专题突破练 专题七 第26练 电学实验(二) 以闭合电路欧姆定律为原理的实验
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．平行导轨P 、Q 相距l ＝1 m ，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M 、N 相距d ＝10 mm ，定值电阻R 1＝R 2＝12 Ω，R 3＝2 Ω，金属棒ab 的电阻r ＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m ＝1×10－14kg ，电荷量q ＝－1×10－14C 的微粒恰好静止不动．取g ＝10 m /s 2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且速度保持恒定．试求：(1)匀强磁场的方向和MN 两点间的电势差 (2)ab 两端的路端电压； (3)金属棒ab 运动的速度．【答案】(1) 竖直向下；0.1 V (2)0.4 V . (3) 1 m /s . 【解析】 【详解】（1）负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场力竖直向上，故M 板带正电．ab 棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势，ab 棒等效于电源，感应电流方向由b →a ，其a 端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下． 微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有mg ＝Eq 又MNU E d＝所以U MN ＝mgdq＝0.1 V（2）由欧姆定律得通过R 3的电流为I ＝3MNU R ＝0.05 A则ab 棒两端的电压为U ab ＝U MN ＋I ×0.5R 1＝0.4 V . （3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势E ＝BLv 由闭合电路欧姆定律得E ＝U ab ＋Ir ＝0.5 V 联立解得v ＝1 m /s .2．如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A 、B 间的距离为d ，金属板长为L ，在两金属板左端正中间位置M ，有一个小液滴以初速度v 0水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为m ，带负电，电荷量为q ．要使液滴从B 板右侧边缘射出电场，电动势E 是多大？(重力加速度用g 表示)【答案】220222md v mgdE qL q=+ 【解析】 【详解】由闭合电路欧姆定律得2E EI R R R ==+ 两金属板间电压为U BA ＝IR ＝2E 由牛顿第二定律得qBAU d－mg ＝ma 液滴在电场中做类平抛运动，有L ＝v 0t 21 22d at =联立解得220222md v mgdE qL q=+ 【点睛】题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．3．如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L ，导轨的两端 分别与电源（串有一滑动变阻器 R ）、定值电阻、电容器（原来不带电）和开关K 相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B ．一质量为m ，电阻不计的金属棒 ab 横跨在导轨上．已知电源电动势为E ，内阻为r ，电容器的电容为C ，定值电阻的阻值为R0，不计导轨的电阻．（1）当K 接1时，金属棒 ab 在磁场中恰好保持静止，则滑动变阻器接入电路的阻值 R 为多大？（2）当 K 接 2 后，金属棒 ab 从静止开始下落，下落距离 s 时达到稳定速度，则此稳定速度的大小为多大？下落 s 的过程中所需的时间为多少？（3） ab 达到稳定速度后，将开关 K 突然接到3，试通过推导，说明 ab 作何种性质的运动？求 ab 再下落距离 s 时，电容器储存的电能是多少？（设电容器不漏电，此时电容器没有被击穿）【答案】（1）EBL r mg -（2）44220220B L s m gR mgR B L +（3）匀加速直线运动 2222mgsCB L m cB L +【解析】 【详解】（1）金属棒ab 在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgE I R r=+ 得 EBLR r mg=- （2）由 220B L vmg R =得 022mgR v B L =由动量定理，得mgt BILt mv -= 其中0BLsq It R ==得4422220B L s m gR t mgR B L+= （3）K 接3后的充电电流q C U CBL v v I CBL CBLa t t t t∆∆∆∆=====∆∆∆∆ mg-BIL=ma 得22mga m CB L =+=常数所以ab 棒的运动性质是“匀加速直线运动”，电流是恒定的． v 22-v 2=2as根据能量转化与守恒得 22211()22E mgs mv mv ∆=--解得：2222mgsCB L E m cB L∆=+ 【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要会推导加速度的表达式，通过分析棒的受力情况，确定其运动情况．4．某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路，通过调控电键S 和调节电阻箱2R ，可使欧姆表具有“1⨯”和“10⨯”两种倍率。
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF ，电流表内阻不计，求：(1)闭合开关S 后，电容器所带电荷量；(2)断开开关S 后，通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ；(2)53.210C -⨯【解析】【分析】【详解】(1)当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路，据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量 653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路1R 、2R 并联后与3R 串联，由于各个电阻相等，则通过2R 的电荷量为51 3.210C 2Q Q -==⨯'2．手电筒里的两节干电池（串联）用久了，灯泡发出的光会变暗，这时我们会以为电池没电了。
但有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。
设一节新电池的电动势E 1=1.5V ，内阻r 1=0.3Ω；一节旧电池的电动势E 2=1.2V ，内阻r 2=4.3Ω。
手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。
求：(1)当使用两节新电池时，灯泡两端的电压；(2)当使用新、旧电池混装时，灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压；(3)根据上面的计算结果，分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
【答案】(1)2.64V ；(2)1.29V ；(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2（或其消耗的电压大于其提供的电压），灯泡的电压变小【解析】【分析】【详解】(1)两节新电池串联时，电流11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压 2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时，电流12120.3A =E E I R r r =+'++ 灯泡两端的电压 1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。
物理闭合电路的欧姆定律练习含解析
物理闭合电路的欧姆定律练习含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF ，电流表内阻不计，求：(1)闭合开关S 后，电容器所带电荷量；(2)断开开关S 后，通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ；(2)53.210C -⨯【解析】【分析】【详解】(1)当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路，据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量 653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路1R 、2R 并联后与3R 串联，由于各个电阻相等，则通过2R 的电荷量为51 3.210C 2Q Q -==⨯'2．如图所示电路中，19ΩR =，230ΩR =，开关S 闭合时电压表示数为11.4V ，电流表示数为0.2A ，开关S 断开时电流表示数为0.3A ，求：(1)电阻3R 的值．(2)电源电动势和内电阻．【答案】（1）15Ω （2）12V 1Ω【解析】【详解】(1)由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有： 21123()IR U I R IR R =++ 解得： 315ΩR =(2) 由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：213()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：212()0.3(39)E I R R r r =++=⨯+联立解得：12V E =1Ωr =3．在如图所示的电路中，电阻箱的阻值R 是可变的，电源的电动势为E ，电源的内阻为r ，其余部分的电阻均可忽略不计。
（1）闭合开关S ，写出电路中的电流I 和电阻箱的电阻R 的关系表达式；（2）若电源的电动势E 为3V ，电源的内阻r 为1Ω，闭合开关S ，当把电阻箱R 的阻值调节为14Ω时，电路中的电流I 为多大？此时电源两端的电压（路端电压）U 为多大？【答案】(1) E I R r=+ (2)0.2A 2.8V 【解析】【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律，得关系表达式: EI R r=+ （2）将E =3V ，r =1Ω，R =14Ω，代入上式得：电流表的示数I =3A 141+=0.2A 电源两端的电压U=IR =2.8V4．如图所示，电源的电动势110V E =，电阻121R =Ω，电动机绕组的电阻0.5R =Ω，开关1S 始终闭合．当开关2S 断开时，电阻1R 的电功率是525W ；当开关2S 闭合时，电阻1R 的电功率是336W ，求： （1）电源的内电阻r ；（2）开关2S 闭合时电动机的效率。
高考物理闭合电路的欧姆定律技巧和方法完整版及练习题及解析
高考物理闭合电路的欧姆定律技巧和方法完整版及练习题及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．手电筒里的两节干电池（串联）用久了，灯泡发出的光会变暗，这时我们会以为电池没电了。
但有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。
设一节新电池的电动势E 1=1.5V ，内阻r 1=0.3Ω；一节旧电池的电动势E 2=1.2V ，内阻r 2=4.3Ω。
手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。
求： (1)当使用两节新电池时，灯泡两端的电压；(2)当使用新、旧电池混装时，灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压； (3)根据上面的计算结果，分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
【答案】(1)2.64V ；(2)1.29V ；(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2（或其消耗的电压大于其提供的电压），灯泡的电压变小 【解析】 【分析】 【详解】(1)两节新电池串联时，电流11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时，电流12120.3A =E E I R r r =+'++灯泡两端的电压1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2（或其消耗的电压大于其提供的电压），灯泡的电压变小。
2．如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A 、B 间的距离为d ，金属板长为L ，在两金属板左端正中间位置M ，有一个小液滴以初速度v 0水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为m ，带负电，电荷量为q ．要使液滴从B 板右侧边缘射出电场，电动势E 是多大？(重力加速度用g 表示)【答案】220222md v mgdE qL q=+ 【解析】 【详解】由闭合电路欧姆定律得2E EI R R R ==+ 两金属板间电压为U BA ＝IR ＝2E 由牛顿第二定律得qBAU d－mg ＝ma 液滴在电场中做类平抛运动，有L ＝v 0t 21 22d at =联立解得220222md v mgdE qL q=+ 【点睛】题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．3．如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L ，导轨的两端 分别与电源（串有一滑动变阻器 R ）、定值电阻、电容器（原来不带电）和开关K 相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B ．一质量为m ，电阻不计的金属棒 ab 横跨在导轨上．已知电源电动势为E ，内阻为r ，电容器的电容为C ，定值电阻的阻值为R0，不计导轨的电阻．（1）当K 接1时，金属棒 ab 在磁场中恰好保持静止，则滑动变阻器接入电路的阻值 R 为多大？（2）当 K 接 2 后，金属棒 ab 从静止开始下落，下落距离 s 时达到稳定速度，则此稳定速度的大小为多大？下落 s 的过程中所需的时间为多少？（3） ab 达到稳定速度后，将开关 K 突然接到3，试通过推导，说明 ab 作何种性质的运动？求 ab 再下落距离 s 时，电容器储存的电能是多少？（设电容器不漏电，此时电容器没有被击穿）【答案】（1）EBL r mg -（2）44220220B L s m gR mgR B L +（3）匀加速直线运动 2222mgsCB L m cB L +【解析】 【详解】（1）金属棒ab 在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgE I R r=+ 得 EBLR r mg=- （2）由 220B L vmg R =得 022mgR v B L =由动量定理，得mgt BILt mv -= 其中0BLsq It R ==得4422220B L s m gR t mgR B L+= （3）K 接3后的充电电流q C U CBL v v I CBL CBLa t t t t∆∆∆∆=====∆∆∆∆ mg-BIL=ma 得22mga m CB L =+=常数所以ab 棒的运动性质是“匀加速直线运动”，电流是恒定的． v 22-v 2=2as根据能量转化与守恒得 22211()22E mgs mv mv ∆=--解得：2222mgsCB L E m cB L∆=+ 【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要会推导加速度的表达式，通过分析棒的受力情况，确定其运动情况．4．在如图所示的电路中，电源电动势E =3.0 V ，内电阻r =1.0 Ω；电阻R 1=10 Ω，R 2=10 Ω，R 3=35 Ω；电容器的电容C=1000 μF ，电容器原来不带电。
实验探究闭合电路的欧姆定律
实验探究闭合电路的欧姆定律好嘞，今天我们来聊聊一个有趣又神奇的主题，闭合电路里的欧姆定律。
听起来有点复杂，其实它就像我们生活中的一个小秘密，简单又实用。
想象一下，电流就像是一条小河流淌，而电压就像是河流的水位，电阻就像是河里的石头，水流得越快，电流就越大，水位越高，流动的力量也越强，明白了吗？所以，今天就让我们在这个电路的小世界里随意遨游吧。
我们得准备好一些工具，比如电池、导线和电阻器。
这些东西就像是我们做饭的材料，缺一不可。
把电池的正负极连接起来，导线就像是桥梁，把电流带到需要的地方。
电流开始在电路里流动，嘿，感觉不错吧！这时候，咱们可以在电路中放一个电阻器，就像在水流中放一块石头，水流会受到阻碍，流动的速度就变慢了。
这里的电压、当前流动的电流和电阻的关系就是咱们今天的主角，欧姆定律。
你知道吗，欧姆定律就是这么简单！它告诉我们，电流与电压成正比，与电阻成反比。
换句话说，电流就像你在水里游泳，如果水流太急，你就很难游动；而如果水流慢了，你就能游得轻松自在。
这种关系的公式可以写成 I = V / R，其中 I 是电流，V 是电压，R 是电阻。
想想看，电流就像是你流淌的汗水，电压是你努力的动力，而电阻嘛，就是那些让你有点儿喘不过气来的阻碍。
当你把这些概念放在一起，就能理解为什么在生活中，很多电器的使用都要考虑这些因素。
比如说，家里的电灯，你打开开关，电流立刻开始流动，灯泡亮起来。
这是因为电池提供了电压，而电灯泡的电阻让电流以适当的速度通过。
如果电阻太大，电流就会变得微弱，灯泡就会暗下去；如果电阻太小，电流猛增，可能会导致电器烧坏，真是得不偿失。
让我们再往前一步，深入探讨一下这个电路的世界。
闭合电路就像是一个热闹的派对，所有的电流、导线、电阻，都是派对上的宾客。
每个人都有自己的角色，电池是DJ，负责提供电压，电流是舞者，跟着节奏嗨起来，而电阻就是那几个调皮的朋友，时不时给舞者加点儿难度。
这样的组合，让整个派对充满了生机。
巧用实验素材打造高效课堂——以《闭合电路欧姆定律》为例
巧用实验素材打造高效课堂——以《闭合电路欧姆定律》为例摘要：高中生对未知的知识和事物有强烈的探究欲望，思维处于从形象思维向抽象思维转换的过渡期，思辨从经验型思辨向理论性思辨转化，容易接受直观展现的知识，不易接受思辨性强、逻辑性高的知识。
针对这一特点，在物理教学活动中，教师用各种方式提供创新实验素材，有利于打造高效课堂，同时可以在潜移默化中培养学生的学科素养。
本文以《闭合电路欧姆定律》的教学片断为例，以作引玉之砖。
关键词：实验素材学科素养欧姆定律高效课堂高中生在物理知识接纳过程中，需要教师努力贯彻吴加澍老师提出的“以实验为基础，以思维为中心，以过程为主线，以变式为手段”的优化物理教学的策略，通过提供直观的物理素材，构建“实验·启思·引探”的教学模式。
笔者在教学实践中对于这种教学模式做了许多尝试，取得了满意的教学效果。
这里展示《闭合电路欧姆定律》的几个教学片段，通过创新物理素材，力求学生对闭合电路的欧姆定律这一核心概念和规律有较为全面的认识，提升学生模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等能力，进而提高学生学科核心素养。
1.视觉素材冲击启迪思考【片段1】演示一：分别用1节干电池和2节干电池作为电源，给小灯泡供电。
闭合电键，引导学生观察小灯泡的亮度变化情况——2节干电池增加了电动势，更亮——符合前概念的认知。
演示二：10节干电池作为电源。
先让学生猜想会发生什么现象，再闭合电键，让学生观察小灯泡的亮度情况。
——拿出电源时，已经给学生一定的视觉冲击，结合生活经验，学生异口同声判断“哇，要爆掉”。
实际发现非常暗。
——引发认知冲突，启发思考。
用DIS电压传感器测10 节干电池不接电路时两端的电压：13.55V；小灯泡连接时两端的电压：0.02V——进一步引发认知冲突，启发思考——电源两端的电压是变的。
那么这13.53V哪里去了？——内电阻分走了电压，进入下一环节。
【片段2】演示三：课堂最后，回到课始实验。
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧分析及练习题(含答案)
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧分析及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF ，电流表内阻不计，求： (1)闭合开关S 后，电容器所带电荷量； (2)断开开关S 后，通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ；(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路，据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路1R 、2R 并联后与3R 串联，由于各个电阻相等，则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2．平行导轨P 、Q 相距l ＝1 m ，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M 、N 相距d ＝10 mm ，定值电阻R 1＝R 2＝12 Ω，R 3＝2 Ω，金属棒ab 的电阻r ＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m ＝1×10－14kg ，电荷量q ＝－1×10－14C 的微粒恰好静止不动．取g ＝10 m /s 2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且速度保持恒定．试求：(1)匀强磁场的方向和MN 两点间的电势差 (2)ab 两端的路端电压； (3)金属棒ab 运动的速度．【答案】(1) 竖直向下；0.1 V (2)0.4 V . (3) 1 m /s . 【解析】 【详解】（1）负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场力竖直向上，故M 板带正电．ab 棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势，ab 棒等效于电源，感应电流方向由b →a ，其a 端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下． 微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有mg ＝Eq 又MNU E d＝所以U MN ＝mgdq＝0.1 V（2）由欧姆定律得通过R 3的电流为I ＝3MNU R ＝0.05 A则ab 棒两端的电压为U ab ＝U MN ＋I ×0.5R 1＝0.4 V . （3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势E ＝BLv 由闭合电路欧姆定律得E ＝U ab ＋Ir ＝0.5 V 联立解得v ＝1 m /s .3．电源的电动势为4.8V 、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V 。
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧(超强)及练习题(含答案)含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧(超强)及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路，通过调控电键S 和调节电阻箱2R ，可使欧姆表具有“1⨯”和“10⨯”两种倍率。
已知：电源电动势 1.5V E =，内阻0.5Ωr =；毫安表满偏电流g 5mA I =，内阻g 20ΩR =，回答以下问题：①图的电路中：A 插孔应该接_______表笔（选填红、黑）；1R 应该选用阻值为_________Ω的电阻（小数点后保留一位小数）；②经检查，各器材均连接无误，则：当电键S 断开时，欧姆表对应的倍率为___________（选填“1⨯”、“10⨯”）；③为了测量电阻时便于读出待测电阻的阻值，需将毫安表不同刻度标出欧姆表的刻度值，其中，中央刻度g 2I 处应标的数值是________________；④该小组选择S 闭合的档位，欧姆调零操作无误，测量电阻x R 时，毫安表指针处于图位置，由此可知被测电阻x R =_______Ω。
【答案】黑 2.2 ×10 30 45 【解析】 【详解】①[1]欧姆档内部电源的正极接黑表笔；[2]根据欧姆档倍率关系，可知闭合开关可以将电流表量程变为原来的10倍，根据分流特点：1g5mA105mA 5mA R R =⨯-解得：1 2.2ΩR ≈；②[3]当电键S 断开时，电流表的量程较小，在相同的电压下，根据闭合欧姆定律：E I R =总可知电流越小，能够接入的电阻越大，所以当电键S 断开时，对应10⨯档； ③[4]假设欧姆档内部电阻为R 内，根据闭合欧姆定律：g E I R =内g 02+I ER R =内 则g 2I 处对应的阻值：030ΩR R ==内；④[5]根据闭合电路欧姆定律：g E I R =内g x25+E I R R =内 解得：x 45ΩR =。
2．一电瓶车的电源电动势E ＝48V ，内阻不计，其电动机线圈电阻R ＝3Ω，当它以v ＝4m/s 的速度在水平地面上匀速行驶时，受到的阻力f ＝48N 。
高考物理与闭合电路欧姆定律有关的实验
与闭合电路欧姆定律有关的实验1．与闭合电路欧姆定律有关的实验是指以闭合电路欧姆定律为基本实验原理的实验，包括测电阻、测定电源的电动势和内阻、多用电表的原理和使用等实验。
2．两点注意：(1)仪器选择要首先保证安全，其次是保证精确，再次是操作简便，若选不到理想的仪器，其中几个相比较，选较好的。
(2)涉及多用电表的实验，理解欧姆表工作原理往往是解题的关键。
典例1. (2019∙全国II 卷∙23)某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U 与温度t 的关系，图中V 1和V 2为理想电压表；R 为滑动变阻器，R 0为定值电阻(阻值100 Ω)；S 为开关，E 为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t 由温度计(图中未画出)测出。
图(b)是该小组在恒定电流为50.0 μA 时得到的某硅二极管U －t 关系曲线．回答下列问题：(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA，应调节滑动变阻器R ，使电压表V 1的示数为U 1＝________mV ；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t 升高时，硅二极管正向电阻________(填“变大”或“变小”)，电压表V 1示数________(填“增大”或“减小”)，此时应将R 的滑片向________(填“A ”或“B ”)端移动，以使V 1示数仍为U 1。
(2)由图(b)可以看出U 与t 成线性关系．硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为|ΔU Δt|＝________×10－3 V/℃(保留2位有效数字)。
典例2. (2019∙全国I 卷∙23)某同学要将一量程为250 μA 的微安表改装为量程为20 mA 的电流表。
该同学测得微安表内阻为1200 Ω，经计算后将一阻值为R 的电阻与微安表连接，进行改装。
然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)及解析
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图(1)所示 ，线圈匝数n ＝200匝，直径d 1＝40cm ，电阻r ＝2Ω，线圈与阻值R ＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d 2＝20cm 的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)(1)通过电阻R 的电流方向和大小； (2)电压表的示数．【答案】（1）电流的方向为B A →；7.9A ； （2）47V 【解析】 【分析】 【详解】（1）由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ （2）电阻R 两端的电压为U=IR=47V2．在如图所示的电路中，电阻箱的阻值R 是可变的，电源的电动势为E ，电源的内阻为r ，其余部分的电阻均可忽略不计。
（1）闭合开关S ，写出电路中的电流I 和电阻箱的电阻R 的关系表达式；（2）若电源的电动势E 为3V ，电源的内阻r 为1Ω，闭合开关S ，当把电阻箱R 的阻值调节为14Ω时，电路中的电流I 为多大？此时电源两端的电压（路端电压）U 为多大？【答案】(1)E IR r=+(2)0.2A 2.8V【解析】【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律，得关系表达式:EIR r=+（2）将E=3V，r=1Ω，R=14Ω，代入上式得：电流表的示数I=3A141+=0.2A电源两端的电压U=IR=2.8V3．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v0=4 m/s竖直向上射入两板间，小球恰能到达A板。
高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析
高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．小勇同学设计了一种测定风力大小的装置，其原理如图所示。
E 是内阻不计、电动势为6V 的电源。
0R 是一个阻值为40Ω的定值电阻。
V 是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。
R 是与迎风板A 相连的一个压敏电阻，其阻值可随风的压力大小变化而改变，其关系如下表所示。
迎风板A 的重力忽略不计。
试求：压力F /N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻/R Ω30282624222018…（1）利用表中的数据归纳出电阻R 随风力F 变化的函数式；（2）若电压表的最大量程为5V ，该装置能测得的最大风力为多少牛顿； （3）当风力F 为500N 时，电压表示数是多少；（4）如果电源E 的电动势降低，要使相同风力时电压表测得的示数不变，需要调换0R ，调换后的0R 的阻值大小如何变化？（只写结论）【答案】（1）300.04()R F =-Ω；（2）m 550F N =；（3） 4.8V U =；（4）阻值变大 【解析】 【分析】 【详解】（1）通过表中数据可得：Fc R∆=∆，故R 与F 成线性变化关系设它们的关系式为： R kF b =+代入数据得：300.04(Ω)R F =-①（2）由题意，0R 上的电压05V R U =，通过0R 的电流为00R U I R =②R R E U U R I I-==③ 解①~④式，得，当电压表两端电压R U 为5V 时，测得的风力最大m 550F N =④（3）由①式得10ΩR =004.8V R EU R R ==+⑤ （4）阻值变大2．如图所示的电路中，当开关S 接a 点时，标有“5V ，2.5W”的小灯泡正常发光，当开关S 接b 点时，标有“4V ，4W”的电动机正常工作．求电源的电动势和内阻．【答案】6V ，2Ω 【解析】 【详解】当开关接a 时，电路中的电流为I 1=11P U =2.55A=0.5A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 1＋I 1r当开关接b 时，电路中的电流为I 2=22P U =44A=1A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 2＋I 2r联立解得E =6V r =2Ω.3．手电筒里的两节干电池（串联）用久了，灯泡发出的光会变暗，这时我们会以为电池没电了。
闭合电路欧姆定律有关的实验
与闭合电路欧姆定律有关的实验（例、练及答案）典例：典例1.(2018∙全国I卷∙23)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E (6 V，内阻可忽略)；电压表V (量程150 mV)；定值电阻R1(阻值20.0 Ω)；滑动变阻器R3(最大阻值为1000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0~999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。
实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 °C，将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数，逐步降低温控室的温度t。
得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 °C，实验得到的R2－t数据见下表。
R2回答下列问题：(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到（填“a”或“b”）端；(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2－t曲线：(3)由图(b)可得到R T在25 °C－80°C范围内的温度特性，当t = 44.0 °C时，可得R1 =Ω；(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为Ω，则手心温度为°C。
典例2.(2017∙全国III卷∙23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω。
虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。
人教版2019年高中物理 闭合电路的欧姆定律、动态分析、电源的功率和效率理解综合专题练习(包含答案)
闭合电路中的能量转化
电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总
如图乙所示，电压表测量的是内电压，电压表的示数小于电动势。
外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。
(×)
说明：电源的电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。
说明：由于电源内阻很小，所以短路时会形成很大的电流，为保护电源，绝对不能把电源两极直接相
：纵轴上的截距表示电源的电动势
用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是
解析]开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE＝
关系被打破。
S断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为
，电容器两板间的电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，油滴仍处于平
点移动时，电压表与电压表
I图线，曲线I图线，用该电源
和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是
；两图线的交点表示灯泡与电。
专题六 第26练 电学实验(二) 以闭合电路欧姆定律为原理的实验
E.定值电阻R2＝1 Ω
图3
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F.滑动变阻器(0～5 Ω) G.滑动变阻器(0～20 Ω) H.待测电池、多用电表、开关导线若干 (1)设计测量电路如图3甲所示，电流表A应选择____B____，滑动变阻器R 应选择___G_____(填写器材序号)；
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解析 由题知，该锂电池的最大放电电流为850 mA，故电流表A应选择B； 由题知，回路中的最大电阻 Rmax＝04..127 Ω≈24.7 Ω，故滑动变阻器选择 G；
(1)为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器___D_____(填写序号)；
解析 为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，故选D. 1234567
(2)小明按照自己设计的实验方案，画图处理数据，由于新电池内阻很小， 发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大障碍.请利用本题提供的器 材帮助小明改进实验方案，要求测量误差尽可能地小，在下面所给方框 内画出改进后的电路图；
1234567
解析 根据题意与题中电路图可知， 电源电动势：E＝I(r＋R0＋R＋RA1)， 整理得：1I ＝E1 R＋r＋R0E＋RA1， 为得到直线图线，应作1I－R 图象，C 正确，A、B、D 错误.
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(3)若测得电流表A1的内阻为1 Ω，定值电阻R0 ＝2 Ω，根据(2)选取的y轴，作出y－R图象如 图乙所示，则电源的电动势E＝__3_ V，内阻r ＝_0_._9_ Ω. 解析 由1I－R 图线可知： b＝r＋R0E＋RA1＝1.3，k＝E1＝2.63－.91.3＝13， 解得，电源电动势：E＝3 V，电源内阻：r＝0.9 Ω；
序号 1 2 3 4 5 6 I1/mA 1.40 1.36 1.35 1.28 1.20 1.07 I2/A 0.10 0.15 0.23 0.25 0.35 0.50 答案 见解析图乙
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题及解析
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上，电源内阻r ＝1Ω，电炉电阻R ＝19Ω，电解槽电阻r ′＝0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为684W ；S 1、S 2都闭合时，电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变)．试求：（1）电源的电动势；（2）S 1、S 2闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S 1、S 2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率． 【答案】（1）120V （2）20A （3）1700W 【解析】（1）S 1闭合，S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=； （2）S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=； （3）电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=．点睛：电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路，不能用欧姆定律求解其电流，只能根据电路中电流关系求电流．2．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。
汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V ，电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。
车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A ；电动机启动的瞬间，电流表示数达到70A 。
求： （1）电动机未启动时车灯的功率。
（2）电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。
（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）【答案】（1）120W ；（2）67.5W 【解析】 【分析】 【详解】(1) 电动机未启动时12V U E Ir =-= 120W P UI ==（2）电动机启动瞬间车灯两端电压'9 V U E I r =-'=车灯的电阻' 1.2U R I ==Ω267.5W RU P ''==电源电动势不变，电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小，回路电流增大，内电路分得电压增大，外电路电压减小，所以车灯电功率减小。
高考物理闭合电路的欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)及解析
高考物理闭合电路的欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，R 为电阻箱，V 为理想电压表．当电阻箱读数为R 1＝2Ω时，电压表读数为U 1＝4V ；当电阻箱读数为R 2＝5Ω时，电压表读数为U 2＝5V ．求：（1）电源的电动势E 和内阻r ．（2）当电阻箱R 读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值P m 为多少？ 【答案】（1）E =6 V r =1 Ω （2）当R=r =1 Ω时，P m =9 W 【解析】 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律E U Ir =+得：111U E Ur R =+，代入得44422E r =+=+①， 222U E U r R =+，代入得：5555E r r =+=+②， 联立上式并代入数据解得：E=6V ，r=1Ω（2）当电阻箱的阻值等于电源的内电阻时电源的输出功率最大，即有R=r=1Ω电源的输出功率最大为：22226()92441m E E P I R r W W r r =====⨯；2．某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路，通过调控电键S 和调节电阻箱2R ，可使欧姆表具有“1⨯”和“10⨯”两种倍率。
已知：电源电动势 1.5V E =，内阻0.5Ωr =；毫安表满偏电流g 5mA I =，内阻g 20ΩR =，回答以下问题：①图的电路中：A 插孔应该接_______表笔（选填红、黑）；1R 应该选用阻值为_________Ω的电阻（小数点后保留一位小数）；②经检查，各器材均连接无误，则：当电键S 断开时，欧姆表对应的倍率为___________（选填“1⨯”、“10⨯”）；③为了测量电阻时便于读出待测电阻的阻值，需将毫安表不同刻度标出欧姆表的刻度值，其中，中央刻度g 2I 处应标的数值是________________；④该小组选择S 闭合的档位，欧姆调零操作无误，测量电阻x R 时，毫安表指针处于图位置，由此可知被测电阻x R =_______Ω。
高中物理闭合电路的欧姆定律的技巧及练习题及练习题(含答案)
高中物理闭合电路的欧姆定律的技巧及练习题及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．小勇同学设计了一种测定风力大小的装置，其原理如图所示。
E 是内阻不计、电动势为6V 的电源。
0R 是一个阻值为40Ω的定值电阻。
V 是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。
R 是与迎风板A 相连的一个压敏电阻，其阻值可随风的压力大小变化而改变，其关系如下表所示。
迎风板A 的重力忽略不计。
试求：压力F /N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻/R Ω30282624222018…（1）利用表中的数据归纳出电阻R 随风力F 变化的函数式；（2）若电压表的最大量程为5V ，该装置能测得的最大风力为多少牛顿； （3）当风力F 为500N 时，电压表示数是多少；（4）如果电源E 的电动势降低，要使相同风力时电压表测得的示数不变，需要调换0R ，调换后的0R 的阻值大小如何变化？（只写结论）【答案】（1）300.04()R F =-Ω；（2）m 550F N =；（3） 4.8V U =；（4）阻值变大 【解析】 【分析】 【详解】（1）通过表中数据可得：Fc R∆=∆，故R 与F 成线性变化关系设它们的关系式为： R kF b =+代入数据得：300.04(Ω)R F =-①（2）由题意，0R 上的电压05V R U =，通过0R 的电流为00R U I R =②R R E U U R I I-==③ 解①~④式，得，当电压表两端电压R U 为5V 时，测得的风力最大m 550F N =④（3）由①式得10ΩR =004.8V R EU R R ==+⑤ （4）阻值变大2．如图所示，R 1＝R 3＝2R 2＝2R 4，电键S 闭合时，间距为d 的平行板电容器C 的正中间有一质量为m ，带电量为q 的小球恰好处于静止状态；现将电键S 断开，小球将向电容器某一个极板运动。
若不计电源内阻，求： (1)电源的电动势大小；(2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。
高中物理闭合电路的欧姆定律的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析
高中物理闭合电路的欧姆定律的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图(1)所示 ，线圈匝数n ＝200匝，直径d 1＝40cm ，电阻r ＝2Ω，线圈与阻值R ＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d 2＝20cm 的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)(1)通过电阻R 的电流方向和大小； (2)电压表的示数．【答案】（1）电流的方向为B A →；7.9A ； （2）47V 【解析】 【分析】 【详解】（1）由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ （2）电阻R 两端的电压为U=IR=47V2．爱护环境，人人有责；改善环境，从我做起；文明乘车，低碳出行。
随着冬季气候的变化，12月6号起，阳泉开始实行机动车单双号限行。
我市的公交和出租车，已基本实现全电动覆盖。
既节约了能源，又保护了环境。
电机驱动的原理，可以定性简化成如图所示的电路。
在水平地面上有5B =T 的垂直于平面向里的磁场，电阻为1Ω的导体棒ab 垂直放在宽度为0.2m 的导体框上。
电源E 是用很多工作电压为4V 的18650锂电池串联而成的，不计电源内阻及导体框电阻。
接通电源后ab 恰可做匀速直线运动，若ab 需要克服400N 的阻力做匀速运动，问：（1）按如图所示电路，ab 会向左还是向右匀速运动？ （2）电源E 相当于要用多少节锂电池串联？【答案】（1）向右；（2）100节 【解析】 【分析】 【详解】(1)电流方向由a 到b ，由左手定则可知导体棒ab 受到向右的安培力，所以其向右匀速运动。
(2)ab 做匀速运动，安培力与阻力相等，即400N BIL F ==阻解得400I =A则400V U IR ==电源E 相当于要用锂电池串联节数4001004U n E ===节3．如图所示电路中，电源电动势E ＝16V ，内电阻r ＝1.0Ω，电阻R 1＝9.0Ω，R 2＝15Ω。
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF ，电流表内阻不计，求：(1)闭合开关S 后，电容器所带电荷量；(2)断开开关S 后，通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ；(2)53.210C -⨯【解析】【分析】【详解】(1)当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路，据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量 653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路1R 、2R 并联后与3R 串联，由于各个电阻相等，则通过2R 的电荷量为51 3.210C 2Q Q -==⨯'2．如图所示电路中，19ΩR =，230ΩR =，开关S 闭合时电压表示数为11.4V ，电流表示数为0.2A ，开关S 断开时电流表示数为0.3A ，求：(1)电阻3R 的值．(2)电源电动势和内电阻．【答案】（1）15Ω （2）12V 1Ω【解析】【详解】(1)由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有： 21123()IR U I R IR R =++ 解得： 315ΩR =(2) 由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：213()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：212()0.3(39)E I R R r r =++=⨯+联立解得：12V E =1Ωr =3．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。
汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V ，电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。
高考物理闭合电路的欧姆定律技巧和方法完整版及练习题含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律技巧和方法完整版及练习题含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路，通过调控电键S 和调节电阻箱2R ，可使欧姆表具有“1⨯”和“10⨯”两种倍率。
已知：电源电动势 1.5V E =，内阻0.5Ωr =；毫安表满偏电流g 5mA I =，内阻g 20ΩR =，回答以下问题：①图的电路中：A 插孔应该接_______表笔（选填红、黑）；1R 应该选用阻值为_________Ω的电阻（小数点后保留一位小数）；②经检查，各器材均连接无误，则：当电键S 断开时，欧姆表对应的倍率为___________（选填“1⨯”、“10⨯”）；③为了测量电阻时便于读出待测电阻的阻值，需将毫安表不同刻度标出欧姆表的刻度值，其中，中央刻度g 2I 处应标的数值是________________；④该小组选择S 闭合的档位，欧姆调零操作无误，测量电阻x R 时，毫安表指针处于图位置，由此可知被测电阻x R =_______Ω。
【答案】黑 2.2 ×10 30 45 【解析】 【详解】①[1]欧姆档内部电源的正极接黑表笔；[2]根据欧姆档倍率关系，可知闭合开关可以将电流表量程变为原来的10倍，根据分流特点：1g5mA105mA 5mA R R =⨯-解得：1 2.2ΩR ≈；②[3]当电键S 断开时，电流表的量程较小，在相同的电压下，根据闭合欧姆定律：E I R =总可知电流越小，能够接入的电阻越大，所以当电键S 断开时，对应10⨯档； ③[4]假设欧姆档内部电阻为R 内，根据闭合欧姆定律：g E I R =内g 02+I ER R =内 则g 2I 处对应的阻值：030ΩR R ==内；④[5]根据闭合电路欧姆定律：g E I R =内g x25+E I R R =内 解得：x 45ΩR =。
2．如图所示，电路中电阻R 10=Ω，电源的内电阻2r =Ω，灯泡L 上标有“3V 0.25A”的字样，闭合开关S ，灯泡正常发光．求：（1）灯泡的功率； （2）电源的电动势； （3）电源的总功率；【答案】(1) 0.75W (2) 6V (3) 1.5W 【解析】 【详解】（1）由题知，灯泡正常发光，则灯泡的电压为 U=3V ，电流为 I=0.25A 所以灯泡的功率为 P=UI=0.75W （2）由闭合电路欧姆定律得：电源的电动势 E=U+I （R+r ）=3+0.25×（10+2）=6V （3）电源的总功率：P=IE=0.25×6W=0.5W.3．在如图所示电路中，电源电动势为12V ，电源内阻为1.0Ω，电路中电阻0R 为1.5Ω，小型直流电动机M 的内阻为0.5Ω．闭合开关S 后，电动机转动，电流表的示数为2.0A ．求：（1）电动机两端的电压； （2）电源输出的电功率． 【答案】（1）7.0V （2）20W 【解析】试题分析：（1）电动机两端的电压等于电源电动势减去内阻电压与电阻0R 电压之和，（2）电源输出的电功率等于电源的总功率减去热功率. （1）电路中电流表的示数为2.0A ，所以电动机的电压为()012212 1.57R U E U U V V =--=-⨯-⨯=内（2）电源的输出的功率为：()221222120P EI I r W W =-=⨯-⨯=总4．如图所示，电源电动势E ＝27 V ，内阻r ＝2 Ω，固定电阻R 2＝4 Ω，R 1为光敏电阻．C 为平行板电容器，其电容C ＝3pF ，虚线到两极板距离相等，极板长L ＝0.2 m ，间距d ＝1.0×10－2 m ．P 为一圆盘，由形状相同透光率不同的二个扇形a 、b 构成，它可绕AA′轴转动．当细光束通过扇形a 、b 照射光敏电阻R 1时，R 1的阻值分别为12 Ω、3 Ω.有带电量为q ＝－1.0×10－4 C 微粒沿图中虚线以速度v 0＝10 m/s 连续射入C 的电场中．假设照在R 1上的光强发生变化时R 1阻值立即有相应的改变．重力加速度为g ＝10 m/s 2.(1)求细光束通过a 照射到R 1上时，电容器所带的电量；(2)细光束通过a 照射到R 1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，求细光束通过b 照射到R 1上时带电微粒能否从C 的电场中射出．【答案】（1）111.810C Q -=⨯（2）带电粒子能从C 的电场中射出【解析】 【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流，再由欧姆定律求出电容器的电压，即可由Q=CU 求其电量；细光束通过a 照射到R 1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，电场力与重力二力平衡．细光束通过b 照射到R 1上时，根据牛顿第二定律求粒子的加速度，由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C 的电场中射出． 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律，得12271.5A 1242EIR R r===++++又电容器板间电压22CU U IR==，得U C=6V设电容器的电量为Q，则Q=CU C解得111.810CQ-=⨯（2）细光束通过a照射时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则有CUmg qd=解得20.610m kg-=⨯细光束通过b照射时，同理可得12CU V'=由牛顿第二定律，得CUq mg mad'-=解得210m/sa=微粒做类平抛运动，得212y at=，ltv=解得20.210m2dy-=⨯<，所以带电粒子能从C的电场中射出．【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动，解题的关键是明确带电粒子的受力情况，判断其运动情况，对于类平抛运动，要掌握分运动的规律并能熟练运用．5．如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道宽为d，管道高度为h，上、下两面是绝缘板，前后两侧M N、是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连。
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第26练 电学实验(二) 以闭合电路欧姆定律为原理的实验1．(2022·湖北卷·13)某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究．(1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D ，示数如图甲所示，其读数为________ mm.再用游标卡尺测得其长度L .(2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻R x 的阻值．图中电流表量程为0.6 A 、内阻为1.0 Ω，定值电阻R 0的阻值为20.0 Ω，电阻箱R 的最大阻值为999.9 Ω.首先将S 2置于位置1，闭合S 1，多次改变电阻箱R 的阻值，记下电流表的对应读数I ，实验数据见下表．R /Ω I /A 1I /A －1 5.0 0.414 2.42 10.0 0.352 2.84 15.0 0.308 3.25 20.0 0.272 3.68 25.0 0.244 4.10 30.00.2224.50根据表中数据，在图丙中绘制出1I －R 图像．再将S 2置于位置2，此时电流表读数为0.400 A ．根据图丙中的图像可得R x ＝__________ Ω(结果保留2位有效数字)．最后可由表达式ρ＝________得到该材料的电阻率(用D 、L 、R x 表示)．(3)该小组根据图乙的电路和图丙的1I －R 图像，还可以求得电源电动势E ＝______ V ，内阻r＝________ Ω.(结果均保留2位有效数字)(4)持续使用后，电源电动势降低、内阻变大．若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．答案 (1)3.700 (2)6.0 πD 2R x 4L(3)12 3.0 (4)偏小解析 (1)用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D ，其读数为 3.5 mm ＋0.01 mm ×20.0＝3.700 mm(2)由电路可知，当将S 2置于位置1，闭合S 1时E ＝I (R A ＋R 0＋r ＋R ) 即1I ＝1E R ＋R A ＋R 0＋r E 由图像可知1E ＝4.9－2.035 V －1R A ＋R 0＋rE ＝2 A －1 解得E ＝12 V ，r ＝3.0 Ω再将S 2置于位置2，此时电流表读数为0.400 A ，则E ＝I ′(r ＋R 0＋R A ＋R x ) 解得R x ＝6.0 Ω 根据R x ＝ρL S ＝ρL14πD 2解得ρ＝πD 2R x4L(3)由(2)可知E ＝12 V ，r ＝3.0 Ω(4)根据表达式E ＝I ′(r ＋R 0＋R A ＋R x )因电源电动势变小，内阻变大，则当电流表有相同读数时，得到的R x 的值偏小，即R x 测量值偏小．2.(2022·山东卷·14)某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验．实验器材： 干电池E (电动势1.5 V ，内阻未知)； 电流表A 1(量程10 mA ，内阻为90 Ω)； 电流表A 2(量程30 mA ，内阻为30 Ω)； 定值电阻R 0(阻值为150 Ω)； 滑动变阻器R (最大阻值为100 Ω)； 待测电阻R x ； 开关S ，导线若干． 测量电路如图所示．(1)断开开关，连接电路，将滑动变阻器R 的滑片调到阻值最大一端．将定值电阻R 0接入电路；闭合开关，调节滑片位置．使电流表指针指在满刻度的12处．该同学选用的电流表为________(选填“A 1”或“A 2”)；若不考虑电池内阻．此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________ Ω.(2)断开开关，保持滑片的位置不变．用R x 替换R 0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的35处，则R x 的测量值为________ Ω.(3)本实验中未考虑电池内阻，对R x 的测量值________(选填“有”或“无”)影响． 答案 (1)A 1 60 (2)100 (3)无解析 (1)若不考虑电池内阻，且在电池两端只接R 0时，电路中的电流约为 I ＝E R 0＝1.5150A ＝10 mA ， 由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的12处，则该同学选用的电流表应为A 1；当不考虑电池内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E ＝I m2(R ＋R 0＋R A1)，计算出R ＝60 Ω.(2)断开开关，保持滑片的位置不变，用R x 替换R 0，闭合开关后，有E ＝3I m5(R ＋R x ＋R A1)代入数据有R x ＝100 Ω.(3)若考虑电池内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E ＝I m2[(R ＋r )＋R 0＋R A1]E ＝3I m5[(R ＋r )＋R x ＋R A1]联立计算出的R x 不受电池内阻r 的影响．3.(2021·全国乙卷·23)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E (约1.5 V)和内阻r (小于2 Ω)．图中电压表量程为1 V ，内阻R V ＝380.0 Ω；定值电阻R 0＝20.0 Ω；电阻箱R ，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关．按电路图连接电路．完成下列填空：(1)为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选________Ω(填“5.0”或“15.0”)；(2)闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R 和电压表的相应读数U ； (3)根据图(a)所示电路，用R 、R 0、R V 、E 和r 表示1U ，得1U ＝________；(4)利用测量数据，做1U－R 图线，如图(b)所示：(5)通过图(b)可得E ＝________V(保留2位小数)，r ＝________Ω(保留1位小数)；(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E ′，由此产生的误差为⎪⎪⎪⎪E ′－E E ×100%＝________%. 答案 (1)15.0(3)R 0＋R V ER V R 0·R ＋1E ＋(R V ＋R 0)r ER V R 0 (5)1.55 1.0 (6)5解析 (1)为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端的电压不能比电压表满偏电压大，当电压表满偏时有 U mR V R 0R V ＋R 0＝E －U m R ＋r 代入数据解得R ＋r ＝9.5 Ω，故R >7.5 Ω 因此电阻箱接入电路的电阻值选15.0 Ω. (3)由闭合电路欧姆定律可得 E ＝U ＋UR V R 0R V ＋R 0(R ＋r ) 化简可得1U ＝R 0＋R V ER V R 0·R ＋1E ＋R V ＋R 0ER V R 0r(5)由上面公式可得R 0＋R V ER V R 0＝k ＝119E ，1E ＋R V ＋R 0ER V R 0r ＝b ＝1E ＋r19E由1U－R 图像计算可得k ≈0.034 V －1·Ω－1 延长图线，得到图线与纵轴的交点为0.85 V －1，则有0.85 V －1＝1E ＋r 19E ＋519E (V －1)代入可得E ≈1.55 V ，r ≈1.0 Ω. (6)如果电压表为理想电压表，则可有 1U ＝1E ＋r ER 0＋1ER 0R 则此时E ′＝120k因此误差为⎪⎪⎪⎪⎪⎪120k －119k 119k ×100%＝5%.1．(2022·福建龙岩市质检)某同学为测量玩具电瓶车上蓄电池的电动势和内阻，现有如下实验器材：A ．电压表V(0～10 V ，内阻约为3 kΩ)B ．电流表A(0～0.6 A ，内阻约为2 Ω)C ．定值电阻R 0＝13 ΩD ．滑动变阻器R (0～50 Ω)E ．待测蓄电池F ．开关S 、导线若干为了便于进行实验和保护蓄电池，该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R 0.实验中，多次调节外电阻R ，读出相应的电压表和电流表示数U 和I ，通过描点、作图得到如图丙所示的U －I 图像．(1)为使测量结果尽量准确，应该选择______(选填“甲”或“乙”)电路图． (2)由图像信息可知，蓄电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.(3)实验中电表内阻会引起实验误差，若电压表内阻R V 已知，在甲电路中电压表示数U 和电流表示数I 满足表达式U ＝kI ＋b ，k 、b 均为常数，则b ＝________.(结果用R V 、R 0、r 、E 表示)答案 (1)甲 (2)12 2 (3)R VR V ＋R 0＋rE解析 (1)因电流表内阻对电池内阻的影响较大，则实验应该采用甲电路； (2)由图像信息可知，蓄电池的电动势E ＝12 V ，内阻 r ＝ΔUΔI －R 0＝⎝⎛⎭⎫120.8－13 Ω＝2 Ω； (3)由电路可得E ＝U ＋(I ＋UR V)(r ＋R 0)即U ＝ER VR V ＋R 0＋r －R V (R 0＋r )R V ＋R 0＋r I则b ＝R VR V ＋R 0＋rE2．(2022·陕西西安市一模)某实验小组用如图甲所示的电路测量一蓄电池的电动势和内阻，已知蓄电池电动势的值在2 V 左右，内阻小于1 Ω，允许通过的最大电流为2 A ．电路中R 0为定值电阻．除待测蓄电池、开关、导线和量程均为3 V 的电压表V 1、V 2外，可供使用的实验器材还有：A ．定值电阻(阻值1 Ω，额定功率为5 W)B ．定值电阻(阻值10 Ω，额定功率为10 W)C ．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)D ．滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω，额定电流2 A)(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________(填器材前字母代号)．(2)根据图甲，在图乙的实物图中画出连线．(3)实验时，调节滑动变阻器，使其滑片滑到最左端，逐次改变滑动变阻器滑片的位置并读取相应的U 1和U 2，所得实验数据记录在表格中，以U 1为纵坐标，U 2为横坐标，按表中的数据在给出的坐标纸上画出U 1－U 2图像如图丙所示，若实验中认为两个电压表的内阻为无穷大，由图像求得蓄电池的电动势E 测＝______ V ，内阻r ＝________ Ω.答案 (1)A C (2)见解析图 (3)2.1 0.11 解析 (1)电路中最大的电流I max ＝E R 0＋r若定值电阻阻值为1 Ω，电路中最大电流约为I max ＝2 A ，最大功率约为 P ＝I max 2R 0＝4 W<5 W ，符合条件；若定值电阻阻值为10 Ω，则I max ＝0.2 A ，最大功率约为P ＝I max 2R 0＝0.4 W<10 W ，功率太小，电压和电路中的电流太小不易测量，所以定值电阻应选A ；若滑动变阻器的阻值为(0～10 Ω)，则电路的最小电流约为0.2 A ，滑动变阻器两端的最大电压约为2 V ，既能保证电路安全又方便实验操作，符合题意；若滑动变阻器的阻值为(0～200 Ω)，最大阻值太大，不方便实验操作，故滑动变阻器应选C. (2)连线如图所示．(3)由闭合电路欧姆定律得U 1＋U 2＝E －U 2R 0r整理得U 1＝－(rR 0＋1)U 2＋E故图像的纵截距为E ，则由题图丙可知E 测＝2.1 V 斜率为k ＝－2.11.9＝－(rR 0＋1)解得r ≈0.11 Ω.3．(2022·四川成都市石室中学二模)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，请回答下列问题：(1)某同学找来一电阻箱，结合电流表(内阻r A ＝100 Ω)用如图甲所示电路对水果电池b 进行测量．测得多组数据，作出1I －R 图像如图乙所示，则水果电池b 的电动势E ＝______ V ，内阻r ＝________ Ω；(2)现有如图丙所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为0～9 999 Ω，滑动变阻器阻值变化范围为0～10 Ω，电流表G 的量程为0～3 mA 、内阻为200 Ω，电压表的量程有0～3 V 和0～15 V ．请在图丙中选择合适的器材，在虚线框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图．答案 (1)1.0 900 (2)见解析图解析 (1)由闭合电路欧姆定律得E ＝I (R ＋r ＋r A ) 整理得1I ＝1E R ＋r ＋r A E图像斜率和纵轴截距分别为k ＝1E ，b ＝r ＋r A E由图像知k ＝11 000 mA －1·Ω－1＝1 V －1，b ＝1 mA －1代入数据解得E ＝1.0 V ，r ＝900 Ω(2)第一种方法：电流表量程太小，使用电阻箱和电压表代替电流表进行测量，电路图如图所示，根据闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋UR ′r变形得1U ＝1E ＋rER ′绘制1U －1R ′图像，可知图像斜率为r E ，与纵轴截距为1E，从而求解电动势和内阻；第二种方法：通过电阻箱改装电流表，扩大电流表的量程，实现电流的测量，电路图如图所示，I为改变量程之后的电流表示数，根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir可以绘制U－I图像，设纵轴截距为b，横轴截距为a，则E＝b，r＝ba.4．(2022·湖北省十一校第二次联考)(1)一个电压表由表头G与分压电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总是比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可以加以改进________．A．在R上并联一个比R大得多的电阻B．在R上串联一个比R大得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上串联一个比R小得多的电阻(2)有一内阻未知(约25～35 kΩ)、量程已知，共有30个均匀小格的直流电压表V.小荆同学在研究性学习过程中想通过上述电压表测量一个多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势，他们从多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为N1＝30.①请你将他们的实验电路连接起来．②他们在实验过程中，欧姆挡的选择开关拨至倍率“×________”．③在实验中，同学读出电压表的示数为U，欧姆表指针所指的刻度为N2，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，请你写出欧姆表内部电源的电动势表达式E＝________(用N1、N2和U 表示)．④若欧姆表使用一段时间后，电源的电动势变小，内阻变大，但此表仍然可以调零．按正确的使用方法再测待测电阻，测量结果会______．(选填“偏大”“偏小”或“不变”)答案(1)A(2)①见解析图②1 k(103或1 000)③N1＋N2N2U④偏大解析(1) 若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，说明指针偏角小，分压电阻阻值较大，在R上并联一个比R大得多的电阻可以校准该电压表，故选A.(2)①用多用电表测电压表内阻的电路图如图所示．②直流电压表V 内阻未知(约25～35 kΩ)，用欧姆表测其内阻时，应尽量使指针指在中间值附近，所以应选×1 k 挡．③欧姆表中值电阻为R 中＝N 1×1 kΩ＝1 000N 1 Ω 欧姆表指N 2刻度，则电压表的内电阻R V ＝1 000N 2 Ω 流过电压表的电流I V ＝U R V ＝U1 000N2 Ω由闭合电路欧姆定律得电源电动势E ＝U ＋I V R 中＝N 1＋N 2N 2U④欧姆表调零时，其内阻R 内＝EI g电源电动势变小，则欧姆表内阻R 内变小，用欧姆表测电阻时 I ＝E R 内＋R x ＝I g R 内R 内＋R x ＝I g1＋R xR 内由于R 内变小，I 变小，指针跟原来的位置相比偏左了，则所测电阻偏大．5．某实验小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究(以下问题中均使用同一多用电表)．请回答下列问题：(1)该学习小组先使用多用电表测量直流电压，若选择开关处在直流电压500 V 挡，指针的位置如图甲所示，则测量结果为________ V.(2)将多用电表挡位调到电阻“×1 k ”挡，进行欧姆调零后将红黑表笔分别接在没有接入电路的滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，如图乙所示)A 、B 两个接线柱上，则发现欧姆表指针的偏转角度________(选填“较小”或“较大”)．(3)然后学习小组将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡并重新进行欧姆调零后测未知电阻阻值的电路如图丙所示．通过查找资料，了解到表头G 的满偏电流为10 mA ，并通过测量作出了电路中电流I 与待测电阻阻值R x 的关系图像如图丁所示，由此可确定电池的电动势E ＝________ V ，该图像的函数关系式为I ＝________ (A)．综上可判定学习小组使用多用电表欧姆挡的倍率是下列四个选项中的________(填字母代号)． A ．×1 B ．×10 C ．×100D ．×1 k答案 (1)270 (2)较大 (3)1.51.5150＋R xB解析 (1)电压500 V 挡分度值为10 V ，测量结果为270 V.(2)用“×1 k ”挡来测量100 Ω的电阻，指针应指在0.1 Ω处，故指针的偏转角度较大． (3)如题图丙所示，当表头满偏时有I g ＝ER 内当表头半偏时有12I g ＝ER 内＋R x结合题图丁可知此时R 内＝R x ＝150 Ω 代入数据可得E ＝1.5 V 该图像的函数关系式为 I ＝E R 内＋R x ＝ 1.5150＋R x(A) 多用电表欧姆挡的内阻为R 内＝150 Ω，而表盘中间刻度为15 Ω，故倍率是“×10”，B 正确． 6．(2022·云南省第一次统测)某同学用如图甲所示的电路测量一热敏电阻阻值随温度变化的特性曲线，图中R T 为放置于控温箱中的热敏电阻．(1)请用笔画线代替导线，在图乙中将未完成的实物连线补充完整．(2)某次测量时，将控温箱的温度调至某一恒定温度，闭合开关S1，单刀双掷开关S2置于1，调整滑动变阻器R1，使电流表G有适当的示数，记为I；再将S2置于位置2，保持电路其他部分不变，调整电阻箱R2，使电流表示数仍为I，此时电阻箱R2如图丙所示，则在此温度下，该热敏电阻的阻值为________ Ω.(3)不断调整热敏电阻的温度，记录不同温度及对应温度下热敏电阻的阻值，得到热敏电阻阻值R T随温度t变化的图像如图丁所示．(4)关闭控温箱电源，一段时间后热敏电阻温度与室温相同，此时用电路甲测得热敏电阻阻值为5 667 Ω，可知室温为________ ℃.(结果保留两位有效数字)(5)某同学用该热敏电阻设计了一简易报警装置如图戊所示，图中电源电动势为E＝24 V，内阻不计．可变电阻R x最大阻值为4 000 Ω，该报警电路需满足下列两个条件：①报警器电流大于或等于3 mA时将报警；②温度达到100 ℃时，报警器中电流不允许超过5 mA；则可得保护电阻R(无论如何调整R x，通过报警器的电流始终不超过允许通过的最大电流)至少应为________ kΩ；在R取最小值的情况下，要使报警器在60 ℃时报警，可变电阻R x的阻值应调为________ kΩ；若要提高报警温度，应将R x调________(选填“大”或“小”)．(计算结果均保留两位有效数字)答案(1)见解析图(2)6 200(4)24(5)3.4 1.9大解析(1)实物连线如图所示；(2)本实验采用等效替代法测量电阻，所以该热敏电阻的阻值为6 200 Ω；(4)根据题图丁知，热敏电阻阻值为5 667 Ω时，室温为24 ℃；(5)根据题图丁知，温度达到100 ℃时，热敏电阻的阻值为R T＝1.4 kΩ根据闭合电路欧姆定律得5 mA ＝ER T＋R解得R＝3.4 kΩ根据题图丁知，温度达到60 ℃时，热敏电阻的阻值为R T′＝2.7 kΩ根据闭合电路欧姆定律得3 mA＝ER T′＋R＋R x解得R x＝1.9 kΩ根据上式，R x与R T的和保持不变，若要提高报警温度，R T减小，应将R x调大.错题统计(题号)对应考点错因分析电源电动势和内阻的测量多用电表的原理及使用传感器的使用创新型实验一、电源电动势和内阻的测量(1)伏安法方案一 方案二电路图误差来源 电压表的分流 电流表的分压 真实值和测量值的关系I 真＝I 测＋UR VU 真＝U 测＋IR A图像误差分析E 测<E 真，r 测<r 真(r 测＝R V ·rR V ＋r)E 测＝E 真，r 测>r 真 (r 测＝r ＋R A )(2)伏阻法和安阻法方案伏阻法安阻法电路图原理 E ＝U ＋UR rE ＝IR ＋Ir 关系式1U ＝r E ·1R ＋1E1I ＝1E ·R ＋r E图像误差分析 E 测＜E 真，r 测＜r 真(r 测＝R V ·rR V ＋r) E 测＝E 真，r 测＞r 真(r 测＝r ＋R A )二、多用电表的原理及使用1．欧姆表原理(多用电表测电阻原理) (1)构造欧姆表由电流表G、电源、调零电阻R和红、黑表笔组成．①如图，红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔，即红“＋”，黑“－”．②电流方向为从红表笔流进欧姆表，从黑表笔流出欧姆表，即“红进黑出”．③黑表笔与欧姆表内部电源正极相连，红表笔与负极相连．(2)工作原理闭合电路欧姆定律：I＝ER g＋R＋r＋R x.2．多用电表的内部电路结构与刻度盘(1)内部电路结构示意图(2)多用电表刻度盘3．多用电表的常见考查形式多用电表当欧姆表使用时内部有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等，常涉及的变形有：(1)与电压表串联形成闭合电路，则E＝U＋UR V·r，从而计算得到E；(2)与电流表串联形成闭合电路，则E＝I(R A＋r)，从而计算得到E；(3)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极时，测得的电阻较小，反之测得的电阻很大，由此可判断出二极管的正、负极．三、传感器的使用1．常见的传感器光电传感器、温度传感器、力电传感器、电容式传感器等．2．光敏电阻与热敏电阻(1)光敏电阻：随着光照强度的增大，光敏电阻的阻值变小．(2)金属热电阻：电阻随温度的升高而增大．(3)热敏电阻：①正温度系数热敏电阻：电阻随温度的升高而增大．②负温度系数热敏电阻：电阻随温度的升高而减小．四、电学创新实验的解题要领1．解决电学创新实验的两点注意(1)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当作电流表使用，电流表也可当作电压表使用，利用这一特点，可以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等．(2)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能，因此在测电压表内阻时无需另并联电压表，测电流表内阻时无需再串联电流表．2．解决电学设计型实验常用的三种方法(1)转换法：将不易测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量，然后再反求待测物理量的值，这种方法叫转换测量法(简称转换法)．如在测量金属丝电阻率的实验中，虽然无法直接测量电阻率，但可通过测量金属丝的长度和直径，并将金属丝接入电路测出其电阻，然后再计算出它的电阻率．(2)替代法：用一个标准的已知量替代被测量，通过调整标准量，使整个测量系统恢复到替代前的状态，则被测量等于标准量．(3)控制变量法：研究一个物理量与其他几个物理量的关系时，要使其中的一个或几个物理量不变，分别研究这个物理量与其他各物理量的关系，然后再归纳总结，如探究电阻的决定因素实验.1．(2022·河北石家庄市质检)在实践活动中，某同学用苹果制成水果电池．该同学用如图甲所示的实验电路来测量该电池的电动势和内阻，得到如图乙所示的U－I图线．(1)由图线可得，该电池的电动势E ＝______ V ，内阻r ＝________ Ω(结果均保留3位有效数字)．(2)实验测得的电池内阻与真实值相比，r 测________r 真(选填“>”“<”或“＝”)，其原因是______(选填“电压表分流”或“电流表分压”)．(3)为了更精确测量该电池的内阻，该同学设计如图丙所示的测量电路，其中S 1、S 2是单刀单掷开关，S 3是单刀双掷开关，开始时开关S 1、S 2、S 3均断开(结果均用所测得物理量的符号表示)．①请按照电路图丙，在图丁中用笔画线代替导线完成电路的连接；②先闭合S 1，将S 3拨向a ，读出电压表的示数为U 1，电流表的示数为I 1，则电压表的内阻R V ＝________；③保持闭合S 1，S 3拨向b ，读出电压表的示数为U 2，最后闭合S 2，读出电压表的示数为U 3，电流表示数为I 3，则该电池的内阻r ＝___________________________________________. 答案 (1)0.950 467 (2)小于 电压表分流 (3)①见解析图 ②U 1I 1③U 2－U 3I 3＋U 3－U 2U 1I1或U 1(U 2－U 3)I 3U 1＋I 1(U 3－U 2)解析 (1)由U ＝E －Ir 可知，图像在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻，由图像可得E ＝0.950 V ，r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝0.950－0.2501.50×10－3 Ω≈467 Ω.(2)本实验存在系统误差，原因是电压表分流，使得电流表示数小于干路电流，当外电路短路时，电压表分流为零，实际电流等于电流表电流，电压越大，电压表分流越多，实际电流与电流表示数的差越大，图像斜率的绝对值越大，由此造成电源内阻测量值小于真实值． (3)①按照电路题图丙，电路的连接如图所示②根据欧姆定律可得，电压表的内阻为R V ＝U 1I 1③根据闭合电路欧姆定律可得E ＝U 3＋(I 3＋U 3R V )r ，E ＝U 2＋U 2R V r又R V ＝U 1I 1联立解得r ＝U 1(U 2－U 3)I 3U 1＋I 1(U 3－U 2).2．(2022·四川凉山州二诊)为测定一电池的电动势和内阻，某同学先后用一套实验仪器，分别设计了如图甲和乙所示的两个电路．其中R 、R 0分别是电阻箱和定值电阻，实验记录电阻箱R 的阻值以及电压表的示数U .根据实验记录的数据作出如图丙所示图线．(1)同学连好电路后，使用多用电表测定值电阻R 0的电阻值，首先使回路中开关S______(选填“闭合”或“断开”)，将选择开关拨至“×10”挡，进行欧姆调零．将两表笔接定值电阻R 0两端，发现指针偏转太大，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学把开关拨至________(选填“×1”或“×100”)挡，再进行欧姆调零．将两表笔接电阻R 0两端，多用电表的示数如图丁所示，则R 0的测量结果为________ Ω.(2)可以判断图丙是利用图________(选填“甲”或“乙”)所示电路进行实验所作出的．(3)依据实验数据及题中条件绘出的1U －R 图线如图戊所示，则电池电动势E ＝___________ V ，内阻r ＝________ Ω(计算结果均保留两位有效数字)． 答案 (1)断开 ×1 7.0 (2)甲 (3)5.6 2.8解析 (1)用多用电表测电阻时，被测电阻应与其他电路断开；将两表笔接定值电阻R 0两端，发现指针偏转太大，说明被测电阻阻值较小，应换用小倍率的挡位，故选用“×1”挡；欧姆表的读数等于表盘读数乘以倍率，多用电表的读数为7.0 Ω×1＝7.0 Ω(2)先观察题图丙，发现R ＝0时，1U 有一定数值，随着R 增大，1U 增大，即电压表示数减小，显然题图甲中电压表示数会随着R 的增大而减小，题图乙电压表示数会随着R 的增大而增大，故可以判断题图丙中图线是利用题图甲所示电路的实验数据描绘的． (3)根据闭合电路欧姆定律可得E ＝U ＋UR 0(R ＋r )变形得1U ＝1E ＋r ER 0＋RER 0由题图戊可知1E ＋r ER 0＝0.25 V －1，1ER 0＝k ＝0.53－0.2511 V －1·Ω－1解得E ＝5.6 V ，r ＝2.8 Ω.3．(2022·四川宜宾市二诊)为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx)．(1)某光敏电阻R 在不同照度下的阻值如表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图像可求出照度为0.6 lx 时的电阻约为________ kΩ.(2)如图乙，是街道路灯自动控制电路设计图，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________(选填“AB”或“BC”)之间．(3)用多用电表“×10”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙所示，则线圈的电阻为________ Ω；已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时，继电器的衔铁将被吸合，图乙中直流电源的电动势E＝6 V，内阻忽略不计，滑动变阻器有两种规格可供选择：R1(0～200 Ω，1 A)、R2(0～2 000 Ω，0.1 A)．要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择(选填“R1”“R2”)．为使天色更暗时才点亮路灯，应适当将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动．答案(1)2.7(2)AB(3)140R2左解析(1)从题图甲可以看出当照度为0.6 lx时的电阻约为2.7 kΩ.(2)当天亮时，光敏电阻的阻值变小，所以回路中电流增大，则衔铁被吸下来，此次触片和下方接触，此时灯泡应该熄灭，说明灯泡接在了AB上．(3)根据欧姆表的读数规则，线圈的电阻为R ＝14.0×10 Ω＝140 Ω回路中的电流为2 mA 时回路中的电阻R x ＝E I ＝60.002Ω＝3 000 Ω 所以选择滑动变阻器R 2比较合理．若要求天色渐暗照度降低至1.0 lx 时点亮路灯，则天色更暗时光敏电阻更大，要先保证回路中的电流为2 mA 不变，则应减小滑动变阻器的阻值，即向左滑动滑动变阻器的滑片．4．多用电表是物理学中很重要的实验器材，请根据所学的知识回答下列问题．(1)图甲为多用电表欧姆挡的电路图，已知电流表的满偏电流I g ＝200 μA ，内阻不计，电源的电动势为E ＝1.5 V ，内阻r ＝5 Ω，则进行机械调零和欧姆调零后，滑动变阻器接入电路的阻值为________ Ω，若此内阻对应多用电表欧姆挡的“×1 k ”倍率，则电流表30 μA 刻度处对应的刻度值为________．(2)某实验小组的同学设计了如图乙所示的电路来测量未知电阻R x 的阻值，电路中接有恒定电压U ，实验时，该小组的同学将多用电表的旋钮扳到直流电流挡后，接在了图乙中的a 、b 间，则与a 点相连接的应为图甲中的________(填“m ”或“n ”)端；(3)连接好电路后闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R 和多用电表示数I ，根据得到的实验数据描绘出了如图丙所示的图像，已知多用电表直流电流挡的内阻R A ＝5 Ω，则图乙中R x ＝__________ Ω，U ＝________ V .答案 (1)7 495 42.5 (2)n (3)195 8解析 (1)当电流表满偏时，滑动变阻器接入电路的阻值为R 0＝E I g －r ＝( 1.5200×10－6－5) Ω＝7 495 Ω电流表的示数I 1＝30 μA 时，由闭合电路欧姆定律可知，表盘上30 μA 刻度处所对应的阻值为R 1＝E I 1－E I g ＝ 1.530×10－6Ω－7 500 Ω＝42 500 Ω 故对应的刻度值为42.5.(2)由题图乙可知a 点连接的为正极，故应与多用电表的红表笔相连接，由多用电表使用过程中电流总是“红进黑出”，可知n 端为红表笔．。