的有效长度是指金属丝接入电路的两端点之间的长度，测量时应将金属丝拉直． ③开关闭合前滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置．④通过金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，造成其电阻率在实验过程中增大．1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由ρ＝πd 2U4IL 可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )A ．金属丝直径d 的测量B ．电压U 的测量C ．电流I 的测量D ．金属丝长度L 的测量。

2018学年第一学期高二物理选修3-1第二章《恒定电流》检测试卷含答案

《恒定电流》章末检测试卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，共40分，1～6题为单选题，每小题4分，7～10题为多选题，全都选对的得4分，有选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1．两个小灯泡，分别标有“1 A 4 W ”和“2 A 1 W ”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为( )A ．2∶1B ．16∶1C ．4∶1D ．1∶16答案 B解析由P ＝I 2R 知：R ＝P I 2，所以R 1∶R 2＝41∶14＝16∶1. 2．有两个用同种材料制成的电阻丝A 、B ，已知两电阻丝的直径之比为D A D B ＝12，允许通过的最大电流分别为I A ＝2 A 、I B ＝6 A ．现取两段等长的电阻丝A 、B 并联接入电路，则允许通过的电流的最大值为( )A ．10.0 AB ．8.0 AC ．6.0 AD ．7.5 A答案 D解析因A 、B 两段电阻丝等长，由R ＝ρl S ＝ρl π⎝⎛⎭⎫D 22，知R A R B ＝4.当R A 、R B 并联时，令I A ＝2 A ，则由I A R A ＝I B R B 得I B ＝8 A>6 A ，故I A 不能取2 A ；令I B ＝6 A ，则由I A R A ＝I B R B 得I A ＝1.5 A< 2 A ．故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I ＝I A ＋I B ＝(1.5＋6)A ＝7.5 A ，D 正确．3．如图1所示，A 灯与B 灯电阻相同，当滑动变阻器R 的滑片向下滑动时，两灯的亮度变化情况是( )图1 A ．A 灯变亮，B 灯变亮B ．A 灯变暗，B 灯变亮C ．A 灯变暗，B 灯变暗D ．A 灯变亮，B 灯变暗答案 C 解析当滑动变阻器的滑片向下滑动时，其接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知，电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，干路电流I 增大，内电压增大，路端电压U 减小，A 灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流I ′＝I －I A 增大，R 1两端电压U 1＝I ′R 1增大，故R 与B 灯的并联支路电压U B ＝U －U 1减小，B 灯变暗，C 正确．4.在如图2所示的电路中，开关S 闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，理想电压表和理想电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障( )图2A ．R 1短路B ．R 2短路C ．R 3短路D ．R 1断路答案 A解析若R 1短路，则外部电路的电阻只有R 3，故总电阻减小，总电流变大，电流表的示数变大，电压表的示数变大，A 对；若R 2短路，电流表的示数为零，故B 错；若R 3短路，电压表的示数为零，故C 错；若R 1断路，电流表的示数为零，D 错．5.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R 1、R 2的电压与电流的关系图如图3所示．用此电源和电阻R 1、R 2组成电路．R 1、R 2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是( )图3A ．将R 1、R 2串联后接到电源两端B ．将R 1、R 2并联后接到电源两端C ．将R 1单独接到电源两端D ．将R 2单独接到电源两端答案 C 解析由题图可知，R 1＝0.5 Ω，R 2＝1 Ω，电源内阻r ＝0.5 Ω，电源的输出功率随外电阻的变化而变化，当R 外＝r 时，电源的输出功率最大，因而R 1单独接到电源两端时，电源输出功率最大，故C 正确．6．如图4所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两个电路中，甲电路两端的电压为8 V ，乙电路两端的电压为14 V ．调节变阻器R 1和R 2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P 1和P 2.则下列关系中正确的是( )图4A ．P 1＞P 2B ．P 1＜P 2C ．P 1＝P 2D ．无法确定答案 A 解析设灯泡的额定电流为I 0，额定电压为U 0，则P 1＝(8－U 0)·2I 0＝16I 0－2U 0I 0， P 2＝(14－2U 0)·I 0＝14I 0－2U 0I 0，所以P 1＞P 2，故选项A 正确．7．把标有“220 V,100 W ”的A 灯和“220 V,200 W ”的B 灯串联起来，接在电压恒为220 V 的电源两端，不计导线电阻及灯泡电阻随温度的变化，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 ＝1∶2C ．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Q A ∶Q B ＝2∶1答案 AD解析由P 额＝U 2额R可知两灯的电阻之比R A ∶R B ＝2∶1，两灯串联，故通过两灯的电流相等，由U ＝IR 可知，两灯的实际电压之比U A ∶U B ＝2∶1，由P ＝I 2R 可知，两灯实际消耗的功率之比为2∶1；由Q ＝I 2Rt 可知，在相同时间内，两灯实际发热之比为2∶1，故A 、D 正确，B 、C 错误．8.如图5所示的电路中，电源电动势为12 V ，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S ，下列说法正确的有( )图5 A ．路端电压为10 VB ．电源的总功率为10 WC ．a 、b 间电压的大小为5 VD ．a 、b 间用导线连接后，电路的总电流为1 A答案 AC解析外电路的总电阻R ＝20×2020＋20 Ω＝10 Ω，总电流I ＝E R ＋r＝1 A ，则路端电压U ＝IR ＝10 V ，A 正确;电源的总功率P 总＝EI ＝12 W ，B 错误;a 、b 间电压大小为|U ab |＝0.5×15 V －0.5×5 V＝5 V ，C 项正确；a 、b 间用导线连接后，外电路的总电阻为R ′＝2×5×155＋15Ω＝7.5 Ω，电路中的总电流I ＝E R ′＋r≈1.26 A ，D 项错误． 9．如图6所示，电源的电动势E ＝2 V ，内阻r ＝2 Ω，两个定值电阻均为8 Ω，平行板电容器的电容C ＝3×10－6 F ，则( )图6A ．开关断开时两极板间的电压为43V B ．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6 CC ．开关接通时两极板间的电压为43V D ．开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6 C答案 CD 解析电容器两极板间的电压等于R 2两端的电压，开关S 断开时，电路中的总电流为I ＝E R 2＋r ＝28＋2A ＝0.2 A ，电容器的两极板间的电压为U ＝IR 2＝0.2×8 V ＝1.6 V ，此时电容器所带电荷量为Q ＝CU ＝3×10－6×1.6 C ＝4.8×10－6 C ，故选项A 、B 错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I ′＝E R 外＋r ＝24＋2A ＝13 A ，电容器的两极板间的电压U ′＝I ′R 外＝13×4 V ＝43V ，此时电容器所带的电荷量Q ′＝CU ′＝3×10－6×43C ＝4×10－6 C ，故选项C 、D 正确． 10.如图7所示电路中，开关S 1、S 2、S 3、S 4均闭合，在平行板电容器C 的极板间悬浮着一带电油滴P .下列说法正确的是( )图7A．若只断开S1，则P将静止B．若只断开S2，则P将向上做加速直线运动C．若只断开S3，则P将静止D．若只断开S4，则P将向下做加速直线运动答案AB解析只断开S1时，电容器两端的电压不变，P仍静止，A正确；断开S2前，电容器两端的电压等于电源的外电压，断开S2后，电容器的电压等于电源的电动势，电压变大，P所受电场力变大，P将加速向上运动，B正确；只断开S3时，电容器将放电，电压变为零，P 加速向下运动，C错误；只断开S4，电容器电压不变，P静止不动，D错误．二、实验题(本题共2小题，共14分)11．(6分)(1)某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，获得的金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图8所示，则它们的值分别是________ mm，_______ A，_______ V.图8(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5 V，内阻很小．则图9中________(填电路图下方的字母)电路为本次实验应当采用的最佳电路．用此电路测得的金属丝电阻R x比真实值________(选填“大”或“小”)．图9(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值R A＝2.0 Ω，那么准确测量金属丝电阻R x的最佳电路应是图9中的________电路．若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻R x＝________(用题中各物理量符号表示)．答案(1)0.9980.42 2.26(2)A小(3)B UI－R A解析(2)由于金属丝电阻一般不太大，应采用电流表外接法．干电池不宜在长时间、大功率状况下使用，应采用限流电路，所以本次实验应采用的最佳电路为图A.用此电路测得的金属丝电阻R x实质是金属丝与电压表并联后的等效电阻值，比真实值小．(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值R A ＝2.0 Ω，那么准确测量金属丝电阻R x 的最佳电路应是题图中的B 电路．若此时测得电流为I 、电压为U ，则金属丝电阻R x ＝U I－R A . 12．(8分)某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V ，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V ，内阻3 kΩ)；电流表(量程0.5 A ，内阻0.5 Ω)；固定电阻R 0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R (阻值0～9.0 Ω)；电源E (电动势5 V ，内阻不计)；开关S ；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图10(a)所示．图10由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E 0(电动势4 V ，内阻1.0 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S ，在R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为______ W ．(结果保留两位小数)答案 (1)见解析图 (2)增大增大 (3)0.39解析 (1)电压表量程为3 V ，要求能够实现在0～3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程，题目中要求小灯泡两端电压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻R L ＝U I ＝3.80.32 Ω＝11.875 Ω，因R L R A ＜R V R L，故电流表用外接法，实验电路原理图如图所示．(2)由IU 图象知，图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大，根据电阻定律R ＝ρl S知，灯丝的电阻率增大． (3)当滑动变阻器的阻值最大为9.0 Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E 0＝U ＋I (R ＋r )得U ＝－10I ＋4，作出图线①如图所示．由交点坐标可得U1＝1.78 V，I1＝221 mA，P1＝U1I1≈0.39 W.三、计算题(本题共4小题，共46分)13．(10分)如图11所示，M为一线圈电阻R M＝0.4 Ω的电动机，R＝24 Ω，电源电动势E ＝40 V．当S断开时，理想电流表的示数I1＝1.6 A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2＝4.0 A．求：图11(1)电源内阻r；(2)开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机消耗的总功率．答案(1)1 Ω(2)2.5 A90 W解析(1)S断开时，电源与定值电阻构成串联回路，E＝I1(R＋r)，电源内阻r＝EI1－R＝1 Ω.(2)S闭合后，定值电阻与电动机构成并联电路，电流表测干路电流，路端电压U＝E－I2r＝36 V通过定值电阻的电流I2′＝UR＝1.5 A，通过电动机的电流I2″＝I2－I2′＝2.5 A电动机消耗的总功率即电动机的电功率，P＝UI2″＝90 W.14．(12分)如图12所示的电路中，电源的电动势E＝12 V，内阻未知，R1＝8 Ω，R2＝1.5 Ω，L为规格“3 V 3 W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求：图12(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；(2)电源的内阻；(3)开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．答案(1)1 A 3 Ω(2)1 Ω(3)0.48 W解析(1)灯泡的额定电流I0＝P0U0＝33A＝1 A灯丝电阻R L＝U02P0＝323Ω＝3 Ω(2)断开S 时，灯L 正常发光，即I 1＝I 0，根据闭合电路欧姆定律E ＝I 0(R 1＋R L ＋r )得r ＝E I 0－(R 1＋R L )＝[121－(8＋3)] Ω＝1 Ω (3)闭合S 时，设外电路总电阻为R 外R 外＝R L ·R 2R L ＋R 2＋R 1＝9 Ω 干路电流为I 总＝E R 外＋r＝1.2 A 灯泡两端的电压U L ＝I 总·R L ·R 2R L ＋R 2＝1.2 V 灯泡实际消耗的功率P ＝U L 2R L＝0.48 W. 15．(12分)如图13所示，电流表示数I ＝0.75 A ，电压表示数为U ＝2 V ，某一电阻烧断后，电流表读数变为I ′＝0.8 A ，电压表示数为U ′＝3.2 V ，已知R 3＝4 Ω，不计电压表和电流表对电路的影响．问：图13(1)发生故障的电阻是哪个？写出判断依据，它的阻值为多少？(2)电源的电动势和内阻分别为多少？答案 (1)见解析 (2)4 V 1 Ω解析 (1)因某电阻烧断后，电流表、电压表示数均增大，若R 2断路，电流表无读数，若R 3断路，则电压表无示数，可断定发生故障的电阻是R 1.R 1烧断后，电压表的读数为R 2两端的电压，则得：R 2＝U ′I ′＝3.20.8Ω＝4 Ω R 1烧断前，R 3两端电压U 3＝IR 2－U ＝0.75×4 V －2 V ＝1 V通过R 3的电流为I 3＝U 3R 3＝14A ＝0.25 A 电阻R 1的阻值为R 1＝U I 3＝20.25Ω＝8 Ω. (2)R 1烧断前，外电阻为R 外＝(R 1＋R 3)R 2R 1＋R 2＋R 3＝(8＋4)×48＋4＋4Ω＝3 Ω 总电流为I 0＝I ＋I 3＝0.75 A ＋0.25 A ＝1 A由闭合电路欧姆定律得：E ＝I 0(R 外＋r )，即E ＝1×(3＋r )当R 1烧断后，E ＝I ′(R 2＋r )得E ＝0.8×(4＋r )联立解得：r＝1 Ω，E＝4 V16．(12分)如图14甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：图14(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值．答案(1)20 V20 Ω(2)5 Ω(3)300 Ω解析(1)由闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，结合题图乙可知U A＝E－I A r，U B＝E－I B r，代入数据，联立解得E＝20 V，r＝20 Ω.(2)当P滑到R3的右端时，R1被短路，电路参数对应题图乙中的B点，即U2＝4 V、I2＝0.8 A，得R2＝U2I2＝5 Ω.(3)当P滑到R3的左端时，由题图乙知此时U外＝16 V，I总＝0.2 A，所以R外＝U外I总＝80 Ω.因为R外＝R1R3R1＋R3＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为R3＝300 Ω.。

高中鲁科版物理选修3-1练习：第三章+恒定电流+第3节随堂演练巩固提升+Word版含答案

[随堂检测]1．(2018·宁夏育才中学期末)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是( ) 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 2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI ＞I 2RD ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路解析：选A ．电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关，A 错误；公式W ＝UIt 是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律I ＝U R ，可以推到出W ＝I 2Rt ，W ＝U 2R t ，所以W ＝I 2Rt ，W ＝U 2R t 只能适用于纯电阻电路，B 正确；在不是纯电阻的电路中，UI 表示的是总功率的大小，而I 2R 只是电路中发热功率，还有对外做功的功率的大小，所以UI ＞I 2R ，所以C 正确；焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路中的焦耳热量的计算，D 正确．2．(2018·广西陆川中学高二月考)额定电压、额定功率相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下工作了相同时间，比较它们产生的热量，结果是( )A ．电风扇最多B ．电烙铁最多C ．日光灯最多D ．一样多解析：选B ．电风扇，电烙铁和日光灯额定电压、额定功率相同，相同时间内消耗的电能相等，而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能，日光灯消耗的电能大部分转化为光能，电烙铁消耗的电能全部转化为内能，所以产生的热量电烙铁最多．故选B ．3.如图所示，一直流电动机与阻值R ＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V ，内阻r ＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U ＝10 V ，已知电动机线圈的电阻R M ＝1 Ω，则下列说法中错误的是( )A ．通过电动机的电流为10 AB ．电动机的输入功率为20 WC ．电动机的热功率为4 WD ．电动机的输出功率为16 W 答案：A4．如图所示，两个不同的电烙铁，其中甲的规格的“220 V ，800 W ”，乙的规格为“220 V ，1 600 W ”．则当两电烙铁分别接通，其通过的电流分别为I 1＝0.4 A ，I 2＝0.2 A 时，分别工作t 1＝10 s ，t 2＝20 s 后释放的热能为多少？解析：由P ＝U 2R 得R ＝U 2P ，故R 甲＝48 400800 Ω＝60.5 ΩR 乙＝48 4001 600 Ω＝30.25 Ω，由焦耳定律Q ＝I 2Rt 得Q 甲＝I 21R 甲t 1＝(0.4)2×60.5×10 J ＝96.8 J ， Q 乙＝I 22R 乙t 2＝(0.2)2×30.25×20 J ＝24.2 J.答案：96.8 J 24.2 J[课时作业]一、单项选择题1．(2018·甘肃天水一中高二月考)下列家用电器在工作时，主要利用电流热效应的是( )A ．电熨斗B ．电冰箱C ．吸尘器D ．电风扇解析：选A ．电熨斗是利用了电流的热效应来产生热量的，故A 正确．电冰箱利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应．故B 错误．吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，选项C 错误．电风扇主要是把电能转化为机械能，是利用了电流的磁效应，故D 错误．2．下列说法正确的是( )A ．家庭生活中，常说的“1度”电，指的是电功率的单位B ．功率是1千瓦的空调正常工作一个小时所消耗的电功是1度C ．1度等于1 000焦耳D ．1度等于3.6×106瓦解析：选B ．“度”是电功的单位，1 度＝1 kW ·h ＝1 000 W ×3 600 s ＝3.6×106 J ，故A 、C 、D 错误．功率为1 千瓦的空调正常工作1个小时消耗的电功为W ＝Pt ＝1 kW ·h ＝1度，故B 正确．3．电功率的计算公式P ＝U 2R 中，U 是加在用电器上的电压，R 是用电器的电阻，此式可用于( )A ．计算电冰箱的功率B ．计算电风扇的功率C ．计算电烙铁的功率D ．计算洗衣机的功率解析：选C ．公式P ＝U 2R 是根据功率公式和欧姆定律推导出来的，只能用在纯电阻电路中，故C 正确，A 、B 、D 错误．4．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω 10 W ”和“20 Ω 40 W ”，则它们的额定电流之比为( )A ．5∶5B ．10∶20C ．5∶10D ．1∶2 000解析：选C ．由公式P ＝I 2R 得：I ＝PR，所以I 1∶I 2＝5∶10. 5．如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W ”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )A ．电解槽消耗的电功率为120 WB ．电解槽的发热功率为60 WC ．电解槽消耗的电功率为60 WD ．电路消耗的总功率为60 W解析：选C ．灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压，且干路电流I ＝I灯＝60 W110 V，则电解槽消耗的功率P ＝P 灯＝60 W ，C 对，A 错；电解槽的发热功率P 热＝I 2R ≈1.3 W ，B 错；整个电路消耗的功率P 总＝220 V ×60 W110 V＝120 W ，D 错．6．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C ，消耗的电能为0.9J．为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A．3 V，1.8 J B．3 V，3.6 JC．6 V，1.8 J D．6 V，3.6 J答案：D二、多项选择题7．一台电动机，线圈电阻为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是()A．电动机消耗的电能为UItB．电动机消耗的电能为I2RtC．电动机线圈产生的热量为I2RtD．电动机线圈产生的热量为U2t/R答案：AC8．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内()A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的功率解析：选ABD．电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻，对于电炉有：U＝IR，放热Q ＝I2Rt，消耗功率P＝I2R，对于电动机有：U>IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.9．如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机的绕组的电阻R2＝10 Ω.当开关打开时，电流表的示数是0.5 A，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＝1.5 A B．I＜1.5 AC．P＝15 W D．P＜15 W解析：选BD．电路两端的电压为：U＝I1R1＝0.5 A×20 Ω＝10 V．电动机是非纯电阻用电器，UI2＞I22R2，所以I2＜U＝1 A．电流表的示数I＝I1＋I2＜1.5 A，A错误、B正确．电R2路总功率为P＝U(I1＋I2)＜15 W，C错误、D正确．10．(2018·河北石家庄市期末联考)表格中是一辆电动自行车的部分技术指标，参考表中数据判断以下说法正确的是( )B ．电动机每秒钟消耗的电能为180 JC ．电动机的内电阻为6 ΩD ．电动机的内电阻为1 Ω解析：选AD ．电动机每秒消耗的电能W ＝UIt ＝36 V ×6 A ×1 s ＝216 J ，则自行车每秒消耗的电能是216 J ，故A 正确，B 错误；电动机的热功率P Q ＝P －P 出＝UI －P 出＝36 V ×6 A －180 W ＝36 W ，P Q ＝I 2r ，则电动机内阻r ＝1 Ω，故C 错误，D 正确．三、非选择题11．(1)一只规格为“220 V 2 000 W ”的电炉，求正常工作时的电阻． (2)若电网电压为200 V ，求电炉的实际功率．(3)在220 V 电压下，如果平均每天使用电炉2 h ，求此电炉一个月要消耗多少度电？(一个月＝30天)解析：(1)设电炉电阻为R ，由P ＝U 2R 得R ＝U 2P ＝22022 000Ω＝24.2 Ω.(2)当电压为U ′＝200 V 时，电炉的实际功率为 P ′＝U ′2R ≈200224.2W ≈1 653 W.(3)在220 V 的电压下，一个月消耗电能 W ＝Pt ＝2×30×2 kW ·h ＝120 kW ·h ＝120度．答案：(1)24.2 Ω (2)1 653 W (3)120度12．(2018·河南南阳一中高二月考)直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用．如图所示，一直流电动机M 和电灯L 并联之后接在直流电源上，电动机内阻r ′＝0.5 Ω，电灯灯丝电阻R ＝9 Ω，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω.开关S 闭合，电动机正常工作时，电压表读数为 9 V ．求：(1)流过电源的电流． (2)流过电动机的电流． (3)电动机对外输出的机械功率．解析：(1)电源的输出电压：U ＝E －Ir ，则有I ＝E －Ur代入解得：I ＝3 A ． (2)对灯泡：I 灯＝UR 灯＝1 A电动机与灯泡并联，则电动机的电流 I 电＝I －I 灯＝3 A －1 A ＝2 A ．(3)根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率 P 出＝UI 电－I 2电r ′ 代入解得，P 出＝16 W. 答案：(1)3 A (2)2 A (3)16 W情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字 9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你 10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

人教版物理选修3-1《恒定电流》全章复习与测试卷(含答案)

闭合电路的欧姆定律复习课一、简要知识点： 1、电源、电源电动势； 1、闭合电路的欧姆定律； 2、闭合电路欧姆定律的应用； 3、电池组； 4、电阻的测量。

二、基本知识点：（一）、电源、电源电动势： 1、电源的概念：（1）电源是把其它形式的能转化为电能的一种装置。

（2）电源供电原理：在电源内部非静电力做功，其它形式的能转化为电能，在电源的外部电路，电场力做功，电能转化为其它形式的能。

2、电源的电动势：（1）电源电动势大小等于没有接入电路时两极之间的电压，（电源电动势的大小可用内阻极大的伏特表粗略测出）（2）电动势的符号：E ，国际单位是伏特（符号为V ）；是一个标量，但有方向，在电源内部由负极指向正极。

（3）电动势的物理意义：表征电源把其它形式的能转化为电能的本领，电动势是由电源本身的性质决定的，电动势在数值上等于在把其它形式的能转化为电能的时，1C 电量所具有的电能的数值。

3、内电压和外电压：（1）闭合电路的组成：内电路：电源内部的电路其电阻称为内电阻，内电阻所降落的电压称为内电压；（2）外电路：电源外部的电路，其两端电压称为外电压或路端电压。

（3）内、外电压的关系：E = U + U' 。

（4）注意：在电路闭合时U < E ；（二）、闭合电路的欧姆定律： 1、闭合电路的欧姆定律的内容：（1）闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。

公式：I =rR E；（2）从闭合电路欧姆定律中，还可导出电路功率的表达式： EI = U I + U'I = I 2R + I 2r 。

（3）、定律的适用条件：外电路为纯电阻电路。

2、闭合电路欧姆定律的应用：路端电压变化的讨论：（1）当R 增大时，I 减小，U'=I r 减小，U 增大；当R 时，I = 0 ，U =E （最大）；R 0 时，I =rE，U = 0 ；（2）当R 减小时，U 减小，当3、闭合电路欧姆定律的应用（二）应用闭合电路的欧姆定律分析电路中有关电压、电流、电功率的方法；（1）分析电路中的电压、电流、电阻时，一般先由闭合电路欧姆定律确定电路的总电流、路端电压，再结合部分电路的欧姆定律分析各部分电路的参数。

2017-2018学年高二物理选修3-1习题：第2章恒定电流

第二章专题1．(2017·陕西省延安市实验中学校际联盟高二上学期期末)在“测定金属丝电阻率”的实验中，需要测出其长度L、直径d和电阻R。

导学号74700780(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为__0.697____mm。

(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值__偏小____。

(选填“偏大”或“偏小”)(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙，则电压表的读数为__2.60____V，电流表的读数为__0.52____A。

解析：(1)由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为19.7×0.01mm ＝0.197mm，螺旋测微器示数为0.5mm＋0.197mm＝0.697mm。

(2)由图示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值。

(3)由图丙所示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为2.60V；由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.52A。

2．(2017·海南省文昌中学高二上学期期末)某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水。

导学号74700513①某同学用如图1所示的游标卡尺的__A____(选填“A”、“B”或“C”)部位去测玻璃管的内径，测出的读数如图2，则玻璃管的内径d为__2.150____cm。

②该同学用多用电表的电阻挡测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图所示，则该同学接着需要做的实验步骤是：①换选__×1k____(填“×10”或“×1k”)挡；②__欧姆调零____。

③该组同学按图4连好电路后，调节滑动变阻器的滑片，从最右端向左端移动的整个过程中，发现电压表有示数但几乎不变，不可能的原因是__B____。

2018年海南省人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流综合强化练习含答案

2018年海南省人教版高中物理选修3-1第二章综合强化练习含答案一、单选题1.关于电流的说法中正确的是( )A.根据I ＝q /t ，可知I 与q 成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向，电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 2.如图所示，用多用电表测量直流电压U 和测电阻R ，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则( )A.前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表B.前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表C.前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表D.前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表3.示波管中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为( )A.9.6×10－6 AB.3×10－13AC.4.8×10－6 AD.3×10－6A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是( ) A.甲、乙两导体的电流相同B.乙导体的电流是甲导体的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等 5.关于电源的电动势，下面正确叙述的是( )A ．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B ．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C ．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D ．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大6.导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )A.横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B.长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C.电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D.电流一定，电阻与导体两端的电压成反比7.如图所示，电路两端的电压U 保持不变，电阻R 1、R 2、R 3消耗的电功率一样大，则电阻之比R 1∶R 2∶R3是( )A ．1∶1∶1B ．4∶1∶1C ．1∶4∶4D ．1∶2∶28.一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过导体截面的电荷量q 与通电时间t 的图象如图所示.此图线的斜率(即tan θ)等于( )A.UB.RC.U RD.R U9.如图所示为四只电阻的伏安特性曲线，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是I 1、I 2、I 3、I 4，则其大小顺序为( )A.I 2>I 4>I 3>I 1B.I 4>I 3>I 2>I 1C.I 1＝I 2＝I 3＝I 4D.I 1>I 2>I 3>I 410.下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是( )A.导线内部的电场就是电源所形成的电场B.在静电平衡时，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部的电场不是稳定的C.因为导体处于电源的电场中，所以导体内部的场强处处为零D.导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的二、多选题11.关于电动势，下列说法中正确的是( )A.在电源内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内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多D.电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多 12.在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A ．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B ．当外电路断开时，路端电压等于零C ．当外电路短路时，电路中的电流无穷大D ．当外电阻增大时，路端电压也增大13.如图所示，a 、b 、c 、d 是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P 向接线柱c 移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是( )A.a 和bB.a 和cC.b 和cD.b 和d14.关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2R ；③P ＝U 2R ；④P ＝Wt，下列叙述正确的是( )A.公式①④适用于任何电路的电功率的计算B.公式②适用于任何电路的电热功率的计算C.公式①②③适用于任何电路电功率的计算D.以上均不正确15.关于电源的作用，下列说法正确的是( )A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放电能C.电源的作用就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来三、填空题16.有一个量程为0.5 A 的电流表，与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A 的电流，电流表的示数为0.4 A ，若将该电流表的量程扩大为5 A ，则应________联一个阻值为________ Ω的电阻． 17.如图所示是把量程为3 mA 的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E ＝1.5 V ，改装后，原来电流表3 mA 刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA 刻度处应标为________，1 mA 刻度处应标为________.四、实验题18.用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图所示连接电路，实验时先闭合S1，从电压表中读得U1＝2 V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R＝24 Ω时，U2＝1 V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________.19.用如图所示电路，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R0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________.五、计算题20.如图10所示的电路中，电路消耗的总功率为40 W，电阻R1为4 Ω，R2为6 Ω，电源内阻r为0.6 Ω，电源的效率为94%，求：(1)a、b两点间的电压；(2)电源的电动势．21.相距40 km的A、B两地架设两条输电线，电阻共为800 Ω.如果在A、B间的某处发生短路，如图所示.这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA.求发生短路点相距A有多远.六、简答题22.由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组，对一电阻供电.电路中的电流为2 A，在10 s内电源做功为180 J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？答案解析一、单选题1.答案 D解析依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，显然选项A是错误的.虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B也是错误的.电流是标量，故选项C也不对.2.答案 B解析图中所示是多用电表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确.3.答案 C4.答案 B5.答案 C解析接在电源两极间的电压表测得的电压为路端电压而不是电源电动势．同一电源接入不同的电路中电动势不会发生变化，所以A、B均错误．在闭合电路中，当外电阻增大时I总减小，据U＝E－Ir有路端电压变大，但电动势不变，故D错误．6.答案 A解析根据电阻定律：R＝ρlS，可见当横截面积S一定时，电阻R与长度l成正比，A正确.7.答案 C解析因P1＝P2＝P3，又R2与R3并联，U2＝U3且P＝U2R，故R2＝R3，I2＝I3＝12I1，即I1∶I2∶I3＝2∶1∶1，根据P＝I2R得R1∶R2∶R3＝1I21∶1I22∶1I23＝1∶4∶4.8.答案 C解析在q—t图上斜率表示电流I＝qt，而由欧姆定律知I＝UR，故选项C正确.9.答案 D解析由I—U图象可知，R1<R2<R3<R4，四只电阻并联时，U1＝U2＝U3＝U4，由I＝UR得I1>I2>I3>I4.10.答案 D解析导线内部的电场是电源和导线堆积电荷所形成的两部分电场的矢量和，稳定后不同于静电平衡(内部场强处处为零)，而是场强大小恒定，方向与导线切线一致，是一种动态的平衡，故A、B、C错.二、多选题11.答案AC解析电源是将其他形式的能转化为电能的装置，在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能就增加，因此选项A正确.电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，电动势在数值上等于移送单位正电荷做的功，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.点评电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，在数值上等于把单位正电荷从电源负极移送到正极时，非静电力所做的功.12.答案AD13.答案CD解析向c移动，电流减小则电阻增大，可以接b和c或b和d，本质相同.14.答案AB解析P＝UI、P＝Wt适用于任何电路的电功率的计算，而P＝I2R、P＝U2R只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故A正确，C错误.P＝I2R适用于任何电路的热功率的计算，P＝UI、P＝U2R只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B正确.15.答案BC解析电源的作用是能直接释放电能，就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，选项B、C正确.三、填空题16.答案并0.056解析电流表内阻R g＝(0.6－0.4)×10.4Ω＝0.5 Ω，当接5 A量程时，I g′＝0.5 A，分流I R＝(5－0.5) A＝4.5 A，所以分流电阻R＝U g′/I R＝I g′R gI R＝0.5×0.54.5Ω≈0.056 Ω.点评(1)小量程的电流表(表头)的三个参量：内阻R g、满偏电流I g、满偏电压U g，它们的关系是U g＝I g R g.(2)电压表和电流表的改装：当把电流表G改装成量程为U的电压表时，应当串联一个电阻R，该电阻起分压作用，与三个参数间的关系为：U＝I g(R g＋R)；当把电流表G改装成量程为I的电流表(也叫安培表)时，应当并联一个电阻，该电阻起分流作用，与三个参数间的关系为：I＝I g＋I g R g R.17.答案250 Ω 1 000 Ω解析因为R内＝EI g＝1.5 V3 mA＝500 Ω，I1＝ER内＋R x1，2 mA＝1.5 V500 Ω＋R x1，所以R x1＝250 Ω.因为I2＝ER内＋R x2，1 mA＝1.5 V500 Ω＋R x2，所以R x2＝1 000 Ω.四、实验题18.答案 2 V 24 Ω解析由题意可知，电压表内阻为高阻值，则在先闭合S1时，U1＝E＝2 V；当再闭合S2且R＝24Ω，U2＝1 V时，I＝U2R＝124A，由闭合电路电压关系有U内＝E－U2＝1 V.则r＝U内I＝24 Ω.19.答案(1)3 0.6 1 0～10 (2)电压表的分流解析(1)一节干电池的电动势为1.5 V，所以电压表量程选择3 V即可，一节干电池的允许电流在0.6 A以下，因此电流表量程选择0.6 A即可.R0起保护作用使电路中的电流在0.6 A以下，若选用定值电阻10 Ω，估算最大电流为I max＝ER0＋r<ER0＝310A＝0.3 A则电流表指针指在半刻度以下，测量误差太大，因此定值电阻应选用1 Ω.若选用滑动变阻器0～100 Ω的，则使用范围太小，不方便操作，因此选用滑动变阻器0～10 Ω即可.(2)电流表应测量通过电源的电流，但由于电压表的分流作用，电流表实际测量的电流值比通过电源的电流小，所以引起该实验误差的主要原因是电压表的分流.五、计算题20.答案 4.8 V 20 V解析电源内部的热功率P内＝I2r又P内＝P总(1－η)所以I＝P总(1－η)r＝2 A由于R1、R2并联，所以U ab＝I R1R2R1＋R2＝4.8 V由P总＝IE，可得E＝P总I＝20 V.21.答案12.5 km解析A、B间距离l＝40 km，导线总长2l，总电阻R＝800 Ω. 设A与短路处距离x，导线总长2x，总电阻R x.由欧姆定律：R x＝UI＝1040×10－3Ω＝250 Ω由电阻公式：R＝ρ2lS，R x＝ρ2xS，得：x＝R xRl＝250800×40 km＝12.5 km.即短路处距A端12.5 km.六、简答题22.答案9 V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和解析由E＝Wq及q＝It得E＝WIt＝1802×10V＝9 V＝1.5×6 V故可得出，串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和.。

高中物理选修3-1电学实验专题

高中物理选修3-1电学实验专题第二章恒定电流（电学实验）本章主要研究内容：1、恒定电流——电流电动势闭合电路的欧姆定律电功率2、电学实验常用仪器介绍3、实验一测定金属的电阻率4、实验二描述小电珠的伏安特性曲线5、实验三测定电源的电动势和内阻6、实验四练使用多用电表7、实验五电表内阻的测量8、实验六传感器的简单使用一、恒定电流1.电源1)、电源的作用：提供持续的电压2)、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压3)、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。

2.电流强度：I＝q单位时间内通过导体横截面积的电荷量｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的t电量(C），t:时间(s）｝（1）电荷的定向移动形成电流。

2）电流有方向，但它是标量。

划定：导体内正电荷定向挪动的偏向为电流偏向。

3）金属导体中电流的计算式：I=nqSvn为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率。

3.电动势和内阻4.闭合电路欧姆定律：I＝E或E＝Ir+ IR（纯电阻电路）；r RE＝U内U外E＝U外I r；（普通适用）I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.部分电路欧姆定律：I＝3.电阻定律：R＝ρUI:导体电流强度(A)，U:导体两头电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝RL2｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m)｝S5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:工夫(s)，P:电功率(W)｝26.焦耳定律：Q＝IRt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路和非纯电阻电路8.电源总动率P总IE；电源输出功率P出IU；电源效率η＝P出P总I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)。

U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联：串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)10.伏安法测电阻1）、电压表和电流表的接法2）、滑动变阻器的两种接法：注：（1)单位换算：1A＝10mA＝10μA；1kV＝10V＝10mV；1MΩ＝10kΩ＝10Ω2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。

高中鲁科版物理选修3-1练习：第三章+恒定电流+实验2 随堂演练巩固提升+Word版含答案.doc

1．关于小灯泡的灯丝电阻变化的说法正确的是()A．由于电压的不断变化，电阻就一定发生了变化B．由于灯丝的电阻率随温度升高而增大，导致灯丝的电阻变化C．当灯丝两端的电压较小时，电阻较大D．由于测量的电路不合理，导致灯丝电阻不恒定解析：选B．灯丝是金属材料做成的，金属材料的电阻率随温度的升高而增大，所以灯泡的伏安特性曲线不是直线．2．为了测绘小灯泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，误差小些，为此，下列电路合适的是()解析：选D．灯泡电阻比较小，电流表应该外接，电压范围尽可能大一些，滑动变阻器采用分压接法，故选D．3．为探究小灯泡L的伏安特性，连接好如图所示的电路后闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表的读数得到多组数据并描绘出U－I图线，则下列各图正确的是()解析：选C．小灯泡的灯丝是金属电阻丝，其电阻是非线性的，会随温度的升高而变大．开始时电压较低没有发光，灯丝的温度较低，其电阻变化不明显，所以U－I图象接近直线．但随着电压的不断增大，灯泡发光，温度变化很大，因而其电阻值也变化很大，所以其U－I 图象为曲线，故选项C正确．4．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按如图所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，闭合开关．(1)若电压表的示数为2 V，电流表的示数为零，小电珠不亮，则断路的导线为________．(2)若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A，小电珠亮，则断路的导线为________．解析：滑动变阻器为分压式接法，电流表为外接法．(1)小电珠不亮，且电流表示数为零，说明测量电路有断路，但电压表有读数，表明电压表的正、负接线柱与电源的正、负极是连接的．故可判定断路的导线是d.(2)小电珠发亮，说明测量电路的回路是正确的．而电压表无示数，可判定断路的导线为h.答案：(1)d(2)h5．以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤：A．闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数(I，U)，移动滑动变阻器的滑动触头位置，每移动一次记下一组(I，U)值，共测出12组左右的数据B．将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路．电流表外接，滑动变阻器采用分压式，如图所示C．调节触头位置，使闭合开关前触头处于滑动变阻器的最左端D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线(1)以上各步骤中存在错误或不妥之处的是________，应如何改正________________.(2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来________________________________．答案：(1)ACD A步骤：测量不同电压U下的电流I时，应先预设各组数据中的电压U或电流I值，而不是随意测，随意测时会使描点疏密不均匀，画图线时易出现较大误差，甚至无法画出I－U图线．C步骤：闭合开关前应使小灯泡两端电压为零，即触头应置于滑动变阻器最右端．D步骤：应将各点用平滑的曲线连接起来(2)BCAD6．(2016·高考天津卷)某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)电源E(E＝6 V，内阻不计)(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．(2)该同学描绘出的I－U图象应是下图中的___________.解析：(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1.给出的元件电压表V1量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，因此需要将电压表V1串联一个1 kΩ的定值电阻R5，改装成最大量程为4 V的电压表.给出的元件电流表A1量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2量程又太大，因此需要将电流表A1并联一个10 Ω的定值电阻R4，改装成最大量程为400 mA的电流表.(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的I－U图象应是B．答案：(1)如图所示(2)B经典语录1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。

物理选修3-1单元测试：第3章恒定电流含解析精品

《恒定电流》测评(时间:90分钟,总分:100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列说法中正确的是A.只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下定向移动形成的C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了答案：B 解析：电流是由于自由电荷在电场作用下的定向移动形成的，并不是电子移动就能形成电流；电流的传导速率和导体内自由电子的定向移动速率是两个不同的概念；分子的热运动无时无刻不在进行着，自由电子定向移动时，只是热运动没有表现出来.2.关于电流和电阻，下列说法中正确的是A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B.金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大C.由R=U/I 可知，I 一定时，导体的电阻R 与U 成正比，U 一定时，R 与I 成反比D.对给定的导体，比值U/I 是个定值，反映导体本身的一种性质答案：D 解析：电流可以是正电荷定向移动形成，也可以是负电荷定向移动形成，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反.电荷的热运动是无规则的，不能形成电流.电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，由导体本身决定，与是否通电无关.3.关于材料的电阻率，下列说法正确的是A.把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的1/3B.材料的电阻率随温度的升高而增大C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大答案：C 解析：电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，金属材料的电阻率随温度升高而增大，而半导体材料则相反，合金的电阻率比纯金属的电阻率大，电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为物体的电阻才是反映对电流阻碍作用的大小，而电阻还跟导体的长度、横截面积有关.4.下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间的函数关系的是____________图象.答案：C 解析：此图象描述P 随U 2变化的规律，由功率表达式,知P=R U 2，U 越大，电阻越大，图象上对应点与原点连线的斜率越小.5.如图所示，有四盏电灯连接在电路中，L 1和L 2都标有“220 V 100 W”字样，L 3和L 4都标有“220 V 40 W”字样，把电路接通后，最暗的是A.L 1B.L 2C.L 3D.L 4答案：C 解析：由题意可判断，R 1=R 2＜R 3=R 4，且R 4＞R 1＞R 2,3.由串联电路的功率分配可知，P 4＞P 1＞(P 2+P 3)，而P 2与P 3的大小,由并联电路的功率分配可知P 2＞P 3，故四盏电灯消耗的实际功率的大小关系为P 4＞P 1＞P 2＞P 3.6.为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应采取下列哪些措施A.保持电阻不变，使电流减半B.保持电阻不变，使电压减半C.保持电炉两端电压不变，使其电阻减半D.使电压和电阻均减半答案：D 解析：电炉是纯电阻电器，电功率可表示为P=UI=RU 2=I 2R 电阻一定时，使电流减半，由P=I 2R,知电功率减为原来的1/4，可见A 错；同理，使电压减半，由P=RU 2,知电功率也为原来的1/4，故B 错. 当电压不变，电阻减半时，由P=RU 2,知电功率变为原来的2倍，可见C 错. 由P=RU 2,知当U 和R 各减半时，电功率变为原来的1/2，可见D 正确. 7.1 kW·h 电能可以做很多事.请估算1 kW·h 的电能全部用来托起一位普通高中生，使他提升的高度最接近A.2 mB.20 mC.700 mD.7 000 m答案：D 解析：因为1 kW·h=3.6×106 J ，这些能全部用来托起这名中学生，即电能全部转化为学生的重力势能即mgh=3.6×106 J.中学生重力大概在500 N 左右，所以高度h 接近7 000 m.8.将一块内阻为600 Ω，满偏电流为50 μA 的电流表G 改装成量程为0.6 A 的电流表，应该A.串联一个7.2×106 Ω的电阻B.并联一个7.2×106 Ω的电阻C.串联一个0.05 Ω的电阻D.并联一个0.05 Ω的电阻答案：D 解析：将电流表改装成大量程电流表，应在电流表G 两端并联电阻.因为U g =I g R g =0.03 V ，所以R=U g /(I-I g )=0.05 Ω.二、填空题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.把答案填在题中横线上)9.如图所示，电源电压U=15 V 不变，电阻R 1=2 Ω、R 2=3 Ω、R 3=6 Ω，则当a 、b 间接一只理想电流表时，电流表的读数为_____________A.当a 、b 间接一只理想的电压表时，电压表的读数为______________V .答案：1.25 9 解析：当a、b间接电流表时，电路为R2与R3并联后再与R1串联，电流表的读数为通过R3的电流，R2与R3的并联值R2,3=63633232+⨯=+RRRR=2 ΩU2,3=3223,213,2+=URRR×15=7.5 VI3=65.733,2=RU=1.25 A当a、b间接电压表时，电路为R1与R2串联，电压表读数为R2两端的电压(R3两端没有电压).U2=323212+=+URRR×15=9 V.10.如图所示，电阻R1=2 Ω，R2=4 Ω，R3=6 Ω.电容C=5 μF.电源电压U=6 V不变，当电键S 断开时电路达稳定状态后电容器的带电荷量为___________C，电源对电路提供的功率为___________W；当电键S闭合时电路达稳定状态后电容器的带电荷量为___________C，电源对电路提供的功率为___________W.答案：1×10-5 6 2×10-512 解析：电容器在直流电路中，当电路达稳定状态时，相当于一个断路元件.S断开时，C通过R3接在R1两端，C两端的电压为R1两端的电压：U1=211RRR+U=422+×6=2 V，电容器带电量：Q1=CU1=5×10-6×2=1×10-5 C下板带正电，电源提供的功率：P1=212RRU+=4262+=6 WS闭合时，C并接在R2两端，电容器带电量：Q2=CU2=C×212RRR+=5×10-6×424⨯×6=2×10-5 C上板带正电，电源提供的功率：P2=212RRU++32RU=6+662=12 W.11.有两段导体，它们的伏安特性曲线分别为右图中的1、2所示，则两段导体的电阻之比R1∶R2=___________；当两段导体中的电流相等时，它们的电压之比U1∶U2=___________；当两段导体两端的电压相等时，通过它们的电流强度之比I1∶I2=___________.答案：3∶1 3∶1 1∶3 解析：在UI 图线上，电阻等于图线斜率的倒数，R 1=331051010--⨯⨯=∆∆I U =2 Ω， R 2=321015101033=⨯⨯--Ω， R 1∶R 2=3∶1，由欧姆定律得，电流相等时：U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶1；电压相等时：I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3.三、论证与计算(本大题共4小题，共计42分，解答时要有必须的解析过程)12.(10分)如图所示，黑盒有四个接线柱，内有4只阻值均为6 Ω的电阻，每只电阻都直接与接线柱相连.测得R ab =6 Ω,R ac =R ad =10 Ω.R bc =R bd =R cd =4 Ω,试画出黑盒内的电路.解析：由于最小电阻是R bc =R bd =R cd =4 Ω，只有2只6Ω串联后再与1只6 Ω并联才能出现4 Ω,因此bc 、cd 、db 间应各接1只电阻.再与ab 间接1只电阻，结论正合适.答案：如下图13.(10分)在示波器的示波管中，当电子枪射出的电流达5.6 μA 时，电子枪每秒内发射的电子数为多少？电流的方向如何？(已知电子带负电，电荷量e=1.6×10-19C)解析：在时间t 内电子枪发射出的电荷量：Q=Ne=It ，所以N=196106.11106.5--⨯⨯⨯==e It e Q =3.5×1013(个). 由于电子带负电，因此电流方向与电子的运动方向相反.答案：3.5×1013个；方向与电子运动方向相反.14.(10分)一条粗细均匀的导线长1 200 m ，在其两端加上恒定的电压时，测得通过它的电流为0.5 A,如剪去一段后，在剩余部分的两端加同样的恒定电压时，通过它的电流为0.6 A.问剪去的导线长度为多少？解析：由于电压恒定，根据欧姆定律可以算出原导线与剩余部分导线的电阻比，再根据电阻定律算出原导线与剩余导线的长度之比，这样就可以求出剪去的导线的长度.设原导线长为L ，电阻为R ，剩余部分的长度为L′,电阻为R′，根据欧姆定律,得U=IR=I′R′56''==I I R R 根据电阻定律,得R=ρSL ；R′=ρS L '. 56''==L L R R . 由上式可得L′=65L=1 000 m ，由此可知剪去的长度为L x =L-L′=200 m. 答案：200 m.15.(12分)如图所示，灯L 上标有200 W 字样，电动机M 上标有2 000 W 字样，当在A 、B 两端加上220 V 电压时，灯和电动机均正常工作，求：电灯正常工作时的电阻.解析：因为电灯是纯电阻用电器，所以电灯正常工作时的功率可表示为P=UI=RU 2=I 2R,灯正常工作时P=200 W ，根据P=I 2R 知，只要求出灯正常工作时的电流，即可求出电灯正常工作时的电阻.对AB 间的所有用电器，利用P=UI 可求得电路中的电流强度.整个A 、B 间用电器正常工作的总功率为P AB =P L +P M =2 200 W ，A 、B 两端的电压：U=220 V.根据P=UI,得电路中的电流强度：I=P AB /U AB =10 A对灯L 由P=I 2R,得灯正常工作时的电阻：R L =P L /I 2=2 Ω,即灯正常工作时的电阻为2 Ω.答案：2 Ω.。

2018版高中物理选修3-1学案：第三章恒定电流 3-1 电

第1讲电流[目标定位] 1.知道持续电流产生的条件，并能进行微观解释.2.了解电流速度(传导速度)、自由电子热运动的平均速度和电子漂移速度(即电子定向移动速度).3.理解电流的定义，知道电流的单位、方向的确定，会用公式q ＝It 分析相关问题．一、电流的形成1．形成电流的条件：(1)自由电荷；(2)电压． 2．形成持续电流的条件：导体两端有持续电压．二、电流的速度1．电流的速度：等于电场的传播速度，它等于3.0×118m/s.2．自由电子的运动速率：常温下，金属内的自由电子以118_m/s 的平均速率在无规则的运动．3．电子定向移动的速率：数量级大约是10－5m/s ，被形象的称为“电子漂移”．想一想导线内自由电子的定向移动速率等于电流的传导速率吗？为什么？答案不等于，事实上电子定向移动的速率是很慢的，而且跟导体材料有关，只是导体中自由电子的定向移动是产生电流的原因．电流的速率可以认为等于光速．三、电流的方向1．电流的方向：正电荷的定向移动的方向规定为电流的方向；2．在电源外部的电路中电流的方向：从电源正极流向负极；在电源内部的电路中电流的方向：从电源负极流向正极．想一想金属导体中电流的方向与自由电荷的移动方向一致吗？为什么？答案不一致，电流的方向是指正电荷定向移动的方向，而金属导体中自由电荷是电子，电子的定向移动方向与电流方向相反．四、电流的大小和单位1．定义：在单位时间内通过导体任一横截面的电荷量称为电流． 2．定义式：I ＝q t.3．单位：国际单位：安培，符号A；常用单位：mA、μA换算关系为1A＝118mA＝118μA. 4．直流电：方向不随时间改变的电流叫做直流电．恒定电流：方向和强弱都不随时间改变的电流叫做恒定电流．想一想电流是有大小和方向的物理量，电流是矢量吗？答案不是．电流的计算不满足平行四边形定则.一、电流形成条件及三种速率的理解1．电流的形成条件(1)回路中存在自由电荷①金属导体的自由电荷是电子．②电解液中的自由电荷是正、负离子．(2)导体两端有电压：电场对电荷有力的作用，例如两个导体间存在电势差，当用一导线连接时，导线中的自由电子会在电场力的作用下运动，形成电流．(3)导体两端有持续电压是导体中形成持续电流的条件．导体两端有了持续电压，导体中的自由电子就会在电场力的持续作用下形成持续不断的电流．2．电路中三种速率的比较(1)电子热运动的速率：构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为118m/s.(2)电子定向移动的速率：电子定向移动的速率很小，数量级为10－5m/s.自由电子在很大的无规则热运动的速率上又叠加上了一个很小的定向移动的速率．(3)电流传导速率：等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动而形成了电流．例1在导体中有电流通过时，下列说法正确的是()①电子定向移动速率很小②电子定向移动速率即是电场传导速率③电子定向移动速率是电子热运动速率④在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动A．①③B．②C．③D．①④答案 D解析电子定向移动的速率很小，数量级为10－5m/s，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了很小的定向移动的速率．故①、④正确．电场的传导速率为光速c＝3×118 m/s，无规则热运动速率的数量级为118m/s.故②、③错误，故选D.借题发挥电荷定向移动的速率很小，当电路闭合后，并不是电荷瞬间从电源运动到用电器，而是瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷同时定向移动形成电流．二、电流的表达式1．电流虽然有方向但是标量．2．I ＝qt 是电流的定义式，电流与电量无正比关系，电流与时间也无反比关系．3．在应用I ＝qt计算时注意：要分清形成电流的自由电荷的种类．对金属来讲，是自由电子的定向移动，电量q 为通过横截面的自由电子的电量．对电解液来讲，是正、负离子同时向相反方向定向移动，电量q 为正、负离子电荷量绝对值之和．例2 在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图1所示．如果测得2s 内分别有1.0×1018个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M ，则溶液中电流的方向如何？电流多大？图1答案由A 指向B 0.16A解析水溶液中导电的是自由移动的正、负离子，它们在电场的作用下向相反方向定向移动．电学中规定，电流的方向为正电荷定向移动的方向，所以溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，即由A 指向B . 每个离子的电荷量是e ＝1.60×10－19C ．该水溶液导电时负离子由B 向A 运动，负离子的定向移动可以等效看做是正离子反方向的定向移动．所以，一定时间内通过横截面M 的电荷量应该是正、负两种离子电荷量的绝对值之和． I ＝q t ＝|q 1|＋|q 2|t ＝1.0×1018×1.6×10－19＋1.0×1018×1.6×10－192A＝0.16A.借题发挥电流的定义式I ＝qt 中，q 是时间t 内通过某一截面的电荷量，而不是单位截面积内的电荷量．三、电流强度的微观表达式1．建立模型：如图2所示，导体长为l ，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q.图22．理论推导：AD导体中的自由电荷总数：N＝nlS.总电荷量Q＝Nq＝nlSq.所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：t＝lv.根据公式q＝It可得：导体AD中的电流：I＝Qt＝nlSqlv＝nqS v.3．结论：从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关．例3一段粗细均匀的金属导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电子数为n，金属导体内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I，以下说法中正确的有()A．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝IneSC．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD．自由电子定向移动的速率为v＝Ine 答案 B解析I＝ne v S，所以v＝IneSv为自由电子定向移动的速率.电流形成条件及三种速率的理解1．关于电流，以下说法正确的是()A．通过截面的电荷量多少就是电流的大小B．电流的方向就是电荷定向移动的方向C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D．导体两端没有电压就不能形成电流答案 D解析根据电流的概念，电流是单位时间内通过截面的电荷量，知A项错．规定正电荷定向移动的方向为电流方向，知B 项错．自由电荷持续的定向移动才会形成电流，知C 错、D 对．2．在导体中有电流通过时，下列说法正确的是( ) A ．电子定向移动速率很小B ．电子定向移动速率即是电场传导速率C ．电子定向移动速率是电子热运动速率D ．在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动答案 AD解析电子定向移动的速率很小，数量级为10－5m /s ，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了速率很小的定向移动．故A 、D 正确．电场的传导速率为光速c ＝3×118 m/s ，无规则热运动速率的数量级为118m/s.故B 、C 错．公式I ＝qt的理解与应用3．电路中有一电阻，通过电阻的电流为5A ，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为( ) A ．1500个B ．9.375×1019个C ．9.375×1021个D ．9.375×1020个答案 C解析 q ＝It ，n ＝q e ＝Ite＝9.375×1021个．电流强度的微观表达4．如图3所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷，每单位长度上电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )图3A ．q vB.q vC ．q v SD.q v S答案 A解析 t s 内棒通过的长度l ＝v t ，总电荷量Q ＝ql ＝q v t . 由I ＝Q t ＝q v tt ＝q v ，故选项A 正确．。

2018年高中物理(鲁科版)选修3-1随堂演练巩固提升：第3章恒定电流实验1 测定金属的电阻率 Word版含答案

1．(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中正确的是()A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变解析：选BD．实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法．故B、D操作正确．2. (多选)如图所示为测量未知电阻R x的部分电路，当开关S分别接a和b点时，电流表示数相对变化显著，为了减小误差，则()A．电流表应采用外接法B．电流表应采用内接法C．开关S接在b点时的测量值更准确D．开关S接在a点时的测量值更准确答案：BC3．用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 kΩ)测量电阻R的阻值．分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中，进行多次测量．按照图甲所示电路某次的测量情况：电流表的示数是4.60 mA，电压表的示数是2.50 V；按照图乙所示电路某次的测量情况：电流表的示数是5.00 mA，电压表的示数是2.30 V．比较这两次测量结果，正确的说法是()A．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 ΩB．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 ΩC．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 ΩD．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω答案：D4．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R 1的阻值置于最______处(选填“大”或“小”)；将S 2拨向接点1，闭合S 1，调节R 1，使电流表示数为I 0；②将电阻箱R 2的阻值调至最________(选填“大”或“小”)，S 2拨向接点2；保持R 1不变，调节R 2，使电流表示数仍为I 0，此时R 2阻值为1 280 Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为______ Ω.解析：(1)游标卡尺的精度为0.1 mm ，所以L ＝(50＋1×0.1) mm ＝5.01 cm ，螺旋测微器的读数为d ＝(5＋31.6×0.01) mm ＝5.316 mm.(2)①将滑动变阻器R 1的阻值调至最大，是为了保护电流表和电源；②将电阻箱R 2的阻值调至最大，也是为了保护电流表和电源．(3)由等效替代法测量电阻的原理可知R x ＝R 2＝1 280 Ω.答案：(1)5.01 5.316 (2)①大 ②大 (3)1 2805．用伏安法测电阻，可采用如图所示的甲、乙两种接法．所用电压表内阻为5 000 Ω，电流表内阻为0.5 Ω.(1)当测量100 Ω左右的电阻时，宜采用图________电路．(2)现采用图乙所示电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10 V 、0.5 A ，则此电阻的测量值为________ Ω，真实值为________ Ω.解析：(1)R V R x ＝5 000 Ω100 Ω＝50，R x R A ＝100 Ω0.5 Ω＝200，与R x ≪R V 和R x ≫R A 两个条件相比，显然待测电阻更符合R x ≫R A ，这说明因电流表的分压造成的误差要比因电压表的分流造成的误差小，所以选择图甲所示电路．(2)R 测＝U 测I 测＝10 V 0.5 A＝20 Ω，R x 中电流I R ＝I 测－I V ＝0.5 A －105 000A ＝0.498 A ．所以R 真＝U 真I R ＝10 V 0.498 A≈20.08 Ω. 答案：(1)甲 (2)20 20.086．在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l .其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻度线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d .其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm.(2)采用如图所示的电路测量金属丝AB 的电阻．调节滑动变阻器，若其中一次两表读数分别如图中(a)、(b)所示，则AB 电阻的测量值大小为________Ω(保留1位小数)，根据所连接的电路可知，该电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).(3)根据以上测量值，求出电阻率ρ＝________Ω·m.(答案保留两位有效数字)解析：(1)刻度尺的最小分度是1 mm ，故金属丝的测量长度为24.13 cm(24.11～24.15 cm 之间均对)．螺旋测微器中主尺半毫米刻度线已露出，故金属丝的直径为0.518 mm.(0.515～0.519 mm 之间均对)(2)从电路实物图可知，电压表量程为0～3 V ，读数为2.17 V(2.15～2.19 V 之间均对)．电流表量程为0～0.6 A ，故读数为0.16 A ．故R ＝U I ＝2.170.16Ω≈13.6 Ω(13.4～13.7 Ω之间均对)．由于电流表采用外接法，电压表的内阻不是无穷大，电压表分流，故电流表的测量值大于真实值，由R ＝U I可知，电阻的测量值偏小．(3)由R ＝ρl S ，R ＝U I ，S ＝14πd 2，可得 ρ＝πd 2U 4Il≈1.2×10－5 Ω·m. 答案：(1)24.13 0.518(2)13.6 偏小(3)1.2×10－5。

2018版物理浙江版选修3-1学案：第二章恒定电流习题

习题课：闭合电路欧姆定律的应用[课时要求] 1.会用闭合电路欧姆定律分析动态电路.2.知道闭合电路中的功率关系，会计算闭合电路的功率.3.会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算．一、闭合电路的动态分析解决闭合电路动态问题的一般思路(1)分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；(2)由局部电阻变化判断总电阻的变化；(3)由I＝ER＋r判断总电流的变化；(4)据U＝E－Ir判断路端电压的变化；(5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化．例1在如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R2的滑动触头向图中a端移动时()图1A．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变小答案 D解析当R2的滑动触头向图中a端移动时，R2接入电路的电阻变小，电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小，即电压表的读数U变小；电流表的读数I变小，故选D.闭合电路动态问题的分析方法：(1)程序法基本思路：电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U内的变化→U外的变化→固定支路并联分流I变化支路串联分压U.(2)结论法——“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.“串反”：是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.针对训练1 如图2所示电路中，当滑动变阻器R 2的滑片P 向上端a 滑动时，电流表A 及电压表V 的示数的变化情况是( )图2A ．电流表A 示数增大，电压表V 示数增大B ．电流表A 示数增大，电压表V 示数减小C ．电流表A 示数减小，电压表V 示数增大D ．电流表A 示数减小，电压表V 示数减小答案 C解析当滑动变阻器R 2的滑片P 向上端a 滑动时，变阻器的有效电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律得知干路电流I 减小，A 示数减小．电压表V 读数U ＝E －I (R 1＋r )，I 减小，U 增大，则电压表V 读数增大，故C 正确．二、闭合电路的功率1．电源的总功率：P 总＝EI ；电源内电阻消耗的功率P 内＝U 内I ＝I 2r ；电源输出功率P 出＝ U 外I .2．对于纯电阻电路，电源的输出功率 P 出＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫ER ＋r 2R＝E 2(R －r )2R ＋4r ，当R ＝r 时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为P m ＝E 24r .电源输出功率随外电阻变化曲线如图3所示．图33．电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即η＝P 出P 总＝IU IE ＝U E.对于纯电阻电路，电源的效率η＝I 2R I 2(R ＋r )＝R R ＋r＝11＋r R ，所以当R 增大时，效率η提高．当R ＝r (电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高．例2 如图4所示，电路中E ＝3 V ，r ＝0.5 Ω，R 0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值为10 Ω.图4(1)在变阻器的阻值R 为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ (2)在变阻器的阻值R 为多大时，定值电阻R 0上消耗的功率最大？最大为多大？答案 (1)2 Ω 98 W (2)0 278W解析 (1)此种情况可以把R 0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率．即当R ＝r ＋R 0＝2 Ω时，R 消耗功率最大为：P m ＝E 24R ＝324×2W ＝98W.(2)定值电阻R 0上消耗的功率可以表示为：P ＝I 2R 0，因为R 0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R ＝0时，R 0上消耗的功率最大： P m ′＝E 2(R 0＋r )2R 0＝32(1.5＋0.5)2×1.5 W ＝278 W.功率最大值的求解方法(1)流过电源的电流最大时，电源的功率、内损耗功率均最大. (2)对某定值电阻来说，其电流最大时功率也最大.(3)电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大，若不能相等，外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大.例3 如图5所示，A 为电源的U －I 图线，B 为电阻R 的U －I 图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是( )图5A ．4 W ,33.3%B ．2 W ,33.3%C ．4 W ,66.7%D ．2 W ,66.7%答案 C解析从题图可知E ＝3 V ，图线A 和图线B 的交点是电源和电阻R 构成闭合电路的工作点，因此P 出＝UI ＝4 W ，P 总＝EI ＝6 W.电源的效率η＝P 出P 总＝23≈66.7%.三、含电容器电路的分析与计算1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压．2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等． 3．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电．例4 如图6所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻可忽略，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，C ＝30 μF ，求：图6(1)S 闭合后，稳定时通过R 1的电流；(2)S 原来闭合，然后断开，这个过程中流过R 1的总电荷量．答案 (1)1 A (2)1.2×10－4 C解析 (1)S 闭合后，电路稳定时，R 1、R 2串联，易求I ＝E R 1＋R 2＝1 A .(2)S 闭合时，电容器两端电压U C ＝U 2＝I ·R 2＝6 V ，储存的电荷量Q ＝C ·U C .S 断开至达到稳定后电路中电流为零，此时U C ′＝E ，储存的电荷量Q ′＝C ·U C ′.很显然电容器上的电荷量增加了ΔQ ＝Q ′－Q ＝CU C ′－CU C ＝1.2×10－4C ．电容器上电荷量的增加是在S 断开以后才产生的，这只有通过R 1这条电路实现，所以流过R 1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量．分析电容器电荷量变化的方法(1)首先确定电路的连接方式及电容器和哪部分电路并联． (2)根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压． (3)最后根据公式Q ＝CU 或ΔQ ＝C ΔU ，求电荷量及其变化量．针对训练2 在如图7所示的电路中，R 1＝11 Ω，r ＝1 Ω，R 2＝R 3＝6 Ω，当开关S 闭合且电路稳定时，电容器C 的带电荷量为Q 1；当开关S 断开且电路稳定时，电容器C 的带电荷量为Q 2，则( )图7A ．Q 1∶Q 2＝1∶3B ．Q 1∶Q 2＝3∶1C ．Q 1∶Q 2＝1∶5D ．Q 1∶Q 2＝5∶1答案 A解析当开关S 闭合时，电容器两端电压等于R 2两端的电压，U 2＝ER 2R 1＋R 2＋r ＝E 3，Q 1＝E3C ；当开关S 断开时，电容器两端电压等于电源电动势，U ＝E ，Q 2＝EC ，所以Q 1∶Q 2＝1∶3，选项A 正确．1．如图8电路中当滑片P 向右移动时，则下列说法中正确的是( )图8A ．A 1示数变小，A 2示数变大，V 示数变小B ．A 1示数不变，A 2示数变大，V 示数变小C ．A 1示数变小，A 2示数变小，V 示数变大D ．A 1示数变大，A 2示数变小，V 示数变大答案 D解析先分析电路连接方式，然后确定每个电表分别测的是哪部分的电压和电流值，再根据闭合电路欧姆定律和电路中电流、电压和电阻的规律进行分析．本题中，R 1和R 2是并联的，A 1测R 1所在支路的电流，A 2测干路电流．当滑片P 向右移动时，滑动变阻器接入电路的有效电阻增大，所以，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，总电流将变小(即A 2读数变小)，电源内电压减小，路端电压增大(即V 示数变大)，A 1示数变大．选项D 正确．2．如图9所示的电路中，电源电动势为E ，内电阻为r ，在平行板电容器C 中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态，当变阻器R 0的滑动触头向左移动时，带电粒子将( )图9A．向上运动B．向下运动C．静止不动D．不能确定运动状态的变化答案 B解析当滑动触头向左移动时，R0接入电路的电阻值变大，则R总变大，总电流变小，R两端的电压变小，电容器中的电场强度变小，所以粒子将向下运动，故B正确．3. 如图10所示，图线a是某一电源的U－I图线，图线b是一定值电阻的U－I图线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路，已知该电源的内阻r＝2.0 Ω，则说法错误的是()图10A．该定值电阻为6 ΩB．该电源的电动势为20 VC．将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大D．将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大答案 C4. 电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图11所示，直线A 为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线．直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么()图11A．R接到电源a上，电源的效率较低B．R接到电源b上，电源的输出功率较大C．R接到电源a上，电源的输出功率较大，电源效率较高D．R接到电源b上，电源的输出功率较小，电源效率较高答案 C解析电源的效率η＝UI EI ＝UE ，由题中图象可知A 与C 交点处电压大于B 与C 交点处电压，则R 接到电源a 上效率较高；电源输出功率P ＝UI ，由题中图象易得R 接到电源a 上输出功率较大，A 、B 、D 错误，C 正确．一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1. 如图1所示电路，是伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P 向右移动时，则下列说法中正确的是( )图1A ．电流表示数变大，电压表示数不变B ．电流表示数变小，电压表示数不变C ．电流表示数变小，电压表示数变大D ．电流表示数变小，电压表示数减小答案 D2．(2016·江山实验中学10月质检)如图2所示是一实验电路图，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是( )图2A ．路端电压变小B ．电流表的示数变大C ．电源内阻消耗的功率变小D ．电路的总电阻变大答案 A解析滑动触头由a 端滑向b 端的过程，R 1的电阻减小，总电阻也减小，总电流增大，外电压减小，因此电阻R 3的电流变小，电流表示数减小，由P 内＝I 2r 可知电源内阻消耗的功率增大，故正确选项为A.3．(2016·浙江温州苍南巨人中学期中)如图3所示的电路，闭合开关S 后，a 、b 、c 三盏灯均能发光，电源电动势E 恒定且内阻r 不可忽略．现将变阻器R 的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是( )图3A ．a 灯变亮，b 灯和c 灯变暗B ．a 灯和c 灯变亮，b 灯变暗C ．a 灯和c 灯变暗，b 灯变亮D ．a 灯和b 灯变暗，c 灯变亮答案 B解析 R 的滑片稍向上滑动时，变阻器R 接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得，干路电流I 增大，a 灯变亮．b 的电压U b ＝E －I (r ＋R a )减小，b 灯变暗．通过c 灯的电流I c ＝I －I b ，I 增大，I b 减小，则I c 增大，c 灯变亮．4. 如图4所示，电路中R 1、R 2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C 的极板水平放置．闭合开关S ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )图4A ．增大R 1的阻值B ．增大R 2的阻值C ．增大两板间的距离D ．断开开关S答案 B解析在直流电路中，R 2与电容器串联的支路不通，因此电容器两端的电压等于R 1两端的电压，增大R 1的阻值，R 1两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由E ＝Ud 可知，电容器两极板间的电场强度增大，因此板间带电油滴受到的电场力增大，会向上运动，A 项错误；增大R 2的阻值不改变电路中的总电阻，不改变R 1两端的电压，因此电容器中油滴仍保持静止，B 项正确；增大两板间的距离，而电容器的两板间的电压一定，由E ＝Ud 可知，板间的场强减小，油滴受到的电场力减小，油滴会向下运动，C 项错误；断开开关S ，电容器会通过R 1、R2进行放电，使板间场强减小，油滴受到的电场力减小而向下运动，D项错误．5．在某控制电路中，需要连成如图5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()图5A．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变亮答案 B解析电位器的触头滑向a端时，电阻减小，电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则外电压减小，L1变暗．由于L1的电流减小，所以R1的电流增大，电压增大，则R2和L2的串联电压减小，电流减小，L2变暗．故选项B正确．6．如图6所示电路中，电容器C与电阻R2并联后，经电阻R1与电源和开关相连．电源电动势E＝24 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝15 Ω，R2＝8 Ω，电容器的电容C＝2×10－9 F，闭合开关S，待电路稳定后，下列说法正确的是()图6A．电源两端的电压为1 VB．电容器两端的电压为24 VC．通过电阻R1的电流为1.5 AD．电容器所带电荷量为1.6×10－8C答案 D解析闭合开关S，稳定后电容器相当于断路，由闭合电路欧姆定律得I＝ER1＋R2＋r＝2415＋8＋1A＝1 A，电源两端的电压是路端电压，即U＝I(R1＋R2)＝1×(15＋8) V＝23 V，电容器两端的电压即为R2两端的电压，即U2＝IR2＝1×8 V＝8 V，则电容器所带的电荷量为Q ＝CU2＝2×10－9×8 C＝1.6×10－8 C，D项正确．7. 在如图7所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关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( )图7A ．灯泡L 变亮B ．电源的输出功率变大C ．电容器C 上的电荷量增加D ．电流表示数变小，电压表示数变小答案 C8. 如图8所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随电流I 变化的图线，曲线OBC 表示同一直流电源内部的热功率随电流I 变化的图线．若A 、B 点的横坐标均为1 A ，那么AB 线段表示的功率为( )图8A ．1 WB ．6 WC ．2 WD ．2.5 W答案 C解析由题图不难看出，在C 点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E ＝3 V ，短路电流为I 短＝3 A ，所以电源的内阻为r ＝EI 短＝1 Ω.题图上AB 线段表示的功率为P AB ＝P 总－I 2r ＝(1×3－12×1) W ＝2 W ．故正确选项为C.9．在如图9所示的U －I 图象中，直线I 为某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U －I 图象，用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路，由图象可知( )图9A ．R 的阻值为23 ΩB ．电源电动势为3 V ，内阻为0.5 ΩC ．电源的输出功率为3.0 WD ．电阻R 消耗的功率为1.5 W答案 D解析直线Ⅰ在纵轴上的截距为电动势，即E ＝3 V ，斜率的绝对值为内阻，即r ＝1.5 Ω，选项B 错误；由两图线的交点知，R ＝U I ＝1.51.0Ω＝1.5 Ω，选项A 错误；电源的输出功率P ＝UI ＝1.5 W ，也等于电阻R 消耗的功率，选项C 错误，D 正确．10. 阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图10所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )图10A.25B.12C.35D.23答案 C解析 S 断开时等效电路图如图甲所示．甲电容器两端电压为U 1＝E R ＋23R ×23R ×12＝15E ； S 闭合时等效电路图如图乙所示．乙电容器两端电压为U 2＝E R ＋12R ×12R ＝13E,由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，故选项C 正确．二、非选择题11. 如图11所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝0.5 Ω，标有“8 V ,16 W ”的灯泡L 恰好能正常发光，电动机M 绕线的电阻R 0＝1 Ω，求：图11(1)电源的总功率；(2)电动机的输出功率．答案 (1)40 W (2)12 W解析 (1)L 正常发光，路端电压等于灯泡额定电压8 V内电压U 内＝(10－8) V ＝2 V ，则总电流I ＝U 内r＝4 A 电源的总功率为P 电＝IE ＝4×10 W ＝40 W.(2)流经电动机的电流I M ＝I －P U＝2 A,输入电动机的总功率P M 总＝U ·I M ＝8×2 W ＝16 W 电动机内阻消耗功率P M 内＝I 2M R 0＝4×1 W ＝4 W故电动机输出功率P M 出＝(16－4)W ＝12 W.12. 如图12所示的电路中，所用电源的电动势E ＝4 V ，内电阻r ＝1 Ω，电阻R 1可调．现将R 1调到3 Ω后固定．已知R 2＝6 Ω，R 3＝3 Ω，求：图12(1)开关S 断开和接通时，通过R 1的电流分别为多大？(2)为了使A 、B 之间电路的电功率在开关S 接通时能达到最大值，应将R 1的阻值调到多大？这时A 、B 间消耗的最大电功率是多少？答案 (1)0.4 A 0.667 A(2)0 3.556 W解析 (1)开关S 断开时，I 1＝E r ＋R 1＋R 2＝41＋3＋6A ＝0.4 A 开关接通时，R 2、R 3并联的总电阻R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝2 Ω I 1′＝E r ＋R 1＋R 23＝41＋3＋2A ＝0.667 A (2)开关接通时，A 、B 之间的总电阻R 23＝2 Ω为定值，所以只有当R 1′＝0时，总电流最大，A 、B 之间的电功率才最大．I ＝E r ＋R 1′＋R 23＝41＋0＋2A ＝43 A. P AB ＝I 2R 23＝(43)2×2 W ＝3.556 W.。

人教版高中物理选修3-1课后巩固作业：2恒定电流(选修3-1).docx

高中物理学习材料桑水制作第二章恒定电流（90分钟 100分）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题至少一个答案正确，选不全得2分）1.（2011·福州高二检测）关于导体的电阻，下列说法正确的是( )A.导体的电阻仅由导体两端的电压决定B.导体的电阻在一定温度下仅由长度和横截面积决定C.导体的电阻在一定温度下由导体的长度、粗细及材料决定D.导体的电阻与导体所通电流的大小有关2.在一次研究性学习活动中，研究小组对一幢居民楼的供电设施进行了观察和测量，整幢居民楼供电线路可简化为如图所示的模型，暂停供电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R，恢复供电后，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是( )A.P=I2RB.P=2 U RC.P=IUD.以上公式都能用3.如图所示是某电源的路端电压随电流变化的特性曲线，则下列结论正确的是( )A.电源的电动势为6.0 VB.电源的内阻为12 ΩC.电流为0.5 A时的外电阻是0D.电源的短路电流为0.5 A4.如图所示是一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻．现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可知( )A．ab间电路通，cd间电路不通B．ab间电路不通，bc间电路通C．ab间电路通，bc间电路不通D．bc间电路不通，cd间电路通5.如图所示电路，其中L为“4 V 8 W”的用电器，电源电动势E=6 V，内阻r=1 Ω，R为滑动变阻器，则( )A.要使用电器正常工作，电源额定功率不得少于12 WB.要使变阻器安全工作，其额定电流不得少于2 AC.变阻器滑片在左端时，L恰好正常工作D.变阻器滑片在右端时，L恰好正常工作6.如图，电源为“9 V 1 Ω”的电池组，要将“4 V 4 W”的灯泡接入虚线框中，在正常发光的条件下，最多能接( )A．2个 B．3个C．4个 D．5个7.（2011·海南高考）如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( )A. 的读数变大，的读数变小B. 的读数变大，的读数变大C. 的读数变小，的读数变小D. 的读数变小，的读数变大8.如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，电阻R1>R2，在两电路中分别通过相同的电荷量Q的过程中，下列关于两电路的比较，正确的是( )A.电源内部产生电热较多的是甲电路中的电源B.R1上产生的电热比R2上产生的电热多C.电源做功较多的是乙电路中的电源D.电源输出功率较大的是乙电路中的电源9.（2011·衡水高二检测）如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度t变化的图线如图乙所示，电流表为值班室的显示器， a，b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压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变大D.I变小，U变小10.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I 为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为( )A. 3144、 B. 1233、 C. 1122、 D.2133、二、实验题（本大题共2小题，共18分）11.（2011·天津高考）（8分）某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻R x，现备有下列器材：A.电流表（量程100 μA，内阻约2 kΩ）；B.电流表（量程500 μA，内阻约300 Ω）；C.电压表（量程15 V，内阻约100 kΩ）；D.电压表（量程50 V，内阻约500 kΩ）；E.直流电源（20 V，允许最大电流1 A）；F.滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定功率1 W）；G.电键和导线若干.（1）电流表应选_____，电压表应选_____.（填字母代号）（2）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：①_________________________________________________________________；②_________________________________________________________________.12.（2011·安徽高考）（10分）（1）某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图（a）所示.请你简述接下来的测量过程：①_________________________________________________________________；②_________________________________________________________________；③_________________________________________________________________；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡.（2）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（b）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.（3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程.当转换开关S 旋到位置3时，可用来测量_____；当S旋到位置_____时，可用来测量电流，其中S旋到位置_____时量程较大.三、计算题（本大题共4小题，共42分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.（2011·济宁高二检测）（10分）如图所示电路中，甲、乙两个毫安表的内阻均为6Ω，R3=R4=12 Ω，S断开时，AB之间电阻为3 Ω，S闭合时，甲、乙两个毫安表的示数之比为1∶2，求R1、R2的阻值各为多少？14.（2011·合肥高二检测）（10分）如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电路中，电源的内阻r=1 Ω，电炉的电阻R1=19 Ω，电动机绕线的电阻R2=2 Ω，当开关S断开时，电源内电阻消耗的热功率P=25 W；当S闭合时，干路中的电流I=12.6 A，求：（1）电源的电动势E.（2）S闭合后电动机的机械功率.15.（10分）如图所示电路，电压U恒定，R1=R2=R3，当开关S断开时，处在水平放置的平行板电容器极板间的微粒恰好处于平衡状态，当开关S闭合后，带电微粒的加速度是多大？方向如何？16.（12分）一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 V,电流为0.3 A.松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作.求:（1）该电动机正常工作时，输入的电功率；（2）电动机的机械功率；（3）若电机突然被卡住，求此时的热功率.答案解析1.【解析】选C.导体的电阻由材料的电阻率、长度、横截面积决定，与电压、电流无关，因此A、B、D错误，C正确.2.【解析】选C.因居民楼内用电器是非纯电阻的，像冰箱、洗衣机类的都是含有电动机的电器，欧姆定律不成立，功率的计算只能用公式P=IU，故C正确.3.【解析】选A.由U-I图线可知电源的电动势E=6.0 V，内阻r=6.0 5.20.5-Ω=1.6 Ω，故A正确，B错误；由图象可知电源的短路电流一定大于0.5 A，电流为0.5 A时外电阻也不是零，而是R= U 5.2I0.5=Ω=10.4Ω，故C、D错误.4.【解析】选C、D.bd间电压为220V，说明ab与电源之间是连通的，断路点必在bd之间，B错误；ac间电压为220V，说明cd与电源之间是连通的，断点又必在ac间，A错误；两者共同区间是bc，故bc断路，其余各段均完好,C、D正确.5.【解析】选A、B、C.由公式P=UI知，I=2 A时用电器正常工作，此时电源功率P=EI=12 W，故A、B正确，由U内=Ir=2 V，故只有滑动变阻器电阻为零时用电器L才正常工作，故C正确，D错误.6.【解析】选D.灯泡正常发光时两端的电压为4V,其中的电流为1A.由闭合电路欧姆定律知电源内部电压为5V，干路中的电流为I=5V/1Ω=5A,所以最多能接5个灯泡，D正确.7.【解析】选B.当S断开时，外电阻变大，总电流I变小，路端电压U外变大，所以电压表的示数变大；总电流变小，电阻R 1上的电压U 1减小，而路端电压变大，则电阻R 3上的电压变大，所以电流表的示数变大.所以B 项正确.【方法技巧】闭合电路中的动态变化问题分析步骤动态问题分析的整体思路是“从局部到整体再到局部”，分析的具体步骤为： (1)确定外电路的电阻如何变化； (2)根据闭合电路欧姆定律EI R r=+，确定电路中的总电流如何变化； (3)由U 内=Ir 确定电源的内电压如何变化；(4)由U 外=E —Ir 确定电源的外电压即路端电压如何变化；(5)由部分电路欧姆定律及串联电路的电压关系确定干路上某个电阻两端的电压如何变化，进而得到电压表示数的变化，确定通过支路的电流如何变化，进而得到电流表示数的变化. 8.【解析】选B.因I=ER r+，R 1>R 2，所以I 1<I 2，U=E-Ir ，所以U 1>U 2，U 内甲<U 内乙，W 内=QU 内，所以W 内甲<W 内乙，W=QU ，所以12R R W W >，W E =EQ ，所以W E 甲=W E 乙，因为R 1、R 2与r 大小关系不确定，所以无法比较输出功率，故B 正确.9.【解析】选D.当传感器R 2所在处出现火情时，温度升高，R 2电阻减小，总电流变大，R 1两端电压变大，R 3两端电压变小，故电流表示数I 变小；路端电压U 变小，故D 正确. 10.【解析】选D.电源效率η= U E ，E 为电源的总电压（即电动势），根据图象可知a b 21U E U E 33==，，所以a b 2133η=η=，,故D 正确. 11.【解析】直流电源的电压为20 V ，为了提高读数准确度应该选择电压表C ，因此待测电阻两端电压不得超过15 V ，则通过的电流不超过I=x U 15 V R 25 k =Ω= 600μA ，电流表应该选B.因为A xx VR R R R <,为了减小误差电流表应采用内接法.滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值，若串联，限流效果不明显，应该采用分压接法接入电路. 答案：（1）B C （2）①电流表应采用内接法 ②滑动变阻器应采用分压方式的接法12.【解析】（1）由指针偏转知所选挡位过大，电阻读数大约为2 k Ω,所以需要换“×100”挡，换挡后要重新进行欧姆调零，最后读数.（2）该电阻的阻值为2 k Ω，和电压表、电流表内阻比较知为一个大电阻，所以电流表要用内接法，电路连接如图.（3）测量电阻需要内接电源，所以开关S 旋到位置3时，用来测量电阻；测量电流时，表头要并联分流电阻，故当S 旋到位置1、2时，用来测量电流，分流电阻越小量程越大，所以旋到位置1时量程较大. 答案：（1）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 ③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值（2）见解析（3）电阻 1、2 113.【解析】S 断开时，A 、B 间的电阻为3 Ω，则：1A21AR R R R R ++=3 Ω （3分）S 闭合时，设流过甲表的电流为I ，则流过乙表的电流为2I ，则： I （R A +R 4）=2IR A +A212IR 2I R R +（）（4分）由此可解得：R 1=3 Ω，R 2=1 Ω （3分）答案：R 1=3 Ω R 2=1 Ω14.【解析】（1）S 断开时，由P=20I r 得：0P 25I A 5 A r 1=== （1分）由闭合电路欧姆定律得：E=I 0（R 1+r ）=5×（19+1） V=100 V （2分）（2）S 闭合后，内电压U 1=Ir=12.6×1 V=12.6 V （1分）故电路的路端电压：U 2=E-U 1=（100-12.6） V=87.4 V （1分）通过电炉的电流：211U 87.4I A 4.6 A R 19=== （1分）通过电动机的电流：I 2=I-I 1=（12.6-4.6） A=8.0 A （1分）电动机消耗的热功率：22122P I R 8.02==⨯W=128 W （1分）输送给电动机的电功率：P 2=U 2I 2=87.4×8 W=699.2 W （1分）故电动机输出的机械功率：P 3=P 2-P 1=（699.2-128) W=571.2 W （1分）答案：（1）100 V （2）571.2 W 15.【解析】微粒处于平衡时有：mg=q CU U q d d= （2分）当开关S 闭合后，R 2直接与电容器串联，可视为断路，电容器上的电压即为R 3上的电压，故电容器上的电压为：C 313U UU R R R 2'==+ （2分）带电粒子受到的电场力为：q U qE 2d= （2分）对微粒由牛顿第二定律得： mg-q U 2d=ma （2分）微粒的加速度为： a=F gm 2= （1分）方向竖直向下. （1分）答案：g2竖直向下 16.【解析】电动机线圈内阻：r=11U I =1 Ω (3分) （1）电动机正常工作时，输入电功率为：—————————— 新学期新成绩新目标新方向 ——————————桑水 P 入=U 2I 2=1.6 W. （3分）（2）由于输入电功率等于机械功率加上电机发热功率，所以 P 机=P 入-I 2·r=0.96 W. (3分)（3）当电机被卡住，不对外输出机械功时，热功率22U P 4 W r热＝. (3分) 答案：（1）1.6 W (2)0.96 W (3)4 W。

人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流整章复习与巩固

选修3-1 第二章恒定电流章末复习与巩固【学习目标】1．识别常见的电路元件，初步了解它们在电路中的作用。

2．初步了解多用电表的原理学会使用多用电表。

3. 知道决定导线电阻的因素，知道电阻定律。

4. 知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。

5. 学习掌握测量电源的电动势和内阻方法。

6. 知道焦耳定律，了解焦耳定律在生产、生活中的应用。

7. 初步了解门电路的基本作用。

初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。

8. 初步了解集成电路的作用。

【知识网络】【要点梳理】一、电路涉及的物理概念电流：定义式qIt=，微观表达式I nqSv=电压：定义式WUq=，导体两端电压U IR=，是产生电流的必要条件之一。

电阻：定义式URI =，决定式LR Sρ=（电阻定律）电动势：W E q=非，维持电路两端的电压→ 电功：W UIt =⇒纯电阻电路中22U W I R t t R== 电功率：W P UI t==⇒纯电阻电路中22U W I R R ==电热：由焦耳定律计算2Q I R t =，在纯电阻电路中电热等于电功：Q W =二、电路的特点逻辑关系：输入端全为“1”时，输出端才为“1”符号： ≥1 A BY & ABY“与”门： “或”门：逻辑关系：输入端只要有“1”，输出端就是“1”符号：逻辑关系：输入端为“1”输出端一定为“0”输入端为“0”输出端一定为“1”“非”门：逻辑电路电源的总功率：P EI =总电源的输出功率：222()E P UI P I R R R r =−−−→==+出出纯电阻电源的消耗功率：2P I r =内关系：P P P =+总出内效率：P U RP E R rηη==−−−→=+出总纯电阻闭合电路中的功率意义：反映电源把其它形式的能转化为电能的本领量值：电源开路时的路端电压单位：伏（V ）三、基本规律焦耳定律：2Q I Rt ,适用于电流通过任何用电器发热的计算。

高中鲁科版物理选修3-1练习：第三章+恒定电流+第1节随堂演练巩固提升+Word版含答案

[随堂检测]1．(2018·甘肃天水一中高二月考)下列说法中正确的是( )A ．电流的方向与负电荷定向移动方向相同B ．电流的方向与正电荷定向移动方向相同C ．在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源负极流向正极D ．在直流电源的内电路上，电流的方向是从电源正极流向负极解析：选B ．电流的方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反，选项A 错误，B 正确；在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极，选项C 错误；在直流电源的内电路上，电流的方向是从电源负极流向正极，选项D 错误．2．通过一个电阻的电流是5 A ，经过4 min ，通过该电阻的一个截面的电量是( )A ．20 CB ．50C C ．1 200 CD ．2 000 C解析：选C ．根据I ＝q t，得q ＝It ＝5×240 C ＝1 200 C ，故C 正确，A 、B 、D 错误． 3．(2018·甘肃兰州第一高级中学月考)有一条长L 横截面积为S 的银导线，银的密度为ρ，银的摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N ，若导线中每个银原子贡献一个自由电子，电子电量为e ，自由电子定向移动的速率为v ，通过导线的电流为( )A ．I ＝Ne v LB ．I ＝ρLeS v NC ．I ＝ρNeS v MD ．I ＝MNe v ρS解析：选C ．导线中自由电子定向移动的速率为v ，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t .则导线的长度为L ＝v t ，体积为V ＝SL ＝S v t ，质量为m ＝ρv tS ，这段导线中自由电子的数目为：n ＝m M N ＝ρv tS MN .在t 时间内这些电子都能通过下一截面，则电流为：I ＝Q t ＝ne t ，代入解得，I ＝ρv SNe M，故选C ． 4．如图所示，电解池内有一价的电解液，时间t 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，元电荷为e ，以下解释中正确的是( )A ．正离子定向移动形成的电流方向从A →B ，负离子定向移动形成的电流方向从B →AB ．溶液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消C ．溶液内电流方向从A →B ，电流I ＝n 1e tD ．溶液内电流方向从A →B ，电流I ＝(n 1＋n 2)e t解析：选D ．正电荷定向移动的方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向是电流方向，有正、负电荷反向经过同一截面时，公式I ＝Q t中Q 应该是正、负电荷量绝对值之和，故I ＝n 1e ＋n 2e t，电流方向由A 指向B . [课时作业]一、单项选择题1．关于电流，下列说法中正确的是( )A ．电流是电荷运动形成的B ．电荷运动的方向就是电流的方向C ．同一段电路中，相同时间内通过各不同截面处的电量一定相等D ．电流有一定的方向，是矢量解析：选C ．电流是电荷的定向移动形成的，故A 错误；电流的方向规定为正电荷的定向移动方向，故B 错误；同一段电路中电流相等，即通过不同截面的电量q ＝It 一定相等，故C 正确；电流虽有方向，但不遵守矢量合成法则，不是矢量，故D 错误．2．关于电流的说法中正确的是( )A ．根据I ＝q t，可知I 与q 成正比 B ．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C ．电流有方向，电流是矢量D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位解析：选D ．依据电流的定义式可知，电流与q 、t 皆无关，显然选项A 错误．虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以选项B 错误．电流是标量，故选项C 错误．3．导体中电流I 的表达式I ＝nqS v ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体每单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是( )A ．导体运动的速率B ．导体传导的速率C ．电子热运动的速率D ．自由电荷定向移动的速率解析：选D ．从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动的速率，还与导体的横截面积有关，公式I ＝nqS v 中的v 就是自由电荷定向移动的速率，故选D ．4．(2018·甘肃天水一中高二月考)在示波管中，电子枪每3秒内发射6×10－3C 的电荷，则示波管中电流为( )A ．4.8×10－6 AB ．2×10－3 A C ．9.6×10－6 A D ．3×10－6 A 解析：选B ．根据I ＝q t ，则示波管中电流大小为：I ＝q t ＝6×10－33A ＝2×10－3 A ，故选B ．5．一台半导体收音机，电池供电的电流是8 mA ，也就是说( )A ．1 h 电池供给8 C 的电荷量B ．1 000 s 电池供给8C 的电荷量C ．1 s 电池供给8 C 的电荷量D ．1 min 电池供给8 C 的电荷量解析：选B ．由公式I ＝q t ，供给8 C 电荷量时的通电时间t ＝q I ＝88×10－3s ＝1 000 s. 6．(2018·河南南阳市第一中学月考)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( )A ．I Δl eSm 2eU B ．I Δl S m 2eU C ．I Δl e m 2eU D ．I e m 2eU 解析：选C ．根据动能定理，射出加速电场时，有12m v 2＝Ue ，电子经过Δl 所需要的时间为t ＝Δl v ，联立q ＝It 可得n ＝I Δl em 2eU，C 正确．二、多项选择题7．金属导体内电流增强，是因为( )A ．导体内单位体积的自由电子数增多B ．导体内自由电子定向移动的速率增大C ．导体内电场的传播速率不变D ．导体内自由电子的热运动速率增大解析：选BC ．对于确定的金属导体，单位体积内的自由电子数是一定的，而且导体内电场的传播速率也是一定的，所以A 错误、C 正确；导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大，使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大，B 正确；导体内自由电子的热运动速率增大会阻碍电流增强，D 错误．8．在导体中有电流通过时，下列说法正确的是( )A ．电子定向移动速率很小B ．电子定向移动速率即是电场传导速率C ．电子定向移动速率是电子热运动速率D ．在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动解析：选AD ．电子定向移动的速率很小，数量级为10－5m/s ，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了速率很小的定向移动，故A 、D 正确；电场的传导速率为光速c ＝3×108 m/s ，无规则热运动速率的数量级为105 m/s ，故B 、C 错误．9．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 ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．电流的方向规定为正电荷定向移动的方向解析：选CD ．由电流的定义式I ＝q t可知：单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故A 错误，C 正确；由电流的微观表达式I ＝nqS v 可知：电流的大小与电子定向移动的速率成正比，与电子运动速率无关，故B 错误；电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反，D 正确．10．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的2倍，以下说法中不正确的是( )A ．甲、乙两导体的电流相同B ．乙导体的电流是甲导体的2倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等解析：选ACD ．由于单位时间内通过乙的横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A 错误、B 正确．由于I ＝nqS v (n 为单位体积中的自由电荷数，q为自由电荷的电荷量，S 为横截面积，v 为定向移动速率)，所以v ＝I nqS.由于不知道甲、乙两导体的性质(n 、q 不知道)，所以无法判断速率的大小关系，选项C 、D 错误．三、非选择题11．如图所示是静电除尘器示意图，A 接高压电源的正极，B 接高压电源的负极，A 、B 之间有很强的电场．空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A 的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了．已知每千克煤粉会吸附n mol 电子，每昼夜能除尘m kg ，计算高压电源的电流强度I .(已知电子的电荷量为e ，阿伏伽德罗常数为N A ，一昼夜时间为t )解析：根据电流强度的定义式I ＝Q t.只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q ，就能够求解电流强度I ，需要注意的是，流过电源的电荷量Q 跟煤粉吸附的电荷量Q ′并不相等，由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量Q ′＝12Q . 因为Q ′＝mneN A ，Q ＝It ，所以mneN A ＝12It ，即I ＝2mneN A t. 答案：2mneN A t12．夏季某日午后，某地区距地面约1 km 的空中有两块乌云，相距3 km ，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109 V 不变．已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m.请对以下问题进行估算．(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为500 C ，可释放多少能量？(3)这次放电现象历时约0.01 s ，则其平均电流约为多大？解析：(1)由E ＝U d 得d ＝U E ＝3×1093×106m ＝1 000 m. (2)释放的能量E 能＝qU ＝500×3×109 J ＝1.5×1012 J.(3)由电流的定义得I ＝q t ＝5000.01A ＝5×104 A ．答案：(1)1 000 m (2)1.5×1012 J (3)5×104 A情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

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