第9章恒定电流微专题51Word版含答案
【物理文档】2019年高考物理二轮复习专题09恒定电流练及答案.doc
恒定电流1.(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路()A. 充电时,通过R的电流不变B. 若R增大,则充电时间变长C. 若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D. 若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 BCD点睛:本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题,以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题,解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器2.【2016·北京卷】某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是:()A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器【答案】D【考点定位】考查了闭合回路欧姆定律的应用【方法技巧】对于闭合回路欧姆定律的应用,一定要注意公式形式的变通,如本题中,,,结合给出的仪器所测量的值,选择或者变通相对应的公式。
3.【2015·北京·19】如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;的阻值等于电流表内阻的;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0.04AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A【答案】C【解析】 A、B、当接线柱1、2接入电路时,电阻与电流表内阻并联后等效阻值为电流表电阻的,由于电流表的满偏电压为定值,故量程扩大为原来的3倍,则每小格变为0.02×3=0.06A,选项A、B均错误。
【2020】高考物理专题复习:《恒定电流》附答案-Word
一、选择题.。
(共20小题,每题3分,共60分,部分分1分) 1.如图,电源电动势为E ,内阻为r ,给外电阻R 供电,则下图中不能反映全电路特点的图象是( )2.如图所示,电源电动势E=8V ,内电阻为r=0.5Ω,“3V,3W ”Ω.。
下列说法正确的是( )A .通过电动机的电流为1.6AB .电动机的效率是62.5%ΔI 、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是 ( )C.U2/I 变大,ΔU2/ΔI 不变D.U3/I 变大,ΔU3/ΔI 不变A .该逻辑电路是非门电路;当电阻受到光照时,小灯泡L 不发光B .该逻辑电路是非门电路;当电阻受到光照时,小灯泡L 发光D .该逻辑电路是或门电路;当电阻受到光照时,小灯泡L 发光R 5. 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( )B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U1I2C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U1I2-I1A .安培表A1的读数大于安培表A2的读数C .伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D .伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角II 2 M P I 1 NQO U 1 UA.电压表的示数变大B.电池内部消耗的功率变大C.电阻R2两端的电压变大8.如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,A 为电压表,内阻为10kΩ,B为静电计;两个电容器的电容分别为C1和C2,将电键S合上一段时间后,下列说法中正确的是()A.若C1>C2,则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差C.C1上带电量为零D.再将电键S打开,然后使电容器C2两极板间距离增大,则静电计张角也增大A.其它条件不变,使电容器两极板缓慢靠近;B.其它条件不变,使电容器两极板缓慢远离;C.其它条件不变,将变阻器的滑片缓慢向左移动;D.其它条件不变,将变阻器的滑片缓慢向右移动;A、直线 a 表示电源的总功率C、电源的电动势 E = 3V,内电阻r=1ΩD、电源的最大输出功率PRmax= 9WA.R接到电源a上,电源的效率较高B.R接到电源b上,电源的输出功率较大C.R接到电源a上,电源输出功率较大,但电源效率较低D.没有数值无法确定A.由小变大 B.由大变小C.先变小后变大 D.先变大后变小13.如图电路中,L1、L2两盏灯完全相同.。
2019年高考物理二轮复习专题09恒定电流测含解析
恒定电流【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中, 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.电吹风是生活中的常用电器。
某款电吹风的各项参数如下表所示,其电路图如图所示,理想变压器的两线圈匝数分别为n1和n2,a、b、c、d为四个固定触点,可动的扇形金属片P可同时接触两个触点。
触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹自然风三种不同的工作状态。
关于该款电吹风,下列说法中正确的是( )A.触片P与触点b、c接触时,电吹风吹热风B.变压器两线圈的匝数比n1:n2=22:5C.小风扇线圈电阻为8ΩD.电热丝正常工作时电阻为625Ω【答案】 C点晴:当电吹风机送出来的是冷风时,说明电路中只有电动机自己工作;小风扇消耗的功率转化为机械功率和线圈上的热功率;根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系计算匝数比。
2.有一种测量物体重量的电子秤,其电路原理图如图中的虚线部分所示,主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(实际上是一个阻值可随压力变化的变阻器)、显示体重的仪表G(实际上是电流表),不计踏板的质量,己知电流表的量程为0〜2A,内阻为Rg=1Ω,电源电动势为E=12V,内阻为r=1Ω,电阻R随压力F变化的函数式为(F和R的单位分别为N和Ω),下列说法中正确的是()A .该秤能测量的最大体重是3000NB .该秤的零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘的0.375A 处C .该秤显示重量的刻度是均匀标注的D .该秤显示的重量F 与通过电路中的电流I 满足【答案】 B点睛:本题实质上为闭合电路欧姆定律的动态分析问题的应用,要注意明确题意,找出压力与电阻的关系,再利用闭合电路欧姆定律进行分析即可.3.用如图所示电路(12R R 、为标准定值电阻)测定电池的电动势和内电阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则下列说法中正确的是( )A.电动势的测量值小于真实值。
恒定电流 练习和习题解答
恒定电流练习和习题解答练习一(1)导线中的电流为10A,20s内有多少电子通过导线的横截面?解:20s内流过横截面的电量Q=It=10×20C=200C.所以,通过导(2)给灯泡加上220V的电压,通过灯丝的电流是0.5A,灯丝的电阻是多少?(3)要使一个电阻是190Ω的导体内产生0.2A的电流,应该给它加上多大的电压?解:U=IR=0.2×190V=38V.(4)某电流表可测量的最大电流是10mA.已知一个电阻两端的电压是8.0V时,通过的电流是2mA.如果给这个电阻加上50V的电压,能否用这个电流表测量通过这个电阻的电流?解:在R一定的条件下,U2∶U1=I2∶I1.已知U1=8.0V,U2=50V,了电流表允许通过的最大电流10mA,给电阻加上50V的电压时,就不能用该电流表测量通过这个电阻的电流了.(5)如果电灯、电炉等用电器连接电源的两根导线,由于绝缘皮破损致使金属线芯直接接触,就发生了所谓短路.短路时,电流不经过用电器,而金属导线的电阻一般都非常小,这时的电流将怎样?器的电阻,这样,通过用电器的电流不是很大的.如果发生短路,那么电阻R就是仅仅指导线的电阻R导了,而R导≈0,电压加在电阻很小很小的导线上,电流就会很大,以致急剧的发热升温而引起危险.说明:短路危险在初中已经讲过,在此再复习一下,要求学生在日常用电和做电学实验时,务必避免短路.练习二(1)长20m、横截面积是10mm2的铜导线的电阻是多少?解:铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m,10mm2=10-5m2,代入公式,(2)导线的电阻是4Ω,把它对折起来作为一条导线用,电阻变为多少?如果把它均匀拉长到原来的2倍,电阻又变为多少?答:对折起来,导线的长度减半,横截面加倍,所以电阻要变为原若是均匀拉长,不仅长度增加到原来的2倍,而且横截面积变细,R'=4R=16Ω.(3)有一条康铜丝,横截面积为0.10mm2,长度为1.22m.在它的两端加0.60V电压时,通过它的电流正好是0.10A,求这种康铜丝的电阻率.解:由U=0.60V,I=0.10A可得这条康铜丝的电阻=4.9×10-7Ω·m.(4)用横截面积为0.63mm2、长200m的铜线绕制一个线圈.这个线圈容许通过的最大电流是8.0A,这个线圈两端至多能加多高的电压?解:查表可知铜的电阻率为ρ=1.7×10-8Ω·m,所以能加的最高电压为U=IR=8.0×5.4V=43V.(5)滑动变阻器的结构如图2-48所示.A、B是金属丝的两个端点,C、D是金属杆的两个端点,可滑动的滑片P把金属杆与电阻丝连接起来.如果把A和C接线柱连入电路中,当滑片P由B向A移动时,电路中的电阻由大变小,这是为什么?你还可以设计几种方案,当滑片P移动时,使接入电路的电阻由大变小?答:A、C接入电路,则变阻器的左半边电阻丝PA是有用的(串联在电路中).当P从B向A移动时,电阻丝串入电路中的部分的长度缩短,电阻变小,因而电路的总电阻也变小了.P移动时,使接入电路的电阻R由大变小的方案有:连接D、A端,P向左移时R变小;连接C、B端,P向右移时R变小;连接D、B端,P向右移时R变小.练习三(1)在学校、家庭或其他方便的地方观察几种常见的用电器,记下它们的额定功率和额定电压.自己设计一个表格,把观察的结果抄在作业本上.答:(表格见下页,仅供参考)(2)在用电器功率为2.4kW、电源电压为220V的电路中,应不应该选用熔断电流为6A的保险丝?因为10.9A>6A,故该种保险丝不能用.(3)日常使用的电功单位是千瓦时(俗称“度”),等于功率为1kW的电流在1h内所做的功.1kW·h等于多少焦耳?解:1kW·h=1kW×1h=1000×3600J=3.6×106J.(4)额定电压是220V,功率是40W、60W、100W的灯泡,正常发光时的电阻是多少?(5)在电阻器上除了标明电阻值,还标明额定功率值.这是它工作时允许消耗的最大功率,超过这个功率,电阻器会被烧坏.有一个“2k①允许加在这个电阻器上的最大电压是____V;②这个电阻器上能通过的最大电流是___A;③给这个电阻器加上10V的电压时,它消耗的功率是_____W.答:22.4V;0.112A;0.05V.练习四(1)额定电压是220V、电阻是160Ω的电热水器,电功率是多少瓦?每分钟产生多少焦耳热量?Q=Pt=303×60J=1.82×104J.(2)有一个1kW、220V的电炉,正常工作时电流是多少?如果不考虑温度对电阻的影响,把它接在110V的电压上,它消耗的功率将是多少?说明:电炉的电阻丝的电阻值保持一定.当电压改变后,通过它的电流也改变,不能用4.55A 来计算了.(3)输电线的电阻共计1Ω,输送的电功率是100kW,用400V的低压送电,输电线因发热损失的功率是多少千瓦?改用104V的高压送电呢?解:画图2-49表示远距离输电.发热损失的功率为:P导=I2R导=2502×1W=62500W.功率,因为U=400V是输出总电压,其中包括导线电阻上的电压降和用求导线中的电流,因为U=400V不是导线上的电压降.(4)容量都是2L的电水壶,功率是1kW的,20min可以将水烧开,而功率是3kW的只要5min 就可以将水烧开.为什么小功率的电水壶不经济?答:在加热的过程中,由于水壶的温度比周围环境温度高,电水壶将向外散热.功率小的电水壶加热的时间较长,向外散热的时间也长,损失能量较多而不经济.练习五(1)求电阻值分别是2Ω、3Ω、4Ω的三个电阻串联后的总电阻.如果用4.5V的电源给这三个串联电阻供电,每个电阻两端的电压是多少?解:R总=R1+R2+R3=2Ω+3Ω+4Ω=9Ω.所以U1=IR1=0.5×2V=1V,U2=IR2=0.5×3V=1.5V,U3=IR3=0.5×4V=2V.(2)由两个电阻器组成的串联电路,两端的电压是100V,其中一个电阻器的电阻是80Ω,两端电压是40V,求另一个电阻器的电阻.解:画出电路图来示意,见图2-50.用电器R2的电压是U2=U-U1=100V-40V=60V.说明:串联电路电压分配与电阻成正比,因此本题也可由U1∶(3)在图2-51所示的分压器电路中接入一个电压表测UPB的值.在P从A向B滑动的过程中,如果电压表的示数总等于U,故障出在哪里?如果电压表的示数总等于零,故障出在哪里?已知电源和电压表都是好的.答:画出图2-52,当P由A向B滑动过程中,电压表示数始终等于U.说明P与A等势,则PA 中应该没有电流(I=0).电路中有开路而且开路发生在B处.这样,P、A与电源正极同,B与电源负极同,电压表示数总是U.若电压表示数总是零.则表示P与B等势,PB中没电线(I=0).则应当在A处发生开路,A与电源正极同,P、B与电源负极同,电压表示数总为零.当然假设电源到A和电源到B之间的导线连接均没断路,则可能在A或B处出现接头松脱接触不良现象.(4)分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡,串联后接在220V的照明电路中,消耗的功率各是多少?哪一个灯泡消耗的功率大?为什么?(计算时假设灯丝电阻不随温度而改变)解:先求出灯丝电阻“220V 100W”灯泡串联后的功率变为P1=I2R1=(0.13)2×484W=8.18W.“220V 40W”灯泡串联后的功率变为P2=I2R2=(0.13)2×1210W=20.4W,可见后者的功率大.因为串联后两灯泡的电流相同了,消耗的电功率便与两灯丝的电阻成正比了.后者的灯丝电阻值较大,功率也大.练习六(1)电路里有四个阻值分别是20Ω、40Ω、50Ω、200Ω的电阻并联着,求电路的总电阻是多少?(2)用阻值分别是10kΩ、20kΩ、80kΩ的三只电阻,怎样连接可以得到26kΩ的电阻?答:不可能三个串联;如果三个并联,则总电阻将小于10Ω,也不kΩ=26kΩ.即将20kΩ和80kΩ的电阻并联,再跟10kΩ的电阻串联,就得到26kΩ的电阻.(3)R1、R2两个电阻并联,其中R1为200Ω,通过R1的电流I1为0.20A,通过整个并联电路的电流I为0.80A,求R2和通过R2的电流I2.解:画示意图2-54已知R1=200Ω,I1=0.20A,又已知I=0.80A,所以I2=I-I1=0.80A-0.20A=0.60A.根据并联分路中电流与电阻成反比可(4)分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡并联后接在110V的电源上,它们消耗的功率各是多少?哪一个灯泡消耗的功率大?(计算时不考虑温度对电阻的影响)前者消耗功率较大.(5)一个盒子内装有由导线和三个阻值都为R的电阻组成的电路图.答:如图2-56所示.练习七(1)已知电流表的内阻Rg为100Ω,满偏电流Ig为3mA.要把它改装成量程是6V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3A的电流表,应并联多大的电阻?解:已知Rg=100Ω,Ig=3×10-3A.①把电流表改装为量程U=6V的电压表:用Ug表示电流表偏转到满刻度时它两端的电压,Rx表示分压电阻,Ux表示Rx分去的电压(图2-57),则U g=Ig·Rg=3×10-3×100V=0.3V.U x=U-Ug=6V-0.3V=5.7V.所以 Rx=2000Ω-100Ω=1900Ω.②把电流表改装为量程I=3A的电流表:用Rx表示分流电阻,Ix表示Rx分去的电流(图2-58),则I x=I-Ig=3A-3×10-3A=2.997A.由Ix·Rx=Ig·Rg,(2)某电流表串联一个9.5kΩ的电阻后,可测量的最大电压是10V.如果给它串联一个49.5kΩ的电阻,可测量的最大电压是50V.求电流表的内阻Rg和满偏电流Ig.解:画图2-59示意.通过表头的满偏电流Ig是不变的.所以U1=Ig(Rg+R1),U2=Ig(Rg+R2).已知R1=9.5×103Ω,U1=10V,R2=49.5×103Ω,U2=50V,由此得=500Ω=0.5kΩ.(3)如果给电压表串联一个阻值等于电压表内阻的电阻,它的量程变为多少?它的刻度盘数字(图2-60甲)应怎么改?如果给电流表并联一个阻值等于电流表内阻的电阻,它的量程变为多少?它的刻度盘数字(图2-60乙)应怎么改?答:电压表串联了阻值等于其内阻的电阻以后,量程将扩大一倍,即扩大到二倍.刻度盘数字应把3V改成6V;2V改成4V;1V改成2V.电流表并联了阻值等于其内阻的电阻后,量程也将扩大到二倍.应把刻度盘上的数字3A改为6A;2A改为4A;1A改为2A.(4)图2-61中的R代表用电器,R'是滑动变阻器,它起分压电阻的作用,移动滑片P可以改变用电器R两端的电压.设R的阻值为200Ω,R'的最大阻值也是200Ω.求R两端的电压的变化范围.答:当P滑到R'的下端时,R'全部串入电路中,由于R'的最R'的上端时,R'被短路而全部没用,此时R两端的电压是100V.所以,R两端电压变化范围为50~100V.练习八(1)电源的电动势为1.5V,内电阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.28Ω,求电路中的电流和路端电压.U=IR=1.07×1.28V=1.37V.(2)电动势为2.0V的电源,与9.0Ω的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为1.8V.求电源的内电阻.U'=ε-U=2.0V-1.8V=0.2V.(3)电源的电动势为4.5V,内电阻为0.50Ω,把它接在4.0Ω的外电路中,路端电压是多少?如果在外电路上并联一个6.0Ω的电阻,路端电压又是多少?如果6.0Ω的电阻不是并联而是串联在外电路中,路端电压又是多少?所以U1=I1R1=1.0×4.0V=4.0V;所以 U3=I3(R1+R2)=0.43×(4.0+6.0)V=4.3V.(4)在图2-62中,加接一个电流表,就可以测出电源的电动势和内电阻.当变阻器的滑片在某一位置时,电流表和电压表的读数分别是0.20A和1.98V,改变滑片的位置后,两表的读数分别是0.40A和1.96V.求电池的电动势和内电阻.解:画出图2-63的电路图,根据闭合电路的欧姆定律可得ε=U1+I1r,ε=U2+I2r,式中U1=1.98V,I1=0.20A,U2=1.96V,I2=0.40A.解出r得:代入ε=U1+I1r,得ε=1.98V+0.20×0.1V=2.00V.(5)许多人造卫星都用太阳能电池供电.太阳能电池由许多片电池板组成.某电池板的开路电压是600mV,短路电流是30mA.求这块电池板的内电阻是多少?解:开路电压可近似认为是电源电动势,ε=600×10-3V.短路电练习九(1)找一个半导体收音机,打开看看里面有几节电池,是怎样接的.算一算这个收音机的电源电压是多少?说明:课上教师示范怎样打开半导体收音机,并如何观察里面的电池个数.然后让学生回去实际观察.(2)太阳能电池由许多电池小片串联或并联组成.某种电池的电动势是600mV,允许通过的最大电流是25mA.求在下列两种情况中应该怎样连接电池小片:①需要240V,25mA的电源;②需要600mV,2.5A的电源.解:①可将400个电池小片串联;②可将100个电池小片并联.(3)有10个相同的蓄电池,每个蓄电池的电动势为2.0V,内电阻为0.04Ω.把这些蓄电池接成串联电池组,外接电阻为3.6Ω.求电路中的电流和电池组两端的电压.因为U=IR,所以电池组两端电压U=5.0×3.6V=18V.说明:求出电流后也可这么求电池组两端的电压:U=ε-Ir=20V-5.0×0.04×10V=18V.(4)有两个相同的电池,每个电池的电动势为1.5V,内电阻为1.0Ω.把这两个电池接成并联电池组,外接电阻为9.5Ω.求通过外电路的电流和电池组两端的电压.电池组路端电压U=IR=0.15×9.5V=1.43V.两个电池是并联的,每个电池两端电压都是1.43V.(5)图2-64的盒内有由导线和三节干电池组成的电池组,A、B、C、D是四个接线柱.用电压表测量任意两点间的电压,测量结果如下:UAC=0;UBD=UAB=UCB=1.5V;UAD=UCD=3V.试判断盒内电池是怎样连接的?解:答案不是唯一的.如图2-65所示.练习十(1)按照课本图2-26甲(教参图2-10)的接法测电阻,如果电流表的读数是0.2A,电压表的读数是30V,算得的待测电阻的阻值是多少?这个阻值比实际的阻值大还是小?如果已知电压表的电阻是3kΩ,利用并联电路的知识,算出更精确一些的电阻R的值.测得的阻值比实际阻值要小.因为这么算出的R实际上是待测电阻和电压表电阻的并联总电阻.(2)在课本图2-26乙(教参图2-11)中,如果电压表的读数为10V,电流表的读数为0.10A,电流表的电阻为0.20Ω.求待测电阻的阻值.实际上,上面计算出来的阻值是(R'+RA).所以,待测电阻的较精确的阻值为R'=R-RA=100Ω-0.20Ω=99.8Ω.习题(1)三个阻值都是12Ω的电阻,可以有几种连接方法?连接后的等效电阻(即总电阻)各是多大?解:①三个串联,总电阻R1=3×12Ω=36Ω;③两个并联再跟第三个串联,总电阻④两个串联再跟第三个并联,总电阻(2)一个盒子内装有由导线和几个相同阻值的电阻组成的电路,盒外的1、2、3、4是该电路的四个接线柱(图2-66),已知1、2间的电阻是1、3和2、4间电阻的2倍.而3、4间没有明显的电阻.试画出盒内电路最简单的一种电路图.答:如图2-67所示,最简单的用两个电阻,可像图甲那样连接.说明:本题如果不限制条件则有无穷多解,用四个电阻可像图乙那样连接;用五个电阻可像图丙那样连接.本章练习九(5)和章末习题(2)黑盒子问题的不加限制条件的解答,《物理教学》1986年第8期34页刊载的赵基清同志写的《匣子问题的解答》可供参考.(3)两个电阻R1、R2跟电源串联在一起.如果在电阻R2的两端并联上一根导线L(图2-68),判断下列哪些说法是对的?(电源内阻和导线L的电阻都忽略不计)①通过电阻R1和R2的电流相等;②U1=U,电阻R2上的电压为零;④去掉电阻R2,电路中的电流不发生变化.答:②、③、④正确.(4)如图2-69所示,在一个粗细均匀的金属环上有A、B、C两点接在电路中时,导线中的电流是6A,圆环消耗的功率是108W.如果保持导线中的电流不变,换接A、C两点,圆环消耗的功率是多少?解:导线中电流不变,则由P=I2R可知,功率P之比等于电阻R之比.设圆环电阻(假设将圆环断开,其两端间的电阻)为6r.接A、B(5)在图2-70中,AB间的电压UAB=9V,R1=R2=R3=6Ω.开关S打开和闭合时,电阻上的电压各是多少?通过它们的电流各是多少?解:①S打开时,UAB=9V,总电阻R=R1+R2=12Ω.所以R1上的电压U1=IR1=0.75×6V=4.5V;R2上的电压U2=IR2=4.5V.6V=6V.(6)用一个电源、一个电流表和一个已知阻值的电阻R,怎样测量一个未知的电阻Rx?如果把电流表换成电压表,又应该怎样测量Rx的大小?画出电路图,写出简要的实验步骤,列出求Rx的计算式(电源内阻忽略不计).解:①先用电流表照图2-71甲那样连接电路,测出I1.由ε=I1R,测出电源电动势ε(电源内阻不计,不必列入算式中).再照图2-71乙那样把Rx接入电路,由电流表读出I2,再由ε=I2(R+Rr),便可计算算出I;再像2-71丁那样用电压表测出Rx两端的电压U2,因为Rx与R串联,电流相同,所以说明:上述测量中,没有考虑电压表、电流表本身的内阻对电路的影响,因此测量结果是不很精确的.(7)在图2-72的电路中,电压U为10V,电阻R为5.0Ω.①当c、d连接起来时,电路中的电流有多大?②当内阻Rg为0.10Ω的电流表两端分别接在c、d上时,电路中的电流有多大?③换用内阻为0.01Ω的电流表接在c、d上,电路中的电流有多大?④将电流表串联在电路中测量电流,对测量结果有什么影响?②接入Rg=0.10Ω的电流表,电路中的电流③接入Rg=0.01Ω的电流表,电路中的电流④由上述可见,电流表串联接入电路后,增加了电路中的总电阻值,使测得的电流比原来的小,电流表的内阻越大,造成的误差也越大.(8)照明电路的电压U=220V,并联了20盏电阻R都是807Ω(发光时的电阻)的电灯,两条输电线的电阻r都是1.0Ω(图2-73).只开10盏灯时,整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大?20盏灯都打开时,情况又怎样?整个电路消耗的电功率为P总=IU=2.66×220W=585W.输电线上损失的电压ΔU=I·2r=2.66×2.0V=5.3V.输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=2.662×2.0W=14W.整个电路消耗的电功率为P总=IU=5.19×220W=1.14×103W.输电线上损失的电压ΔU=I·2r=5.19×2.0V=10.4V.输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=5.192×2.0W=54W.说明:用电器增多,电流增大,输电线上的电压损失也就增大,造成用电器两端电压偏低、获得功率减小,严重时会使用电器不能正常工作.(9)在图2-74所示的电路中,电阻R1=9Ω,R2=15Ω,电池组的电动势ε=12V,内电阻r=1Ω.电流表的读数为0.4A.求电阻R3的阻值和它消耗的功率.解:已知R2=15Ω,I2=0.4A.所以U2=I2R2=0.4×15V=6V.又已知ε=12V,所以U内+U1=ε-U2=12V-6V=6V.电路中总电流因此,U3=U2=6V,I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A.(10)在图2-75所示的电路中,电源是由四个相同的电池串联组成的,电压表的电阻非常大,而电流表和导线的电阻非常小.在开关S断开时,电压表的读数是6.0V,在开关S闭合时,电压表的读数是4.8V,电流表的读数是1.2A.求每个电池的电动势和内电阻.解:设每个电池的电动势是ε、内阻是r.在S断开时,I=0,所以∑ε≈U=6.0V,每个电池的电动势ε在S闭合时,I=1.2A,U=4.8V,U内=∑ε-U=6V-4.8V=1.2V,说明:①在闭合电路的解题中,要注意局部和整体的交错配合,往往会先处理局部,再考虑闭合电路整体,然后再回到要求解的那个局部.计算中要注意电压U、电阻R和电流强度I三者之间的对应性——哪段电路的电阻、哪段电路的电压和哪段电路中的电流.②电压表和电流表的内阻要不要考虑,需要从题文给出的具体情况来判定.一般的电路运算中,认为电压表的电阻是非常大的,电流表的电阻是非常小的,比如本章的大多数习题就是这么对待的,尽管题文中没有作这样的说明.在某些习题中,涉及到电表的内阻时,比如练习十、本习题中的第(7)题等等,当然必须考虑进去了.③要让学生养成画电路图表示题意,从分析电路入手去找出物理量之间的因果关系的习惯,克服从题文中找数字,套公式出答案的解题方法.对求出的答案要代回电路中去看它是否跟其他各量对应.④本章练习和习题中有“黑盒子”问题,判断电路故障的练习,分析说明题,以及动手制作的小实验,它们对训练学生的思维能力、联系实际的能力是有益的,要予以重视.。
《金版教程(物理)》2025高考科学复习解决方案第九章 恒定电流第1讲 电流 电阻 电功及含答案
《金版教程(物理)》2025高考科学复习解决方案第九章恒定电流第讲电流电阻电功及电功率[教材阅读指导](对应人教版必修第三册相关内容及问题)第十一章第1节阅读“电源”这一部分内容,假如电路中定向移动的是正自由电荷,电源的作用是什么?提示:不断将正电荷从负极搬运到正极,使电源两端始终存在电势差。
第十一章第1节阅读[拓展学习]“电流的微观解释”,公式I=neSv中n、v两字母各代表什么物理量?提示:n代表自由电子数密度,即单位体积内的自由电子数,v代表自由电子定向移动的平均速率。
第十一章第1节[拓展学习]“电流的微观解释”,自由电子无规则热运动的速率、定向移动的平均速率、电流的传导速率分别是多少?提示:通常情况下,自由电子无规则热运动的速率约为105 m/s,自由电子定向移动的平均速率约为10-4 m/s,电流传导速率等于光速。
第十一章第2节[练习与应用]T6,思考:对同一导体电流流向不同时,其电阻值是否相同?提示:不一定相同。
第十二章第1节阅读电功公式的推导部分,推导出W=UIt的依据是什么?提示:(1)电路中的恒定电场的基本性质与静电场相同,可以利用W=qU来计算恒定电场对自由电荷的静电力做的功;(2)电流的定义式I=qt。
第十二章阅读“1电路中的能量转化”这一节内容,体会纯电阻电路和非纯电阻电路在使用物理规律上的区别,公式“I=UR”和“P=U2R”在纯电阻电路和非纯电阻电路的应用上有什么不同?提示:对纯电阻电路,公式I=UR适用,因此电功率或电热功率都可用P=U2R来求;对非纯电阻电路,“I=UR”和“P=U2R”两式都不适用。
必备知识梳理与回顾一、电流恒定电流1.电流(1)导体中形成电流的条件01自由移动的电荷。
02电压。
(2)电流的方向03相同,04相反。
在外电路05负极流向06正极。
07标量。
2.恒定电流(1)08大小、09方向都不随时间变化的电流。
(2)10电流这个物理量表示。
11电荷量越多,电流就越大,如果用I表示电流,q表示在时间t内通过导体横截面的12电荷量,则有I13q t。
2021年高考一轮复习教案之恒定电流Word版含答案
恒定电流一、基本概念1.电流电流的定义式:tqI =,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
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 ),这个公式只适用于金属导体,不能处处套用。
2.电阻定律导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比。
slR ρ=⑴ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率。
单位是Ω m 。
⑵纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
⑶材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的上升而增大。
铂较明显,可用于电阻温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于标准电阻。
②半导体的电阻率一般随温度的上升而减小。
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。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。
现在科学家们正努力做到室温超导。
3.半导体 有些材料,它们的导电性能介于导体和绝缘体之间,而且电阻随温度的上升而减小,这种材料称为半导体。
⑴有的半导体,在温度上升时电阻减小得格外快速,利用这种材料可以制成体积很小的热敏电阻,它能将温度变化转化为电信号,测量这种电信号,就可以知道温度变化的状况。
⑵有的半导体,在光照下电阻大大减小,利用这种半导体材料可以作成体积很小的光敏电阻。
光敏电阻可以起到开关的作用,在需要对光照有灵敏反应的自动把握设备中有广泛应用。
⑶在纯洁的半导体中掺入微量的杂质,会使半导体的导电性能大大增加。
4.欧姆定律RUI =(适用于金属导体和电解质溶液,不适用于气体和半导体导电。
) 电阻的伏安特性曲线:留意I-U 曲线和U-I例1.小灯泡灯丝的I-U A ..灯丝的电阻率随温度的变化,U 越大I-U 曲线上对应点与原点连线的斜率越小,选A 。
2024年高考真题和模拟题物理分类汇编专题09 恒定电流(原卷版)
专题09恒定电流1.(2024年江西卷考题)7.石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料,具有丰富的电学性能.现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子(电子)浓度。
如图(a)所示,在长为a ,宽为b 的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,电极1、3间通以恒定电流I ,电极2、4间将产生电压U 。
当31.0010A I -=⨯时,测得U B -关系图线如图(b)所示,元电荷191.6010C e -=⨯,则此样品每平方米载流子数最接近()A.191.710⨯B.151.710⨯C.202.310⨯D.162.310⨯2.(2024全国甲卷考题)12.如图,金属导轨平行且水平放置,导轨间距为L ,导轨光滑无摩擦。
定值电阻大小为R ,其余电阻忽略不计,电容大小为C 。
在运动过程中,金属棒始终与导轨保持垂直。
整个装置处于竖直方向且磁感应强度为B 的匀强磁场中。
(1)开关S 闭合时,对金属棒施加以水平向右的恒力,金属棒能达到的最大速度为v 0。
当外力功率为定值电阻功率的两倍时,求金属棒速度v 的大小。
(2)当金属棒速度为v 时,断开开关S,改变水平外力并使金属棒匀速运动。
当外力功率为定值电阻功率的两倍时,求电容器两端的电压以及从开关断开到此刻外力所做的功。
一、单选题1.(2024·广西·高考真题)将横截面相同、材料不同的两段导体1L 、2L 无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。
闭合开关S,滑片P 从M 端滑到N 端,理想电压表读数U 随滑片P 的滑动距离x 的变化关系如图乙,则导体1L 、2L 的电阻率之比约为()A.2:3B.2:1C.5:3D.1:32.(2024·江西南昌·三模)在如图所示的电路中,已知A、B 两个电容器的电容之比A B :1:2C C ,每个电阻都相同,则两个电容器带电量之比A B :Q Q 为()A.1:2B.2:3C.1:1D.2:13.(2024·北京顺义·一模)某同学想通过测绘一只额定电压为2.5V 小灯泡的I -U 图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。
七年高考新课标全国卷(物理)分类全解全析 考点9恒定电流 Word版含解析[ 高考]
考点9 恒定电流1 .(2007·新课标全国卷·T 19)(6分).在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,1R 和3R 均为定值电阻,2R 为滑动变阻器。
当2R 的滑动触点在a 端时合上开关S ,此时三个电表1A 、2A 和V 的示数分别为1I 、2I 和U 。
现将2R 的滑动触点向b 端移动,则三个电表示数的变化情况是A.1I 增大,2I 不变,U 增大B.1I 减小,2I 增大,U 减小C.1I 增大,2I 减小,U 增大D.1I 减小,2I 不变,U 减小【解析】R 2的滑动触点向b 端移动时, R 2减小,E I R r =+增加,U Ir =内增加,U 减小;3U 增加,则R 1和R 2并联电压减小,则I 1减小;因为I 增大,则I 2增大,所以正确答案为B 。
【答案】:B2 .(2008·新课标全国卷·T15)(6分)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 【解析】本题考查电路的串并联知识。
当cd 端短路时,R 2与R 3并联电阻为30Ω后与R 1串联,ab 间等效电阻为40Ω,A 对;若ab 端短路时,R 1与R 3并联电阻为8Ω后与R 3串联,cd 间等效电阻为128Ω,B 错;当ab 两端接通测试电源时,电阻R 2未接入电路,cd 两端的电压即为R 3的电压,为U cd = 40/50×100V=80V,C 对;当cd 两端接通测试电源时,电阻R 1未接入电路,ab 两端电压即为R 3的电压,为U ab = 40/160×100V=25V,D 错。
2024年新高考版物理专题九恒定电流习题部分
B.Pab=Pac D.Pab<Pac
3.(2022北京延庆一模,9)随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展, 零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。随着电池容量、可靠 性、安全性与充电技术等的不断成熟,纯电动汽车正在迅速发展。截至2 017年底,我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车,保有量以百万 计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题,有助于改 善城市的空气质量。如表是某款电动汽车的蓄电池参数,据此下列说法 正确的是 ( )
解析 (1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势, 与横轴交点的横坐标值为短路电流。 (2)a.如图所示。
b.电源输出的电功率
P=I2R=
E R
r
2
R=
R
E2 2r
r
2
R
当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为
E2
Pmax= 4r (3)电动势定义式E=W
q
根据能量守恒定律,在题图所示电路中,非静电力做功W产生的电能等于 在外电路和内电路产生的电热,即W=I2rt+I2Rt=Irq+IRq
图1
图2
图3
图4
A.甲电源
B.乙电源
C.丙电源
D.丁电源
答案 D
2.(2022福建宁德一检,9)(多选)如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变 阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表V1和V2的读数随电流 表A读数的变化情况如图乙所示,已知电流表A读数在0.2 A以下时,电动 机没有转动。不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是 ( )
高考 物理
新高考专用
专题九 恒定电流
基础篇
考点一 电路的基本概念和规律
2018年高考物理全国通用一轮微专题复习练 第9章 恒定
[方法点拨](1)欧姆表工作原理是解题关键.(2)多用电表电流挡、电压挡与欧姆挡共用一个表头,使用电流电压挡时要保证流过表头的电流方向与欧姆挡一样.即“红进黑出”.1.某物理兴趣小组设计了如图1a所示的欧姆表电路,通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率.所用器材如下:A.干电池:电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ΩB.电流表:满偏电流I g=1 mA,内阻R g=150 ΩC.定值电阻R1=1 200 ΩD.电阻箱R2和R3:最大阻值都为9 999 ΩE.电阻箱R4:最大阻值为9 999 ΩF.开关一个,红、黑表笔各1支,导线若干图1(1)该实验小组按图a正确连接好电路.当开关S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=________Ω,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内,则R内=________Ω,欧姆表是________(选填“×1”或“×10”)倍率.(2)闭合开关S.第一步:调节电阻箱R2和R3,当R2=________Ω且R3=________Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图b所示位置时,对应的欧姆表的刻度值为________Ω.2.在练习使用多用电表时,某同学将选择开关拨至欧姆“×10”挡,欧姆表的内部结构可简化成图2甲中虚线框内的电路,其中定值电阻R0与电流表G的内阻之比R0∶R g=1∶4,电流表G的量程已知,故能正确读出流过电流表G的电流值.欧姆表已经进行了必要的调零.该同学想用一个电阻箱R x较精确地测出该倍率下电路中电源的电动势E和欧姆表的总内阻R内,他的操作步骤是:a.将欧姆表与电阻箱R x连成图甲所示的闭合回路;b.改变电阻箱阻值,记下电阻箱示数R x和与之对应的电流表G的示数I G;c.将记录的各组R x、I G的数据描点在图乙中,得到II G-R x图线,如图乙所示;d.根据图乙作得的1I G-R x图线,求出电源的电动势E和欧姆表的总内阻R内.图甲中,a表笔和b表笔的颜色分别是______和______,电源的电动势E为____________V,欧姆表总内阻R内为________Ω.电流表G的量程是________A.图23.多用电表在科研和生活中有着广泛的用途.例如探测黑箱内的电学元件,如图3甲所示,是黑箱上的三个接线柱,两个接线柱之间最多只能接一个元件;黑箱内所接的元件不超过两个,某实验小组进行了以下操作,步骤是:①用直流电压挡测量,A、B、C三点间均无电压;②改用欧姆挡测量,A、C间正、反接阻值不变;③用欧姆挡测量,黑表笔接A,红表笔接B时测得的阻值较小,反接时测得的阻值较大;④用欧姆挡测量,黑表笔接C 、红表笔接B 时测得阻值比黑表笔接A 、红表笔接B 时测得的阻值大.图3(1)上述第①步实验操作中说明了__________________.(2)多用电表在调至欧姆挡,正式测量电阻前需要进行的实验操作是________________.(3)该小组选择了“×100”挡正确操作后,第②步实验操作测得的示数如图乙,则阻值为________Ω.(4)请在图甲中画出该黑箱内的元件及正确的接法.(5)该实验小组选择了多用电表的某个功能挡和电阻箱来测量电源的电动势和内阻,作出R -1I图象如图丙所示(图中单位均采用国际单位制中的单位),则该电源的电动势E =________V ,内阻r =________Ω.实验中测量的电动势________电源真实的电动势(选填“大于”“小于”或“等于”).4.学生实验小组利用图4a 所示的电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k ”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5 V ,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干.请回答下列问题:图4(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔________,调零点.(2)将图a中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图b所示,这时电压表的示数如图c所示.多用电表和电压表的读数分别为________ kΩ和________V.(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为________ kΩ.图5(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图5所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为______V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为________ kΩ.答案精析1.(1)149.5 1 500 ×10 (2)14.5 150 100解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知,I g =E R g +R 1+R 2+r,解得R 2=149.5 Ω,欧姆表内阻R 内=E I g=1 500 Ω.闭合S 后,R 3与电流表并联,可等效为大量程的电流表,而电源电动势不变,欧姆表的内阻减小,故未闭合S 时,欧姆表的倍率较大,为“×10”倍率.(2)闭合S 后,欧姆表倍率变为原来的110,满偏电流变为原来的10倍,其内阻也减小为原来的110,即150 Ω,由并联分流规律可知,R 3的阻值为电流表支路电阻的19,即R 3=R g +R 19=150 Ω.由闭合电路欧姆定律可得:R 2=150 Ω-r -R g +R 110=14.5 Ω.当电流表读数为0.6 mA =0.6I g 时,电路总电阻是欧姆表内阻的10.6,即此时电路总电阻为250 Ω,又欧姆表内阻为150 Ω,所以待测电阻R 4=100 Ω.2.黑色 红色 9 180 0.01解析 由题图甲可知,a 与电源正极相连,b 与电源负极相连,则a 表笔是黑色的,b 表笔是红色的.在闭合电路中,总电流为I =5I G ,电源电动势为E =5I G (r +R x +R +R 并),整理得1I G=5E R x +5(r +R +R 并)E ,由题图乙可知,图象的斜率k =5E =Δ1I G ΔR x =300-100360-0V -1,可得电动势为E =9 V .题图乙的截距为b =5(r +R +R 并)E=100 A -1,解得R 内=r +R +R 并=180 Ω.流过电源的最大电流为I =E R 内=9180A =0.05 A ,则电流表的量程为I g =0.01 A. 3.(1)黑箱内无电源 (2)先短接表笔欧姆调零(3)2 200 (4)如图所示(5)1.5 2.5 等于解析 利用电压挡测量无电压说明黑箱内无电源,A 、C 接线柱间正、反接时阻值不变,说明A 、C 接线柱间只是电阻,A 、B 接线柱间正、反接时阻值变化较大,说明其间有二极管,导通方向为A 到B .第(5)问中利用代入法写表达式,即选用电流挡得出R =1IE -r ,所以与纵轴的截距为r ,斜率为E .利用电流表和电阻箱测电源的电动势和内阻的方法中,考虑电流表内阻R A 时的函数式为R =1IE -(r +R A ),可见,电动势的测量值不存在系统误差,而内电阻的测量值r 测=r 真+R A >r 真.4.(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0解析 (1)欧姆表测电阻时,先选挡;然后进行欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指到欧姆表刻度的0位置;再测量,读数.(2)对于多用电表,有电流“红进黑出”的原则,电压表则要求从“+”接线柱流入,因此红表笔应和1端相连.(3)多用电表欧姆挡的测量值等于表盘上的读数乘以倍率,电阻“×1k ”读第一排,读数为15.0×1k =15.0 kΩ;直流电压为5 V ,最小分度值为0.1 V ,估读到分度值下一位,读数为3.60 V .(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为0,多用电表的读数为电压表的内阻.(5)设多用电表内电池的电动势为E ,电阻“×1k ”挡内部电路的总电阻为r ,根据闭合电路欧姆定律有E =3.60 V 12 kΩ×15 kΩ+3.60 V 12 kΩ×r ① E =4.00 V +4.00 V 12 kΩ×r ② 联立①②解得E =9.00 V ,r =15.0 kΩ.。
2021年高考物理第一轮复习第9单元恒定电流作业手册答案
课时作业(二十四)1.D[解析] R=是电阻的定义式,电阻与电压和电流都无关,故A错误;R=ρ是电阻的决定式,即电阻与ρ、l、S都有关,故B错误;电阻率一般与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,故C错误;当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象,故D正确.2.C[解析] 大圆管内径大一倍,即横截面积为原来的4倍,由于水银体积不变,故水银柱长度变为原来的,则电阻变为原来的,因所加电压不变,由欧姆定律知,电流变为原来的16倍,C正确.3.D[解析] 金属材料的电阻率会随温度升高而增大,通电后,随着电压的增大,电流也增大,温度升高,灯丝的电阻增大,其U-I图线上各点与坐标原点连线的斜率也逐渐增大,所以每增加1 V电压而引起的电流变化量是逐渐减小的,故选项A、B、C错误,D正确.4.C[解析] 设a的长度为L,截面积为S,因为R=,而R=ρ,所以==1,即=1,故ρb=2ρa;同理==,即=,故ρa=ρc,则ρb=2ρc,选项A、B、D错误,C正确.5.C[解析] 该水壶可以在220 V及以下的电压下工作,故A错误;正常工作5 min时,消耗的电能为W=Pt=1.5 kW× h=0.125 kW·h,故B错误;由铭牌信息可知,额定功率为1500 W,额定电压为220 V,由P=UI可得正常工作时的电流I===6.8 A,故C正确;金属丝的电阻率随温度的升高而增大,所以用多用电表测量时其电阻值小于正常工作时的电阻,正常工作时的电阻为R===32 Ω,所以用多用电表测量其电阻值小于32 Ω,故D错误.6.A[解析] 电路中的电灯正常发光,所以U L=6 V,电路中的电流为I== A=2 A,则电动机两端的电压U M=E-Ir-U L=22 V,故电动机输出的机械功率P出=P电-P热=U M I-I2R M=36 W.7.D[解析] 电池容量2000 mA·h的单位为电荷量的单位,所以电池容量是指电池储存电荷量的大小,选项A错误.机器人正常工作时的电压为15 V,选项B错误.根据扫地机器人工作时的额定电压为15 V,额定功率为30 W,可知扫地机器人正常工作时的电流为2 A,选项C错误.机器人充满电后一次工作时间最多为t==1 h,选项D正确.8.AD[解析] 电流从导体的横截面流过,由电阻定律得R=ρ=ρ=,可见电阻与边长a无关,选项A 正确;因外电阻相同,故路端电压相等,选项D正确.9.A[解析] 由图像可知,两导线两端的电压之比为3∶1,电流相同,则电阻之比为3∶1,由电阻定律R=ρ得横截面积S=,则横截面积之比=·=×=,A正确.10.D[解析] 设灯泡额定电流为I,两灯泡都正常发光,电流均为额定电流I,甲电路中总电流I甲=2I,乙电路中总电流I乙=I,所以P甲=U甲I甲=8×2I=16I,P乙=U乙I乙=16×I=16I,P甲=P乙,选项A、B错误;R1消耗的功率P1=P甲-2P灯,R2消耗的功率P2=P乙-2P灯,故P1=P2,选项C错误,D正确.11.D[解析] 根据Q=CU0,电容器放出的总电荷量可求;根据I=,变形得Q=It=,Ut为U-t图像与坐标轴所围面积S,S可求,Q=,则R==,定值电阻R的阻值可求;电阻R中有最大电流是在电容器刚开始放电时,所以I max==,电阻R中的最大电流可求;根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电时两板间的电压,也就是刚开始放电时的电压,即E=U0,但电源的内阻无法求出.12.(1)5 A(2)550 W(3)53 kg[解析] (1)由电路中的电压关系可得电阻R两端的电压U R=U-U V=160 V-110 V=50 V,流过电阻R的电流I R== A=5 A,即通过电动机的电流I M=I R=5 A.(2)电动机两端的电压U M=U V=110 V,输入电动机的电功率P电=I M U M=550 W.(3)电动机的发热功率P热=r=20 W,电动机输出的机械功率P出=P电-P热=530 W,又因P出=mgv,所以m==53 kg.课时作业(二十五)1.C[解析] 外电路断开时,路端电压等于电源电动势的大小,选项A错误;电源短路时,路端电压为零,选项B错误;由E=U+Ir可知,路端电压增大时,流过电源的电流一定减小,选项C正确;路端电压增大时,输出电流减小,电源的输出功率P=UI不一定增大,选项D错误.2.BD[解析] 物体质量越小,则连杆P的位置越接近a端,滑动变阻器接入电路的电阻越大,则电路中总电阻越大,电流越小,电流表的示数越小,选项A错误,D正确;同理,物体质量越大,则连杆P的位置越接近b端,滑动变阻器接入电路的电阻越小,则电路中总电阻越小,电流越大,电流表的示数越大,选项B 正确,C错误.3.ABC[解析] 滑片P向右移动时,外电路的电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知,电流I减小,由P总=EI可知,P总减小,故选项A正确;根据η=×100%=×100%可知,η增大,选项B正确;由P损=I2r 可知,P损减小,选项C正确;由P输-R外图像可知,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误.4.AD[解析] 两电流表由相同的表头改装而成,电流表A1的量程大于电流表A2的量程,则电流表A1的内阻小于电流表A2的内阻,两电流表并联在电路中,内阻小的电流表通过的电流大,故电流表A1的读数大于电流表A2的读数,A正确;两个电流表的表头是并联关系,因电压相同,故指针偏转角度相同,B错误;两个电压表串联在电路中,表头是串联关系,因电流相等,故指针偏转角度相同,D正确;两电压表由相同的表头改装而成,电压表V1的量程大于电压表V2的量程,故电压表V1的读数大于电压表V2的读数,C错误.5.BD[解析] 表示电源内阻和R1之和,是不变的,A错误,B正确;电容器带的电荷量Q=CU R1=CIR1,C错误,D正确.6.ACD[解析] 由P E=IE知,电源的总功率与电流成正比,由P r=I2r知,电源内部的发热功率与电流的二次方成正比,A正确;当电流为2 A时,电源的总功率与发热功率都为8 W,则电源的电动势为4 V,内阻为2 Ω,B错误,C正确;当电流为0.5 A时,根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6 Ω,D正确.7.C[解析] 用强光照射时,R1的电阻减小,则电路的总电阻减小,总电流增大,路端电压U=E-Ir减小,电源提供的总功率P=EI变大,通过R3、R4的电流减小,通过R1、R2的电流增大,R4两端的电压变小,R2两端的电压变大,故B、D错误,C正确;用强光照射时,R1的电阻减小,则R1、R2两端的电压的比值减小,而R3、R4两端的电压的比值不变,故电容器C上极板电势比下极板电势低,电容器C的下极板带正电,故A错误.8.BD[解析] 电容器所在支路是断路,光敏电阻和电阻R3串联,电容器两端的电压等于光敏电阻两端电压,若仅将R2的滑片P向b端移动,则电路总电阻不变,电流不变,路端电压也不变,故电流表和电压表示数不变,A错误;若增大电容器两极板间的距离,根据公式C=可知,电容器电容减小,由于电容器两端的电压不变,根据公式C=可知,电容器所带电荷量减少,B正确;若仅用更强的光照射R1,则R1的电阻减小,电路总电阻减小,电流增大,路端电压减小,故电流表示数增大,电压表示数减小,且R1两端电压减小,根据公式C=可得,Q也减小,C错误;根据闭合电路欧姆定律可知,U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值表示电源内阻,所以恒定不变,D正确.9.AD[解析] 由功率P=UI可知,小灯泡的额定电流I==0.2 A,由欧姆定律得R L=,小灯泡正常发光时的电阻R L=10 Ω,由闭合电路欧姆定律得I=,解得r=1 Ω,A正确;开关S接2时小灯泡正常发光,说明电路中电流仍为0.2 A,故电动机正常工作时的电压U'=E-IR L-Ir=0.8 V,电动机为非纯电阻用电器,故电动机的内阻小于4 Ω,B、C错误;由P内=I2r,η=×100%,故电源的效率约为93.3%,D 正确.10.B[解析] 由图像可得,电源的电动势E=1.5 V,电源的内阻r=1 Ω,在交点位置,有R+R0==2 Ω,因R0==2 Ω,故R=0,即滑动变阻器的滑片P滑到了最左端,A错误;当电路中外电阻等于内电阻时,电源的输出功率最大,由图像知r=0.5 Ω,R0=2 Ω,则R0>r,改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等,图中交点处对应的外电阻最接近内电阻,电源的输出功率最大,B正确;图中交点处对应的R0消耗的功率P=IU2=0.5 W,C错误;电源的效率η=,电流越小,则效率越大,图中交点对应着滑动变阻器的滑片P滑到最左端,此时电流最大,电源的效率最小,D错误.11.AC[解析] 电路中滑动变阻器R P、电流表、R1串联,然后三者和灯泡并联,并联后和干路中的R2串联,电容器A板带正电,带电微粒恰好静止,有mg=Eq=q.当P向N端移动时,R P变小,它所在支路的电阻变小,根据并联电路的特点,并联电阻R并变小,所以并联电路两端的电压变小,灯泡L变暗,故C正确;并联电阻R并变小,电路中的外电阻(R外=R并+R2)变小,则电路中的总电流变大,而通过灯炮L的电流变小,由I总=I R1+I L知,I R1变大,电流表示数变大,故B错误;由U=I R1R1知,R1两端的电压变大,由E=知,电容器两极板间的电场强度变大,所以微粒向上运动,故A正确;当滑动变阻器的滑片P在变阻器正中间时,R P=4 Ω,电路中的外电阻R外=+R2=4 Ω=r,此时电源的输出功率最大,当滑片向N端滑动时,滑动变阻器的阻值变小,电源的输出功率变小,故D错误.12.B[解析] 因为图甲中电路是纯电阻电路,当外电阻与电源内阻相等时,电源的输出功率最大,所以R1接入电路中的阻值为R1=r-R0=2 Ω,而图乙中电路是含电动机的非纯电阻电路,欧姆定律不适用,电源的输出功率P=IU=I(E-Ir)=I(12-3I)=-3I2+12I=-3(I2-4I)=-3(I-2)2+12,所以当I=2 A时,电源的输出功率P 有最大值,此时电动机的输出功率为P0=2 W,发热功率为P热=I2R M=4 W,所以电动机的输入功率为P入=P0+P热=6 W,电动机两端的电压为U M==3 V,变阻器R2两端的电压为U2=E-Ir-U M=3 V,所以R2接入电路中的阻值为R2==1.5 Ω,B正确.专题训练(六)1.1.4451.020 0[解析] 20分度的游标卡尺的精确度是0.05 mm,游标卡尺的主尺读数为14 mm,游标尺读数为9×0.05 mm=0.45 mm,所以最终读数为14 mm+0.45 mm=14.45 mm=1.445 cm.螺旋测微器的固定刻度读数为10 mm,可动刻度读数为20.0×0.01 mm=0.200 mm,所以最终读数为10 mm+0.200 mm=10.200mm=1.020 0 cm.2.1.15(1.14~1.16均可)5.7(5.6~5.9均可)84 580.2[解析] 0~3 V量程最小刻度是0.1 V,要向下估读一位,读数为1.15 V.0~15 V量程最小刻度为0.5 V,只要求读到0.1 V这一位,所以读数为5.7 V.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.3.(1)如图甲所示2.4×103(2)如图乙所示甲乙[解析] (1)图线如图所示,R x==2.4×103Ω.(2)因满足>,故采用电流表内接法.4.(1)B C(2)①电流表采用了外接法②滑动变阻器采用了限流式接法[解析] (1)直流电源的电动势为20 V,为了提高读数准确度,电压表应该选C,因此待测电阻两端的电压不超过15 V,则通过的电流不超过I===600 μA,电流表应该选B.(2)为了减小误差,电流表应采用内接法,因为滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值,采用限流接法时限流效果不明显,所以滑动变阻器应该采用分压接法接入电路.5.(1)如图甲所示甲乙(2)“×”(3)如图乙所示1.2(1.1~1.3均可)或1.6(1.5~1.7均可)[解析] (1)图像中电压、电流数据从零开始,可知滑动变阻器采用分压式接法;电源电压为3 V,则电压表选择量程0~3 V;铅笔芯电阻较小,则电流表采用外接法.(2)由于外接法中电压表分流,测得的电阻比内接法测得的要小,故电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的.(3)用“×”数据点连直线,斜率为铅笔芯的电阻,则R=1.2 Ω,而用“○”数据点连直线,同理得R=1.6 Ω.6.(1)如图所示(2)①R0的阻值电压表V0②R的阻值电压表V0的示数仍为U③平均值(3)由于电阻箱的阻值不具有连续性,可能导致电阻箱的阻值与待测电压表的内阻之间存在着一定的误差(或电流通过电阻发热,导致电阻阻值发生变化;或电源连续使用较长时间,导致电动势降低,内阻增大等)[解析] (1)根据电路图连接的实物图如图所示.(2)①将S拨向接点1,接通S1,调节R0的阻值,使待测电压表指针偏转到适当位置,记下此时电压表V0的读数U;②然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节电阻箱R的阻值,使标准电压表V0的示数仍为U,记下此时R的读数;③多次重复上述过程,计算R读数的平均值,即为待测电压表内阻的测量值.(3)实验测得电压表的内阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然因素外,还可能有:由于电阻箱的阻值不具有连续性,可能导致电阻箱的阻值与待测电压表的内阻之间存在着一定的误差;电流通过电阻发热,导致电阻阻值发生变化;电源连续使用较长时间,导致电动势降低,内阻增大等.7.(1)6.0(2)B E⑦(3)4∶1或1∶4[解析] (1)由表盘读出示数为6.0,而挡位选择“×1”挡,故电阻的大小为R x=6.0×1 Ω=6.0 Ω.(2)(i)根据欧姆定律,测量电路最大电流约为 A=0.5 A,故电流表应选B.(ii)要求滑动变阻器采用分压式连接,则滑动变阻器允许的最大电流要超过0.5 A,故滑动变阻器应选E. (iii)因为电流表内阻可以不计,故测量电路中电流表应采用内接法,⑦处连接不妥.(3)滑动变阻器两部分并联连入电路,设滑动变阻器连入电路的等效电阻为R,由闭合电路欧姆定律得E=U+I(r+R),由并联电路的电阻关系得R=,又知R ca+R cb=10 Ω,联立解得R ca=2 Ω,R cb=8 Ω或R ca=8 Ω,R cb=2 Ω,故R ca∶R cb=1∶4或R ca∶R cb=4∶1.。
试物理专题09恒定电流(解析版)
专题09恒定电流一、选择题1、.【2014•北京市海淀区高三年级第二学期期末】如图5所示,电源电动势为E,内电阻为r。
两电压表可看作是理想电表,当闭合开关,将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时(设灯丝电阻不变),下列说法中正确的是A.小灯泡L2变暗,V1表的示数变小,V2表的示数变大B.小灯泡L2变亮,V1表的示数变大,V2表的示数变小C.小灯泡L1变亮,V1表的示数变大,V2表的示数变小D.小灯泡L1变暗,V1表的示数变小,V2表的示数变大2、【2014•北京市朝阳区高三年级第一学期期末统一考试】如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变),R1和R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。
闭合开关S后,将照射光强度增强,则()A.电路的路端电压将增大B.灯泡L将变暗C.R2两端的电压将增大D.R1两端的电压将增大3、【2014•北京市大兴区高三第一学期期末试卷】如图所示电路,电源的内电阻不可忽略。
开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中A.电压表的示数增大B.电流表的示数增大C.R1消耗的电功率增大D.R2消耗的电功率增大4、【2014•北京市东城区第一学期期末】如图所示电路,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中A.电压表的示数增大,电流表的示数减小B.电压表的示数减小,电流表的示数增大C .电压表与电流表的示数都增大D .电压表与电流表的示数都减小5、【2014•北京市东城区普通校2013-2014学年第一学期联考】按如图7所示的电路连接各元件后,闭合开关S ,1L 、2L 两灯泡都能发光。
在保证灯泡安全的前提下,当滑动变阻器的滑动头向右移动时,下列判断正确的是A .1L 变亮B .1L 变暗C .2L 变亮D .2L 亮度不变的电流增大,所以灯泡1L 变亮;A 正确考点:考查了闭合回路欧姆定律的应用6、 【2013•北京市海淀区高三第一学期期末考试】氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化。
2019年高考物理备考中等生百日捷进提升系列专题09恒定电流含解析
A.R1 中的电流大于 R2 中的电流 B.R1 中的电流小于 R2 中的电流 C.R1 中产生的霍尔电压小于 R2 中产生的霍尔电压 D.R1 中产生的霍尔电压等于 R2 中产生的霍尔电压 【答案】 D
【解析】
【详解】
ρL
ρa ρ
AB.电阻R = S ,设正方形金属导体边长为 a,厚度为 b,则R = ab = b ,则 R1=R2,在两导体上加上相同
电表与非理想电表处理方法 的不同,熟练掌握电路的简化方法.
恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本
概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路
的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的
间关系);③U=E-Ir(U、I
间关系);④U= E(U、R R+r
间关系).
注意:①当外电路断开时(I=0),路端电压 U 等于电动势 E.若用理想电压表测量,则读数等于电动势,
在进行断路故障分析时,常用此结论进行判断,即何处断路,何处两端电压等于电动势.但用电压表直接
测量时,读数却略小于电动势(因为有微弱电流流过电源而产生内压降). E
②当外电路短路时(R=0,因而 U 外=0),电流最大,为 Im=r(不允许出现这种情况,因为这会把电源烧
坏). 3.电源的功率与效率 (1)电源的功率 P:也称电源的总功率,是电源将其他形式的能转化为电能的功率,计算式为:P=IE(普
E2 遍适用);P= =I2(R+r)(只适用于外电路为纯电阻的电路).
缘细线悬挂的带电小球,稳定时细线偏离竖直方向一个小角度,当滑动变阻器滑片 P 从右端向左端滑动的过
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[方法点拨](1)结合闭合电路欧姆定律、串并联电路特点,去理解电路找出测量量与已知量间的关系.(2)熟练掌握基本实验的原理、实验方法等是解决创新实验的关键.1.用下列器材测量电容器的电容:一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16 V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2=150 Ω,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干.实验过程如下:图1 请完成下列问题:(1)由图甲可知,电阻R1的测量值为________Ω.(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U=________V.利用计算机软件测得i-t曲线和两坐标轴所围成的面积为42.3 mA·s,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C=________F.(3)第2次实验中,电流随时间变化的i-t曲线应该是图丁中的虚线________(选填“b”“c”或“d”),判断依据是______________________________________________________.2.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小.若图2甲为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲线,其中R F、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值R F.请按要求完成下列实验.图2(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框内画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.4×102~0.8×102N,不考虑压力对电路其它部分的影响),要求误差较小,提供的器材如下:A.压敏电阻,无压力时阻值R0=6 000 ΩB.滑动变阻器R,全电阻约200 ΩC.电流表,量程2.5 mA,内阻约30 ΩD.电压表,量程3 V,内阻约3 kΩE.直流电源E,电动势3 V,内阻很小.F.开关S,导线若干(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33 mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为________V.(3)此时压敏电阻的阻值为________Ω;结合图甲可知待测压力的大小F=________N.(计算结果均保留两位有效数字)3.实验室有一破损的双量程电压表,两量程分别是3 V和15 V,其内部电路如图3所示,因电压表的表头已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻R1、R2完好,测得R1=2.9 kΩ,R2=14.9 kΩ.现有两个表头,外形都与原表头相同,已知表头的满偏电流为1 mA,内阻为50 Ω;表头的满偏电流为0.5 mA,内阻为200 Ω;又有三个精密定值电阻r1=100 Ω,r2=150 Ω,r3=200 Ω.若保留R1、R2的情况下,对电压表进行修复,根据所给条件回答下列问题:图3(1)原表头的满偏电流I=________,内阻r=______.(2)在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路图(标识出所选用的相应器材符号).图4(3)某学习小组利用修复的电压表,再加上可以使用的以下器材测量一未知电阻R x的阻值.电流表A,量程0~5 mA,内阻未知;最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器;电源E,电动势约3 V;开关S、导线若干.由于不知道未知电阻的阻值范围,学习小组为精确测出未知电阻的阻值,选择合适的电路,请你帮助他们在图4中补充完整电路连接,正确连线后读得电压表示数为2.40 V,电流表示数为4.00 mA,则未知电阻阻值R x为________Ω.4.某同学利用满偏电流为500 μA的电流表、热敏电阻等制作电子温度计.(1)制作的实验过程中需要测出该电流表的内阻R g,所用的电路如图5,主要步骤是:①接通开关S1,调节变阻器R1,使指针偏转到满刻度;②保持R1不变,再接通开关S2,调节电阻箱R2,使指针偏转到满刻度的一半,读出此时R2的阻值为299.0 Ω,可认为R g=R2.实验时,电路中的变阻器R1和电源有下列器材可供选择:图5A.变阻器(0~200 Ω)B.变阻器(0~20 kΩ)C.电源(1.5 V,内阻不计) D.电源(9 V,内阻不计)为了使测量R g尽量精确,R1应选__________,电源应选________.(填选项前的字母)图6(2)温度在0~300 ℃范围内,某热敏电阻的阻值R t随温度t(℃)的变化情况为R t=200+50t(Ω),把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表串联起来,电路如图6所示,图7电流表的表盘如图7所示.用该热敏电阻作探头,将表盘上的电流刻度值改成对应的温度值,制作成简单的电子温度计.已知电池的电动势E=1.5 V,内阻r=1.0 Ω,标准定值电阻的阻值R0=2 500 Ω,根据(1)中测得的R g值和闭合电路欧姆定律,得出电流表表盘上500 μA刻度处对应的温度刻度值是0 ℃,300 μA刻度处对应的温度刻度值是______℃.(3)由于用图5电路测定电流表的内阻R g在原理上存在一定的系统误差,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).5.现有下列可供选用的器材及导线若干,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.A.待测电流表(满偏电流约为700 μA~800 μA,内阻约为100 Ω,已知表盘刻度均匀、总格数为N)B.电流表(量程为0.6 A,内阻为R A=0.1 Ω)C .电压表(量程为3 V ,内阻为R V =3 kΩ)D .滑动变阻器R (最大阻值为200 Ω)E .电源E (电动势为3 V ,内阻约为1.5 Ω)F .开关S 一个(1)根据你的测量需要,“B.电流表”与“C.电压表”中应选择________.(只需填写电表前的字母序号)(2)某同学设计的实验电路图如下,你认为正确的是________.(3)某次测量中测得电流表的指针偏转了n 格,读出另一个电表的示数U (或I ),可算出满偏电流I Amax =________.(用题中所给符号表示)6.(1)甲同学用如图8所示电路测量未知电阻R x 的阻值,图中电源电动势未知,R 为电阻箱,他将电源内阻与电流表内阻忽略不计,分别读出电阻箱阻值为R 1和R 2时电流表的示数I 1和I 2,则R x 的测量值表达式为R x =________.图8(2)乙同学认为甲同学的测量没有考虑电源内阻和电流表内阻,误差较大,他在甲同学使用的电路基础上仅仅增加了一个电键S 2,然后进行实验;a .先闭合电键S 2,再闭合电键S 1,多次调节电阻箱,读出电阻箱的阻值R 和对应电流表的示数I ,以1I为纵坐标,R 为横坐标作出图象,求得图线的斜率为k 1,纵轴截距为b 1;b .断开电键S 2,保持电键S 1闭合,多次调节电阻箱,读出电阻箱的阻值R 和对应电流表的示数I ,以1I为纵坐标,R 为横坐标作出图象,求得图线的斜率为k 2,纵轴截距为b 2. 回答下列问题:①请你在虚线框中作出乙同学采用的电路图.②乙同学得出R x 测量值的表达式为R x =________.③两次测量得到图线斜率k 1________k 2(填“>”“<”或“=”).④电源电动势为________.7.某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻,他设计了一个用标准电流表G 1来校对待测电流表G 2的满偏电流和测定G 2内阻的电路,如图9所示.已知G 1的量程略大于G 2的量程,图中R 1为滑动变阻器,R 2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验.图9(1)实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为________________(填步骤的字母代号).A .合上开关S 2B .分别将R 1和R 2的阻值调至最大C .记下R 2的最终读数D .反复调节R 1和R 2的阻值,使G 1的示数仍为I 1,使G 2的指针偏转到满刻度的一半,此时R 2的最终读数为rE .合上开关S 1F .调节R 1使G 2的指针偏转到满刻度,此时G 1的示数为I 1,记下此时G 1的示数(2)仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G 2内阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”).(3)若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出在G2上并联的分流电阻R S的表达式,R S=________.8.某同学要测量一个改装后的电压表V x的量程和内阻,实验过程如下:(1)先用多用电表粗测电压表的内阻和量程,实验中多用电表红表笔应与电压表的________(填“正”或“负”)接线柱相连;若已知多用电表内电源电动势为9 V,所用挡位为×1 k挡,调零后测量,指针位置如图10所示.此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处,则所测电压表内阻约为________,量程为________.图10(2)若电压表量程为(1)问中所测数值,则为了精确测量其内阻,现提供以下器材:待测电压表V x电流表A(量程0.6 A,内阻约为3 Ω)电压表V(量程10 V,内阻约为30 kΩ)定值电阻R0(阻值为10 kΩ)滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω,额定电流为1 A)滑动变阻器R2(最大阻值为100 Ω,额定电流为1 A)电源E(电动势为15 V,内阻约为1 Ω)开关和导线若干①为了较精确的测量电压表内阻,则测量电路应该选择如下电路中的________.②本实验中应选择的滑动变阻器为________.(填器材对应的符号)③根据测量电路和所选择器材,完成图11所示实物电路连接.图11④测电压表内阻的表达式R V=________,其中各物理量的含义是_________________________________________________________________________________________.答案精析1.(1)100 (2)9 4.7×10-3 (3)c 根据i max =U R 2,因第2次实验的最大电流小些,故不是b ;根据Q =CU ,因两条曲线分别与坐标轴所围的面积应该相等,故不是d .解析 (1)电阻R 1的测量值等于多用电表指针示数与倍率的乘积,所以R 1=100 Ω.(2)由题图丙可知,第1次实验,由i max ′=U R 1=90 mA,得电阻R 1两端电压最大值为9 V ;i -t 图线与坐标轴所围面积表示电容器放电的总电荷量,也等于电容器充电后所带的总电荷量,则电容C =Q U=42.3×10-39 F =4.7×10-3 F .(3)第2次实验中电阻R 2>R 1,最大电流i max =U R 2,因第2次实验的最大电流小些,故不是b ;图线与坐标轴所围面积表示电容器充电后所带的总电荷量,所以两条曲线分别与坐标轴所围面积相等,故不是d ,而是c .2.(1)如图所示 (2)2.00 (3)1.5×103 60解析 (1)根据题述对实验电路的要求,应该设计成滑动变阻器分压式接法,电流表内接电路.(2)根据电压表读数规则,电压表示数为2.00 V.(3)由欧姆定律,此时压敏电阻的阻值为R F =U I≈1.5×103 Ω.无压力时,R 0=6 000 Ω,有压力时,R 0R F=4,由题图甲可知,对应的待测压力F =60 N. 3.(1)1 mA 100 Ω (2)如图甲所示 (3)如图乙所示 750解析 (1)根据电路的串、并联有:I (r +R 1)=3 V ,I (r +R 2)=15 V ,联立解得r =100 Ω,I =1 mA.(3)在不知道待测电阻的阻值的情况下,我们只能用滑动变阻器的分压式接法.而电流表的示数为4.00 mA,电压表的内阻已知,所以应该用电流表的外接法测未知电阻.故待测电阻的阻值R x = 2.404.00-0.80×103 Ω=750 Ω. 4.(1)B D (2)40 (3)偏大解析 (1)电学中利用半偏法测电阻时,要求干路中滑动变阻器R 1值要大些,选用的电源的电动势稍大些能减小误差,所以为了尽量精确测量R g ,R 1应选B,电源应选D.(2)由闭合电路欧姆定律知E =I g (r +R 0+R g +R t ),设电流表表盘上300 μA 刻度处对应温度刻度值是t ,则有300×10-6×(1.0+2 500+299.0+200+50t )=1.5,解得t =40 ℃.(3)由于利用半偏法测电流表的内阻时电阻R g 测量值偏小(因为闭合S 2后实际电路中干路电流变大),根据I =E r +R 0+R g +R t知电流I 实际偏大,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值要偏大.5.(1)C (2)B (3)NU nR V解析 (1)电压表量程3 V ,内阻3 kΩ,满偏电流为I g =33 000A =1 mA =1 000 μA,与待测电流表类似,可以当作电流表使用,与待测电流表串联即可.(2)本实验采用滑动变阻器分压式连接,电压可以连续调节,B 项正确.(3)待测电流表总格数为N ,电流等于电压表电流为I =U R V,电流表与电压表串联,通过它们的电流I 相等,指针偏转格数之比n ∶N =I ∶I Amax ,故I Amax =NI n =NU nR V,U 为电压表读数,R V 为电压表内阻.6.(1)I 2R 2-I 1R 1I 1-I 2(2)①如图所示 ②b 2k 2-b 1k 1 ③= ④1k 1(或1k 2) 解析 (1)电源电动势不变,忽略电源内阻与电流表内阻,则有E =I 1(R 1+R x )=I 2(R 2+R x ),得R x =I 2R 2-I 1R 1I 1-I 2.(2)闭合S 2,将R x 短路,闭合S 1后,设电源和电流表总电阻为r ,由闭合电路欧姆定律得E =I (R +r ),1I =R E +r E ,k 1=1E ,b 1=r E ,得r =b 1k 1;断开S 2,将R x 接入电路,设R x 、电源内阻与电流表内阻之和为r ′,由闭合电路欧姆定律得E =I (R +r ′),1I =R E +r ′E,k 2=1E ,b 2=r ′E ,得r ′=b 2k 2,R x =r ′-r =b 2k 2-b 1k 1.两次得到图线斜率k 1=k 2.电源电动势E 为1k 1或1k 2. 7.(1)BEFADC (2)相等 (3)I 1I -I 1r 解析 (1)先把各电阻调到最大值,再把标准电流表单独校准与电表串联得到最大电流值,再用半偏法测其内阻,由此得顺序为BEFADC.(2)电流达到半偏时,两并联电阻相等.(3)扩大量程要并联电阻分流,并联的电阻为:I 1I -I 1r .11 8.(1)负 15 kΩ 6 V (2)①D ②R 2 ③如图所示④U x R 0U -U xU x 为待测电压表读数,U 为电压表读数,R 0为定值电阻 解析 (1)用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通,且黑表笔接内部电源的正极,即电流从欧姆表的黑表笔流出,从电压表的正接线柱流入,则红表笔接电压表的负接线柱;由图可知,指针指在15处,且所用挡位为×1 k 挡,所以所测电压表内阻约为15 kΩ,多用电表半偏,其电阻为15kΩ,由欧姆定律得34U =915+15×15 V ,解得U =6 V ,所以量程为6 V .(2)①A 项中通过待测电压表V x 电流为mA 级,此时电流表量程过大,偏转过小,不能读出读数,A 项错误;B 项中因为两电压表并联,读数相同,不能测量电压表内阻,B 项错误;C 项中通过待测电压表和定值电阻R 0的电流为mA 级,电流表量程过大,偏转过小,不能读出读数,C 项错误;为了多次测量,应选并联式接法,滑动变阻器与被测电路并联.待测电压表V x 与定值电阻R 0串联后再与电压表V 并联,D 项正确.②为了多次读数,滑动变阻器应取阻值较大的,即滑动变阻器应选R 2;④由欧姆定律得定值电阻R 0的分压U R =U -U x ,所以通过定值电阻R 0的电流I =U -U x R 0,待测电压表内阻的表达式R V =U x R 0U -U x,其中U x 为待测电压表读数,U 为电压表读数,R 0为定值电阻.。