2.1 探究决定导线电阻的因素 学案
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文档简介
第二章 电 路
第一节 探究决定导线电阻的因素
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电路
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1．本节探究导线的电阻与其________、__________、________之间的关系时，采用____________的实验方法．测长度所用仪器是________，要测横截面积，需先测量其直径，用________________进行测量，也可用________法进行测定．
2．电阻率ρ是一个反映导体__________的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小________，它的单位是：________，国际符号________．而电阻R反映的是导体的属性，与导体的________、____________、________有关．
3．电阻率的计算公式为________，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的________________________的导体的电阻．
4．两种材料不同的电阻丝，长度之比为1∶5，截面积之比为2∶3，电阻之比为2∶5，则材料的电阻率之比为________．
5．一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R.把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变为( )
A．R/1
000
B．R/100
C．100R
D．10
000R
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电路
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【概念规律练】
知识点一 电阻和电阻率的理解
1．(双选)关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是( )
A．由R＝ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比
B．由R＝可知，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
C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度
2．下列关于电阻率的叙述，错误的是( )
A．金属导体的电阻率随温度的升高而增大
B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的
C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D．半导体和绝缘体材料的电阻率随温度的升高而减小
知识点二 电阻定律R＝ρ的应用
3．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为( )
A．U/2
B．U
C．2U
D．4U
4．一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻将变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻将变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变)
【方法技巧练】
一、把电阻公式和欧姆定律相结合解决有关问题
5．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们加上相同的电压，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( )
A．1∶4
B．1∶8
C．1∶16
D．16∶1
6．如图1所示，一段粗细均匀的导线长1
200
m，在其两端点A、B间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5
A，若剪去BC段，在A、C两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6
A，则剪去的BC段多长？
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电路
第一至五节+习题课\\257.TIF"
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图1
二、导体电阻率的测定方法
7．用伏安法测量电阻R的阻值，并求出电阻率ρ.给定器材如下：电压表(内阻约为50
kΩ)、电流表(内阻约为40
Ω)、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻R(约为250
Ω)及导线若干．
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电路
第一至五节+习题课\\258.TIF"
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图2
(1)画出测量R的电路图．
(2)图2中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
求出的电阻值R＝________(保留3位有效数字)．
(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图3、图4所示，由图可知其长度为________，直径为________．
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图3
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图4
(4)由以上数据可以求出ρ＝________(保留3位有效数字)．
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1．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )
A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比
B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比
C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比
D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比
2．(双选)关于电阻的计算式R＝和决定式R＝ρ，下面说法正确的是( )
A．导体的电阻与其两端电压成正比，与电流成反比
B．导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关
C．导体的电阻随工作温度变化而变化
D．对一段一定的导体来说，在恒温下比值是会变的，导体的电阻随U或I的变化而变化
3．(双选)
如图5所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是( )
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图5
A．a和b
B．a和c
C．b和c
D．b和d
4．(双选)下列说法正确的是( )
A．超导体对电流的阻碍作用几乎等于零
B．金属电阻率随温度的升高而增大
C．用来制作标准电阻的锰铜合金和镍铜合金的电阻率不随温度的变化而变化
D．半导体材料的电阻率随温度的升高而增大
5．一根阻值为R的均匀电阻丝，长为l，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其阻值仍为R( )
A．当l不变，S增大一倍时
B．当S不变，l增大一倍时
C．当l和S都减为原来的时
D．当l和横截面的半径都放大一倍时
6．如图6所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当把端点1、2和3、4分别接入电路时，R12∶R34是( )
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第一至五节+习题课\\262.TIF"
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图6
A．L1∶L2
B．L2∶L1
C．1∶1
D．L∶L
7．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121
Ω，则这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应( )
A．大于121
Ω
B．小于121
Ω
C．等于121
Ω
D．无法判断
8．两根同种材料制成的电阻丝a和b，a的长度和横截面的直径均为b的两倍，要使两电阻丝接入电路后消耗的电功率相等，加在它们两端的电压之比Ua∶Ub为( )
A．1∶1
B．2∶1
C.∶1
D．1∶
9．现有半球形导体材料，接成如图7所示(a)、(b)两种形式，则两种接法的电阻之比Ra∶Rb为( )
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图7
A．1∶1
B．1∶2
C．2∶1
D．1∶4
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答 案
10.
如图8所示，一只鸟站在一条通电的铝质裸导线上．已知导线的横截面积为185
mm2，导线上通过的电流为400
A，鸟的两爪间的距离为
5
cm，求鸟两爪间的电压．(已知ρ＝2.9×10－8
Ω·m)
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图8
11.
相距40
km的A、B两地架设两条输电线，电阻共为800
Ω.如果在A、B间的某处发生短路，如图9所示．这时接在A处的电压表示数为10
V，电流表示数为40
mA.求发生短路点相距A有多远．
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图9
第二章 电 路
第一节 探究决定导线电阻的因素
课前预习练
1．长度 横截面积 材料 控制变量 直尺 螺旋测微器 缠绕
2．导电性能 无关 欧姆米 Ω·m 材料 横截面积 长度
3．ρ＝R 长度为1
m，横截面积为1
m2
4．4∶3
5．D [由R＝ρ，V＝lS，得R′＝10
000R.]
课堂探究练
1．AD [导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化；导体的电阻与长度、电阻率、横截面积有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A对，B、C错；电阻率反映了材料的导电性能，电阻率常与温度有关，并存在超导现象．绝对零度只能接近，不可能达到，D对．]
2．C
3．D [导线原来的电阻为R＝ρ，拉长后长度变为2l，横截面积变为，
所以R′＝ρ＝ρ＝4R.
导线两端原来的电压为U＝IR，
拉长后为U′＝IR′＝4IR＝4U.]
4．9
解析 金属原来的电阻为R＝，拉长后长度变为3l，因体积V＝Sl不变，所以导线横截面积变为原来的1/3，即S/3，故拉长为原来的3倍后，电阻R′＝＝9＝9R.
同理，三段绞合后，长度为l/3，横截面积为3S，电阻R″＝ρ＝＝R.
点评 某导体形状改变前后，总体积不变，电阻率不变．当长度l和横截面积S变化时，应用V＝Sl来确定S和l在形变前后的关系，然后再利用电阻定律即可求出l和S变化前后的电阻关系．
5．C [本题应根据导体的电阻定律R＝ρl/S，欧姆定律R＝U/I和电流定义式I＝q/t求解．
对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的1/2，由导体的电阻公式可知其电阻变为原来的4倍．
第二根导线对折后，长度变为原来的1/2，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的1/4.
给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：
I1＝，I2＝＝4U/R
由I＝q/t可知，在相同时间内，通过它们的电荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16
故C项正确．]
6．200
m
解析 设整个导线AB的电阻为R1，其中AC段的电阻为R2，根据欧姆定律U＝I1R1＝I2R2，则＝＝＝.再由电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC段导线长l2＝l1＝×1
200
m＝1
000
m．由此可知，剪去的导线BC段的长度为：l＝l1－l2＝200
m.
7．见解析
解析 (1)由于待测电阻(约250
Ω)与电流表内阻(约40
Ω)相近，远小于电压表内阻(50
kΩ)，因此采用电流表外接法，测量误差较小．控制待测电阻电压的线路，用滑动变阻器连接成限流式接法或分压式接法均可，如下图所示．
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(2)作U—I直线，舍去左起第2点，其余5个点在一条直线上，不在这条线上的点尽量均匀分布在直线两侧；求该直线的斜率k，则R＝k＝229
Ω(221～237
Ω均为正确)．
(3)因为游标为50分度，所以游标卡尺的精确度为
mm＝0.02
mm，另外游标卡尺不能估读，读出待测电阻的长度为8.00×10－3
m，直径为1.98×10－3
m.
(4)将数据代入公式ρ＝＝R得
ρ＝8.81×10－2
Ω·m.
课后巩固练
1．A [根据电阻定律：R＝ρ，可见当横截面积S一定时，电阻R与长度l成正比，A正确．]
2．BC
3．CD [滑片P向c移动，电路中的电流减小，则电阻增大，可以接b和c或b和d，本质相同．]
4．AB [超导现象是在温度接近绝对零度时，电阻率突然减小到接近零的现象，故A正确；C中材料只是电阻率变化不明显，而半导体材料的电阻率应随温度的升高而减小．]
5．C [由R＝ρ和V＝Sl得：l不变、S增大一倍时，R变为原来的；S不变，l增大一倍时，R变为原来的二倍；l、S都减小为原来的时，R不变；l和横截面的半径都增大一倍时，R变为原来的.]
6．D [设薄片厚度为d，则由电阻定律，得
R12＝ρ，R34＝ρ.
故R12∶R34＝L∶L，选项D正确．]
7．B [由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故白炽灯泡正常发光时的电阻大，停止发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，故选B.]
8．D [由公式R＝ρ，S＝πD2，P＝得，U＝，解得Ua∶Ub＝1∶，故D正确．]
9．D [将(a)图半球形导体材料看成等大的两半部分的并联，则(b)图中可以看成等大的两半部分的串联，设每一半部分的电阻为R，则(a)图中电阻Ra＝，(b)图中电阻Rb＝2R，故Ra∶Rb＝1∶4.]
10．3.12×10－3
V
解析 据R＝ρ＝2.9×10－8×
Ω
≈7.8×10－6
Ω
U＝IR＝400×7.8×10－6
V＝3.12×10－3
V.
11．12.5
km
解析 A、B间距离l＝40
km，导线总长2l，总电阻R＝800
Ω.
设A与短路处距离x，导线总长2x，总电阻Rx.
由欧姆定律：Rx＝＝
Ω＝250
Ω
由电阻公式：R＝ρ，Rx＝ρ，得：
x＝l＝×40
km＝12.5
km.
即短路处距A端12.5
km.
第二节 对电阻的进一步研究
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1．在直角坐标系中，纵坐标表示________，横坐标表示______，这样画出的I—U图线叫导体的伏安特性曲线．
在温度没有显著变化时，金属导体的电阻几乎是________的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的____________，具有这种伏安特性的电学元件叫做________元件．
欧姆定律对气态导体和半导体元件并不适用，在这种情况下电流与电压不成________，这类电学元件叫________元件，它们的伏安特性曲线不是________．
对电阻一定的导体，U—I图和I—U图两种图线都是过原点的________直线，但U—I图象的斜率表示________．
对于电阻随温度变化的导体(半导体)，是过原点的曲线．
2．二极管具有________导电性，当二极管两端加上正向电压时，流过二极管的电流________，当二极管加上反向电压时，流过二极管的电流________．
3．串联电路的基本特点是：
(1)电路中各处________相等，即______________________．
(2)总电压等于________________________________之和，
即________________________________________________________________________．
(3)总电阻等于________________________________之和，
即________________________________________________________________________．
4．并联电路的基本特点是：
(1)各电阻两端的________相等，即______________________．
(2)总电流等于各支路________之和，即________________．
(3)总电阻的倒数等于各支路电阻的________之和，即
_______________________________．
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第一至五节+习题课\\课堂探究练.TIF"
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【概念规律练】
知识点一 导体的伏安特性曲线
1．如图1所示的图象所对应的两个导体：
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第一至五节+习题课\\215.TIF"
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图1
(1)电阻关系R1∶R2为__________；
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2为______；
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2为________．
知识点二 串并联电路的特点
2．(双选)电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10
Ω、R3＝5
Ω，R1两端的电压为
6
V，R2两端的电压为12
V，则( )
A．电路中的电流为0.4
A
B．电阻R2的阻值为20
Ω
C．三只电阻两端的总电压为21
V
D．电阻R3两端的电压为4
V
3．如图2所示电路，R1＝2
Ω，R2＝3
Ω，R3＝4
Ω.
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电路
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图2
(1)如已知流过电阻R1的电流I1＝3
A，则干路电流多大？
(2)如果已知干路电流I＝3
A，流过每个电阻的电流多大？
【方法技巧练】
一、用伏安法测电阻
4．用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值．如图3所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为4.60
mA，电压表示数为2.50
V；按照(b)图时，电流表示数为5.00
mA，电压表示数为2.30
V，比较这两次结果，正确的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\237.TIF"
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图3
A．电阻的真实值更接近543
Ω，且大于543
Ω
B．电阻的真实值更接近543
Ω，且小于543
Ω
C．电阻的真实值更接近460
Ω，且大于460
Ω
D．电阻的真实值更接近460
Ω，且小于460
Ω
二、滑动变阻器的两种接法
5．如图4所示，滑动变阻器R1的最大值是200
Ω，R2＝R3＝300
Ω，A、B两端电压
UAB＝8
V.
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电路
第一至五节+习题课\\239.TIF"
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图4
(1)当开关S断开时，移动滑动片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？
(2)当S闭合时，移动滑动片P，R2两端可获得的电压变化范围又是多少？
三、小灯泡的伏安特性曲线的描绘方法
6．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡的规格为“6
V 3
W”，其他供选择的器材有：
A．电压表
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"C:\\Documents
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\L7HTB9S~CUSXDQ9PS6$X8Y0.jpg"
\
MERGEFORMATINET
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"C:\\Documents
and
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\L7HTB9S~CUSXDQ9PS6$X8Y0.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(量程6
V，内阻20
kΩ)
B．电压表
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\E(%$G(FB6IVM82$CM8R(KII.jpg"
\
MERGEFORMATINET
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"C:\\Documents
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\E(%$G(FB6IVM82$CM8R(KII.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(量程20
V，内阻60
kΩ)
C．电流表
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
and
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\FDE1}7W}HIZM~`6$6X7TA@C.jpg"
\
MERGEFORMATINET
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"C:\\Documents
and
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\FDE1}7W}HIZM~`6$6X7TA@C.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(量程3
A，内阻0.2
Ω)
D．电流表
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\UWH)SL5)A[K%A[YF3%XN$ND.jpg"
\
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
and
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\UWH)SL5)A[K%A[YF3%XN$ND.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(量程0.6
A，内阻1
Ω)
E．滑动变阻器R1(0～1
000
Ω，0.5
A)
F．滑动变阻器R2(0～20
Ω，2
A)
G．学生电源E(6～8
V)
H．开关S及导线若干
实验中要求电压表示数在0～6
V范围内变化，读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便绘出伏安特性曲线．在上述器材中，电压表应选用________，电流表应选用__________，变阻器应选用__________，并画出实验原理图．
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电路
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1．下列说法中错误的是( )
A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大
D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小
2．如图5所示，A、B间电压恒为U，当滑动变阻器的滑片P逐渐向A端移动的过程中灯泡上的电压数值( )
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图5
A．一直为U
B．一直为0
C．逐渐增大到U
D．逐渐减小到0
3．如图6所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知，下列说法错误的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\223.TIF"
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图6
A．导体的电阻是25
Ω
B．导体的电阻是0.04
Ω
C．当导体两端的电压是10
V时，通过导体的电流是0.4
A
D．当通过导体的电流是0.1
A时
，导体两端的电压是2.5
V
4．(双选)如图7是电阻R的I—U图线，图中α＝45°，由此得出( )
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电路
第一至五节+习题课\\224.TIF"
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图7
A．通过电阻的电流与两端电压成正比
B．电阻R＝0.5
Ω
C．因I—U图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝cot
α＝1.0
Ω
D．在R两端加6.0
V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0
C
5．图8中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计．开关S接通后流过R2的电流是S接通前的( )
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电路
第一至五节+习题课\\230.TIF"
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图8
A.
B.
C.
D.
6．(双选)如图9所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10
V和0.1
A，电流表的内阻为0.2
Ω，那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\243.TIF"
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图9
A．Rx的测量值比真实值大
B．Rx的测量值比真实值小
C．Rx的真实值为99.8
Ω
D．Rx的真实值为100.2
Ω
7．如图10所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1∶R2∶R3是( )
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电路
第一至五节+习题课\\244.TIF"
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图10
A．1∶1∶1
B．4∶1∶1
C．1∶4∶4
D．1∶2∶2
8．在图11中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\247.TIF"
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图11
A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法
B．甲中R测>R真，乙中R测C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R RV，故此法测较小电阻好
D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R RA，故此法测较大电阻好
9．R1＝10
Ω，R2＝20
Ω，R1允许通过的最大电流为1.5
A，R2两端允许加的最大电压
10
V，若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是( )
A．45
V
B．5
V
C．25
V
D．15
V
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答 案
10.某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下表所示的几组U和I的数据：
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
(1)在图12中画出I—U图象．
(2)从图象上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________________．
(3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而________．
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电路
第一至五节+习题课\\225.TIF"
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图12
第二节 对电阻的进一步研究
课前预习练
1．电流 电压 恒定 倾斜直线 线性 正比 非线性 直线 倾斜 电阻
2．单向 很大 很小
3．(1)电流 I1＝I2＝I3＝…＝In
(2)各部分电路电压 U＝U1＋U2＋…＋Un
(3)各部分电路电阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn
4．(1)电压 U1＝U2＝U3＝…＝Un
(2)电流 I＝I1＋I2＋…＋In
(3)倒数 ＝＋＋…＋
课堂探究练
1．(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3
解析 (1)因为在I—U图象中，电阻等于斜率的倒数，即R＝，所以
R1＝
Ω＝2
Ω
R2＝
Ω＝
Ω，
故R1∶R2＝2∶()＝3∶1.
(2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2，由于I1＝I2，则
U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1.
(3)由欧姆定律得I1＝，I2＝，
由于U1＝U2，则I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3.
点评 对I—U图象或U—I图象进行分析比较时，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义．如下图甲中，R2R1.
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电路
第一至五节+习题课\\216.TIF"
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2．BC [电路中电流I＝＝
A＝0.6
A；R2阻值为R2＝＝
Ω＝20
Ω，三只电阻两端的总电压U＝I(R1＋R2＋R3)＝21
V；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.6×5
V＝3
V．]
3．(1)6.5
A (2)1.38
A 0.92
A 0.69
A.
解析 (1)由I1、R1可算出并联电路的电压，即可算出I2、I3，总电流I＝I1＋I2＋I3.
并联电路的电压U＝I1R1＝3×2
V＝6
V，
流过电阻R2、R3的电流分别为
I2＝＝
A＝2
A，
I3＝＝
A＝1.5
A.
所以干路电流为
I＝I1＋I2＋I3＝(3＋2＋1.5)
A＝6.5
A.
(2)已知I1＋I2＋I3＝I①
又由I1R1＝I2R2，有I2＝I1②
由I1R1＝I3R3，有I3＝I1③
将②③式同时代入①，有I1＋I1＋I1＝I，
代入已知数据，得I1≈1.38
A，再代入②③中，
得I2≈0.92
A，I3≈0.69
A.
点评 对第(2)小题应用电流与电阻的反比关系I1R1＝I2R2＝I3R3求解时必须注意，不要把这三个电阻中电流的关系错写成I1∶I2∶I3＝R3∶R2∶R1.
4．B
解析 比较(a)、(b)两图的电压读数，可知ΔU＝0.20
V，则＝＝0.08；电流变化ΔI＝0.40
mA，则＝＝0.087，可见>，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采取内接法，即按照(a)图所示电路测量电阻Rx，Rx＝＝543
Ω，此法测量值偏大，因此选项B正确．
方法总结 用电流表、电压表测电阻时，连接方式可分为电流表外接法和电流表内接法两种方式：
(1)电流表外接法：如图甲所示，由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R＝可知，R测INCLUDEPICTURE
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电路
第一至五节+习题课\\238.TIF"
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甲 乙
(2)电流表内接法：如图乙所示，由于电流表的分压，导致电压U的测量值偏大．由R＝得R测>R真，R越大，电流表的分压越小，误差就会越小．因此这种接法适用于测量大电阻．
5．(1)4.8
V
～8
V (2)3.43
V
～8
V
解析
(1)当S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R3及R1的下部不接在电路中，当滑动片P在最上端时，R2上获得的电压最大，此时R1接入电路的电阻为零，因此R2上的最大电压等于UAB＝8
V，当滑动片P在最下端时，R1的全部与R2串联，此时R2上的电压最小，UR2＝UAB＝4.8
V，所以R2上的电压变化范围为4.8
V
～8
V.
(2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑动片在最下端时，R2上的电压最小，此时R2与R3并联，再与R1的全部串联，R2与R3的并联电阻R′＝＝150
Ω，电压为U′＝UAB＝×8
V＝3.43
V，当滑动片在最上端时，R2上的电压最大等于UAB＝8
V，所以R2上的电压范围为3.43
V
～8
V.
方法总结
1．滑动变阻器两种接法的比较
接法项目
限流式
分压式
电路组成
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电路
第一至五节+习题课\\241.TIF"
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变阻器接入电路特点
连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱(图中变阻器Pa部分短路不起作用)
连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈的两端接线柱(图中变阻器Pa、Pb部分都起作用，即从变阻器上分出一部分电压加到待测电阻上)
调压范围
～E(不计电源内阻)
0～E(不计电源内阻)
2.选用两种接法的原则
(1)负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R，须用分压式电路；
(2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路；
(3)负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻R或相差不多，且电压电流变化不要求从零调起时，可采用限流接法；
(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总能耗较小．
6．V1 A2 R2 电路图见解析图
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电路
第一至五节+习题课\\219.TIF"
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解析 小灯泡为“6
V 3
W”，额定电压为6
V，额定电流为0.5
A，即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5
A，最大电压不超过6
V．在选择电压表和电流表时，本着安全、精确的原则，安全原则即量程要大于所测电流或电压值；精确原则是量程要尽量小，量程越小测量越精确．故电流表应选A2，电压表应选V1.滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则，“安全”即流过滑动变阻器的最大电流(I≈)应小于允许通过的最大电流；“调节方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻．本实验中小灯泡在正常工作时的电阻R灯＝＝
Ω＝12
Ω，故应选用R2.
连接电路时，变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法．实验原理图如图所示．
点评 电学实验是历年来高考考查的热点之一，电学实验器材的选取，应本着安全、精确、调节方便的原则．本题中讲述的选取方法很简便，且容易理解，同学们应注意领悟、掌握．
课后巩固练
1．D [由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变)，总电阻也增大，所以A、B、C对，D错．]
2．C [滑动变阻器为分压式接法，滑片P由B端向A端移动的过程中灯泡两端的电压从0～U变化，选项C正确．]
3．B [由图象可知，导体的电阻：
R＝＝
Ω＝25
Ω，
当电压U1＝10
V时，电流I1＝＝
A＝0.4
A，
当电流I2＝0.1
A时，电压U2＝I2R＝0.1×25
V＝2.5
V．]
4．AD [由于I—U图线为一直线，所以A正确．由于R＝所以R＝＝2
Ω，故B不对．由于两坐标单位不同，不能用公式R＝cot
α＝1.0
Ω来计算，故C不对．当U＝6
V时，I＝＝3
A，每秒通过电阻横截面的电荷量由q＝It可知是3.0
C，故D对．]
5．B [由串并联知识可得，在S没有接通时，R1、R2串联，I1＝；在S接通后，R2、R3并联，再跟R1串联，I2′＝I2＝·＝·＝.由＝＝，所以B选项正确．]
6．AC [因为电流表和Rx直接串联，所以电流表读数I′等于流过Rx的真实电流I，电压表并联在电流表和Rx串联电路的两端，故电压表读数U′大于Rx两端的真实电压U，所以Rx的测量值Rx′＝大于真实值Rx＝，故A对．Rx的真实值为：Rx＝＝＝
Ω＝99.8
Ω，故C对．]
7．C [因P1＝P2＝P3，又R2与R3并联，U2＝U3且P＝，故R2＝R3，I2＝I3＝I1，即I1∶I2∶I3＝2∶1∶1，根据P＝I2R得R1∶R2∶R3＝∶∶＝1∶4∶4.]
8．B 9.D
10．(1)I—U图象见解析图 (2)开始时不变，后来增大 (3)增大
解析 在图中画出图象如图所示，曲线开始呈直线状说明开始电阻几乎不变，后来逐渐靠近U轴说明电阻增大．
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第一至五节+习题课\\226.TIF"
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第三节 研究闭合电路
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电路
第一至五节+习题课\\课前预习练.TIF"
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1．闭合电路由两部分组成：其中电源外部的电路叫________，其电阻称为外电阻；电源内部的电路叫内电路，其电阻称为内电阻．
2．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，用________描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小．
3．闭合电路中的电流跟电源的电动势成________，跟内、外电路的电阻之和成________，表达式为____________，适用于外电路是________的电路．
4．路端电压是指外电路两端的电压，即电源的输出电压U＝E－Ir.
(1)当外电阻R增大时，I
，内电压
，路端电压U增大，当R→∞时，内电压为零，路端电压等于
。
(2)当外电阻R减小时，I________，内电压________，路端电压U减小，当电源两端短路时，外电阻R＝0，I＝____________，U＝0.
5．由U外＝E－Ir可知，U外 I是一条斜向下的直线，直线斜率的绝对值等于__________，直线在纵轴上的截距表示________，直线在横轴上的截距表示______________________．
6．有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，通过每个电阻的电流为I，若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻R的电流为2I/3，则该电源的内阻是( )
A．R
B．R/2
C．4R
D．R/8
7．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800
mV，短路电流为40
mA.若将该电池板与一阻值为20
Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( )
A．0.10
V
B．0.20
V
C．0.30
V
D．0.40
V
8．某电池当外电路断开时的路端电压为3
V，接上8
Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4
V，则可以判定该电池的电动势E和内阻r为( )
A．E＝2.4
V，r＝1
Ω
B．E＝3
V，r＝2
Ω
C．E＝2.4
V，r＝2
Ω
D．E＝3
V，r＝1
Ω
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电路
第一至五节+习题课\\课堂探究练.TIF"
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【概念规律练】
知识点一 电动势的概念
1．关于电源的电动势，下列说法正确的是( )
A．在某电池的电路中每通过2
C的电荷量，电池提供的电能是4
J，那么这个电池的电动势是0.5
V
B．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多
C．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大
D．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的
2．关于电源电动势，下面说法不正确的是( )
A．电源两极间电压总等于电动势
B．电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大
C．电路接通后，电源的电压小于它的电动势
D．电动势只由电源性质决定，与外电路无关
知识点二 闭合电路欧姆定律
3.
如图1所示，当开关S断开时，电压表示数为3
V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8
V，则外电阻R与电源内阻r之比为( )
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电路
第一至五节+习题课\\265.TIF"
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图1
A．5∶3
B．3∶5
C．2∶3
D．3∶2
4.
如图2所示，电源电动势E＝30
V，内阻r＝1
Ω，灯泡上标有“6
V 12
W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2
Ω，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．
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电路
第一至五节+习题课\\266.TIF"
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图2
知识点三 路端电压与负载的关系
5．(双选)若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是( )
A．U′＝IR
B．U′＝E－U
C．U＝E＋Ir
D．U＝·E
6．(双选)
如图3所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则( )
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电路
第一至五节+习题课\\267.TIF"
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图3
A．路端电压都为U1时，它们的外电阻相等
B．电流都是I1时，两电源内电压相等
C．电路A的电动势大于电路B的电动势
D．A中电源的内阻小于B中电源的内阻
【方法技巧练】
一、闭合电路动态问题的分析方法
7．如图4所示的电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为( )
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电路
第一至五节+习题课\\268.TIF"
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图4
A．电压表示数增大，电流表示数减小
B．电压表示数减小，电流表示数增大
C．两电表示数都增大
D．两电表示数都减小
8．在如图5所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表○A
的读数为I，电压表○V
的读数为U，当R5的滑动触点向图中a端移动时( )
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电路
第一至五节+习题课\\269.TIF"
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图5
A．I变大，U变小
B．I变大，U变大
C．I变小，U变大
D．I变小，U变小
二、电源的电动势和内阻的测量方法
9．在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6
V，内阻约为0.5
Ω，电流表的内阻为0.5
Ω，电压表的内阻为6
kΩ.为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的( )
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第一至五节+习题课\\313.TIF"
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10．用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图6(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.
组别
1
2
3
4
5
6
电流I/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57
电压U/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05
(1)试根据这些数据在图(b)中作出U—I图线．
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电路
第一至五节+习题课\\319.TIF"
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图6
(2)根据图线求出电池的电动势E＝________
V，电池的内阻r＝________
Ω.
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第一至五节+习题课\\课后巩固练.TIF"
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1．(双选)在闭合电路中，下列叙述正确的是( )
A．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比
B．当外电路断开时，路端电压等于零
C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大
D．当外电阻增大时，路端电压也增大
2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是( )
A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小
D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和
3．(双选)
如图7所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U—I图象，则下列说法中正确的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\273.TIF"
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图7
A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2
C．电动势E1>E2，内阻r1D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
4.
在如图8所示电路中，当变阻器的滑动头P由a向b端移动时( )
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电路
第一至五节+习题课\\275.TIF"
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图8
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
5．如图9所示的电路中，灯泡A、灯泡B原来都是正常发光的．现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )
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电路
第一至五节+习题课\\277.TIF"
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图9
A．R1短路
B．R2断路
C．R3断路
D．R1、R2同时短路
6．(双选)
如图10所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变大，则( )
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电路
第一至五节+习题课\\278.TIF"
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图10
A．电荷将向上加速运动
B．电荷将向下加速运动
C．电流表中将有从a到b的电流
D．电流表中将有从b到a的电流
7．下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是( )
A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和r
B．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值
C．测出多组I、U的数据，画出U—I图象，再根据图象求E、r
D．多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r
8．如图11所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，则下列表述正确的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\279.TIF"
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图11
A．电源输出功率减小
B．L1上消耗的功率增大
C．通过R1上的电流增大
D．通过R3上的电流增大
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
答 案
9.如图12所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5
V 2.5
W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1
A，这时电阻R两端的电压为4
V．求：
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电路
第一至五节+习题课\\281.TIF"
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图12
(1)电阻R的值；
(2)电源的电动势和内阻．
10．如图13所示电路中，E＝10
V，R1＝4
Ω，R2＝6
Ω，C＝30
μF，电池内阻不计，求：
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电路
第一至五节+习题课\\282.TIF"
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图13
(1)闭合开关S，稳定后通过R1的电流；
(2)然后将开关S断开，这以后流过R1的总电荷量．
11．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．
(1)按如图14甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．
(2)在如图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”)．
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电路
第一至五节+习题课\\333.TIF"
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图14
(3)图15是根据实验数据作出的U—I图象，由图可知，电源的电动势E＝______
V，内阻r＝______
Ω.
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第一至五节+习题课\\334.TIF"
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图15
实验：测量电源的电动势和内阻
1．(双选)用伏安法测电源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
2．(双选)为测量电源的电动势和内阻，待测电源、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
3．(双选)
用如图16所示的电路测量电源的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图17所示的U—I图象，由图象可知( )
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第一至五节+习题课\\329.TIF"
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图16
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第一至五节+习题课\\330.TIF"
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图17
A．电源电动势为1.40
V
B．电源内阻值为3.50
Ω
C．外电路短路时的电流为0.40
A
D．电压表的示数为1.20
V时，电流表的示数I′约为0.20
A
4．有三组同学分别测量三节干电池的电动势和内电阻，利用图线处理测得的数据，画出U—I图线如图18所示，则三组同学测得的干电池电动势Ea、Eb、Ec大小关系是________，内电阻ra、rb、rc大小的关系是________．(用“>”、“＝”或“<”表示)
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第一至五节+习题课\\331.TIF"
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图18
5.
用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图19所示连接电路，实验时先闭合S1，从电压表中读得U1＝2
V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R＝24
Ω时，U2＝1
V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________.
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第一至五节+习题课\\332.TIF"
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图19
6．(双选)图20是根据某次测定电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( )
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第一至五节+习题课\\314.TIF"
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图20
A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0
V
B．横轴截距表示短路电流，即I0＝0.6
A
C．根据r＝，计算出待测电源内阻为5
Ω
D．根据r＝||，计算出待测电源内阻为1
Ω
7．如图21所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验所用器材，用实线将它们连成实验电路．
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电路
第一至五节+习题课\\315.TIF"
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图21
8．用如图22所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
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电路
第一至五节+习题课\\318.TIF"
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图22
(a)电流表(量程0.6
A、3
A)；
(b)电压表(量程3
V、15
V)；
(c)定值电阻(阻值1
Ω、额定功率5
W)；
(d)定值电阻(阻值10
Ω、额定功率10
W)；
(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0～100
Ω、额定电流1
A)．
那么：
(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______
V，电流表的量程应选择________
A；R0应选择________
Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________
Ω的滑动变阻器．
(2)引起该实验系统误差的主要原因是________．
9．在测电源电动势和内阻的实验中，用电源、电阻箱、电压表连成如图23所示的电路．一位同学记录的6组数据见下表：
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电路
第一至五节+习题课\\321.TIF"
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图23
R/Ω
2.0
3.0
6.0
10
15
20
U/V
1.30
1.36
1.41
1.48
1.49
1.50
根据这些数据选取适当的坐标轴，并在图24所示的方格纸上画出图线，根据图线读出电源的电动势E＝________
V，求得电源的内阻r＝________
Ω.
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电路
第一至五节+习题课\\322.TIF"
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图24
10．在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用．
A．干电池(电动势约为1.5
V)
B．直流电流表(量程为0～0.6～3
A,0.6
A档内阻为0.10
Ω，3
A档内阻为0.025
Ω)
C．直流电压表(量程为0～3～15
V,3
V档内阻为5
kΩ，15
V档内阻为25
kΩ)
D．滑动变阻器(阻值范围为0～15
Ω，允许最大电流为1
A)
E．滑动变阻器(阻值范围为0～1
000
Ω，允许最大电流为0.5
A)
F．开关
G．导线若干
H．电池夹
(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)给图25所示的实物图连线．
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第一至五节+习题课\\324.TIF"
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图25
(2)根据实验记录，画出的U—I图象如图26所示，可得待测电池的内阻r＝________
Ω.
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电路
第一至五节+习题课\\325.TIF"
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图26
第三节 研究闭合电路
课前预习练
1．外电路
2．电动势
3．正比 反比 I＝ 纯电阻
4．(1)减小 减小 电动势 (2)增大 增大
5．电源内阻 电动势 短路电流I＝
6．C [由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时I＝，两电阻并联时I＝·，
解得r＝4R，故选C.]
7．D [由已知条件得：E＝800
mV.
又因I短＝，所以r＝＝
Ω＝20
Ω.
所以U＝IR＝R＝×20
mV＝400
mV
＝0.40
V，选项D正确．]
8．B [当电路断开时的路端电压即为电源电动势，
即E＝3
V．再由题意知，当R＝8
Ω时，U外＝2.4
V，回路电流为I＝＝0.3
A．
E＝U内＋U外＝U外＋Ir，解得r＝2
Ω.]
课堂探究练
1．D 由电动势的定义可知，当通过单位电荷时转化的电能为2
J，即电源的电动势为
2
V，故A错误；电源所能提供的电能与电动势无关，它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的，故B错误；电源的电动势与外电路无关，故C错误．
2．A
3．D [S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：
E＝3
V．S闭合时，U外＝1.8
V，所以U内＝E－U外＝1.2
V．因U外＝IR，U内＝Ir，
所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2.]
4．36
W
解析 因灯泡正常发光，所以I＝＝
A＝2
A
U内＝Ir＝2×1
V＝2
V
所以电动机电压为
UM＝E－U内－U＝30
V－2
V－6
V＝22
V
电动机输出的机械功率为
P机＝UMI－I2R＝22×2
W－22×2
W＝36
W.
5．BD
6．AC [在路端电压与总电流的关系图线(U—I)中，图线在U轴上的截距表示电动势E，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见EA>EB，rA>rB.图中两直线的交点坐标为(I1、U1)，由R＝可知，路端电压都为U1时，它们的外电阻相等．由U′＝Ir可知，电流都是I1时，因r不相等，故两电源内电压不相等．所以选项A、C正确．]
7．A
8．D [本题考查闭合电路的动态分析．当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5接入电路的电阻变小，外电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小即电压表○V
的读数U变小；由于总电流变大，使得R1、R3两端电压都变大，而路端电压又变小，因此，R2和R4串联两端电压变小，则电流表○A
的读数I变小，故选D.]
方法总结 闭合电路的动态分析是一类非常典型的题目类型，解决这类问题的关键是抓住电源的E、r不变，思路是外电路电阻变化，引起全电路中电流的变化，根据闭合电路欧姆定律公式I＝，以及E＝U外＋U内＝IR＋Ir进行正确推理，从而判定路端电压U外和内电压U内的变化．然后再应用串、并联电路的特点判断外电路的电流或某个电阻的变化情况，即应用“部分——整体——部分”这样的顺序分析．
9．A [电流表的内阻与电源的内阻差不多，采用电流表外接法．B图测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和，误差较大，故选A、D图错误，C图无法测出．]
10．(1)见解析图 (2)1.45 0.69
解析 本题考查用作图法处理实验数据的能力．作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太大的点应舍去，图线如下图所示．由图线与纵轴的交点可得电动势E＝1.45
V，再读出图线与横轴交点的坐标(1.00,0.65)，由E＝U＋Ir得r＝≈0.69
Ω.
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电路
第一至五节+习题课\\320.TIF"
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方法总结 在画U—I图象时，要尽量使多数点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去，这样可减少偶然误差，提高测量精度．
课后巩固练
1．AD 2.D
3．AD [由图象可知两电源的U—I图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，则A项正确；又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知B、C项错误；由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，可知D项正确．]
4．B 5.C 6.BD
7．C [A中只测两组数据求出E、r，偶然误差较大；B中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；D中分别求I、U的平均值是错误的做法．]
8．C [合上S2之前，R3与L3串联后与L1、L2并联，最后与R1串联．合上S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路的总电流也即流过R1的电流增大，C正确．因电源的内阻不计，则电源的输出功率P＝IE增大，A错误．通过R1中的电流增大时R1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压降低，L1消耗的功率降低，通过R3与L3的电流减小，B、D均错误．]
9．(1)4
Ω (2)6
V 2
Ω
解析 (1)电阻R的值为R＝＝
Ω＝4
Ω.
(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，
又U1＝5
V，
I1＝＝
A＝0.5
A.
当开关接b时，有E＝U2＋I2r，
又U2＝4
V，I2＝1
A，
联立解得E＝6
V，r＝2
Ω.
10．(1)1
A (2)1.2×10－4
C
解析 (1)闭合S时：I＝＝
A＝1
A
(2)设S闭合与断开时C的电荷量分别为Q1、Q2，则：
Q1＝CIR2 Q2＝CE
所以，断开S后，流过R1的电荷量为：
ΔQ＝Q2－Q1＝30×10－6×(10－6)
C＝1.2×10－4
C
11．(1)见解析 (2)B (3)1.5 1.0
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第一至五节+习题课\\335.TIF"
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解析 (1)电路连接如右图．
(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于B端．
(3)由图象可知，电源电动势为1.5
V，内阻r＝
Ω＝1.0
Ω.
实验
1．BD [选用电表时应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表；同时，滑动变阻器的阻值不能太大，如果太大不便于调节．]
2．AB [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可行；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．]
3．AD [图象与纵坐标的交点为电源的电动势E＝1.40
V；电源内阻r＝
Ω＝1
Ω；
根据E＝U＋I′r，代入数据得I′＝＝
A＝0.20
A．]
4．Ea＝Eb>Ec rb>ra>rc
5．2
V 24
Ω
解析 由题意可知，电压表内阻为高阻值，则在先闭合S1时，U1＝E＝2
V；当再闭合S2且R＝24
Ω，U2＝1
V时，I＝＝
A，由闭合电路电压关系有U内＝E－U2＝1
V．则r＝＝24
Ω.
6．AD [由于纵坐标并非从零开始，故横轴截距不是短路电流，内阻r＝||＝
Ω＝1
Ω.]
7．见解析图
解析
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电路
第一至五节+习题课\\316.TIF"
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甲
首先画出实验电路图如右图甲所示．依据电路图连接实物图如图乙所示．因为待测电源电动势约为3
V，所以电压表选用0～3
V的量程；干电池的允许电流一般在0.5
A左右，所以电流表应选用0～0.6
A的量程；还有一点就是注意开关闭合前，要使变阻器接入电路的阻值尽量大些，保护电流表，以防烧坏．
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电路
第一至五节+习题课\\317.TIF"
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乙
方法总结 连接实物电路图时，要注意以下几点：
(1)先画出原理图，这是连接实物的依据．
(2)先接干路，再接支路，例如本题中电压表可看做支路，因此先把电源、开关、电流表、滑动变阻器依顺序连成闭合电路，最后再把电压表的正负接线柱连接到相应的位置．
(3)注意电源的正负极、电表的正负接线柱、电表量程的选择以及滑动变阻器接线柱的合理选用．
8．(1)3 0.6 1 0～10 (2)电压表的分流
解析 (1)一节干电池的电动势为1.5
V，所以电压表量程选择3
V即可，一节干电池的允许电流在0.6
A以下，因此电流表量程选择0.6
A即可．
R0起保护作用使电路中的电流在0.6
A以下，若选用定值电阻10
Ω，估算最大电流为
Imax＝<＝A＝0.3
A
则电流表指针指在半刻度以下，测量误差太大，因此定值电阻应选用1
Ω.
若选用滑动变阻器0～100
Ω的，则使用范围太小，不方便操作，因此选用滑动变阻器0～10
Ω即可．
(2)电流表应测量通过电源的电流，但由于电压表的分流作用，电流表实际测量的电流值比通过电源的电流小，所以引起该实验误差的主要原因是电压表的分流．
9．1.53 0.35
解析 由记录的六组数据可求出各电阻值时的电流，由题表可得下表U—I值：
U/V
1.30
1.36
1.41
1.48
1.49
1.50
I/A
0.65
0.45
0.24
0.15
0.10
0.075
用纵轴表示U，横轴表示电流I.用描点法描出U—I图线(如下图所示)，纵坐标上截距为1.53
V，所以E＝1.53
V．由E＝U1＋Ir＝1.3
V＋0.65
A·r＝1.53
V，得r＝0.35
Ω.
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电路
第一至五节+习题课\\323.TIF"
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10．(1)如下图所示 (2)1
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电路
第一至五节+习题课\\326.TIF"
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解析 (1)实物连接图如上图所示，首先是仪器选择，只有1节干电池，故电压表选
C(0～3
V)；整个实验电路中只要不造成短路现象，在此实验中电池放
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电路
第一至五节+习题课\\327.TIF"
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电电流也不宜超过0.6
A为宜，故电流表量程应选B(0～0.6
A)；由以上知滑动变阻器应选D(0～15
Ω)；还要用开关F、导线G和电池夹H.其次是电路选择，题目要求系统误差较小，应采用右图所示的电路．所以选用器材代号为：A、B(0～0.6
A)、C(0～3
V)、D(0～15
Ω)、F、G、H.
(2)由U—I图象可知E＝1.5
V，r＝
Ω＝1
Ω.
点评 恰当选择器材是做好实验的基础．要遵循科学性、准确性、安全性的原则．此处还应特别注意，图象纵坐标不是从零开始，所以r≠
Ω.
第四节 认识多用电表
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1．多用电表可以用来测量________、________、________等电学量．其上半部为________，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为____________，它的四周刻着各种测量功能和量程．
2．欧姆表的工作原理
在欧姆表构造电路图中(如图1所示)，电池电动势E，内阻r，电流表的内阻Rg，调零电阻R0，待测电阻Rx；由闭合电路欧姆定律得：I＝________________________，式中Rx与电流I虽不成正比，但有对应关系，所以欧姆表的刻度是________的，且待测电阻Rx越小，指针偏转________，当Rx等于零时，调节R0使电流满刻度，即欧姆表的“0”欧姆位置．
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电路
第一至五节+习题课\\296.TIF"
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图1
3．利用多用电表测电阻阻值(练习用多用电表测试标有阻值的电阻)．
(1)调整____________，使指针________．
(2)选择开关置于欧姆档的“×1”档量程上，将红、黑表笔________，调节____________旋钮，使指针指到__________位置，然后________表笔．
(3)将两表笔分别接触标定值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，与标定值进行比较，然后________表笔．
(4)选择开关改置“×100”档，重新进行____________．
(5)将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，与标定值进行比较，然后________表笔．
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电路
第一至五节+习题课\\课堂探究练.TIF"
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【概念规律练】
知识点一 多用电表欧姆档的原理
1．若某欧姆表表头的满偏电流为5
mA，内装一节干电池，电动势为1.5
V，那么该欧姆表的内阻为________
Ω.待测电阻接入红、黑表笔之间时，若指针转至满刻度的处，则待测电阻的阻值为________
Ω.
2.
如图2所示是把量程为3
mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5
V，改装后，原来电流表3
mA刻度处的刻度值定为零位置，则2
mA刻度处应标为________，1
mA刻度处应标为________．
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电路
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图2
知识点二 使用多用电表测电阻
3．(双选)用多用电表欧姆档测电阻时，下列说法中错误的是( )
A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零
B．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好
C．待测电阻若是连在电路中，应当先把它与其他元件断开再测量
D．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF档或交流电压最高档
4．实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：
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电路
第一至五节+习题课\\299.TIF"
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图3
(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔；选择开关旋至电阻档“×10”；
(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；
(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，此时多用电表的示数如图3所示；
(4)_______________________________________________________________________；
(5)_______________________________________________________________________；
(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出多用电表示数；
(7)将选择开关旋至OFF档，取出红、黑表笔．
请你完成操作步骤中第(4)、(5)两步．
【方法技巧练】
一、多用电表的使用方法
5．图4为一正在测量中的多用电表盘．使用时红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则：
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电路
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图4
(1)测电压时，电流从________表笔流入多用电表；测电阻时，电流从________表笔流出多用电表；测电流时，电流从________表笔流入多用电表．
(2)如果是用直流10
V档测量电压，则读数为________
V.
(3)如果是用“×1”档测量电阻，则读数为________
Ω.
(4)如果是用直流5
mA档测量电流，则读数为________
mA.
二、用多用电表判断电路故障
6．如图5所示为一电路板示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220
V的交流电源连接，ab间、cd间分别连接一个电阻，现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一多用电表的交流电压表分别测得b、d两点以及a、c两点间的电压均为220
V，由此可见( )
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电路
第一至五节+习题课\\302.TIF"
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图5
A．ab间电路通，cd间电路不通
B．ab间电路不通，bc间电路通
C．ab间电路通，bc间电路不通
D．cd间电路不通，bc间电路通
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1．关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中不正确的是( )
A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度
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
2．在使用多用电表测电阻时，以下说法错误的是( )
A．使用前检查指针是否指在电阻档的“∞”处
B．每换一次档位，都必须重新进行电阻档调零
C．在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔
D．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的档位来测量
3．(双选)下列关于多用电表电阻档的说法中，正确的是( )
A．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏
B．红表笔是与表内的电源的正极相连的
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻
D．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近
4．甲、乙两同学使用多用电表电阻档测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”档，并能正确操作．他们发现指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1
k”档，乙把选择开关旋到“×10”档，但乙重新调零，而甲没有重新调零．则以下说法正确的是( )
A．甲选档错误，而操作正确
B．乙选档正确，而操作错误
C．甲选档错误，操作也错误
D．乙选档错误，而操作正确
5．图6中E为电源，R1、R2为电阻，K为电键．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流档(内阻很小)以后，正确的接法是( )
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电路
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图6
A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
C．将K断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处
D．将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处
6．在如图7所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线都是好的．为了查出断的导线，某同学想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极a上，再将黑表笔分别连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用表指针的示数，在下列选项中符合操作规程的是( )
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电路
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图7
A．直流10
V档
B．直流0.5
A档
C．直流2.5
V档
D．欧姆档
7．如图8所示，用多用电表测量直流电压U和测电阻R，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则( )
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第一至五节+习题课\\306.TIF"
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图8
A．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
B．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
C．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
D．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
题 号
1
2
3
4
5
6
7
答 案
8．用多用电表欧姆档“×100”测试三只晶体二极管，其结果依次如图9中的①、②、③所示．由图可知，图________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端．
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图9
9．某同学用多用电表测量二极管的反向电阻．完成下列测量步骤：
(1)检查多用电表的机械零点．
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量档适当的量程处．
(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零．
(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数．
(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4)．
(6)测量完成后，将选择开关拨向________位置．
10．如图10所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将______(填“变大”、“变小”或“不变”)．
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电路
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图10
第四节 认识多用电表
课前预习练
1．电阻 电流 电压 表盘 选择开关
2. 不均匀 越大
3．(1)定位螺丝 指零 (2)短接 欧姆调零 “0”欧姆 断开 (3)断开 (4)欧姆调零 (5)断开
课堂探究练
1．300 100
解析 将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时Ig＝，欧姆表的内阻R内＝Rg＋r＋R0＝＝
Ω＝300
Ω
当电流为Ig时，有Ig＝，即R内＋Rx＝＝400
Ω，故Rx＝100
Ω
2．250
Ω 1
000
Ω
解析 因为R内＝＝＝500
Ω，I1＝，2
mA＝，所以Rx1＝250
Ω.因为I2＝，1
mA＝，所以Rx2＝1
000
Ω.
3．AB
4．见解析
解析 倍率的选取应让指针尽可能指在中间位置附近，以减小读数误差，题图中指针偏角太大，应由“×10”倍率换成“×1”倍率，更换倍率后要重新调零，因此，缺少的步骤为：(4)将选择开关旋至“×1”档；(5)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零．
5．(1)红 黑 红 (2)6.6 (3)8 (4)3.3
解析 (1)多用电表是电压表、电流表和欧姆表共用一个表头，无论测电流、电压还是电阻，电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出的．
(2)用直流10
V档测电压时，第2行刻度每1大格的电压是2
V，每1小格的电压是0.2
V，指针指在第3大格的第3小格位置，读数为6.6
V.
(3)用“×1”欧姆档测电阻时，因指针指在电阻刻度(第一行)的“8”位置：读数为8.0
Ω.
(4)用直流5
mA档测电流时，因电流、电压都是用表盘第2行的刻度来读数，此时每1大格的电流是1
mA，每小格的电流是0.1
mA，所以读数为3.3
mA.
方法总结 读数时一定要根据测量物理量找到对应的刻度盘，读取测量值．
6．C
解析 测量ac时电压为220
V，说明abc这一段电路某点断路，测bd时电压为220
V，说明bcd间某点断路，显然，这两种情况综合的结果便是bc断路．故选C.
方法总结 在用多用电表的电压档进行测量电压时，一定要先从量程大的电压档开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差．在用电压档去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即电路是通路，否则测量点间肯定有断路．在用欧姆档去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，则测量点间是通路，无示数则为断路．
课后巩固练
1．D
2．D [指针偏角小，示数大，应换用倍率大的档位重新测量，故D错误．]
3．CD [由多用电表电阻档的工作原理可知表盘刻度是不均匀的，且刻度值越大刻度越密；红表笔是与电表内部电源的负极相连的；在测量时一定要先进行电阻档调零，再测量，同时为减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近．]
4．D [在使用多用电表的电阻档时一定要先进行电阻档调零，再测量；同时为减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近，即要合理地选择倍率档位．]
5．C
6．A [本题考查的是多用电表的操作规程，根据题中所给条件，首先判定不能选用欧姆档，因为使用欧姆档时，被测元件必须与外电路断开．
先考虑电压档，将黑表笔接在b端，如果表针偏转，说明R1与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电源的电动势6
V，基于这一点，C项不能选，否则会烧毁多用电表；如果指针不偏转，说明R1与电源之间的导线是好的，而R1与R2之间的导线和R2与电源之间的导线其中之一是坏的．再把黑表笔接在c点，如果表头指针偏转，说明R1与R2之间的导线是断的，否则说明R2与电源之间的导线是断的，A项正确；再考虑电流档，如果黑表笔接在b端，表针有示数则说明R1与电源间的导线是断的，此时表头指针示数I＝＝0.4
A，没有超过量程；如果指针不偏转，说明R1与电源之间的导线是连通的，而R1与R2和R2与电源之间的导线其中之一是断的；黑表笔接在c点时，如果表头指针有示数，说明R1与R2间的导线是断的，此时表头指针示数I＝＝1.2
A，超过表的量程，故B不选．]
7．B [图中所示是多用电表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确．]
8．② a
解析 二极管的特性是，正向电阻很小，反向电阻极大，由图可知，②图中的二极管是好的，由于电流由a流向b时二极管的电阻很小，故二极管的正极是a端．
9．(1)短接 (2)红 黑 (3)中央 (4)OFF档
解析 用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极．选择欧姆档位后将红、黑表笔短接进行调零，使指针指在最右端零位．为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央．测量完毕后，应将选择开关指向OFF档．
10．红 5 变大
解析 由I＝及Ig＝，且指针指中央，I＝Ig＝150
μA，联立解得Rx＝5
kΩ；因欧姆表的内阻变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大．
第五节 电功率
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电路
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1．在一段电路中电场力所做的功称为电功．
电流做功的公式为________，适用于____________．
电功率的公式为________，适用于____________．
2．电流通过导体时产生的热量(内能)跟电流的________成正比，跟导体的电阻成________，跟通电时间成________，这一规律叫焦耳定律，表达式为____________，适用于____________．焦耳定律是电流热效应的实验定律，凡计算电热都要用该规律．
电热功率是描述电流做功产生电热________程度的物理量，公式为________，适用于____________．
3．只含有电阻的电路称为纯电阻电路，当有电流通过时，电能全部转化为内能，即电功________电热，用公式表示为W＝Q＝I2Rt＝UIt.含有电动机等非纯电阻元件的电路称为非纯电阻电路，电路中的电能除一部分转化为内能外，其他部分转化为机械能、化学能等，此时电功________电热，电功表达式W＝UIt，电热表达式为__________．
4．根据能量守恒定律，电源消耗的总功率、内电阻消耗的功率和外电阻消耗的功率满足关系式________________，当外电路为纯电阻R时，上式也可写为：IE＝________.
5．两个绕线电阻分别标有“100
Ω 10
W”和“20
Ω 40
W”则它们允许通过的额定电流之比是( )
A./5
B./20
C./10
D．1/2
000
6．两个电阻分别标有“1
A 4
W”和“2
A 1
W”，则它们的电阻之比为( )
A．2∶1
B．16∶1
C．4∶1
D．1∶16
7．(双选)关于电功，下列说法中正确的有( )
A．电功的实质是电场力所做的功
B．电功是电能转化为其他形式能量的量度
C．电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大
D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等
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电路
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【概念规律练】
知识点一 电功、电功率的计算
1．(双选)关于四个公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝，下列叙述正确的是( )
A．公式①④适用于任何电路的电功率的计算
B．公式②适用于任何电路的电热功率的计算
C．公式①②③适用于任何电路电功率的计算
D．以上均不正确
2．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U变化的关系图象如图1(a)所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图(b)所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为( )
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电路
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图1
A．P1＝4P2
B．PD＝P/9
C．P1<4P2
D．PD>P2
知识点二 焦耳定律
3．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是( )
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路
C．在非纯电阻电路中，UI>I2R
D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
4．如图2所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻RM＝0.6
Ω，R＝10
Ω，U＝160
V，电压表的读数为110
V．则：
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图2
(1)通过电动机的电流是多少？
(2)输入到电动机的电功率是多少？
(3)电动机工作1
h所产生的热量是多少？
【方法技巧练】
一、纯电阻电路中电功和电功率的计算方法
5．有四盏灯，接入如图3所示的电路中，L1和L2都标有“200
V 100
W”字样，L3和L4都标有“220
V 40
W”字样，把电路接通后，最暗的灯是哪一盏？最亮的灯是哪一盏？
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图3
6．额定电压都是110
V，额定功率PA＝100
W，PB＝40
W的电灯两盏，若接在电压是220
V的电路上，两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个( )
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二、纯电阻电路与非纯电阻电路中能量转化问题的分析
7．(双选)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．电动机消耗的功率小于电炉消耗的功率
8．有一个直流电动机，把它接入0.2
V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4
A；若把电动机接入2
V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0
A．则：
(1)电动机正常工作时的输出功率为多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
三、闭合电路功率问题的分析
9．如图4所示，直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图象，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象．用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和效率分别为( )
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电路
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图4
A．4
W,33%
B．2
W,33%
C．2
W,67%
D．4
W,67%
10．如图5所示的电路中，电池的电动势E＝5
V，内电阻r＝10
Ω，固定电阻R＝90
Ω，R0是可变电阻．在R0由0增加到400
Ω的过程中，求：
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电路
第一至五节+习题课\\271.TIF"
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图5
(1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率；
(2)电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和．
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电路
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1．(双选)不考虑温度对电阻的影响，对一个“220
V 40
W”的灯泡，下列说法正确的是( )
A．接在110
V的电路中时的功率为20
W
B．接在110
V的电路中时的功率为10
W
C．接在440
V的电路中时的功率为160
W
D．接在220
V的电路中时的功率为40
W
2．通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q；若电阻为2R，电流为I/2时，则在时间t内产生的热量为( )
A．4Q
B．2Q
C．Q/2
D．Q/4
3．关于电功和电热，下面说法
第一节 探究决定导线电阻的因素
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电路
第一至五节+习题课\\课前预习练.TIF"
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1．本节探究导线的电阻与其________、__________、________之间的关系时，采用____________的实验方法．测长度所用仪器是________，要测横截面积，需先测量其直径，用________________进行测量，也可用________法进行测定．
2．电阻率ρ是一个反映导体__________的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小________，它的单位是：________，国际符号________．而电阻R反映的是导体的属性，与导体的________、____________、________有关．
3．电阻率的计算公式为________，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的________________________的导体的电阻．
4．两种材料不同的电阻丝，长度之比为1∶5，截面积之比为2∶3，电阻之比为2∶5，则材料的电阻率之比为________．
5．一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R.把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变为( )
A．R/1
000
B．R/100
C．100R
D．10
000R
INCLUDEPICTURE
"F:\\2015赵瑊\\同步\\成盘\\物理创新
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电路
第一至五节+习题课\\课堂探究练.TIF"
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【概念规律练】
知识点一 电阻和电阻率的理解
1．(双选)关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是( )
A．由R＝ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比
B．由R＝可知，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
C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度
2．下列关于电阻率的叙述，错误的是( )
A．金属导体的电阻率随温度的升高而增大
B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的
C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D．半导体和绝缘体材料的电阻率随温度的升高而减小
知识点二 电阻定律R＝ρ的应用
3．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为( )
A．U/2
B．U
C．2U
D．4U
4．一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻将变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻将变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变)
【方法技巧练】
一、把电阻公式和欧姆定律相结合解决有关问题
5．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们加上相同的电压，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( )
A．1∶4
B．1∶8
C．1∶16
D．16∶1
6．如图1所示，一段粗细均匀的导线长1
200
m，在其两端点A、B间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5
A，若剪去BC段，在A、C两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6
A，则剪去的BC段多长？
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电路
第一至五节+习题课\\257.TIF"
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图1
二、导体电阻率的测定方法
7．用伏安法测量电阻R的阻值，并求出电阻率ρ.给定器材如下：电压表(内阻约为50
kΩ)、电流表(内阻约为40
Ω)、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻R(约为250
Ω)及导线若干．
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电路
第一至五节+习题课\\258.TIF"
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图2
(1)画出测量R的电路图．
(2)图2中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
求出的电阻值R＝________(保留3位有效数字)．
(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图3、图4所示，由图可知其长度为________，直径为________．
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电路
第一至五节+习题课\\259A.TIF"
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图3
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电路
第一至五节+习题课\\259.TIF"
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图4
(4)由以上数据可以求出ρ＝________(保留3位有效数字)．
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电路
第一至五节+习题课\\课后巩固练.TIF"
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1．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )
A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比
B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比
C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比
D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比
2．(双选)关于电阻的计算式R＝和决定式R＝ρ，下面说法正确的是( )
A．导体的电阻与其两端电压成正比，与电流成反比
B．导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关
C．导体的电阻随工作温度变化而变化
D．对一段一定的导体来说，在恒温下比值是会变的，导体的电阻随U或I的变化而变化
3．(双选)
如图5所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是( )
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电路
第一至五节+习题课\\261.TIF"
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图5
A．a和b
B．a和c
C．b和c
D．b和d
4．(双选)下列说法正确的是( )
A．超导体对电流的阻碍作用几乎等于零
B．金属电阻率随温度的升高而增大
C．用来制作标准电阻的锰铜合金和镍铜合金的电阻率不随温度的变化而变化
D．半导体材料的电阻率随温度的升高而增大
5．一根阻值为R的均匀电阻丝，长为l，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其阻值仍为R( )
A．当l不变，S增大一倍时
B．当S不变，l增大一倍时
C．当l和S都减为原来的时
D．当l和横截面的半径都放大一倍时
6．如图6所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当把端点1、2和3、4分别接入电路时，R12∶R34是( )
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电路
第一至五节+习题课\\262.TIF"
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图6
A．L1∶L2
B．L2∶L1
C．1∶1
D．L∶L
7．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121
Ω，则这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应( )
A．大于121
Ω
B．小于121
Ω
C．等于121
Ω
D．无法判断
8．两根同种材料制成的电阻丝a和b，a的长度和横截面的直径均为b的两倍，要使两电阻丝接入电路后消耗的电功率相等，加在它们两端的电压之比Ua∶Ub为( )
A．1∶1
B．2∶1
C.∶1
D．1∶
9．现有半球形导体材料，接成如图7所示(a)、(b)两种形式，则两种接法的电阻之比Ra∶Rb为( )
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电路
第一至五节+习题课\\263.TIF"
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图7
A．1∶1
B．1∶2
C．2∶1
D．1∶4
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答 案
10.
如图8所示，一只鸟站在一条通电的铝质裸导线上．已知导线的横截面积为185
mm2，导线上通过的电流为400
A，鸟的两爪间的距离为
5
cm，求鸟两爪间的电压．(已知ρ＝2.9×10－8
Ω·m)
INCLUDEPICTURE
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电路
第一至五节+习题课\\X88.TIF"
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图8
11.
相距40
km的A、B两地架设两条输电线，电阻共为800
Ω.如果在A、B间的某处发生短路，如图9所示．这时接在A处的电压表示数为10
V，电流表示数为40
mA.求发生短路点相距A有多远．
INCLUDEPICTURE
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电路
第一至五节+习题课\\264.TIF"
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图9
第二章 电 路
第一节 探究决定导线电阻的因素
课前预习练
1．长度 横截面积 材料 控制变量 直尺 螺旋测微器 缠绕
2．导电性能 无关 欧姆米 Ω·m 材料 横截面积 长度
3．ρ＝R 长度为1
m，横截面积为1
m2
4．4∶3
5．D [由R＝ρ，V＝lS，得R′＝10
000R.]
课堂探究练
1．AD [导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化；导体的电阻与长度、电阻率、横截面积有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A对，B、C错；电阻率反映了材料的导电性能，电阻率常与温度有关，并存在超导现象．绝对零度只能接近，不可能达到，D对．]
2．C
3．D [导线原来的电阻为R＝ρ，拉长后长度变为2l，横截面积变为，
所以R′＝ρ＝ρ＝4R.
导线两端原来的电压为U＝IR，
拉长后为U′＝IR′＝4IR＝4U.]
4．9
解析 金属原来的电阻为R＝，拉长后长度变为3l，因体积V＝Sl不变，所以导线横截面积变为原来的1/3，即S/3，故拉长为原来的3倍后，电阻R′＝＝9＝9R.
同理，三段绞合后，长度为l/3，横截面积为3S，电阻R″＝ρ＝＝R.
点评 某导体形状改变前后，总体积不变，电阻率不变．当长度l和横截面积S变化时，应用V＝Sl来确定S和l在形变前后的关系，然后再利用电阻定律即可求出l和S变化前后的电阻关系．
5．C [本题应根据导体的电阻定律R＝ρl/S，欧姆定律R＝U/I和电流定义式I＝q/t求解．
对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的1/2，由导体的电阻公式可知其电阻变为原来的4倍．
第二根导线对折后，长度变为原来的1/2，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的1/4.
给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：
I1＝，I2＝＝4U/R
由I＝q/t可知，在相同时间内，通过它们的电荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16
故C项正确．]
6．200
m
解析 设整个导线AB的电阻为R1，其中AC段的电阻为R2，根据欧姆定律U＝I1R1＝I2R2，则＝＝＝.再由电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC段导线长l2＝l1＝×1
200
m＝1
000
m．由此可知，剪去的导线BC段的长度为：l＝l1－l2＝200
m.
7．见解析
解析 (1)由于待测电阻(约250
Ω)与电流表内阻(约40
Ω)相近，远小于电压表内阻(50
kΩ)，因此采用电流表外接法，测量误差较小．控制待测电阻电压的线路，用滑动变阻器连接成限流式接法或分压式接法均可，如下图所示．
INCLUDEPICTURE
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电路
第一至五节+习题课\\260.TIF"
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(2)作U—I直线，舍去左起第2点，其余5个点在一条直线上，不在这条线上的点尽量均匀分布在直线两侧；求该直线的斜率k，则R＝k＝229
Ω(221～237
Ω均为正确)．
(3)因为游标为50分度，所以游标卡尺的精确度为
mm＝0.02
mm，另外游标卡尺不能估读，读出待测电阻的长度为8.00×10－3
m，直径为1.98×10－3
m.
(4)将数据代入公式ρ＝＝R得
ρ＝8.81×10－2
Ω·m.
课后巩固练
1．A [根据电阻定律：R＝ρ，可见当横截面积S一定时，电阻R与长度l成正比，A正确．]
2．BC
3．CD [滑片P向c移动，电路中的电流减小，则电阻增大，可以接b和c或b和d，本质相同．]
4．AB [超导现象是在温度接近绝对零度时，电阻率突然减小到接近零的现象，故A正确；C中材料只是电阻率变化不明显，而半导体材料的电阻率应随温度的升高而减小．]
5．C [由R＝ρ和V＝Sl得：l不变、S增大一倍时，R变为原来的；S不变，l增大一倍时，R变为原来的二倍；l、S都减小为原来的时，R不变；l和横截面的半径都增大一倍时，R变为原来的.]
6．D [设薄片厚度为d，则由电阻定律，得
R12＝ρ，R34＝ρ.
故R12∶R34＝L∶L，选项D正确．]
7．B [由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故白炽灯泡正常发光时的电阻大，停止发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，故选B.]
8．D [由公式R＝ρ，S＝πD2，P＝得，U＝，解得Ua∶Ub＝1∶，故D正确．]
9．D [将(a)图半球形导体材料看成等大的两半部分的并联，则(b)图中可以看成等大的两半部分的串联，设每一半部分的电阻为R，则(a)图中电阻Ra＝，(b)图中电阻Rb＝2R，故Ra∶Rb＝1∶4.]
10．3.12×10－3
V
解析 据R＝ρ＝2.9×10－8×
Ω
≈7.8×10－6
Ω
U＝IR＝400×7.8×10－6
V＝3.12×10－3
V.
11．12.5
km
解析 A、B间距离l＝40
km，导线总长2l，总电阻R＝800
Ω.
设A与短路处距离x，导线总长2x，总电阻Rx.
由欧姆定律：Rx＝＝
Ω＝250
Ω
由电阻公式：R＝ρ，Rx＝ρ，得：
x＝l＝×40
km＝12.5
km.
即短路处距A端12.5
km.
第二节 对电阻的进一步研究
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电路
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1．在直角坐标系中，纵坐标表示________，横坐标表示______，这样画出的I—U图线叫导体的伏安特性曲线．
在温度没有显著变化时，金属导体的电阻几乎是________的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的____________，具有这种伏安特性的电学元件叫做________元件．
欧姆定律对气态导体和半导体元件并不适用，在这种情况下电流与电压不成________，这类电学元件叫________元件，它们的伏安特性曲线不是________．
对电阻一定的导体，U—I图和I—U图两种图线都是过原点的________直线，但U—I图象的斜率表示________．
对于电阻随温度变化的导体(半导体)，是过原点的曲线．
2．二极管具有________导电性，当二极管两端加上正向电压时，流过二极管的电流________，当二极管加上反向电压时，流过二极管的电流________．
3．串联电路的基本特点是：
(1)电路中各处________相等，即______________________．
(2)总电压等于________________________________之和，
即________________________________________________________________________．
(3)总电阻等于________________________________之和，
即________________________________________________________________________．
4．并联电路的基本特点是：
(1)各电阻两端的________相等，即______________________．
(2)总电流等于各支路________之和，即________________．
(3)总电阻的倒数等于各支路电阻的________之和，即
_______________________________．
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电路
第一至五节+习题课\\课堂探究练.TIF"
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【概念规律练】
知识点一 导体的伏安特性曲线
1．如图1所示的图象所对应的两个导体：
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电路
第一至五节+习题课\\215.TIF"
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图1
(1)电阻关系R1∶R2为__________；
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2为______；
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2为________．
知识点二 串并联电路的特点
2．(双选)电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10
Ω、R3＝5
Ω，R1两端的电压为
6
V，R2两端的电压为12
V，则( )
A．电路中的电流为0.4
A
B．电阻R2的阻值为20
Ω
C．三只电阻两端的总电压为21
V
D．电阻R3两端的电压为4
V
3．如图2所示电路，R1＝2
Ω，R2＝3
Ω，R3＝4
Ω.
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电路
第一至五节+习题课\\232.TIF"
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图2
(1)如已知流过电阻R1的电流I1＝3
A，则干路电流多大？
(2)如果已知干路电流I＝3
A，流过每个电阻的电流多大？
【方法技巧练】
一、用伏安法测电阻
4．用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值．如图3所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为4.60
mA，电压表示数为2.50
V；按照(b)图时，电流表示数为5.00
mA，电压表示数为2.30
V，比较这两次结果，正确的是( )
INCLUDEPICTURE
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电路
第一至五节+习题课\\237.TIF"
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图3
A．电阻的真实值更接近543
Ω，且大于543
Ω
B．电阻的真实值更接近543
Ω，且小于543
Ω
C．电阻的真实值更接近460
Ω，且大于460
Ω
D．电阻的真实值更接近460
Ω，且小于460
Ω
二、滑动变阻器的两种接法
5．如图4所示，滑动变阻器R1的最大值是200
Ω，R2＝R3＝300
Ω，A、B两端电压
UAB＝8
V.
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电路
第一至五节+习题课\\239.TIF"
\
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图4
(1)当开关S断开时，移动滑动片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？
(2)当S闭合时，移动滑动片P，R2两端可获得的电压变化范围又是多少？
三、小灯泡的伏安特性曲线的描绘方法
6．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡的规格为“6
V 3
W”，其他供选择的器材有：
A．电压表
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
and
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\L7HTB9S~CUSXDQ9PS6$X8Y0.jpg"
\
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
and
Settings\\Administrator\\Application
Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\L7HTB9S~CUSXDQ9PS6$X8Y0.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(量程6
V，内阻20
kΩ)
B．电压表
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\E(%$G(FB6IVM82$CM8R(KII.jpg"
\
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
and
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\E(%$G(FB6IVM82$CM8R(KII.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(量程20
V，内阻60
kΩ)
C．电流表
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
and
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Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\FDE1}7W}HIZM~`6$6X7TA@C.jpg"
\
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
and
Settings\\Administrator\\Application
Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\FDE1}7W}HIZM~`6$6X7TA@C.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(量程3
A，内阻0.2
Ω)
D．电流表
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
and
Settings\\Administrator\\Application
Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\UWH)SL5)A[K%A[YF3%XN$ND.jpg"
\
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE
"C:\\Documents
and
Settings\\Administrator\\Application
Data\\Tencent\\Users\\247946254\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\UWH)SL5)A[K%A[YF3%XN$ND.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(量程0.6
A，内阻1
Ω)
E．滑动变阻器R1(0～1
000
Ω，0.5
A)
F．滑动变阻器R2(0～20
Ω，2
A)
G．学生电源E(6～8
V)
H．开关S及导线若干
实验中要求电压表示数在0～6
V范围内变化，读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便绘出伏安特性曲线．在上述器材中，电压表应选用________，电流表应选用__________，变阻器应选用__________，并画出实验原理图．
INCLUDEPICTURE
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电路
第一至五节+习题课\\课后巩固练.TIF"
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1．下列说法中错误的是( )
A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大
D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小
2．如图5所示，A、B间电压恒为U，当滑动变阻器的滑片P逐渐向A端移动的过程中灯泡上的电压数值( )
INCLUDEPICTURE
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电路
第一至五节+习题课\\242.TIF"
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图5
A．一直为U
B．一直为0
C．逐渐增大到U
D．逐渐减小到0
3．如图6所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知，下列说法错误的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\223.TIF"
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图6
A．导体的电阻是25
Ω
B．导体的电阻是0.04
Ω
C．当导体两端的电压是10
V时，通过导体的电流是0.4
A
D．当通过导体的电流是0.1
A时
，导体两端的电压是2.5
V
4．(双选)如图7是电阻R的I—U图线，图中α＝45°，由此得出( )
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电路
第一至五节+习题课\\224.TIF"
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图7
A．通过电阻的电流与两端电压成正比
B．电阻R＝0.5
Ω
C．因I—U图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝cot
α＝1.0
Ω
D．在R两端加6.0
V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0
C
5．图8中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计．开关S接通后流过R2的电流是S接通前的( )
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电路
第一至五节+习题课\\230.TIF"
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图8
A.
B.
C.
D.
6．(双选)如图9所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10
V和0.1
A，电流表的内阻为0.2
Ω，那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\243.TIF"
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图9
A．Rx的测量值比真实值大
B．Rx的测量值比真实值小
C．Rx的真实值为99.8
Ω
D．Rx的真实值为100.2
Ω
7．如图10所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1∶R2∶R3是( )
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电路
第一至五节+习题课\\244.TIF"
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图10
A．1∶1∶1
B．4∶1∶1
C．1∶4∶4
D．1∶2∶2
8．在图11中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\247.TIF"
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图11
A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法
B．甲中R测>R真，乙中R测
D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R RA，故此法测较大电阻好
9．R1＝10
Ω，R2＝20
Ω，R1允许通过的最大电流为1.5
A，R2两端允许加的最大电压
10
V，若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是( )
A．45
V
B．5
V
C．25
V
D．15
V
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答 案
10.某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下表所示的几组U和I的数据：
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
(1)在图12中画出I—U图象．
(2)从图象上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________________．
(3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而________．
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电路
第一至五节+习题课\\225.TIF"
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图12
第二节 对电阻的进一步研究
课前预习练
1．电流 电压 恒定 倾斜直线 线性 正比 非线性 直线 倾斜 电阻
2．单向 很大 很小
3．(1)电流 I1＝I2＝I3＝…＝In
(2)各部分电路电压 U＝U1＋U2＋…＋Un
(3)各部分电路电阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn
4．(1)电压 U1＝U2＝U3＝…＝Un
(2)电流 I＝I1＋I2＋…＋In
(3)倒数 ＝＋＋…＋
课堂探究练
1．(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3
解析 (1)因为在I—U图象中，电阻等于斜率的倒数，即R＝，所以
R1＝
Ω＝2
Ω
R2＝
Ω＝
Ω，
故R1∶R2＝2∶()＝3∶1.
(2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2，由于I1＝I2，则
U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1.
(3)由欧姆定律得I1＝，I2＝，
由于U1＝U2，则I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3.
点评 对I—U图象或U—I图象进行分析比较时，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义．如下图甲中，R2
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电路
第一至五节+习题课\\216.TIF"
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2．BC [电路中电流I＝＝
A＝0.6
A；R2阻值为R2＝＝
Ω＝20
Ω，三只电阻两端的总电压U＝I(R1＋R2＋R3)＝21
V；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.6×5
V＝3
V．]
3．(1)6.5
A (2)1.38
A 0.92
A 0.69
A.
解析 (1)由I1、R1可算出并联电路的电压，即可算出I2、I3，总电流I＝I1＋I2＋I3.
并联电路的电压U＝I1R1＝3×2
V＝6
V，
流过电阻R2、R3的电流分别为
I2＝＝
A＝2
A，
I3＝＝
A＝1.5
A.
所以干路电流为
I＝I1＋I2＋I3＝(3＋2＋1.5)
A＝6.5
A.
(2)已知I1＋I2＋I3＝I①
又由I1R1＝I2R2，有I2＝I1②
由I1R1＝I3R3，有I3＝I1③
将②③式同时代入①，有I1＋I1＋I1＝I，
代入已知数据，得I1≈1.38
A，再代入②③中，
得I2≈0.92
A，I3≈0.69
A.
点评 对第(2)小题应用电流与电阻的反比关系I1R1＝I2R2＝I3R3求解时必须注意，不要把这三个电阻中电流的关系错写成I1∶I2∶I3＝R3∶R2∶R1.
4．B
解析 比较(a)、(b)两图的电压读数，可知ΔU＝0.20
V，则＝＝0.08；电流变化ΔI＝0.40
mA，则＝＝0.087，可见>，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采取内接法，即按照(a)图所示电路测量电阻Rx，Rx＝＝543
Ω，此法测量值偏大，因此选项B正确．
方法总结 用电流表、电压表测电阻时，连接方式可分为电流表外接法和电流表内接法两种方式：
(1)电流表外接法：如图甲所示，由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R＝可知，R测
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电路
第一至五节+习题课\\238.TIF"
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甲 乙
(2)电流表内接法：如图乙所示，由于电流表的分压，导致电压U的测量值偏大．由R＝得R测>R真，R越大，电流表的分压越小，误差就会越小．因此这种接法适用于测量大电阻．
5．(1)4.8
V
～8
V (2)3.43
V
～8
V
解析
(1)当S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R3及R1的下部不接在电路中，当滑动片P在最上端时，R2上获得的电压最大，此时R1接入电路的电阻为零，因此R2上的最大电压等于UAB＝8
V，当滑动片P在最下端时，R1的全部与R2串联，此时R2上的电压最小，UR2＝UAB＝4.8
V，所以R2上的电压变化范围为4.8
V
～8
V.
(2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑动片在最下端时，R2上的电压最小，此时R2与R3并联，再与R1的全部串联，R2与R3的并联电阻R′＝＝150
Ω，电压为U′＝UAB＝×8
V＝3.43
V，当滑动片在最上端时，R2上的电压最大等于UAB＝8
V，所以R2上的电压范围为3.43
V
～8
V.
方法总结
1．滑动变阻器两种接法的比较
接法项目
限流式
分压式
电路组成
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电路
第一至五节+习题课\\241.TIF"
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变阻器接入电路特点
连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱(图中变阻器Pa部分短路不起作用)
连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈的两端接线柱(图中变阻器Pa、Pb部分都起作用，即从变阻器上分出一部分电压加到待测电阻上)
调压范围
～E(不计电源内阻)
0～E(不计电源内阻)
2.选用两种接法的原则
(1)负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R，须用分压式电路；
(2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路；
(3)负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻R或相差不多，且电压电流变化不要求从零调起时，可采用限流接法；
(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总能耗较小．
6．V1 A2 R2 电路图见解析图
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电路
第一至五节+习题课\\219.TIF"
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解析 小灯泡为“6
V 3
W”，额定电压为6
V，额定电流为0.5
A，即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5
A，最大电压不超过6
V．在选择电压表和电流表时，本着安全、精确的原则，安全原则即量程要大于所测电流或电压值；精确原则是量程要尽量小，量程越小测量越精确．故电流表应选A2，电压表应选V1.滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则，“安全”即流过滑动变阻器的最大电流(I≈)应小于允许通过的最大电流；“调节方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻．本实验中小灯泡在正常工作时的电阻R灯＝＝
Ω＝12
Ω，故应选用R2.
连接电路时，变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法．实验原理图如图所示．
点评 电学实验是历年来高考考查的热点之一，电学实验器材的选取，应本着安全、精确、调节方便的原则．本题中讲述的选取方法很简便，且容易理解，同学们应注意领悟、掌握．
课后巩固练
1．D [由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变)，总电阻也增大，所以A、B、C对，D错．]
2．C [滑动变阻器为分压式接法，滑片P由B端向A端移动的过程中灯泡两端的电压从0～U变化，选项C正确．]
3．B [由图象可知，导体的电阻：
R＝＝
Ω＝25
Ω，
当电压U1＝10
V时，电流I1＝＝
A＝0.4
A，
当电流I2＝0.1
A时，电压U2＝I2R＝0.1×25
V＝2.5
V．]
4．AD [由于I—U图线为一直线，所以A正确．由于R＝所以R＝＝2
Ω，故B不对．由于两坐标单位不同，不能用公式R＝cot
α＝1.0
Ω来计算，故C不对．当U＝6
V时，I＝＝3
A，每秒通过电阻横截面的电荷量由q＝It可知是3.0
C，故D对．]
5．B [由串并联知识可得，在S没有接通时，R1、R2串联，I1＝；在S接通后，R2、R3并联，再跟R1串联，I2′＝I2＝·＝·＝.由＝＝，所以B选项正确．]
6．AC [因为电流表和Rx直接串联，所以电流表读数I′等于流过Rx的真实电流I，电压表并联在电流表和Rx串联电路的两端，故电压表读数U′大于Rx两端的真实电压U，所以Rx的测量值Rx′＝大于真实值Rx＝，故A对．Rx的真实值为：Rx＝＝＝
Ω＝99.8
Ω，故C对．]
7．C [因P1＝P2＝P3，又R2与R3并联，U2＝U3且P＝，故R2＝R3，I2＝I3＝I1，即I1∶I2∶I3＝2∶1∶1，根据P＝I2R得R1∶R2∶R3＝∶∶＝1∶4∶4.]
8．B 9.D
10．(1)I—U图象见解析图 (2)开始时不变，后来增大 (3)增大
解析 在图中画出图象如图所示，曲线开始呈直线状说明开始电阻几乎不变，后来逐渐靠近U轴说明电阻增大．
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第三节 研究闭合电路
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1．闭合电路由两部分组成：其中电源外部的电路叫________，其电阻称为外电阻；电源内部的电路叫内电路，其电阻称为内电阻．
2．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，用________描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小．
3．闭合电路中的电流跟电源的电动势成________，跟内、外电路的电阻之和成________，表达式为____________，适用于外电路是________的电路．
4．路端电压是指外电路两端的电压，即电源的输出电压U＝E－Ir.
(1)当外电阻R增大时，I
，内电压
，路端电压U增大，当R→∞时，内电压为零，路端电压等于
。
(2)当外电阻R减小时，I________，内电压________，路端电压U减小，当电源两端短路时，外电阻R＝0，I＝____________，U＝0.
5．由U外＝E－Ir可知，U外 I是一条斜向下的直线，直线斜率的绝对值等于__________，直线在纵轴上的截距表示________，直线在横轴上的截距表示______________________．
6．有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，通过每个电阻的电流为I，若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻R的电流为2I/3，则该电源的内阻是( )
A．R
B．R/2
C．4R
D．R/8
7．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800
mV，短路电流为40
mA.若将该电池板与一阻值为20
Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( )
A．0.10
V
B．0.20
V
C．0.30
V
D．0.40
V
8．某电池当外电路断开时的路端电压为3
V，接上8
Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4
V，则可以判定该电池的电动势E和内阻r为( )
A．E＝2.4
V，r＝1
Ω
B．E＝3
V，r＝2
Ω
C．E＝2.4
V，r＝2
Ω
D．E＝3
V，r＝1
Ω
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电路
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【概念规律练】
知识点一 电动势的概念
1．关于电源的电动势，下列说法正确的是( )
A．在某电池的电路中每通过2
C的电荷量，电池提供的电能是4
J，那么这个电池的电动势是0.5
V
B．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多
C．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大
D．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的
2．关于电源电动势，下面说法不正确的是( )
A．电源两极间电压总等于电动势
B．电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大
C．电路接通后，电源的电压小于它的电动势
D．电动势只由电源性质决定，与外电路无关
知识点二 闭合电路欧姆定律
3.
如图1所示，当开关S断开时，电压表示数为3
V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8
V，则外电阻R与电源内阻r之比为( )
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电路
第一至五节+习题课\\265.TIF"
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图1
A．5∶3
B．3∶5
C．2∶3
D．3∶2
4.
如图2所示，电源电动势E＝30
V，内阻r＝1
Ω，灯泡上标有“6
V 12
W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2
Ω，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．
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第一至五节+习题课\\266.TIF"
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图2
知识点三 路端电压与负载的关系
5．(双选)若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是( )
A．U′＝IR
B．U′＝E－U
C．U＝E＋Ir
D．U＝·E
6．(双选)
如图3所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则( )
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电路
第一至五节+习题课\\267.TIF"
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图3
A．路端电压都为U1时，它们的外电阻相等
B．电流都是I1时，两电源内电压相等
C．电路A的电动势大于电路B的电动势
D．A中电源的内阻小于B中电源的内阻
【方法技巧练】
一、闭合电路动态问题的分析方法
7．如图4所示的电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为( )
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第一至五节+习题课\\268.TIF"
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图4
A．电压表示数增大，电流表示数减小
B．电压表示数减小，电流表示数增大
C．两电表示数都增大
D．两电表示数都减小
8．在如图5所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表○A
的读数为I，电压表○V
的读数为U，当R5的滑动触点向图中a端移动时( )
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第一至五节+习题课\\269.TIF"
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图5
A．I变大，U变小
B．I变大，U变大
C．I变小，U变大
D．I变小，U变小
二、电源的电动势和内阻的测量方法
9．在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6
V，内阻约为0.5
Ω，电流表的内阻为0.5
Ω，电压表的内阻为6
kΩ.为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的( )
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第一至五节+习题课\\313.TIF"
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10．用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图6(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.
组别
1
2
3
4
5
6
电流I/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57
电压U/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05
(1)试根据这些数据在图(b)中作出U—I图线．
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电路
第一至五节+习题课\\319.TIF"
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图6
(2)根据图线求出电池的电动势E＝________
V，电池的内阻r＝________
Ω.
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第一至五节+习题课\\课后巩固练.TIF"
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1．(双选)在闭合电路中，下列叙述正确的是( )
A．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比
B．当外电路断开时，路端电压等于零
C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大
D．当外电阻增大时，路端电压也增大
2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是( )
A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小
D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和
3．(双选)
如图7所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U—I图象，则下列说法中正确的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\273.TIF"
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图7
A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2
C．电动势E1>E2，内阻r1
4.
在如图8所示电路中，当变阻器的滑动头P由a向b端移动时( )
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电路
第一至五节+习题课\\275.TIF"
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图8
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
5．如图9所示的电路中，灯泡A、灯泡B原来都是正常发光的．现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )
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电路
第一至五节+习题课\\277.TIF"
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图9
A．R1短路
B．R2断路
C．R3断路
D．R1、R2同时短路
6．(双选)
如图10所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变大，则( )
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电路
第一至五节+习题课\\278.TIF"
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图10
A．电荷将向上加速运动
B．电荷将向下加速运动
C．电流表中将有从a到b的电流
D．电流表中将有从b到a的电流
7．下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是( )
A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和r
B．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值
C．测出多组I、U的数据，画出U—I图象，再根据图象求E、r
D．多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r
8．如图11所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，则下列表述正确的是( )
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电路
第一至五节+习题课\\279.TIF"
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图11
A．电源输出功率减小
B．L1上消耗的功率增大
C．通过R1上的电流增大
D．通过R3上的电流增大
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
答 案
9.如图12所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5
V 2.5
W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1
A，这时电阻R两端的电压为4
V．求：
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电路
第一至五节+习题课\\281.TIF"
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图12
(1)电阻R的值；
(2)电源的电动势和内阻．
10．如图13所示电路中，E＝10
V，R1＝4
Ω，R2＝6
Ω，C＝30
μF，电池内阻不计，求：
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电路
第一至五节+习题课\\282.TIF"
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图13
(1)闭合开关S，稳定后通过R1的电流；
(2)然后将开关S断开，这以后流过R1的总电荷量．
11．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．
(1)按如图14甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．
(2)在如图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”)．
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电路
第一至五节+习题课\\333.TIF"
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图14
(3)图15是根据实验数据作出的U—I图象，由图可知，电源的电动势E＝______
V，内阻r＝______
Ω.
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第一至五节+习题课\\334.TIF"
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图15
实验：测量电源的电动势和内阻
1．(双选)用伏安法测电源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
2．(双选)为测量电源的电动势和内阻，待测电源、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
3．(双选)
用如图16所示的电路测量电源的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图17所示的U—I图象，由图象可知( )
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第一至五节+习题课\\329.TIF"
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图16
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第一至五节+习题课\\330.TIF"
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图17
A．电源电动势为1.40
V
B．电源内阻值为3.50
Ω
C．外电路短路时的电流为0.40
A
D．电压表的示数为1.20
V时，电流表的示数I′约为0.20
A
4．有三组同学分别测量三节干电池的电动势和内电阻，利用图线处理测得的数据，画出U—I图线如图18所示，则三组同学测得的干电池电动势Ea、Eb、Ec大小关系是________，内电阻ra、rb、rc大小的关系是________．(用“>”、“＝”或“<”表示)
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第一至五节+习题课\\331.TIF"
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图18
5.
用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图19所示连接电路，实验时先闭合S1，从电压表中读得U1＝2
V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R＝24
Ω时，U2＝1
V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________.
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第一至五节+习题课\\332.TIF"
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图19
6．(双选)图20是根据某次测定电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( )
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第一至五节+习题课\\314.TIF"
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图20
A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0
V
B．横轴截距表示短路电流，即I0＝0.6
A
C．根据r＝，计算出待测电源内阻为5
Ω
D．根据r＝||，计算出待测电源内阻为1
Ω
7．如图21所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验所用器材，用实线将它们连成实验电路．
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电路
第一至五节+习题课\\315.TIF"
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图21
8．用如图22所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
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电路
第一至五节+习题课\\318.TIF"
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图22
(a)电流表(量程0.6
A、3
A)；
(b)电压表(量程3
V、15
V)；
(c)定值电阻(阻值1
Ω、额定功率5
W)；
(d)定值电阻(阻值10
Ω、额定功率10
W)；
(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0～100
Ω、额定电流1
A)．
那么：
(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______
V，电流表的量程应选择________
A；R0应选择________
Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________
Ω的滑动变阻器．
(2)引起该实验系统误差的主要原因是________．
9．在测电源电动势和内阻的实验中，用电源、电阻箱、电压表连成如图23所示的电路．一位同学记录的6组数据见下表：
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电路
第一至五节+习题课\\321.TIF"
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图23
R/Ω
2.0
3.0
6.0
10
15
20
U/V
1.30
1.36
1.41
1.48
1.49
1.50
根据这些数据选取适当的坐标轴，并在图24所示的方格纸上画出图线，根据图线读出电源的电动势E＝________
V，求得电源的内阻r＝________
Ω.
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第一至五节+习题课\\322.TIF"
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图24
10．在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用．
A．干电池(电动势约为1.5
V)
B．直流电流表(量程为0～0.6～3
A,0.6
A档内阻为0.10
Ω，3
A档内阻为0.025
Ω)
C．直流电压表(量程为0～3～15
V,3
V档内阻为5
kΩ，15
V档内阻为25
kΩ)
D．滑动变阻器(阻值范围为0～15
Ω，允许最大电流为1
A)
E．滑动变阻器(阻值范围为0～1
000
Ω，允许最大电流为0.5
A)
F．开关
G．导线若干
H．电池夹
(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)给图25所示的实物图连线．
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第一至五节+习题课\\324.TIF"
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图25
(2)根据实验记录，画出的U—I图象如图26所示，可得待测电池的内阻r＝________
Ω.
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第一至五节+习题课\\325.TIF"
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图26
第三节 研究闭合电路
课前预习练
1．外电路
2．电动势
3．正比 反比 I＝ 纯电阻
4．(1)减小 减小 电动势 (2)增大 增大
5．电源内阻 电动势 短路电流I＝
6．C [由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时I＝，两电阻并联时I＝·，
解得r＝4R，故选C.]
7．D [由已知条件得：E＝800
mV.
又因I短＝，所以r＝＝
Ω＝20
Ω.
所以U＝IR＝R＝×20
mV＝400
mV
＝0.40
V，选项D正确．]
8．B [当电路断开时的路端电压即为电源电动势，
即E＝3
V．再由题意知，当R＝8
Ω时，U外＝2.4
V，回路电流为I＝＝0.3
A．
E＝U内＋U外＝U外＋Ir，解得r＝2
Ω.]
课堂探究练
1．D 由电动势的定义可知，当通过单位电荷时转化的电能为2
J，即电源的电动势为
2
V，故A错误；电源所能提供的电能与电动势无关，它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的，故B错误；电源的电动势与外电路无关，故C错误．
2．A
3．D [S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：
E＝3
V．S闭合时，U外＝1.8
V，所以U内＝E－U外＝1.2
V．因U外＝IR，U内＝Ir，
所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2.]
4．36
W
解析 因灯泡正常发光，所以I＝＝
A＝2
A
U内＝Ir＝2×1
V＝2
V
所以电动机电压为
UM＝E－U内－U＝30
V－2
V－6
V＝22
V
电动机输出的机械功率为
P机＝UMI－I2R＝22×2
W－22×2
W＝36
W.
5．BD
6．AC [在路端电压与总电流的关系图线(U—I)中，图线在U轴上的截距表示电动势E，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见EA>EB，rA>rB.图中两直线的交点坐标为(I1、U1)，由R＝可知，路端电压都为U1时，它们的外电阻相等．由U′＝Ir可知，电流都是I1时，因r不相等，故两电源内电压不相等．所以选项A、C正确．]
7．A
8．D [本题考查闭合电路的动态分析．当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5接入电路的电阻变小，外电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小即电压表○V
的读数U变小；由于总电流变大，使得R1、R3两端电压都变大，而路端电压又变小，因此，R2和R4串联两端电压变小，则电流表○A
的读数I变小，故选D.]
方法总结 闭合电路的动态分析是一类非常典型的题目类型，解决这类问题的关键是抓住电源的E、r不变，思路是外电路电阻变化，引起全电路中电流的变化，根据闭合电路欧姆定律公式I＝，以及E＝U外＋U内＝IR＋Ir进行正确推理，从而判定路端电压U外和内电压U内的变化．然后再应用串、并联电路的特点判断外电路的电流或某个电阻的变化情况，即应用“部分——整体——部分”这样的顺序分析．
9．A [电流表的内阻与电源的内阻差不多，采用电流表外接法．B图测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和，误差较大，故选A、D图错误，C图无法测出．]
10．(1)见解析图 (2)1.45 0.69
解析 本题考查用作图法处理实验数据的能力．作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太大的点应舍去，图线如下图所示．由图线与纵轴的交点可得电动势E＝1.45
V，再读出图线与横轴交点的坐标(1.00,0.65)，由E＝U＋Ir得r＝≈0.69
Ω.
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电路
第一至五节+习题课\\320.TIF"
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方法总结 在画U—I图象时，要尽量使多数点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去，这样可减少偶然误差，提高测量精度．
课后巩固练
1．AD 2.D
3．AD [由图象可知两电源的U—I图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，则A项正确；又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知B、C项错误；由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，可知D项正确．]
4．B 5.C 6.BD
7．C [A中只测两组数据求出E、r，偶然误差较大；B中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；D中分别求I、U的平均值是错误的做法．]
8．C [合上S2之前，R3与L3串联后与L1、L2并联，最后与R1串联．合上S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路的总电流也即流过R1的电流增大，C正确．因电源的内阻不计，则电源的输出功率P＝IE增大，A错误．通过R1中的电流增大时R1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压降低，L1消耗的功率降低，通过R3与L3的电流减小，B、D均错误．]
9．(1)4
Ω (2)6
V 2
Ω
解析 (1)电阻R的值为R＝＝
Ω＝4
Ω.
(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，
又U1＝5
V，
I1＝＝
A＝0.5
A.
当开关接b时，有E＝U2＋I2r，
又U2＝4
V，I2＝1
A，
联立解得E＝6
V，r＝2
Ω.
10．(1)1
A (2)1.2×10－4
C
解析 (1)闭合S时：I＝＝
A＝1
A
(2)设S闭合与断开时C的电荷量分别为Q1、Q2，则：
Q1＝CIR2 Q2＝CE
所以，断开S后，流过R1的电荷量为：
ΔQ＝Q2－Q1＝30×10－6×(10－6)
C＝1.2×10－4
C
11．(1)见解析 (2)B (3)1.5 1.0
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第一至五节+习题课\\335.TIF"
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解析 (1)电路连接如右图．
(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于B端．
(3)由图象可知，电源电动势为1.5
V，内阻r＝
Ω＝1.0
Ω.
实验
1．BD [选用电表时应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表；同时，滑动变阻器的阻值不能太大，如果太大不便于调节．]
2．AB [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可行；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．]
3．AD [图象与纵坐标的交点为电源的电动势E＝1.40
V；电源内阻r＝
Ω＝1
Ω；
根据E＝U＋I′r，代入数据得I′＝＝
A＝0.20
A．]
4．Ea＝Eb>Ec rb>ra>rc
5．2
V 24
Ω
解析 由题意可知，电压表内阻为高阻值，则在先闭合S1时，U1＝E＝2
V；当再闭合S2且R＝24
Ω，U2＝1
V时，I＝＝
A，由闭合电路电压关系有U内＝E－U2＝1
V．则r＝＝24
Ω.
6．AD [由于纵坐标并非从零开始，故横轴截距不是短路电流，内阻r＝||＝
Ω＝1
Ω.]
7．见解析图
解析
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电路
第一至五节+习题课\\316.TIF"
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甲
首先画出实验电路图如右图甲所示．依据电路图连接实物图如图乙所示．因为待测电源电动势约为3
V，所以电压表选用0～3
V的量程；干电池的允许电流一般在0.5
A左右，所以电流表应选用0～0.6
A的量程；还有一点就是注意开关闭合前，要使变阻器接入电路的阻值尽量大些，保护电流表，以防烧坏．
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电路
第一至五节+习题课\\317.TIF"
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乙
方法总结 连接实物电路图时，要注意以下几点：
(1)先画出原理图，这是连接实物的依据．
(2)先接干路，再接支路，例如本题中电压表可看做支路，因此先把电源、开关、电流表、滑动变阻器依顺序连成闭合电路，最后再把电压表的正负接线柱连接到相应的位置．
(3)注意电源的正负极、电表的正负接线柱、电表量程的选择以及滑动变阻器接线柱的合理选用．
8．(1)3 0.6 1 0～10 (2)电压表的分流
解析 (1)一节干电池的电动势为1.5
V，所以电压表量程选择3
V即可，一节干电池的允许电流在0.6
A以下，因此电流表量程选择0.6
A即可．
R0起保护作用使电路中的电流在0.6
A以下，若选用定值电阻10
Ω，估算最大电流为
Imax＝<＝A＝0.3
A
则电流表指针指在半刻度以下，测量误差太大，因此定值电阻应选用1
Ω.
若选用滑动变阻器0～100
Ω的，则使用范围太小，不方便操作，因此选用滑动变阻器0～10
Ω即可．
(2)电流表应测量通过电源的电流，但由于电压表的分流作用，电流表实际测量的电流值比通过电源的电流小，所以引起该实验误差的主要原因是电压表的分流．
9．1.53 0.35
解析 由记录的六组数据可求出各电阻值时的电流，由题表可得下表U—I值：
U/V
1.30
1.36
1.41
1.48
1.49
1.50
I/A
0.65
0.45
0.24
0.15
0.10
0.075
用纵轴表示U，横轴表示电流I.用描点法描出U—I图线(如下图所示)，纵坐标上截距为1.53
V，所以E＝1.53
V．由E＝U1＋Ir＝1.3
V＋0.65
A·r＝1.53
V，得r＝0.35
Ω.
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电路
第一至五节+习题课\\323.TIF"
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10．(1)如下图所示 (2)1
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电路
第一至五节+习题课\\326.TIF"
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解析 (1)实物连接图如上图所示，首先是仪器选择，只有1节干电池，故电压表选
C(0～3
V)；整个实验电路中只要不造成短路现象，在此实验中电池放
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电路
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电电流也不宜超过0.6
A为宜，故电流表量程应选B(0～0.6
A)；由以上知滑动变阻器应选D(0～15
Ω)；还要用开关F、导线G和电池夹H.其次是电路选择，题目要求系统误差较小，应采用右图所示的电路．所以选用器材代号为：A、B(0～0.6
A)、C(0～3
V)、D(0～15
Ω)、F、G、H.
(2)由U—I图象可知E＝1.5
V，r＝
Ω＝1
Ω.
点评 恰当选择器材是做好实验的基础．要遵循科学性、准确性、安全性的原则．此处还应特别注意，图象纵坐标不是从零开始，所以r≠
Ω.
第四节 认识多用电表
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电路
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1．多用电表可以用来测量________、________、________等电学量．其上半部为________，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为____________，它的四周刻着各种测量功能和量程．
2．欧姆表的工作原理
在欧姆表构造电路图中(如图1所示)，电池电动势E，内阻r，电流表的内阻Rg，调零电阻R0，待测电阻Rx；由闭合电路欧姆定律得：I＝________________________，式中Rx与电流I虽不成正比，但有对应关系，所以欧姆表的刻度是________的，且待测电阻Rx越小，指针偏转________，当Rx等于零时，调节R0使电流满刻度，即欧姆表的“0”欧姆位置．
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图1
3．利用多用电表测电阻阻值(练习用多用电表测试标有阻值的电阻)．
(1)调整____________，使指针________．
(2)选择开关置于欧姆档的“×1”档量程上，将红、黑表笔________，调节____________旋钮，使指针指到__________位置，然后________表笔．
(3)将两表笔分别接触标定值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，与标定值进行比较，然后________表笔．
(4)选择开关改置“×100”档，重新进行____________．
(5)将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，与标定值进行比较，然后________表笔．
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【概念规律练】
知识点一 多用电表欧姆档的原理
1．若某欧姆表表头的满偏电流为5
mA，内装一节干电池，电动势为1.5
V，那么该欧姆表的内阻为________
Ω.待测电阻接入红、黑表笔之间时，若指针转至满刻度的处，则待测电阻的阻值为________
Ω.
2.
如图2所示是把量程为3
mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5
V，改装后，原来电流表3
mA刻度处的刻度值定为零位置，则2
mA刻度处应标为________，1
mA刻度处应标为________．
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图2
知识点二 使用多用电表测电阻
3．(双选)用多用电表欧姆档测电阻时，下列说法中错误的是( )
A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零
B．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好
C．待测电阻若是连在电路中，应当先把它与其他元件断开再测量
D．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF档或交流电压最高档
4．实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：
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图3
(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔；选择开关旋至电阻档“×10”；
(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；
(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，此时多用电表的示数如图3所示；
(4)_______________________________________________________________________；
(5)_______________________________________________________________________；
(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出多用电表示数；
(7)将选择开关旋至OFF档，取出红、黑表笔．
请你完成操作步骤中第(4)、(5)两步．
【方法技巧练】
一、多用电表的使用方法
5．图4为一正在测量中的多用电表盘．使用时红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则：
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图4
(1)测电压时，电流从________表笔流入多用电表；测电阻时，电流从________表笔流出多用电表；测电流时，电流从________表笔流入多用电表．
(2)如果是用直流10
V档测量电压，则读数为________
V.
(3)如果是用“×1”档测量电阻，则读数为________
Ω.
(4)如果是用直流5
mA档测量电流，则读数为________
mA.
二、用多用电表判断电路故障
6．如图5所示为一电路板示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220
V的交流电源连接，ab间、cd间分别连接一个电阻，现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一多用电表的交流电压表分别测得b、d两点以及a、c两点间的电压均为220
V，由此可见( )
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图5
A．ab间电路通，cd间电路不通
B．ab间电路不通，bc间电路通
C．ab间电路通，bc间电路不通
D．cd间电路不通，bc间电路通
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1．关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中不正确的是( )
A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度
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
2．在使用多用电表测电阻时，以下说法错误的是( )
A．使用前检查指针是否指在电阻档的“∞”处
B．每换一次档位，都必须重新进行电阻档调零
C．在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔
D．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的档位来测量
3．(双选)下列关于多用电表电阻档的说法中，正确的是( )
A．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏
B．红表笔是与表内的电源的正极相连的
C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻
D．为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近
4．甲、乙两同学使用多用电表电阻档测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”档，并能正确操作．他们发现指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1
k”档，乙把选择开关旋到“×10”档，但乙重新调零，而甲没有重新调零．则以下说法正确的是( )
A．甲选档错误，而操作正确
B．乙选档正确，而操作错误
C．甲选档错误，操作也错误
D．乙选档错误，而操作正确
5．图6中E为电源，R1、R2为电阻，K为电键．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流档(内阻很小)以后，正确的接法是( )
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图6
A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
C．将K断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处
D．将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处
6．在如图7所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线都是好的．为了查出断的导线，某同学想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极a上，再将黑表笔分别连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用表指针的示数，在下列选项中符合操作规程的是( )
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图7
A．直流10
V档
B．直流0.5
A档
C．直流2.5
V档
D．欧姆档
7．如图8所示，用多用电表测量直流电压U和测电阻R，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则( )
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图8
A．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
B．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
C．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
D．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
题 号
1
2
3
4
5
6
7
答 案
8．用多用电表欧姆档“×100”测试三只晶体二极管，其结果依次如图9中的①、②、③所示．由图可知，图________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端．
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图9
9．某同学用多用电表测量二极管的反向电阻．完成下列测量步骤：
(1)检查多用电表的机械零点．
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量档适当的量程处．
(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零．
(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数．
(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4)．
(6)测量完成后，将选择开关拨向________位置．
10．如图10所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将______(填“变大”、“变小”或“不变”)．
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图10
第四节 认识多用电表
课前预习练
1．电阻 电流 电压 表盘 选择开关
2. 不均匀 越大
3．(1)定位螺丝 指零 (2)短接 欧姆调零 “0”欧姆 断开 (3)断开 (4)欧姆调零 (5)断开
课堂探究练
1．300 100
解析 将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时Ig＝，欧姆表的内阻R内＝Rg＋r＋R0＝＝
Ω＝300
Ω
当电流为Ig时，有Ig＝，即R内＋Rx＝＝400
Ω，故Rx＝100
Ω
2．250
Ω 1
000
Ω
解析 因为R内＝＝＝500
Ω，I1＝，2
mA＝，所以Rx1＝250
Ω.因为I2＝，1
mA＝，所以Rx2＝1
000
Ω.
3．AB
4．见解析
解析 倍率的选取应让指针尽可能指在中间位置附近，以减小读数误差，题图中指针偏角太大，应由“×10”倍率换成“×1”倍率，更换倍率后要重新调零，因此，缺少的步骤为：(4)将选择开关旋至“×1”档；(5)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零．
5．(1)红 黑 红 (2)6.6 (3)8 (4)3.3
解析 (1)多用电表是电压表、电流表和欧姆表共用一个表头，无论测电流、电压还是电阻，电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出的．
(2)用直流10
V档测电压时，第2行刻度每1大格的电压是2
V，每1小格的电压是0.2
V，指针指在第3大格的第3小格位置，读数为6.6
V.
(3)用“×1”欧姆档测电阻时，因指针指在电阻刻度(第一行)的“8”位置：读数为8.0
Ω.
(4)用直流5
mA档测电流时，因电流、电压都是用表盘第2行的刻度来读数，此时每1大格的电流是1
mA，每小格的电流是0.1
mA，所以读数为3.3
mA.
方法总结 读数时一定要根据测量物理量找到对应的刻度盘，读取测量值．
6．C
解析 测量ac时电压为220
V，说明abc这一段电路某点断路，测bd时电压为220
V，说明bcd间某点断路，显然，这两种情况综合的结果便是bc断路．故选C.
方法总结 在用多用电表的电压档进行测量电压时，一定要先从量程大的电压档开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差．在用电压档去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即电路是通路，否则测量点间肯定有断路．在用欧姆档去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，则测量点间是通路，无示数则为断路．
课后巩固练
1．D
2．D [指针偏角小，示数大，应换用倍率大的档位重新测量，故D错误．]
3．CD [由多用电表电阻档的工作原理可知表盘刻度是不均匀的，且刻度值越大刻度越密；红表笔是与电表内部电源的负极相连的；在测量时一定要先进行电阻档调零，再测量，同时为减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近．]
4．D [在使用多用电表的电阻档时一定要先进行电阻档调零，再测量；同时为减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近，即要合理地选择倍率档位．]
5．C
6．A [本题考查的是多用电表的操作规程，根据题中所给条件，首先判定不能选用欧姆档，因为使用欧姆档时，被测元件必须与外电路断开．
先考虑电压档，将黑表笔接在b端，如果表针偏转，说明R1与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电源的电动势6
V，基于这一点，C项不能选，否则会烧毁多用电表；如果指针不偏转，说明R1与电源之间的导线是好的，而R1与R2之间的导线和R2与电源之间的导线其中之一是坏的．再把黑表笔接在c点，如果表头指针偏转，说明R1与R2之间的导线是断的，否则说明R2与电源之间的导线是断的，A项正确；再考虑电流档，如果黑表笔接在b端，表针有示数则说明R1与电源间的导线是断的，此时表头指针示数I＝＝0.4
A，没有超过量程；如果指针不偏转，说明R1与电源之间的导线是连通的，而R1与R2和R2与电源之间的导线其中之一是断的；黑表笔接在c点时，如果表头指针有示数，说明R1与R2间的导线是断的，此时表头指针示数I＝＝1.2
A，超过表的量程，故B不选．]
7．B [图中所示是多用电表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确．]
8．② a
解析 二极管的特性是，正向电阻很小，反向电阻极大，由图可知，②图中的二极管是好的，由于电流由a流向b时二极管的电阻很小，故二极管的正极是a端．
9．(1)短接 (2)红 黑 (3)中央 (4)OFF档
解析 用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极．选择欧姆档位后将红、黑表笔短接进行调零，使指针指在最右端零位．为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央．测量完毕后，应将选择开关指向OFF档．
10．红 5 变大
解析 由I＝及Ig＝，且指针指中央，I＝Ig＝150
μA，联立解得Rx＝5
kΩ；因欧姆表的内阻变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大．
第五节 电功率
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1．在一段电路中电场力所做的功称为电功．
电流做功的公式为________，适用于____________．
电功率的公式为________，适用于____________．
2．电流通过导体时产生的热量(内能)跟电流的________成正比，跟导体的电阻成________，跟通电时间成________，这一规律叫焦耳定律，表达式为____________，适用于____________．焦耳定律是电流热效应的实验定律，凡计算电热都要用该规律．
电热功率是描述电流做功产生电热________程度的物理量，公式为________，适用于____________．
3．只含有电阻的电路称为纯电阻电路，当有电流通过时，电能全部转化为内能，即电功________电热，用公式表示为W＝Q＝I2Rt＝UIt.含有电动机等非纯电阻元件的电路称为非纯电阻电路，电路中的电能除一部分转化为内能外，其他部分转化为机械能、化学能等，此时电功________电热，电功表达式W＝UIt，电热表达式为__________．
4．根据能量守恒定律，电源消耗的总功率、内电阻消耗的功率和外电阻消耗的功率满足关系式________________，当外电路为纯电阻R时，上式也可写为：IE＝________.
5．两个绕线电阻分别标有“100
Ω 10
W”和“20
Ω 40
W”则它们允许通过的额定电流之比是( )
A./5
B./20
C./10
D．1/2
000
6．两个电阻分别标有“1
A 4
W”和“2
A 1
W”，则它们的电阻之比为( )
A．2∶1
B．16∶1
C．4∶1
D．1∶16
7．(双选)关于电功，下列说法中正确的有( )
A．电功的实质是电场力所做的功
B．电功是电能转化为其他形式能量的量度
C．电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大
D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等
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【概念规律练】
知识点一 电功、电功率的计算
1．(双选)关于四个公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝，下列叙述正确的是( )
A．公式①④适用于任何电路的电功率的计算
B．公式②适用于任何电路的电热功率的计算
C．公式①②③适用于任何电路电功率的计算
D．以上均不正确
2．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U变化的关系图象如图1(a)所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图(b)所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为( )
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图1
A．P1＝4P2
B．PD＝P/9
C．P1<4P2
D．PD>P2
知识点二 焦耳定律
3．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是( )
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路
C．在非纯电阻电路中，UI>I2R
D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
4．如图2所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻RM＝0.6
Ω，R＝10
Ω，U＝160
V，电压表的读数为110
V．则：
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图2
(1)通过电动机的电流是多少？
(2)输入到电动机的电功率是多少？
(3)电动机工作1
h所产生的热量是多少？
【方法技巧练】
一、纯电阻电路中电功和电功率的计算方法
5．有四盏灯，接入如图3所示的电路中，L1和L2都标有“200
V 100
W”字样，L3和L4都标有“220
V 40
W”字样，把电路接通后，最暗的灯是哪一盏？最亮的灯是哪一盏？
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图3
6．额定电压都是110
V，额定功率PA＝100
W，PB＝40
W的电灯两盏，若接在电压是220
V的电路上，两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个( )
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二、纯电阻电路与非纯电阻电路中能量转化问题的分析
7．(双选)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．电动机消耗的功率小于电炉消耗的功率
8．有一个直流电动机，把它接入0.2
V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4
A；若把电动机接入2
V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0
A．则：
(1)电动机正常工作时的输出功率为多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
三、闭合电路功率问题的分析
9．如图4所示，直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图象，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象．用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和效率分别为( )
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电路
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图4
A．4
W,33%
B．2
W,33%
C．2
W,67%
D．4
W,67%
10．如图5所示的电路中，电池的电动势E＝5
V，内电阻r＝10
Ω，固定电阻R＝90
Ω，R0是可变电阻．在R0由0增加到400
Ω的过程中，求：
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电路
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图5
(1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率；
(2)电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和．
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1．(双选)不考虑温度对电阻的影响，对一个“220
V 40
W”的灯泡，下列说法正确的是( )
A．接在110
V的电路中时的功率为20
W
B．接在110
V的电路中时的功率为10
W
C．接在440
V的电路中时的功率为160
W
D．接在220
V的电路中时的功率为40
W
2．通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q；若电阻为2R，电流为I/2时，则在时间t内产生的热量为( )
A．4Q
B．2Q
C．Q/2
D．Q/4
3．关于电功和电热，下面说法
同课章节目录
- 第一章 电场
- 第01节 认识电场
- 第02节 探究静电力
- 第03节 电场强度
- 第04节 电势和电势差
- 第05节 电场强度与电势差的关系
- 第06节 示波器的奥秘
- 第07节 了解电容器
- 第08节 静电与新技术
- 第二章 电路
- 第01节 探究决定导线电阻的因素
- 第02节 对电阻的进一步研究
- 第03节 研究闭合电路
- 第04节 认识多用电表
- 第05节 电功率
- 第06节 走进门电路
- 第07节 了解集成电路
- 8.多用电表
- 9.实验：测定电池的电动势和内阻
- 10.简单的逻辑电路
- 第三章 磁场
- 第01节 我们周围的磁象
- 第02节 认识磁场
- 第03节 探究安培力
- 第04节 安培力的应用
- 第05节 研究洛仑兹力
- 第06节 洛仑兹力与现代技术