第二章 恒定电流(B)(解析版)
高中物理第二章恒定电流第10节实验测定电池的电动势和内阻课时训练(含解析)新人教版选修31
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第10节实验:测定电池的电动势和内阻1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中正确的是( C )A.应选用新的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小解析:应选用旧的干电池作为被测电源,旧干电池的内阻很大会使电压表读数变化明显,选项A 错误;伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,选项B错误;移动滑动变阻器的滑片时,不能让电流过载,选项C正确;滑动变阻器的阻值应该尽量大一些,但是过大影响实验操作也会使误差变大,选项D错误。
2.为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图所示的电路,除干电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:A.电流表(量程0~0.6 A)B.电流表(量程0~3 A)C.电压表(量程0~3 V)D.电压表(量程0~15 V)E.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)F.滑动变阻器(阻值范围0~200 Ω,额定电流1 A)电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。
(填器材前面的字母代号)解析:测定一节干电池的电动势和内阻,电流不应超过0.5 A,一节干电池的电动势为1.5 V左右,故电流表应选量程为0~0.6 A的,即选A;电压表应选量程为0~3 V的,即选C;滑动变阻器的最小电阻R=Ω=3 Ω,考虑到便于调节,滑动变阻器应选阻值范围为0~10 Ω的,即选E。
答案:A C E3.(2018·浙江温州适应性考试)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,请回答下列问题: (1)某同学已完成如图1所示的连线,则连接电压表的另一根导线应该连接到(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到(选填“B”或“C”)端。
(2)正确连接后,某次电压表示数如图2所示,示数为V;测得5组数据画出的U-I图线如图3所示,由图可得电池的电动势 E= V和内阻r= Ω(计算结果均保留三位有效数字)。
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流
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(精心整理,诚意制作)§1导体中的电场和电流【典型例题】【例1】如图验电器A 带负电,验电器B 不带电,用导体棒连接A 、B 的瞬间,下列叙述中错误的是( A )A 、有瞬时电流形成,方向由A 到B B 、A 、B 两端的电势不相等C 、导体棒内的电场强度不等于零D 、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动【解析】A 、B 两个导体,由A 带负电,在A 导体周围存在指向A 的电场,故B 端所在处的电势B ϕ应高于A 端电势A ϕ;另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下,发出定向移动,由于导体棒中的自由电荷为电子,故移动方向由A 指向B ,电流方向应有B 到A 。
【答案】A【例2】在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在加速电压U 的作业下被加速,且形成的电流强度为I 的平均电流,若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。
设电子的质量为m ,电荷量为e ,进入加速电场之前的速度不计,则在t 秒内打在荧光屏上的电子数为多少?【解析】本题已知的物理量很多,有同学可能从电子被电场加速出发,利用动能定理来求解,如这样做,将可求得电子打到荧光屏的速度,并不能确定打到荧光屏上的电子数目,事实上,在任何相等时间里,通过电子流动的任一横截面的电荷量是相等的,荧光屏是最后的一个横截面,故有t 时间里通过该横截面的电量Q=It ,这样就可得到t 时间里打在荧光屏上的电子数目,n =e It eQ =【例3】如图所示的电解槽中,如果在4s 内各有8c 的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB ,那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向; ⑵电解槽中的电流方向如何?⑶4s 内通过横截面AB 的电量为多少? ⑷电解槽中的电流为多大?【解析】⑴电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极,由于在电极之间建立电场,电场方向由左指向右,故正离子向右移动,负离子向左移动 ⑵电解槽中的电流方向向右⑶8C 的正电荷向右通过横截面AB ,而8C 的负电荷向左通过该横截面,相当于又有8C 正电荷向右通过横截面,故本题的答案为16C⑷由电流强度的定义I=416=tQ =4A 【基础练习】 一、 选择题:⑶该导体的电阻多大?【能力提升】1、对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是:()A、导体内部的电场强度为零B、导体是个等势体C、导体两端有恒定的电压存在D、通过导体某一横截面的电荷量在任何相等的时间内都相等2、对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能在电路中产生恒定电流?()A、有可以自由移动的电荷B、导体两端有电压C、导体内存在电场D、导体两端加有恒定的电压3、银导线的横截面积S=4mm2,通以I=2A的电流,若每个银原子可以提供一个自由电子,试推导银导线单位长度上的自由电子数的计算公式,并计算结果(已知银的密度=10.5×103㎏/m3,摩尔质量M=108g/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023mol-1,计算结果取一位小数)4、如图所示,AD表示粗细均匀的一段金属导体L,两端加上一定电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v设导体的横截面积为S,导体内单位体积内的电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,试证明导体中的电流强度I=nqSv§2、3电动势欧姆定律【典型例题】【例1】下列关于电源电动势的说法正确的是()A、电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置B、在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动C、电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领D、把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化【解析】在电源内部,存在由正极指向负极的电场,正电荷受静电力的阻碍不能向正极移动,正是电源内部的化学化学作用或电磁作用提供非静电力才使正电荷从低电势的负极向高电势的正极移动,正是通过非静电力做功,实现了其它形式的能转化为电能。
高中物理选修3-1第二章《恒定电流》导学手册(含答案)
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选修3-1第二章恒定电流第1节电源和电流一、启疑导学1 •什么是电源?电源的作用是什么?2. 产生电流的条件是什么?如何定义电流强度?3. 如何推导出电流强度的微观表达式l=n qvS。
二、典型例题【例1】如图验电器A带负电,验电器B不带电,用导体棒连接A、B的瞬间,下列叙述中错误的是()A、有瞬时电流形成,方向由A至U BB、A、B两端的电势不相等C、导体棒内的电场强度不等于零D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动【例2】关于电流,下列说法中正确的是()A •通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B .电子运动速率越大,电流越大C •单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大D•因为电流有方向,所以电流是矢量【例3】某电解池,如果在1s钟内共有5X1018个二价正离子和1. 0X1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是()A. 0AB. 0.8AC. 1.6AD. 3.2A【例4】设金属导体的横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向移动速度为v,那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为_____________ ;若电子的电量为e,那么在时间t内,通过某一横截面积的电量为_________ ;若导体中的电流I,则电子定向移动的速率为 ______ 。
三、变式拓展【例5】氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动.已知电子电量为e,运动速率为v.求电子绕核运动的等效电流多大?四、反馈巩固1金属导体满足下面哪一个条件,就产生恒定电流:()A •导体有能自由移动的电荷;B .导体两端有电势差;C .导体被置于电场中;D .导体两端存在着恒定的电压 .2 •关于电流,下列说法中哪些是正确的()A .通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B .金属导线中电子运动的速率越大,导线中的电流就越大C .电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向D .国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位 安培”是基本单位3. 有一横截面积为S 的铜导线,通过其中的电流强度为I ,设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电量为 e ,此时电子的定向移动速度为 ▼,在厶t 时间内,通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为( )A . nvS A tB . nv A tC . I △ t/eD . I △ t/se4.在显像管的电子枪中, 从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S.电流为I 的电子束。
专题08 恒定电流(解析版)
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q
R+r
阻 短路电流
二、自我诊断、考点快练 1、关于电动势下列说法正确的是( ) A.电源电动势等于电源正负极之间的电势差 B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值 C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,它的数值与外电路的组成有关 D.电源电动势总等于路端电压 【答案】B 【解析】电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小,电源正、负极之间的电势差为电源 的路端电压,只有当电源处于断路状态时,电源的电动势才等于路端电压,故 AD 错误;电压表是由内阻 的,跟电源连接后构成一个通路,测量的是电压表内阻的电压,所以电压表测得的电源两极间电压值略小 于电动势。故 B 正确。电动势反映电源的特性,其大小总等于内、外电路上的电压之和,与外电路的结构 无关,故 C 错误;故选 B。
9、【2019 年第一学期浙南名校联盟高三第 1 次联考】如图所示,一直流电动机与阻值 R=9 Ω的电阻串联在 电源上,电源的电动势 E=30 V,内阻 r=1 Ω,闭合开关,用理想电压表测出电动机两端电压 U=10 V, 已知电动机线圈的电阻 RM=1 Ω,则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=U1
I2 C.对应 P 点,小灯泡的电阻为 R= U1
I2-I1 D.对应 P 点,小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积的大小 [解析] 由于灯泡的电阻在图线上的每一点都是 R=U,由图线不难看出,随电压的增大,电流的增加变得
变为原来的1,所以 3
R′=ρ13Sl =ρ9Sl=9R,平分成
3
段后,每段的电阻为
3R,故根据并联电路规律可得并联后
3
【人教版】选修3-1物理:第二章恒定电流阶段性测试题(含解析)新人教版选修3-1
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阶段性测试题二 第二章 恒定电流(时间:90分钟 满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共44分)一、选择题(本大题共11小题,每题4分,共44分,每题至少有一个选项是准确的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)1.(2014·洛阳三模)硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施.其原理如下列图,a 、b 是硅光电池的两个电极,P 、N 是两块硅半导体,P 、N 可在E 区形成匀强电场.P 的上表面镀有一层膜,当光照射时,P 内产生的自由电子经E 区电场加速后到达半导体N ,从而产生电动势.以下说法中准确的是( )A .a 电极为电池的正极B .电源内部的电流方向由P 指向NC .E 区匀强电场的方向由N 指向PD .硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置解析:电源内部电流从电池的负极流向正极,自由电子从P 到达N ,产生的电流从N 流到P ,a 电极为电池的正极,A 选项准确,B 选项错误;自由电子经E 区电场加速运动到N ,电场方向由N 指向P ,C 选项准确;硅光电池是将光能转化为电能的装置,D 选项错误.答案:AC2.如下列图,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等.停电时,用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ;供电后,各家电器同时使用,测得A 、B 间电压为U ,进线电流为I ,则计算该幢居民楼用电的总功率能够用的公式是( )A .P =I 2R B .P =U 2RC .P =IUD .以上公式都能够解析:因居民楼内各种电器都有,所以不是纯电阻电路,只能用功率公式P =IU 计算.所以C 选项准确,A 、B 、D 选项错误.答案:C3.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系图线如下列图,可知两电阻大小之比R 1∶R 2等于( )A .1∶3B .3∶1C .1∶ 3D .3∶1解析:根据I U 图线的斜率表示电阻的倒数1R ,得:R 1R 2=tan30°tan60°=13.答案:A4.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如下列图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A ,电动机启动时电流表读数为58 A ,若电源电动势为12.5 V ,内阻为0.05 Ω.电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了( )A .35.8 WB .43.2 WC .48.2 WD .76.8 W解析:电动机未启动时,通过灯泡电流为I =10 A , 电压U 1=12.5 V -10×0.05 V=12 V.所以灯泡电阻为R =U 1I =1210Ω=1.2 Ω.电动机启动时,灯泡两端的电压U 2=12.5 V -58×0.05 V=9.6 V.故车灯的电功率降低了ΔP =U 21R -U 22R=43.2 W.答案:B5.(2015·深圳中学期中)有一只家用电熨斗,其电路结构如下列图,图中1、2、3、4是内部4个接线柱,改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度挡.它的四种不同的连线方式,其中能获得低挡温度的是( )解析:根据电功率公式P=I2R可知,当电源电压不变时,接入的电阻越大,电功率越小,A图中没有闭合回路,不符合题意;B图中两个电阻串联,阻值最大,电功率最小,符合题意;C图中只有电阻R1工作,不符合题意;D图中两电阻并联,阻值最小,电功率最大,不符合题意.答案:B6.(2014·滨州一模)在如下列图的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡L能正常发光;当滑动变阻器的滑片向右移动后,以下说法中准确的是( )A.灯泡L变暗B.电容器C的带电量将增大C.R0两端的电压减小D.电源的总功率变小,但电源的输出功率一定变大解析:分析电路结构,滑动变阻器R和灯泡L串联,电容器C和定值电阻R0串联,电路稳定时电容器的电压等于路端电压;当滑动变阻器的滑片向右移动时,电阻变大,总阻值变大,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流变小,灯泡L变暗,故A选项准确;电源的内电压变小,路端电压变大,电容器两端电压变大,根据电荷量的计算公式Q=CU可知,电容器C的带电量将增大,故B选项准确;电路稳定后,电容器处于断路,定值电阻R0两端的电压为零,故C选项错误;电源的总功率P=EI,总电流变小,总功率减小,当外电阻R外=r时,输出功率最大,题干中不能判断外电阻与内阻的关系,故D选项错误.答案:AB7.据统计交通事故逐年增加,造成交通事故的一个主要原因就是酒后驾驶,“严查酒驾”成为全国交通部门的一项重要任务.酒精测试仪是用于现场检测机动车驾驶人员是否酗酒的一种仪器,它的主要元件是由二氧化锡半导体制成的酒精气体传感器,该传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化.在如下列图的电路中,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.假设二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比,则以下说法准确的是( )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 .检测到驾驶员喝了酒时,U 的示数变小D .U 越大,表示检测到驾驶员喝酒越多解析: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 =R 0E r ′+R +R 0+r =R 0E1kc+R +R 0+r ,能够看出电压与酒精气体浓度的关系不是正比关系,但随浓度的增大而增大.故B 、D 选项准确,A 、C 选项错误.答案:BD8.(2015·常德汇文中学期中)以下关于电流表与电压表的说法中,准确的是( ) A .都是用电流表G 与电阻并联改装而成的 B .都是用电流表G 与电阻串联改装而成的C .它们本身都有内阻,仅仅电流表的内阻一般很小,而电压表的内阻一般很大D .电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G 的内阻大,而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G 的内阻小解析:电流表是由电流表G 和电阻并联改装而成的,电压表是由电流表G 和电阻串联改装而成的,A 、B 选项错误;它们本身都有内阻,仅仅电流表的内阻一般很小,而电压表的内阻一般很大,C 选项准确;根据串并联电路的规律可知,电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G 的内阻小,而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G 的内阻大,D 选项错误.答案:C9.如图,电源为“9 V 1 Ω”的电池组,要将“4 V 4 W”的灯泡接入虚线框中,在正常发光的条件下,最多能接( )A .2个B .3个C .4个D .5个解析:灯泡正常发光时两端的电压为4 V ,其中的电流为1 A .由闭合电路欧姆定律知电源内部电压为5 V ,干路中的电流为I =5 V/1 Ω=5 A ,所以最多能接5个灯泡,D 选项准确.答案:D10.(2014·静安区一模)如图1所示电路,电源电动势为3.0V ,内阻不计,L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图2所示.当开关闭合后,以下说法中准确的是( )A .L 3的电流为L 1电流的2倍B .L 3的电阻约为0.17 ΩC .L 1的电功率约为0.60 WD .L 2的电功率约为1.5 W解析:分析电路图可知,灯泡L 1和L 2串联再和L 3并联,电源的内阻不计,则灯泡L 3两端的电压U 3=3 V ,灯泡L 1和L 2规格相同,则两端电压U 1=U 2=1.5 V ,有图2读出对应的电流值,I 1=I 2=0.4 A ,I 3=0.5 A ,故A 选项错误;灯泡L 3的电阻R 3=U 3I 3=6 Ω,故B 选项错误;灯泡L 1和L 2消耗的电功率P 1=P 2=I 1U 1=0.60 W ,故C 选项准确,D 选项错误.答案:C11.如下列图的电路中,A 、B 间电压恒为3.2 V,3个电阻的阻值均为4 Ω,电容器的电容为30 μF,电流表为理想电流表.那么电路稳定时电容器所带的电量、电流表的读数分别是( )A .9.6×10-5C,0.8 A B .0,0.8 AC .9.6×10-5 C,1 AD .1.2×10-4C,0.8 A解析:将电容器视为断路,可知电路结构为电阻R 3直接接在A 、B 之间,通过电流表和R 3的电流I =U R 3=0.8 A ,电路稳定时电阻R 1和R 2中无电流通过,R 2两端电压为零,所以电容器两端电压U C =3.2 V ,电容器所带的电量Q =CU C =9.6×10-5C ,选项A 准确.答案:A第Ⅱ卷(非选择题,共56分)二、实验题(本大题包括2小题,共12分)12.(2014·海南)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V 1(量程5 V); 电压表V 2(量程10 V); 电流表A 1(量程50 mA); 电流表A 2(量程100 mA); 滑动变阻器R (最大电阻300 Ω);定值电阻R 1(阻值为200 Ω,额定功率为1/8 W); 定值电阻R 2(阻值为220 Ω,额定功率为1 W); 开关S ;导线若干.测量数据如坐标纸上U I 图线所示.(1)在下面的虚线方框内画出合理的电路原理图,并标明所选器材的符号. (2)在设计的电路中,选择定值电阻的根据是_____________________. (3)由U I 图线求得待测电池的内阻为_________Ω.(4)在你设计的电路中,产生系统误差的主要原因是_________.解析:电学实验的实验原理是闭合电路的欧姆定律.(1)根据电源电动势约为9 V ,可知选择电压表V 2,电源允许输出的最大电流为50 mA ,据此选择电流表A 1,电源允许输出的电流值过小,需要定值电阻保护电路,定值电阻R 1在电路中的最大功率:P 1=I 2R 1=(0.05)2×200 W=0.5 W >18 W ,定值电阻R 2在电路中的最大功率:P 2=I 2R 2=(0.05)2×200 W=0.55 W <1 W ,为保护电路安全,则定值电阻应选择R 2.(2) 定值电阻在电路中消耗的功率会超过18 W ,R 2的功率满足实验要求.(3)图象的斜率表示电源内阻,由图象可得,电源内阻r =ΔUΔI =50 Ω.(4)由电路图可知,电流表相对于电源外接,电压表分流导致系统误差.答案:(1)(2)定值电阻在电路中消耗的功率会超过18W ,R 2的功率满足实验要求 (3)50 Ω (4)电压表分流13.(2014·山东)实验室购买了一根标称长度为100 m 的铜导线,某同学想通过实验测其实际长度,该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm 2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R x ,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R 1:最大阻值5 Ω; 滑动变阻器R 2:最大阻值20 Ω; 定值电阻:R 0=3 Ω;电源:电动势6 V ,内阻可不计; 开关、导线若干.(1)实验中,滑动变阻器应选_________(填“R 1 ”或“R 2 ”),闭合开关S 前应将滑片移至_________端(填“a ”或“b ”).(2)在实物图图丙中,已准确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A 时,电压表示数如图乙所示,读数为_________V. (4)导线实际长度为_________m(保留2位有效数字).解析:(1)根据限流解法的要求,滑动变阻器的阻值大于被测电阻,需要选择R 2,闭合开关前使滑动变阻器阻值最大,即滑片在a 端.(2)根据电路图连接实物图,应先串后并,先连控制电路后连测量电路,如下列图:(3)电压表量程3 V ,最小分度为0.1 V ,估读一位,读数为2.30 V.(4)根据欧姆定律得,R 0+R x =U I =4.6 Ω,根据电阻定律得,R x =ρl S,联立解得,L =94 m. 答案:(1)R 2 a (2)(3)2.30 (4)94三、计算题(本大题共4小题,共44分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的题要注明单位)14.一台电风扇,内电阻是20 Ω,接上220 V 的电压后,消耗的功率是66 W ,求: (1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流大小;(2)电风扇工作时,转化为机械能和内能的功率以及电动机的效率;(3)若接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,此时通过电动机的电流多大?电动机消耗的电功率和发热功率各是多大?解析:(1)正常工作时通过电动机的电流大小I =P U =66220A =0.3 A . (2)转化为内能的功率P 热=I 2r =0.32×20 W=1.8 W.转化为机械能的功率P 机=P -P 热=(66-1.8) W =64.2 W.电动机的效率η=P 机P ×100%=64.266×100%≈97.3%.(3)当电风扇不转动时,电能全部转化为内能,电动机相当于纯电阻用电器.I ′=U r =22020A =11 A , 电动机消耗的功率P ′等于其发热功率P 热′,所以P ′=P 热′=U 2/r =(2202/20) W =2 420 W.此时电动机可能会被烧毁. 答案:见解析15.如下列图电路中,甲、乙两个毫安表的内阻均为6 Ω,R 3=R 4=12 Ω,S 断开时,AB 之间电阻为3 Ω,S 闭合时,甲、乙两个毫安表的示数之比为1∶2,求R 1、R 2的阻值各为多少?解析:S 断开时,A 、B 间的电阻为3 Ω,则:R 1R AR 1+R A+R 2=3 Ω S 闭合时,设流过甲表的电流为I ,则流过乙表的电流为2I ,则:I (R A +R 4)=2IR A +⎝⎛⎭⎪⎫2I +2IR A R 1R 2 由此可解得:R 1=3 Ω,R 2=1 Ω. 答案:R 1=3 Ω R 2=1 Ω16.如下列图,直流电动机和电炉并联后接在直流电路中,电源的内阻r =1 Ω,电炉的电阻R 1=19 Ω,电动机绕线的电阻R 2=2 Ω,当开关S 断开时,电源内电阻消耗的热功率P =25 W ;当S 闭合时,干路中的电流I =12.6 A ,求:(1)电源的电动势E ;(2)S 闭合后电动机的机械功率. 解析:(1)S 断开时,由P =I 20r ,得:I 0=Pr =251A =5 A 由闭合电路欧姆定律得:E =I 0(R 1+r )=5×(19+1) V =100 V(2)S 闭合后,内电压U 1=Ir =12.6×1 V=12.6 V故电路的路端电压:U 2=E -U 1=(100-12.6)V =87.4 V通过电炉的电流:I 1=U 2R 1=87.419A =4.6 A通过电动机的电流:I 2=I -I 1=(12.6-4.6)A =8.0 A电动机消耗的热功率:P 1=I 22R 2=8.02×2 W=128 W输送给电动机的电动率:P 2=U 2I 2=87.4×8 W=699.2 W故电动机输出的机械功率:P 3=P 2-P 1=(699.2-128)W =571.2 W答案:(1)100 V (2)571.2 W17.如下列图,电路中电源电动势为E ,内阻不计.水平放置的平行金属板A 、B 间的距离为d ,板长为L .在A 板的左端且非常靠近极板A 的位置,有一质量为m 、电荷量为-q 的小液滴以初速度v 0水平向右射入两板间.(重力加速度用g 表示)则:(1)若使液滴能沿v 0方向射出电场,电动势E 1应为多大?(2)若使液滴能从B 板右端边缘射出电场,电动势E 2应为多大? 解析:(1)I =ER +R =E 12R ,∴U AB =IR =12E 1 因为平衡mg =qU BA d =q E 12d① 由①得E 1=2mgd q.② (2)因为液滴从B 板边缘飞出,利用平抛规律有: L =v 0t ③d =12at 2④qU BA ′d-mg =ma ⑤ 又U BA ′=12E 2⑥ 联立③④⑤⑥式得E 2=2md q ⎝ ⎛⎭⎪⎫2dv 20L 2+g . 答案:(1)2mgd q (2)2md q ⎝ ⎛⎭⎪⎫2dv 20L 2+g。
人教版选修3-1第二章 恒定电流填空练习试题(含答案)
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第二章恒定电流填空练习题1.由5个1 Ω电阻连成的如图所示的电路,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为________ Ω.2.一块数码相机中用的锂电池的电动势为3.6 V,容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA的电流释放可放电1 h,用500 mA的电流释放可放电2 h,以此类推).当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右,则每拍一张照片所消耗的电能约为________ J;当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右,则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为________ J.3.若原小量程电流表的满偏电流为I g=100 μA ,内阻R g=300 Ω ,若将它改装成量程为5 V 的电压表,需________联________ Ω 的电阻.4.多用电表在使用前必须进行调零,在测量电流与电压前必须进行________,测量电阻前,也必须进行________.如图所示是将电流表改装成欧姆表的结构示意图,其中电源电动势为1.5 V,改装后,原来表盘3 mA刻度线处的刻度值定为“0”位置,则1 mA刻度处应改标为________ Ω,0刻度处应改标为________.5.A、B为“220 V,100 W”的两盏相同的灯泡,C、D为“220 V,40 W”的相同灯泡,A、B灯的电阻为__________ Ω;C、D电阻为________ Ω.现将四盏灯泡接成如图所示电路,并将两端接入电路,各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD,则实际功率的大小顺序是________.6.有一只满偏电流I g=5 mA,内阻R g=400 Ω的电流表G.若把它改装成量程为10 V的电压表,应________联一个________ Ω的分压电阻.该电压表的内阻为________ Ω;若把它改装成量程为3 A 的电流表,应________联一个________ Ω的分流电阻,该电流表的内阻为________ Ω.7.如图所示,R1=4 Ω,R2=9 Ω,R3=18 Ω.通电后经R1、R2和R3的电流之比I1∶I2∶I3=________,R1、R2和R3两端的电压之比U1∶U2∶U3=________.8.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示.该工件的直径为______cm,高度为__________mm.9.实验室有下列器材:A.电流表(0~100 μA,1.5 kΩ);B.电流表(0~1 mA,1 kΩ);C.变阻器(0~300 Ω);D.变阻器(0~800 Ω);E.干电池(1.5 V,r=0);现要改装一只欧姆表,从上述备用器材中,电流表应选用__________________,变阻器应选用____________,电源应选用__________(填序号).改装好的欧姆表中心刻度的阻值为________________.10.金属导体通电时,导体中自由电子定向移动的方向与电流方向(选填“相同”或“相反”).一段金属电阻丝的电阻为R,当在它的两端加上电压时,则在通电时间t内通过金属电阻丝横截面的电子个数为n=.(已知一个电子的电荷量为e)11.如图所示,游标卡尺读数为________mm,螺旋测微器读数为________mm.12.某同学探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性.该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图所示的I-U图象.由图可知,当电压小于2.00 V时,太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”);当电压为2.80 V时,太阳能电池的电阻约为________ Ω.13.某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值,当选择欧姆挡“×1”挡测量时,指针指示位置如图所示,则其电阻值是________.如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是________.改变挡位调整倍率后,要特别注意重新________.14.用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量:(1)旋动部件________,使指针对准电表的“0”刻线.(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件________.使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”).(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,再完成读数测量.A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准15.居民小区里的楼道灯,采用门电路控制,白天的时候,即使拍手发出声音,楼道灯也不亮;但是到了晚上,拍手发出声音后,灯就亮了,并采用延时电路,使之亮一段时间后就熄灭.电路中用声控开关,即听到声音后,开关闭合,则应该使用________门电路控制电灯.16.用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值,根据如下图所示的表盘,被测电阻阻值为__________ Ω.若将该表选择旋钮置于10 mA挡测电流,表盘仍如下图所示,则被测电流为______ mA.17.如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图.电流表满偏电流为0.5 mA、内阻为10 Ω;电池电动势为1.5 V、内阻为1 Ω,变阻器R0阻值为0~5 000 Ω.(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V刻度的,当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 Ω时仍可调零.调零后R0阻值将变________(填“大”或“小”),若测得某电阻阻值为300 Ω,则这个电阻的真实值是________ Ω.(2)若该欧姆表换了一个电动势为1.5 V、内阻为10 Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果________(填“偏大”“偏小”或“准确”).18.如图所示是一个电流、电压两用表的电路,电流表G的量程是0~100 μA,内阻是1 000 Ω,电阻R1=0.1 Ω,R2=99 000 Ω.当双刀双掷开关接到A、B上时,电流表改装成________表,其量程是________;当双刀双掷开关接到C、D上时,电流表改装成______表,其量程是______.19.如图所示为两个电阻的U-I图线,两电阻阻值之比R1∶R2=________,给它们两端加相同的电压,则通过的电流之比I1∶I2=________.20.某同学为了练习各种仪表的读数规则,他做了如下几种图示的练习:其中如图甲所示为游标卡尺的读数,其值为____cm;如图乙所示为螺旋测微器的读数,其值为____mm;如图丙所示为电流表的读数,使用量程为0~0.6 A时的读数为______A.答案解析1.【答案】0.5【解析】设A点接电源正极,B点接电源负极,将图示电路中的节点找出,凡是用导线相连的节点可认为是同一节点,然后按电流从A端流入,从B端流出的原则来分析,电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了.由于节点A、D间是用导线相连,这两点是等势点(均标1),节点C、F间是用导线相连,这两点是等势点(均标2),节点E、B间是用导线相连,这两点是等势点(均标3),则A点电势最高,C(F)次之,B点电势最低,根据电流由高电势流向低电势,易得出各电阻的电流方向.由于电阻R1、R2均有一端接点1,另一端接点2;电阻R4、R5均有一端接点2,另一端接点3;电阻R3一端接点1,另一端接点3,易得其等效电路如图所示.或者用题图中所标电流方向,也可得其等效电路如图所示,相比第一种方法更简单.故A、B间的等效电阻为0.5 Ω.2.【答案】32.454【解析】电源输出的总电能E=UQ=UIt=3.6×1×3 600 J=12 960 J.关闭液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能E1==32.4 J.打开液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能E2==86.4 J.每拍一张照片液晶屏消耗的电能E3=E2-E1=86.4 J-32.4 J=54 J.3.【答案】串 4 9700【解析】电流表改装成电压表需要串联一个大电阻,根据欧姆定律得U=IR,电流表的满偏电压为0.03 V,所以分压电阻分得电压为4.97 V,再根据欧姆定律分压得电阻的阻值为49 700 Ω.4.【答案】机械调零欧姆调零 1 000∞【解析】5.【答案】484 1 210PD>PA>PB>PC【解析】根据R=得:RA=RB=Ω=484 Ω,RC=RD=Ω=1 210 Ω;由电路图可知,B、C 并联,所以电压相等,根据P=可知:PB>PC,A、D串联,电流相等,根据P=I2R可知,PD>PA;A、D的电流大于B、C的电流,根据P=I2R可知:PA>PB,PD>PC;所以PD>PA>PB>PC.6.【答案】串 1 600 2 000并0.6680.667【解析】改装成电压表时应串联一个分压电阻.由欧姆定律得U=I g(R g+R1),分压电阻R1=-R g =Ω-400 Ω=1 600 Ω,该电压表内阻R V=R g+R1=2 000 Ω改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得I g R g=(I-I g)R2.分流电阻R2=R g=Ω≈0.668 Ω.该电流表内阻R A=≈0.667 Ω.7.【答案】3∶2∶12∶3∶3【解析】8.【答案】1.220 6.861【解析】游标卡尺读数为d=12 mm+4×0.05 mm=12.20 mm=1.220 cm;螺旋测微器的读数为:h=6.5 mm+36.1×0.01 mm=6.861 mm.9.【答案】B D E 1.5 kΩ【解析】若选用A电流表,需要变阻器的最小阻值为R=-1.5 kΩ=13.5 kΩ,C,D两个变阻器都不能用,故不能选A电流表.若选用B电流表,需要变阻器的最小阻值为R=-1 kΩ=0.5 kΩ=500 Ω,D变阻器可以满足,故电流表选B,变阻器选D.由于只有一个电源,故电源选E.欧姆表中心刻度的阻值为R中=R内===1.5 kΩ.10.【答案】相反【解析】解:导体中的自由电子带负电,故导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反;由欧姆定律可知:I=;由I=可知:q=It=;则电子数n==;11.【答案】49.15 0.900【解析】游标卡尺读数为,螺旋测微器的读数为12.【答案】很大 1.0×103【解析】由题图可知,当电压小于2.00 V时,通过太阳能电池的电流很小,由欧姆定律可知:此时太阳能电池的电阻很大.当电压为2.80 V时,通过太阳能电池的电流约为2.8 mA,由欧姆定律可知:此时太阳能电池的电阻约为R==1.0×103Ω.13.【答案】12 Ω“×10”挡欧姆调零【解析】用欧姆表测量电阻读数时,因刻度盘上的刻度不均匀,一定要仔细观察指针附近的刻度特点,由图知在刻度10和刻度15之间有5个刻度,说明每一个刻度表示1 Ω,读得电阻为12 Ω,因选择欧姆挡“×1”,故待测电阻为12 Ω.从表盘上可以得到中值电阻为15 Ω,而200 Ω的电阻是中值电阻的十几倍,应选欧姆挡“×10”挡测量.改变挡位后,要重新将欧姆表两个表笔短接,进行欧姆调零.14.【答案】(1)S(3)T0刻线(4)ADC【解析】用多用电表测量电阻时,在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上,若指针不在零刻度线上,用螺丝刀小心旋动指针定位螺丝S,使指针对准电表的“0刻线”.然后旋动选择开关K,选择量程,再将两表笔短接,调整欧姆调零旋钮T,使指针对准满偏刻度(即电阻的“0刻线”),接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,测量被测电阻的阻值.若在测量过程中,发现指针偏转角度过小,表明被测的电阻阻值很大,这时要换用更高倍率的挡位,例如,本题就要从“×100”挡位更换到“×1 k”挡位,换挡要重新进行欧姆调零.15.【答案】“与”【解析】由题意知,灯亮需要两个条件:①光线要弱(即晚上),②声音(如拍手),二者缺一不可,所以应使用“与”门电路.16.【答案】220 4.0【解析】17.【答案】(1)小290(2)准确【解析】(1)由闭合电路欧姆定律I g=得,R0=-R g-r,因为式中E变小,r变大,故R0将减小.因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E=1.5 V刻度的,所以测得某电阻阻值为300 Ω时,电流表中的电流I=,其中RΩ=,当电池电动势下降到E′=1.45 V时,此时欧姆表的内阻RΩ′=.由闭合电路欧姆定律得I=,解得真实值R′=290 Ω.(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5 V、内阻为10 Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果准确.因为电源的内阻的变化,可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消.18.【答案】量程较大的电流0~1 A电压0~10 V【解析】因双刀双掷开关的手柄是绝缘的,所以当开关接到A、B上时,电路转换成图甲所示的电路,此时电阻R1与电流表G并联,R1起分流作用,原电流表改装成较大量程的电流表.根据并联电路的特点有(I-I g)R1=I g R g.电流表的最大测量值为I==A≈1 A.当开关接到C、D上时,电路变成图乙所示的电路,此时电阻R2与电流表G串联,R2起分压作用,原电流表改装成电压表,根据串联电路的特点,电压表的最大测量值为U=I g(R g+R2)=0.0001×(1 000+99 000) V=10 V.19.【答案】4∶11∶4【解析】从图象中取一个特殊点,代入欧姆定律公式便可求出电阻的阻值,在同样电压条件下,电流之比与阻值之比成反比.20.【答案】6.17510.295(10.293~10.297)0.480【解析】游标卡尺的读数为6.1 cm+0.05 mm×15=6.175 cm;螺旋测微器的读数为10 mm+0.01 mm×29.5=10.295 mm;电流表使用量程为0~0.6 A时的读数为0.480 A.。
高二物理选修3-1第二章恒定电流
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第二章、恒定电流知识点一、导体中的电场和电流1. 导线中的电场⑴形成因素:是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
⑵方向:导线与电源连通后,导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。
⑶性质:导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。
恒定电场:导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管导线中的电荷在运动,但有的流走,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也不会随时间变化。
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。
2. 电流⑴导体形成电流的条件:①要有自由电荷②导体两端形成电压。
⑵电流定义:通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。
公式:⑶电流是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反)。
单位:A, 1A=103 mA=106μA恒定电流:大小方向不随时间的变化而变化的电流.我们生活中能使电器正常的电流就是恒定电流;⑷电流微观表达式:I=nqvs,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷电荷量,s是导体的横截面积,v是自由电荷的定向移动速率。
(适用于金属导体)说明:导体中三种速率(定向移动速率非常小约10-5m/s,无规律的热运动速率较大约105 m/s,电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮)例1.某电解池中,若在 2 s内各有×1019个二价正离子和×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( ).A.O B. A C. A D. A解析:电荷的定向移动形成电流,但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时,通过某截面的电量应是两者绝对值的和。
故由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,则在 2 s 内通过截面的总电量应为:q=×10-19×2××1019C+×10-19×1××1019C=。
第二章----高中物理选修--恒定电流知识详解及配套习题(知识点分类)
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第二章----高中物理选修--恒定电流知识详解及配套习题(知识点分类)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第二章 电路第一节 探究决定导线电阻的因素必记知识1、电阻:是反映导体对电流的 的物理量。
导体的电阻是导体本身的一种 ,它是由导体本身决定的。
导体的电阻跟它的 有关;跟它的 有关;跟它的 有关。
2、电阻的单位: ,简称 ,符号: 。
3、电阻率ρ是跟导体的材料有关,是一个反映材料 的物理量。
4、各种材料的电阻率ρ都随温度的变化而 。
金属的电阻率随温度的升高而 ,而半导体的电阻率随温度的升高而 ,有些金属合金的电阻率受温度的影响很小,常用来制作 。
5、欧姆定律:导体中的电流I 跟导体两端电压成 ,跟它的电阻成 。
表达式为RUI =。
6、电阻定律:均匀导体的电阻R 跟它的长度l 成 ,跟它的横截面积S 成 。
导体电阻还与 有关。
知识点1:欧姆定律 (1) 表达式:RUI =。
(2) 适用条件:金属导电和电解液导体。
注意:①欧姆定律公式中的I 、U 、R 必须对应同一导体或纯电阻电路(不含电源、电动机、电解槽等电器的电路)。
②欧姆定律不适用于气体导电。
拓展:欧姆定律中的I 、U 、R 三个物理量有严格的对应关系,它揭示了电压、电阻对导体中电流的制约关系,也为我们控制导体中的电流提供了理论依据。
RU I =和IUR =从数学角度看两公式相同,但两式反映的物理实质不同,RUI =提供了控制导体电流的方法,IUR =提供了测量电阻的方法,即使电流随外电压变化时,但导体两端的电压与导体中的电流的比值保持不变,为一常数,该常数反映了导体对电流的阻碍作用。
知识点2:电阻定律 (1) 公式S lR ρ=,l 是导体的长度,S 是导体的横截面积,ρ是构成导体的材料的电阻率。
(2) 适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。
2020高考选修3-1第二恒定电流
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选修3-1第二章恒定电流(2020全国卷1)17.图(a)所示的电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C 两端的电压U C。
如果U C随时间t的变化如图(b)所示,则下列描述电阻R两端电压U R随时间t变化的图像中,正确的是( A )(2020全国卷1)22.(6分)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。
该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P 两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。
测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
答案:(1)O、P (2)I 50.5 (3)50.0(2020全国卷2)19.特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。
我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。
假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为∆P,到达B处时电压下降了∆U。
在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1 100 kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为∆P′,到达B处时电压下降了∆U′。
不考虑其他因素的影响,则(AD )A.∆P′=14∆P B.∆P′=12∆P C.∆U′=14∆U B.∆U′=12∆U(2020全国卷2)23.(10分)某同学要研究一小灯泡L(3.6 V,0.30 A)的伏安特性。
所用器材有:电流表A1(量程200 mA,内阻R g1=10.0 Ω),电流表A2(量程500 mA,内阻R g2=1.0 Ω)、定值电阻R0(阻值R0=10.0 Ω)、滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)、电源E(电动势4.5 V,内阻很小)、开关S和若干导线。
《恒定电流》知识点与典型例题解析
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《恒定电流》知识点与典型例题解析《恒定电流》知识点与例题解析知识点总结一、基本概念及基本规律1.电流 电流的定义式:t q I =,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=nq v S (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 ),此公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。
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,公式:sl R ρ=。
(1)ρ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 。
(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
(3)材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。
)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。
②半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高)。
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 。
我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。
现在科学家们正努力做到室温超导。
3.部分电路欧姆定律 RU I =(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电) 电阻的伏安特性曲线:注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。
还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
4.电动势与电势差电动势:E=W/q ,单位:V电势差:U=W/q ,单位:V在电源外部的电路中,是静电力对自由电荷做正功,电流由电源的正极流向负极,沿电流方向电势降低;而在电源内部是电荷受的非静电力克服静电力做功,电流由负极流向正极,沿电流电势升高。
2020—2021(四川)人教物理选修3—1第2章 恒定电流习题附答案
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2020—2021(四川)人教物理选修3—1第2章恒定电流习题附答案人教选修3—1第二章恒定电流一、选择题1、某电解池中,若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )A.0 B.0.8 AC.1.6 A D.3.2 A2、在10 s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2C,向左迁移的负离子所带电荷量为3 C,那么电解槽中电流强度大小为( ) A.0.1 A B.0.2 AC.0.3 A D.0.5 A3、电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此( ) A.电动势是一种非静电力B.电动势越大,表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压4、(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是( )A.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=U1 I2C.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1 I2-I1D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积5、一电流表由电流计G和电阻R并联而成,如图所示,在校准时发现此电流表的读数总比准确值稍小些,采用下列措施可使读数变准确的是( )A .在R 上串联一比R 小得多的电阻B .在R 上串联一比R 大得多的电阻C .在R 上并联一比R 小得多的电阻D .在R 上并联一比R 大得多的电阻 6、两盏额定功率相同的灯泡A 和B ,其额定电压U A >U B ,则下列说法正确的是( )A .两灯正常发光时,灯泡的电流强度I A >IB B .两灯电阻R A <R BC .将两灯串联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A <P BD .将两灯并联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A ′<P B ′ 7、一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉成3L 长的均匀细丝后,再切成等长的三段,则其中每一段电阻丝的阻值为( ) A .3R B .R C .R 3 D .R 9*8、铜的摩尔质量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子有n 个自由电子,每个电子的电荷量为e ,今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I 时,电子平均定向移动速率为( ) A .光速c B .I neS C .IρneSmD .mI neSρ*9、以下说法中正确的是( )A .在外电路中和电源内部,正电荷都受静电力作用,所以能不断地定向移动形成电流B .静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少C .在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D .静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加 *10、关于电流和电阻,下列说法中正确的是( ) A .电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B .金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加速,所以电流增大C .由R =UI可知,I 一定时,导体的电阻R 与U 成正比,U 一定时,导体的电阻R 与I 成反比 D .对给定的导体,比值UI 是个定值,反映了导体本身的性质 11、有两个相同的电阻R ,串联起来接在电动势为E 的电源上,电路中的电流为I ;将它们并联起来接在同一电源上,此时流过电源的电流为4I3,则电源的内阻为( )A .RB .R 2C .4RD .R 812、欧姆表电路及刻度盘如图所示,现因表头损坏,换用一个新表头。
程稼夫电磁学第二版第二章习题解析
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程稼夫电磁学篇第二章《恒定电流》因此两球间介质间的电阻:.法二:设总电流为,两球心间距,一球直径对另一球球心的张角利用电流的叠加原理,用张角为的这部分电流计算电势差:后同法一2-2变阻器在A位置时,焦耳热:,其中.变阻器在中间时,焦耳热:.代入题中数据,可得.2-32-4(1)即,在图中作出该直线,交伏安特性曲线于.电阻R热平衡:,解得.(2),即在图中作出该直线,交伏安特性曲线于.即.2-5(1)消耗的功率,不变,而随减小而增大,因而时,最大,消耗的功率最大.(2)电路中电流,消耗的功率根据均值不等式得,时,消耗的功率最大.2-6(1)电压按电阻分配.合上开关前,上电压为两端电压.(2)电源功率之比就等于干路电流之比,即总电阻之反比,设总电阻分别为,则.2-7未烧断前总电阻,烧断后,故干路电流之比为炉丝上电流由干路均分,所以故,几乎相等.2-8题意应是恰好不能烧开,即100℃时达到热平衡,断电后只下降1℃,可以认为散热功率是不变的:,其中水的比热容为2-9(1)周期,A位置时热平衡:,其中加热时间B位置时热平衡:,其中加热时间两式相除,解得(2)连续加热时热平衡:,解得.2-10注意电阻温度系数的基准是0℃,得.负载时,负载时,联立解得:.2-11题设是默认加热间断时间相等的,设为.电压最小时,,解得.2-12保险丝要保证熔断电流是一定的.在一定的融化温度下,辐射功率P与辐射体表面积S成正比.电流一定时,电功率Q与R成正比.解得,与无关.2-13绝缘层损坏使得相邻的两圈电阻丝接触,相当于损坏处产生的接触电阻与一圈漆包线并联之后,再与剩余九圈漆包线串联.一圈电阻为设绝缘层损坏处产生电阻为,则解得.2-14(1)作直线交A于,交B于故.(2).即110V为A、B串联时的工作电压的等差中项作伏安特性曲线关于直线的对称图像,分别交另一曲线于和.得.2-15(1)电容器极板带电量,极板间电流保持为电势差为0时,极板不带电,所以.(2)最大动能的电子到达上极板时动能全部转化为电势能所以,得.2-16(1)设流过的电流为,上流过的电流为.所以,故.此时.(2),取最小值(此时)代入得.2-17设流过灯泡电流为,.设图中三个定值电阻从左至右分别为K闭合时,R3与R并联,流过R2的电流于是可列出:K断开时,R与R1串联,该支路总电压该支路与R2并联,为R2两端电压,又R2,R3串联,R3两端电压为可以列出:两式联立,代入数据可解得:.2-18(1)由基尔霍夫方程知:.(2)沿n个电源这一路计算:.2-20设通过电源1的逆时针电流为,通过电源2顺时针电流为于是在电源1与R1构成的回路可列出:在电源2与R1R2构成的回路中,可列出:代入数据可解得,通过R1的电流为1A,通过R2的电流为0.5A.设从1向O流的电流为,从2向O流的电流为,则从O向3流的电流为则可由三点的电势得到:代入数据,联立可解得:.2-23设R1上电流为,R2上电流为由并联得又由节点电流方程知:,联立解得:.又因为,所以可得即CD上电流大小为1.0A,方向由C流向D.2-24将R替换为导线,用叠加原理计算短路电流等效内阻,等效电源.将R替换为导线,用叠加原理计算短路电流.等效内阻,等效电源.2-25设有x组电池组串联,每组内有y个电池并联.法一:电源最大输出功率,电池个数.要使电源达到最大输出功率,则必有内阻与负载相等:解得法二:回路内满足:令,电源最少,要使最小代入得是关于x的一元二次方程,该方程要有实数解:将n带回原方程即可解得答案同法一答:至少需要120个电池.此时有20组电池组串联,每组内有6个电池并联.2-26首先,B与B’为同一节点,思考时可视为一点,由(2)可知电路对称,此时容易联想到的是Y-△变换的Y型电路(b),设出电阻即可求解,然后用Y-△变换得到△型电路(a).2-27上式联立解得.2-28(i)由知122’1’回路为电路干路而无支路,该干路总电阻;1 2与1’2’间若有电阻,则应被导线短路.(ii)由知1 2与1’2’间确有电阻,设为;由于要求电路最简,不妨设12间仅有一个电阻;故此情况中两电阻并联:代入数据得:,带回各条件检查,满足.故电路图如下:,所以.2-29由分析知,安培表读数由两部分组成.第一部分,R2回路;第二部分,流过R1电流,于是流过R3R3(电流表)的电流:.所以安培表示数.2-30题意即5两端接电源.电压表示数是由其上电流决定的,所以可以把电压表全看成电阻,求其上电流比例.由分析,电路可简化为如下图:2-31(1)(2)设流经V1的电流为,流经V2的电流为,则流经V3从左到右的电流为则有2-32设电压表电阻为,电流表电阻为由并联两表电压相等可知由节点方程可知流经并联两表中电压表的电流欧姆定律:得.2-33由每个量程达到满偏时通过电流计的电流相同得:解得:.如用A修复,则在用1mA量程测量1mA电流时流过A的电流为0.195mA<0.2mA.若再串联一个电阻,则分到的电流更少.若并联,则由两个电阻并联变成三个电阻并联,A 在总电流中分到的电流依然会更少.综上:排除A 而B在此时分到的电流为0.57mA>0.5 mA故可以考虑并联一个17 欧的电阻或者串联一个40 欧的电阻。
人教版物理选修31第二章恒定电流知识点总结课件
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线电阻不计).图中虚线OC与AB相垂直,且OC=h,
电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上.
整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方
向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加
速或减速前进时,金属线将偏离竖直方向θ,
从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.
(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度a与θ角的
原理:并联一个电阻(分流)
I Ig Rg
IR
R
U
I
A U
由并联电路的特点: Ig Rg I Ig R
2.5 焦耳定律 Q=I2Rt
电功和电热: 1)纯电阻电路中:
W=UIt=I2Rt=Q P电=UI= P热=Q/t=I2R 2)非纯电阻电路中: W=UIt 大于I2Rt=Q; P电=UI 大于P热=Q/t=I2R P电=P热+P其它
81×10Ω 指针指在刻度中央附近,误差较小。
用欧姆表测量电阻的使用步骤:
1.机械调零:测量前, 应先检查电表指针是否 静止在电流的零刻线处 (左端的“0”位置), 如不指零,应用螺丝刀 轻轻转动定位螺丝,使 指针指零。
1.机械调零:
2.选档:选择开关选择合适档位。
3.欧姆调零:红(+)黑(-) 表笔短接,电表指针指向电阻 为零处(右端的“0”位置), 如不指零 ,调节调零旋钮, 使指针指零。 4.测量、读数: 接入电阻, 读数=示数×倍率
Ig=
E r+Rg+ R1
R1=142Ω
例:如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满 偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱.
150Ω
Rg
1
R2
R2
高二物理恒定电流试题答案及解析
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高二物理恒定电流试题答案及解析1.关于电流强度的说法中正确的是:A.根据I=Q/t可知I与Q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位【答案】BD【解析】由电流定义式I=可知,电流I与t不会成正比,在电荷量q一定时,电流I与t成反比,故A错误;所谓恒定电流是指电流的大小和方向始终保持不变的电流,所以在任何相等的时间内通过导体横截面积的电量相等,则导体中的电流是恒定电流.故B正确.矢量的运算满足平行四边形定则,而电流的运算满足代数法则,故电流虽然有方向,但电流强度是标量.故C错误.电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位.故D正确。
【考点】本题考查电流强度。
2.对电流概念的正确理解是:A.通过导体的横截面的电量越多,电流越大B.单位时间内通过导体横截面的电量越大,电流越大C.电流有方向,它是一个矢量D.电流的方向就是电荷移动的方向【答案】 B【解析】试题分析: 电流的大小取决于电荷量与时间的比值,即单位时间内通过导体横截面的电量越大,电流越大;所以A错,B对;电流是一个标量,所以C错;电流与正电荷移动的方向相同,与负电荷移动的方向相反,所以D错。
【考点】电流.3.学了电流以后,有同学对电流知识提出了以下几种说法,你认为正确的是().A.电流的方向就是电荷移动的方向B.通过导线横截面的电荷量越多,电流越大C.在直流电源的外电路上,电流的方向是从电源正极流向负极D.电流是有方向的量,所以是矢量【答案】C【解析】电流的方向就是正电荷移动的方向,A中未说明,则A错;由知,通过导线横截面的电荷量越多,但时间不确定,则电流不一定大,B错;电流虽然是有方向的量,但却是标量。
C正确。
【考点】本题考查电流的大小及方向。
4.当定值电阻两端加上某一稳定电压,通过该电阻的电荷量为0.3C时,消耗的电能为0.9J。
备战高考物理选修31第二章恒定电流电源和电流(含解析)
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备战高考物理选修31第二章恒定电流电源和电流(含解析)2019备战高考物理选修3-1-第二章恒定电流-电源和电流(含解析)一、单选题1.通过一个电阻的电流是5 A,经过4 min,通过该电阻的一个截面的电荷量是()A. 20CB. 50CC. 1 200CD. 2 000 C2.关于电流强度的说法中正确的是()A. 根据I=Q/t可知I与Q成正比B. 如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C. 电流有方向,电流是矢量D. 根据I= ,电阻越大,电流越小3.如图所示,电解池接入电路后,在t秒内有n导出单位5.对电流概念的正确理解是()A. 通过导体的横截面的电量越多,电流越大 B. 单位时间内通过导体横截面的电量越大,电流越大C. 电流有方向,它是一个矢量D. 电流的方向就是电荷移动的方向6.如图所示的电解槽中,如果在4s内各有4C的正、负电荷通过面积为0.08m2的横截面AB,那么()A. 正离子向左移动,负离子向右移动B. 由于正负离子移动方向相反,所以电解槽中无电流C. 4s内通过横截面AB的电荷量为4CD. 电解槽中的电流为2A7.关于电流强度,下列说法中正确的是()A. 导体中的电流强度越大,表示通过其横截面的电荷量越多B. 在相同时间内,通过导体横截面的电荷量越多,导体中电流强度就越小C. 通电时间越短,电流强度越大D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中电流强度越大8.某电解池,如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面,那么通过这个截面的电流是()A. 0B. 0.8AC. 1.6AD. 3.2A9.有一条横截面积为S的铜导线,通过的电流为I。
已知铜的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为N,电子的电量为e。
若认为导A线中每个铜原子贡献一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为()A.B.C.D.10.下列叙述正确的是()A. 导体中电荷运动形成电流B. 电流是矢量C. 导体中有电流通过时,导体内部场强不为零D. 只有自由电子的定向移动才能形成电流11.某电解池,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是()A. 0B. 0.8AC.1.6AD.3.2 A12.铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为()A. 光速cB.C.D.13.下列说法中正确的是()A. 电流的方向就是电荷移动的方向 B. 在直流电源的外电路上,电流的方向是从电源正极流向负极C. 电流都是由电子的移动形成的 D. 电流是有方向的量,所以是矢量14.在一示波管中,3s内有3×1012个电子通过某一横截面的电子枪,则示波管中电流大小为()A. 1.6×10﹣7AB. 3×10﹣13AC. 9.6×10﹣6AD. 无法确定15.关于电流,下列说法中正确的是()A. 因为电流有方向,所以电流是矢量.B. 电子运动的速率越大,电流越大C. 通过导线截面的电荷量越多,电流越大 D. 单位时间内通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流越大二、多选题16.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积中有n个自由电子,电子的电量为q,此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过导体横截面的自由电子数可表示为()A. nvStB. nvtC.D.17.有一横截面积为S的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子电量为e,此时电子定向移动的速度为v,则在时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为A.B.C.D.18.判断下列所示的电流-时间图象,不属于恒定电流的是()A. B.C.D.19.如图所示,电解池内有一价的电解液,ts内通过溶液内截面S的正离子数是,负离子数是,设元电荷为e,则以下解释中正确的是A. 正离子定向移动形成的电流方向是从,负离子定向移动形成的电流方向是B. 溶液内正、负离子向相反方向移动,电流方向相同C. 溶液内电流方向从A到B,电流D. 溶液中电流方向从A到B,电流20.如图所示,半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动,将产生等效电流,则A. 若不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍 B. 若电荷量Q不变而使变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍C. 若使、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,电流将变大 D. 若使、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,电流将变小21.如图所示,电解池内有一价的电解液,ts内通过溶液内截面S的正离子数是n,负离子1数是n,设元电荷为e,则以下解释中正确2的是()A. 正离子定向移动形成的电流方向是从A→B,负离子定向移动形成的电流方向是B→AB. 溶液内正、负离子向相反方向移动,电流方向相同C. 溶液内电流方向从A到B,电流I=D. 溶液中电流方向从A到B,电流I=22.充电宝是当今流行的移动充电电源,人们可以随时随地的给手机充电。
高中物理 第二章 恒定电流 第5节 焦耳定律(含解析)
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第5节焦耳定律1.电功是指电流通过一段电路所做的功,实质是静电力在这段电路中所做的功,其表达式为W =UIt 。
2.电功率是指单位时间内电流所做的功,表达式为P =Wt。
3.焦耳定律的表达式为Q =I 2Rt ,此式适用于任何电路。
4.非纯电阻电路中,由于产热不可避免,所以非纯电阻电路的效率不可能达到100%。
一、电功和电功率 1.电功(1)定义:电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积。
(2)公式:W =IUt 。
(3)国际单位:焦,符号为J 。
(4)实质:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。
(5)意义:电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
即电功是电能转化为其他形式的能的量度。
2.电功率(1)定义:单位时间内电流所做的功。
(2)公式:P =W t=IU 。
(3)单位:瓦,符号:W 。
(4)意义:表示电流做功的快慢。
二、焦耳定律1.内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比。
2.表达式:Q =I 2Rt 。
3.热功率(1)定义:单位时间内的发热量。
(2)公式:P 热=Q t=I 2R ,单位:瓦特(W)。
(3)意义:表示电流发热快慢的物理量。
1.自主思考——判一判(1)电功与电能的单位相同,电功就是电能。
(×) (2)电功率越大,电功越大。
(×) (3)1千瓦时=3.6×106J 。
(√)(4)非纯电阻电路中,电热的表达式是Q =I 2Rt 。
(√) (5)电流流过笔记本电脑时,电功一定等于电热。
(×)(6)根据I =U R 可导出P =U 2R,该公式用于任何用电器。
(×)2.合作探究——议一议(1)用电器额定功率越大,接在电路中电流做的功越多,这样说法对吗?提示:不对。
电流做功一方面与实际功率有关,另一方面还与通电时间有关,只有实际功率与时间乘积大时,电流做功才多。
高中物理 第二章 恒定电流(一)电源、电动势和电流知识解析 新人教版选修3-1
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q W=ε第二章 恒定电流(一)电源、电动势和电流一、电源:1.定义:能把自由电子从正极搬到负极的装置(力的角度)2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.3.导线中的电场:导线内的电场,是由电源、导线 等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也稳定。
-----恒定电场二、电动势:1.电源的概念:电源是通过非静电力做功,把其他形式能转化为电能的装置(能量角度).在电源内部非静电力做功,其他形式的能转化为电能;在电源的外部电路,电场力做功,电能转化为其他形式的能.补:1、电源外部,正电荷将怎样移动?2、电源的内部电场方向如何?3、电源内部,正电荷将怎样移动?4、电源内部的正电荷受到电场力方向? 电场力做正功还是负功?5、什么力来克服电场力做功?做正功还是负功?6、电源内部的非静电力是由什么提供的?7、电源内部的能量是怎样转化的? 2.定义:非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值: 3.单位:伏(V )4.物理意义:电动势表征了电源把其它形式的能转换为电能的本领的物理量。
电动势在数值上等于电路中通过1C 的电量时电源所提供的电能。
5.电动势的方向:规定由负极经电源内部指向正极的方向(即电势升高的方向)为电动势的方向。
qW U =q W U =6.电动势的决定因素电源的电动势是由电源的本身性质决定的,在数值上等于电源没有接入电路时电源两极间的电压。
7.电动势与电压的区别(1)两个公式中W 分别表示什么力做功?中,W 表示电源内部非静电力做的功 中,W 表示电源外部电场力做的功 (2)能量是如何转化的?其它形式能转化为电势能E 反映电源的特性 电势能转化为其它形式能U 反映电场的特性8.电动势内阻:电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的内阻.例1:下列关于电源的说法中正确的是 ( )A .电源能够对外提供持续电势差B .电源能够把其它形式的能转化为电能C .电源通过电场力做功把其它形式的能转化为电能D .电源通过非静电力做功把其它形式的能转化为电能例2:下列关于电源电动势的说法中正确的是 ( )A .电源的电动势就等于电源两极间的电压B .电源的电动势等于电源开路时两极间的电压C .电源的电动势在数值上等于非静电力把1个电子在电源内从正极搬运到负极非静电力做的功D .电源的电动势在数值上等于非静电力把电量为1C 的电子在电源内从负极搬运到正极非静电力做的功例3:关于电动势,下列说法正确的是:A.在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能增加B.对于给定的电源,移动正电荷,非静电力做功越多,电动势就越大W E=q WE=qC.电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多例4:铅蓄电池的电动势为2V,这表示:A.电路中每通过1C的电量,电源把2J的化学能转变为电能B.蓄电池两极间的电压为2VC.蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)强例5:有一蓄电池,当移动1C电荷时非静电力做功是2J,该蓄电池的电动势是多少?给小灯泡供电,供电电流是0.2A,供电10min,非静电力做功是多少? E=2VW非=240J三、电流:1、电流的形成:导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动形成电流.2.电流的物理意义:表示电流的强弱程度3.电流的定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流4.电流的定义式:I= q / t5.电流的单位:安培(A)其他单位: mA、μA 1A=103mA=106μA6.电流的分类:(1)直流电:物理学中把方向不随时间改变的电流叫做直流电。
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优创卷·一轮复习单元测评卷第二章恒定电流B卷培优优选提升卷一.选择题:本大题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1-9题只有一项符合题目要求,第10-12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但选不全的得2分,有选错的得0分。
1.如图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则()A.V的读数变大,A的读数变小B.V的读数变大,A的读数变大C.V的读数变小,A的读数变小D.V的读数变小,A的读数变大【答案】B【解析】S断开,相当于电阻变大,则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小,故路端电压增大,V的读数变大;把R1归为内阻,内电压减小,故R3中的电压增大,由欧姆定律可知R3中的电流也增大,电流表示数增大,A.分析得V的读数变大,A的读数变大,故A错误;B.分析得V的读数变大,A的读数变大,故B正确;C.分析得V的读数变大,A的读数变大,故C错误;D.分析得V的读数变大,A的读数变大,故D错误;2.如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。
开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向,偏角为θ,电源的内阻不能忽略,则下列判断正确的是()A.小球带负电B.当滑动头从a向b滑动时,细线的偏角θ变小C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从下向上D.当滑动头停在b处时,电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率【答案】B【解析】A.根据题图电路可知A板电势高于B板电势,A、B间电场强度方向水平向右。
小球受力平衡,故受电场力也水平向右,即小球带正电,所以A项错误;B.当滑动头从a向b滑动时,电阻值减小,路端电压减小,故R1两端的电压减小,极板间电场强度随之减小,小球所受电场力减小,故细线的偏角变小,所以B项正确;C.当极板间电压减小时,极板所带电荷量将减小而放电,又由于A板原来带正电,故放电电流从上向下流过电流表,所以C项错误;D.由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定,所以无法判断电源的输出功率的变化规律,所以D项错误。
故选B。
,为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表,3.如图所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流0I RR接入电路的阻值,记录电流表、电压表的示数并依次填写在不考虑导线电阻对电路的影响。
改变变阻器L下表中。
由数据可以判定以下说法正确的是()序号 1 2 3 4 5 6 7 8()VU14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0()AI0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00A.实验过程中L R逐渐增大B.实验过程中恒流源输出功率逐渐减小C.恒流源提供的电流0I大小为2.00AD.电路中定值电阻R 的阻值为10Ω 【答案】B【解析】A.从表格中的数据可知UI的比值在减小,而电压表测量L R 两端电压,电流表测量L R 电流,即L UR I=,L R 逐渐减小,A 错误; B.L R 逐渐减小,根据串并联电路电阻规律可知电路总电阻减小,而电路总电流恒定,根据2P I R =可知恒流源输出功率逐渐减小,B 正确;C.第8次实验时电压表示数为零,即L R 连入电路的电阻为零,L R 所在支路为一根导线,电阻R 被短路,此时L R 所在支路的电流等于恒流源提供的电流,故大小为1.00A ,C 错误;D.第一次实验时电流表示数为0.3A ,所以第一次实验时通过电阻R 的电流为01 1.000.30.7A I I I =-=-=由于R 和L R 并联,所以第一次实验时R 两端的电压为14V U =故R 的电阻为1420Ω0.7U R I === 故D 错误。
故选B 。
4.在地面上插入一对电极M 和N ,将两个电极与直流电源相连,大地中形成恒定电流和恒定电场.恒定电场的基本性质与静电场相同,其电场线分布如图,P 、Q 是电场中的两点.下列说法正确的是( )A.P 点场强比Q 点场强大B.P 点电势比Q 点电势高C.P 点电子的电势能比Q 点电子的电势能大D.电子沿直线从N 到M 的过程中所受电场力恒定不变 【答案】B【解析】由于电极M 、N 与直流电源相连,因此M 、N 可等效为两个等量异种电荷,电场线的疏密表示了场强大小,故选项A 错误;沿着电场线方向电势逐点降低,且等势面与电场线相垂直,故选项B 正确;由于P 点电势比Q 点电势高,电子带负电,因此P 点电子的电势能比Q 点电子的电势能低,故选项C 错误;电子沿直线从N 到M 的过程中,由于电场强度先变小后变大,因此所受电场力也先变小后变大,故选项D 错误.5.如图所示是电阻R 的I -U 图象,图中α=45°,由此得出( )A.欧姆定律适用于该元件B.电阻R =0.5 ΩC.因I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,故R =1tan α=1.0 Ω D.在R 两端加上6.0 V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0 C 【答案】A【解析】A.根据数学知识可知,通过电阻的电流与两端电压成正比,欧姆定律适用,A 正确; B.根据电阻的定义式UR I =可知,I-U 图象斜率的倒数等于电阻R ,则得1025R =Ω=Ω,B 错误; C.由于I-U 图象中横纵坐标的标度不同,故不能直接根据图象的斜率求电阻,C 错误;D.由图知,当U =6V 时,I =3A ,则每秒通过电阻横截面的电荷量是31 3.0q It C C ==⨯=,D 错误. 6.电路如图所示,当a 、b 两端接入100 V 电压时,用理想电压表测得c 、d 两端电压为20 V ;当c 、d 两端接入100 V 电压时,用理想电压表测得a 、b 两端电压为50 V ,则R 1∶R 2∶R 3等于( )A.4∶2∶1B.2∶1∶1C.3∶2∶1D.5∶3∶2【答案】A【解析】当a 、b 两端接入100 V 电压时,用理想电压表测得c 、d 两端电压为20 V ,有:ab 2122UR R R +=U cd即:2121002R R R +=20整理得12R R =2;当c 、d 两端接入100 V 电压时,用理想电压表测得a 、b 两端电压为50 V ,有: 2cd 232R R U R +=U ab即:2321002R R R +=50整理得23R R =2,所以R 1∶R 2∶R 3=4∶2∶1,A 正确,BCD 错误。
故选A 。
7.如图(a),R 为电阻箱,A 为理想电流表,电源的电动势为E ,内阻为r 。
图(b)为电源的输出功率P 与A 示数I 的关系图像,其中功率P 0分别对应电流I 1、I 2。
则( )A.I 1+I 2>E rB.I 1+I 2<E rC.I 1+I 2=E rD.I 1=I 2=E r【答案】C【解析】电源的输出功率:P =EI −I 2r则:221122EI I r EI I r -=-整理得:12EI I r+=A. I 1+I 2>Er 。
与上述结论不符,故A 错误; B. I 1+I 2<Er 。
与上述结论不符,故B 错误;C. I 1+I 2=Er 。
与上述结论相符,故C 正确;D. I 1=I 2=Er。
与上述结论不符,故D 错误。
8.如图所示为两电源的U I -图象,则下列说法正确的是( )A.电源①的电动势和内阻均比电源②小B.当外接相同的电阻时,两电源的输出功率可能相等C.当外接同样的电阻时,两电源的效率可能相等D.不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大 【答案】D【解析】A 、根据闭合电路欧姆定律得,U =E ﹣Ir ,当I =0时,U =E ,即图线与纵轴交点表示断路状态,交点的纵坐标等于电源的电动势大小,图线的斜率大小等于电源的内阻,由图看出,电源①的电动势和内阻均比电源②大,故A 错误;BD 、过原点O 作出一条倾斜的直线(3),该直线与图线①、②的交点就表示一个相同的电阻与两电源连接时的工作状态,如图所示:由图看出,直线(3)与图线①交点的两坐标的乘积大于直线(3)与图线②交点的两坐标的乘积,说明不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大,故B 错误,D 正确;C、电源的效率ηUI REI R r==+,当外接同样的电阻,由于内阻r不等,电源的效率不可能相等,电源②的效率总大于电源①的效率,故C错误。
9.如图所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为R2,电源电动势为ε,内阻不计.闭合开关S 后,滑动变阻器滑片P从A端滑到B端过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系的完整图线如图所示,则下列选项中正确的是()A.R1=5Ω,R2=15ΩB.R2=15Ω,ε=3VC.R1的最大功率为1.8W,滑动变阻器消耗的功率一直变大D.R1的最小功率为0.2W,滑动变阻器消耗的功率先增大后减小【答案】D【解析】AB、由左图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图2可知:I1=0.6A,根据欧姆定律可得,电源的电压:U=I1R1=0.6A×R1,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由右图可知:I2=0.2A,U2=2V,滑动变阻器的最大阻值:R2==10Ω,串联电路中总电压等于各分电压之和,电源电动势为:ε=I2R1+U2=0.2A×R1+2V,0.6A×R1=0.2A×R1+2V,解得:R1=5Ω,电源电动势为ε=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V,故AB错误;C、根据可知,当电流最大时,功率最大,则有:,当电流最小时,功率最小,则有:,把R 1看成内阻,当R 2=R 1时,滑动变阻器消耗的功率最大,所以滑动变阻器滑片P 从A 端滑到B 端过程中,滑动变阻器消耗的功率先增大后减小,故C 错误,D 正确. 故选D10.电压表,电流表都是由小量程电流表改装而成的,如图甲、乙所示分别是电压表,电流表的改装图,以下说法正确的是( )A.若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,可以给并联电阻再并一个较大的电阻B.若改装后的电压表示数比标准表稍小一些,可以给串联电阻再串联一个较大的电阻C.小量程电流表内阻为g R ,给它并联一个电阻R ,改装后的电流表量程是原来的g R R R+倍D.为实现对改装电表的逐格校准,需要采用分压式电路 【答案】CD【解析】A.若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,说明流过表头的电流小,可以增大分流电阻使其分流少些,从而增大流过表头的电流使其准确,应该给并联电阻串联一个较小的电阻,A 错误;B.若改装后的电压表示数比标准表稍小一些。