高中物理_难点重点_恒定电流_知识点+练习题
高中物理恒定电流知识点及例题详解
学习必备欢迎下载第十一章恒定电流第一单元基本概念和定律知识目标一、电流、电阻和电阻定律1.电流:电荷的定向移动形成电流.(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差.(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。
①I=Q/t;假设导体单位体积内有n个电子,电子定向移动的速率为V,则I=neSv;假若导体单位长度有N个电子,则I=Nev.②表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.③单位是:安、毫安、微安1A=103mA=106μA2.电阻、电阻定律(1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.(2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R=ρL/S(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响.①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻.②单位是:Ω·m.3.半导体与超导体(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10-5Ω·m ~106Ω·m(2)半导体的应用:①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化.②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.(3)超导体①超导现象:某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象.②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度③应用:超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R成反比。
I=U/R2、适用于金属导电体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件.3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I~U或U~I图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的.注意:①我们处理问题时,一般认为电阻为定值,不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大,随电流大而小.②I、U、R必须是对应关系.即I 是过电阻的电流,U是电阻两端的电压.v v 【例1】来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
高中物理 第07章 恒定电流 典型例题(含答案)【经典】
第七章 恒定电流基本公式:I =q t ; I =U R ; I =neSv . R =ρl S W 电=qU =IUt Q 热=I 2Rt. I =E R +r知识点一:电流的计算、电阻定律、电功(率)与热量(热功率)的计算与区别、欧姆定律、U-I 图像1.(单选)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3 s ,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80 μs ,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ,云地间距离约为1 km ;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ,闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是( ).答案 ACA .闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB .整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC .闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD .整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J2.(单选)有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为l 1∶l 2=1∶5,横截面积之比为S 1∶S 2=2∶3,电阻之比为R 1∶R 2=2∶5,外加电压之比为U 1∶U 2=1∶2,则它们的电阻率之比为( ). 答案 BA .2∶3B .4∶3C .3∶4D .8∶33、(单选)两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( ). 答案 CA .1∶4B .1∶8C .1∶16D .16∶14.(单选)用电器距离电源为L ,线路上的电流为I ,为使在线路上的电压降不超过U ,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值为( ).答案 BA .ρL /RB .2ρLI /UC .U /(ρLI )D .2UL /(I ρ)5.(单选)欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a 、b 、c ,且a >b >c .电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( ).答案 A6、(单选)额定电压都是110 V ,额定功率P A =100 W ,P B =40 W 的电灯两盏,若接入电压是220 V 的下列电路上,则使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗的电功率最小的电路是( ). 答案 C7.(单选)R 1和R 2分别标有“2 Ω,1.0 A”和“4 Ω,0.5 A”,将它们串联后接入电路中,如图7-1-6所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( ).答案 AA .1.5 WB .3.0 WC .5.0 WD .6.0 W8.(单选)功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯,均用10 W 的LED 灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( ).答案 BA .8×108 kW·hB .8×1010 kW·hC .8×1011 kW·hD .8×1013 kW·h9.(单选)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0.9 J .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( ).答案 DA .3 V 1.8 JB .3 V 3.6 JC .6 V 1.8 JD .6 V 3.6 J10.(多选)如图所示是电阻R 的I -U 图象,图中α=45°,由此得出( ).A .通过电阻的电流与两端电压成正比B .电阻R =0.5 Ω 答案 ADC .因I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,故R =1/tan α=1.0 ΩD .在R 两端加上6.0 V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C11.(单选)某种材料的导体,其I-U图象如图所示,图象上A点与原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角.下列说法正确的是().答案 AA.导体的电功率随电压U的增大而增大B.导体的电阻随电压U的增大而增大C.在A点,导体的电阻为tan αD.在A点,导体的电阻为tan β12.(多选)如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是().答案ACA.R1∶R2=1∶3B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C.将R1与R2串联后接于电源上,则功率之比P1∶P2=1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶313、(单选)在如图电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A.则以下判断中正确的是( ).A.电动机的输出功率为14 WB.电动机两端的电压为7.0 V 答案BC.电动机的发热功率为4.0 WD.电源输出的电功率为24 W14.(多选)如图所示,用输出电压为1.4 V,输电电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电.下列说法正确的是().答案ABA.电能转化为化学能的功率为0.12 W B.充电器输出的电功率为0.14 WC.充电时,电池消耗的热功率为0.12 W D.充电器把0.14 W的功率储存在电池内15.(单选)一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A,下列说法中正确的是().A.电饭煲的电阻为44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω答案CB.电饭煲消耗的电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC.1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍16、(单选)如图所示,电源电动势E=8 V,内阻为r=0.5 Ω,“3 V,3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电=1.5 Ω.下列说源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R法中正确的是().答案DA.通过电动机的电流为1.6 A B.电源的输出功率是8 WC.电动机消耗的电功率为3 W D.电动机的输出功率为3 W17、有一提升重物的直流电动机,工作时电路如图7-1-4所示,内阻为r=0.6 Ω,R=10 Ω,直流电压为U=160 V,电压表两端的示数为110 V,则通过电动机的电流是多少?电动机的输入功率为多少?电动机在1 h内产生的热量是多少?答案 5 A550 W 5.4×104 J18.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数U V=110 V.试求:(1)通过电动机的电流;答案(1)5 A(2)550 W(3)53 kg(2)输入电动机的电功率;(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g取10 m/s2)19.四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).答案(1)1×103 W(2)2×104 s知识点二:闭合电路的欧姆定律、输出功率、效率、电源的U-I图像1.(单选)将一电源电动势为E,内电阻为r的电池与外电路连接,构成一个闭合电路,用R表示外电路电阻,I表示电路的总电流,下列说法正确的是().答案CA.由U外=IR可知,外电压随I的增大而增大B.由U内=Ir可知,电源两端的电压随I的增大而增大C.由U=E-Ir可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小D.由P=IU可知,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大2.(多选)一个T形电路如图7-2-1所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则().答案ACA.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 ΩB.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 ΩC.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 VD.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V3.(单选)图所示的电路中,R1=20 Ω,R2=40 Ω,R3=60 Ω,R4=40 Ω,R5=4 Ω,下面说法中,正确的是().A.若U AB=140 V,C、D端开路,U CD=84 V 答案DB.若U AB=140 V,C、D端开路,U CD=140 VC.若U CD=104 V,A、B端开路,U AB=84 VD.若U CD=104 V,A、B端开路,U AB=60 V4.(多选)如图所示电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,R1=4 Ω,R2=6 Ω,R3=3 Ω.若在C、D间连接一个电表或用电器,则有().答案ADA.若在C、D间连一个理想电压表,其读数是6 VB.若在C、D间连一个理想电压表,其读数是8 VC.若在C、D间连一个理想电流表,其读数是2 AD.若在C、D间连一个“6 V,3 W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率是1.33 W5、(单选)如图所示,电源电动势E=12 V,内阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流电动机内阻R0′=1 Ω,当调节滑动变阻器R时可使甲电路输出功率最大,调节R2时可使乙电路输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=2 W),则R1和R2的值分别为().答案BA.2 Ω,2 ΩB.2 Ω,1.5 ΩC.1.5 Ω,1.5 ΩD.1.5 Ω,2 Ω6、(多选)如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R、R2的U-I图线,用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、P2,电源的效率分别为η1、η2,则().答案BCA.P1>P2B.P1=P2C.η1>η2D.η1<η27.(多选)如图所示为两电源的U -I 图象,则下列说法正确的是( ).答案 ADA .电源①的电动势和内阻均比电源②大B .当外接同样的电阻时,两电源的输出功率可能相等C .当外接同样的电阻时,两电源的效率可能相等D .不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大8.(多选)如图,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象,则下列说法正确的是( ).A .电源的电动势为50 VB .电源的内阻为253 Ω 答案 ACDC .电流为2.5 A 时,外电路的电阻为15 ΩD .输出功率为120 W 时,输出电压是30 V9.(多选)如图所示,直线a 、抛物线b 和曲线c 分别为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P 、电源内部发热功率Pr 、输出功率P R 随电流I 变化的图象,根据图象可知( ).答案 BDA .电源的电动势为9 V ,内阻为3 ΩB .电源的电动势为3 V ,内阻为1 ΩC .图象中任意电流值对应的P 、P r 、P R 间的关系为P >P r +P RD .电路中的总电阻为2 Ω时,外电阻上消耗的功率最大且为2.25 W10. (多选)如图甲所示,其中R 两端电压u 随通过该电阻的直流电流I 的变化关系如图乙所示,电源电动势为7.0 V(内阻不计),且R1=1 000 Ω(不随温度变化).若改变R 2,使AB 与BC 间的电压相等,这时( ).答案 BCA .R 的阻值为1 000 ΩB .R 的阻值为1 300 ΩC .通过R 的电流为1.5 mAD .通过R 的电流为2.0 mA11、如图所示,已知电源电动势E =5 V ,内阻r =2 Ω,定值电阻R 1=0.5 Ω,滑动变阻器R 2的阻值范围为0~10 Ω. 答案 (1)0 2 W (2)2.5 Ω 2.5 W (3)1.5 Ω(1)当滑动变阻器的阻值为多大时,电阻R 1消耗的功率最大?最大功率是多少?(2)当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?(3)当滑动变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大?最大输出功率是多少?12.(单选)用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x 是待测电阻,R 0是定值电阻,是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P 的位置,当通过电流表的电流为零时,测得MP =l 1,PN =l 2,则R x 的阻值为( ).答案 C A.l 1l 2R 0 B.l 1l 1+l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1+l 2R 0 13、(多选)图所示,电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,已知R 0=r ,滑动变阻器的最大阻值是2r .当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,下列说法中正确的是( ).答案 ACA .电路中的电流变大B .电源的输出功率先变大后变小C .滑动变阻器消耗的功率变小D .定值电阻R 0上消耗的功率先变大后变小14.(多选)直流电路如图,在滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电源的( ).答案 ABCA .总功率一定减小B .效率一定增大C .内部损耗功率一定减小D .输出功率一定先增大后减小15.(单选)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( ).答案 DA.34、14B.13、23C.12、12D.23、13知识点三:电路的动态分析、电路故障分析、含容电路分析1、(多选)图所示的电路,L 1、L2、L 3是3只小电灯,R 是滑动变阻器,开始时,它的滑片P 位于中点位置.当S 闭合时,3只小电灯都发光.现使滑动变阻器的滑片P 向右移动时,则小电灯L 1、L 2、L 3的变化情况( ). 答案 BCA .L 1变亮B .L 2变亮C .L 3变暗D .L 1、L 2、L 3均变亮2.(单选)如图,E 为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,与分别为电压表与电流表.初始时S 0与S 均闭合,现将S 断开,则( ).答案 BA.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3.(单选)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图7-2-5所示.M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R M 发生变化,导致S 两端电压U 增大,装置发出警报,此时( ).答案 CA .R M 变大,且R 越大,U 增大越明显B .R M 变大,且R 越小,U 增大越明显C .R M 变小,且R 越大,U 增大越明显D .R M 变小,且R 越小,U 增大越明显4.(多选)如图所示电路, 电源电动势为E ,串联的固定电阻为R 2,滑动变阻器的总电阻为R 1,电阻大小关系为R 1=R 2=r ,则在滑动触头从a 端移动到b 端的过程中,下列描述中正确的是( ).答案 ABA .电路中的总电流先减小后增大B .电路的路端电压先增大后减小C .电源的输出功率先增大后减小D .滑动变阻器R 1上消耗的功率先减小后增大5.(多选)如图所示,闭合开关S 后,A 灯与B 灯均发光,当滑动变阻器的滑片P 向左滑动时,以下说法中正确的是( ).答案 ACA .A 灯变亮B .B 灯变亮C .电源的输出功率可能减小D .电源的总功率增大6.(单选)如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S 闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( ).答案 AA .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7.(单选)在如图7-2-15所示的电路中,E 为电源,其内阻为r ,L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R 1、R2为定值电阻,R 3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V 为理想电压表.若将照射R 3的光的强度减弱,则( ). 答案 BA .电压表的示数变大B .小灯泡消耗的功率变小C .通过R 2的电流变小D .电源内阻的电压变大8.(多选)如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,下列说法中正确的是().答案BCA.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小的读数减小,电流表A2的读数增大C.电压表VD.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小9.(多选)在如图所示的电路中,E为电源的电动势,r为电源的内阻,R1、R2为可变电阻.在下列操作中,可以使灯泡L变暗的是().答案ADA.仅使R1的阻值增大B.仅使R1的阻值减小C.仅使R2的阻值增大D.仅使R2的阻值减小10.(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是().答案BC A.小灯泡L、L2均变暗B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗C.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大D.电流表A的读数变大,电压表V的读数变小11.(单选)如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的A、B两灯变亮,C、D两灯变暗,故障的原因可能是().答案 DA.R1短路B.R2断路C.R2短路D.R3短路12.(多选)在如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定,闭合开关S后灯泡能够发光,经过一段时间后灯泡突然变亮,则出现这种现象的原因可能是().答案ABA.电阻R1短路B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器C断路13.(单选)如图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态.要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是().答案AA.把R2的滑片向左移动B.把R2的滑片向右移动C.把R1的滑片向左移动D.把开关S断开14.(单选)在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,R1和R2为定值电阻,P为滑动变阻器R的滑动触头,G为灵敏电流表,A为理想电流表.开关S闭合后,C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态.在P向上移动的过程中,下列说法正确的是().答案BA.A表的示数变大B.油滴向上加速运动C.G中有由a→b的电流D.电源的输出功率一定变大15、(多选)在如图所示的电路中,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I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是( ) 答案:ACDA.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变B.U2/I不变,ΔU2/ΔI变大C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变16、(单选)如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时()A.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大答案:AB.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小C.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大D.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小。
高中物理恒定电流试题及答案
高中物理恒定电流试题及答案高中物理恒定电流试题及答案一、选择题1、关于电流,下列说法中正确的是 ( ) A. 通过导线截面的电量越多,电流越大 B. 电子运动的速率越大,电流越大 C. 单位时间内通过导体横截面的电量越多,导体中的电流越大 D. 电流的方向就是自由电荷定向移动的方向2、短路的电路中会出现以下哪种现象? ( ) A. 灯泡会亮 B. 灯泡不亮 C. 电源被烧坏 D. 电阻被烧坏3、两个完全相同的电容器并联,当两电容器并联的总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量时,每个电容器所带的电荷量是多少? ( )A. 1/2B. 2/3C. 3/2D. 1/4二、填空题4、将一根铜导线接在电路中,要使导线发热达到最高值,下列方法中有效的是 ( ) A. 增大原电流 B. 减小原电压 C. 并联一根相同导线 D. 串联一根相同导线41、一根电阻为 R 的导线接在某电源上,测得导线端电压为 U,忽略导线电阻,则该电源的电动势为多少? ( )三、解答题6、有一个电源 E,内阻为 r,外接负载 R,原电源输出电压为 U,负载 R 上电压为 Ud,则 U 与 Ud 之间的关系是什么?为什么?61、设计一个电路,使两个灯泡并联,并且每个灯泡都可以独立控制。
答案:一、选择题1、C 解析:电流的大小取决于单位时间内通过导体横截面的电量,与电荷量的大小和速率均无关。
因此,选项 C 正确。
2、B 解析:短路时,电路中的电阻变得非常小,电流会瞬间变得非常大,导致电源和电阻容易被烧坏。
因此选项 B 正确。
3、A 解析:两个完全相同的电容器并联,总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量的两倍,因此每个电容器所带的电荷量为原来的 1/2。
故选项 A 正确。
二、填空题4、C 解析:要使导线发热达到最高值,需要增大导线的电流,根据欧姆定律公式电流与电压成反比,因此需要减小原电压或者并联一根相同导线来分担电压。
故选项 C 正确。
41、根据全电路欧姆定律,有 E = U + Ir,所以 E = U/r + Ir + U。
物理选修3-1第二章恒定电流练习题
物理选修3-1第二章恒定电流练习题第二章恒定电流一、不定项选择题:1.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能产生恒定的电流?()A.有可以自由移动的电荷B.导体两端有电压C.导体内存在电场D.导体两端加有恒定的电压2.关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导线截面的电量越多,电流越大B.电子运动的速率越大,电流越大C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量3.某电解池,如果在1钟内共有5某1018个二价正离子和1.0某1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是()A.0AB.0.8AC.1.6AD.3.2A4.下列说法正确的是()比,与导体的电阻成反比正比,与通过导体的电流成反比C.欧姆定律适用于金属导体导电,电解液导电,电离后气体导电,或者是晶体二级管,晶体三极管导电D.欧姆定律只适用于纯电阻电路5.对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是()A.导体内部的电场强度为零B.导体是个等势体C.导体两端有恒定的电压存在D.通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等6.有四个金属导体,它们的伏安特性曲线如图所示,电阻最大的导体是()A.aB.bC.cD.d7.白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差,则白炽灯不通电时灯丝电阻R1与正常发光时电阻R2比较应是()A.R1>R2B.R1<R2C.R1=R2D.无法判断8.关于电动势下列说法正确的是()A.电源电动势等于电源正负极之间的电势差B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D.电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时,电源提供的能量9.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是()A.如外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.如外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.如外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小D.如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量10.一节干电池的电动势为1.5V,其物理意义可以表述为()A.外电路断开时,路端电压是1.5VB.外电路闭合时,1内它能向整个电路提供1.5J的化学能C.外电路闭合时,1内它能使1.5C的电量通过导线的某一截面D.外电路闭合时,导线某一截面每通过1C的电量,整个电路就获得1.5J电能11.关于电动势,下列说法中正确的是()A.在电源内部,由负极到正极的方向为电动势的方向B.在闭合电路中,电动势的方向与内电路中电流的方向相同C.电动势的方向是电源内部电势升高的方向D.电动势是矢量12.如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,下列判断正确的是()A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大13.在右图所示的电路中,电源的内阻不能忽略。
新教材 人教版高中物理必修第三册 第11章 电路及其应用 知识点考点重点难点提炼汇总
第11章电路及其应用1.电源和电流 (1)2.导体的电阻 (5)3.实验:导体电阻率的测量 (9)4.串联电路和并联电路 (15)5.实验:练习使用多用电表 (19)1.电源和电流一、电源1.定义:能够把电子从正极搬运到负极的装置。
2.作用:(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。
(2)使电路中的电流能够持续存在。
二、恒定电流1.恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2.自由电荷定向移动的平均速率:在恒定电场的作用下,自由电荷定向加速运动,但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞,碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平移速率不随时间变化。
3.恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
4.电流(1)物理意义:表示电流强弱程度的物理量。
(2)公式:I=q t 。
(3)单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A。
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
1 mA=10-3A,1 μA=10-6 A。
(4)方向:正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
考点1:对电源的理解1.电源的作用(1)从电荷转移的角度看,电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。
(2)从能量转化的角度看,搬运电荷的过程是非静电力做功的过程,从而将其他形式的能转化为电能。
2.形成电流的三种电荷形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子,其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子,液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子,气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。
【例1】 下列关于电源的说法正确的是( )A .电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压B .电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C .电荷的移动形成电流D .只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流B [在电源内部,电源把电子由正极搬运到负极,这一过程要克服静电力做功,把其他形式的能转化为电势能,故选项A 错误,选项B 正确。
高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题
高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式:tqI 决定式:I =R U电流的 微观表达式I=nqvS注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q /t 计算电流强度时应引起注意。
1. 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。
2. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。
第二节 电阻定律在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρSl. A.在公式R=ρSl中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同.B.对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围,不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去..................................,这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论,其正确性也必须通过实践(实验)来检验.C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=IU,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比.对于这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是由导体的自由结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系,加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=IU计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法.D.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度,使半导体受到光照,在半导体中加入其他微量杂质等,可使半导体的导电性能发生显著变化,正是因为这种特性,使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E.超导现象:当温度降低到绝对零度(0K)附近时,某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体,叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮,这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料,以使之广泛应用.例1 关于电阻率,下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它制作标准电阻解析 本题涉及到的知识,在教材中都有相当简洁、明确的说明,都是必须了解的基本知识,认真阅读教材,就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.例2 下列说法中正确的是( )A.由R=U/I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.由I=U/R 可知,通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率D.欧姆定律I=U/R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也适用. 解析 由电阻定律知,导体的电阻是由本身的物理条件决定的,与加在它两端的电压和通过它的电流无关.所以A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的,与温度有关.温度发生变化,电阻率也会改变,所以C 错.部分电路欧姆定律只适用于电阻电路,不一定适合于一切电路,所以D 错. 故正确答案为B. 【难题巧解点拨】例1 一只标有“220V 60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V.在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是( )解析 由电阻的定义式R=IU知:在U —I 图线上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大.A 图线表示U/I 为一定值,说明电阻不变,不符要求;C 图线上各点的U/I 值随U 的增大而减小,也不符合实际;D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大而减小,也不符合实际;只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化,符合实际.此答案应选A 、C 、D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义,即热功率增大,白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的,这是这道题解答的关键地方.例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象:(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时,通过它们的电流强度I A ∶I B = . (2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时,加在它们两端的电压U A ∶U B = . (3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = . 解析 本题给出的是I-U 图象,纵轴表示通过导体的电流,横轴表示加在导体两端的电压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时,通过它们的电流比为B A I I =︒︒30tan 60tan =3/13=13 (2)通过a 、b 的电流相等时,a 、b 两端的电压比为B A U U =︒︒30cot 60cot =33/1=31(3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为B A R R =311.电功和电功率(1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。
高考物理专练题恒定电流(试题部分)
高考物理专练题恒定电流考点一电路的基本概念和规律1.一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。
棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。
在棒两端加上恒定的电压U时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的平均速率为()A.UneρL 2neρLC.neρLD.neρSLU答案A2.(2020届山西太原三校联考,6)有两个同种材料制成的导体,两导体是横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体上底面边长为a,小柱体上底面边长为b,则()A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bB.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bC.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1D.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2答案C3.(2020届河南平顶山联考,8)(多选)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉,恒定电压U=12V,电解槽内阻r A=2Ω。
当S1闭合,S2、S3断开时,电流表A示数为6A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表A 示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表A示数为4A。
则()A.电炉的电阻为2ΩB.仅S1闭合时,电炉的发热功率为72WC.电动机的内阻为2.4ΩD.电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为48W答案AB考点二闭合电路欧姆定律1.(2018河南名校联考,6)(多选)如图电路中,电源的内电阻为r,R1、R3、R4均为定值电阻,电表均为理想电表。
闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑动触头向右滑动时,下列说法中正确的是()A.电压表的示数变小B.电流表的示数变小C.R1中电流的变化量一定大于R4中电流的变化量D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比一定小于电源的内电阻r答案BD2.在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设E、r是定值)向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示,则下列说法错误的是()A.当R=r时,电源有最大的输出功率B.当R=r时,电源的效率η=50%C.电源的输出功率P随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大答案C3.(2018河南开封模拟,16)图甲所示是一种专供国内市场的家用电熨斗的电路图(额定电压为220V)。
高中物理:恒定电流练习含答案
高中物理:恒定电流 练习(含答案)1、在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2匚向左迁移的负离子 所带电荷量为3 C,那么电解槽中电流强度大小为()A . 0.1 AB . 0.2 AC . 0.3 AD . 0.5 A2、以下说法中正确的是()A .在外电路中和电源内部,正电荷都受静电力作用,所以能不断地定向移动形成电流B .静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少C .在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D .静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加3、如图所示是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是()A .加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大B .加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小C .无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D .二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线4、(双选)两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V 1、V 2,若将两表串联后去测某 一线路的电压,则两只表()A .读数相同B .指针偏转的角度相同C .量程大的电压表读数大D .量程大的电压表读数小5、下面是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1 min 产生的热量为()反向应HiW4,0 anYaw惠一一正向电珏/vC . 1.32X 104 J6、一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉成3L 长的均匀细丝后,再切成等长的三段,则其 中每一段电阻丝的阻值为()A .3RB .RC . R7、如图所示,电源电动势为E,内阻为r 。
当可变电阻的滑片P 向b 点移动时,电压表,.•的读数U 1与电压表二•的读数U 2的变化情况是()A. U 1变大,U 2变小B. U 1变大,U 2变大C. U 1变小,U 2变小D. U 1变小,U 2变大8、(双选)下列操作正确的是()A .用多用电表测电压时,要将红表笔接高电势点B .用多用电表测电流时,应将多用电表串联接入电路C .用多用电表测电阻时,要选择合适挡位,使表头指针偏转角度尽可能大D .用多用电表测电阻时,待测电阻可以与外电路的电源相连接*9、关于电源的说法不正确的是()A .电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B .在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C .在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D .在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能*10、(多选)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,则下列说法中正确的是()A.1.80X 103 J B . 1.10X 104 J D . 1.08X 105 JD .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 毫安表的满偏电流是1 mA,内电阻为100 Q ,现有两个定值电阻R 1 = 200 Q ,R 2=600 Q ,用这60 W ”,C 灯“20 V 20 W ”,D 灯“20 V 20 W ”。
高考物理恒定电流题目训练集
高考物理恒定电流题目训练集在高中物理的学习中,恒定电流这一板块是重点也是难点。
为了帮助同学们更好地掌握这部分知识,提高解题能力,下面为大家精心准备了一系列的题目训练。
首先,来看一道基础概念题:一个电阻为 10 欧姆的导体,通过它的电流为 2 安培,那么它两端的电压是多少?这道题主要考查了欧姆定律的基本应用,即 U = IR 。
将电阻 R = 10 欧姆,电流 I = 2 安培代入公式,可得电压 U = 20 伏特。
接下来,我们增加一点难度。
有一个电路由电源、电阻 R₁和 R₂组成,电源电动势为 12 伏特,内阻为 1 欧姆,R₁= 5 欧姆,R₂=10 欧姆。
求通过 R₁和 R₂的电流分别是多少?对于这道题,我们首先需要计算出电路的总电阻 R 总= R₁+ R₂+ r ,其中 r 为电源内阻。
即 R 总= 5 + 10 + 1 = 16 欧姆。
然后根据闭合电路欧姆定律 I = E/ R 总,可求出总电流 I = 12 / 16 = 075 安培。
再根据串联电路电流处处相等的特点,通过 R₁和 R₂的电流均为 075 安培。
再看这道题目:在一个并联电路中,有两个电阻 R₃= 6 欧姆,R₄= 12 欧姆,它们两端的电压为 6 伏特,求通过 R₃和 R₄的电流以及总电流。
对于并联电路,各支路电压相等,所以通过 R₃的电流 I₃= U / R₃= 6 / 6 = 1 安培,通过 R₄的电流 I₄= U / R₄= 6 /12 = 05 安培。
总电流 I 总= I₃+ I₄= 1 + 05 = 15 安培。
下面这道题考查了电功和电功率的知识。
一个用电器的电阻为 20欧姆,通过它的电流为1 安培,工作5 分钟,求消耗的电能和电功率。
电能 W = I²Rt ,将数值代入可得 W = 1² × 20 × 5 × 60 = 6000 焦耳。
电功率 P = I²R = 1² × 20 = 20 瓦特。
高中物理会考复习之十:恒定电流
U 乙 甲 O I 高二会考复习之十·恒定电流·检测题一、填空题:1.要形成电流,必须满足条件:一是要有 、二是要存在 。
2.某金属导体的某横截面上,在5s 内通过了1.25×1019个电子,则通过该金属导体的电流为 A 。
3.金属导体的伏安特性曲线是一条 ,具有这样的伏安特性曲线的元件称为 元件。
4.金属材料的电阻率随温度的升高而 ,利用金属的这个特性可制作 温度计,常用的这种温度计是利用金属 做的。
5.半导体材料能制成晶体管、集成电路等,因为它们在外界条件改变时能够使其 发生显著的变化。
6.某些物质在温度降低到绝对零度附近时,它们的电阻率会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫 现象,能发生这种现象的物质称为 ,材料由正常状态转变为电阻率为零的状态的温度,叫材料的 温度T C 。
7.一根电阻为1Ω的粗细均匀的金属丝,将它从正中间对折扭紧后再均匀拉长至原来的3倍,则此时金属丝的电阻为 Ω。
8.只有只含 元件的电路,电功率才等于热功率。
9.一个蓄电池向一个阻值为4.95Ω的电阻供电时,电流为0.4A ,则电源的内电路电阻为 Ω,电源两极间电压为 V 。
10.较大量程电流表的电阻比小量程电流表的电阻 ,通常认为是 ,电压表的电阻比小量程电流表的电阻 ,通常可认为是 。
11.内接法测电阻时,测量值比真空值 ,外接法测电阻适宜于待电阻 的情况。
12.欧姆表主要由 、 和 构成。
13.欧姆表每次测量或换档测量时,都要使两表笔短接,调节 电阻的阻值,使指针指在 上。
二、选择题:1.关于欧姆定律,下列说法不正确的是:A .欧姆定律适用于金属导电;B .欧姆定律适用于电解质溶液导电;C .欧姆定律适用于所有线性电路导电;D .欧姆定律适用于任何电路导电。
2.下列关于电阻率的说法中,不正确的是: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。
高中物理_难点重点_恒定电流_知识点+练习题
电动势、欧姆定律1.电流(1)电流的形成:电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压,导线中的自由电子就在电场力的作用下,从电势低处向电势高处定向移动,移动的方向与导体中的电流方向相反.导线的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导线的电场线保持和导线平行.(2)电流的宏观表达式:I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流.注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I=q/t计算电流强度时应引起注意.(3)电流的微观表达式:I=nqvS(n为单位体积的自由电荷个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率).(4)对公式I=q/t和I=nqvS的理解I=q/t是电流强度的定义式,电流的方向规定为与电路中正电荷定向移动的方向相同;负电荷形成的电流,其方向与负电荷定向移动的方向相反;如果是正、负离子同时定向移动形成电流,q应是两种电荷电荷量绝对值之和,电流方向仍同正离子定向移动方向相同.I=nqvS是电流的微观表达式,电流强度是标量,但习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向,电流的方向实际上反映的是电势的高低.2.电动势(1)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小.电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多.(2)定义:在电源部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值,叫电源的电动势,用E表示.定义式为:E = W/q.注意:①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关.②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压.③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源从负极移送到正极所做的功.④电压是描述电能转化为其它形式能量的物理量,在数值上等于电场力在外电路移动单位正电荷所做的功.电路两端的电压不仅与电源有关,还与电路的具体结构有关.(3)电源(池)的几个重要参数学性质,与电池的大小无关.②阻(r):电源部的电阻.③容量:电池放电时能输出的总电荷量.其单位是:A·h,mA·h.注意:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,阻越小.3.部分电路欧姆定律(1)容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.(2)公式:RUI(3)适用条件:金属导电或电解液导电、不适用气体导电.(4)图像注意I-U曲线和U-I曲线的区别:对于电阻一定的导体,图中两图都是过原点的直线,I-U图像的斜率表示1/R,U-I图像的斜率表示R.还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线是一条曲线.1. 如图所示的电解池接入电路后,在t秒有n1个1价正离子通过溶液截面S,有n2个1价负离子通过溶液截面S,设e为元电荷,以下说确的是 ( ) A.当n1=n2时,电流强度为零B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度I=(n1–n2)e/tC.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度I=(n2–n1)e/tD.电流方向从A→B,电流强度I=(n2+n1)e/t2. 关于电动势的下列说法中正确的是 ( ) A.在电源部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电势能增加B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,L4L质子源v v C .电动势越大,说明非静电力在电源部从负极向正极移动单位电荷量做功越多D .电动势越大,说明非静电力在电源部把正电荷从电源负极移到正极所移动电荷量越多3. 关于电源电动势,下列说法中正确的是( ) A .电动势就是电压,它是外电路电压之和B .电动势不是电压,但在数值上等于外电压之和C .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 .电动势的大小与外电路的结构(如外电路是否接通和外电路的连接方式)无关4. R =U /I 是电阻的定义式,导体的电阻( ) A .与导体两端的电压成正比 B .与通过导体的电流成反比C .与导体两端电压、通过导体的电流无关D .等于导体两端电压与通过导体的电流之比5. 如图所示为实验测得的小灯泡的伏安特性曲线,由图线可知( )A .灯泡电阻随两端电压增加而变大,即R A >RB B .灯泡在状态A 时的电阻等于曲线在该点斜率的倒数C .灯泡在状态A 时的电阻等于连线OA 的斜率D .该实验说明,对于灯丝材料——钨,欧姆定律不能适用6. 对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流( ) A .有可以自由移动的电荷 B .导体两端有电压 C .导体存在电场D .导体两端加有恒定的电压7.关于电流,下列说法中正确的是( ) A .通过导线截面的电量越多,电流越大 B .电子运动的速率越大,电流越大C .单位时间通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大D .因为电流有方向,所以电流是矢量8.某种导体材料的I —U 图象如图所示,图象上A 点与原点连线与横轴成α角,A 点的切线与横轴成β角.关于导体的下列说确的是( )A .导体的电功率随电压U 的增大而增大B .导体的电阻随电压U 的增大而增大C .在A 点,导体的电阻为tan αD .在A 点,导体的电阻为tan β9. 下列有关电压与电动势的说法中,正确的是( ) A .电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B .电动势就是电源两极间的电压C .电动势公式E =W /q 中的W 与电压U =W /q 中的W 是一样的,都是电场力做的功D .电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领强弱的物理量10. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流.已知质子电荷e =1.60×10-19C .这束质子流每秒打到靶上的质子数为.假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,如图,则n 1∶n 2=_______.11. 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?12. 试研究长度为l 、横截面积为S ,单位体积自由电子数为n 的均匀导体中电流的流动。
高二物理《恒定电流》重难点知识点精析及综合能力提升测试_百度
《恒定电流》重难点知识点精析及综合能力提升一、概念荐入 1.对于金属导体有I=nqvS(n 为单位体积内的自由电子个数,S 为导线的横截面积,v 为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s) 2. 导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比。
sl R ρ= ⑴ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。
单位是Ω m⑶材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。
)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。
③有些物质当温度接近0 K 时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物体叫超导体。
3. RUI =不适用于气体导电)。
还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
例1. 实验室用的小灯泡灯丝的I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示:例2. 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以下哪个图象 A.例3. 某一电动机,当电压U 1=10V时带不动负载,因此不转动,这时电流为I 1=2A。
当电压为U 2=36V时能带动负载正常运转,这时电流为I 2=1A。
求这时电动机的机械功率是多大?A. B. I U U U U 2 2 o 2二、串并联与混联电路1.选定研究对象电阻R 后,I 必须是通过这只电阻R 的电流,U 必须是这只电阻R 两端的电压。
该公式只能直接用于纯电阻电路,不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。
2. 公式选取的灵活性。
⑴计算电流,除了用RUI外,还经常用并联电路总电流和分电流的关系:I =I 1+I 2 ⑵计算电压,除了用U =IR 外,还经常用串联电路总电压和分电压的关系:U =U 1+U 2 ⑶计算电功率,无论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和:P =P 1+P 2对纯电阻,电功率的计算有多种方法:P=UI=I 2R =RU 2以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路,也可用于非纯电阻电路。
新教材鲁科版高中物理必修第三册第三章恒定电流课时练习题含答案解析
第三章恒定电流1、电流 (1)2、电阻 (6)3、电功与电热 (13)4、串联电路和并联电路 (20)1、电流◎题组一电流的理解与计算1.(多选)关于电流的概念,下列说法正确的有( )A.导体中有电荷运动就可以形成电流B.电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向C.在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位D.对于导体,只要其两端电势差为零,电流也必为零CD[导体中的电荷定向移动才能形成电流,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运动,故B错误;国际单位制中共有7个基本量,电流是其中之一,故C正确;对于导体,其两端电势差为零时,导体内无电场,自由电子不能定向移动,故电流为零,故D正确。
] 2.关于电流的方向,下列说法正确的是( )A.在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向B.在电解液中,电流的方向为负离子定向移动的方向C.无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D.在电解液中,由于是正负电荷定向移动形成电流,所以电流有两个方向C[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。
在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的反方向,A错误;在电解液中,正离子定向移动的方向或者负离子定向移动的反方向是电流的方向,B、D 错误;无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反,C正确。
] 3.(多选)下列关于电流的说法中,正确的是( )A.电路中电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多B.在相同时间内,通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大C.通电时间越长,电流越大D.导体中通过一定的电荷量,所用时间越短,电流越大BD[电路中电流越大,由电流的定义式I=qt知,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,故A错误;由电流的定义式I=qt知,在相同时间内,通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大,故B正确;电流的大小与通电时间无关,由导体两端的电压与电阻决定,故C错误;导体中通过某一横截面电荷量一定,所用时间越短,电流越大,故D正确。
高中物理选修3-1恒定电流知识点
高中物理选修3-1恒定电流知识点恒定电流是物理选修3-1的难点,高中生要记住哪些知识点?下面是店铺给大家带来的高中物理选修3-1恒定电流知识点,希望对你有帮助。
高中物理选修3-1恒定电流知识点(一)一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流:电荷的定向移动形成电流。
2. 产生电流的条件(1)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子(2)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流1. 恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
2. 恒定电流: 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
高中物理选修3-1恒定电流知识点(二)一、导体的电阻(1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。
(2)公式:R=U/I(定义式)说明:A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关。
B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。
C、电阻反映导体对电流的阻碍作用二、欧姆定律(1)定律内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。
(2)公式:I=U/R(3)适应范围:一是部分电路,二是金属导体、电解质溶液。
三、导体的伏安特性曲线(1)伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。
(2)线性元件和非线性元件线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。
非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。
高中物理选修3-1恒定电流知识点(三)(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。
适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。
1、纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。
高中物理 选修【恒定电流】典型题(带解析)
高中物理 选修 恒定电流 一、【电路的基本概念和规律】1.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 .电子运动的速率越大,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 .因为电流有方向,所以电流是矢量解析:选C .电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,故A 错误,C 正确;电流的微观表达式I =neS v ,电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定,故B 错误;矢量运算遵循平行四边形定则,标量的运算遵循代数法则,电流的运算遵循代数法则,故电流是标量,故D 错误.2.铜的摩尔质量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子中有n 个自由电子.今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I 时,电子平均定向移动的速率为( )A .光速cB .I neS C .ρIneSmD .mIneS ρ解析:选D .由电流表达式I =n ′eS v 可得v =I n ′eS,其中n ′=n m ρ=n ρm ,故v =mIneS ρ,D对.3.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 e m 2eU C .I eSm 2eUD .IS Δlem 2eU解析:选B .在加速电场中有eU =12m v 2,得v =2eUm.在刚射出加速电场时,一小段长为Δl 的电子束内电荷量为q =I Δt =I Δl v ,则电子个数n =q e =I Δlem2eU,B 正确. 4.一个内电阻可以忽略的电源,给装满绝缘圆管的水银供电,通过水银的电流为0.1 A .若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管),那么通过水银的电流将是( )A .0.4 AB .0.8 AC .1.6 AD .3.2 A解析:选C .大圆管内径大一倍,即横截面积变为原来的4倍,由于水银体积不变,故水银柱长度变为原来的14,则电阻变为原来的116,因所加电压不变,由欧姆定律知电流变为原来的16倍.5.有一个直流电动机,把它接入0.2 V 电压的电路中,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A ;若把电动机接入2 V 电压的电路中,正常工作时的电流是1 A ,此时,电动机的输出功率是P 出;如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是P 热,则( )A .P 出=2 W ,P 热=0.5 WB .P 出=1.5 W ,P 热=8 WC .P 出=2 W ,P 热=8 WD .P 出=1.5 W ,P 热=0.5 W 解析:选B .电动机不转,r =U 1I 1=0.5 Ω.正常工作时,P 电=U 2I 2=2×1 W =2 W ,P 热′=I 22r =0.5 W ,故P 出=P 电-P 热′=1.5 W .转子突然被卡住,相当于纯电阻,此时I 3=20.5 A =4 A ,P 热=I 23r =8 W ,故B 正确.6.两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙,甲电阻丝的长度和直径分别为l 和d ;乙电阻丝的长度和直径分别为2l 和2d .将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时,如果两电阻丝消耗的电功率相等,则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( )A .U 甲U 乙=1B .U 甲U 乙=22 C .U 甲U 乙= 2D .U 甲U 乙=2 解析:选C .U 2甲U 2乙=P 甲R 甲P 乙R 乙=R 甲R 乙=ρl π⎝⎛⎭⎫d 22∶ρ2lπ⎝⎛⎭⎫2d 22=2,所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足U 甲U 乙=2,故C 正确.7.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )A .加5 V 电压时,导体的电阻约是5 ΩB .加11 V 电压时,导体的电阻约是1.4 ΩC .由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D .此导体为线性元件解析:选A .对某些导电器材,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的UI 值仍表示该点所对应的电阻值.当导体加5 V 电压时,电阻R 1=UI =5 Ω,A 正确;当导体加11 V电压时,由题图知电流约为1.4 A ,电阻R 2大于1.4 Ω,B 错误;当电压增大时,UI 值增大,导体为非线性元件,C 、D 错误.8.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器R ,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ;重新调节R ,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V .则当这台电动机正常运转时( )A .电动机的内阻为7.5 ΩB .电动机的内阻为2.0 ΩC .电动机的输出功率为30.0 WD .电动机的输出功率为26.0 W解析:选D .因为电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ,电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻元件,故电动机的内阻r =U 1I 1=1.0 V1.0 A =1.0Ω,选项A 、B 错误;当电动机正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ,则电动机的总功率为P 总=U 2I 2=15.0 V ×2.0 A =30.0 W ,此时电动机的发热功率为P 热=I 22r =(2.0 A)2×1.0 Ω=4.0 W ,故电动机的输出功率为P 出=P 总-P 热=30.0 W -4.0 W =26.0 W ,选项C 错误,D 正确.9.为了生活方便,电热水壶已进入千家万户,如果将一电热水壶接在220 V 的电源两端,经时间t 0电热水壶的开关自动切断,假设热量的损失不计、加热丝的阻值不受温度的影响.则( )A .如果将电热水壶接在110 V 的电源两端,需经2t 0的时间电热水壶的开关自动切断B .如果将电热水壶接在110 V 的电源两端,需经16t 0的时间电热水壶的开关自动切断C .如果将电热水壶接在55 V 的电源两端,需经4t 0的时间电热水壶的开关自动切断D .如果将电热水壶接在55 V 的电源两端,需经16t 0的时间电热水壶的开关自动切断 解析:选D .根据公式Q =U 2R t 可知,煮沸一壶水所需的热量为Q =U 2R t 0,当电压变为原来的 12时,所需热量没变,因此时间要变为原来的4倍,即4t 0,A 、B 错误;当电压变为原来的14时,时间要变为原来的16倍,即16t 0,C 错误,D 正确.10.一个用半导体材料制成的电阻器D ,其电流I 随它两端电压U 变化的关系图象如图甲所示,若将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端,3个用电器消耗的电功率均为P ,现将它们连接成如图乙所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别是P D 、P 1、P 2,则下列说法中正确的是( )A .P 1=4P 2B .P D =P4C .PD =P 2D .P 1<4P 2解析:选D .由于电阻器D 与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端时,三者功率相同,则此时三者电阻相等.当三者按照题图乙所示的电路连接时,电阻器D 两端的电压小于U ,由题图甲可知,电阻器D 的电阻增大,则有R D >R 1=R 2,而R D 与R 2并联,电压相等,根据P =U 2R ,则有P D <P 2,C 错误;由欧姆定律可知,电流I D <I 2,又I 1=I 2+I D ,故I 1<2I 2,根据P =I 2R ,则有P 1<4P 2,A 错误,D 正确;由于电阻器D 与电阻R 2的并联电阻R <R 1,所以D 两端的电压小于U 2,且D 阻值变大,则P D <P4,B 错误.11.(多选)如图所示,用输出电压为1.4 V 、输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电.下列说法正确的是( )A .电能转化为化学能的功率为0.12 WB .充电器输出的电功率为0.14 WC .充电时,电池消耗的热功率为0.02 WD .充电器把0.14 W 的功率储存在电池内解析:选ABC .充电器的输出功率为P 出=IU =0.1×1.4 W =0.14 W ,故B 正确;电池消耗的热功率为:P 热=I 2r =0.12×2 W =0.02 W ,故C 正确;电能转化为化学能的功率为:P 转=P 出-P 热=0.12 W ,故A 正确,D 错误.12.(多选)如表所示列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )自重 40 kg 额定电压 48 V 载重 75 kg 额定电流 12 A 最大行驶速度20 km/h额定输出功率350 WA .电动机的输入功率为576 WB .电动机的内电阻为4 ΩC .该车获得的牵引力为104 ND .该车受到的阻力为63 N解析:选AD .由于U =48 V ,I =12 A ,则P =IU =576 W ,故选项A 正确;因P 入=P出+I 2r ,r =P 入-P 出I 2=576-350122Ω=1.57 Ω,故选项B 错误;由P 出=F v =F f v ,F =F f=63 N ,故选项C 错误,D 正确.13.如图所示,P 为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间,然后将它再按图乙方式接在电极C 、D 之间,设AB 、CD 之间的电压是相同的,则这两种接法电阻大小关系为( )A .R 甲=12R 乙B .R 甲=14R 乙C .R 甲=2R 乙D .R 甲=4R 乙解析:选B .将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻,设为r ,图甲中等效为两个电阻并联,R 甲=r 2,图乙中等效为两个电阻串联,R 乙=2r ,所以R 甲=14R 乙,所以B 正确.14.(多选)如图所示,一台电动机提着质量为m 的物体,以速度v 匀速上升,已知电动机线圈的电阻为R ,电源电动势为E ,通过电源的电流为I ,当地重力加速度为g ,忽略一切阻力及导线电阻,则( )A .电源内阻r =EI -RB .电源内阻r =E I -mg vI2-RC .如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大D .如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小解析:选BC .含有电动机的电路不是纯电阻电路,欧姆定律不再适用,A 错误;由能量守恒定律可得EI =I 2r +mg v +I 2R ,解得r =E I -mg vI 2-R ,B 正确;如果电动机转轴被卡住,则E =I ′(R +r ),电流增大,较短时间内,电源消耗的功率变大,较长时间的话,会出现烧坏电源的现象,C 正确,D 错误.二、【闭合电路欧姆定律】1.电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此( ) A .电动势是一种非静电力B .电动势越大,表明电源储存的电能越多C .电动势的大小是非静电力做功能力的反映D .电动势就是闭合电路中电源两端的电压解析:选C .电动势E =W 非q ,它不属于力的范畴,A 错误;电动势表征非静电力做功的本领,电动势越大,表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大,B 错误,C 正确;电动势与电压是两个不同的概念,通常情况下,电动势大于闭合电路电源两端电压,D 错误.2.两个相同的电阻R ,当它们串联后接在电动势为E 的电源上,通过一个电阻的电流为I ;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I ,则电源的内阻为( )A .4RB .RC .R 2D .无法计算解析:选B .当两电阻串联接入电路中时I =E 2R +r ,当两电阻并联接入电路中时I =ER 2+r ×12,由以上两式可得:r =R ,故选项B 正确. 3.如图所示电路,电源内阻不可忽略,电表均为理想电表.开关S 闭合后,在变阻器R 0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,电流表的示数增大解析:选A .由变阻器R 0的滑动端向下滑动可知,R 0接入电路的有效电阻减小,R总减小,由I =ER 总+r 可知I 增大,由U 内=Ir 可知U 内增大,由E =U 内+U 外可知U 外减小,故电压表示数减小.由U 1=IR 1可知U 1增大,由U 外=U 1+U 2可知U 2减小,由I 2=U 2R 2可知电流表示数减小,故A 正确.4.(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强电阻越大.为探测有无磁场,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势E 和内阻r 不变,在没有磁场时调节变阻器R 使电灯L 正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则( )A .电灯L 变亮B .电灯L 变暗C .电流表的示数减小D .电流表的示数增大解析:选AC .探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻阻值变大,则电路的总电阻变大,根据I=ER总可知总电流变小,所以电流表的示数减小,根据U=E-Ir,可知I 减小,U增大,所以电灯两端的电压增大,电灯L变亮,故A、C正确,B、D错误.5.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,下列说法正确的是()A.电压表和电流表的示数都增大B.灯L2变暗,电流表的示数减小C.灯L1变亮,电压表的示数减小D.灯L2变亮,电容器的带电荷量增加解析:选C.将滑动变阻器的滑片P向下调节,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,路端电压U减小,干路电流I增大,则电压表的示数减小,灯L1变亮,U1增大,R与灯L2并联电路的电压U2=U-U1,则U2减小,即I2减小,灯L2变暗,电容器的带电荷量减少,流过电流表的电流I A=I-I2,I增大,I2减小,则I A增大,电流表的示数增大,故C正确.6.(多选)在如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路,由图象可知()A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5 ΩB.电阻R的阻值为1 ΩC.电源的输出功率为4 WD.电源的效率为50%解析:选ABC.由图线Ⅰ可知,电源的电动势为3 V,内阻为r=EI短=0.5 Ω;由图线Ⅱ可知,电阻R的阻值为1 Ω,该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I=Er+R =2 A,路端电压U=IR=2 V(可由题图读出),电源的输出功率为P=UI=4 W,电源的效率为η=UIEI×100%≈66.7%,故选项A 、B 、C 正确,D 错误.7.如图甲所示为某一小灯泡的U -I 图线,现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R 串联,接在内阻为1 Ω、电动势为3 V 的电源两端,如图乙所示,则( )A .通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A ,此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WB .通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A ,此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WC .通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A ,此时每盏小灯泡的电功率约为0.2 WD .通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A ,此时每盏小灯泡的电功率约为0.4 W解析:选C .由题图甲可以看出,当通过小灯泡的电流为0.2 A 时,对应灯泡两端的电压为1 V ,此时小灯泡的电阻为1 V0.2 A =5 Ω,两小灯泡并联后的电阻R 并=2.5 Ω,灯泡两端电压U 并=R 并R 总E =2.57.5×3 V =1 V ,恰好符合串联电路电压关系,则每盏小灯泡的功率P L =0.2 W ,则A 项错误,C 项正确.同理,可知B 、D 项错误.8.如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的A 、B 两灯变亮,C 、D 两灯变暗,故障的原因可能是( )A .R 1短路B .R 2断路C .R 2短路D .R 3短路解析:选D .A 灯在干路上,A 灯变亮,说明电路中总电流变大,由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小,这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路,选项B 被排除;因为短路部分的电阻变小,分压作用减小,与其并联的用电器上的电压降低,C 、D 两灯变暗,A 、B 两灯变亮,这说明发生短路的电阻与C 、D 两灯是并联的或间接并联,而与A 、B 两灯是串联的或间接串联关系.观察电路中电阻的连接形式,只有R 3短路符合条件.故应选D .9.如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是()A.电流表、电压表的读数均变小B.电源内阻消耗的功率变大C.液滴将向上运动D.电源的输出功率变大解析:选C.当L的灯丝突然烧断时电路中总电阻增大,则总电流减小,电源的内电压和R1两端的电压减小,由闭合电路的欧姆定律可知,路端电压增大,故电容器C两端的电压增大,板间场强增大,带电液滴所受的电场力增大,则该液滴将向上运动,C正确;由于C两端的电压增大,R2、R3中的电流增大,则电流表、电压表的读数均变大,A错误;因干路电流减小,则电源内阻消耗的功率变小,B错误;由于电源的内、外电阻的关系未知,不能判断电源的输出功率如何变化,D错误.10.(多选)如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是()A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率C.当R2=0时,R1获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大解析:选AC.在讨论R2的电功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为R1+r的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图所示),R2的电功率是等效电源的输出功率.显然当R2=R1+r时,R2获得的电功率最大,A项正确;讨论R1的电功率时,由于R1为定值,根据P=I2R知,电路中电流越大,R1上的电功率就越大(P1=I2R1),所以,当R2=0时,R1获得的电功率最大,故B项错误,C项正确;讨论电源的输出功率时,R 1+R 2为外电阻,内电阻r 恒定,由于题目没有给出R 1和r 的具体数值,所以当R 2=0时,电源输出功率不一定最大,故D 项错误.11.两位同学在实验室中利用如图甲所示的电路进行实验,调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时,一位同学记录电流表○A 和电压表○V 1的测量数据,另一位同学记录电流表○A 和电压表○V 2的测量数据.两位同学根据记录的数据描绘出如图乙所示的两条U -I 图线.则图象中两直线的交点表示的物理意义是( )A .滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最右端B .电源的输出功率最大C .定值电阻R 0上消耗的功率为1.0 WD .电源的效率达到最大值解析:选B .由题图可得,电源电动势E =1.5 V ,内阻r =1 Ω,在交点位置有R +R 0=U 1I =2 Ω,R 0=U 2I=2 Ω,则R =0,滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端,选项A 错误;当电路中外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,但R 0>r ,故改变滑动变阻器的阻值时无法使电路中外电阻等于电源内阻,此时外电阻越接近电源内阻,电源的输出功率越大,故选项B 正确;P =U 2I =0.5 W ,选项C 错误;电源的效率η=EI -I 2r EI,电流越小,电源的效率越大,可见滑动变阻器的滑动触头P 滑到最右端时电源的效率最大,选项D 错误.12.(多选)如图所示,电源电动势为E ,内阻为r .电路中的R 2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R 0为定值电阻,R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当开关S 闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.下列说法中正确的是( )A .只逐渐增大对R 1的光照强度时,电阻R 0消耗的电功率增大,电阻R 3中有向上的电流B .只调节电阻R 3的滑动端P 2向上端移动时,电源消耗的电功率变大,电阻R 3中有向上的电流C .只调节电阻R 2的滑动端P 1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动D .若断开开关S ,带电微粒向下运动解析:选AD .当逐渐增大光照强度时,光敏电阻R 1的阻值减小,依据“串反并同”可知电流I 增大,则P R 0增大,U C 增大,Q C =CU C 增大,即电容器充电,R 3中有向上的电流,A 正确;当P 2向上移动时,U C 不变,R 3中没有电流,故B 错误;当P 1向下移动时,I不变,但U C 变大,E C =U C d 变大,电场力F C =U C q d变大,微粒向上运动,故C 错误;若断开开关S ,电容器放电,U C 降为0,则微粒由于重力作用而向下运动,故D 正确.13.如图所示,长为L 的两平行金属板水平放置,接在直流电路中,图中R 为滑动变阻器,一带电微粒自两板左侧中央以某初速度v 0平行于金属板进入两板间,若将滑动变阻器的滑片P 置于最下端b 处,带电微粒将落在下板上距离左端L 3处;若滑片P 与b 端间电阻为18 Ω,带电微粒将沿直线运动;若要微粒不打到金属板上,则滑片P 与b 端间电阻R 的范围应为( )A .12 Ω<R <20 ΩB .16 Ω<R <20 ΩC .12 Ω<R <24 ΩD .16 Ω<R <24 Ω 解析:选B .设两平行金属板间距为d ,当滑动变阻器的滑片P 置于b 处时,两平行板间的电压为0,得d 2=12gt 21,L 3=v 0t 1;当滑片P 与b 端间电阻为18 Ω时,有qU 0d =mg .若要微粒刚好不打到金属板上,应满足d 2=12at 22,L =v 0t 2,qU 1d -mg =ma 或mg -qU 2d =ma ,由以上各式可求得U 1=109U 0,U 2=89U 0,由串联电路的分压规律可求得电阻R 1=109R 0=20 Ω,R 2=89R 0=16 Ω,所求R 的范围为16 Ω<R <20 Ω,选项B 正确. 14. (多选)如图所示,D 是一只理想二极管,水平放置的平行板电容器AB 内部原有带电微粒P 处于静止状态.下列措施下,关于P 的运动情况说法正确的是( )A .保持S 闭合,增大A 、B 板间距离,P 仍静止B .保持S 闭合,减小A 、B 板间距离,P 向上运动C .断开S 后,增大A 、B 板间距离,P 向下运动D .断开S 后,减小A 、B 板间距离,P 仍静止解析:选ABD .保持S 闭合,电源的路端电压不变,增大A 、B 板间距离,电容减小,由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,其电量不变,由推论E =4πkQ εr S得到,板间场强不变,微粒所受电场力不变,仍处于静止状态,故A 正确;保持S 闭合,电源的路端电压不变,电容器的电压不变,减小A 、B 板间距离,由E =U d可知,板间场强增大,电场力增大,微粒将向上运动,故B 正确;断开S 后,电容器的电量Q 不变,由推论E =4πkQ εr S得到,板间场强不变,微粒所受电场力不变,仍处于静止状态,故C 错误,D 正确.三、【电学实验基础】1.如图所示,其中电流表A 的量程为0.6 A ,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A ;R 1的阻值等于电流表内阻的12;R 2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是________.A .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A解析:选C .当接线柱1、2接入电路时,R 1与电流表并联,由于R 1=R A 2,可知流过R 1的电流为流过电流表电流的2倍,所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍,所以每一小格是原来的3倍,即为0.06 A ,所以A 、B 错误;当接线柱1、3接入电路时,电流表与R 1并联,然后再与R 2串联,串联电阻对电流无影响,与1、2接入电路的效果一样,所以每一小格表示0.06 A ,C 正确,D 错误.2.写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数:(1)游标卡尺的读数为________mm ;(2)螺旋测微器的读数为________mm.解析:(1)由图甲所示游标卡尺可知,主尺示数是1.0 cm =10 mm ,游标尺示数是0×0.05 mm =0.00 mm ,游标卡尺示数为10 mm +0.00 mm =10.00 mm.(2)由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为3.5 mm ,可动刻度示数为35.3×0.01 mm =0.353 mm ,螺旋测微器示数为3.5 mm +0.353 mm =3.853 mm.答案:(1)10.00 (2)3.8533.如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,若当时使用的是该表的0~3 V 量程,那么电压表读数为________V ,若当时使用的是该表的0~15 V 量程,那么电压表读数应为________V ;如图乙所示的电阻箱的读数为________Ω.解析:0~3 V 量程最小刻度是0.1 V ,要向下估读一位,读1.15 V(由于最后一位是估读的,有偶然误差,读成1.14~1.16 V 都算正确).0~15 V 量程最小刻度为0.5 V ,只要求读到0.1 V 这一位,所以读5.7 V(5.6~5.8 V 都算正确).图乙中的电阻箱有6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率,将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率,从最高位依次往下读,即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Ω.答案:1.15(1.14~1.16均可) 5.7(5.6~5.8均可) 84 580.24.有一只满偏电流I g =5 mA ,内阻R g =400 Ω的电流表G .若把它改装成量程为10 V 的电压表,应________联一个________Ω的分压电阻,该电压表的内阻为________Ω;若把它改装成量程为3 A 的电流表,应________联一个________Ω的分流电阻,该电流表的内阻为________Ω.解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻.由欧姆定律得U =I g (R g +R 1),分压电阻R 1=U I g -R g =105×10-3 Ω-400 Ω=1 600 Ω,该电压表内阻R V =R g +R 1=2 000 Ω.改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得I g R g =(I -I g )R 2.分流电阻R 2=I g I -I g R g =5×10-3×4003-5×10-3 Ω=0.668 Ω.该电流表内阻R A =R 2R g R 2+R g=I g R g I =0.667 Ω. 答案:串 1 600 2 000 并 0.668 0.6675.某同学用伏安法测定待测电阻R x 的阻值(约为10 k Ω),除了R x 、开关S 、导线外,还有下列器材供选用:A .电压表(量程0~1 V ,内阻约10 k Ω)B .电压表(量程0~10 V ,内阻约100 k Ω)C .电流表(量程0~1 mA ,内阻约30 Ω)D .电流表(量程0~0.6 A ,内阻约0.05 Ω)E .电源(电动势1.5 V ,额定电流0.5 A ,内阻不计)F .电源(电动势12 V ,额定电流2 A ,内阻不计)G .滑动变阻器R 0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确,电压表选用________,电流表选用________,电源选用________.(均填器材的字母代号)(2)画出测量R x 阻值的实验电路图.(3)________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是______________________.解析:(1)若电源选用E ,则通过R x 的最大电流为0.15 mA ,两个电流表均无法准确测量,故电源应选用F.由此可知电路中的最大电流约为1.2 mA,故电流表选用C.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压,故电压表选用B.(2)因为待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.滑动变阻器的阻值范围很小,应采用分压接法,实验电路图如图所示.(3)因为电流表采用内接法,电压表测出的电压为R x与电流表串联后两端电压,U测>U实,而R=UI,所以R测>R实.答案:(1)B C F(2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压6.用一段长80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验.(1)用多用电表粗测电阻丝的电阻,测量值约为6.0 Ω.(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图甲所示,由此可知金属丝直径的测量结果为________mm.(3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:A.直流电源(电动势约为4.5 V,内阻很小)B.电压表(量程3 V,内阻约3 kΩ)C.电压表(量程15 V,内阻约15 kΩ)D.电流表(量程0.6 A,内阻约0.125 Ω)E.电流表(量程3 A,内阻约0.025 Ω)F.滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,最大允许电流1 A)G.滑动变阻器(阻值范围0~200 Ω,最大允许电流2 A)H.开关、导线若干要求操作简便且能保证测量准确度,在供选择的器材中,电流表应选择________,电。
高中物理_难点重点_恒定电流_七大知识点
一、 电流表的改装1.电流表原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的.① 表头:表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律,与其它电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的.② 描述表头的三个特征量:电表的内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g ,它们之间的关系是U g =I g R g ,因而若已知电表的内阻R g ,则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值,即用电流表可以表示电压,只是刻度盘的刻度不同.因此,表头串联使用视为电流表,并联使用视为电压表. ③ 电表改装和扩程:抓住表头内线圈容许通过的最大电流(I g )或允许加的最大电压(U g ). 2.电流表改装成电压表方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =g U U,则根据分压原理,需串联的电阻值g g gRR n R U U R )1(-==,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大. 3.电流表改装成电流表方法:并联一个分流电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gI I ,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值1-==n R R I I R g g Rg ,故量程扩大的倍数越高,并联电阻值越小. 4.改装后的几点说明:① 改装后,表盘刻度相应变化,但电流计的参数(R g 、I g 并没有改变). ② 电流计指针的偏转角度与通过电流计的实际电流成正比.③ 改装后的电流表的读数为通过表头G 与分流小电阻R 小所组成并联电路的实际电流强度;改装后的电压表读数是指表头G与分压大电阻R 大所组成串联电路两端的实际电压.④ 非理想电流表接入电路后起分压作用,故测量值偏小;非理想电压表接入电路后起分流作用,故测量值也偏小.⑤ 考虑电表影响的电路计算问题,把电流表和电压表当成普通的电阻,只是其读数反映了流过电流表的电流强度,或是电压表两端的电压.二、 滑动变阻器的原理和接法1.滑动变阻器的构造如图所示.其原理是利用改变连入电路中的电阻丝 的长度,从而达到改变电阻的目的. 2.滑动变阻器的两种接法:① 限流:如图甲所示,移动滑片P 可以改变连入电路中的电阻值,从而可以控制负载R L 中的电流.使用前,滑片P 应置于变阻器阻值最大的位置.② 分压:如图乙所示,滑动滑片P 可以改变加在负载R L 上的电压,使用前,滑片P 应置于负载R L 的电压最小的位置.3.通过调节变阻器的阻值(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流都起到控制调节作用.设负载两端电压为U L ① 限流接法P 滑至A 端,U max =U ; P 滑至B 端,U min=U R R R L L+所以U R R R L L+≤U L ≤U ,可见R L <<R 0时,U L 变化范围大.② 分压接法P 滑至C 端时,U min =0; P 滑至D 端时,U max =U .所以0≤U L ≤U ,负载两端的电压可以从零开始调节. 4.两种接法的简单比较分压法的优势是电压变化范围大,且电压、电流可以从零开始调节;限流接法的优势在于电路连接简便,附加功率损耗小.当两种接法均能满足实验要求时,一般选限流接法.当负载R L 较小、变阻器总阻值较大时(R L 的几倍),一般用限流接法.但以下三种情况必须采用分压式接法: ①要使某部分电路的电压或电流从零开始连接调节,只有分压电路才能满足.②如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压),为了保护电表或电阻元件免受损坏,必须要采用分压接法电路.③伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值,采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(压)变化也很小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据.为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(压),应选择变阻器的分压接法.R LC D P R 0 U R L A B P R 0 U甲 乙 金属棒滑片瓷筒线圈三、 伏安法测电阻 1. 测量电路伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆定律(R =U /I ).测量电路可有电流表外接或内接两种接法,如图甲、乙两种接法都有误差,测量值与真实值的关系为:① 如甲图所示,由于该电路中电压表的读数U 表示R x两端电压,电流表的读数I 表示通过R x与R V 并联电路的总电流,所以使用该电流所测电阻R 测=xV x V R R R R I U +=也比真实值R x略小些,相对误差 a =Vx xV x V x xxR R R R R R R R R R ≈+=+=-11测 ② 如乙图所示,该电路中,电压表的读数U 表示被测电阻R x与电流表A 串联后的总电压,电流表的读数I 表示通过本身和R x的电流,所以使用该电路所测电阻R 测=IU=R x+R A ,比真实值R x大了R A ,相对误差a =xAxxR R R R R =-测 据以上分析可得: 若:V A x x A V x R R R R RR R <<即此时被测电阻为小电阻,一般选用甲图所示的电流表的外接法. 若:V A x xA V x R R R R RR R >>即此时被测电阻为大电阻,一般选用乙图所示的电流表的内接法.因而在运用伏安法测电阻时,可由题目条件首先计算临界电阻V A R R R =0,比较0R 与被测电阻的大约值的大小关系,然后据以上原则确定电路的连接方式. 当被测电阻的阻值不能估计时可采用试接的办法,如图所示,让电压表一端接在电路上的a 点,另一端先后接到b 点、c 点,注意观察两个电表的示数.若安培表示数有显著变化,则待测电阻跟电压表的内阻可比拟,电压表应接在a c 两点.若电压表的示数有显著变化,则待测电阻跟安培表的内阻可比拟,电压表应接在a b 两点.综合以上分析,在测量电路的选择上我们可以用“大内大,小外小”的方法来处理.伏安法测电阻时,“大内大,小外小”指内接法时测量值偏大,适用于测大电阻;外接法时测量值偏小,适用测量电路测量电路A R xV甲 AVR x 乙于测小电阻. 2.供电电路供电电路的两种接法如图所示.① 滑动变阻器的总电阻远小于负载电阻的阻值时,须用分压式电路;② 要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,一定要用分压式电路;③ 滑动变阻器的总电阻与负载电阻的阻值相差不多,且电压电流变化不要求从零调起时,可采取限流接法;④ 两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流接法总功耗较小; ⑤ 特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及电阻允许通过的最大电流值来反复推敲,以更能减小误差的连接方式为好.伏安法测电阻的可能电路如图所示:3.器材选择及电路设计原则(1)仪器的选择一般应考虑三方面的因素:①安全性:如各电表的读数不能超过量程,电阻类元件的电流不应超过其最大允许电流等.②精确性:如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时,要用尽可能使指针接近满刻度的量程,其指针应偏转到满刻度的1/2到2/3以上,使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率档位.③操作性:如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求,又便于调节,滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线,否则不便于操作. (2)选择器材的步骤①根据实验要求设计合理的实验电路.②估算电路中电流和电压可能达到的最大值,以此选择电流表和电压表及量程. ③根据电路选择滑动变阻器. (3)实物连线的一般步骤 ①画出实验电路图;。
(文末附答案)人教版2022年高中物理恒定电流重点知识点大全
(每日一练)(文末附答案)人教版2022年高中物理恒定电流重点知识点大全单选题1、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时,下列说法正确的是()A.电压表的示数变小B.电流表的示数变大C.电源的输出功率一定增大D.R1的功率变小2、如图所示,图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线,由图可知()A.该电源的电动势为6V,内阻是2ΩB.固定电阻R的阻值为1ΩC.该电源的最大输出功率为9WD.当该电源只向电阻R供电时,其效率约为33.3%3、如图所示电路中,电源内阻忽略不计。
闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中()A.U先变大后变小B.I先变大后变小C.U与I比值先变大后变小D.U变化量与I变化量比值等于R34、将一个满偏电流为10mA,内阻为120Ω的电流计改装为量程为0.06A和15V的电流表和电压表两用表,如图所示为该表的内部结构,则电阻R2的阻值()A.24ΩB.250ΩC.130ΩD.230Ω5、如图所示,两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,则()A.通过两棒的电流不相等B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相同C.两棒内的电场强度不同,细棒内场强E1小于粗棒内场强E2D.细棒的电压U1大于粗棒的电压U2多选题6、如图所示的电路中,D为理想二极管(具有单向导电性),一带正电小油滴恰好在平行板电容器中央静止不动,电源内阻不计,则下列说法正确的是()A.仅把开关S断开,油滴将下落B.仅把电阻箱R1的阻值减小,油滴将上升C.仅把电容器上极板稍水平右移,油滴将下落D.仅把电容器上极板稍竖直上移,油滴仍静止不动7、现有一个家用太阳能辅助电路设计如图所示,图中的电源为太阳能电源,其内阻不可忽略,L1、L2、L3为位于三个房间的规格相同的灯泡,R是光敏电阻,R1、R2是保护电阻,合上开关S,则()A.当照射在R上的光变强时,L1变亮,L2和L3都变暗B.当照射在R上的光变强时,L1变暗,L2和L3都变亮C.在光照强度不变的情况下,去掉R1改成导线,则L1会变暗D.在光照强度不变的情况下,R2断路,则L1会变亮8、如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是()A.电压表读数将变小B.L1亮度不变,L2将变亮C.L1将变亮,L2将变暗D.电源内阻的发热功率将变小填空题9、有一个电流表G,内阻R g=30Ω,满偏电流I g=1mA。
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电动势、欧姆定律1.电流(1)电流的形成:电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压,导线中的自由电子就在电场力的作用下,从电势低处向电势高处定向移动,移动的方向与导体中的电流方向相反.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,导线内的电场线保持和导线平行.(2)电流的宏观表达式:I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流.注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I=q/t计算电流强度时应引起注意.(3)电流的微观表达式:I=nqvS(n为单位体积内的自由电荷个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率).(4)对公式I=q/t和I=nqvS的理解I=q/t是电流强度的定义式,电流的方向规定为与电路中正电荷定向移动的方向相同;负电荷形成的电流,其方向与负电荷定向移动的方向相反;如果是正、负离子同时定向移动形成电流,q应是两种电荷电荷量绝对值之和,电流方向仍同正离子定向移动方向相同.I=nqvS是电流的微观表达式,电流强度是标量,但习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向,电流的方向实际上反映的是电势的高低.2.电动势(1)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小.电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多.(2)定义:在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值,叫电源的电动势,用E表示.定义式为:E = W/q.注意:①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关.②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压.③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.④电压是描述电能转化为其它形式能量的物理量,在数值上等于电场力在外电路移动单位正电荷所做的功.电路两端的电压不仅与电源有关,还与电路的具体结构有关.(3)电源(池)的几个重要参数①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关.②内阻(r):电源内部的电阻.③容量:电池放电时能输出的总电荷量.其单位是:A·h,mA·h.注意:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小.3.部分电路欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.(2)公式:RUI(3)适用条件:金属导电或电解液导电、不适用气体导电.(4)图像注意I-U曲线和U-I曲线的区别:对于电阻一定的导体,图中两图都是过原点的直线,I-U图像的斜率表示1/R,U-I图像的斜率表示R.还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线是一条曲线.1. 如图所示的电解池接入电路后,在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S,有n2个1价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,以下说法正确的是( )A.当n1=n2时,电流强度为零B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度I=(n1–n2)e/tC.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度I=(n2–n1)e/tD.电流方向从A→B,电流强度I=(n2+n1)e/t2. 关于电动势的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,电势能增加B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势越大C.电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移动单位电荷量做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从L4L质子源v 1 v 2电源负极移到正极所移动电荷量越多3. 关于电源电动势,下列说法中正确的是( ) A .电动势就是电压,它是内外电路电压之和B .电动势不是电压,但在数值上等于内外电压之和C .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 .电动势的大小与外电路的结构(如外电路是否接通和外电路的连接方式)无关4. R =U /I 是电阻的定义式,导体的电阻( ) A .与导体两端的电压成正比 B .与通过导体的电流成反比C .与导体两端电压、通过导体的电流无关D .等于导体两端电压与通过导体的电流之比5. 如图所示为实验测得的小灯泡的伏安特性曲线,由图线可知( )A .灯泡电阻随两端电压增加而变大,即R A >RB B .灯泡在状态A 时的电阻等于曲线在该点斜率的倒数C .灯泡在状态A 时的电阻等于连线OA 的斜率D .该实验说明,对于灯丝材料——钨,欧姆定律不能适用6. 对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流( ) A .有可以自由移动的电荷 B .导体两端有电压 C .导体内存在电场D .导体两端加有恒定的电压7.关于电流,下列说法中正确的是( ) A .通过导线截面的电量越多,电流越大 B .电子运动的速率越大,电流越大C .单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大D .因为电流有方向,所以电流是矢量8.某种导体材料的I —U 图象如图所示,图象上A 点与原点连线与横轴成α角,A 点的切线与横轴成β角.关于导体的下列说法正确的是( )A .导体的电功率随电压U 的增大而增大B .导体的电阻随电压U 的增大而增大C .在A 点,导体的电阻为tan αD .在A 点,导体的电阻为tan β9. 下列有关电压与电动势的说法中,正确的是( ) A .电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B .电动势就是电源两极间的电压C .电动势公式E =W /q 中的W 与电压U =W /q 中的W 是一样的,都是电场力做的功D .电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领强弱的物理量10. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流.已知质子电荷e =1.60×10-19C .这束质子流每秒打到靶上的质子数为 .假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,如图,则n 1∶n 2=_______.11. 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?12. 试研究长度为l 、横截面积为S ,单位体积自由电子数为n 的均匀导体中电流的流动。
在导体两端加上电压U ,于是导体中有匀强电场产生,在导体内移动的自由电子(-e )受匀强电场作用而加速.而和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复进行边向前移动,可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v 成正比,其大小可以表示成kv (k 是常数). (1)电场力和碰撞的阻力相平衡时,导体中电子的速率v 成为一定值,这时v 为( ) A .lekUB .lk eU C .k elUD .kUe(2)设自由电子在导体中以一定速率v 运动时,该导体中所流过的电流是___________.(3)该导体电阻的大小为___________(用k 、l 、n 、s 、e 表示).OUIAB串联、并联 焦耳定律 1.串、并联电路(1)串联电路的特征如下: ① I =I 1=I 2=I 3=… ② U =U 1+U 2+U 3+… ③ R =R 1+R 2+R 3+… ④ 11R U =22R U =33R U =…=R U=I⑤11R P =22R P =33R P =…=R P=I 2串联电路中各电阻两端的电压消耗的功率均与其电阻成正比. (2)并联电路的特征如下: ① I =I 1+I 2+I 3+… ② U =U 1=U 2=U 3=… ③R 1=11R +21R +31R +… ④ I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3=…=IR =U ⑤ P 1R 1=P 2R 2=P 3R 3…=PR =U 2 并联电路中能过各电阻的电流 消耗的功率均与其电阻成反比. (3)混联电路其方法有:1.分支法;2.等势法.(4)电路中有关电容器的计算:电容器充放电时形成电流,稳定时视为断路,关键是确定电容器两极间的电势差.① 电容器跟与它并联的用电器的电压相等.② 在计算出电容器的带电量后,必须同时判定两板的极性,并标在图上.③ 在充放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,一般根据正极板电荷变化情况来判断电流方向.④ 如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差;如果变化前后极板带电的电性改变,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量绝对值之和. 2.电功与电热 (1)电功:电流所做的功,计算公式为W=qU =UIt .(适用于一切电路),考虑到纯电阻电路中有U =IR ,所以还有W =I 2Rt =U 2t /R (适用于纯电阻电路).(2)电热:电流通过导体时,导体上产生的热量.计算公式为Q =I 2Rt (适用于一切电路),考虑到纯电阻电路中有U =IR ,所以也有Q =UIt =U 2t /R (适用于纯电阻电路).(3)电功与电热的关系①纯电阻电路:电流做功将电能全部转化为热能,所以电功等于电热 Q =W②非纯电阻电路:电流做功将电能转化为热能和其它能(如机械能、化学能等)所以电功大于电热,由能量守恒可知W =Q +E 其它或UIt =I 2Rt +E 其它3.电功率与热功率(1)电功率:单位时间内电流做的功.计算公式P =W/t =UI (适用于一切电路),对于纯电阻电路P =I 2R =U 2/R .用电器的额定功率是指电器在额定电压下工作时的功率;而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率. (2)热功率:单位间内电流通过导体时产生的热量.计算公式P =Q/t =I 2R (适用于一切电路),对于纯电阻电路还有P =UI = U 2/R .(3)电功率与热功率的关系:纯电阻电路中,电功率等于热功率.非纯电阻电路中,电功率大于热功率.1. 如图所示,把两相同的电灯分别接成甲、乙两种电路,甲电路所加的电压为8V ,乙电路所加的电压为14V .调节变阻器R 1和R 2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的电功率分别为P 甲和P 乙,下列关系中正确的是()A .P 甲 > P 乙B .P 甲 <P 乙C .P 甲 = P 乙D .无法确定2. 四个电热器连接如图所示,其中R 1=R 3=10Ω,R 2=R 4=40Ω,今将输入端接在电压为U 的电路中,那么,它们功率关系是() A .P 1>P 2>P 3>P 4 B .P 1>P 3>P 2>P 4 C .P 2>P 1>P 3>P 4 D .P 4>P 3>P 2>P 13. 如图所示,G 是电流表,R 1、R 2是两个可变电阻,调节可变电阻R 1,可以改变电流表G 的示数.当MN 间的电压为6V 时,电流表的指针刚好偏转到最大刻度.将MN 间的电压改为5V 时,若要使电流表G 的指针偏转到最大刻度,下列方法中一定可行的是() A .保持R 1不变,增大R 2 B .增大R 1,减小R 2 C .减小R 1,增大R 2 D .保持R 2不变,减小R 1UR 2R 3R 4R 14. 如图所示,额定电压都是110V ,额定功率P L1=100W ,P L2=40W ,接在220V 电路上使用,使电灯能够正常发光,且电路中消耗电能最小的电路是()5. 如图所示,阻值较大的电阻R 1和R 2串联后,接入电压U 恒定的电路,现用同一电压表依次测量R 1与R 2的电压 U 1与U 2,已知电压表内阻与R 1、R 2相差不大.则()A .U 1+U 2=UB .U 1+U 2<UC .U 1/U 2=R 1/R 2D .U 1/U 2≠R 1/R 26. 如图甲所示电路中,电流表A 1与A 2内阻相同,A 2与R 1串联.当电路两端接在电压恒定的电源上时,A 1的示数为3A ,A 2的示数为2A ;现将A 2改为与R 2串联,如图乙所示,再接在原来的电源上,那么() A .A 1示数必增大,A 2示数必增大 B .A 1示数必增大,A 2示数必减小C .A 1示数必减小,A 2示数必增大D .A 1示数必减小,A 2示数必减小7. 如图所示是演示位移传感器的工作原理,物体M 在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P ,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x .假设电压表是理想的,则下列说法正确的是()A .物体M 运动时,电源内的电流会发生变化B .物体M 运动时,电压表的示数会发生变化C .物体M 不动时,电路中没有电流D .物体M 不动时,电压表没有示数8. 一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满偏电流)为I g =50μA ,表头电阻R g =1k Ω,若改装成量程为I m =1mA 的电流表,应并联的电阻阻值为 Ω.若将改装后的电流表再改装成量程为U m =10V 的电压表,应再串联一个阻值为 Ω的电阻.(52.6 Ω;199 k Ω)9. 如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表.安培表A 1的量程大于A 2的量程,伏特表V 1的量程大于V 2的量程,把它们按图接入电路,则安培表A 1的读数 安培表A 2的读数; 安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角; 伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数;伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角.10. 一台电风扇,内阻为20Ω,接上220伏的电压后,正常运转时它消耗的电功率是66W ,求: (1)通过电动机的电流是多少? (2)转化为机械能和内能的功率各是多少?电机的效率多大?(3)如接上电源后,扇叶被卡住不能转动,这时通过电动机的电流为多大?电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少?11. 如图所示的电路中,电源电压为60V ,内阻不计,电阻R =2Ω,电动机的内阻R 0=1.6Ω,电压表的示数为50V ,电动机正常工作,求电动机的输出功率.12. 有一起重机用的直流电动机,如图所示,其内阻r =0.8Ω,线路电阻R =10Ω,电源电压U =150V ,电压表示数为110V ,求: (1)通过电动机的电流;(2)输入到电动机的功率P 入;(3)电动机的发热功率P r ,电动机输出的机械功率.VM RR 0L 1 L 2 A L 2R L 1 B L 1R L 2 CRL 1 L 2 DR 1GR 2MNR 2 R 113. 如图所示,U =10V ,电阻R 1=3Ω,R 2=2Ω,R 3=5Ω,电容器的电容C 1=4μF ,C 2=1μF ,求: (1)当K 闭合时间足够长时,C 1和C 2所带的电量各是多少? (2)然后把K 断开,K 断开后通过R 2的电量是多少?14. 如图所示,3个完全相同的电压表中,电压表V 1、V 2示数分别为5V 、3V .若R 1>R 2,求A 、B 间的电压为多大?15. 已知如图所示,R 1=30Ω,R 2=15Ω,R 3=20Ω,AB 间电压U =6V ,A 端为正.电容C =2μF ,为使电容器带电量达到Q =2×10- 6C ,应将R 4的阻值调节到多大?(20Ω或4Ω)16. 如图所示的电路中,4个电阻的阻值均为R ,E 为直流电源,其内阻可以不计,没有标明哪一极是正极.平行板电容器两极板间的距离为d .在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m ,电量为q 的带电小球.当电键K 闭合时,带电小球静止在两极板间的中点O 上.现把电键打开,带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动,并与此极板碰撞,设在碰撞时没有机械能损失,但带电小球的电量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷,而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷.R 3 R 4A UB + -R 1 R 2 CPV M URR 1 R 2C 1C 2R 3UKR 2R 1 C ABV 1 V 2V 3D电阻和电阻的测量 1.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻R 与导体的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体的电阻与构成它的材料有关. (2)公式 sL R ρ= (3)ρ——材料的电阻率(描述材料的性质),与物体的长度和横截面积无关,与物体的温度有关,对金属材料,电阻率随温度的升高而增大,对半导体材料,电阻率随温度的升高而减小,有些材料当温度降低至某一温度以下时,电阻率减小到零的现象称为超导现象.(4)某导体形状改变后,由于质量不变,则总体积不变、电阻率不变,当长度L 和面积S 变化时,应用V =SL 来确定S 、L 在形变前后的关系,分别用电阻定律即可求出L 、S 变化前后的电阻关系. 2.电阻测量(探究)(1)原理:欧姆定律.因此只要用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电流,用R =U /I 即可得到阻值.(2)内、外接的判断方法:若R x 远远大于R A ,采用内接法;R x 远远小于R V ,采用外接法.1. 在许多精密的仪器中,如果需要较精确地调节某一电阻两端的电压,常常采用如图所示的电路.通过两只滑动变阻器R 1和R 2对一阻值为500Ω左右的电阻R 0两端进行粗调和细调.已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200Ω和10Ω.关于滑动变阻器R 1、R 2的联接关系和各自所起的作用,下列说法正确的是 A .取R 1=200Ω,R 2=10Ω,调节R 1起粗调作用 B .取R 1=10Ω,R 2=200Ω,调节R 2起微调作用 C .取R 1=200Ω,R 2=10Ω,调节R 2起粗调作用 D .取R 1=10Ω,R 2=200Ω,调节R 1起微调作用2. 如图为分压器接法电路图,电源电动势为E ,内阻不计,变阻器总电阻为r .闭合电键S 后,负载电阻R 两端的电压U 随变阻器本身a 、b 两点间的阻值R x 变化的图线应最接近于7-3-5图中的哪条实线 A .① B..② C .③ D .④3. 下面关于电阻率的说法中正确的是( ) A .电阻率与导体的长度及横截面各有关B .电阻率表征了导体导电能力的强弱,并且与温度有关C .电阻率大的导体,电阻不一定大D .金属导体的电阻率在任何温度下都不可能为零 4. 一根阻值为R 的均匀电阻丝,在下列哪种情况下其阻值仍为R ,设温度不变( )A .当长度不变,横截面积增大一倍时B .当横截面积不变,长度增加一倍时C .当长度和横截面半径都缩小一倍时D .当长度和横截面积都扩大一倍时5. 有一只小灯泡,当加在它两端的电压U 1=10V 时,通过灯丝的电流为I 1=0.25A ;当加在它两端的电压U 2=50V 时,通过灯丝的电流I 2=0.5A ,则下述说法中正确的是( )A .灯丝的电阻由加在它两端的电压决定B .欧姆定律对灯丝导电不适用C .灯丝两端电压与通过灯丝的电流不满足正比关系D .灯丝电阻随着温度升高而增大6. 如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a ∶b ∶c =5∶3∶2.在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U ,通过导体的电流为I 1;在3、4两端加上恒定的电压U ,通过导体的电流为I 2,求I 1∶I 2.7. 为了测定液体的电阻率,工业上用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图所示,A 、B 是两片面积为1cm 2的正方形铂片,间距d =1cm .把它们浸没在待测液体中.若通过两根引线加上一定的电压U =6V 时,测出电流I =1μA ,这种液体的电阻率为多r Ra bSR xU orE① ②④③R 1R 2 R 0 S少?8. 两根完全相同的金属裸导线A和B,如果把导线A 均匀拉长到原来的2倍,电阻为R/A,导线B对折后绞合起来,电阻为R/B,然后分别加上相同的电压,求:(1)它们的电阻之比;(2)相同时间内通过导线横截面的电荷量之比.9. A、B两地间铺有通讯电缆,长为L,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的,通常称为双线电缆,在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏,导致两导线之间漏电,相当于该处电缆的两导线之间接入一个电阻.检查人员经过下面的测量可以确定损坏的位置:(1)令B端双线断开,在A处测出双线两端的电阻R A;(2)A端双线断开,在B处测出双线两端的电阻R B;(3)在A端的双线间加一已知电压U A,在B端的双线间用内阻很大的电压表测量出两线间的电压U B.试由以上测量结果确定损坏处的位置.10. 为了测定一个“6.3V、1W”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值,可供选择的器材有:A.电流表(0~3A,内阻约0.04Ω)B.毫安表(0~300mA,内阻约4Ω)C.电压表(0~10V,内阻10KΩ)D.电压表(0~3V,内阻10KΩ)E.电源(额定电压6V,最大允许电流2A)F.电源(额定电压9V,最大允许电流1A)G.可变电阻(阻值范围0~10Ω,额定电流1A)H.可变电阻(阻值范围0~50Ω,额定功率0.5W)I.导线若干根,电键一个.(1)为使测量安全和尽可能准确,应选用的器材是.(用字母代号填写)(2)请画出电路图,并把图所示实物图用线连接起来.11. 一个电阻上标有“1/4W”字样.用欧姆表粗测,知其电阻约为10kΩ,现在要较准确地测定其额定电压,已有器材是:A.直流电源(50V);B.直流电源(3V);C.电压表(0~25V,25kΩ);D.电压表(0~5V,5kΩ);E.电流表(0~0.6A,2Ω);F.电流表(3mA,50Ω);G.滑动变阻器(10Ω,1A);H.滑动变阻(lkΩ,0.1A),以及开关导线等,试设计出实验电路,指出选用的器材规格和实验开始前变阻器滑动键在电路图中的位置.某电压表的内阻在20KΩ~50KΩ之间,要测其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V(量程3V)电流表A1(量程200μA)电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大阻值1KΩ)电源E(电动势4V)电键K(1)所提供的电流表中,应选用;(2)为了尽量减小误差要求测多组数据,试画出符合要求的实验电路图.12. 如图所示,给出了描绘小电珠的伏安特性曲线的实物图,试将其连接成实验电路图.13. 用伏安法测量某一电阻R x阻值,现有实验器材如下:待测电阻R x(阻值约5 Ω,额定功率为1 W);电流表A1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A2(量程0~3 A,内阻0.05 Ω);电压表V1(量程0~3 V,内阻3 kΩ);电压表V2(量程0~15 V,内阻15 kΩ);滑动变阻器R0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V)、开关、导线.A B d为了较准确测量R x阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图.14. 如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材的实物图,器材规格如下(1)待测电阻R x(约100 Ω);(2)直流毫安表(量程0 ~ 50 mA,内阻约50 Ω);(3)直流电压表(量程0 ~ 3 V,内阻约5 kΩ);(4)直流电源(输出电压6 V,内阻不计);(5)滑动变阻器(阻值范围0 ~ 15 Ω,允许最大电流1 A);(6)开关1个,导线若干条.根据器材的规格和实验要求,画出实验电路图,在实物图上连线.15. 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量“金属丝的电阻率”.要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能得到多组数据.金属丝(L)长度为L0直径为D电流表(A1)量程10mA 内阻r1 = 40Ω电流表(A2)量程500 A 内阻r2 = 750Ω电压表(V)量程10V 内阻10kΩ电阻(R1)阻值为100Ω起保护作用滑动变阻器(R2)总阻值约20Ω电池(E)电动势1.5V 内阻很小开关(S)导线若干(1)在右边方框中画出电路图,并标明所用器材的代号.(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率ρ,则所用的表达式ρ= ,式中各符号的意义是.A V闭合电路的欧姆定律 1.电动势 (1)电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置; (2)电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量;(3)电源电动势数值上等于非静电力把1C 正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.即有:E =W /q (4)电源电动势和内阻都由电源本身性质决定,与所接的外电路无关.2.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比. (2)闭合电路欧姆定律的表达形式:rR E I +=或E=U +Ir .(3)适用范围:纯电阻电路 3.闭合电路中的电压关系(1)电源电动势等于内、外电压之和;注意:U 不一定等于IR (纯电阻电路中U =IR ,非纯电阻电路中U ≠IR )(2)路端电压与电流的关系(如图所示)①路端电压随总电流的增大而减小.②电流为零时,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E .在图象中,U —I 图象在纵轴上的截距表示电源的电动势.③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流I m =Er(短路电流).图线斜率绝对值在数值上等于内电阻. (3)纯电阻电路中,路端电压U 随外电阻R 变化关系.①外电路的电阻增大时,I 减小,路端电压升高; ②外电路断开时,R →∞,路端电压U =E ; ③外电路短路时,R =0,U =0,I =I m =E /r . 4.闭合电路中的功率关系(1)电源总功率、电源的输出功率、电源内阻消耗功率及关系 (2)电源提供的功率等于电源内部消耗的功率和各用电器消耗功率之和(能量转化和守恒) (3)电源输出功率①电源输出功率与外阻关系(纯电阻)(a )数学关系式rRr R E R r R E P 4)()(2222+-=+=外电阻改变,恰有R =r 时,输出功率最大,P =E 2/(4r ).R 越接近电源的内阻r ,输出功率越大. (b ) P -R 图像如图所示②电源输出功率与电流的关系P =IE —I 2r 当I =E /2r 时,P 最大(适用于一切电路).1. 如图所示的电路中,闭合电键,灯L 1、L 2正常发光.由于电路出现故障,突然发现灯L 1变亮,灯L 2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是 A .R 1断路 B .R 2断路 C .R 3短路 D .R 4短路2. 一电池外电路断开时的路端电压为3V ,接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V ,则可以判定电池的电动势E 和内阻r 为( )A .E =2.4V ,r =1ΩB .E =3V ,r =2ΩC .E =2.4V ,r =2ΩD .E =3V ,r =1Ω 3. 在图所示电路中E 为电源,其电动势E =9.0V ,内阻可忽略不计;AB 为滑动变阻器,其电阻R =30Ω;L 为一小灯泡,其额定电压U =6.0V ,额定功率P =1.8W ;S 为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B 端,现在接通开关S ,然后将触头缓慢地向A 滑动,当到达某一位置C 处时,小灯泡刚好正常发光,则CB 之间的电阻应为()A .5ΩB .10ΩC .15ΩD .20ΩES1R 2R 4R1L 2L A3REI U Om。