高中物理 必修3 第11、12章 章末复习【学案(pdf版 学生版+教师版)+章末练习(word版 有解析)】

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名称 高中物理 必修3 第11、12章 章末复习【学案(pdf版 学生版+教师版)+章末练习(word版 有解析)】
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-05-25 11:04:36

文档简介

恒定电流
【场景导入】
+

0d00④- ⑥ ①d④00069
图片中我们可以看到简单串联电路电流的方向,思考电流为什么按照这样方向移动呢?今天我们
就来深入研究电路,电压,电流,电阻各个物理量间关系,电功,电功率的计算,电路的动态分
析等等。
2
【知识梳理1】




一、电流、电阻和电阻定律
1.电流:电荷的定向移动形成电流
(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电苞,外因是导体两端有电势差,
(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间的比值。(定义)=Q代
①I=Q什;假设导体单位体积内有个电子,电子定向移动的速率为v,假若导体单位长度有N个电
子,则I=Nesv.
②表示电流的强弱,是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中正→
负,内电路中负→正
第1页(共17页)》
0
③单位是:安、毫安、微安1A=103mA=105uA
④区分两种速率:电流传导速率(等于光速)和电荷定向移动速率(机械运动速率)。
2,电阻、电阻定律
(1)电阻:加在导体两端的电压与通过号体的电流强度的比值。R=:定义X比值定义):U图线
的斜率
导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.无关
(2)电阻定律:温度一定时导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比。R=R=p二
(决定)
(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响
二、电功、电功率
1.电功:电流做功的实质:电场力移动电荷做功,(只有力才能做功);电荷的电势能其它形式的
能。
电流做功的过程是电能其它形式的能的过程,
单位:J;kwh
电场力做的功W=qU=UIt=2Rt=U2/R(只适于纯电阻电路)
2,电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功
率,P=UI;单位:w;
3.焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时,在时间内的热量Q=2t
4.电功率与热功率之间的关系
纯电阻电路中,电功率等于热功率,非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率,
纯电阻电路:电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉子等
非纯电阻电路:电机、电风扇、电解槽等,其特点是电能只有一部分转化成内能
三、串联电路
①电路中各处电流相同.=1=2=3=…
②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U1+U2+U3.…
③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,即R=R1+R2+,+R
④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比(串联电阻具有分压作用一制电压表),即
U v=..U.-1
R元…R
⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即
第2页(共17页)0
恒定电流
【场景导入】

Bd60 0 00660⑥-0-6G9
图片中我们可以看到简单串联电路电流的方向,思考电流为什么按照这样方向移动呢?今天我们
就来深入研究电路,电压,电流,电阻各个物理量间关系,电功,电功率的计算,电路的动态分
析等等。
教法备注
试题来源】原创
【难度】
【知识点】
【场景】非题目
【授课时长】5分钟
【教学建议】
此为场景导入,引导学生思考这个场景下所提出的问题。
第一步:提问得知学生对于电路的基本了解;
第二步:强调这节课老师将讲解电路中电功和电功率的计算、会使用多用电表、掌握两个重
要的电学实验、掌握闭合电路欧姆定律并会测电源内阻和电动势。
答案

第1页(共35页)
解析

(知识梳理1】

小N


一、电流、电阻和电阻定律
1,电流:电荷的定向移动形成电流
(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差
(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。(定义)=Q代
①=Q什;假设导体单位体积内有个电子,电子定向移动的速率为v,假若导体单位长度有N个电
子,则I=Nesv.
②表示电流的强弱,是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中正→
负,内电路中负→正
③单位是:安、毫安、微安1A=103mA=10uA
④区分两种速率:电流传导速率(等于光速)和电荷定向移动速率(机械运动速率)。
2.电阻、电阻定律
(1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。R=
二(定义)比值定义);U-图线
的斜率
导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.无关,
L
(2)电阻定律:温度一定时导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比。R=R=p
(决定)
(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响·
二、电功、电功率
1,电功:电流做功的实质:电场力移动电荷做功,(只有力才能做功);电荷的电势能其它形式的
能。
电流做功的过程是电能其它形式的能的过程.,
单位:J;kwh
第2页(共35页)
电场力做的功W=qU=UIt=2Rt=U2/R(只适于纯电阻电路)
2.电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功
率,P=UI;单位:w;
3.焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时,在时间内的热量Q=2t.
4.电功率与热功率之间的关系
纯电阻电路中,电功率等于热功率,非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率·
纯电阻电路:电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉子等.
非纯电阻电路:电机、电风扇、电解槽等,其特点是电能只有一部分转化成内能
三、串联电路
①电路中各处电流相同.==2=3三.。
②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U1+U2+U3…。
③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,即R=R1+R2+.+Rn
④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比(串联电阻具有分压作用一制电压表),即
.
RRR
⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即
注意:(1)允许通过的最大电流=各串联电阻额定电流的最上值;允许加的最大电压=允许通过的最
大电流xR总
(2)电路的总功率=各电阻消耗的功率之和
并联电路
①并联电路中各支路两端的电压相同.U=U1=U2=U3.…
②并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和=1+2+l3=…
③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和气元+元
四、多用电表的读数
1电流表、电压表的刻度是均匀的,读数时应注意量程;欧姆表的刻度是不均匀的,读数时应注
意乘倍率。
2.多用电表使用的几个注意事项
(1)电流的流向:由于使用多用电表时不管测量什么,电流都要从电表的“+”插孔(红表笔)流入,
从“-插孔(黑表笔)流出,所以使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接的是黑表笔,负极接的
是红表笔。
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第十一章十二章章末复习
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.导体中电荷的运动就会形成电流
B.电子运动的速率越大,电流越大
C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大
D.根据电流的公式,电流和电荷量成正比,电流与时间成反比
2.关于导体的电阻,下列表述正确的是( )
A.跟导体两端的电压成正比
B.跟导体中的电流强度成反比
C.决定于导体的材料、长度和横截面积
D.决定于导体中的电流强度和电压
3.如图所示,已知,右方虚线框内为黑盒,黑盒内为多个纯电阻组成的电路,连接方式未知,今用电压表测得,,则、间总电阻为(  )
A. B. C. D.
4.如图甲所示,两根材料相同的均匀导体柱a和b,a长为l,b长为2l,串联在电路中时,沿x轴方向电势变化φ-x图象如图乙所示,选取x=3l处电势为零,则导体柱a、b的横截面积之比为(  )
A. B. C. D.
5.两个阻值较大的定值电阻R1、R2串联后接在电压稳定的12 V直流电源上,用电压表测R1两端电压时,电压表的示数为U1,测R2两端电压时,电压表的示数为U2,若电压表内阻不能忽略。则有(  )
A.U1+U2<12 V
B.U1+U2=12 V
C.U1+U2>12 V
D.在测R1两端电压时,R2两端电压小于U2
6.如图所示的电解槽接入电路后,在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S,有n2个1价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,以下说法正确的是(  )
A.当n1=n2时电流强度为零
B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度为I=
C.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度I=
D.电流方向从A→B,电流强度I=
7.某小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示,当通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时,灯泡的电阻变化了
A.10Ω B.30Ω
C.40Ω D.60Ω
8.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为(  )
A.4ρ和4R B.ρ和4R C.ρ和16R D.16ρ和16R
9.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,小灯泡的电阻不变
B.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
C.对应 P 点,小灯泡的电阻为
D.对应 P 点,小灯泡的电阻为
10.如图所示,长方体金属块边长之比a:b:c=3:1:2,将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为(设金属块的电阻率不变)( )
A.I B.9I/4 C.4I/9 D.2I
11.关于电功和电热,下面说法正确的是( )
A.任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt且W=Q
B.任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt但W有时不等于Q
C.电功W=UIt在任何电路中都适用,Q=I2Rt只在纯电阻电路中适用
D.电功W=UIt,电热Q=I2Rt,只适用于纯电阻电路
12.扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,如图为 “iRobot”扫地机器人,已知其电池容量 1000 mA·h,额定工作电压 15 V,额定功率 30 W,则下 列说法正确的是( )
A.题中“mA·h”是能量的单位
B.扫地机器人充满电后一次工作时间约为 0.5h
C.扫地机器人正常工作时的电流是 0.5A
D.扫地机器人充满电的电能是 1.0×105J
13.电动机的电枢阻值为,电动机正常工作时,两端的电压为,通过的电流为,工作时间为,下列说法中正确的是(  )
A.电动机消耗的电能为
B.电动机消耗的电能为
C.电动机线圈产生的热量为
D.电动机线圈产生的热量为
14.用如图所示的实验电路研究微型电动机的性能.当调节滑动变阻器,让电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为和,重新调节,使电动机恢复正常动转时,电流表和电压表的示数分别为和,则这台电动机(不计温度对电阻的影响)( )
A.正常运转时的输出功率为
B.电阻为12Ω
C.正常运转时的输入功率为
D.正常运转时的发热功率为
15.如图所示电路中,电源电动势恒定,内阻不计,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,R阻值未知但不为零,开关S断开时,电流表示数为0.20A,则当开关S闭合后,电流表的示数可能是(  )
A.0.25A B.0.30A C.0.35A D.0.40A
16.如图所示,闭合时,一质量为、带电荷量为的液滴,静止在电容器的两平行金属板间.现保持闭合,将断开,然后将板向下平移到图中虚线位置,则下列说法正确的是
A.电容器的电容增大
B.液滴带正电
C.液滴将向下运动
D.液滴的电势能减小
17.如图所示,电源电动势,内阻不计,,,,,先闭合开关,待电路稳定后,再将断开,则从断开到电路再次稳定的过程中,通过的电荷量为(  )
A. B. C. D.
18.如图,电路两端电压恒为6V,M、N两个小灯泡的额定电压均为3V,额定功率PM=3W,PN=1W,调节可变电阻R,使两灯皆正常发光且电路中消耗的总功率最小,应该是图中哪种连接方式( )
A. B.
C. D.
19.如图所示,E为电源,其内阻不可忽略,RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R为定值电阻,C为平行板电容器,G为灵敏电流计。闭合开关S,当环境温度明显降低且稳定后,下列说法正确的是(  )
A.R两端电压变大
B.RT两端电压变大
C.C所带电荷量减小
D.温度降低的过程中,G中电流方向由a到b
20.如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8V,乙电路两端的电压为16V,调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2 ,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是( )
A.P甲<P乙 B.P甲>P乙 C.P1 >P2 D.P1=P2
二、多选题
21.有一电流计,内阻Rg=25 Ω,满偏电流Ig=3 mA,现对它进行改装,下列说法正确的是(  )
A.把它改装成量程为0.6 A的电流表,需与它并联一个0.126 Ω的电阻
B.把它改装成量程为0.6 A的电流表,需与它串联一个0.126 Ω的电阻
C.把它改装成量程为3 V的电压表,需与它并联一个975 Ω的电阻
D.把它改装成量程为3 V的电压表,需与它串联一个975 Ω的电阻
22.如图所示,是将滑动变阻器作分压器用的电路, 、为分压器的输出端, 是负载电阻,电源电压为保持恒定,滑动片位于变阻器的中央,下列判断正确的是( )
A.空载(不接)时,输出电压为
B.接上负载时,输出电压
C.负载电阻的阻值越大,输出电压越低
D.接上负载后,要使输出电压为,滑片须向下移动至某一位置
23.图甲为、B两电学元件的伏安特性曲线,若把两元件串联并在两端加上电压,如图乙,则有(  )
A.电路中电流
B.电路中电流
C.元件B分得电压
D.元件B分得电压
24.两只电流表和是由完全相同的电流计并联不同的电阻改装而成的,的量程是3 A,的量程是6A,为了测量8 A左右的电流,并联接入电路中,两者都有读数的情况下,正确的选项为(  )
A.和的内阻相等 B.和的两端电压相等
C.和指针偏转角相等 D.和的读数相等
25.在如图所示的电路中,定值电阻的阻值为,电动机的线圈电阻为,两端加的恒定电压,电动机恰好正常工作,理想电压表的示数,下列说法正确的是
A.通过电动机的电流为
B.电动机的输入功率为
C.电动机线圈在1分钟内产生的焦耳热为
D.电动机的输出的功率为
26.如图所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时,下面判断正确的是( )
A.L1和L3变亮,L2变暗
B.L1变暗,L2变亮,L3亮度不变
C.L1中电流变化值小于L3中电流变化值
D.L1中电流变化值等于L3中电流变化值
27.在如图甲所示电路中,定值电阻,R为滑动变阻器闭合开关后,多次改变滑片的位置,分别记录电压表和电流表的示数由测得数据作出如图乙所示图线下列判断正确的是  
A.当滑片向右滑动时,电压表示数增大
B.电源的电动势测量值约为
C.电源的内阻测量值约为
D.当电源短路时,电流表示数为
28.如图丁所示,已知电源电动势,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端滑至端,得到一些物理量的变化如图所示,甲为输出功率和路端电压的关系图像,乙为路端电压与总电流的关系图像,丙为电源效率和外电路电阻的关系图像,不考虑电表导线对电路的影响,下列关于图中坐标值正确的是(  )
A. B.
C. D.
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题
29.如图所示,游标卡尺的读数为_____mm,螺旋测微器的读数为______mm.
30.某课外兴趣小组欲测定一新型合金材料的电阻率,他们选择由该材料制成的电阻丝,进行了下列操作。
(1)用多用电表粗测该电阻丝的电阻:
①旋转选择开关,使其对准欧姆挡的“”。
②将两表笔短接,调节表盘上的旋钮______(填图甲中字母“”或“”),使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度线,然后断开两表笔。
③将两表笔分别接到被测电阻丝的两端,发现多用电表的指针位置如图甲中指针所示,随后断开两表笔。
④旋转选择开关,使其对准欧姆挡的“”挡,重新欧姆调零后,再将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端进行测量,多用电表的指针位置如图甲中指针所示,则被测电阻丝的阻值为______。
⑤旋转选择开关,使其对准“OFF”挡,并拔出两表笔。
(2)若该兴趣小组想用伏安法较准确地测定该电阻丝的阻值,实验室可供选用的器材有:
A.电压表(量程为,内阻约为)
B.电压表(量程为,内阻约为)
C.电流表(量程为,内阻约为)
D.电流表(量程为,内阻约为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.电源(电动势为,内阻约为)
G.开关,导线若干
①要使电流表和电压表的示数都能达到满偏的三分之一以上,在所提供的电流表中就选用______,电压表就选用______。(填器材前的字母)
②在虚线框乙中画出测定该电阻丝的实验电路图,并对选用的器材进行标注______。
(3)若测得电阻丝的长度为、直径为和阻值为,则该新型材料的电阻率______。
31.某同学在探究性实验中需要精确地测量某灵敏电流计(微安表)的内电阻,设计了如图甲所示的电路,实验室可供他使用的器材如下:
A.待测电流计(量程500uA,内阻约1kΩ)
B.电阻箱R(阻值1Ω~9999Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值1kΩ)
E.电源(电动势3V,内阻不计)
F.开关一只,导线若干
①请你用笔画代替导线,按图甲的方案将图乙中的实物图连成可供测量的实验电路____;
②在某一次测量中,得到了如上图所示的数据,则R=_______Ω;I= _________uA;
③实验时,该同学把滑动变阻器的滑片调至适当位置处,而后保持滑动变阻器的阻值不变,通过调节电阻箱阻值R,使流过灵敏电流计的示数I发生变化,为使测量出的Rg值误差较小,需保证在调节电阻箱阻值R时,尽可能不改变R与电流计两端的电压值之和,则滑动变阻器应选择_____(填“R1”或“R2”);
④若操作过程中得到如图丙所示的( )图线,若已知斜率为k,纵截距为b,则根据图线,求得电流表内阻Rg=__________(请用字母表示);
32.在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为一节新的干电池.
(1)用图(a)所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表变化不明显,原因是_______,从而影响测量值的精确性.
(2)为了提高实验的精确度采用(b)所示电路,提供器材:
A.量程3V和15V的双量程电压表V
B.量程0.6A和3A的双量程电流表A
C.定值电阻R0(R0=1.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
E.滑动变阻器R2(0~200Ω)
F.开关S和一些导线.
①图(b)电路中,加接电阻R0有两方面的作用:一是方便实验操作和数据测量;
二是______________.
②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用___________(填R1或 R2).
③用笔画线代替导线在图(c)中完成实物连接图___________.
④实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数,并在给出的U-I坐标系中画出U-I图线如图(d)所示,则新干电池的内阻r=_________Ω(结果保留两位有效数字).
四、填空题
33.如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为3V;当使用O、B两接线柱时,量程为15V.已知电流计的内电阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=100 μA.则电阻 R=____Ω, R= ____Ω
五、解答题
34.如图所示,在该电路施加U=5V的电压,R1=4Ω,R2=6 Ω,滑动变阻器最大值R3=10 Ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,电流表示数的最小值为多少?
35.如图所示,电阻R1=10Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,R4=4Ω,电压U=24V,问:
(1)若在ab间接入一个内阻很大的电压表,它的读数是多少?
(2)如果在ab间接入一个内阻很小的电流表,它的读数是多少?
36.如图所示,和是长度均为的两根输电线(电阻值为),若发现在距离A和等远的两点和间发生漏电,相当于在两点间连接了一个电阻。接入电压为的电源:当电源接在A、间时,测得、间电压为;当电源接在、间时,测得、间电压为。由此可知与相距多远?
37.如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关K,当把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A;当把电动机接入电压为U2=4.0V的电路中,电动机下常工作且电动机匀速提升重物,工作电流是I2=1.0A,求:
(1)电动机线圈的电阻r;
(2)当U2=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率;
(3)如果重物质量m=1.0kg,当U2=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少 (g取)
38.变阻器的总电阻RA=15Ω,内阻不计的电源的恒定电压为9V.现有一个标有“6V、3W”的灯泡,如采用如图所示的分压电路,图中电流表为理想电流表.求:
(1)当滑动触头滑在AB间滑动时,小灯泡上所得到的电压范围为多大?
(2)要使灯泡正常发光,应将变阻器的滑动头P调整到使PB间的电阻R等于多少?
(3)小灯泡在正常发光时,滑动变阻器所消耗的功率大小.
(4)滑动触头从B端滑到A端的过程中,电流表的读数如何变化?没有推导论证过程不得分.
39.一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表根据图表提供的信息,求:
(1)电机在额定工作状态下的内阻。
(2)如果质量为的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重量的倍,,取。则在额定工作状态下,人骑车行驶的最大速度。
(3)假设电机保持在额定电压下工作,内阻同(1)且不变,某人骑车由静止出发,速度逐渐增大.求电机在理论上可能实现的最大输出功率。
规格 后轮驱动直流电动机
车型 电动自行车 额定电压下的输出功率
整车质量 额定电压
最大载重 额定电流
40.如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为滑动变阻器,最大阻值为300Ω.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
(1)由图乙求电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑片P从左端滑至右端过程中,电源输出功率的最大值
41.用一个电动势E=120V的电源给发动机供电,用来提升重物,发动机的线圈电阻为,重物的质量,当发动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流,求:(取)
(1)电源的内阻r等于多少?
(2)若因故障发动机不能转动,这时通过发动机的电流是多大?发动机消耗的电功率又为多大?
(3)发动机对该重物的最大提升速度是多少?
参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
导体中电荷的定向移动就会形成电流,选项A错误;根据I=nesv可知,电子运动的速率越大,电流不一定越大,选项B错误;根据I=q/t可知,单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大,选项C正确;电流的公式,采用的是比值定义法,电流的大小与通过横截面的电量、通电时间无关.故D错误.故选C.
2.C
【解析】
【详解】
导体的电阻从定义上等于电压与电流的比值,但与电压及电流没有直接关系,而由导体的材料、长度及横截面积决定的,故ABD错误,C正确。
故选C。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
设、间的总电阻为。由于电阻与、间的总电阻串联,则根据串联电路的特点有
代入解得

故选D。
4.A
【解析】
【详解】
由图象可知导体柱a电压为6V,导体柱b电压为4V.导体柱a与导体柱b串联,故电压之比等于电阻之比,a、b的长度之比为1:2,由电阻定律可以求出截面积之比为1:3.故选A.
5.A
【解析】
【详解】
ABC.将电压表与电阻R1并联时,电压表的读数为U1,则不接电压表时电阻R1两端的电压U1′大于U1;将电压表与电阻R2并联时,电压表的读数为U2,则不接电压表时电阻R2两端的电压U2′大于U2;因U1′+U2′=12V,则U1+U2<12 V,选项A正确,BC错误;
D.若将电压表与电阻R1并联,则其并联的总电阻小于R1,根据串联电阻的电压分配可知,电压表的读数U1将小于U1′,则R2两端电压大于U2′,也大于U2,选项D错误;
故选A。
6.D
【解析】
【分析】
【详解】
电荷的定向移动形成电流,正电荷的定向移动方向是电流方向,负电荷移动的方向与电流方向相反,由图示可知,溶液中的正离子从A向B运动,,负电荷由B向A运动,因此电流方向是A→B,电流大小
故选D。
7.A
【解析】
【分析】
根据电阻的定义式分别求出灯泡电流是0.10A和0.15A时的电阻,再求解灯丝电阻的改变量.
【详解】
当电流为0.10A时,灯泡两端的电压为3V,此时灯泡的电阻;当电流为0.15A时,灯泡两端的电压为6V,此时灯泡的电阻为,故电流变化前后,灯泡电阻变化了10Ω.
故选A.
【点睛】
本题小灯泡的伏安特性曲线是非线性变化的,电阻,不能求斜率.
8.C
【解析】
【详解】
因温度和材料不变,所以电阻率不变;将导线均匀拉长到直径为原来的一半,则横截面积变为原来的,长度为原来的4倍,根据电阻定律公式
故选C。
9.D
【解析】
【详解】
A、图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,说明随着所加电压的增大,电阻逐渐增大,故AB错误;
C、对应P点,根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为,故C错误,D正确.
10.B
【解析】
【分析】
根据电阻定律可确定AB及CD时的电阻,再由欧姆定律即可确定电流.
【详解】
设b长为l;根据电阻定律可知:;则接AB时,电阻;当接CD时,电阻;由欧姆定律可知:;则;故选B.
11.B
【解析】
【详解】
任何电路中电功公式W=UIt,电热公式Q=I2Rt都适用,但两者不一定相等,只有在纯电阻电路中 W=Q,故A错误,CD错误.
B项:任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt,在非纯电阻电路中电能一部分转化为内能,还有一部分转化为其他形式的能,所以此时W大于Q,故B正确.
【点睛】
电功公式W=UIt和电热公式Q=I2Rt都适用于任何电路;在纯电阻电路中,电功等于电热,在非纯电阻电路中,电功大于电热.
12.B
【解析】
【详解】
A、电池容量是指电池的存储电量(电流与时间的乘积)多少,单位是“Ah”或“mAh”,不是储存电能的大小,故A错误.C、机器人正常工作的电压为15V,机器人正常工作时的电流,故C错误.B、机器人充满电后一次工作时间为,故B正确.D、根据电能的公式,故D错误.故选B.
【点睛】本题是信息给予题,要求同学们能从题目中获取有用信息,知道电池容量是指电池储存电量的大小.
13.C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.含电动机的电路不是纯电阻电路,所以不能使用欧姆定律,电动机的总功率大小为
所以消耗的总电能为
故A、B错误;
CD.电动机线圈发热的功率为
所以电动机线圈产生的热量为
故C正确;D错误。
故选C。
14.A
【解析】
【详解】
电动机停止转动时,其电路是纯电阻电路,由欧姆定律得,电动机的电阻为:
R=U1I1=2.0/0.5=4Ω
电动机正常运转时,输入的电功率为:
P电=U2I2=48W,
发热功率为:
P热==22×4W=16W,
所以输出功率为:P出=P电 P热=32W,故A正确,BCD错误.
故选A
15.A
【解析】
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律可得:当S断开时有
当S闭合时,R1被短路时,则有
联立解得
因为R阻值未知但不为零,则
故A正确,BCD错误。
故选A。
16.D
【解析】
【分析】
在电容器的电量不变的情况下,将B板下移,则导致电容变化,电压变化,根据、与相结合可得,从而确定电场强度是否变化,进而分析液滴如何运动,再根据电荷带电性可确定电势能增加与否;
【详解】
A、将B板向下平移,电容器板间距离增大,根据知,电容器的电容变小,故A错误;
BD、根据电场力与重力平衡可知,液滴带负电,由于B板的移动,导致液滴的电势升高,所以其电势能减小,故D正确,B错误;
C、根据、与相结合可得,由于电容器的带电量、正对面积不变,所以板间电场强度也不变,液滴所受的电场力不变,则液滴仍保持静止,故C错误;
故选D.
17.B
【解析】
【分析】
【详解】
开关闭合时,电路中电流为
两端的电压为
的带电荷量为
当断开开关后,两电容器直接与电源相连, 的带电荷量为
故通过的电荷量为
故选B。
18.C
【解析】
【详解】
A项:由题意可知,当M、N串联在电路中时,电流相等,两灯不可能都正常发光,故A错误;
B项:正常发光时,流过M的电流为,流过N的电流为,所以总电流为,电路消耗的功率为:;
C项:正常发光时,流过M的电流为,电路消耗的功率为:;
D项:由于正常发光时流过M的电流大于流过N的电流,故D错误.
综上所述:应选:C.
19.B
【解析】
【详解】
C.由图可知,热敏电阻RT与电阻R串联,当环境温度降低时热敏电阻阻值变大,则电路中电流减小,电源的内电压减小,路端电压变大,电容器的电压等于路端电压,故电容器的电压变大,所带电量变大,故C错误;
AB.电路中电流减小,电源的内电压及R两端的电压均减小,由E=U内+U外可得,RT两端电压变大,故B正确,A错误;
D.温度降低的过程中,电容器电量变大,则电容器要充电,故G中电流由b→a,故D错误。
故选B。
20.D
【解析】
【详解】
设灯泡的额定电流为I,则甲电路干路电流2I,=,=因为所以可确定=
变阻器消耗的功率等于总功率减去电灯消耗功率,因为灯泡相同且都正常发光说明在两电路中消耗功率相同,即P1=P2选D
21.AD
【解析】
【详解】
AB.把电流表改装成的电流表需要并联一个分流电阻,分流电阻阻值:
故A正确,B错误;
CD.把电流表改装成的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值:
故C错误,D正确.
【点睛】
本题考查了电压表与电流表的改装,知道电表的改装原理,应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题.
22.AB
【解析】
【详解】
A.空载(不接R)时,触头把滑动变阻器分成相等的两部分,由串联电路特点可知,输出电压为电源电压的一半,即U/2,故A正确;
B.接上负载R时,电路总电阻变小,干路电流变大,滑动变阻器上半部分电压变大,大于电源电压的一半,则A、B间的输出电压小于U/2,故B正确;
C.负载电阻R的阻值越大,负载电阻与滑动变阻器下半部分电阻的并联阻值越大,输出电压越大,故C错误;
D.接上负载R时,电路总电阻变小,干路电流变大,滑动变阻器上半部分电压变大,大于电源电压的一半,则A、B间的输出电压小于U/2,要使输出电压等于U/2,滑片应向上移动,故D错误。
故选:AB。
23.BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图甲可知,电流在之间时,相同的电流,B的电阻更小,由公式可知,电路中的电流应大于,故A错误,B正确;
CD.由图甲可知,电流在之间时,相同的电流,B分得的电压更小,故元件B分得的电压应小于,故C错误,D正确。
故选BD。
24.BC
【解析】
【分析】
电流表和是由两个相同的小量程电流表改装成的,它们并联时,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程大的电流表读数大.指针的偏转取决于流过表头的电流的大小
【详解】
BC、两个电流表并联,所以和的两端电压相等,因表头相同,所以两表指针偏角相同,故BC对;
A、因表头相同,但改装的量程不相同,所以需要并联的电阻值是不同的,那么和的内阻也就不相等,故A错;
D、因为两表指针偏角相同,但量程不相同,所以和的读数也不相等,故D错;
故选BC
25.CD
【解析】
【分析】
根据题图可知,考查了非纯电阻电路的电功,电功率的计算;根据电阻和电动机串联,电流相等,对电阻R应用欧姆定律求出电流;根据P=UI求出电动机的输入功率,即电动机消耗的功率,根据Q=I2rt求出电动机产生的热量,电动机的输出功率等于输入功率减去电动机内部消耗的功率.
【详解】
A、通过电动机的电流为:,故A错误;
BCD、对电动机,电动机的输入功率,发热功率,输出功率,电动机1分钟内产生的热量,故CD正确.
【点睛】
解决本题的关键会灵活运用欧姆定律,以及知道电动机的输出功率等于输入功率减去电动机内部消耗的功率.
26.AC
【解析】
【详解】
AB、当滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大,故L1变亮;电路中总电流增大,故内电压及R0、L1两端的电压增大,而电动势不变,故并联部分的电压减小,故L2变暗;因L2中电流减小,干路电流增大,故流过L3的电流增大,故L3变亮,A正确B错误.
CD、因L1中电流增大,L3中电流增大,而L2中电流减小;开始时有:I1=I2+I3,故L3上电流变化量大于LI上的电流变化量,C正确D错误.
27.AB
【解析】
【详解】
BC、根据图象读出电源电动势为,根据图像斜率得到,故电源内阻为,故B正确,C错误;
A、当滑片向右滑动时,总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律,总电流减小,根据可得出电压表示数增大,故A正确;
D、当电源短路时,根据闭合电路欧姆定律:,故D错误;
故选AB;
28.BD
【解析】
【分析】
【详解】
由题图乙可知短路电流为
由公式,有
解得
电源效率最高时,滑动变阻器的阻值最大,由题图丙知电源的最大效率为,由
解得
滑动变阻器的滑片在端时,分别对应、、三点。当输出功率达到最大时
此时路端电压为,所以各点的坐标为分别为点

坐标为()
点、点


所以点的坐标为();点的坐标为();点坐标为()。
故B、D正确;A、C错误。
故选BD。
29. 104.10, 0.520
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读;螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
【详解】
游标卡尺的主尺读数为:104mm,游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为:2×0.05mm=0.10mm,所以最终读数为:104mm+0.10mm=104.10mm.
螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为:2.0×0.01mm=0.020mm,所以最终读数为:0.5mm+0.020mm=0.520mm.
30. 1500 C A 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1][2]使用欧姆挡测电阻,选择好倍率挡位后,先要欧姆调零,即先把红、黑表笔短接,调节旋钮。多用电表欧姆挡的读数是示数倍率,这样根据指针示数15乘以倍率就得到阻值是
(2)[3][4]由于用伏安法测量该电阻丝的电阻,利用所给电源电压可大致求出电路中的电流
所以应选择量程较小的电流表C;为使读数更准确,电压表应选量程较小的A;
[5]由于该待测电阻丝阻值远大于所选电流表内阻,为了减小测量误差,电流表应采用内接法,故电路图如图所示
(3)[6]根据电阻定律
和面积公式
得到
31. 连线图见解析 1750 240 R1
【解析】
【详解】
①[1]实物连线如图:
②[2][3]由图可知R=1750Ω;I=240μA;
③[4]在调节电阻箱阻值R时,尽可能不改变R与电流计两端的电压值之和,则滑动变阻器应该选用阻值较小的R1;
④[5]由欧姆定律,设电流计和电阻箱两端的电压之和为U,则
U=I(R+Rg)
整理可得
由题意可得
解得
32. 电源内阻太小 保护电路中电源和电流表的安全 R1 0.29
【解析】
【详解】
试题分析:(1)根据U=E-Ir可知,由于新电池内阻很小,电池内压降很小,电压表的读数变化很小,所以如果采用一节新干电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小,即原因是新电池的内阻很小,内电路的电压降很小.
(2)①加接电阻R0有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏,即保护电路中电源和电流表的安全.
②因为电流表的量程使用IA=0.6A,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中需要的最大电阻应为,所以变阻器应选R1.
③如图所示
④在U-I图象中图线的斜率为R0与r之和:即,解得r=0.29.
考点:测电池的电动势和内阻
【名师点睛】
本题主要考查了测电池的电动势和内阻.本题的关键是明确新电池的内阻很小,电池的内压降很小,电压表的读数变化很小,所以实验应选内阻较大的旧电池;明确定值电阻除方便操作和测量外,还可以保护电池和电流表;根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻即可;根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式,然后根据斜率和截距的概念即可求解.
33. ; ;
【解析】
【详解】
串联分压电路的特点就是电流相同,在改装的电压表中,各量程达到满偏电压时,经过“表头”的电流均为满偏电流.根据串并联规律,接O、A时有:
解得:;
接O、B时有:
解得:R2=1.2×105Ω
【点睛】
明确电表的改装原理,知道电压表是电流表与分压电阻串联而成,当电压表达到量程时通过电流表的电流应为满偏电流.
34.1A
【解析】
【详解】
解:设触头上部分电阻为,则下部分为
总电阻:
当时,最大,此时
电流表示数的最小值为:
35.(1)18V(2)6.67A
【解析】
【详解】
在ab间接入一个内阻很大的电压表,相当于ab间断路,电压表测量的是R2和R3上的电压之和.在ab间接入一个内阻很小的电流表,相当于ab间短路,电流表测量的是R4及R3上的电流之和.
(1)ab间接入电压表:由于ab间相当于断路,其等效电路如图甲所示.
串联又与并联,其等效电阻为;
与串联,由串联电路分压原理知,
则,
又由于与串联,根据分压原理知,所以;
(2)ab间接入电流表:这时ab间相当于短路,电流表测量的是经R4和R3的电流和,其等效电路如图乙所示.,
另一支路等效电阻为,;

所以电流表的读数为;
36.
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意,将电路变成图甲所示电路,其中,,当接,电压为,如图乙所示(电压表内阻太大,和的作用忽略,丙图同理)
此时、、串联,因为在串联电路中电阻和电压成正比,所以
同理,当接,电压为,如图丙所示,此时、、串联,因为在串联电路中电阻和电压成正比,所以
联立解得
由题意,可得
所以

相距
37.(1)0.5Ω(2)3.5W 87.5%(3)0.35m/s
【解析】
【详解】
(1)电动机不转时,此时电动机为纯电阻元件,则:
(2)电动机正常工作时消耗的功率为:
P=U2I2=4.0×1.0 W=4.0 W
电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为:
P热=I22r=1.02×0.5 W=0.5 W
电动机正常工作时输出功率为:
P出=P-P热=4.0-0.5 W=3.5 W
电动机正常工作时效率为:
(3)匀速提升时,拉力等于重力,即:
F=mg=1×10N=10N
由电动机的输出功率P出=Fv可得提升重物的速度为:
38.(1)0-9(2)12Ω(3)6W(4)先变小后变大
【解析】
【详解】
试题分析:根据串联电路分压规律求解小灯泡上所得到的电压范围.要使灯泡正常发光,其电压必须等于额定电压,根据欧姆定律和串联、并联电路的特点解答即可.根据功率公式分别求出变阻器两侧所消耗的功率,两者之和即可为所求.可运用特殊值法分析电流表读数的变化.
(1)当滑动触头滑在A端时,小灯泡上所得到的电压;滑在B端时,小灯泡上所得到的电压,所以电压范围为0~9V.
(2)要使灯泡正常发光,其电压应为,电流为
则PB间的电压为,电流为
干路电,又,

联立上两式得:
(3)小灯泡在正常发光时,滑动变阻器所消耗的功率大小
(4)滑动触头从B端滑到A端的过程中,当滑动触头滑在A端时,电流表的示数为
当滑动触头滑在B端时,电流表的示数为
灯泡的电阻为
当滑动触头滑在PB间电阻等于灯泡电阻时,电流表的示数为
可知电流表的读数先减小后增大.
39.(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据表格可知,电机的输入功率为
根据能量守恒得
解得电机内阻为
(2)自行车匀速行驶时速度最大。所受牵引力为
又根据
人骑车行驶的最大速度为
(3)输出功率为
当时,输出功率最大,最大为。
40.(1)20 V 20 Ω(2)5 Ω(3)5W
【解析】
【分析】
(1)根据U-I图像可以求出电源的电动势和内阻
(2)结合图像上的特殊点求出外电路定值电阻R2的阻值;
(3)当内外电阻相等时,电源输出功率有最大值,可以根据这个条件求功率
【详解】
(1)题中图乙中AB延长线,交U轴于20 V处,交I轴于1.0 A处,所以电源的电动势为E=20 V,内阻r=20 V/1.0 A=20 Ω.
(2)当P滑到R3的右端时,此时外电路中只有电阻R2,电路参数对应图乙中的B点,即U2=4 V、I2=0.8 A,得R2==5 Ω.
(3)当外阻等于内阻时,电源输出功率最大为
故本题答案是:(1)20 V 20 Ω(2)5 Ω(3)5w
41.(1)4;(2)576;(3)0.45m/s
【解析】
【分析】
(1)电源的电功率,电源的热功率,电动机的发热功率,输出的机械功率,根据能量守恒求解内阻;
(2)若因故障电动机不能转动,电动机电路是纯电阻电路,欧姆定律成立,由欧姆定律求出电流,再求电功率;
(3)根据,结合数学知识求出的最大值,再根据求得最大速度.
【详解】
(1)电源的总功率为:
电动机的机械功率为:
电动机的热功率为:
内阻消耗功率为:
解得:
(2)电动机不转时为纯电阻,可用闭合电路欧姆定律计算通过电动机的电流
即:
电动机消耗的功率为:=576W.
(3)电动机机械功率最大时,提升重物的速度最大,由可知
当时,机械功率最大;
此时,根据可知,速度最大值.
【点睛】
电动机在正常工作时电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立,不能直接根据电压与电流求电阻R;电动机不转动时,其电路是纯电阻电路,欧姆定律成立,能根据电压和电阻求电流,要注意区分.
答案第1页,共2页
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