【金版教程】2014年人教版高中物理选修3-1《第二章 恒定电流》课件+课时精练+章末检测(22份)

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名称 【金版教程】2014年人教版高中物理选修3-1《第二章 恒定电流》课件+课时精练+章末检测(22份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2014-09-28 11:06:02

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课件51张PPT。知识重组地图 易错误区提醒 章末检测谢谢观看!第二章 章末检测
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1. (多选)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3 s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80 μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V,云地间距离约为1 km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是(  )
A.闪电电流的瞬时值可达到1×105 A
B.整个闪电过程的平均功率约为1×1014 W
C.闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/m
D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J
答案:AC
解析:根据题意,由电流定义式可得,闪电电流瞬时值I==1×105 A,选项A正确;整个过程平均功率为P==2×1010 W~3×1010 W,选项B错误;闪电前云地间的电场强度约为E==1×106 V/m,选项C正确;整个闪电过程向外释放的能量约为ΔE=QU=6×109 J,选项D错误.
2. 如图所示的电路图是一个应用“非”门构成一个简易火警报警电路,则图中X框、Y框中应是 (   )
A.X为热敏电阻,Y为可变电阻
B.X为热敏电阻,Y为开关
C.X为可变电阻,Y为热敏电阻
D.X、Y均为热敏电阻
答案:C
解析:温度升高、电阻减小,电压减小,经“非门”输出高压,则Y为热敏电阻.
3. [2014·长春高二检测]如图所示,当滑动变阻器滑动触头向左移动时,灯泡A、B、C的亮度将 (   )
A.都变亮
B.都变暗
C.A、B变亮,C变暗
D.A、C变亮,B变暗
答案:C
解析:当滑动变阻器的滑动触头向左移动时,它接入电路中的有效电阻值减小,故电路中的总电阻将减小,干路中的电流增大,A灯变亮;因干路中电流变大,A灯及电源内阻分得电压增大,又有E=Ur+UA+UC,所以UC减小,C灯变暗;又因为IA=IB+IC,IA增大,IC减小,故IB增大,B灯变亮,综合以上分析可知A、B、D错,C对.
4. [2013·杭州高二检测](多选)一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R.设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同的时间内 (   )
A.电炉和电动机产生的电热相等
B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C.电炉两端电压小于电动机两端电压
D.电炉和电动机两端电压相等
答案:ABC
解析:设通过它们的电流为I,则在时间t内电炉和电动机产生的电热均为Q=I2Rt,A对.电炉消耗的功率P=I2R,电动机消耗的功率P′=I2R+P机,P<P′,B对.由于P=U炉I,P′=U机I,故U炉<U机,C对,D错.
5. (多选)如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大.在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图,则下列说法中正确的是 (   )
A.R1中的电流小于R2中的电流
B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率
D.R1中自由电荷定向移动的速率等于R2中自由电荷定向移动的速率
答案:BC
解析:由:R=ρ得R1=ρ,R2=ρ,则R1=R2,I=,故B正确,由电流微观解释I=neSv得,R1的S大,则v1<v2,故C正确.
6. (多选)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.在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比,则以下说法正确的是 (   )
A.U越大,表示c越大,c与U成正比
B.U越大,表示c越大,但是c与U不成正比
C.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
答案:BD
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=kc,电压表示数U==,可以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正确,A、C错误.
7. 如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1、L2都能发光,后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏),电压表的读数增大,由此可推断,故障可能是 (   )
A.电阻R1断路
B.电阻R2短路
C.灯L1上两接线柱间短路
D.电阻R2断路
答案:D
解析:根据题设条件,电路中的某种故障产生两个后果:一是灯L2突然变亮,二是电压表的读数增大,只有符合这两个条件的故障才是可能的故障.因为电压表的读数增大,所以路端电压增大,电源内阻上的电压减小,说明总电流减小,电路总电阻增大.若电阻R1断路.会导致总电阻增大,总电流减小,而此时灯L2两端电压也会减小,致使灯L2变暗,故A错误;若电阻R2短路,灯L2将不亮,B错误;若灯L1上两接线柱间短路,电路的总电阻减小,总电流增大,电压表读数减小,C错误;若电阻R2断路,电路的总电阻增大,总电流减小,电压表的读数增大,而总电流减小导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小,灯L2两端电压增大,灯L2变亮,D正确.
8. [2013·昆明高二检测]在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为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能发光,把滑动变阻器的滑片向右移动一点,下列判断正确的是 (   )
A.R0上有自右向左的电流
B.电容器C的电荷量将减小
C.灯泡L亮度变暗
D.灯泡L亮度不变
答案:C
解析:滑动变阻器滑片向右移动,R变大,电流I=减小,灯泡L变暗,C对,D错;路端电压U=E-Ir增大,由Q=CU知电容器C的电荷量变大,即负电荷从右向左经过R0向电容器运动使其右极板的负电荷增加,在R0中产生自左向右的电流,A、B错.
9. [2013·安徽高考]用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,?是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表?的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则Rx的阻值为(  )
A.R0         B.R0
C.R0 D.R0
答案:C
解析:当通过电流表?的电流为零时,说明电流表?的两端电势相等,MP与R0的电压相等,PN与Rx的电压相等,根据串并联关系有∶=R0∶Rx,解之有Rx=R0,故C对,A、B、D错.
10. 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,与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.的读数变大,的读数变小
B.的读数变大,的读数变大
C.的读数变小,的读数变小
D.的读数变小,的读数变大
答案:B
解析:当S断开后,闭合电路的总电阻增加,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流减小,故路端电压U=E-Ir增加,即的读数变大;由于定值电阻R1两端的电压减小,故R3两端的电压增加,通过R3的电流增加,即的读数变大,选项B正确.
二、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. (8分)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________,使指针对准电流的“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________(填“0刻线”或“∞刻线”).
(4)将两表笔分别与待测电阻两端相接,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
答案:(1)S (3)T 0刻线 (4)ADC
解析:本题考查多用电表的使用及操作要点,意在考查考生对多用电表使用的熟练程度.
12. (8分)[2013·广东高考]图(a)是测量电阻Rx的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.
①根据原理图连接图(b)的实物图.
②断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=________V/cm.记录此时电流表A1的示数.
③保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值,测量数据已在图(c)中标出,写出Rx与L、I、u的关系式Rx=________;根据图(c)用作图法算出Rx=________Ω.
答案:①如下图(a)所示 ②0.1 ③ 6
解析:本题利用双电流表测量电阻,根据A1和电阻丝ac当电压表使用以及电阻丝均匀分压和欧姆定律解决问题.
①根据原理图,实物连接如图(a)所示.
②由于电阻丝均匀,故单位长度电阻丝的电压u= V/cm=0.1 V/cm.
③调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同,即通过电阻丝ac段的电流恒定,则Rx两端的电压与电阻丝的长度成正比,即U=uL,根据欧姆定律得Rx的表达式Rx==.
L-I图象如图(b)所示.根据L=I知图象的斜率k=.由图象知,斜率为k=60 cm/A,故Rx=ku=6 Ω.
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,有数值计算的要注明单位)
13. (10分)如图所示的电路中各元件电阻值分别为:R1=R2=10 Ω,R3=R4=20 Ω,电容器电容C=300 μF,电源电压U=6 V,内阻不计,原先双掷开关S与触点2接触,则当开关S从与触点2接触改为与触点1接触,待电路稳定后,试求:
(1)电容器C所带电荷量;
(2)若开关从与触点1接触改为与触点2接触,直到电流变为0时为止,求通过电阻R1的电荷量.
答案:(1)9×10-4 C (2)4.5×10-4 C
解析:(1)当开关S与1接触时,R1、R2、R3、R4串联,由分压原理得,电容器两端的电压UC=U=3 V,所带电荷量QC=CUC=9×10-4 C.
(2)当开关S再与2接触时,电容器放电,由分流作用得,通过电阻R1的电荷量QR1==4.5×10-4 C.
14. (10分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.已知小球所带的电荷量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力.求滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率为多大?(g取10 m/s2)
答案:8 Ω 23 W
解析:小球进入两金属板间后,受重力和电场力作用,且到达A板时速度为零.设两板间电压为UAB,由动能定理得
-mgd-qUAB=0-mv
解得UAB=8 V
滑动变阻器两端电压U滑=UAB=8 V
设通过滑动变阻器的电流为I,由闭合电路欧姆定律得
I==1 A
滑动变阻器接入电路的电阻R滑==8 Ω
电源的输出功率P出=I2(R+R滑)=23 W.
15. (12分)如图所示,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R1=19 Ω,电动机线圈的电阻R2=2 Ω.当开关S断开时,电源内电路消耗的功率P=25 W;当S闭合时,干路中的电流I=12.6 A.
(1)求电源的电动势E.
(2)求S闭合后电动机的机械功率.
(3)若S闭合后,正常转动的电动机的转子突然被卡住而停止转动,则电源的总功率为多大?
答案:(1)100 V (2)571.2 W
(3)3570 W
解析:(1)S断开时,由P=Ir得干路电流为I0==5 A
由闭合电路欧姆定律得
E=I0(R1+r)=5×(19+1) V=100 V
(2)S闭合后,内电压为U1=Ir=12.6×1 V=12.6 V
路端电压为U2=E-U1=100 V-12.6 V=87.4 V
通过电炉的电流为I1== A=4.6 A
则通过电动机的电流为I2=I-I1=12.6 A-4.6 A=8.0 A
电动机的发热功率为P1=IR2=8.02×2 W=128 W
电动机消耗的总功率为P2=U2I2=87.4×8.0 W=699.2 W
则电动机输出的机械功率为
P3=P2-P1=699.2 W-128 W=571.2 W
(3)当电动机转子被卡住时,电动机变为纯电阻用电器,与电炉的并联电阻为R== Ω=1.8 Ω
由闭合电路欧姆定律得干路电流
I′== A=35.7 A
故电源的总功率为P′=I′E=35.7×100 W=3570 W.
16. (12分)一质量为m1=1 kg、带电量为q=0.5 C的小球M以速度v=4.5 m/s自光滑平台右端水平飞出,不计空气阻力,小球M飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,圆轨道ABC的形状为半径R<4 m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径,在过A点的竖直线OO′的右边空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E=10 V/m.(sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10 m/s2)求:
(1)小球M经过A点的速度大小vA;
(2)欲使小球M在圆轨道运动时不脱离圆轨道,求半径R的取值应满足什么条件?
答案:(1)7.5 m/s (2)0解析:(1)小球M飞离平台后做平抛运动,有
cos53°=,解得vA=7.5 m/s
(2)(ⅰ)小球M由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC后,小球M沿着轨道做圆周运动,若恰能滑过圆的最高点C,设滑至最高点的速度为vC,临界条件为:m1g+qE=m1
根据动能定理,有:-m1gR(1+cos53°)-qER(1+cos53°)=m1v-m1v
联立以上两式解得:R= m
故当0<R≤ m时,小球M沿着轨道做圆周运动,且能从圆的最高点C飞出.
(ⅱ)若小球M恰好滑至与圆心等高的圆弧上的T点时就停止,则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道.根据动能定理,有:
-m1gRcos53°-qERcos53°=0-m1v
解得:R=m
根据题中信息可知R<4 m,故当 m≤R<4 m时,小球M在轨道内来回的滚动.
综上所述,小球M能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半圆轨道的半径必须满足:0<R≤ m或 m≤R<4 m.
课件72张PPT。01课前自主学习 02课堂合作探究 [答案] (1) C (2)10 45答案:AD答案:C03课后课时精练谢谢观看!03课后课时精练
1. [2013·济南高二检测](多选)若将两个电源的U-I图象画在同一直角坐标系上,如图所示,由图象可得(  )
A.电动势E1=E2,内阻r1<r2
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.发生相同的电流变化,电源1的路端电压变化较大
D.发生相同的电流变化,电源2的路端电压变化较大
解析:U-I图象中,纵截距代表电源电动势、直线斜率代表电源内阻,所以A对B错.由图象可看出,当ΔI相同时,电源2的U变化大,C错、D对.
答案:AD
2. [2013·银川高二检测]在测一节干电池(电动势约为1.5 V,内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选,电压表应该选(  ),变阻器应该选(  )
A.电压表量程为15 V    B.电压表量程为3 V
C.变阻器为(20 Ω,3 A) D.变阻器为(500 Ω,3 A)
答案:B C
解析:干电池电动势约为1.5 V,而A电压表量程为15 V,若用A则很难精确读数,误差太大,A不合适,故选B.变阻器电阻比电源的内阻大几倍即可,阻值太大调节会不方便,故D不合适,故变阻器应该选C.
3. [2013·大连高二检测]在“测定电源电动势和内阻”的实验中,为使实验效果明显且不损坏仪器,应选择下列哪种电源较好(  )
A.内阻较大的普通干电池 B.内阻较小的普通蓄电池
C.小型交流发电机 D.小型直流发电机
答案:A
解析:为了使电路中路端电压变化比较明显,应使用内阻较大的干电池.
4. [2013·朝阳区高二质检]如下图所示,是甲、乙、丙三位同学设计的测量电池的电动势和内电阻的电路.电路中R1、R2为已知阻值的电阻.下列说法中正确的是(  )
A. 只有甲同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻
B. 只有乙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻
C. 只有丙同学设计的电路能测出电池的电动势和内电阻
D. 三位同学设计的电路都能测出电池的电动势和内电阻
答案:D
解析:图甲中可用E=I1(r+R1)、E=I2(r+R2)求得电源的电动势和内电阻,图乙中可用E=U1+r、E=U2+·r求得电源的电动势和内电阻,而图丙中可用E=U1+I1r、E=U2+I2r求得电源的电动势和内电阻,故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻,故D正确.
5. (多选)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中错误的是(  )
A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
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
答案:BD
解析: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,滑动变阻器阻值不能太大,如果太大不便于调节.
6. (多选)为测定电池的电动势和内阻,待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是(  )
A.一只电流表和一只电阻箱
B.一只电压表和一只电阻箱
C.一只电流表和一个滑动变阻器
D.一只电压表和一个滑动变阻器
答案:AB
解析:由E=IR+Ir知测E、r用一只电流表测电流,用电阻箱改变外电阻并可读出阻值,只要获得两组I、R数据即可求得E、r,用滑动变阻器无法确定接入电路的电阻,故A正确,C不可行;由E=U+·r知测E、r用一只电压表和一只电阻箱可获得两组U、R值求出E、r,故B正确;若用一只电压表和一个滑动变阻器不可以,因滑动变阻器接入电路的阻值无法确定,故D不能达到目的.
7. 给你一个电压表、一个电阻箱、电键及导线等器材:
(1)在虚线框内画出根据闭合电路欧姆定律测定一节旧的干电池的电动势和内阻的实验电路图.
(2)在实验过程中,将电阻箱拨到45 Ω时,电压表读数为0.90 V;若将电阻箱拨到如图甲所示的位置时,电压表读数如图乙表盘所示.根据以上数据,可以算出该节电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.
答案:(1)电路图如图所示
(2)1.3 20
解析:由E=0.9+r,E=1+r,得E=1.3 V,r=20 Ω.
8. 在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10 Ω的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是________.(选填“1”或“2”)
方案编号
电阻箱的阻值R/Ω
1
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
2
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
(3)根据实验数据描点,绘出的-R图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=________,内阻r=________.(用k、b和R0表示)
答案:(1)最大值 (2)2 (3) -R0
解析:(1)为了保护电路及电表,防止电路中电流过大,所以实验前应将电阻箱置于最大值接入电路中.
(2)通过试值法来说明理由.若R=300 Ω,电流约为 A≈0.03 A;若R=60 Ω,电流约为 A≈0.13 A,后者电流读数大,误差小,选2较合适.
(3)电流I=,E=I(R+R0+r),得=R++,-R图象的斜率k=,截距b=+,所以电动势E=,内阻r=-R0.
9. 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内电阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a).
(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接.
(2)请完成下列主要实验步骤:
①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是________;
②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49 V;
③将开关S2________,电压表的示数是1.16 V;断开开关S1.
(3)使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字).
答案:(1)如图所示 (2)①20 Ω ③闭合 (3)0.69 Ω
解析:(2)由题干图(c)读得电阻箱阻值为R=20 Ω;将S1闭合S2断开,电压表示数为电源电动势E=1.49 V,将S2再闭合,电压表示数为R两端电压.将电压表视为理想电表,则干路电流I== A=0.058 A.
(3)因为I=,所以r=-R0-R=Ω=0.69 Ω.
10. [2012·重庆高考]某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响,实验器材如图所示.
①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式________,利用测量数据作出U-I图象,得出E和r.
②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图中用笔画线代替导线连接电路.
③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:
在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”).
曲线(c)对应的电源电动势E=________V,内阻r=________Ω,当外电路总电阻为2500 Ω时,该电源的输出功率P=________mW.(均保留三位有效数字)
答案:①U=E-Ir
②见图
③不变 增大 0.975 478 0.268
解析:①由路端电压U、电动势E及内阻r与电流的关系U=E-Ir,可得U-I图象.
②因为电压表为理想表,且要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,则电路图如图所示.实物连线见答案.
③在U-I图象中,U轴上的截距代表电动势,图线的斜率为内阻r,则电源电动势不变,电源内阻增大.图线(c)对应的E为0.975 V,r为478 Ω,当外电路总电阻为2500 Ω时,输出功率P=2R总=0.268 mW.
11. 用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,所用的电路如图所示,一位同学测得的6组数据如下表中所示.
组别
I/A
U/V
1
0.12
1.37
2
0.20
1.32
3
0.31
1.24
4
0.32
1.18
5
0.50
1.10
6
0.57
1.05
(1)试根据这些数据在图中作出U-I图线.
(2)根据图线得出电池的电动势E=________V,根据图线得出的电池内阻r=________Ω.
(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I的数据,可利用公式E=U1+I1r1和E=U2+I2r2算出,这样做可能得出误差很大的结果,选用第________组和第________组数据,求得的E和r误差最大.
答案:(1)见下图
(2)1.45 0.70 (3)3 4
解析:(1)描点作图,舍去第四组数对应的点.图线如答案图所示.
(2)U轴上的截距等于被测量的电动势,由于坐标轴上的数据准确到小数点后两位,所以我们读出的数据以此作标准.从图线上找出两个点,第一个点是I=0(0,1.45),第二个点是I=0.50 A(0.50,1.10),由此得出电动势:E=1.45 V
内阻为:r= Ω=0.70 Ω.
(3)第3组和第4组数据.根据这两组数据列出方程,解得:E=3.10 V,r=6.0 Ω.
选用第3组和第4组数据求得的E和r误差最大.不需要利用所给的6组数据分别进行计算,利用作图就可看出这一点.选用这两组数据求E和r,相当于过图中3和4两点作一直线,利用此直线求出E和r,而此直线与所画的直线偏离最大,实际上,第4组数据不合理,已经排除.
12. 如图甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和A1内阻之和为10000 Ω(比r和滑动变阻器的总电阻大得多),A2为理想电流表.
(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线.
(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至________(选填“a端”、“中央”或“b端”).
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动器c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为
I1/mA
0.120
0.125
0.130
0.135
0.140
0.145
I2/mA
480
400
320
232
140
68
在如图所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2曲线.
(4)利用所得曲线求得电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(保留两位小数)
(5)该电路中电源输出的短路电流Im=________A.
答案:(1)如图所示
(2)b端 (3)如图所示
(4)1.49 0.60 (5)2.5
解析:(1)由电路图连线如答案图
(2)闭合开关S前,为保护电路,应使连入电路的滑动变阻器阻值最大,故滑动端c置于b端.
(3)连线如答案图
(4)电路中A1与R1串联等效于电压表,纵轴截距为0.149 mA,对应电压值U=0.149×10-3×104 V=1.49 V,
故电动势E=1.49 V,内阻r==0.60 Ω.
(5)短路电流Im== A=2.5 A.
课件63张PPT。01课前自主学习 02课堂合作探究 [答案] A[答案] C[答案] “非” 增大答案:C答案:C答案:D答案:D03课后课时精练谢谢观看!03课后课时精练
1. 隧道里有一个警报器,在隧道的两端各有一个开关,在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警,那么应设计的电路为(  )
A.“与”门电路       B.“或”门电路
C.“非”门电路 D.上述答案都有可能
答案:B
解析:要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警,这体现了“或”逻辑关系,故只有B项正确.A、C、D三项都不对.
2. (多选)两个人负责安装一个炸药包,然后起爆,两个人分别控制两个串联的开关,只有两个人都撤出危险区,在安全区把开关接通时,炸药包才能爆炸,如果有一人没撤出危险区,开关没有接通,炸药包就不能起爆,这就是“与”的概念.如果用“0”表示不起爆,“1”表示起爆,用符号“*”表示“与”的运算符号,则下列运算正确的是(  )
答案:AD
解析:“与”的关系是A*B的关系,只要有一个是“0”,则结果为零;两个都是“1”,结果是“1”,故选项A、D正确.
3. 为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置:
只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动.如果规定:车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出信号为“1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“0”时,汽车不能启动.能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是(  )
A.“与”门 B.“或”门
C.“非”门 D.“与非”门
答案:A
解析:由题意知只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动,也就是说只有两扇门都关紧,汽车才能正常启动,所以该控制装置工作原理的逻辑门是“与”门,故A正确.
4. 下表是某逻辑电路的真值表,该电路是(  )
答案:D
解析:根据该逻辑电路的真值表可以判断,该门电路是一个“与”门电路和一个“非”门电路的组合,选项D正确.
5. [2014·松原高二检测]如图所示是一个三输入端复合门电路,当C端输入1时,输出端Y输出0,则A、B端的输入分别是(  )
A.0 0 B.0 1
C.1 0 D.1 1
答案:A
解析:当C端输入“1”时,输出端Y输出“0”,由“与”门特点可知A、B的输出端必为“0”,又由“或”门特点可知A、B端输入为“0”和“0”,A正确.
6. [2014·温州高二检测]如图所示由门电路组成的电路,输出端为“1”,指示灯L亮,输出端为“0”,指示灯L不亮,现要使灯L亮,则A、B两输入端分别是(  )
A.“1”、“1” B.“0”、“0”
C.“1”、“0” D.“0”、“1”
答案:B
解析:要使灯L亮,“非”门的输出应该为“1”,故“非”门的输入为“0”;故“或”门的两个输入端都应该为零.
7. 居民小区里的楼道灯采用门电路控制,电路如下图所示,图中R2是光敏电阻,受光照后电阻减小,R1为定值电阻,S是声控开关,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,使之亮一段时间后才熄灭.下列说法正确的是(  )
A. 应该采用“与”门电路控制电灯
B. 应该采用“或”门电路控制电灯
C. 黑夜时R2较大
D. 黑夜时R2较小
答案:AC
解析:应该在声控开关和光控开关都闭合时楼道灯才会亮,只要一个不闭合楼道灯就不亮,因此应该采用“与”门电路控制楼道灯,选项A正确,B错误;黑夜时光敏电阻不受光照,因此R2较大,选项C正确,D错误.
8. 如图所示为某报警装置示意图,该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关,门、窗未关上时,开关不闭合,只要有一个开关未闭合,报警器就会报警.该报警装置中用了两个串联的逻辑电路,虚线框甲内应选用________门电路,虚线框乙内应选用________门电路.(填“与”、“或”或“非”)
答案:“或” “或”
解析:根据题意,只要有一个开关未闭合,报警器就会报警.结合门电路的特点可知,虚线框甲内应选用“或”门电路,虚线框乙内也应选用“或”门电路.
9. 在举重比赛中,有甲、乙、丙三名裁判,其中甲为主裁判,乙、丙为副裁判,当主裁判和一名以上(包括一名)副裁判认为运动员上举合格后,才可发出合格信号,试列出真值表.
答案:见解析
解析:设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量A、B、C,裁判结果为Y,并且对于A、B、C,设判上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.对于Y,设上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.根据题意及上述假设列出真值表如表所示.
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
10. 电路如图所示,请说明此电路的逻辑功能.设输出、输入端为高电位时、用真值“1”表示.输出、输入端为低电位时,用真值“0”表示.
答案:见解析
解析:图中A和B为输入端,X为输出端,当其中有一个输入端为低电位(0)时,例如B输入端,则二极管D2导通,使输出端X为低电位,记为“0”;如果B输入端为高电位,而A输入端为低电位,则二极管D1导通,所以输出端X的低电位,记为“0”;当A和B输入端都为低电位时,二极管D1、D2都导通,输出端X仍为低电位.只有当A和B输入端均为高电位时,二极管截止,输出端才为高电位,记为“1”.即A和B输入端均为“1”时,输出端才为“1”,此电路为“与”逻辑电路.又称二极管“与门”电路.
11. 火警自动报警器用“非”门、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等如图所示连接,调节电位器使蜂鸣器正好不报警,然后用火焰靠近热敏电阻,蜂鸣器就会发出报警信号.在不报警时,P为低电位记“0”,报警时,P为高电位记“1”.试问:
(1)报警时,A点电位为高电位“1”还是低电位“0”?
(2)当用火焰靠近热敏电阻时,热敏电阻的阻值是增大还是减小?
答案:(1)低电位“0”
(2)热敏电阻的阻值减小
解析:(1)报警时,P点为高电位“1”,由于此电路运用了“非”门电路,输出端P为高电位时,输入端A点一定是低电位“0”.
(2)题图的等效电路图如下图所示.
当火焰靠近热敏电阻时,蜂鸣器报警,说明此时P点为高电位,A点为低电位,也就是说热敏电阻两端的电压减小,由电路图可知,热敏电阻的阻值减小.
12. 如图所示是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路.图中的两个按钮开关S1、S2分别装在汽车的两道门上,只要其中任何一个开关处于开路状态,发光二极管(报警灯)就发光.请你根据报警装置的要求,列表分析开关状态与发光二极管的发光状态,并指出是何种门电路,在图中虚线框内画出这种门电路的符号.
答案:或门电路 门电路符号
解析:车主离开汽车后,两个车门均处于关闭状态,跟两个车门对应的开关S1和S2均闭合,这时发光二极管不会发光报警.这是因为S1和S2闭合后,电流不通过发光二极管.当有其他人打开了某一个车门时,S1或S2就处于断开状态,这时就有电流通过发光二极管,使其发光报警.可见,这一装置实际上是一个“或”门电路.
开关闭合及二极管不发光状态记为“0”,开关断开及二极管发光状态记为“1”,则开关状态及发光二极管发光状态的对应关系如下表,虚线框中的门电路符号如答案图所示.
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1. (多选)关于电源的作用,下列说法正确的是(  )
A.电源的作用是能为电流提供自由电子
B.电源的作用是使导体中形成电场
C.电源的作用是能够保持导体两端的电势差
D.电源的作用是使自由电荷定向移动起来
答案:BCD
解析:电源的作用就是保持导体两端的电势差,使导体中形成电场,使导体中的自由电荷在静电力作用下做定向运动,而不是提供自由电子,故B、C、D均对,A错.
2. [2014·淮安高二检测]下列关于电流方向的说法中,不正确的是(  )
A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向
B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向
C.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
D.在电解液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同
答案:A
解析:人们规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,A错,B、D对.金属导体中,自由电子的定向移动形成电流,故在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,C对.所以符合题意的为选项A.
3. 如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积S铝=2S铜.在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两截面的电流的大小关系是(  )
A.IA=IB B.IA=2IB
C.IB=2IA D.不能确定
答案:A
解析:这个题目中有很多干扰项,例如两个截面的面积不相等,导线的组成材料不同等等.但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等,根据I=可知电流强度相等.
4. 如图所示,一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于橡胶棒运动而形成的等效电流大小为(  )
A.vq B.
C.qvS D.
答案:A
解析:设在t时间内通过截面的电荷量为Q,则Q=vt·q,所以I==vq,应选A.
5. [2013·聊城高二检测](多选)如图所示是一款MP4播放器,随着这种产品的出现,人们可以在旅途中观看电影,让原本枯燥的旅途变得充满乐趣.MP4的充电电池多为锂电池,假设锂电池的充电电流为500 mA,则以下说法正确的是(  )
A.1 s通过电池某一横截面的电量为500 C
B.1 s通过电池某一横截面的电量为0.5 C
C.充电过程把其他形式的能转化为电能
D.充电过程把电能转化为其他形式的能
答案:BD
解析:由电流的定义式得q=It=0.5 C,故A错,B对.充电过程是将电能转化为其他形式的能储存起来,故C错,D对.
6. 导体中电流I的表达式I=nqSv,其中S为导体的横截面积,n为导体每单位体积内的自由电荷数,q为每个自由电荷所带的电荷量,v是(  )
A.导体运动的速率
B.导体传导的速率
C.电子热运动的速率
D.自由电荷定向移动的速率
答案:D
解析:从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率,还与导体的横截面积有关,故选D.公式I=nqSv中的v就是自由电荷定向移动的速率.
7. [2014·长春高二检测]通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5,甲、乙两导线通电时间之比为3∶2,则通过甲、乙两导体的电流强度之比为(  )
A.1∶5 B.2∶5
C.5∶2 D.5∶1
答案:B
解析:由电流的计算式I=得:=×=×=×=,B正确.
8. 一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位长度内的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的有(  )
A.自由电子定向移动的速率为v0
B.自由电子定向移动的速率为v=
C.自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D.自由电子定向移动的速率为v=
答案:D
解析:关键是理解v和n的物理意义,电流微观表达式中n为单位体积内的自由电子数,而本题中n为单位长度内的自由电子数,t时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt内的自由电子数,其数量为nvt,电荷量q=nvte,所以电流I==nev,所以v=,故正确选项为D.
9. 李老师刚买了一个手机,该手机电池的额定容量为1200 mAh,额定电压为3.7 V.用了一段时间后,他发现手机的待机时间为10天,请你分析一下,该手机待机状态下的电流是多大?
答案:5 mA
解析:电池容量1200 mAh为电池容纳的电荷量,电池用完后可认为电荷无剩余,则工作电流I===5 mA.
10. [2014·天津高二检测]如图所示,电解池内只含有一种CuCl2电解质的电解液,t s内通过溶液内截面S的铜离子数是n,设元电荷为e,试分析电解液中电流的方向和大小怎样?
答案:电流方向由A向B 4ne/t
解析:正离子定向移动方向为电流方向,负离子定向移动方向和电流方向相反,所以电解液中的电流方向由A向B.因电解液中只含电解质CuCl2,二价正离子数为n,则一价负离子数为2n.电解液中是正、负两种离子的定向移动形成电流,故t s内流过某截面的正、负离子的总电荷量为4ne,所以电流I=4ne/t.
11. 导线中的电流是10-8 A,导线的横截面积为1 mm2.
(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面?(电子电荷量e=1.6×10-19 C)
(2)自由电子的平均移动速度是多大?(设导线每立方米内有8.5×1028个自由电子)
(3)自由电子沿导线移动1 cm,平均需要多长时间?
答案:(1)6.25×1010个 (2)7.4×10-13 m/s 
(3)1.3513×1010 s
解析:(1)N===个=6.25×1010个.
(2)由公式I=neSv得
v== m/s=7.4×10-13 m/s.
(3)自由电子移动1 cm所需时间,t===1.3513×1010 s
12. [2013·宁波高二检测]来自质子源的质子(初速度为0),经一加速电压为800 kV的直线加速器加速,形成电流为1 mA的细柱形质子流.已知质子的电量为e=1.6×10-19 C.
(1)这束质子流每秒钟打到靶上的质子数是多少?
(2)假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中质子数分别为n1和n2,求n1和n2的比值.(计算时认为质子流的横截面积不变)
答案:(1)6.25×1015个 (2)2∶1
解析:(1)每秒钟打到靶上的电荷量为:
q=It=1×10-3×1 C=1×10-3 C,
质子个数为:N===6.25×1015(个).
(2)质子做匀加速运动,故有:
v=2aL,v=2a·4L,
所以=,
由电流的微观表达式I=nevS得n=,
所以==.
课件59张PPT。01课前自主学习 02课堂合作探究 [答案] BC[答案] D答案:D答案:A答案:C答案:C答案:A03课后课时精练谢谢观看!03课后课时精练
1. [2014·东营高二检测]电源电动势的大小反映的是(  )
A.电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小
B.电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小
C.电源单位时间内传送电荷量的多少
D.电流做功的快慢
答案:B
解析:电源电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小.故A、C、D错,B对.
2. 蓄电池的电动势为2 V,用该电源为某电路供电,电路中每通过3 C电荷量时,以下说法正确的是(  )
A.在电源外部把6 J的电能转化为化学能
B.在电源外部把6 J的化学能转化为电能
C.在电源内部非静电力做功6 J
D.在电源内部电场力做功6 J
答案:C
解析:在电源的内部非静电力做功6 J,说明将6 J的化学能转化为电能,在外部将电能转化为其他形式的能,不一定是电能转化为化学能,也可能是内能、机械能等,故C对,A、B、D错.
3. 对于电动势的定义式E=的理解,正确的是(  )
A.E与W成正比
B.E与q成反比
C.E的大小与W、q无关
D.W表示非静电力
答案:C
解析:电动势是描述电源非静电力搬运电荷本领大小的物理量,与W、q无关.C对,A、B错,其中W是非静电力所做的功,D错,选C.
4. (多选)下列说法中正确的是(  )
A.同一型号干电池,旧电池比新电池的电动势小,内阻大,容量小
B.电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内静电力的功率
C.1号干电池比5号干电池的电动势小,容量大
D.当通过同样的电荷量时,电动势为2 V的蓄电池比1.5 V的干电池提供的电能多
答案:AD
解析:同种型号的旧电池比新电池电动势略小,内阻略大.但不同型号的干电池相比较,电动势相同而容量不同,故A正确,C错误;电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量,它等于非静电力移送单位电荷量所做的功,功率的表达式为EI,故B错误,D正确.
5. [2014·德州高一检测](多选)某电源的电动势为3.6 V,这表示(  )
A.电路通过1 C的电荷量,电源把3.6 J其他形式的能转化为电能
B.电源在每秒内把3.6 J其他形式的能转化为电能
C.该电源比电动势为1.5 V的电源做功多
D.该电源与电动势为1.5 V的电源相比,通过1 C电荷量时转化的电能多
答案:AD
解析:电路每通过1 C的电量,非静电力做功W=qE=3.6 J,A对,B错.3.6 V大于1.5 V,只能说明做功本领大,不一定做功多,但通过1 C电荷时,电动势为3.6 V的电源一定做功多,D对.
6. 单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周,在内外电路中释放的总能量取决于(  )
A.电源的电动势
B.通过电源的电流
C.路端电压的大小
D.内、外电阻之和
答案:A
解析:由E=得W=Eq,故单位电荷量的正电荷移动一周,电路中释放的总能量决定于电源电动势E.
7. 手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,灯泡只发出很微弱的光,把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数接近3 V,再把它们作为一个台式电子钟的电源,电子钟能正常工作,则下列说法:
①这两节干电池的电动势减少了很多 ②这两节干电池的内阻增大了很多 ③这台电子钟的额定电压一定比手电筒的小灯泡的额定电压小 ④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小
其中正确的是(  )
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
答案:C
解析:题目所给的材料中,有几点要特别注意:手电筒的灯泡发出很微弱的光,这说明通过小灯泡的电流已经很小.用电压表测两节干电池的电压示数接近3 V,这说明每节干电池的电动势减少的不多,①错,,而通过灯泡的电流变小了,说明内阻增大了很多,②对.电池的电动势并没有怎么变化,所以③错,电子钟还能工作,说明它正常工作的电流小,④对,选C.
8. (多选)太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中,有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的.可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势,这表示(  )
A.电路中每通过1 C电荷量,太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能
B.无论接不接入外电路,太阳能电池两极间的电压都为0.6 V
C.太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能
D.太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小
答案:AD
解析:电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功,即把太阳能转化为电能的多少,而不是在1 s内转变的电能.电动势越大,将其他形式的能转化为电能的本领越大.故A、D对,C错;电源在不接入电路时,两极间的电压大小为电动势,故B错.
9. (多选)如图所示是一种化学原电池,电路中的电流表可以测定电流的方向,测得外电路的电流方向如图所示.其中两金属板分别为锌板和铜板,电解槽中的电解液为硫酸铜.下列说法中正确的是(  )
A.A是铜板,B是锌板
B.A是锌板,B是铜板
C.A端是电源的正极,B端是电源的负极
D.该种电池能把化学能转化为电能
答案:ACD
解析:由外电路中的电流方向可知电源的正极为A,负极为B;哪种金属失去电子即为该电池的负极,由于锌的化学性质活泼,故锌板为负极,即A为铜板,B为锌板;在反应过程中,电池将化学能转化为电能.
10. [2013·贵阳高二检测]某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池,当它正常工作时,其工作电流为0.3 A.某同学在一次使用该MP3时,若他用了10 s,则这段时间内电池将多少化学能转化为电能?
答案:4.5 J
解析:已知工作电流I=0.3 A,10 s时间内通过导体横截面的电荷量
q=It=0.3×10 C=3 C.
7号干电池电动势为1.5 V,则根据能量守恒定律,电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动电荷所做的功:W=qE=3×1.5 J=4.5 J.
11. 如图所示是某一手机电池上的铭牌,仔细阅读铭牌上的数据,回答以下问题:
(1)该电池的电动势是多少?
(2)该手机待机状态下的平均工作电流是多少?
(3)每次完全放电过程中,该电池将多少其他形式的能转化为电能?
答案:(1)3.7 V (2)7.29 mA (3)9324 J
解析:(1)由铭牌上的数据可知该电池的电动势为3.7 V.
(2)由铭牌上的数据知该电池的容量为700 mA·h,待机时间为96 h,所以该手机待机状态下的平均工作电流为
I===7.29 mA.
(3)每次完全放电过程中,转化的电能为
ΔE电=W=E·q=3.7×700×10-3×3600 J=9324 J.
12. 将电动势为3.0 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C的电荷流过时,求:
(1)有多少其他形式的能转化为电能?
(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能?
(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能?
答案:(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J
解析:(1)W=Eq=3.0×6 J=18 J,电源中共有18 J其他形式的能转化为电能.
(2)W1=U1q=2.4×6 J=14.4 J,外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能.
(3)内电压U2=E-U1=3.0 V-2.4 V=0.6 V,W2=U2q=0.6×6 J=3.6 J,内电路中共有3.6 J电能转化为其他形式的能.也可由能量守恒定律求得W2=W-W1=3.6 J.
课件77张PPT。01课前自主学习 02课堂合作探究 [答案] AD答案:AC答案:BC答案:ACD答案:CD03课后课时精练谢谢观看!03课后课时精练
1. (多选)由欧姆定律I=导出U=IR和R=,下列叙述中正确的是(  )
A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B.导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C.对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值
D.一定的电流流过导体,电阻越大,其电压就越大
答案:BCD
解析:导体的电阻由导体本身性质决定,与U、I无关,公式R=只是提供一种测量计算导体电阻的方法,故A错,B、C对;公式U=IR,当I一定时U与R成正比,D正确.
2. 鸟儿落在110 kV的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露电线,但鸟儿仍然安然无恙,这是因为(  )
A.鸟有耐高压的天性
B.鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电
C.鸟两脚间的电压几乎为零
D.鸟体电阻极大,所以无电流通过
答案:C
解析:因为鸟与两脚之间的导线并联,两脚间导线电阻很小,分得的电压很小,所以鸟两脚间的电压很小,几乎为零,故C正确,A、B、D错误.
3. [2014·包头高二检测]标有“220 V、60 W”的白炽灯,所加电压U由零逐渐增大到220 V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图象表示,如图所示,题中给出的四个图象中肯定符合实际的是(  )
答案:B
解析:加在白炽灯两端的电压逐渐增大的过程中,温度升高,白炽灯的电阻值逐渐增大,对应的U-I图象上某一点与原点的连线的斜率逐渐增大,故选项B正确,A、C、D错误.
4. [2013·德州高二检测]用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流IA和IB的关系是(  )
A.IA=2IB B.IA=IB
C.IA=IB/2 D.IA=IB/4
答案:D
解析:设B的电阻为R,则A的电阻为2R,加在A上的电压为U,则加在B上的电压为2U,由欧姆定律得:A中的电流为IA=,B中的电流为IB=,所以IA=IB/4,D正确,A、B、C错误.
5. (多选)白炽灯接在220 V电源上能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压从0 V逐渐增大到220 V,则下列说法正确的是(  )
A.电流将逐渐变大
B.电流将逐渐变小
C.每增加1 V电压而引起的电流变化量是相同的
D.每增加1 V电压而引起的电流变化量是减小的
答案:AD
解析:随着电压U的增大,由I=知,电流将逐渐变大,A项正确,随着电流、电压的增大,灯泡的亮度增大,灯丝温度升高.金属的电阻率随温度的升高而增大,所以灯丝的电阻值增大.根据欧姆定律I=,在I-U图象中,由于R在增大,斜率k=减小,其I-U图象如图所示.由图象可知,每增加1 V的电压引起的电流变化量是减小的.
6. 某一导体的伏安特性曲线如AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是(  )
A.B点的电阻为12 Ω
B.B点的电阻为40 Ω
C.导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
答案:B
解析:根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA= Ω=30 Ω,RB= Ω=40 Ω,所以ΔR=RB-RA=40 Ω-30 Ω=10 Ω.只有B对,选B.
7. 有一家用电风扇,电风扇两端两压为220 V,工作电流为0.5 A,则下列说法正确的是(  )
A.电扇线圈电阻为440 Ω
B.电扇线圈电阻大于440 Ω
C.电扇线圈电阻小于440 Ω
D.电扇线圈的电阻可用欧姆定律计算
答案:C
解析:电风扇不是纯电阻用电器,欧姆定律I=不成立,U>IR,故R<440 Ω.
8. 竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按如图所示的电路连接,绝缘线与左极板的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时,电流表的示数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,电流表的示数为I2,夹角为θ2,则(  )
A.θ1<θ2,I1<I2 B.θ1>θ2,I1>I2
C.θ1=θ2,I1=I2 D.θ1<θ2,I1=I2
答案:D
解析:在滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻不变,即电路中的电流不变,I1=I2;但滑片移动时,影响平行金属板两端的电压,有Ua<Ub,故有板间电场Ea<Eb,由小球受力平衡得θ1<θ2,所以D对,A、B、C错.
9. 演示位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑片P,通过电压表的示数,来反映物体位移的大小x,假设电压表是理想电压表,则下列说法正确的是(  )
A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化
B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化
C.物体M不动时,电路中没有电流
D.物体M不动时,电压表没有示数
答案:B
解析:电压表可以看成是理想的,就可以将电压表处看成是断路,电路中只有滑动变阻器与电源相连,滑片移动,不会影响电路中的电流大小,故A、C错误.电压表测量的是PA之间的电压,当M带动P滑动时,PA之间的电阻改变,因电流不变,所以电压将发生变化,B正确.当M不动时,PA之间也存在电压,数值不变,D错误.
10. [2014·宜宾高二检测]某同学在利用伏安法测电阻时,由于不知待测电阻的阻值范围,而无法确定电流表是内接还是外接,他利用试触法进行确定.当外接时如图(a)所示,V的示数为2.2 V,A的示数为5.0 mA,改为内接时如图(b)所示,V的示数为2.8 V,A的示数为4.0 mA,该同学要获得较精确的测量结果,应选取电流表内接还是外接?被测量电阻的阻值是多少?
答案:电流表外接 440 Ω
解析:两次电压表的示数差为0.6 V,相对于准确的电压值变化了3/11;两次电流表的示数差为1.0 mA,相对于准确的电流值变化了1/4.我们看到的是电压的变化大一些,即电流表的分压作用更明显,所以应选择电流表外接法,即本题的(a)图.则测量的电阻应为:R=U/I= Ω=440 Ω.
11. [2012·安徽高考]如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5 V.
(1)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,__________;
②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,__________;
③断开开关,…….根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.
(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图.
答案:(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱 ②增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压
(2)如图所示
解析:(1)①在分压电路中为了保护灯泡所在支路,开关闭合前,滑动变阻器与灯泡所在支路并联部分的电阻为零,因此滑片应靠近左端.
②必须测多组数据,并且使小灯泡两端电压达到额定电压,才能测绘小灯泡的伏安特性曲线.
(2)见答案图.
12. [2014·南充高二检测]有一额定电压是3 V,额定电流为0.5 A的小灯泡,为测其正常工作时的电阻,可提供的器材有:
A.电流表(量程3 A,内阻0.01 Ω)
B.电流表(量程0.6 A,内阻0.2 Ω)
C.电压表(量程3 V,内阻10 kΩ)
D.电压表(量程15 V,内阻50 kΩ)
E.电键及导线若干
F.滑动变阻器(阻值0~10 Ω)
G.电源(电动势9 V,内阻1 Ω)
(1)选用的电流表是________,选用的电压表是________.
(2)在方框中画出用伏安法测小灯泡正常工作时电阻的电路图.
答案:(1)B C (2)见解析图
解析:
(1)由于小灯泡的额定电压是3 V,额定电流是0.5 A,为了减小实验误差,让电表的指针偏角尽量大一些,电流表要选B,电压表要选C.
(2)为了在实验中获取较多组U、I关系数据,使小灯泡两端的电压在0~3 V之间发生变化,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图所示.
13.太阳能是一种清洁“绿色”能源.在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池.太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件.某实验小组根据描绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池(没有储存电能)在没有光照时的I-U特性.所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干.
(1)为了达到上述目的,请将图1连成一个完整的实验电路图.
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2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.
答案:(1)见解析图 (2)很大 1.0×103
解析:(1)注意到题图2的I-U图象中的数据特点:电压、电流从零开始变化,所以电路设计用滑动变阻器的分压式,如图所示.
(2)由题图2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===1.0×103 Ω.
课件60张PPT。01课前自主学习 02课堂合作探究 [答案] BD答案:ABC答案:A答案:B答案:B03课后课时精练谢谢观看!03课后课时精练
1. 两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,以下正确的是(  )
A.R1>R2
B.R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅲ
C.R1=R2
D.R1和R2并联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅱ
答案:B
解析:I-U图象的斜率代表电阻的倒数,所以R12. [2014·银川高二检测]一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 Ω,要把它改装成一个量程为10 V的电压表,则应在电流表上(  )
A.串联一个10 kΩ的电阻
B.并联一个10 kΩ的电阻
C.串联一个9.5 kΩ的电阻
D.并联一个9.5 kΩ的电阻
答案:C
解析:把一个电流表改装成一个电压表,要串联一个电阻,可知B、D错误.通过电流表的电流为Ig时,电流表表头两端的电压
Ug=IgRg=1×10-3×500 V=0.5 V
串联电阻R分担的电压
UR=U-Ug=10 V-0.5 V=9.5 V
所以串联电阻的阻值
R===9.5 kΩ.
C正确,A错误,故选C.
3. [2014·嘉兴高二检测]如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,电流表A的示数为0.6 A,当S闭合时,电流表的示数为0.9 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为(  )
A.1∶2 B.2∶1
C.2∶3 D.3∶2
答案:A
解析:S断开,I1=,S闭合R1、R2并联,故R2=,两式联立得R1∶R2=1∶2,A正确.
4. [2013·杭州高二检测]三个电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶2∶5,并联后接入电路,则通过三个支路电流的比值为(  )
A.1∶2∶5 B.5∶2∶1
C.10∶5∶2 D.2∶5∶10
答案:C
解析:三个电阻并联,电压相等,设为U,由欧姆定律得I=,所以I1∶I2∶I3=∶∶=∶∶=∶∶=10∶5∶2,C对,A、B、D错.
5. [2014·连云港高二检测](多选)如图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么(  )
A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
答案:AD
解析:若电压表示数有显著变化,表明电流表分压较明显,应选用电流表的外接法,S应接a,A对,B错;若电流表示数有显著变化,表明电压表分流较明显,应选用电流表的内接法,S应接b,C错,D对.
6. (多选)如图所示,甲、乙两个电路都由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是(  )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.乙表是电压表,R增大时量程增大
答案:BD
解析:电压表电阻分压,串联一个电阻;电流表电阻分流,并联一个电阻;所以甲表为电流表,乙表为电压表.并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小,A错误,B正确;串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大,C错误,D正确.
7. [2014·长春高二检测]先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻阻值Rx,已知两电路的路端电压恒定不变,若按图甲所示电路测得电压表示数为6 V,电流表示数为2 mA,那么按图乙所示电路测得的结果应有(  )
A.电压表示数为6 V,电流表示数为2 mA
B.电压表示数为6 V,电流表示数小于2 mA
C.电压表示数小于6 V,电流表示数小于2 mA
D.电压表示数小于6 V,电流表示数大于2 mA
答案:D
解析:按图甲所示电路,U1=U=6 V,
I1==2 mA;
按图乙所示电路,U2=U-UA<6 V,
I2=>2 mA,故选项D正确.
8. [2014·宁波高二检测](多选)三个阻值都为R的电阻,它们任意连接、组合,得到的电阻值可能是(  )
A.0.5R B.3R
C.1.5R D.R
答案:ABC
解析:三个电阻串联时电阻最大是3R,B正确;三个电阻并联时,电阻最小是R,D错;两个并联再与第三个串联是1.5 R,C对;只用2个电阻并联,电阻为0.5 R,A对,选A、B、C.
9. 如图所示,R2=R4,理想电压表V1的示数为70 V,理想电压表V2的示数为50 V,则A、B间的电压为(  )
A.140 V B.120 V
C.100 V D.无法计算
答案:B
解析:理想电压表所在支路不通,则题图所示电路是四个电阻串联,电压表V1测量的是R1和R2上的电压之和,电压表V2测量的是R2和R3上的电压之和.因为R2=R4,所以电压表V2相当于测的是R3和R4上的电压之和,即A、B间的电压为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和,则A、B间的电压为50 V+70V=120 V,选项B正确.
10. 一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1 A时,改装电流表的读数为1.1 A,稍微偏大一些,为了使它的读数准确,应(  )
A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻
B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻
D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
答案:A
解析:改装电流表的读数比标准电流表读数稍微偏大一些,说明改装后表头内分得的电流稍微偏大一些,需要并联一个稍大电阻分担一小部分电流即可,故A正确,B、C、D错误.
(2)在电表改装完成后的某次校准测量中,表的示数如图乙所示,由此读出流过 电流表的电流为________mA.此时流过分流电阻Rp的电流为________mA(保留1位小数).
答案:(1) (2)49.5 49.0
解析:(1)根据并联电路的特点,有
IgRg=(I-Ig)Rp
解得Rp=
(2) 表的分度值为1 mA,根据电流表的读数等于格子数×分度值,可得电流表的读数为49.5 mA.
根据并联电路的特点,有IgRg=(I-Ig)Rp①
设当流过电流表的电流为I′=49.5 mA时,流过表头的电流为Ig′, 则有
Ig′Rg=(I′-Ig′)Rp②
①②两式相比得=
所以当流过电流表的电流为I′=49.5 mA时,流过表头的电流为Ig′=Ig=495 μA,此时流过Rp的电流Ip′=I′-Ig′=49.0 mA.
12. [2012·四川高考]某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:
小灯泡L,规格“4.0 V,0.7 A”;
电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1 Ω;
电流表A2,量程0.6 A,内阻r2=0.2 Ω;
电压表V,量程3 V,内阻rV=9 kΩ;
标准电阻R1,阻值1 Ω;
标准电阻R2,阻值3 kΩ;
滑动变阻器R,阻值范围0~10 Ω;
学生电源E,电动势6 V,内阻不计;
开关S及导线若干.
①甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图乙所示,此时L的电阻为________Ω.
②乙同学又设计了如下图(左)所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是________V.
③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在下图(右)所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.
答案:(1)5 (2)4 (3)如图所示
解析:(1)由上图乙可得电压表的示数为2.30 V,根据欧姆定律I=可得L的电阻R==5 Ω.
(2)因为电压表与电阻R2串联,所以通过二者的电流相等,即=,解得加在灯泡上的电压U=4 V.
(3)因为电流表A2的量程小于小灯泡的额定电流,而电流表A1的量程太大,所以需要扩大电流表A2的量程,即选用一个阻值较小的电阻(R1)与电流表A2并联.
03课后课时精练
1. [2013·太原高二检测]电功率的计算公式P=U2/R中,U是加在用电器上的电压,R是用电器的电阻,此式可用于(  )
A.计算电冰箱的功率
B.计算电风扇的功率
C.计算电烙铁的功率
D.计算洗衣机的功率
答案:C
解析:公式P=U2/R是根据功率公式和欧姆定律推导出来的,只能用在纯电阻电路中,故C正确,A、B、D错误.
2. [2014·潍坊高二检测]额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是(  )
A.电风扇最多 B.电烙铁最多
C.日光灯最多 D.一样多
答案:B
解析:在三种用电器中,只有电烙铁是纯电阻用电器,将电能全部转化为内能,故B选项正确.
3. 粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份,如图所示,当A、B两点接入电路中时,圆环消耗的电功率为P;当A、D两点接入电路中时,圆环消耗的电功率为(  )
A.3P B.P
C.P D.P
答案:B
解析:设金属环的总电阻为4R,则当A、B两点接入电路中时,等效电阻为R,圆环消耗的电功率为P=,当A、D两点接入电路中时,等效电阻为R1==,圆环消耗的电功率P1==P,选项B正确.
4. [2014·包头高二检测]电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个白炽灯串联使用,电灯还和一只开关并联,然后再接到市电上(如图所示),下列说法正确的是(  )
A.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B.开关接通时,电灯熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小
C.开关断开时,电灯发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热功率较小
D.开关断开时,电灯发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变
答案:A
解析:开关接通将灯泡短路,电灯熄灭,电路中总阻值减小,由P=知,电路的总电功率增大,A对,B错.开关断开时,电灯发光,电路中总阻值较大,由P=知,电路的总电功率较小,电烙铁发热功率较小,C、D错.
5. [2014·长春高二检测]把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使小灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是(  )
A.P甲=P乙 B.P甲=3P乙
C.P乙=3P甲 D.P乙>3P甲
答案:B
解析:因均正常发光,流过各灯泡的电流相同为I,则P甲=U·3I,P乙=U·I,故B正确.
6. 如图所示,有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V、60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则(  )
A.电解槽消耗的电功率为120 W
B.电解槽的发热功率为60 W
C.电解槽消耗的电功率为60 W
D.电路消耗的总功率为60 W
答案:C
解析:灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 V电压,且干路电流I=I灯= A,则电解槽消耗的功率P=P灯=60 W,C对、A错;电解槽的发热功率P热=I2R内=1.3 W,B错;整个电路消耗的总功率P总=220× W=120 W,D错.
7. (多选)如图所示,电阻R1=20 Ω,电动机的绕组的电阻R2=10 Ω.当电键打开时,电流表的示数是0.5 A,当电键合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率应是(  )
A.I=1.5 A B.I<1.5 A
C.P=15 W D.P<15 W
答案:BD
解析:电路两端的电压为:U=I1R1=0.5 A×20 Ω=10 V.电动机是非纯电阻用电器,UI2>IR2,所以I2<=1 A.电流表的示数I=I1+I2<1.5 A,A错误,B正确.电路总功率为P=U(I1+I2)<15 W,C错误,D正确.
8. (多选)如图所示的电路中,L1、L2是两个不同的小灯泡,a、b间有恒定的电压,它们都正常发光,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,发生的现象是(  )
A.L1亮度不变,L2变暗
B.L1变暗,L2变亮
C.电路消耗的总功率变小
D.流过滑动变阻器的电流变小
答案:BCD
解析:变阻器滑片向右滑动时阻值增大,并联部分的电阻变大,分得电压变大,所以L2两端电压增大,变亮,L1分得电压变小,L1变暗,A错、B对.因为滑动变阻器电阻变大,总电阻变大,由P=可知,U一定,P减小,即电路总功率减小,C对.又因为总电阻增大,总电流减小,而L2电压变大,电流变大,所以流过变阻器的电流减小,D正确.
9. (多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的电流,在相同时间内(  )
A.电炉放热与电动机放热相等
B.电炉两端电压小于电动机两端电压
C.电炉两端电压等于电动机两端电压
D.电动机消耗的功率大于电炉的功率
答案:ABD
解析:电炉属于纯电阻,电动机属于非纯电阻,对于电炉有:U=IR,放热Q=I2Rt,消耗功率P=I2R,对于电动机有:U>IR,放热Q=I2Rt,消耗功率P=UI>I2R.
10. [2014·吉安高二检测]三只电阻R1、R2和R3,如图所示连接,在电路的A、B端加上恒定电压后,电阻R1消耗的功率最大.则三只电阻的阻值大小关系为(  )
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3
C.R3>R2>R1 D.R1>R3>R2
答案:B
解析:电阻R1、R2两端的电压相同,由P=知,R2>R1.根据电路连接特点,通过R1的电流小于通过R3的电流,由P=I2R知,R1>R3,所以选项B正确.
11. 如图所示,是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数UV=110 V.试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g取10 m/s2)
答案:(1)5 A (2)550 W (3)53 kg
解析:(流程图)
→
12. 规格为“220 V、36 W”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求:
(1)接上220 V的电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;
(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率.
答案:(1)35 W 1 W (2)1210 W 1210 W
解析:(1)排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流为:
I== A=0.16 A,
发热功率为:
P热=I2R=(0.16)2×40 W=1 W.
转化为机械能的功率为:
P机=P-P热=36 W-1 W=35 W.
(2)扇叶被卡住不能转动后,电动机成为纯电阻电路、电流做功全部转化为内能,此时电动机中电流为I′== A=5.5 A,
电动机消耗的功率即电功率等于发热功率:
P′电=P′热=UI′=220×5.5 W=1210 W.
课件65张PPT。01课前自主学习 02课堂合作探究 答案:B答案:BC答案:BCD03课后课时精练谢谢观看!03课后课时精练
1. [2014·长春高二检测](多选)下列关于电阻率的说法中正确的是(  )
A.电阻率只是一个比例常数,没有单位
B.电阻率反映材料导电性能的好坏,所以与材料有关
C.电阻率与导体的温度有关
D.电阻率在国际单位制中的单位是欧姆·米
答案:BCD
解析:ρ只与材料、温度有关,由R=ρ得,ρ的单位为欧姆·米,ρ反映了导电性能的好坏,故BCD正确.
2. [2013·唐山高二检测]如图所示,R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体,R1边长为2L,R2边长为L,若R1的阻值为8 Ω,则R2的阻值为(  )
A.4 Ω B.8 Ω
C.16 Ω D.64 Ω
答案:B
解析:设导体材料厚度为h,根据电阻定律R=ρ得R1=ρ==8 Ω,R2= ρ==8 Ω,B正确.
3. [2014·南充高二检测]如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是(  )
A.a代表的电阻丝较粗
B.b代表的电阻丝较粗
C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
答案:B
解析:由I-U图可知,Ra>Rb,材料、长度都相同,由R=ρ知Sa<Sb,故B正确.
4. [2014·太原高二检测]两段材料和质量都相同的均匀电阻线,它们的长度之比为L1∶L2=2∶3,则它们的电阻比R1∶R2为(  )
A.2∶3 B.4∶9
C.9∶4 D.3∶2
答案:B
解析:材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的,又因长度之比L1∶L2=2∶3,,故截面积之比S1∶S2=3∶2.由电阻定律得电阻之比为==·=×=.
5. (多选)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,如图所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则(  )
A.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系
B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系
C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系
D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系
答案:CD
解析:金属导体的电阻随温度的升高而增大,半导体材料的电阻随温度的升高而减小,故选项C、D正确.
6. 在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为(  )
答案:A
解析:由U=IRx=·x=x,其中E、L均为定值,故U与x成正比.A项正确.
7. (多选)在探究影响电阻的因素实验中,下列说法正确的有(  )
A.在实验探究中应用了控制变量法
B.若用伏安法测电阻,应用外接法
C.若用伏安法测电阻,应用内接法
D.测金属丝的直径可以用毫米刻度尺直接测量
答案:AB
解析:在探究实验中,因影响电阻大小的因素有多个,故在实验中采用先使一个量变,其他量都不变的方法来研究对R的影响,即控制变量法,A正确.用伏安法测电阻时,因为导线的电阻较小,和电流表的内阻比较接近,电流表的分压作用不能忽略,故采用外接法,B正确,C错误.因金属丝的直径太小,用毫米刻度尺直接测量,读数误差会很大.课本上采用了“累积法”测量导线的直径.D错误.
8. (多选)滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值增大
B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值减小
C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
答案:AD
解析:若将a、c两端连在电路中,aP部分将连入电路,则当滑片OP向右滑动时,该部分的导线长度变长,变阻器接入电路中的阻值将增大,A正确.若将a、d两端连在电路中,也是aP部分将连入电路,则当滑片OP向右滑动时,该部分的导线长度变长,变阻器接入电路中的阻值将增大,B错误.A、B两个选项中均为限流式接法,可见在限流式接法中,a、b两个接线柱中任意选一个,c、d两个接线柱中任意选一个,接入电路即可,C错误.在滑动变阻器的分压式接法中,a、b两个接线柱必须接入电路,c、d两个接线柱中任意选一个,接入电路即可,D正确.
9. 甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5 mm和d2=1 mm,熔断电流分别为2.0 A和6.0 A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是(  )
A.6.0 A B.7.5 A
C.10.0 A D.8.0 A
答案:B
解析:甲、乙保险丝等长,由电阻定律R=ρ可知R=,所以R1∶R2=4∶1,把R1、R2并联接入电路,由分流关系知==,因熔断电流I2=6 A,故I1只能是1.5 A,总电流I=I1+I2=7.5 A,若I1=2 A,则I2=8 A>6 A,保险丝会熔断,故B正确.
10. [2014·贵阳高二检测]在“测定金属丝电阻率”的实验中,需要测出其长度L、直径d和电阻R.
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲,则金属丝的直径为________mm.
(2)若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值________.(选填“偏大”或“偏小”)
(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图,则电压表的读数为________V,电流表的读数为________A.
答案:(1)0.698(0.697~0.699) mm (2)偏小
(3)2.60 V 0.52 A
解析:(1)螺旋测微器读数,先读固定部分0.5 mm,再读可动部分0.198 mm,二者加在一起即为结果0.698 mm,因为最后一位是估读数值,所以0.697~0.699 mm都对.(2)电流表外接,读数包括了电压表的电流,所以偏大,电压是准确的,据R=知测量值比真实值偏小.(3)电压表用3 V量程,每小格代表0.1 V,所以读数为2.60 V,电流表用0.6 A量程,每小格代表0.02 A,所以读数为0.52 A.
11. 如图所示,相距40 km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800 Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10 V,电流表示数为40 mA,求发生短路处距A有多远?
答案:12.5 km
解析:A、B间的距离l=40 km,导线总长度为2l,总电阻R=800 Ω,设A与短路处C的距离为x,导线总长度为2x,总电阻为Rx.
由欧姆定律有Rx== Ω=250 Ω
由电阻定律有R=ρ,Rx=ρ,
得x=l=×40 km=12.5 km.
即短路处距A端12.5 km.
12. 在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106 Ω·m,某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm,半径为4 cm的圆柱体,当在其两端所加电压增至U=100 V时,该神经发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流为多少?
答案:0.31 μA
解析:根据电阻定律,可得神经纤维的电阻为R=ρ=8×106× Ω=3.18×108 Ω
根据部分电路的欧姆定律可知:
I==0.31×10-6 A=0.31 μA.
课件62张PPT。01课前自主学习 02课堂合作探究 [答案] BD[答案] CD[答案] D答案:AD答案:B答案:AD答案:A03课后课时精练谢谢观看!课件76张PPT。01课前自主学习 02课堂合作探究 [答案] BC答案:BC答案:C答案:BD答案:(1)40 W (2)12 W03课后课时精练谢谢观看!03课后课时精练
1. (多选)关于电动势及闭合电路的欧姆定律,下列说法正确的是(  )
A.电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多
B.电源电动势等于路端电压
C.外电路的电阻越大,路端电压就越大
D.路端电压增大时,电源的输出功率可能减小
答案:CD
解析:电源电动势越大、电源把其他形式的能转换为电能的本领越强,不是提供的电能多,A错;电动势等于电路断开时电压,B错;由U=得C正确;由P输出=IE-I2r和U=得,U越大,R越大,I越小,P输出不一定增加,也不一定减少,D正确.
2. [2013·哈尔滨高二检测]用E表示电源电动势,U表示路端电压,Ur表示内电压,R表示外电路总电阻,r表示电源内电阻,I表示干路电流,则下列各式中正确的是(  )
A.Ur=IR B.Ur=E-U
C.U=E+Ir D.U=
答案:B
解析:因为不知道外电阻是纯电阻电路还是非纯电阻电路,所以I=不一定成立,Ur=E-U一定成立,故D错误、B正确;Ur=Ir,A错误;U=E-Ir,C错误.
3. 如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象,其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是(  )
A.阴影部分的面积表示电源输出功率
B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率
C.当满足α=β时,电源效率最高
D.当满足α=β时,电源效率小于50%
答案:A
解析:根据闭合电路的欧姆定律和U-I图象特点可知,阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率,即电源输出功率,A正确,B错误;当满足α=β时,电源内阻等于负载电阻,电源的效率为50%,输出功率最大,C、D错误.
4. 当外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内电阻是(  )
A.1 Ω B.2 Ω
C.4 Ω D.6 Ω
答案:C
解析:由2R1=2R2,代入数据解得r=4 Ω,选项C正确.
5. [2013·广州高二检测](多选)如图所示的电路中,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向上移动,则有(  )
A.V1表读数变小
B.V2表读数变小
C.A表读数变小
D.通过电阻R的电流变小
答案:BD
解析:滑片上移,R增加,则并联电阻变大,干路电流减小,由串联分压可知,R两端电压变大,路端电压变大,则示数变大,则?示数变大,总电流减小,流经R电流减小,由U2=IR1得示数减小.故BD正确.
6. 如图所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时(  )
A.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大
B.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小
C.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大
D.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小
答案:A
解析:P从最高端向下滑,电阻先增大后减小,总电流先减小后增大,由U=E-Ir知电压表示数先增大后减小,B、C错;P在最上端,电流表示数为0;P下滑,电流表示数增大,C错,A对.
7. [2013·上海高二检测](多选)如图所示电路中,电源电动势为12 V,内电阻不能忽略.闭合S后,调整R的阻值,使电压表的示数增大ΔU=2 V,在这一过程中(  )
A.通过R1的电流增大,增大量为
B.通过R2的电流减小,减小量小于
C.R2两端的电压减小,减小量为ΔU
D.路端电压增大,增大量为ΔU
答案:AB
解析:由电阻的定义知R1==,所以ΔI=,即通过R1的电流增大量为,A正确;R1两端的电压增大,R2和r的电压减小,两者减小的电压之和为ΔU=2 V,所以R2两端的电压减小量小于ΔU,故B正确、C错误;因为R1两端的电压增大量为ΔU,R2两端的电压减小量小于ΔU,路端电压等于两者变化之和,故应小于ΔU,D错误.
8. [2013·包头高二检测]某居民家中的电路如图所示,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍能正常发光.拔出电饭煲的插头,把试电笔插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则(  )
A.仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障
B.仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障
C.仅导线AB断路
D.因插座用导线接地,所以发生了上述故障
答案:C
解析:由于电灯仍正常发光,说明电源是好的,电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障.把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明插座的左、右插孔都与火线相通,说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障.综合分析可知,故障为A、B间导线断路,即C选项正确.
9. [2014·济宁高二检测]如图所示的电路中,电源的电动势E=12 V,内阻未知,R1=8 Ω,R2=1.5 Ω,L为规格“3 V 3 W”的灯泡,开关S断开时,灯泡恰好正常发光.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求:
(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻;
(2)电源的内阻;
(3)开关S闭合时,灯泡实际消耗的功率.
答案:(1)1 A 3 Ω (2)1 Ω (3)0.48 W
解析:(1)灯泡的额定电流
I0== A=1 A,
灯丝电阻RL== Ω=3 Ω;
(2)断开S时,灯L正常发光,即I1=I0,
根据闭合电路的欧姆定律
E=I0(R1+RL+r)
r=-(R1+RL)= Ω-(8+3) Ω=1 Ω;
(3)闭合S时,设外电路总电阻为R外
R外=+R1=9 Ω,
设干路电流为I总,则
I总==1.2 A,
灯泡两端的电压
UL=I总·=1.2 V,
灯泡的实际功率PL==0.48 W.
10. [2014·连云港高二检测]如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,电阻R1=2.5 Ω,R2=3 Ω,当电阻箱Rx调到3 Ω时,电流表的示数为2 A.(电流表为理想电流表)求:
(1)电源的内电阻;
(2)调节电阻箱,使电流表的示数为1.6 A,计算电阻R2消耗的电功率.
答案:(1)1 Ω (2)6.45 W
解析:(1)当电阻箱Rx调到3 Ω时,外电阻的混联值
R=R1+=4 Ω,
由闭合电路的欧姆定律I=得电源的内电阻
r=-R= Ω-4 Ω=1 Ω;
(2)当电流表的示数为1.6 A时,电阻R2两端的电压
U=E-I′(R1+r)=10 V-1.6×(2.5+1) V=4.4 V.
故电阻R2消耗的电功率
P== W≈6.45 W.
11. 如图所示,已知电源的电动势为E,内阻r=2 Ω,定值电阻R1=0.5 Ω,滑动变阻器的最大阻值为5 Ω,求:
(1)当滑动变阻器的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大?
(2)当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大?
(3)当滑动变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大?
答案:(1)R2=0,PR1=(W)
(2)R2=2.5 Ω时,PR2=(W)
(3)R2=1.5 Ω时,P输出= (W)
解析:(1)因为电路是纯电阻电路,则满足闭合电路欧姆定律,有PR1=R1
当R2=0时,电阻R1消耗的功率最大,PR1m=R1=(W)
(2)PR2=R2=R2
=
当R2=R1+r=2.5 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,即PR2m==(W).
(3)电源的输出功率P=UI=()2(R1+R2)==
,当R1+R2=r时,即R2=r-R1=2 Ω-0.5 Ω=1.5 Ω时,电流的输出功率最大,
P(R1+R2)m==(W)
12. 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R1=10 Ω,R2=10 Ω,R3=30 Ω,R4=35 Ω;电容器的电容C=100 μF,电容器原来不带电.求接通开关S后流过R4的总电荷量.
答案:2.0×10-4 C
解析:由电阻的串、并联公式得闭合电路的总电阻R总=+r,由欧姆定律得通过电源的电流I=,电源的路端电压U=E-Ir,R3两端的电压U′=U.通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量Q=CU′.
由以上各式并代入数据解得Q=2.0×10-4 C.
课件115张PPT。01课前自主学习 02课堂合作探究 [答案] 见解析[答案] (1)B a D (2)D答案:C答案:AC答案:D03课后课时精练谢谢观看!03课后课时精练
1. (多选)关于多用电表表面上的刻度线,下列说法中正确的是(  )
A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一个刻度盘
B.电阻刻度是不均匀的
C.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应
D.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应
答案:ABC
解析:多用表中,直流电流和电压刻度是均匀的,但电阻刻度不均匀,A、B选项正确;电阻零刻度对应Ig.电阻∞刻度线对应I=0,故C选项正确.
2. (多选)调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转的角度极小,下列判断和做法正确的是(  )
A.这个电阻阻值很小
B.这个电阻阻值很大
C.为了把电阻测得更准确一些,应换用“×1”挡,重新调零后再测量
D.为了把电阻测得更准确一些,应换用“×100”挡,重新调零后再测量
答案:BD
解析:用欧姆挡测电阻时,指针指在中值附近测量较准确,指针不偏时,对应的电流为零,电阻为无穷大;指针偏角最小,即所测电阻太大,应换用更高倍率的挡,即换挡后重新调零测量,故A、C错误,B、D正确.
3. 用多用电表探测图甲所示黑箱,发现:用直流电压挡测量E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用电阻挡测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大.那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中的(  )
答案:B
解析:用电阻挡测量,黑表笔接E点,红表笔接F点时,电流从E至F,阻值小,说明E、F之间的二极管正向连接,只有选项B正确.
4. (多选)用多用电表的欧姆挡(×1 kΩ)检验性能良好的晶体二极管,发现多用电表的指针向右偏转的角度很小,这说明(  )
A.二极管加有正向电压,故测得电阻很小
B.二极管加有反向电压,故测得电阻很大
C.此时红表笔接的是二极管的正极
D.此时红表笔接的是二极管的负极
答案:BC
解析:二极管正向电阻很小,反向电阻很大,则多用表指针偏小,说明电阻偏大,则电流从黑表笔流出从二极管负极进入,那么红表笔接二极管正极,则BC正确.
5. [2013·济南高二检测]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 Ω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________.
答案:12.0 Ω “×10”挡 欧姆调零
解析:题图所示读数R=12.0×1 Ω=12.0 Ω.要测量一个约200 Ω的电阻,首先应将选择开关置于“×10”挡位处,经过对多用电表重新进行欧姆调零后,再进行测量.
6. 根据题目要求填空:
(1)图甲为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为20 Ω~30 Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:
①调节可调部件________,使电表指针停在________位置;
②调节可调部件K,使它的尖端指向________位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件________,使电表指针指向________位置.
(2)在用多用电表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图乙所示,该电阻的阻值为________Ω.
答案:(1)①S 左端的“0”刻度 ②欧姆挡的“×1”挡 ③T 右端的“0”刻度 (2)20000
解析:(1)①多用电表使用前,应先检查指针是否指在表盘左边的零刻度处,若没有指“0”时,应调整指针定位螺丝S,使指针指到左端的“0”刻度处.
②部件K是选择开关,由于所测电阻较小,调整它使它的尖端指向欧姆挡的“×1”挡.
③部件T是欧姆调零旋钮,调整它可以使指针指向表盘右边的零刻度处.
(2)此时多用电表的读数为20.0×1 kΩ=20000 Ω.
7. [2013·宁波高二检测](1)如图甲是多用电表的刻度盘,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________mA;若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,表针也指示在图示同一位置,则所测电阻的阻值为________Ω.
(2)如图乙所示,电阻箱读数为________Ω.
答案:(1)30.8 mA 1500 Ω (2)608 Ω
解析:电流表读数50 mA量程,最小刻度1 mA,则数据估读到最小刻度的下一位为31.0 mA,电阻挡读数乘以倍率为电阻值,等于1500 Ω,电阻箱为示数乘以对应倍率相加等于608 Ω.
8. 图示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300 μA,内阻Rg=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=________kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小、内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较________(选填“变大”“变小”或“不变”).
答案:红 5 变大
解析:欧姆表是电流表改装的,必须满足电流的方向“+”进“-”出,即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去,所以与A相连的表笔颜色是红色;当两表笔短接(即Rx=0)时,电流表应调至满偏电流Ig,设此时欧姆表的内阻为R内,此时有关系Ig=得R内==5 kΩ;当指针指在刻度盘的正中央时I=,有=,代入数据可得Rx=R内=5 kΩ;当电池电动势变小、内阻变大时,欧姆表得重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式Ig=,欧姆表内阻R内得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由I===,可知当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了.
9. (1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮.把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上________.
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拨出两表笔
根据下图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________Ω.
(2)(多选)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是(  )
A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零
答案:(1)cabe 30 k (2)AC
解析:(1)测量几十千欧的电阻Rx,我们一般选择较大的挡位先粗测,使用前应先进行调零,然后依据欧姆表的示数,再更换挡位,重新调零,再进行测量:使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大挡,拔出表笔欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30 kΩ.
(2)欧姆挡更换规律“大小,小大”,即当指针偏角较大时,表明待测电阻较小,应换较小的挡位;反之应换较大的挡位.电流总是从多用电表的红表笔流入、从黑表笔流出,每次换挡一定要进行欧姆调零,测量电阻一定要断电作业.所以A、C正确.
10. [2013·万州区高二检测]多用电表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:
(1)使用多用电表测量时,指针位置如图甲所示,若用来测电阻,选择开关拨至“×1”挡,则测量的结果为________Ω,选择开关拨至“×100”挡,则测量的结果为________Ω;用来测电流,选择开关拨至“50 mA”挡,则测量结果为________mA.
(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示,电池的电动势为E,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的关系图象如图丙所示,则该图象的函数关系式为________.
(3)(多选)下列说法正确的是(  )
A.在使用欧姆表换挡时,可以不必让红黑表笔短接调零
B.因为相同的电阻变化量对应的电流变化量不同,所以欧姆表的刻度不均匀
C.测量中,当Rx的阻值为图丙中的R2时,指针位于表盘中央位置的右侧
D.测量中,当Rx的阻值为图丙中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧
答案:(1)18.0 1800 23.0 (2)I= (3)BD
解析:(1)电表指针与第一行刻度的第18.0个刻度对齐,若选用“×1”挡,读数为R1=18.0×1 Ω=18.0 Ω,若选用“×100”挡,读数为R2=18.0×100 Ω=1800 Ω.
电表指针与第二行刻度的第23.0个刻度对齐,故电流值I=23.0× mA=23.0 mA.
(2)由电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的关系图象丙可知欧姆表内阻R内=R1.故根据闭合电路的欧姆定律:
I==.
(3)使用欧姆表换挡时,必须让红黑表笔短接进行欧姆调零,A错.由于I=,故电流I与被测电阻Rx不是线性关系,欧姆表的刻度不均匀,B对.测量中,当Rx的阻值为图丙中的R1时,指针位于表盘中央位置,由于R1<R2,故当Rx的阻值为图丙中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧,C错,D对.
11. 某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡,直接去测量某电压表(量程为10 V)的内阻(大约为几十千欧),该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30,欧姆挡的选择开关拨至________挡,先将红、黑表笔短接调零后,选用图中________方式连接.
在实验中,某同学读出欧姆表的读数如图所示,为________Ω,这时电压表的读数为________V,请你求出欧姆表电池的电动势为________V.
答案:×1k A 40 k 5.0 8.75
解析:因为欧姆表电阻值的中间值为30,欧姆表指针指中央刻度附近时,读数误差小,所以欧姆表的选择开关应拨到×1k挡;因为欧姆表的黑表笔与欧姆表内部电源的正极相连,所以测量电路应该选A;由题图可知:欧姆表读数为40×1 kΩ=40 kΩ;电压表读数为U=5.0 V;根据闭合电路欧姆定律和串联电路特点:=,解得E=8.75 V.
12. [2012·江苏高考]如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整如图乙中多用电表的__________(选填“A”、“B”或“C”).
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应__________(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图乙所示.
请将记录表补充完整,并在图甲的黑箱图中画出一种可能的电路.
两表笔接的接点
多用电表的示数
a,b
__________Ω
a,c
10.0 Ω
b,c
15.0 Ω
答案:(1)A (2)短暂 (3)5.0 如图所示
解析:(1)A是机械调零,B是欧姆调零,C是功能选择开关,故选填A.
(2)为防止a、b间存在高压电源在持续接通时烧坏电表,应采用“点触”方式.
(3)正反向阻值相等说明两接点间无二极管,由题图乙可以读出a、b间阻值为5.0 Ω.因黑箱内只有三个阻值相等的电阻,由表内数据知b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和,故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串联.又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍,故a、b间有一个电阻时,a、c间两个电阻串联;b、c间有三个电阻时a、b间两个电阻并联,电路图见答案.