第七章 恒定电流 高考真题备选题库
恒定电流 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)
恒定电流一、选择题（本题共13个小题，每题5分，共65分）1.电位器是一种可变电阻器，其内部结构如图所示。
如果把电位器与灯泡和电源串联起来，转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。
下列说法正确的是( )A.将A B 、接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮B.将A C 、接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮C.将A C 、接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D.将B C 、接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮2.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。
图像上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，则( )A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小B.在A 点，白炽灯的电阻可表示为tan βC.在A 点，白炽灯的电功率可表示为00U ID.在A 点，白炽灯的电阻可表示为U I 3.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为10cm,5cm ab bc l l ==，当将C 与D 接入电压恒为U 的电路时，电流为2 A ，若将A 与B 接入电压恒为U 的电路中，则电流为( )A.0.5 AB.1 AC.2 AD.4 A4.如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，x R 为待测电阻。
如果考虑电表内阻对测量结果的影响，则( )A.电压表示数大于x R 两端的实际电压，电流表示数大于通过x R 的实际电流B.电压表示数大于x R 两端的实际电压，电流表示数等于通过x R 的实际电流C.电压表示数等于x R 两端的实际电压，电流表示数大于通过x R 的实际电流D.电压表示数等于x R 两端的实际电压，电流表示数等于通过x R 的实际电流5.如图所示，电路两端的电压U 保持不变，电阻123R R R 、、消耗的电功率一样大，则电阻之比123::R R R 是( )A.1:1:1B.4:1:1C.1:4:4D.1:2:26.四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表12A A 、和两个电压表12V V 、。
高考物理(人教版)阶段综合测评第七章恒定电流
第七章 恒定电流(时间：100分钟 总分值：110分)温馨提示：1.第一卷答案写在答题卡上，第二卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为100分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第一卷(选择题，共48分)一、选择题(此题共12小题，每题4分，共48分，每题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得4分，漏选的得2分，错选的得0分)1．(2021·高考全国卷)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s ，它由假设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1.0×109 V ，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，以下判断正确的选项是( )A ．闪电电流的瞬时值可到达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 J解析：I ＝q t ＝660×10－6 A ＝105 A ；E ＝U d ＝109103 V/m ＝106 V/m ；W ＝Uq ＝6×109 J ；P ＝W t ＝6×10960×10－6W ＝1014 W. 答案：ABC2．(2021·广州联考)有一种“电测井〞技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行的电特性测量，可以反映地下的有关情况，如下图为一钻孔，其形状为均匀圆柱体，半径为10 cm ，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m.现在，在钻孔的上外表和底部加上电压U ＝100 V ，测得电流I ＝100 mA ，那么钻孔的深度为( )A ．50 mB ．100 mC ．314 mD ．157 m解析：根据欧姆定律可求出圆柱形容器所装盐水的电阻，R ＝U I ＝100100×10－3Ω＝1 000 Ω 设钻孔的深度为h ，利用电阻定律得：R ＝ρh S其中R ＝1 000 Ω，ρ＝0.314 Ω·mS ＝πr 2＝3.14×(10×10－2)2 m 2＝3.14×10－2 m 2，那么h ＝100 m.答案：B3．(2021·广东东莞调研)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如下图)，以下说法正确的选项是( )A ．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B ．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C ．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D ．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变解析：开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P ＝U 2R 变大，电烙铁的功率变大，A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A4．(2021·兖州检测)如下图，平行金属板中质点P 处于静止状态，不考虑电流表和电压对电路的影响，当滑动变阻器R 4滑片向b 端移动时( )A ．电流表读数增大B ．电压表读数增大C ．R 3上消耗的电功率增大D ．质点P 将向上运动解析：R 4滑片向b 端移动，R 4减小，R 外总减小，I 总增大，R 1两端电压增大，R 3两端电压减小，I 3减小，电流表示数增大，A 正确；伏特表两端电压等于R 3两端电压与R 2两端电压之差，由于R 2两端电压增大，故伏特表两端电压减小，B 错误；P 3＝U 23R 3，由于U 3减少，P 3应减少，C 错误；电容器两板电势差减少，带电粒子P 所受电场力应减少，质点P 将向下加速运动，D 错误．答案：A5．(2021·宝轮中学月考)在如下图电路中，E 为电源，其电动势E ＝9.0 V ，内阻可忽略不计；AB 为滑动变阻器，其电阻R ＝30 Ω；L 为一小灯泡，其额定电压U ＝6.0 V ，额定功率P ＝1.8 W ；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 方滑动，当到达某一位置C 处时，小灯泡刚好正常发光，那么CB 之间的电阻应为( )A ．10 ΩB ．20 ΩC ．15 ΩD ．5 Ω解析：小灯泡的额定电流I ＝P U ＝1.86＝0.3 A CB 之间的电阻R CB ＝R －E －U I ＝30－9－60.3＝20 Ω. 答案：B6．如下图，电源的电动势为E 、内阻为r ，R 1、R 2、R 3为定值电阻，R 为滑动变阻器．为电流表、为电压表．当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，以下说法中正确的选项是( )A ．电流表和电压表示数都变大B ．电流表和电压表示数都变小C ．电流表示数减小，电压表示数变大D ．电流表示数变大，电压表示数减小解析：当滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，R 减少，R 外总减少，I 总增大，路端电压减小，IR 2减小，IR 1增大，表示数增大，表测的就是R 1两端的电压，表示数增大，因此只有A 正确．答案：A7．(2021·安徽江南十校联考)把标有“220 V ,100 W 〞的A 灯和“220 V,200 W 〞的B 灯串联起来，接入220 V 的电路中，不计导线电阻，那么以下判断中正确的选项是( )A ．两灯的电阻之比R A ∶RB ＝2∶1C ．两灯实际消耗的功率之比P A ∶P B ＝1∶2D ．在相同时间内，两灯实际发热之比Q A ∶Q B ＝1∶2解析：R A ＝U 2P ＝2202100Ω R B ＝U 2P ＝2202200Ω， 那么R A ∶R B ＝2∶1因为A 与B 串联所以U A ∶U B ＝R A ∶R B ＝2∶1，相同时间内，Q A ∶Q B ＝R A ∶R B ＝2∶1.答案：AB8．(2021·宿迁联考)如下图，电压U 保持恒定，C 1、C 2是两个不同的电容器，且C 1>C 2，R 1、R 2、R 3为不同阻值的电阻．开始时， C 1与C 2所带电荷量相等，如果把C 1与R 1对换位置，其他条件不变，以下判断错误的选项是( )A ．R 1一定小于R 2B ．电路中的总电流比原来小C ．电容器C 1、C 2所带电荷量都比原来大D ．两电容器所带电荷量仍相等解析：首先对电路结构进行分析，R 1、R 2串联，电流相同，C 1、C 2分别并在R 1、R 2两端．因C 1>C 2，它们所带电荷量相同．由Q ＝CU ＝CIR 可知，R 1<R 2.C 1与R 1对调位置后，R 1、R 2、R 3全部串入电路，总电阻增加，电流减小，即R 1、R 2的电压均减小，C 1并在R 1和R 3两端，它的电压为(U －U 2)增加，那么它的电荷量增加，而C 2并在R 2、R 3的两端，那么电压为(U－U1)也增加，故C2的电荷量也增加，因而A、B、C正确，故应选D．答案：D9．(2021·辽阳联考)如下图的电路中，各个电键均闭合，且K2接a时，带电粒子静止在平行板电容器两极板之间，那么以下说法正确的选项是()A．将K1断开，带电粒子将向下运动B．将K2断开，带电粒子仍处于静止状态C．将K2掷在c，带电粒子将向下运动D．将K3断开，带电粒子将向上运动解析：将K1断开，那么电源断路，电容器通过R4、R1、R2放电，带电微粒向下运动，A正确；将K2断开，相当于将电容直接接在电源两端，那么电场力大于重力而向上运动，B错误；将K2掷在c，那么电容器放电，放电完毕电容器两端电压为0，所以C正确；将K3断开那么电容与电源电路断开，又没有放电回路，那么粒子仍处于静止，D错误．答案：AC10．为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图是其原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源输出电压恒为U＝3 V(不计电源内阻)，理想电流表的量程为0～0.6 A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．以下关于这个电路的说法正确的选项是()A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 AC．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处D．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处解析：假设电路中无电阻R0，且金属滑片P在b端时，回路短路损坏电源，R0的存在使电路不出现短路，因此A正确；当拉环不受力时，滑片P在a端，由闭合电路欧姆定律得，I＝UR0＋R1＝0.1 A，故B正确；拉力为400 N时，由F＝kΔx，那么Δx＝4 cm，对应的电阻为R aP＝20 Ω，R1剩余局部接入电路的电阻R Pb＝5 Ω，由闭合电路欧姆定律得，I＝UR0＋R Pb＝0.3 A，故C正确．答案：ABCA．R3的电阻变小，电容上极板带正电，电流表示数变大B．R3的电阻变小，电容上极板带负电，电流表示数变大C．R3的电阻变大，电容上极板带正电，电流表示数变小D．R3的电阻变大，电容上极板带负电，电流表示数变小解析：光照R3时，R3减小，U3减小，a点电势降低，电容器上极板带负电，电流表示数变大，故B项对，A、C、D错．答案：B12．(2021·绍兴高三质量调研)在如图a所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化．图b中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化的情况．以下说法正确的选项是()A．图线c表示的电压表V1的示数随电流变化的情况B．图线d表示的电压表V3的示数随电流变化的情况D．在此过程中电压表V1示数变化量ΔU1与电流表示数变化量ΔI的比值变小解析：P向下滑，R2变大，由I＝Er＋R1＋R2知I减小，内电压U内＝Ir减小，外电压U 外＝E－U内增大即电压表V1示数增大，电压表V2的示数U2＝IR1应减小，电压表V3的示数U3＝U1－U2应增大，即可知图线e表示V1的示数，d表示V3的示数，c表示V2的示数，故知A项错、B项对．ΔU1与ΔI的比值即为电源内阻，故C、D均错．答案：B第二卷(非选择题，共62分)二、实验题(此题共2小题，共12分)13．(2021·泸州联考)图甲是测量一节新干电池的电动势和内阻的实验电路，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表________，原因是________________________________，从而影响测量的准确性．为了较准确地测量一节新干电池的内阻，可用以下器材连成图乙所示的电路完成实验，器材：量程3 V 的理想电压表V ，量程0.6 A 的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R 0(R 0＝1.50 Ω)，滑动变阻器R 1(0～10 Ω)，滑动变阻器R 2(0～200 Ω)，开关S.(1)在图乙的实验电路中，加接电阻R 0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是________________________________．(3)实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I 1时，电压表读数为U 1；当电流表读数为I 2时，电压表读数为U 2，那么新干电池内阻的表达式r ＝________.(用I 1、I 2、U 1、U 2和R 0表示)解析：由于新干电池的内阻很小，内电路的电压降很小，故电压表读数变化很小．(1)在电路中接入R 0的目的是：防止滑动变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏．(2)由于电源内阻较小，故所选滑动变阻器的阻值应小一些，所以选用R 1.(3)由闭合电路欧姆定律：E ＝U 1＋I 1(r ＋R 0)E ＝U 2＋I 2(r ＋R 0)解得：r ＝U 1－U 2I 2－I 1－R 0. 答案：读数变化很小 新干电池的内阻很小，内电路的电压降很小(1)防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏(或限流，防止电源短路)(2)R 1 (3)U 1－U 2I 2－I 1－R 0 14．(2021·信宜一中月考)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为________mm.(2)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为________mm.(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，那么该电阻的阻值约为________Ω.(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)电流表A2(量程0～10 mA，内阻约30 Ω)电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)直流电源E(电动势4 V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)开关S，导线假设干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．答案：(1)50.15(2)4.700(3)220(4)如图三、论述、计算题(此题共4小题，共50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)15．(2021·中山市调研)一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体被匀速提升3 m．假设不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升物体的30 s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻．解析：(1)电动机的输入功率P入＝UI＝3×0.2 W＝0.6 W.(2)电动机提升物体的机械功率P机＝F v＝4×330W＝0.4 W.根据能量关系P入＝P机＋P Q，得P Q＝P入－P机＝(0.6－0.4)W＝0.2 W. 所产生热量Q＝P Q t＝0.2×30 J＝6 J.(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈电阻R＝QI2t ＝60.22×30Ω＝5 Ω.答案：(1)0.6 W(2)6 J(3)5 Ω16．(2021·上海模拟)如下图的电路中，直流发电机M的电动势E＝250 V，内阻r＝0.5 Ω，R1＝R2＝1 Ω.电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200 V，额定功率为1 000 W，其他电阻不计，也不计电热器电阻随温度的变化．问：(1)当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？(2)当接通几只电热器时，被接通电热器的总消耗功率最大？(3)当被接通电热器的总消耗功率最大时，电阻R1、R2和内阻r上消耗的功率分别为多少？解析：(1)设当接通n 只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作，由闭合电路的欧姆定律有E －U 额＝I 总(r ＋R 1＋R 2)而I 总＝n P 额U 额 联立解得n ＝(E －U 额)U 额(r ＋R 1＋R 2)P 额＝(250－200)×200(0.5＋1＋1)×1 000＝4. (2)假设当接通n ′只电热器时，被接通电热器的总消耗功率最大，有P ＝E 2(r ＋R 1＋R 2＋R 并)2·R 并 当r ＋R 1＋R 2＝R 并时，电热器的总消耗功率P 最大，而R 并＝1n ′·U 2额P 额那么r ＋R 1＋R 2＝1n ′·U 2额P 额 所以n ′＝U 2额(r ＋R 1＋R 2)P 额＝2002(0.5＋1＋1)×1 000＝16. (3)当被接通电热器的总消耗功率最大时，电阻R 1上消耗的功率为：PR 1＝I 总′2R 1＝E 2R 1[2(r ＋R 1＋R 2)]2＝2 500 W. 又R 2＝R 1，所以R 2上消耗的功率也为2 500 W内阻r 上消耗的功率为P r ＝I 总′2r ＝E 2r [2(r ＋R 1＋R 2)]2＝1 250 W. 答案：(1)4 (2)16 (3)2 500 W 2 500 W 1 250 W17．(2021·黄浦区高考模拟)如下图，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器.3个电阻采用如图(a)方式接在电源上，R 1＝4 Ω、R 2＝10 Ω.现利用电压传感器(相当于电压表)和电流传感器(相当于电流表)研究R 3上的电压与电流变化关系，任意滑动R 3上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U －I 图象为如图(b)所示的一条直线(实线局部)．试求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)R 3的最大阻值；(3)R 3消耗的最大功率．解析：(1)电压为0的时候电流为1.5 A ，此时R 3阻值为零，有I ＝E (R 1＋r ) 1．5＝E 4＋r根据图线，假设R 3无限制变化，电压6 V 的时候电流为0，此时R 3视为断路 有6R 2＝E R 1＋R 2＋r由以上两式可得E ＝10 Vr ＝83Ω＝2.67 Ω (2)根据图线和电路图的动态变化判断，R 3可获得的最大电压是4 V ，此时R 3最大 4 V R 3R 2R 3＋R 2＝E R 1＋R 3R 2R 3＋R 2＋r 得R 3＝8 Ω或者：根据图线，R 3两端的电压随电流增大而减小，根据欧姆定律，电压最大4 V 而电流最小为0.5 A 的位置即为R 3最大的位置，R 3＝40.5Ω＝8 Ω (3)R 3消耗的功率P ＝UI ＝⎝⎛⎭⎫6－61.5I I ＝6I －4I 2 得：当I ＝－62×(－4)A ＝0.75 A 时，功率最大 P 3m ＝6×0.75－4×0.752＝2.25 W答案：(1)10 V 2.67 Ω (2)8 Ω (3)2.25 W18．(2021·江苏无锡月考)如下图，一电荷量q ＝3×10－5 C 带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O 点．电键S 合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°.两板相距d ＝0.1 m ，电源电动势E ＝15 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电阻R 1＝3 Ω，R 2＝R 3＝R 4＝8 Ω.g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)电源的输出功率；(2)两板间的电场强度的大小；(3)带电小球的质量．解析：(1)R 2、R 3并联再与R 1串联，阻值R 外＝7.0 Ω，R 总＝R 外＋r ＝7.5 Ω，根据欧姆定律有I ＝E /R 总＝157.5A ＝2 A ， P 出＝I 2R 外＝22×7 W ＝28 W.(2)U 外＝IR 外＝2×7 V ＝14 V ，E ＝U d ＝140.1V/m ＝140 V/m. (3)小球静止，由力平衡条件Eq ＝mg tan37°得m ＝Eq /g tan37°＝(140×3×10－5)/(10×0.75)kg ＝5.6×10－4 kg.答案：(1)28 W (2)140 V/m (3)5.6×10－4 kg。
高考物理总温习第七章恒定电流章末质量检测7选考部份,B版
第七章 恒定电流(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(每小题6分，共78分)1．将一电源电动势为E ，内电阻为r 的电池与外电路连接，组成一个闭合电路，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( )A ．由U 外＝IR 可知，外电压随I 的增大而增大B ．由U 内＝Ir 可知，电源两头的电压随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 的增大而增大解析 按照闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r 知，外电路中电流I 随外电阻R 的转变而转变，所以选项A 错误；U 内＝Ir 是电源内电阻上的电压，不是电源两头的电压，选项B 错误；电源电动势E 和内电阻r 不变，由U ＝E －Ir 可知，电源输出电压随输出电流I 的增大而减小，选项C 正确；当U 不变时，电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大，选项D 错误。
答案 C2．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%，单片单晶硅太阳能电池可产生 V 的电动势，可取得0.1 A 的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是( )A ． JB ． JC ． JD ． J解析 按照W ＝UIt 可得每秒太阳能电池产生的能量为W ＝××1 J＝ J ，设太阳能每秒照射的能量为Q ，则由能的转化和守恒定律得Q ×23%＝W ，所以Q ＝ J 。
答案 C3．家用白炽灯泡的灯丝是由弹簧形状的钨丝制成的。
下列三幅漫画生动地描画了一名学生的经历，图中坏的灯泡“比原来更亮”的原因是( )A ．灯泡的电阻变小了B ．灯泡两头的电压变小了C ．灯泡的电阻变大了D ．灯泡两头的电压变大了解析 灯丝从头连接在一路后，灯丝的有效长度l 变短了，由电阻定律R ＝ρlS知，灯丝的电阻减小了，而灯泡两头电压U 不变，故由P ＝U 2R知，灯泡的功率变大了，则亮度变亮了。
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高考物理一轮阶段考查7恒定电流(含答案)
阶段考查(七) 恒定电流第Ⅰ卷 选择题，共48分一、选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分)1．在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心．如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯，其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来，供夜晚照明使用．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达20%，可产生24 V 电压，产生2.5 A 的电流，则每秒该路灯可转化的太阳能为( )A ．120 JB ．300 JC ．600 JD ．1 200 J解析：每秒钟路灯消耗电能为W ＝UIt ＝24×2.5×1 J ＝60 J则每秒转化的太阳能为：W η＝6020%J ＝300 J 故选项B 正确．答案：B2．如图7－1所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路．当压力F 作用于可动膜片电极上时，膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转．在对膜片开始施加压力，从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针的偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )图7－1A．向右偏到某一刻度后回到零刻度B．向左偏到某一刻度后回到零刻度C．向右偏到某一刻度后不动D．向左偏到某一刻度后不动解析：灵敏电流表有示数的时候应该是电容器电容值发生变化的时候，可动电极向上动，电容器电容增大，电路对电容器充电，故指针向右偏．当可动电极到了实线位置时，电容器的电容不再发生变化，此时电路中的电流消失，指针又回到零点．答案：A图7－23．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图7－2所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻．这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C．U越大，表示c越小，c与U成反比D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比解析：题中给出传感器电阻r′的倒数与酒精气体浓度c是正比关系，即1r′＝kc，电压表示数U＝R0Er′＋R＋R0＋r＝R0E1kc＋R＋R0＋r＝kR0Ek(R＋R0＋r)＋1c，可以看出电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增加而增加．故只有选项B正确．答案：B图7－34．[2014·泉州市质量检查]如图7－3所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻．闭合开关S后，若照射R3的光强度减弱，则()A．R1两端的电压变大B．小灯泡消耗的功率变小C．通过R2的电流变小D．电源两极间的电压变小解析：光照强度减弱，R3阻值增大，电路中总电阻增大，总电流减小，R1两端电压减小，A错误；并联电路两端电压增大，R2中电流增大，C错误；灯泡中电流I L＝I总－IR2，则I L减小，其功率减小，B正确；由U＝E －I总r得路端电压增大，D错误．答案：B图7－45．如图7－4所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2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R1、R2，关于F的大小判断正确的是()A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小解析：本题主要考查带电体在电场中的平衡问题，意在考查考生对物体平衡、电容器等知识的理解和应用．小球重力、电场力、悬线的拉力处于平衡状态，设悬线与竖直方向的夹角为θ，则tanθ＝qEmg＝qUmgd，cosθ＝mgF，由闭合电路欧姆定律知增大R2时，定值电阻两端电压减小，由此可知θ减小，cosθ增大，F减小，B项对；而改变R1对定值电阻两端电压不起作用．答案：B图7－56．如图7－5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为一个电阻R的两端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()A．R接到a电源上，电源的效率较高B．R接到b电源上，电源的输出功率较大C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高解析：由图线可知，a、b两电源的短路电流一样大，a的电动势大于b 的电动势，故a的内阻大于b的内阻，由A与C的交点坐标可知，当电阻R与电源相连时，电流I＝ER＋r，即1I＝RE＋rE，可得接a时的电流大于接b时的电流．由电源输出功率P＝I2R得接a电源时的功率较大，电源的效率η＝RR＋r，所以电阻R接a时效率较低．答案：C图7－67．(多选题)如图7－6所示的电路中，电源有不可忽略的内阻，R1、R2、R3为三个可变电阻，电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2，下面判断正确的是()A．仅将R1增大，Q1和Q2都将增大B．仅将R2增大，Q1和Q2都将增大C．仅将R3增大，Q1和Q2都将不变D．突然断开开关S，Q1和Q2都将不变解析：C1两端电压是R1、R2电压之和，C2两端电压是R2两端电压，R1增大，U C1增大，Q1增大，Q2减小；R2增大，U C1增大，U C2增大，Q1、Q2都增大；断开S，C1、C2均放电，Q1、Q2逐渐减少．答案：BC8．如图7－7所示，电源电动势为E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R′0＝1 Ω，当调节滑动变阻器R1时可使甲图电路输出功率最大，调节R2时可使乙图电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定功率为2 W)，则R1和R2值为()图7－7A．2 Ω，2 Ω B．2 Ω，1.5 ΩC．1.5 Ω，1.5 Ω D．1.5 Ω，2 Ω解析：对于甲图，由于是纯电阻电路，电源消耗能量全部转化为焦耳热，电功率等于热功率，有：P ＝I 2R ＝E 2(R 外＋r )2R 外＝E 2R 外＋2r ＋r 2R 外. 当R 外＝r 时，外电路消耗功率P 最大，P max ＝E 24r＝12 W ，R 1＝2 Ω.对于乙图电路，由于是非纯电阻电路，依能量守恒定律可知：电源消耗能量一部分转化为焦耳热，而另一部分转化为其他形式的能(电动机动能)，电功率不等于热功率．因此上面推导不再适用，正确推导如下：P ＝UI ＝E －U r U ＝EU －U 2r. 显然，当U ＝E 2时，P max ＝E 24r＝12 W ，U 内 ＝6 V ，I ＝2 A ；又因为P 电动机＝P 额＋P 热＝6 W ，所以PR 2＝I 2R 2＝6 W ，R 2＝1.5 Ω.综上所述，只有B 选项正确．答案：B第Ⅱ卷 非选择题，共52分二、实验题(本大题共2小题，共15分)9．(6分)[2014·大庆市质量检测]为了测量一根长约为3 cm 、电阻约为100 Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率，所用器材如下：直流电源E (电动势约为8.0 V ，内阻可忽略不计)；电流表A 1(量程为0～25 mA ，内阻r 1＝100 Ω)；电流表A 2(量程为0～150 mA ，内阻r 2＝20 Ω)；定值电阻R 0(阻值为10 Ω)；滑动变阻器R (最大阻值为10 Ω)；开关S ，导线若干．(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图7－8甲所示，示数为L＝________ mm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，示数为D＝________ mm.甲乙图7－8(2)为了在测量中尽量减小误差，并测多组数据，现给出测量电阻R x 的实验电路，请据此电路图7－9将实验器材连接起来．图7－9(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为ρ＝__________________.(用题目中字母表示即可)答案：(1)30.35 3.205(3.204或3.206)(2)见图7－10图7－10(3)πD24I1L[I2(R0＋r2)－I1r1]10．(9分)[2012·新课标全国卷]图7－11中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．图7－11(1)在图中画线连接成实验电路图．(2)完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线．②保持开关S 断开，在托盘内加入适量细沙，使D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m 1.③闭合开关S ，调节R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D __________；然后读出__________，并用天平称出__________．④用米尺测量__________．(3)用测得的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出B ＝__________.(4)判定磁感应强度方向的方法是：若__________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．解析：根据实验目的和电磁天平的原理，将电源、开关、电阻箱、电流表及U 形金属框串联起来，连接成电路图．设金属框质量为M ，托盘质量为m 0，第一次操作中未接通电源时由平衡条件：Mg ＝(m 0＋m 1)g ，第二次接通电源后，加入适量细沙m 2使D 重新处于平衡状态，然后读出电流表的示数I ，并测量出金属框底部的长度l ，若金属框受到的安培力竖直向下，由平衡条件：BIl ＋Mg ＝(m 0＋m 2)g ，两式联立解得：B ＝(m 2－m 1)g Il；若金属框受到的安培力竖直向上，则B ＝(m 1－m 2)g Il，综上B ＝|m 2－m 1|Il g ，若m 2＞m 1，则由左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外，反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．答案：(1)如图7－12所示图7－12(2)③重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙质量m 2 ④D 的底边长l(3)|m 2－m 1|g Il(4)m 2＞m 1 三、计算题(本大题共2小题，共37分)图7－1311．(17分)如图7－13所示，电源的电动势E ＝110 V ，电阻R 1＝21 Ω，电动机绕线的电阻R 0＝0.5 Ω，开关S 1始终闭合．当开关S 2断开时，电阻R 1的电功率是525 W ；当开关S 2闭合时，电阻R 1的电功率是336 W ．求：(1)电源的内电阻；(2)当开关S 2闭合时流过电源的电流和电动机输出的功率．图7－14解析：(1)S2断开时等效电路如图7－14所示，R1消耗的功率为P1，则P1＝(ER1＋r)2·R1代入数据解得r＝1Ω.(2)设S2闭合时路端电压为U，R1消耗的功率为P2，则P2＝U2 R1由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir代入数据解得I＝26A设流过R1的电流为I R1，流过电动机的电流为I M，I R1＝U R1而I M＋I R1＝I对电动机有UI M＝P出＋I2M R0代入数据联立解得P出＝1 606W.答案：(1)1Ω (2)26A 1 606W图7－1512．(20分)如图7－15所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，极板长l ＝80 cm ，两板间的距离d ＝40 cm.电源电动势E ＝40 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R ＝15 Ω，闭合开关S ，待电路稳定后，将一带负电的小球从B 板左端且非常靠近B 板的位置以初速度v 0＝4 m/s 水平向右射入两板间，该小球可视为质点．若小球带电荷量q ＝1×10－2 C ，质量为m ＝2×10－2 kg ，不考虑空气阻力，电路中的电压表、电流表均是理想电表．若小球恰好从A 板右边缘射出(g 取10 m/s 2)．求：(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大？(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？(3)此时电源的输出功率是多大？解析：(1)设小球在板间飞行时间为t ，t ＝l v 0＝0.84 s ＝0.2 s ，根据d ＝12at 2， 得飞行加速度a ＝2d t 2＝2×0.40.22 m/s 2＝20 m/s 2. 对小球根据牛顿第二定律得q U AB d －mg ＝ma ，解得：U AB ＝m (g ＋a )d q ＝2×10－2×(10＋20)×0.41×10－2 V ＝24 V ， 所以滑动变阻器的两端电压U 滑＝U AB ＝24 V .设通过滑动变阻器的电流为I ，由欧姆定律得I ＝E －U 滑R ＋r ＝40－2415＋1A ＝1 A. 滑动变阻器接入电路的阻值R 滑＝U 滑I ＝24 Ω.(2)此时电流表的示数为1 A ，电压表的示数为U ＝E －Ir ＝(40－1×1) V ＝39 V .(3)电源的输出功率P 出＝IU ＝39 W.答案：(1)24 Ω (2)1 A 39 V (3)39 W。
【绿色通道】高考物理第七章恒定电流 章末检测试题及完全解析总复习 新人教版
章末检测(七)(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(每题3分，共36分)1．如图所示，定值电阻R 1＝10 Ω，R 2＝8 Ω，当开关S 接“1”时，电流表示数为0.20 A ，那么当S 接“2”时，电流表示数的可能值为(电源内阻不可忽略)( )A ．0.28 AB ．0.25 AC ．0.22 AD ．0.19 A答案：C解析：开关接“2”后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是0.19 A ，故D 错；路端电压一定减小，一定小于2 V ，因此电流一定小于0.25 A ，故A 、B 错，C 对．2．“神舟”七号载入飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的．由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应，“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池，在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V 的电动势，可获得0.1 A 的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是( )A ．0.24 JB ．0.25 JC ．0.26 JD ．0.28 J答案：C解析：根据W ＝UIt 可得每秒太阳能电池产生的能量为W ＝0.6×0.1×1 J＝0.06 J ，设太阳能每秒照射的能量为Q ，则由能的转化和守恒定律得Q ×23%＝W ，所以Q ＝0.26 J.3．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U 时，通过导线的电流为I ，导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的12，再给它两端加上电压U ，则( )A ．通过导线的电流为I4B ．通过导线的电流为I16C ．导线中自由电子定向移动的速率为v 4D ．导线中自由电子定向移动的速率为v2答案：BC解析：导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的14，l 变为原来的4倍，根据电阻定律，其电阻增大为原来的16倍，加相同的电压U ，电流会减为原来的116，B 选项对；又根据I ＝neSv ，导线被拉长后，n 、e 不变，I 变为I 16，S 变为S 4，故v 变为v4，C 对．4．两根材料相同的均匀导线x 和y ，x 长为L ，y 长为2L ，串联在电路中时，沿x 到y 的长度方向电势变化如图所示，则x 、y 导线的横截面积之比为( )A ．2∶3B ．1∶3C ．3∶2D ．3∶1答案：B解析：从图中沿x 到y 长度方向的电势变化，可读出x 和y 两端的电压，再由串联电路中电压和电阻的关系，电阻和电阻率ρ、长度l 、横截面积S 的关系综合求解．由图象可知，导线x 、y 两端的电压为U x ＝6 V ，U y ＝4 V ，两导线串联时电流相同，则U x U y ＝R xR y ，而R x ＝ρL S x，R y ＝ρ2L S y ，所以U x U y ＝S y 2S x ，故S x S y ＝U y 2U x ＝42×6＝13，选项B 正确．5．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为( )A ．I 2R B.U 2RC ．UID ．UI －I 2R答案：C解析：不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P ＝UI ，选项C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R，故A 、B 错误；而UI －I 2R 为电路转化为其他能量的功率，故D 错误．6．电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2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b 端时，下列说法正确的是( )A ．电压表和电流表读数都增大B ．电压表和电流表读数都减小C ．电压表读数增大，电流表读数减小D ．电压表读数减小，电流表读数增大 答案：A解析：滑片滑向b 时，电阻R 增大，回路的总电阻增大，所以回路的总电流减小，路端电压增大，所以电压表的示数增大，电阻R 2两端的电压增大，故R 2中的电流增大，电流表示数增大，故A 对．7．一个T 型电路如图所示，电路中的电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω，另有一测试电源，电动势为100 V ，内阻忽略不计，则( )A ．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 V 答案：AC解析：当cd 端短路时，ab 间等效电阻R ＝R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝10 Ω＋120×40120＋40Ω＝40 Ω，故A 对；当ab 端短路时，cd 间等效电阻R ′＝R 2＋R 1R 3R 1＋R 3＝120 Ω＋10×4010＋40Ω＝128 Ω.B 错；当ab 间接电源E ＝100 V 时，cd 间电压为R 3上电压，则U ＝4040＋10×100 V＝80 V ，故C 对；当cd 两端接电源时，ab 两端电压为R 3上电压，则U ′＝4040＋120×100 V＝25 V ，故D 错．8．如图所示是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )答案：C解析：台灯消耗的功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率．C 项中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20 W ，而其他选项中，不论滑动变阻器使用分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 W ，故C 选项正确．9．某家庭购买了一款节能环保汽车，在试车时发现，汽车的电动机启动时车灯会瞬时变暗，车主将汽车启动时的电路图进行整理后，得到汽车启动时的工作电路原理图如图所示．经测量，S 1闭合、S 2断开的情况下，电流表的示数为10 A ，S 1、S 2均闭合的情况下，电流表的示数为70 A ，电源的电动势为13 V ，内阻为0.1 Ω.若电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变，则S 1、S 2均闭合时，车灯的功率为( )A ．90 WB ．30 WC ．60 WD ．120 W答案：B解析：S 1闭合、S 2断开时，电源内电压U r ＝I 1r ＝10×0.1 V＝1 V ，车灯两端的电压U L＝13 V －1 V ＝12 V ，车灯的功率为P ＝U L I 1＝12×10 W＝120 W ，S 1、S 2均闭合时，电源内电压U r ′＝I 2r ＝70×0.1 V＝7 V ，车灯两端的电压U L ′＝13 V －7 V ＝6 V ，由公式p ＝U 2R，车灯的电阻不变，电压为原来的12，功率应为原来的14，即为30 W ，所以选B.10．(2010·长沙模拟)如图，a 、b 分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线，则以下说法正确的是( )A ．电池组的内阻是3 ΩB ．电阻的阻值为0.33 ΩC ．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4 WD ．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4 W 答案：D解析：由I U 图线可知，电池组的内阻r ＝1 Ω，电阻的阻值为3 Ω，电池的电动势E ＝4 V ，若将该电阻接在该电池组两端，I ＝ER ＋r＝1 A ，电池组的输出功率R 出＝IU ＝I (E －Ir )＝3 W ；当调整外阻R ＝r 时，电池组的输出功率最大，P m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E 2r 2·r ＝E 24r ＝4 W ，综上所述，A 、B 、C 错误，选项D 正确．11．如图所示的电路中，电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 1＝6 Ω、R 2＝5 Ω、R 3＝3 Ω，电容器的电容C ＝2×10－5 F ，若将开关S 闭合，电路稳定时通过R 2的电流为I ；断开开关S 后，通过R 1的电荷量为q .则( )A ．I ＝0.75 AB ．I ＝0.5 AC ．q ＝2×10－5CD ．q ＝1×10－5C答案：AD解析：对电路分析：电阻R 1、R 3并联后与R 2串联，所以外电路总电阻为R ＝7 Ω，根据闭合电路欧姆定律得电路中的总电流为0.75 A ，所以选项A 正确；电阻R 1、R 3并联的电压为U ＝IR 并＝1.5 V ，电容器的带电荷量为Q ＝CU ＝3×10－5C ．当断开开关S 时，电容器对电阻放电，电荷通过R 1、R 3，由于两电阻并联，所以q 1/q 3＝R 3/R 1，又q 1＋q 3＝Q ，解得q 1＝1×10－5C ，q 3＝2×10－5C ，选项D 正确.12．在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及电位器(滑动变阻器)R 连接而成，L 1、L 2是红绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时，下列说法中正确的是( )A ．L 1、L 2两个指示灯都变亮B ．L 1、L 2两个指示灯都变暗C ．L 1变亮，L 2变暗D ．L 1变暗，L 2变亮 答案：B解析：当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时，电位器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增大，内阻分担电压增大，路端电压减小，L 1灯变暗，通过其电流减小；由U 1＝I 2R 1及I 2＝I －I 1可知R 1分担电压增大，L 2及R 2两端电压减小，L 2功率减小而变暗，选项B 正确．二、填空题(每题4分，共12分)13．在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20 kΩ，电流表的内阻约为10 Ω，滑动变阻器的电阻约为20 Ω，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行了实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图所示．(1)根据各点表示的数据描出I U 关系图线，由此求得该电阻的阻值R x ＝________Ω.(保留两位有效数字)(2)画出此实验的电路原理图．答案：(1)见解析中左图 2.3×103(2.2×103～2.5×103) (2)见解析中右图 解析：(1)这6个点中有5个基本在同一条过原点的直线上，只有一个点偏离较大，可判断出这个数据点误差较大，应予以排除，据此，I U 图线如下左图所示，在图线上可选一个离坐标原点较远的点，得出其纵横坐标，如(3.0 V 、1.3 mA)，则被测电阻阻值为R x ＝3.0 V 1.3×10－3A＝2.3×103Ω. (2)因为R x 与R v 很接近，故电压表的分流影响很严重，而R x R A ＝2.3×10310＝230≫1，电流表的分压影响很小，故应采用电流表内接法，又由于被测电阻很大，而滑动变阻器阻值较小，故变阻器应采用分压式，电路原理图如下右图．14．若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA ，内接一节干电池，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、黑表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为________Ω，表盘中值刻度是________．答案：300 100 300解析：将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时I g ＝ER g ＋r ＋R 0，欧姆表的内阻即R 内＝R g ＋r ＋R 0＝E I g ＝ 1.55×10－3Ω＝300 Ω当电流为34I g 时，有34I g ＝ER 内＋R x，即：R 内＋R x ＝4E3I g＝400 Ω，故R x ＝100 ΩR 内＝R 中＝300 Ω.15．有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U I 图线．有下列器材供选用：A ．电压表(0～5 V ，内阻10 k Ω)B ．电压表(0～10 V ，内阻20 kΩ)C ．电流表(0～0.3 A ，内阻1 Ω)D ．电流表(0～0.6 A ，内阻0.4 Ω)E ．滑动变阻器(5 Ω，1 A)F ．滑动变阻器(500 Ω，0.2 A)(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器就选用________(用序号字母表示)．(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把由图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．答案：(1)A D E (2)见解析解析：(1)因小灯泡的额定电压为4 V ，所以电压表应选用A ，小灯泡的额定电流I ＝PU＝0.5 A ，所以电流表应选用D ；小灯泡正常工作时的电阻为R ＝U 2P＝8 Ω，因为R v R A >R x ，R x为小电阻，电流表应采用外接法，要求电压表从零开始变化，故滑动变阻器采用分压接法，为便于调节，滑动变阻器应选用E.(2)满足实验要求的电路图如图．接成的相应实物电路图如图．三、计算题(共5题，共52分)16．(10分)有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm.设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m.现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U ＝100 V ，I ＝100 mA ，求该钻孔的深度．答案：100 m解析：设该钻孔内的盐水的电阻为R ，由R ＝U I ，得R ＝100100×10－3 Ω＝103Ω由电阻定律R ＝ρl S得：l ＝RS ρ＝103×3.14×0.120.314m ＝100 m 17．(10分)某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380 V 的电动机带动下以0.4 m/s 的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9 kW ，不载人时测得电动机中的电流为5 A ，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少？(设人的平均质量为60 kg ，g 取10 m/s 2)答案：25人解析：维持扶梯转动的功率为：P 0＝380 V×5 A＝1.9 kW ，电动机的最大输出功率为：P m ＝4.9 kW ， 可用于输送顾客的功率为：P ＝P m －P 0＝3 kW由于扶梯以恒定的速率斜向上移动，每一位顾客所受的力为重力mg 和支持力F N ，且F N＝mg ，电动机通过扶梯的支持力F N 对顾客做功，对每一位顾客做功的功率为：P 1＝F N v sin α＝mgv sin 30°＝120 W ，同时乘载的最多人数为n ＝P P 1＝3 000120人＝25人．18．(10分)如图所示的电路中，输入电压U AB ＝200 V ，可变电阻的总阻值R 0＝150 Ω，允许通过的电流为4 A ，求(1)当输出端a 、b 开路时U ab 的值；(2)当输出端接入R ＝40 Ω的负载时，U ab 的可能变化范围． 答案：(1)200 V (2)57.1 V≤U ab ≤160 V解析：(1)当ab 端开路时，相当于接一理想电压表(R V ＝∞)，U ab ＝U AB ＝200 V (2)当滑动触头向下方移动时，在下半部分电流强度达到临界状态即为4 A 时，下半部分电阻R 下＝2004Ω＝50 Ω上方部分电阻为100 Ω，此时U ab ＝40100＋40×200 V≈57.1 V当滑动触头向上方移动，在上半部分电流强度达到临界状态即为4 A 时，上方部分的电阻R 上＝(50－40)Ω＝10 Ω此时U ab ＝4010＋40×200 V＝160 V.19．(10分)如图所示，电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 1＝2 Ω，R 2＝3 Ω，R 3＝7.5 Ω，电容器的电容C ＝4 μF.开关S 原来断开，现在合上开关S 到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电量是多少？答案：1.92×10－5C解析：S 断开，C 相当于断路，R 3中无电流，C 两端电压即R 2两端电压U 2＝ER 1＋R 2＋r·R 2＝3 V.Q ＝CU 2＝12×10－6 C ，且a 板带正电，b 板带负电．S 闭合，C 两端电压即R 1两端电压，由电路分析：U 1＝R 1R 1＋R 2·E r ＋R 外·R 外＝1.8 V.Q ′＝CU 1＝7.2×10－6 C ，且a 板带负电，b 板带正电．据此通过电流表电量ΔQ ＝Q ＋Q ′＝1.92×10－5C.20．(12分)如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d ＝40 cm ，电源电动势E ＝24 V ，内电阻r ＝1 Ω，电阻R ＝15 Ω，闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0＝4 m/s 竖直向上射入板间．若小球所带电荷量为q ＝1×10－2C ，质量为m ＝2×10－2kg ，不考虑空气阻力，那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A 板？此时，电源的输出功率是多大？(g 取10 m/s 2)答案：8 Ω 23 W解析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A 板时速度为零．设两板间电压为U AB ，由动能定理可得－mgd －qU AB ＝0－12mv 02，∴ 滑动变阻器两端电压U 滑＝U AB ＝8 V. 设通过滑动变阻器电流为I ， 由欧姆定律得I ＝E －U 滑R ＋r＝1 A 滑动变阻器接入电路的电阻R 滑＝U 滑I＝8 Ω 电源的输出功率P 出＝I 2(R ＋R 滑)＝23 W。
高考物理一轮复习题及答案解析 第七章 恒定电流
第七章恒定电流(1)从近三高考试题考点分布可以看出；高考对本章内容的考查重点有对电路基本概念和规律的考查以及对闭合电路欧姆定律的考查。
电路动态分析；故障判断题；以非常高的频率出现在各地的高考题中。
高考一直非常重视对四个实验的考查；电学实验除了考查大纲要求的实验；还有一些设计型的实验；考查学生独立完成实验的能力；包括理解实验原理、实验目的及要求；了解器材的使用；掌握实验步骤方法和数据的处理能力等。
(2)高考对本章内容主要以选择题和实验题形式出现；难中等。
(1)预计在高考中；多以考查知识的综合应用为主；突出分析问题能力的考查；实验题仍是主要考查题型；也可以以选择题的形式考查本专题的基本规律的应用。
(2)在实验方面的命题重点为：基本仪器的使用；实验原理的理解；实验数据的处理等；以基本实验中总结出实验结论；实验设计思想；并将其应用到拓展型、迁移型实验题目的分析中；考查对实验方法的领悟情况和迁移应用能力、创新能力。
高考考向前瞻第1节电流__电阻__电功__电功率电流[想一想]如图7－1－1所示；电子绕核运动可以看做一环形电流。
设氢原子中的电子以速v在半径为r的轨道上运动；用e表示电荷量；则其等效电流为多大？图7－1－1提示：氢原子的核外电子只有一个；电子绕核做圆周运动；圆轨道周长为2πr；电子运动速率为v；则每秒钟电子绕核转动转过的圈数为n＝错误!。
电流为每秒钟通过某横截面的电荷量；对电子绕核运动形成的等效电流而言；其等效电流为I＝ne＝错误!e。
[记一记]1．形成电流的条件(1)导体中有能够自由移动的电荷。
(2)导体两端存在电压。
2．电流的方向与正电荷定向移动的方向相同；与负电荷定向移动的方向相反。
电流虽然有方向；但它是标量。
3．电流(1)定义式：I＝错误!。
(2)微观表达式：I＝nqS v。
(3)单位：安培(安)；符号A；1 A＝1 C/s。
[试一试]1.如图7－1－2所示；一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷；每米电荷量为q；当此棒沿轴线方向做速为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7－1－2A．v q B.错误!C．q v S D.错误!解析：选A在电荷的运动方向上假设有一截面；则在t时间内通过截面的电荷量为Q ＝v t·q；则等效电流为I＝错误!＝v q；故选项A正确。
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。
高考物理《恒定电流》真题练习含答案
高考物理《恒定电流》真题练习含答案1.[2024·新课标卷](多选)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来．车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流．磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示．将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中()A．电流最小B．电流最大C．电流方向由P指向QD．电流方向由Q指向P答案：BD解析：磁极顺时针匀速转动相当于线圈逆时针匀速转动，线圈从中性面位置开始转动，磁极转过90°时即线圈逆时针转过90°时，穿过线圈的磁通量为0，磁通量的变化率最大，线圈中电流最大，A错误，B正确；磁极转过90°时相当于题图示中PQ向下切割磁感线，由右手定则可知线圈中电流方向由Q指向P，C错误，D正确．2．[2023·江苏卷]小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响．所用器材有：干电池(电动势约1.5 V，内阻不计)2节；两量程电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ；量程0～15 V，内阻约15 kΩ)1个；滑动变阻器(最大阻值50 Ω)1个；定值电阻(阻值50 Ω)21个；开关1个及导线若干．实验电路如图1所示．(1)电压表量程应选用________(选填“3 V”或“15 V”).(2)图2为该实验的实物电路(右侧未拍全).先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填“B”“C”或“D”)连接，再闭合开关，开始实验．(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压．某次测量时，电压表指针位置如图3所示，其示数为________ V．根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线，如图4中实线所示．(4)在图1所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为R1，定值电阻的总阻值为R2，当被测电阻为R时，其两端的电压U＝________(用E、R1、R2、R表示)，据此作出UR理论图线如图4中虚线所示．小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小．(5)分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小．小明认为，当R较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因．你是否同意他的观点？请简要说明理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.答案：(1)3 V(2)D(3)1.50(4)ERR1＋R2(5)不同意，理由见解析解析：(1)所用电源为两节干电池，电动势为3 V，则所用电表量程为3 V；(2)闭合开关之前，滑动变阻器阻值应该调到最大，则由图可知，电池盒上的接线柱A 应该与滑动变阻器的接线柱D连接；(3)电压表最小刻度为0.1 V，则读数为1.50 V；(4)由闭合电路欧姆定律可得I＝ER1＋R2当被测电阻阻值为R时电压表读数U＝IR＝ERR1＋R2(5)不同意；当R较大时，则电压表内阻不能忽略，则电路中的电流I＝ER1＋（R2－R）＋RR V R＋R V则电压表读数为U＝ER1＋（R2－R）＋RR VR＋R V·RR VR＋R V＝E（R1＋R2－R）（R＋R V）RR V＋1当R较大时，R＝R2时R最大，此时U＝ER1（R2＋R V）R2R V ＋1＝ER1R V＋R1R2＋1因R V≫R1，则电压表读数接近于U＝ER1 R2＋1＝ER2R1＋R23．[2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5V，内阻很小)，电流表(量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表(量程100 μA，内阻R g待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，导线若干．(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；(2)某次测量中，微安表的示数为90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻R g＝________ Ω.答案：(1)如图所示(2)990解析：流过电阻R 0的电流I 0＝I －I g ＝9 mA －0.09 mA ＝8.91 mA ，由欧姆定律可知，R g＝I 0R 0I g ＝8.91×100.09Ω＝990 Ω. 4．[2024·浙江1月，节选]在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱R(0～9 999 Ω)、一节干电池、微安表(量程0～300 μA ，零刻度在中间位置)、电容器C(2 200 μF 、16 V )、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路．(1)把开关S 接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；然后把开关S 接2，微安表指针偏转情况是________．A ．迅速向右偏转后示数逐渐减小B ．向右偏转示数逐渐增大C ．迅速向左偏转后示数逐渐减小D ．向左偏转示数逐渐增大(2)再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况．把开关S 接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到160 μA 时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为________V ，电压表的阻值为________kΩ(计算结果保留两位有效数字).答案：(1)C (2)0.50 3.1解析：(1)把开关S 接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关S 接2，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小．(2)由题意可知电压表应选用0～3 V 量程，由图2可知此时分度值为0.1 V ，需要估读到0.01 V ，则读数为0.50 V ．当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路，根据闭合电路欧姆定律有R ＋R V ＝E I ＝ 1.5160×10－6 Ω＝9.375 kΩ 根据串联电路规律有R R V ＝U R U V ＝1.5－0.50.5＝2 联立可得R V≈3.1 kΩ5．[2021·广东卷]某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律．根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材．(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势．选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔________，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0 Ω”处．测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________．(2)再按下图连接好电路进行测量．①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到________端(填“a”或“b”).将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01.闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置．记录此时电压表和电流表的示数、T和R01.断开开关S.再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S.反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同．记录此时电阻箱的阻值R02.断开开关S.②实验中记录的阻值R01________R02(填“大于”“小于”或“等于”)，此时热敏电阻阻值R T＝________．(3)改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律．答案：(1)短接减小(2)①b②大于R01－R02解析：(1)使用多用电表的欧姆挡前应先欧姆调零，即将两表笔短接．温度越高，相同倍率下多用电表的指针向右偏转的角度越大，则电阻阻值越小，故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．(2)①闭合开关前，为了保护电路，应该将滑动变阻器的滑片移到b端．②将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表和电流表的示数与改接前一致，则R01＝R02＋R T，所以R01>R02，R T＝R01－R02.。
恒定电流--五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用) (学生版)
专题08恒定电流一、单选题1(2023·海南·统考高考真题)如图所示电路，已知电源电动势为E ，内阻不计，电容器电容为C ，闭合开关K ，待电路稳定后，电容器上电荷量为()A.CEB.12CE C.25CE D.35CE 2(2022·北京·高考真题)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。
如图所示，电路中的R 1和R 2，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。
水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。
当a 、b 两端的电压大于U 1时，控制开关自动开启低水位预警；当a 、b 两端的电压小于U 2(U 1、U 2为定值)时，控制开关自动开启高水位预警。
下列说法正确的是()A.U 1<U 2B.R 2为压力传感器C.若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低D.若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高3(2022·江苏·高考真题)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R 1=2Ω，R 2=3Ω，R 3=2Ω，R 4=4Ω，电源电动势E =12V ，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是()A.R1B.R2C.R3D.R44(2021·江苏·高考真题)有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10-8F的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从-70mV变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为()A.1.5×10-7AB.2×10-7AC.3.5×10-7AD.5×10-7A5(2020·海南·统考高考真题)一车载加热器(额定电压为24V)发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为P ab、P ac、P bc，则()A.P ab>P bcB.P ab=P acC.P ac=P bcD.P ab<P ac6(2020·北京·统考高考真题)图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。
2015高考物理2009-2013高考真题考点汇编：第七章 恒定电流(2个考点,含解析)
第七章 恒定电流考点一 基本概念及规律1．(2012·浙江理综，6分)功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当。
根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰。
假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代。
估算出全国一年节省的电能最接近( )A ．8×108 kW·hB ．8×1010 kW·hC ．8×1011 kW·hD ．8×1013 kW·h解析：因每只白炽灯和发光二极管的功率分别为60 W 和10 W ，按4亿户家庭，每户家庭每天亮灯6小时计算，全国一年节省的电能最接近4×108×2×(60－10)×10－3 kW ×365×6 h ＝8.76×1010 kW·h ，则选项B 正确，A 、C 、D 错误。
答案：B2．(2010·新课标全国，6分)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.34、14B.13、23C.12、12D.23、13解析：本题考查电路的U －I 图象以及电源的效率．由U －I 图象可知，若电源的电动势为6U 0，则a 、b 两点处对应的路端电压分别为4U 0、2U 0，电源的效率η＝UI EI ＝U E，所以ηa ＝U 1E ＝23，ηb ＝U 2E ＝13，正确选项为D. 答案：D考点二 闭合电路欧姆定律3．(2013·安徽理综，6分)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。
高考物理一轮复习 高考真题备选题库 第七章 恒电流
权掇市安稳阳光实验学校第七章恒定电流第1节电流电阻电功电功率1．(2014·上海高考)将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联，接在不计内阻的稳压电源两端。
开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等，保持Ⅰ温度不变，冷却或加热Ⅱ，则Ⅱ的电功率在( )A．加热时变大，冷却时变小B．加热时变小，冷却时变大C．加热或冷却时都变小D．加热或冷却时都变大解析：选C 将温度不变的热敏电阻等效成电源的内阻，初始时两者阻值相同，所以此时“电源”的输出功率最大，即热敏电阻Ⅱ的电功率最大，无论将其冷却还是加热，其消耗的电功率均减小，C项正确。
2．(2014·海南高考)现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。
螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示。
(1)由上图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别为D、L，测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ＝________。
解析：(1)螺旋测微器读数：1.5 mm＋34.5×0.01 mm＝1.845 mm，游标卡尺读数：42 mm＋8×0.05 mm＝42.40 mm。
(2)电阻R＝ρlS，得ρ＝RSl，可得ρ＝πD2U4IL。
答案：(1) 1.844 (在1.842～1.846范围内的均正确)4．240 (2)πD2U4IL3．(2014·海南高考)用伏安法测量一电池的内阻。
已知该待测电池的电动势E约为9 V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50 mA，可选用的实验器材有：电压表V1(量程5 V)；电压表V2(量程10 V)；电流表A1(量程50 mA)；电流表A2(量程100 mA)；滑动变阻器R(最大电阻300 Ω)；定值电阻R1(阻值为200 Ω，额定功率为18W)；定值电阻R2(阻值为200 Ω，额定功率为1 W)；开关S；导线若干。
浙江省高考物理总复习 第七章 恒定电流(选考部分,B版)
第七章 恒定电流[加试要求]1．电源和电流(c) 2.电动势(c) 3.欧姆定律、U －I 图象及I －U 图象(c) 4.串联电路和并联电路(c) 5.焦耳定律(c) 6.导体的电阻(c) 7.闭合电路的欧姆定律(d) 8.实验：探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系(同时练习使用螺旋测微器)(√) 第1讲 部分电路及其规律[考纲解读] (1)知道电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题及运动电荷所产生的等效电流。
(2)会用电动势定义式进行简单计算。
(3)理解欧姆定律，并会用来解决有关问题。
(4)理解导体的U －I 图象和I －U 图象(伏安特性曲线)。
(5)知道焦耳定律，会用焦耳定律推导导体热功率的表达式。
考点一 电流 欧姆定律 导体的电阻 [知 识 梳 理] 1．电源和电流(1)电流形成的机制：自由电荷的定向移动形成电流，一是要有自由电荷，二是要有电势差。
(2)恒定电流的含义：大小和方向都不变的电流称为恒定电流。
(3)电流方向的确定方法：电流是标量(填“标量”或“矢量”)，电流方向跟正电荷定向移动的方向相同，外电路由电源正极流向电源负极，内电路由电源负极流向电源正极。
(4)电流的定义式及单位：I ＝q /t ，其中q 是时间t 内通过导体横截面的电荷量，电流的单位：安培，符号：A 。
2．电动势的定义式和单位(1)物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
(2)定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功W 与移动电荷的电荷量的比值。
(3)定义式：E ＝W q；单位：伏特，符号：V 。
(4)电源内部也是由导体组成的，电源内部的电阻叫电源的内阻。
3．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比。
(2)公式：I ＝U R。
(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路。
4．导体的电阻 (1)电阻①定义式：R ＝U I。
高考物理一轮复习第七章恒定电流真题集训章末验收
第七章 恒定电流命题点一：伏安特性曲线1．(2010·全国卷)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( )A.34、14 B.13、23C.12、12D.23、13解析：选D 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，即η＝P 外P 总＝IU IE ＝UE，E 为电源的总电压(即电动势)。
在U I 图像中，纵轴截距表示电动势，根据图像可知U a ＝23E ，U b ＝13E ，则ηa ＝23，ηb ＝13。
所以A 、B 、C 错误，D 正确。
命题点二：测定金属的电阻率2．(2010·全国卷)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T ，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。
某同学将R T和两个适当的固定电阻R 1、R 2连成图甲虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻R L 的阻值随R T 所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。
为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下R L 的阻值，测量电路如图甲所示，图中的电压表内阻很大。
R L 的测量结果如下表所示。
(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。
(2)为了检验R L 与t 之间近似为线性关系，在图丙上作R L t 关系图线。
(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丁、戊所示。
电流表的读数为____________，电压表的读数为__________。
此时等效电阻R L 的阻值为__________；热敏电阻所处环境的温度约为__________。
解析：(1)根据电路图连接电路，电路图如图所示。
(2)根据数据描出点，连接成直线，图像如图所示。
新(江苏专版)高考物理大一轮总复习 第七章 恒定电流讲练(含解析)
第七章 恒定电流学案32 电阻定律 部分电路欧姆定律一、概念规律题组1．下列说法中正确的是( ) A ．导体中只要电荷运动就形成电流 B ．在国际单位制中，电流的单位是A C ．电流有方向，它是一个矢量D ．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在E ．根据I ＝q/t ，可知I 与q 成正比2．(2010·广东实验中学模块考试)有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量为q ，此时电子定向移动的速率为v ，则在Δt 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A ．nvSΔtB ．nvΔtC.IΔtqD.IΔtSq3．关于导体的电阻及电阻率的说法中，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 ．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度4．根据欧姆定律，下列说法中正确的是( )A ．从关系式U ＝IR 可知，导体两端的电压U 由通过它的电流I 和它的电阻R 共同决定B ．从关系式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C ．从关系式I ＝U/R 可知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比D ．从关系式R ＝U/I 可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值二、思想方法题组5．两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，然后给它们分别加相同电压后，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为( )A ．1∶4B ．1∶8C ．1∶16D ．16∶1 6.图1某导体中的电流随其两端电压的变化，如图1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 Ω B ．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 ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小一、电流的微观解释 1．电流的微观表达式图2(1)建立微观模型：如图2所示，粗细均匀的一段导体长为l ，横截面积为S ，导体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 ，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.(2)在时间t 内有长度l ＝vt 的自由电荷全部通过了截面D. (3)这些电荷的总电荷量为Q ＝nvt·S·q.(4)电流的表达式：I ＝Qt＝nqSv.(5)结论：从微观上看，电流由导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的横截面积共同决定．名称 电荷定向移动速率 电流的传导速率 电荷无规则热运动速率 概念 自由电荷沿某一方向运动的速率电场的传播速率自由电荷做无规则运动的速率速率大小金属导体中约为10－5m/s等于光速3×108m/s约为105m/s【例1】 (2011·江苏镇江模拟)一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U 时，通过金属导线的电流为I ，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U ，则此时( )A ．通过金属导线的电流为I2B ．通过金属导线的电流为I4C ．自由电子定向移动的平均速率为v2D ．自由电子定向移动的平均速率为v4二、对电阻、电阻率的理解 1．电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量．(2)导体电阻与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小．(3)金属的电阻率随温度的升高而增大． 公式 R ＝U IR ＝ρl S适用条件适用于任何纯电阻导体只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液 字母含义U ：导体两端的电压I ：通过导体的电流 ρ：材料电阻率l ：沿电流方向导体的长度 S ：垂直电流方向导体的横截面积 公式含义UI反映了导体对电流的阻碍作用，不能说R ∝U 、R ∝1IR 的决定式，R 由ρ、l 、S 共同决定3.应用电阻定律的解题技巧R ＝ρl S是电阻的决定式，对于同一段导体，l 与S 往往是相关联的，分析求解时应全面考虑．【例2】 如图3甲所示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 图象如图乙所示，当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ.图3[规范思维][针对训练1] (2009·广东理科基础·5)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[针对训练2] 金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；有的金属的电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列说法中正确的是( )A ．连接电路用的导线一般用合金来制作B ．电炉、电热器的电阻丝一般用合金来制作C ．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D ．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作 三、欧姆定律及伏安特性曲线的应用 1．欧姆定律(1)公式I ＝UR，是电流的决定式，I 正比于电压，反比于电阻．(2)公式中的I 、U 和R 三个量必须对应同一段电路或同一段导体．(3)适用范围：适用于金属、电解液等纯电阻电路．对于气体导电，含有电动机、电解槽等非纯电阻电路不适用．2．对伏安特性曲线的理解(如图4甲、乙所示)图4(1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件．(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．)【例3】(2011·重庆·20)在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图5所示．电源内阻不计，导线连接良好．若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零b．电珠L亮度增加；电流表示数增大c．电珠L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断图5与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为( )A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③[规范思维]【例4】在如图6甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列关于电路中的灯泡的判断中，正确的是( )图6A．灯泡L1的电阻为12 ΩB．通过灯泡L1的电流为灯泡L2的电流的2倍C．由图乙看出，灯泡的电阻率随着所加电压U的增加而变小D．灯泡L2消耗的电功率为0.30 W[规范思维][针对训练3] 通过某一金属氧化物制成的导体棒P 中的电流遵循I ＝KU 3的规律，其中K＝0.02 A/V 3，现将该导体棒P 与一个遵从欧姆定律的电阻器Q 串联在一起后，接在一个两端电压为6.0 V 的电源上，电路中的电流为0.16 A ，所串联的电阻器Q 的阻值是多少？【基础演练】1．(2011·南京模拟)图7温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图7所示的图线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反映半导体材料的电阻随温度的变化关系B ．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C ．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D ．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 2．下列说法中正确的是( )A ．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B ．由I ＝UR 可知，通过导体的电流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，与温度无关D ．欧姆定律I ＝UR ，不仅适用于纯电阻电路，对于非纯电阻电路也适用3．下列说法中，错误的是( )A ．每种金属都有确定的电阻率，电阻率不随温度变化B．导线越细越长，其电阻率也越大C．一般金属的电阻率，都随温度升高而增大D．测电阻率时，为了提高精度，通过导线的电流要足够大，而且要等到稳定一段时间后才可读数4．某用电器与供电电源的距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积的最小值是( )A.ρLUB.2ρLIUC.UρLID.2ULIρ5．(2011·镇江模拟)用一稳压电源给装在一个圆管子内的水银通电，电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的管子里，那么通过水银的电流将是( ) A．1.6 A B．0.8 A C．0.4 A D．3.2 A6.图8在如图8所示电路中，AB为粗细均匀，长为L的电阻丝，以AB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变化的图线应为下图中的( )【能力提升】7.图9如图9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不同C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1大于粗棒内场强E2D．细棒的电压U1大于粗棒的电压U28.图10小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图10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，下列说法中正确的是( )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 1题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案度很敏感)的I －U 关系曲线图．图11(1)为了通过测量得到图11所示I －U 关系的完整曲线，在图12甲和乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：________；(已知电源电动势为9 V ，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)(2)在图丙电路中，电源电压恒为9 V ，电流表读数为70 mA ，定值电阻R 1＝250 Ω.由热敏电阻的I －U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V ；电阻R 2的阻值为________Ω；图1210.图13有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图13所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm ，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U ＝100 V ，I ＝100 mA.求该钻孔的深度．11．大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50 km 以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50 km 以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体，地球本身带负电，其周围空间存在电场．离地面l ＝50 km 处与地面之间的电势差约为U ＝3.0×105V ．由于电场的作用，地球处于放电状态．但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q ＝1 800 C ．试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P.(已知地球半径r ＝6 400 km ，结果保留一位有效数字)学案32 电阻定律 部分电路欧姆定律【课前双基回扣】1．B [自由电荷定向移动才形成电流，故选项A 错误．形成电流的条件是导体两端保持有一定的电势差，且必须是导体，故选项D 错误．电流有方向，但它是标量，故选项C 错误．I ＝q/t 只是电流的定义式，它与q 、t 皆无关，显然E 项是错误的．正确选项为B.]2．AC [此题考查对电流公式I ＝q/t 的理解及电流的微观表达式I ＝nqvS 的理解．在Δt 时间内，以速度v 移动的电子在铜导线中经过的长度为vΔt，由于铜导线的横截面积为S ，则在Δt 时间内，电子经过的导线体积为vΔtS.又由于单位体积的导线中有n 个自由电子，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvSΔt，故A 正确．由于流经导线的电流为I ，则在Δt 时间内，流经导线的电荷量为IΔt，而电子的电荷量为q ，则Δt 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为IΔtq，故C 也正确．]3．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．电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，并存在超导现象．绝对零度只能接近，不可能达到，D 对．]4．CD [U ＝IR 和I ＝UR的意义不同，可以说I 由U 和R 共同决定，但不能说U 由I 和R共同决定，因为电流产生的条件是导体两端存在电势差，故A 错，C 对；可以利用R ＝UI 计算导体的电阻，但R 与U 和I 无关．故B 错，D 对．正确选项为C 、D.]5．C [本题应根据导体的电阻R ＝ρl/S，欧姆定律R ＝U/I 和电流定义式I ＝q/t 求解． 对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的1/2，由导体的电阻公式可知其电阻变为原来的4倍．第二根导线对折后，长度变为原来的1/2，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的1/4.给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：I 1＝U 4R ，I 2＝UR/4＝4U/R由I ＝q/t 可知，在同一时间内，电荷量之比q 1∶q 2＝I 1∶I 2＝1∶16 故C 项正确．]6．AD [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．本题中给出的导体在加5 V 电压时，UI 值为5，所以此时电阻为5 Ω；当电压增大时，UI值增大，即电阻增大，综合判断可知A 、D 项正确．]思维提升1．电流虽然有方向，但它是标量．2．在电解液导电中，既有正电荷的定向移动，也有负电荷的定向移动．公式I ＝qt 中的q应是通过某一横截面的正负电荷量绝对值之和．3．R ＝UI 只是定义式，电阻R 是导体本身的一种属性，与U 及I 无关．不能说R 正比于U ，反比于I.4．电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． 电阻率与温度的关系(1)金属的电阻率随温度升高而增大． (2)半导体的电阻率随温度升高而减小． (3)超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体． 5．在I －U 图线上，某点与坐标原点的连线的斜率表示此点对应的电阻的倒数． 【核心考点突破】例1 BC [金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的12，电阻变为原来的4倍，两端加上恒定电压U ，则通过金属导线的电流为I4，A 错误，B 正确．根据I＝nqSv 可知自由电子定向移动的平均速率为v2，C 正确，D 错误．]例2 40 Ω·m解析 由题图乙可求得电解液的电阻为R ＝U I ＝105×10－3 Ω＝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 ＝2 000×0.021Ω·m.＝40 Ω·m.[规范思维] (1)在图象中，要利用R ＝U I 而不是R ＝ΔUΔI求R.(2)利用R ＝ρlS 求ρ时，要根据电流正确判断l 、S ，沿电流方向导体的长度为l ，垂直于电流方向的横截面积才是S.例3 A [图①是滑动变阻器的分压式接法，向右滑动触头，电珠两端电压增大，亮度增加，根据电珠与滑动变阻器串并联情况可知，总阻值逐渐减小，电流表示数增大，此种情况与b 对应．②中电流表将电珠短路，电珠不亮，当滑动变阻器接入电路阻值很小时，电流表线圈烧断，电珠不再被短路而发光，此种情况与c 对应．③中电压表与电珠串联，电珠处电流几乎为零，不亮，电流表示数几乎为零，此种情况与a 对应．④中电压表与电珠串联，电珠不亮，当滑动触头滑至接近右端时，电流表两端电压过大，电流表线圈被烧断，此种情况与d 对应．综上可知，选项A 正确．][规范思维] 掌握串并联电路的规律，特别是“串联分压，并联分流”的规律，是正确分析本题的关键．另外，滑动变阻器分压接法和限流接法的不同点也应熟知．例4 AD [L 1两端的电压为3 V ，由图乙知，通过L 1的电流为0.25 A ，所以L 1的电阻为12 Ω，A 选项正确；L 2和L 3串联，每个灯泡的电压为1.5 V ，由图乙可知，通过L 2、L 3的电流为0.2 A ，所以灯泡L 2、L 3消耗的电功率为0.30 W ，故D 选项正确；L 1与L 2的电流不是两倍关系，所以B 选项错误．灯泡的I －U 图线的斜率逐渐变小，表示灯泡的电阻变大，电阻率也是变大的，C 选项错误．][规范思维] (1)解本题首先由串并联关系确定灯两端的电压，进而由I －U 曲线确定每个灯的电流，然后或求电阻或求功率；注意R ＝UI，不等于切线的斜率．(2)利用曲线解题的基本思路：①首先分清是I －U 图线还是U －I 图线． ②搞清图线斜率的物理意义，即k ＝R(或k ＝1R)．为了搞清这个问题，最好是将图线的斜率转化为物理公式，看k ＝U I 还是k ＝IU ，若斜率是k ＝U I ，则k ＝R ；若k ＝I U ，则k ＝1R. ③必要时配合部分电路欧姆定律． [针对训练] 1．A 2.B 3．25 Ω解析 设P 和Q 上的电压分别为U P 、U Q ，对导体棒P ，由I ＝KU 3得：U P ＝ 3I K ＝ 30.160.02V ＝2.0 V则U Q ＝U 总－U P ＝(6.0－2.0) V ＝4.0 V对电阻器Q ，由I ＝UR 得：R Q ＝U Q I ＝4.00.16Ω＝25 Ω.思想方法总结1．电流的微观表达式I ＝nqSv ，S 为导体的横截面积，v 为导体中自由电荷沿导体定向移动的速率，n 为导体单位体积内的自由电荷数，从微观看，电流决定于导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速度，还与导体的横截面积有关．2．电阻定律的应用技巧(1)R ＝ρlS 是电阻的决定式，对同一段导体，往往l 与S 是相关联变化的，分析求解时应全面考虑．(2)要根据电流正确判断l 、S ，沿电流方向导体的长度为l ，垂直于电流方向的横截面积才是S.3．利用伏安特性曲线解题的基本思路： (1)首先分清是I －U 图线还是U －I 图线．(2)搞清图线斜率的物理意义，即k ＝R(或k ＝1R )．注意R ＝UI ，不等于切线的斜率，为了搞清这个问题，最好是将图线的斜率转化为物理公式，看k ＝U I 还是k ＝I U ，若斜率是k ＝UI ，则k ＝R ；若k ＝I U ，则k ＝1R.(3)必要时配合部分电路欧姆定律．【课时效果检测】 1．CD 2.B 3.ABD4．B [由欧姆定律有R ＝U I ，由电阻定律有R ＝ρ2L S ，联立解得S ＝2ρILU ，B 正确．]5．A 6.A 7.BCD 8.ABD9．(1)甲 调压范围大 (2)5.2 111.8(111.6～112.0均可)解析 (1)用实验探究半导体热敏电阻的I －U 关系的完整曲线时，一般要求电路的电压从0 V 调到所需电压，调节范围应大些．所以应选择的电路图是图甲．(2)由欧姆定律可知I 1＝U R 1＝9250 A ＝36 mA ，则流过热敏电阻的电流为I 2＝I －I 1＝70 mA－36 mA ＝34 mA ，由I －U 关系曲线得热敏电阻两端的电压为5.2 V ；电阻R 2的阻值为R 2＝U 2I 2＝9－5.234×10－3 Ω＝111.8 Ω(111.6 Ω～112.0 Ω均正确)． 10．100 m解析 设该钻孔内的盐水的电阻为R ， 由R ＝U I ，得R ＝100100×10－3 Ω＝103Ω由电阻定律R ＝ρl S ，得l ＝RS ρ＝103×3.14×(10×10－2)20.314m ＝100 m.11．2×1012Ω·m 5×108W解析 本题中把50 km 厚的漏电均匀绝缘体视为一个导体，其长度为50 km ，横截面积为地球的表面积，所加电压为U ＝3.0×105V则由题意得I ＝qt ＝1 800 AR ＝U I ＝3×1051 800 Ω＝16×103 Ω 又由电阻定律R ＝ρl S ＝ρl 4πr2得ρ＝4πr 2Rl ＝4×3.14×(6.4×106)2×16×10350×103Ω·m ≈2×1012Ω·m地球漏电功率为P ＝UI ＝3×105×1 800 W ≈5×108W易错点评1．在电流的微观表达式I ＝nqvS 中，v 是电荷的定向移动速率，它不是电流的传导速率，也不是电荷热运动速率，要注意这三个速率的区别．2．R ＝U I 只是电阻的定义式，R 由导体本身的特性决定，与U 、I 无关．R ＝ρlS 才是导体电阻的决定式．R 反映了导体对电流的阻碍作用的大小，电阻率ρ是由导体材料决定的，反映的是这种材料导电性能的优势．3．在第9题中，求解R 2的电阻时，既要灵活利用电路的串并联关系，欧姆定律，也要注意题目所给图象的应用．求热敏电阻的电压时，就是从它的I －U 图象中，找出既定电流对应的电压值．这点是同学们做题时不易想到的．学案33 串并联电路 焦耳定律一、概念规律题组1．下列说法中正确的是( )A ．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零B ．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C ．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大D ．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小2．电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中．已知R 1＝10 Ω、R 3＝5 Ω，R 1两端的电压为6 V ，R 2两端的电压为12 V ，则( )A ．电路中的电流为0.6 AB ．电阻R 2的阻值为20 ΩC ．三只电阻两端的总电压为21 VD ．电阻R 3两端的电压为4 V3．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4．一台额定电压为U 的电动机，它的电阻为R ，正常工作时通过的电流为I ，则( ) A ．电动机t 秒内产生的热量是Q ＝UItB ．电动机t 秒内产生的热量是Q ＝I 2RtC ．电动机的功率为P ＝I 2RD ．电动机的功率为P ＝U 2/R 二、思想方法题组5．用电流表和电压表测量电阻R x 的阻值．如图1所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为4.60 mA ，电压表示数为2.50 V ；按照(b)图时，电流表示数为5.00 mA ，电压表示数为2.30 V ，比较这两次结果，正确的是( )图1A ．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 ΩB ．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 ΩC ．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 ΩD ．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω6．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，若接在电压是220 V 的电路上，两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个( )一、串并联电路分析 常用的推论1．串联电路：串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．若n 个相同的电阻串联，总电阻R 总＝nR.2．(1)并联电路：并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．(2)n个相同的电阻并联，总电阻等于其中一个电阻的1n.即R总＝1nR.(3)两个电阻并联时的总电阻R＝R1R2R1＋R2，当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小．由此知：多个电阻并联时，其中任一个电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小．3．无论是串联电路，还是并联电路，或者是混联电路，只要其中一个电阻增大(或减小)，总电阻就增大(或减小)．4．无论电路怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总等于各电阻(用电器)耗电功率之和．【例1】(2009·全国Ⅰ·24)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1.7×10－8Ω·m，碳的电阻率为3.5×10－5Ω·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)．[规范思维][针对训练1] 一个T型电路如图2所示，图2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( )A ．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 V 二、电功与电热的计算1．W ＝IUt 普遍适用于计算任何一段电路上的电功．P ＝IU 普遍适用于计算任何一段电路上消耗的电功率．2．Q ＝I 2Rt ，只用于计算电热．3．对纯电阻电路来说，由于电能全部转化为内能，所以有关电功、电功率的所有公式和形式都适用，即W ＝IUt ＝I 2Rt ＝U 2R t ，P ＝IU ＝I 2R ＝U 2R.4．在非纯电阻电路中，总电能中的一部分转化为热能，另一部分转化为其他形式的能，即：W 总＝UIt ＝E 其他＋Q ，电热仍用Q ＝I 2Rt 计算．这时，W 总＝IUt>Q ＝I 2Rt ，同理P 总>P 热．【例2】 如图3所示，图3A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当K 1闭合，K 2、K 3断开时，示数6 A ；当K 2闭合，K 1、K 3断开时，错误!未找到引用源。
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甲
乙
1 (2)定值电阻在电路中消耗的功率会超过 W, R2 的功率满足实验要求。 8 (3) 51.0 (在 49.0～53.0 范围内的均正确)。 (4)忽略了电压表的分流(此答案对应于图甲) 或：忽略了电流表的分压(此答案对应于图 乙)。 答案：见解析 4．(2014· 天津高考)现要测量一个未知电阻 Rx 阻值，除 Rx 外可用的器材有： 多用电表(仅可使用欧姆挡)； 一个电池组 E(电动势 6 V)； 一个滑动变阻器 R(0～20 Ω，额定电流 1 A)； 两个相同的电流表 G(内阻 Rg＝1 000 Ω，满偏电流 Ig＝100 μA)； 两个标准电阻(R1＝29 000 Ω，R2＝0.1 Ω)； 一个电键 S、导线若干。
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8．(2014· 江苏高考)同学通过实验测量一种合金的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧 如图 1 所示的部件________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图 1 中的示数可读出合金丝的直 径为________mm。 (2)如图 2 所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将 滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小 的变化。 由此可以推断： 电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选 填“短路”或“断路”)。
－8
Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻 Rx，从而确定导线的实际长度。可供使用的器 材有： 电流表：量程 0.6 A，内阻约 0.2 Ω； 电压表：量程 3 V，内阻约 9 kΩ； 滑动变阻器 R1：最大阻值 5 Ω； 滑动变阻器 R2：最大阻值 20 Ω； 定值电阻：R0＝3 Ω； 电源：电动势 6 V，内阻可不计； 开关、导线若干。
图1
图2
(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为 2.23 V 和 38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为 58.7Ω。为了更准确地测出合金丝 的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议。 解析：(1)读数前先旋紧 B，示数为 0.01 mm×41.0＝0.410 mm。 (2)电压表的示数接近电源的电动势，电流表的示数很小，说明电压表串联在电路中，由 此推断：合金丝没有接入电路中，即电路中的 7、9 之间出现了断路。 (3)由于电流表内阻约 0.3 Ω，可将电流表改为内接；多次测量求平均值，可以让测量误 差更小；或者用 UI 图像的斜率求出电阻。 答案：(1)B 0.410 (2)7、9 断路
图2
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②红表笔接 b 点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图 2 相同， 可判定发生故障的器件是________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。 解析：①断开开关，电压表直接测量电源两端的电压，有示数且接近电源电动势，说明 电源正常；②红表笔接 b 点，闭合开关，电压表示数与①中相同，说明电路仍然处于断路状 态，而开关是闭合的，因此可以确定是小灯发生断路故障。 答案：①11.5(11.2～11.8 之间的值均可) 蓄电池 ②小灯 6．(2014· 山东高考)实验室购买了一捆标称长度为 100 m 的铜导线，某同学想通过实验 测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm2，查得铜的电阻率为 1.7×10
(1)由上图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________cm。 (2)若流经圆柱体的电流为 I，圆柱体两端之间的电压为 U，圆柱体的直径和长度分别为 D、L，测得 D、L、I、U 表示的电阻率的关系式为 ρ＝________。 解析：(1)螺旋测微器读数：1.5 mm＋34.5×0.01 mm＝1.845 mm，游标卡尺读数：l RS πD2U (2)电阻 R＝ρ ，得 ρ＝ ，可得 ρ＝ 。 S l 4IL 答案：(1) 1.844 (在 1.842～1.846 范围内的均正确) 4．240 πD2U (2) 4IL
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①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量 该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是 ________(填字母代号)。 A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆 B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆 C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量 D．如需进一步测量可换“×1 k”挡，调零后测量 ②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，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。 解析：①用欧姆表“×10”挡测电阻时，指针几乎满偏，说明被测电阻很小，估计只有 几欧姆，A 项正确，B 项错误；要进一步测量应换用“×1”挡，欧姆调零后再进行测量。② 实验中要使电路能耗较小，滑动变阻器应采用限流接法，用两个电流计和两个定值电阻改装 成一个量程 U＝Ig(Rg＋R1)＝3 V 的电压表， 一个量程为 I＝Ig＋ 后的电压表的分流可以直接测出，因此电流表采用外接法。 答案：①AC IgRg ＝1 A 的电流表。 由于改装 R2
均可)；用“○”表示的数据连线时：1.6(1.5～1.7 均可)
10．(2014· 福建高考)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金 属杆的长度和直径分别为________cm 和________mm。
解析：用毫米刻度尺测量时，读数应读到 mm 的下一位，即长度测量值为 60.10 cm；题 图乙中游标卡尺为五十分度游标卡尺，精确度为 0.02 mm，主尺读数为 4 mm，游标尺第 10 条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为 10×0.02 mm＝0.20 mm，所以金属杆直径测量 值为 4.20 mm。 答案：60.10 4.20 11． (2014· 四川高考)右图是测量阻值约几十欧的未知电阻 Rx 的原理
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第七章 恒定电流 第 1 节 电流 电阻 电功 电功率 1． (2014· 上海高考)将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联， 接在不计内阻的稳 压电源两端。 开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等， 保持Ⅰ温度不变， 冷却或加热Ⅱ， 则Ⅱ的电功率在( A．加热时变大，冷却时变小 B．加热时变小，冷却时变大 C．加热或冷却时都变小 D．加热或冷却时都变大 解析：选 C 将温度不变的热敏电阻等效成电源的内阻，初始时两者阻值相同，所以此 时“电源”的输出功率最大，即热敏电阻Ⅱ的电功率最大，无论将其冷却还是加热，其消耗 的电功率均减小，C 项正确。 2．(2014· 海南高考)现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量 圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长 度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示。 )
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Ω，作为限流用的滑动变阻器如果用 R1，当调到最大时电路中的电流要大于电流表量程的一 半，则测量数据较少，因此滑动变阻器要选用 R2。开始时作为限流用的滑动变阻器接入电路 的电阻应为最大值，故滑片应移至 a 端。 (2)结合电路图补充连接实物图如图所示。 (3)根据题图乙和电压表的量程可读得电压表的示数为 2.30 V。 (4)根据电阻定律由以上数据可以求得导线的实际长度为 94 m。 答案：(1)R2 a (2)如图所示
(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。(或测量多组电流和 电压值，用图像法求电阻值) 9．(2014· 浙江高考)小明对 2B 铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。 (1)图 1 是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图 1 中画出。 (2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段 2B 铅笔芯的伏安特性，并将得到的电 流、电压数据描到 UI 图上，如图 2 所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用 ________(填“○”或“×”)表示的。 (3) 请 你选择 一组数 据点 ， 在图 2 上 用作 图法作图 ，并求 出这段 铅笔芯的 电阻 为 ________Ω。
(3)2.30(2.29、2.31 均正确) (4)94(93、95 均正确) 7．(2014· 广东高考)某同学设计的可调电源电路如图(a)所示，R0 为保护电阻，P 为滑动 变阻器的滑片，闭合电键 S。 ①用电压表测量 A、B 两端的电压；将电压表调零，选择 0～3V 挡，示数如图(b)，电压 值为________ V。 ②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片 P 应先置于________端。 ③要使输出电压 U 变大，滑片 P 应向________端滑动。 ④若电源电路中不接入 R0，则在使用过程中，存在________的风险(填“断路”或“短 路”)。
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解析：由图像可知用“○”表示的数据点测得的电阻比较大，说明电流表内接，所以电 流表外接对应的数据点用“×”表示。连线作图如图 2 所示，由图像斜率可知用“×”连线 R＝1.2 Ω；用“○”连线 R＝1.6 Ω。 答案：(1)如图 1 所示 (2)× (3)如图 2 所示；用“×”表示的数据连线时： 1.2(1.1～1.3
解析：①由 k＝
0.1×9.80 ΔF ＝ N/m＝50 N/m；②要调整气垫导轨水平，使滑 |Δx| 8.62－6.66×10－2
块自由滑动时，通过两个光电门的速度相等；③根据机械能守恒定律，释放滑块后，弹簧的 1 1 弹性势能转化为滑块的动能；④由题图可知，x 与 v 成正比，即 v＝kx，由 Ep＝Ek＝ mv2＝ 2 2 mk2x2，因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。 答案：①1.30 ②A ③B ④短路
回答下列问题： (1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)， 闭合开关 S 前应将滑片移至________ 端(填“a”或“b”)。 (2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。