人教版高二物理高二物理选修3-1 恒定电流 综合复习

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名称 人教版高二物理高二物理选修3-1 恒定电流 综合复习
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文件大小 2.6MB
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 2020-10-19 08:05:02

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文档简介

串并联电路 闭合电路欧姆定律
一、
1.(多选)在如图a所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图b所示.则(  )
A.图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B.电源内电阻的阻值为10 Ω
C.电源的最大输出功率为3.6 W
D.滑动变阻器R2的最大功率为0.9 W
2.已知两电源1、2的电动势分别为E1、E2,且E1>E2,当外电路电阻为R时,外电路消耗功率正好相等.当外电路电阻降为R'时,电源1对应的外电路功率为P1,电源2对应的外电路功率为P2,电源1的内阻为r1,电源2的内阻为r2.则
A.r1>r2,P1>P2 B.r1P2 D.r1>r2,P13.(多选)小李同学为测量某电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值,他设计了如图所示的电路,电表均为理想电表.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.并作出下列甲、乙、丙三幅U-I图象,利用这些图线可以对应求出的是(  )
A.只利用甲图象可求电源的电动势和内电阻
B.只利用乙图象可求电源的电动势和内电阻
C.只利用丙图象可求滑动变阻器的阻值
D.只得用丙图象可求电阻R0的阻值
二、
4.如图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是(  )
A.电源输出功率最大值为8 W
B.电源的电动势为4 V
C.电源的内阻为1 Ω
D.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16 W
5.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示,由此可知(  )
A.电源最大输出功率可能大于45 W
B.电源内阻一定等于5 Ω
C.电源电动势为45 V
D.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%
6.(多选)如图所示为某电源甲和两定值电阻乙和丙的伏安特性曲线,如果将乙和丙分别接在电源甲的两端.则下列说法正确的是(  )
A定值电阻乙接在电源两端时,电源的效率高
B定值电阻丙接在电源两端时,电源的效率高
C定值电阻丙接在电源两端时,电源的输出功率大
D无论定值电阻乙还是定值电阻丙接在电源两端,电源的输出功率一样大
7.(多选)如图所示,电源电动势E=12 V,内阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流电动机内阻R0′=1 Ω.先调节滑动变阻器R1,使甲电路中电源输出功率最大,再调节R2,使乙电路中电源输出功率与甲电路中电源的最大输出功率相等,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率P0=2 W),甲电路中电流为I1,乙电路中电流为I2,则下列选项正确的是(  )
A.R1=2 Ω,R2=2 Ω B.I1=2 A,I2=2 A
C.R1=2 Ω,R2=1.5 Ω D.I1=2 A,I2=1 A
8.(多选)在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,、为理想电流表和电压表.在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是
A.电压表示数减小 B.电流表示数增大
C.电阻R2消耗的功率增大 D.a点的电势降低
9.(多选)在如图所示的电路中,当变阻器R3的滑片P由a端向b端移动时(  )
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.R1两端电压变化比R2两端电压变化大
D.通过R3的电流变化比通过R1的电流变化大
10.如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.理想电压表V1、V2示数为U1、U2,其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2;流过电源的电流为I,其变化量的绝对值为ΔI.当滑动变阻器的滑片从右端滑到左端的过程中(灯泡电阻不变化)(  )
A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮     B.ΔU1<ΔU2
C.增大     D.不变
11.(多选)如图所示,电表均为理想电表,两个相同灯泡的电阻均为R,且R大于电源内阻r.将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则(  )
A.两灯泡的亮度始终一样且逐渐变暗
B.V1、V2的示数增大,V3的示数减小
C.ΔU3与ΔI的比值为2R+r
D.ΔU3>ΔU1>ΔU2
12.(多选)如图所示的电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=6 Ω、R2=5 Ω、R3=3 Ω,电容器的电容C=2×10-5 F.若将开关S闭合,电路稳定时通过R1的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q.则(  )
A.I=0.75 A B.I=0.25 A
C.q=2×10-5 C D.q=1×10-5 C
13.(多选)如图所示的电路中,D为理想二极管(具有单向导电性),一带正电小油滴恰好在平行板电容器中央静止不动,电源内阻不计,则下列说法正确的是(  )
A.仅把开关S断开,油滴将下落
B.仅把电阻箱R1的阻值减小,油滴将上升
C.仅把电容器上极板稍水平右移,油滴将下落
D.仅把电容器上极板稍竖直上移,油滴仍静止不动
14.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,○,V)与○,A)均为理想电表;开始时开关S闭合,○,V) ○,A)均有读数,某时刻发现○,V)和○,A)读数均变大,则电路中可能出现的故障是(  )
A.R1断路 B.R2断路 C.R1短路 D.R3短路
15.如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的A、B两灯变亮,C、D两灯变暗,故障的原因可能是(  )
A.R1短路 B.R2断路 C.R2短路 D.R3短路
16.(多选)某同学按如图所示的电路进行实验,电压表内阻看成无限大,电流表内阻看成零,闭合开关进行实验.由于电路发生故障,发现两电压表示数相同(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是
A.R3短路    B.RP短路 C.R3断路 D.R2断路
电阻电阻率的测量及典型原件伏安特性
1.在伏安法测电阻的实验中,实验室备有下列器材:
A.待测电阻Rx阻值约为10 Ω左右
B.电压表V1,量程6 V,内阻约2 kΩ
C.电压表V2,量程15 V,内阻约10 kΩ
D.电流表A1,量程0.6 A,内阻约0.2 Ω
E.电流表A2,量程3 A,内阻约0.02 Ω
F.电源:电动势E=12 V
G.滑动变阻器R1,最大阻值10 Ω,最大电流为2 A
H.滑动变阻器R2,最大阻值50 Ω,最大电流为0.2 A
I.导线、开关若干
(1)为了较精确测量电阻阻值,尽可能多测几组数据,且两表读数大于量程一半。除A、F、I以外,还要在上述器材中选出该实验所用器材________(填器材前面的字母代号)。
(2)在虚线框内画出该实验电路图。
2.某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。

(2)完成下列填空:
①R1的阻值为________ Ω(填“20”或“2 000”)。
②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。
③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)。
④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为________ Ω(结果保留到个位)。
(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:_____________________________________。
3.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所用的电流表内阻为几欧,电压表内阻为十几千欧。实验中得到了多组数据,通过描点连线在I?U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。
(1)在虚线框中画出实验电路原理图,并在图乙中用笔画线代替导线连接电路。

(2)根据图甲,可确定小灯泡的功率P与U2和P与I2的关系,下列示意图中合理的是________。
(3)将被测小灯泡、定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源电动势为6.0 V,内阻为1.0 Ω。若电路中的电流为0.40 A,则定值电阻R所消耗的电功率为________ W。
4.目前很多用电器的指示灯是发光二极管。某厂家提供的某种型号发光二极管的伏安特性曲线如图所示,该二极管的正常工作电压为3.0 V,允许通过的最大电流为56 mA。
(1)该二极管正常工作时阻值为________Ω。
(2)某同学先用中值电阻为15 Ω的多用电表欧姆挡测量该二极管的正向电阻,下列测量方法正确的是________。
(3)利用下列实验器材,验证该元件的伏安特性曲线与厂家提供的是否一致。
实验器材名称 规格
待测的发光二极管
直流电源E 电动势4.5 V,内阻忽略不计
滑动变阻器R 最大阻值为20 Ω
电压表V1 量程10 V,内阻约50 kΩ
电压表V2 量程5 V,内阻约20 kΩ
电流表A1 量程100 mA,内阻约50 Ω
电流表A2 量程60 mA,内阻约100 Ω
开关S
导线若干
①为准确、方便地进行测量,电压表应选用________,电流表应选用________。(填字母符号)
②利用现有器材设计实验电路图,并在虚线框内画出。
5.某同学要测量如图甲所示金属圆环材料的电阻率,已知圆环的半径为r。
(1)他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径d,如图乙所示,则d=________ mm。
(2)他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻,图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径上,电压表的量程为5 V。开关S闭合后,电压表右端接到a点时电压表示数为4.5 V、电流表示数为1.8 mA,接到b点时电压表示数为4.6 V、电流表示数为1.6 mA。为了减小电阻的测量误差,他应该把电压表的右端接在________(选填“a”或“b”)点进行实验;则圆环接入电路的两点间的电阻值为________ Ω,此值________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(3)实验中发现电流表损坏,他又找到另外一个量程为2 V、内阻为R1的电压表V1替代电流表完成了实验。实验中电压表V和 V1的示数分别为U和U1,改变滑片位置测得多组U、U1数据,他作出了U?U1图像为一条直线,如图丁所示,测得该直线的斜率为k,则金属圆环材料的电阻率的表达式为__________________。(用r、d、k、R1表示)
6.用图甲所示装置测量磁场的磁感应强度和某导电液体(有大量的正、负离子)的电阻率。水平管道长为l、宽度为d、高为h,置于竖直向上的匀强磁场中。管道上下两面是绝缘板,前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S、电阻箱R、灵敏电流表G(内阻为Rg)连接。管道内始终充满导电液体,液体以恒定速度v自左向右通过。闭合开关S,调节电阻箱的阻值,记下相应的电流表读数。
(1)图乙所示电阻箱接入电路的电阻值为________ Ω。
(2)与N板相连接的是电流表G的________极(选填“正”或“负”)。
(3)图丙所示的电流表读数为________ μA。
(4)将实验中每次电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表读数I绘制出?R图像为图丁所示的倾斜直线,其延长线与两轴的交点坐标分别为(-a,0)和(0,b),则磁场的磁感应强度为________,导电液体的电阻率为________。
多用电表原理及使用
1.如图是一个多量程多用电表的简化电路图:电流、电压、电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的挡位.1、2挡位为电流表挡位,其中的大量程是小量程的10倍;3、4挡中电源电动势E2>E1.
(1)关于此多用表,下列说法正确的是________.
A.当转换开关S旋到1比旋到2的量程大
B.当转换开关S旋到4比旋到3的倍率大
C.当转换开关S旋到5比旋到6的量程大
D.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔
(2)已知表头G的满偏电流为100 μA,内阻为900 Ω,图中的电源E2的电动势为3.5 V,当把转换开关S旋到位置4.在A、B之间接3 500 Ω的电阻时,表头G刚好半偏,该测量过程操作的顺序和步骤都正确无误,则R1=________ Ω,R2=________ Ω.
2.某同学为了将一量程为3 V的电压表改装成可测量电阻的仪表—欧姆表,进行了如下操作:
(1)先用如图甲所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计,闭合开关,将电阻箱阻值调到3 kΩ时,电压表恰好满偏;将电阻箱阻值调到12 kΩ时,电压表指针指在如图乙所示位置,则电压表的读数为________V。由以上数据可得电压表的内阻RV=________kΩ。
(2)将图甲的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图丙所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度,进行了如下操作:闭合开关,将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在“3.0 V”处,此处刻度应标阻值为________(填“0”或“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“1 V”处对应的电阻刻度为________kΩ。
(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻不能忽略且变大,电动势不变,但将两表笔断开时调节电阻箱,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果将________。
A.偏大      B.偏小
C.不变 D.无法确定
3.某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。
(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是 。(填正确答案标号)
A.18 mA A.21 mA
C.25mA D.28 mA
(3)产生上述问题的原因可能是 。(填正确答案标号)
A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 Ω
B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 Ω
C.R值计算错误,接入的电阻偏小
D.R值计算错误,接入的电阻偏大
(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是都正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k= 。
4.某同学组装一个多用电表。可用的器材有:微安表头(量程100?A内阻900Ω);电阻箱R1 (阻值范围0999.9Ω);电阻箱R2 (阻值范围099 999.9Ω);导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。
回答下列问题:
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱___________。
(2)电阻箱的阻值 _____________Ω;R2=____________Ω(保留到个位)
5.某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度。可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5 Ω),红、黑表笔和导线若干。
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为 Ω:滑动变阻器选 (填“R1”或“R2”)。
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为 、 。
(3)校准
红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向___kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_______Ω。
6.如图所示的黑箱,箱内有一节干电池、一个电阻、一个晶体二极管和一个电容器,箱外有4个接线柱,分别标为1、2、3、4,相邻两个序号间只有一个元件.
(1)若用多用电表确定干电池的位置,应使用多用电表的______(选填下述挡位的序号)进行试测.
A.直流1.5 V挡
B.直流2.5 A挡
C.欧姆挡
(2)试测后,用直流1.5 V电压挡进一步测量,测量结果记录如下:
红表笔位置 1 1 1
黑表笔位置 2 3 4
示数 1.5 V 0 0
确定干电池位置后,去掉干电池,应用多用电表的 ________挡进行测量,结果如下:
红表笔 位置 1 1 1 2 3 4
黑表笔 位置 2 3 4 1 1 1
电阻 情况 电阻
很大 电阻
很大 电阻
很大 先有电阻,然
后变为很大 电阻
较小 电阻
很小
(3)根据以上结果在虚线框内画出电路图.
7.将一个满偏电流为Ig=100 μA,内阻rg=100 Ω的灵敏电流表改装为欧姆表,滑动变阻器电阻最大值R=20 kΩ,电源电动势E=1.5 V,内阻r未知.求:
(1)电流表的0处和满偏电流处刻上多大电阻值?中间刻度处应刻上多大电阻值?
(2)在表上满偏电流的和处应刻上多大电阻值?
(3)请将上面的结果在图中相应位置标上电阻值,并说明欧姆表的刻度与电流表刻度相比有什么特点?
测定电池电动势和内阻
1.为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表1:量程0~0.6 A,内阻r=0.3 Ω
C.电流表2:量程0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω
D.电压表1:量程0~3 V,内阻未知
E.电压表2:量程0~15 V,内阻未知
F.滑动变阻器1:0~10 Ω,2 A
G.滑动变阻器2:0~100 Ω,1 A
H.开关、导线若干
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中请选择适当的器材:____________(填写选项前的字母);
(2)实验电路图应选择下图中的________(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U?I图像,则干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。
2.小明在做测量电源电动势和内阻的实验,已知干电池的电动势约为1.5 V,内阻约为0.3 Ω;电压表V(0~3 V,内阻约为3 kΩ);电流表A(0~0.6 A,内阻为0.80 Ω);滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)。
(1)为了更准确地测出电源电动势和内阻。请在给出的虚线框中画出实验电路图。在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U?I图线,由图可得出该电源电动势E=________ V,内阻r=________ Ω。(结果保留两位小数)
(2)实验时由于________表的分流作用,导致电动势E和内阻r的测量值都小于其真实傎。
3.在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.电流传感器1
B.电流传感器2
C.定值电阻R0(3 kΩ)
D.滑动变阻器R(0~20 Ω)
E.开关和导线若干
某同学发现上述器材中没有电压传感器,但给出了两个电流传感器,于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。
(1)该同学利用测出的实验数据作出的I1?I2图线(I1为电流传感器1 的示数,I2为电流传感器2的示数,且I1远小于I2)如图乙所示,则由图线可得被测电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω。
(2)若将图线的纵轴改为________,则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小。
4.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。
(1)按图示电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc′三条导线中,混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的,将开关S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是________导线断开。
(2)排除故障后,该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图像如图。由I1?I2图像得到电池的电动势E=________V,内阻 r=________Ω。
5.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为3 V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
(1)先测电阻R1的阻值。请将该同学的操作补充完整:
A.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1。
B.保持电阻箱示数不变,__________,读出电压表的示数U2。
C.则电阻R1的表达式为R1=__________。
(2)该同学已经测得电阻R1=3.2 Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值,其做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的?图线,则电源电动势E=_____ V,电阻R2=________ Ω。
6.小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。
(1)图中电流表的示数为________A。
(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:
U/V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06
I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44
请根据表中的数据,在坐标纸上作出U?I图线。
由图线求得:电动势E=________V;内阻r=_________Ω。
(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合。其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为____________________________________。
7.一同学测量某干电池的电动势和内阻.
(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________;____________.
(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的数据见下表:
根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出关系图像___________.由图像可计算出该干电池的电动势为_________V;内阻为__________Ω.
R/Ω 8.0 7.0
6.0 5.0 4.0
I/A 0.15 0.17
0.19 0.22 0.26
/A–1 6.7 6.0
5.3 4.5 3.8

(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_______V;内阻应为_____Ω.
8.某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻,他们找来了如下器材:
A.电流表G(量程为30 mA、内阻未知)
B.电阻箱R(0~999.9 Ω)
C.滑动变阻器R1(0~20 Ω)
D.滑动变阻器R2(0~1 kΩ)
E.开关、导线若干
F.电源E(电动势约10 V)
(1)要完成实验,首先需测量电流表G的内阻。测量电流表G内阻的实验电路如图甲所示。
①将下述实验过程补充完整。
a.选择器材,滑动变阻器R′应该选取________(选填“R1”或“R2”);
b.连接好电路,R′的滑片应调到_______(选填“a”或“b”)端;
c.断开S2,闭合S1,调节R′,使电流表G满偏;
d.保持R′不变,闭合S2,调节电阻箱R的阻值,当R=10 Ω 时,电流表G的示数为20 mA。
②如果认为闭合S2前后干路上电流不变,则电流表G的内阻Rg=________Ω。
(2)在测出电流表内阻Rg后,测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示。闭合开关S,调整电阻箱R,读取相应的电流表示数I,记录多组数据(R,I),得到如图丙所示的?R图线,则电源的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω。
恒定电流章末检测
1.电线是家庭装修中不可或缺的基础建材,电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m,铜丝直径为。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜,现给整卷电线加上恒定电压,测得通过电线的电流为,由此可知此电线所用铜的电阻率约为  
A. B. C. D.
2.某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与一小灯泡串联,通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,M为两元件的伏安曲线的交点则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中正确的是  
A.图中图线a是小灯泡的伏安曲线,图线b是热敏电阻的伏安曲线
B.图中图线b是小灯泡的伏安曲线,图线a是热敏电阻的伏安曲线
C.图线中的M点,表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值
D.图线中M点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等
3.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A,则下列说法中正确的是(  )
A.电饭煲的电阻为44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω
B.电饭煲消耗的电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W
C.1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 J
D.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
4.毕节,是全国唯一一个以“开发扶贫、生态建设”为主题的试验区,是国家“西电东送”的主要能源基地。如图所示,赫章的韭菜坪建有风力发电机,风力带动叶片转动,叶片再带动转了(磁极)转动,使定子(线圈,不计电阻)中产生电流,实现风能向电能的转化。若叶片长为l,设定的额定风速为v,空气的密度为ρ,额定风速下发电机的输出功率为P,则风能转化为电能的效率为
A. B. C. D.
5.已知电源电动势E=6V内阻r=2 Ω,灯泡电阻RL=2 Ω,R2=2 Ω.滑动变阻器R1的最大阻值为3 Ω,如图所示,将滑片P置于最左端,闭合开关S1、S2,电源的输出功率为P0,则(  )
A.滑片P向右滑动,电源输出功率一直减小
B.滑片P向右滑动,电源输出功率一直增大
C.断开S2,电源输出功率达到最大值
D.滑片P置于最右端时,电源输出功率仍为P0
6.图示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω,电表可视为理想电表。只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V,再接通S2,启动电动机时,电流表示数变为8A,则此时通过启动电动机的电流是
A.2A B.8A C.42A D.50A
7.如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω.闭合开关S后,标有“8V,12W”的灯泡恰能正常发光.电动机M线圈的电阻R0=4Ω,则下列说法正确的是(  )
A.电源的输出功率为14W
B.流过电机的电流为1A
C.电机输出功率为3W
D.通电5秒钟电机产生80J的热
8.某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的电表,该电表有1、2两个量程.关于该电表,下列说法中正确的是
A.测电压时,量程1一定小于量程2,与R1、R2和R3的阻值无关
B.测电流时,量程1一定大于量程2,与R1、R2和R3的阻值无关
C.测电压时,量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关
D.测电流时,量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关
9.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,G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G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,,则Rx的阻值为( )
A. B. C. D.
10.如图所示,四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,把它们按图接入电路,且都没有超过量程,则( )
A.电流表的读数大于电流表的读数
B.电流表的偏转角小于电流表的偏转角
C.电压表的读数等于电压表的读数
D.电压表的偏转角等于电压表的偏转角
11.(1)如图甲所示的三把游标卡尺,它们的游标卡尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分,它们的读数依次为_______ mm,_______ mm,________ mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则金属丝的直径是__________ mm。
(3)①如图丙A使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表_____ A,图中表针示数是_____ A;当使用3 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表____ A,图中表针示数为____ A。
②图丙B使用较小量程时,每小格表示______ V,图中表针的示数为_______ V。若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示_______ V,图中表针示数为_______ V。
(4)旋钮式电阻箱如图丁所示,电流从接线柱A流入,从B流出,则接入电路的电阻为________Ω。今欲将接入电路的电阻改为2087Ω,最简单的操作方法是__________________。若用两个这样的电阻箱,即可得到的电阻值范围为________________。
12.电流表A1的量程为0~200 μA、内电阻约为500 Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同;
滑动变阻器R1:阻值0~20 Ω;
电阻箱R2:阻值0~9 999 Ω;
保护电阻R3:阻值约为3 kΩ;
电源:电动势E约1.5 V、内电阻r约2 Ω。
(1)如图所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。
(2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到________(填“最大”或“最小”)。
b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I。
c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节R2,使电流表A2的示数________,读出此时电阻箱的阻值R0,则电流表A1内电阻r=________。
13.某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
(1)螺旋测微器如题11-1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动 (选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.
(题11–1图)
(2)选择电阻丝的 (选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.
(3)题11-2甲图中Rx,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置.
(题11-2甲图) (题11-2乙图)
(4)为测量R,利用题11-2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:
U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55
I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.
(5)由此,可求得电阻丝的Rx= Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
14.某课外兴趣小组用铜片和锌片插入苹果中,组成了一个苹果电池,并用“测定电动势和内电阻”的实验方法测定该苹果电池的电动势和内电阻。实验前该小组同学通过上网查阅有关水果电池的资料获知:常见的水果电池的电动势一般在1 V左右,内阻一千欧姆左右。除了苹果电池以外,实验室还提供了如下器材:
①多用电表
②毫安表(量程0.6 mA,内阻几十欧)
③电压表(量程1.5 V,内阻约2 kΩ)
④滑动变阻器R1(阻值0~20 Ω)
⑤电阻箱R2(阻值0~9999.9 Ω)
⑥开关一个,导线若干
(1)实验前,晓明同学利用调好的多用电表欧姆“×100”挡来粗测该苹果电池的内阻,测量结果如图甲所示。他这样做是否正确?若正确,请读出其内阻值;若不正确,请说明理由。答:________
(2)根据提供的器材,该小组设计了四种可能的测量电路,如下图所示,最合理的是( )
A. B. C. D.
(3)根据最合理的测量电路,用铅笔划线代替导线将图乙中实物连接完整。
( )
(4)该小组由实验数据作出的U-I图像如图所示,由图像可求得电源电动势为________V,内电阻为_________kΩ.(结果保留两位小数)。
串并联电路 闭合电路欧姆定律
1.[解析] R1为定值电阻,图线甲是电压表)示数随电流变化的图线,A对.由图线知,R1= Ω=5 Ω.设电源电动势为E,内阻为r,把R1放入电源内,依图线可得:E=4+0.2(5+r),0.6=,解得E=6 V,r=5 Ω,B错;当R2接入电路阻值为0时,电源最大输出功率 Pm==1.8 W,C错.视R1为电源内阻的一部分,而R2m= Ω=20 Ω,R2m>R1+r,∴R2的最大功率P2==0.9 W,D对.
[答案] AD
2.[解析]当两个电源分别与阻值为R的电阻连接时,电源输出功率相等,即()2R=()2R,==I0,由E1>E2,可得r1>r2.电源输出电压U与电路中电流I的关系为U=E-Ir,由题意知外电路电阻为R时,两电路中的电流大小相等,故此时两个电源的输出电压随电流变化关系图象应为图示中两条相交的直线a、b,且交点处电流为I0,输出电压为U0=RI0,同时过原点O与该交点的直线即为电阻R的U-I图线.若将R减小为R',电路中R'的U-I图线如图所示,且U'=R'I表示的图线与两个电源的输出电压的U-I图线分别交于两个不同的点.与电源1图线的交点处的电流值和电压值均小于与电源2图线的交点处的电流值和电压值,根据输出功率的定义P=UI可知,外电阻降为R'时,电源1的输出功率小于电源2的输出功率,即P1[答案]D
3.[解析] 由于U1-I关系为U1=E-Ir,故由甲图可求电源的电动势和内电阻,选项A正确;因为U2=E-I(R0+r),则由U2-I关系可求得电源的电动势和(R0+r),选项B错误;因为U1-U2等于电阻R0两端的电压,则由丙图象可求电阻R0的阻值,选项C错误,选项D正确;故选A、D.
[答案] AD
4.[解析] C1是内电路功率变化图象,C2是外电路功率变化图象,当内阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,最大值为4 W,选项A错误;根据P=UI可得,当I=2 A时,外电压为2 V,内电压也为2 V,电源的电动势为4 V,选项B正确;电源的内阻为r==1 Ω,选项C正确;短路电流为4 A,此时电源消耗的最大功率为P=ImE=16 W,选项D正确.
[答案] A
5.[解析] 由题可知将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率.由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率P最大为45 W,所以电源最大输出功率为45 W,选项A错误;由电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等于电源电阻,所以电源内阻一定等于5 Ω,选项B正确;由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知,此时电阻箱读数为R=5 Ω,电流I==3 A,电源电动势E=I(R+r)=30 V,选项C错误;电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率为50%,选项D错误.
[答案] B
6.[解析] 乙接在电源上时,输出电压高,电源的效率高,A正确,B错误;图线交点的纵、横坐标的乘积等于输出功率,所以丙接在电源上时,电源的输出功率大,C正确,D错误.
[答案] AC
7.[解析] 题图甲电路中,当电路的外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大,则R1=r-R0=3 Ω-1 Ω=2 Ω,此时电流I1==2 A,则题图甲电路的最大输出功率为P=I(R0+R1)=12 W;对于题图乙电路,输出功率也为12 W,电流I2=2 A,由能量守恒定律得I(R2+R0′)+2 W=12 W,解得R2=1.5 Ω,故AD错误,B、C正确.
[答案] BC
8.[解析] 解法一:程序法
滑片P由a端向b端滑动,其阻值减小,则总电阻减小,I总增大,电阻R1两端电压增大,电压表示数变大,A错误;电阻R2两端的电压U2=E-I总(R1+r),I总增大,则U2减小,I2=,I2减小,电流表的示数IA=I总-I2增大,B正确;由P2=R2知P2减小,C错误;Uab=φa-φb=φa=U2,故φa降低,D正确.
解法二:结论法
由于R3减小,R2与R3并联,则U2、I2均减小,而P2=R2,知P2减小,C错误;Uab=U2=φa-φb=φa减小,D正确;因为R1间接与R3串联,故I1、U1均增大,故电压表示数增大,A错误;根据IA=I1-I2知IA增大,B正确.
解法三:极限法
滑片P滑至b时,R3=0,φa=φb=0,可知P自a向b滑动过程中a点电势降低,D正确;P滑至b时,R2被短路,R2上电压为零,则功率也为零,可知P自a向b滑动过程中R2消耗的功率减小,C错误;当R3=0时,总电阻最小,总电流最大,R1两端电压最大,可知P自a向b滑动过程中电压表示数增大,A错误;由于IA=I1-I2,R3=0时I1最大,I2=0最小,故IA最大,可知P自a向b滑动过程中电流表示数增大,B正确.
[答案] BD
9.[解析] (一)程序法
向b端移动R3↓,R总↓,I总↑,U内↑,U外↓,∴○,V)↓,U1↑,U2↓,∴I2↓,I3↑,∴○,A)↑,A错、B对;ΔU外<0,ΔU1>0,ΔU2<0,ΔU外=ΔU1+ΔU2,∴ΔU1<|ΔU2|,C错;ΔI1>0,ΔI2<0,ΔI3+ΔI2=ΔI1,∴ΔI3>ΔI1,D对.
(二)结论法,运用“串反并同”这个结论(仅适用于单变量电路)
P由a向b移动,R3减小,R2与R3是并联,R2中电流,R2两端电压的变化情况与R3变化情况相同;R1与R3是间接串联,R1中电流,R1两端电压的变化情况与R3的变化情况相反;)表与R3是串联,)表示数变化情况与R3的变化情况相反;)表与R3是间接并联,)表示数变化情况与R3的变化情况相同.
[答案] BD
10.[解析] 由电路可知,L1与滑动变阻器串联,再与L3并联,最后与L2串联.滑片向左滑,R滑减小,R总减小,路端电压U减小.I总增大(L2变亮),U2增大,U1减小,故IL3减小(L3变暗),IL1增大,L1变亮,故选项A错误.由闭合电路欧姆定律有ΔU内+ΔU2=ΔU1,则ΔU2<ΔU1,故选项B错误.由欧姆定律==r+RL2不变,选项C错误,D正确.
[答案] D
11.[解析] 此电路为串联电路,将滑片向下滑动,电路中的总电阻增大,总电流减小,通过两串联灯泡的电流始终一样且减小,两灯泡逐渐变暗,A对;电压表V2测量的是路端电压,电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压,因总电流减小,所以V1的示数减小、V2的示数增大,B错;将灯泡L1的电阻等效为电源的内阻,由闭合电路欧姆定律知=r+R,C错;=r、=R,所以ΔU3>ΔU1>ΔU2,D对.
[答案] AD
12.[解析] 电路稳定时,电容器C相当于断路,则电路总电流I′==0.75 A,通过R1的电流I===0.25 A,所以A错,B对;此时电容器C极板上的电荷量为Q=CU=C(E-I′r-I′R2)=3×10-5 C,断开开关后,电容器C放电,由于R1、R3为并联关系,所以通过R1的电荷量为q==1×10-5 C,故C错,D对.
[答案] BD
13.[解析] 开关S断开,二极管处于不导通状态,故电容器无法放电,电容器的电荷量不变,电场力不变,则油滴仍静止不动,A错误;带正电油滴静止不动,说明b点电势高于a点电势,仅把电阻箱R1的阻值减小,则b点电势升高,a点电势不变,故电容器电压增大,两极板间的场强增大,油滴受到的电场力增大,油滴将上升,B正确;将电容器上极板水平右移,则电容器的电容减小,电容器欲放电,但因二极管处于不导通状态而无法放电,即电容器的电荷量Q不变,由C=、C=和E=,联立得E=,S减小,则E增大,电场力增大,油滴将上升,C错误;将电容器上极板竖直上移一些,电容器的电容减小,电容器欲放电,但因二极管处于不导通状态而无法放电,故电容器的电荷量Q不变,且由E=知电场力不变,油滴仍静止不动,D正确.
[答案] BD
14.[解析] 当R1断路时,电流表示数变为0,A错误;当R2断路时,外电路的总电阻变大,故路端电压变大,即电压表读数变大;电路的总电流减小,故R1上的电压减小,R3电压变大,故电流表读数变大,与题目所给的现象吻合,故是R2断路,B正确;当R1短路或R3短路时,外电路电阻变小,路端电压变小,即电压表示数变小,C、D错误.
[答案] B
15.[解析] A灯在干路上,A灯变亮,说明电路中总电流变大,由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小,这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路,选项B错误;因为短路部分的电阻变小,分压作用减小,C、D两灯变暗,A、B两灯变亮,这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的,而与A、B两灯是串联的.观察电路中电阻的连接形式,只有R3短路符合条件,故选项D正确.
[答案] D
16.[解析]R3短路时,由于电流表内阻看成零,两电压表都被短路,示数都为零,与题不符,故A错误.RP短路时,两电压表都测量R2两端的电压,示数相同,而且都不为零,故B正确.R3断路时,电压表V2测量R2两端的电压,电压表V1测量RP和R2串联的两端电压,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,故C错误.R2断路时,由于电压表内阻看成无限大,电流表内阻看成零,两电压表都测量R3两端的电压,示数相同,而且都不为零,故D正确.
[答案] BD
电阻电阻率的测量及典型原件伏安特性
1.【答案】:(1)BDG (2)图见解析
【解析】:(1)根据题意,两表读数大于量程一半,故电压表选B。由欧姆定律知估算最大电流为:I== A=0.6 A,故电流表选D,滑动变阻器分压式接法,选择电阻小额定电流大的故选择G。
(2)因待测电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法,为了尽可能多测几组数据,滑动变阻器采用分压式接法,电路如图所示。
2.【答案】:(1)见解析图 (2)①20 ②左 ③相等 ④2 550 (3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程
【解析】:(1)根据题中的原理图(a),将题图(b)中的实物连线如图所示。
(2)R1起分压作用,滑动变阻器选择阻值小的,即R1的电阻为20 Ω,滑动变阻器R1的滑片C应移到左端,确保微安表两端电压为零;反复调节D的位置,使闭合S2前后微安表的示数不变,说明闭合后S2中没有电流通过,B、D两点电势相等;将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。则有:=,得RμA=2 550 Ω。
(3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。
3.【答案】:(1)见解析图 (2)D (3)0.64
【解析】:(1)电压、电流从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法,又由于灯泡的电阻与电流表阻值相差不大,与电压表内阻相差较大,所以电流表采用外接法,电路原理图、实物图如图所示。
(2)小灯泡的电阻随温度升高而增大,由功率P=I2R,P?I2图像的斜率逐渐增大,C错误,D正确;由P=,P?U2图像的斜率逐渐减小,A、B错误。
(3)当电路中的电流I=0.40 A,由图像可得小灯泡两端的电压U=4 V,定值电阻R两端的电压U1=E-U-Ir=1.6 V,所消耗的电功率P=U1I=0.64 W。
4.解析:(1)由题图读出,该二极管正常工作电压为3 V时,电流为40 mA,则阻值为R== Ω=75 Ω;
(2)测量二极管的正向电阻,则黑表笔应该接二极管的正极,且指针应该指向中央附近,则A项正确。
(3)①为准确、方便地进行测量,电压表应选用V2,电流表应选用A2。
②因电压表的内阻远大于二极管的正向电阻,则采用电流表外接法;为了便于调节,滑动变阻器用分压电路,实验电路图如图所示:
答案:(1)75 (2)A (3)①V2 A2 ②见解析图
5.【答案】:(1)5.665 (2)b 2 875 偏大 (3)ρ=
【解析】:(1)螺旋测微器的固定刻度为5.5 mm,可动刻度为16.5×0.01 mm=0.165 mm,所以最终读数为5.5 mm+0.165 mm=5.665 mm。
(2)根据=≈0.02,而=≈0.11,可知,电压表分流明显,应把电压表的右端接在b点;根据欧姆定律,则有:Rx= Ω=2 875 Ω测量值偏大,测得的是电流表的内阻与待测电阻串联后的总电阻。
(3)通过金属圆环材料的电流为I=半圆金属圆环电阻为R=ρ,两个半圆金属圆环并联电阻为R并==ρ=ρ①根据串联电路的特点,有=化简得 U-U1直线的斜率为k,k=1+②联立①②得ρ=。
6.【答案】:(1)290.1 (2)负 (3)24.0 (4) 
【解析】:(1)电阻箱的示数:R=2×100 Ω+9×10 Ω+1×0.1 Ω=290.1 Ω。
(2)根据左手定则可知,带正电的离子向前表面偏转,带负电的离子向后表面偏转,故N板带负电,则与N板相连接的是电流表G的负极。
(3)题图丙所示的电流表读数为24.0 μA。
(4)液体以恒定速度v自左向右通过管道,则所受的电场力与洛伦兹力平衡,即Bqv=qE,又E=,解得:U=Bdv,则回路中产生的电流为I==,变形得:=·R+·(Rg+r),由题知斜率k==,解得:B=,纵截距b=·(Rg+r),解得:r=a-Rg,根据电阻定律得:r=ρ,其中l′=d,S=lh,联立解得:ρ=。
多用电表原理及使用
1.[解析] (1)作欧姆表时,电动势越大,满偏电流Ig一定,欧姆表内阻越大,中值电阻越大,所以倍率越大.
(2)设小量程电流为I,则大量程电流为10I.
I=100×10-6+ ①
10I=100×10-6+ ②
①÷②得R1+R2=10R1,∴R2=9R1
旋至4为欧姆表,调零后,满偏,接上3 500 Ω后半偏,说明欧姆表总内阻(Rg、R1、R2、R的等效电阻)为3 500 Ω
=Ig+,=100×10-6+
∴R1=10 Ω,R2=90 Ω
[答案] (1)ABD (2)10 90
2.【答案】:(1)1.50 6 (2)∞ 1 (3)C
【解析】:(1)由题图乙所示电压表表盘可知,其分度值为0.1 V,示数为1.50 V;电源内阻不计,由题图甲所示电路图可知,电源电动势:E=U+IR=U+R,
由题意可知:E=3+×3 000,E=1.5+×12 000,
解得:RV=6 000 Ω=6 kΩ,E=4.5 V。
(2)两表笔断开,处于断路情况,相当于两表笔之间的电阻无穷大,故此处刻度应标阻值为∞,当指针指向3 V时,电路中的电流为IV= A=0.000 5 A,此时电阻箱的阻值为R= Ω=3 kΩ。
当电压表示数为1 V时,有
1=·,解得Rx=1 kΩ。
(3)根据闭合电路欧姆定律可知电池新时有
IV==,
测量电阻时电压表示数为
U=·,
欧姆表用一段时间调零时有IV=,
测量电阻时U=·,
比较可知r+R=r′+R′,所以若电流相同,则Rx′=Rx,即测量结果不变,C正确。
3.【答案】(1)连线如图所示
(2)C (3)AC (4)
【解析】(2)微安表的指针指160Ma,,解得;
(3)因为扩大量程是按内阻等于1 200 Ω算的,如果实际内阻大于1 200 Ω,则量程大于20mA.
R值计算错误,接入的电阻偏小,量程也会大于20mA.;
(3)计算并联的电阻方法如下:,其中n为扩大量程的倍数。要扩大至20mA, ,并联的电阻为要扩大至25mA,,并联的电阻为,所以要把量程为25 mA的电流表改完20 mA的电流表,并联的电阻由R2改为R1,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=。
4.【答案】(1)如图所示
(2)100 2 910
【解析】(1)R1的电阻比较小,所以R1与表头并联构成大量程的的电流表,R2的阻值比较大,与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表,设计电路图如图所示;
改装电流表需要并联一个电阻,要改装1mA的电流表需要并联的电阻
,所以选用与变阻箱R1并联,
并联后的总电阻为
要改装3V电压表需要串联电阻,串联电阻的阻值为
本题答案是:(1)如图所示
(2)100 2 910
5.【答案】23.(1)
900 R1
(2)45、5
(3)0 35000.0
【解析】(1),,选R1。其中
,解得
,解得
6.[解析] 已知电路中有一节干电池,应用电压挡试测,为避免试触时电压表反接损坏电表,应采用较大量程试测.确定好电源的正负极位置后,可以利用1.5 V挡测量.1、2之间直接测量为 1.5 V,说明电压表测量值为电源电动势,去掉电源后,应用欧姆挡检测电路,红表笔接在多用电表内部电源负极,红表笔接1,黑表笔接2、3、4显示电阻很大,说明二极管处于反接状态,黑表笔接1,红表笔接4显示电阻很小,说明二极管处于1、4之间,且处于导通状态,而红表笔接3、黑表笔接1显示电阻较小,说明3、4间有电阻存在,由于电容器的充电和放电,导致红表笔接2、黑表笔接1时先有电阻,然后变为无穷大,说明在2、3间有电容器.
[答案] (1)A (2)欧姆 (3)
7.[解析] (1)依Ig=,∴Rg+r+R== Ω=15 kΩ
=,∴R中=15 kΩ
(2)同理,依=,=,得R1=45 kΩ,R2=5 kΩ.
[答案] (1)∞ 0 15 kΩ
(2)45 kΩ和5 kΩ
(3)有关数据如图所示.电流表、电压表的刻度是均匀的,但欧姆表的刻度是不均匀的.
测定电池电动势和内阻
1.【答案】:(1)ABDFH  (2)甲  (3)1.5  0.7
【解析】:(1)在题述器材中选择适当的器材:被测干电池一节;电流表B的内阻是已知的,故选B,电压表选择量程0~3 V的D,滑动变阻器选择阻值较小的F,开关、导线若干,故选ABDFH;
(2)因电流表的内阻已知,故实验电路图应选择图甲;
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了题图丙所示的U?I图像,由图可知干电池的电动势E=1.5 V,故内阻为:r= Ω-0.3 Ω=0.7 Ω。
2.【答案】:(1)如图所示 1.50 0.20 (2)电压
【解析】:(1)因电流表的内阻是已知的,故可采用电流表外接电路。
由题图可知E=1.50 V,r=-rA= Ω-0.80 Ω=0.20 Ω。
(2)电压表的分流作用,导致电动势E和内阻r的测量值都小于其真实傎。
3.【答案】:(1)4.5 1.5 (2)I1R0
【解析】:(1)由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir,可得I1R0=E-I2r,则I1=-I2,即I1与I2间为线性关系,由数学知识可得,k=-,b=,由题图乙可知,b=1.5 mA,k=-0.5×10-3,解得E=4.5 V,r=1.5 Ω。
(2)若将图像纵轴改为路端电压,即I1R0,则图线与纵轴交点的物理意义即为被测电源电动势的大小。
4.【答案】:(1)aa′导线断开 bb′导线断开(2)1.4 V 0.5 Ω
【解析】:(1)若一根导线两端有电势差,则导线断开。a、b′间的电压不为零,说明a、a′或b、b′间有一处导线断开,若a、a′间电压不为零,说明aa′导线断开;若a、a′间电压为零,则一定是bb′导线断开。
(2)将电流表A1和R1串联当成电压表使用,电压测量值U=I1 (r1+R1),根据闭合电路欧姆定律有I1(r1+R1)=E-I2(r+R0),整理得I1=-I2,由题图可知,纵轴截距b=0.14×10-3 A=,所以电动势E=0.14×10-3×(1×103+9×103)V=1.4 V,斜率的绝对值表示,即|k|==,解得r≈0.5 Ω。
5.【答案】:(1)将S2切换到b  R0   (2) 2  0.8
【解析】:(1)为了多测数据,应将S2切换到b;由欧姆定律得:U2=I(R0+R1),U1=IR0,故R1=R0;
(2)根据E=U+(R1+R2),变形得=+·,对比图像有:=0.5,得E=2 V;==2.0,R1=3.2 Ω,得R2=0.8 Ω。
6.【答案】:(1)0.44 (2)U?I图线见解析 1.61(1.59~1.63均可) 1.24(1.22~1.26均可) (3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大
【解析】:(1)电流表选用量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,故读数为:0.44 A。
(2)坐标系选择合适的标度,根据表中数据描点作出的U?I图线如图所示。
图线与纵轴交点为“1.61 V”,故E=1.61 V,由图线的斜率=1.24知,电池内阻为1.24 Ω。注意此处不要用图像与纵轴交点值除以与横轴交点值。
(3)长时间保持电路闭合,电池会发热,电池内阻会发生变化,干电池长时间放电,也会引起电动势变化,导致实验误差增大。
7.【答案】(1)①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 (2)图像如图所示:
1.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对) (3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2)
【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验,意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力。
(1)连接电路时电源应与电路断开,所以开关要断开;另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零,这样容易烧坏电流表和电源。
(2)将数据描点连线,做出一条倾斜的直线。根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得,所以图线的斜率表示电源电动势V=1.37V,截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω;用电压表与电流表并联,可测得电流表的内阻,考虑电表内阻对实验的影响,则E=I(R+RA+r),得,所以图线的斜率仍表示电动势,电动势的准确值为1.37V,图线的截距表示(RA+r),所以内阻精确值为r=(1.20-0.20)Ω=1.00Ω。
8.【答案】:(1) ①R2  a ②5 (2) 9 40
【解析】:(1)电源的电动势约为10 V,电流表的满偏电流为30 mA,则:Rmin==Ω≈333.3 Ω,则滑动变阻器应选择R2;闭合开关S1前,应将滑动变阻器接入电路的电阻值调到最大,因此连接好电路后,滑动变阻器的滑片应调到a端;闭合S2后,由并联电路的特点可知,(Ig-I)R=IRg,则Rg=5 Ω。
(2)由闭合电路欧姆定律可知:E=I(R+r+Rg),则=R+,k=,b=,k=,b=5,故:E=9 V,r=40 Ω。
恒定电流章末检测
1.【答案】B
【详解】给整卷电线加上恒定电压,测得通过电线的电流为,则导线得电阻值为:;又:;;代入数据可得:,故B正确,ACD错误;故选B。
2.【答案】BD
【详解】AB.小灯泡的灯丝是一个纯电阻,其灯丝温度会随着通电电流而增大,阻值也随着增大,所以图中b是小灯泡的伏安曲线;同理可知,热敏电阻的的温度随着通电电流增大,其阻值会逐渐减小,图线a是热敏电阻的伏安曲线,选项B正确,A错误;CD.两图线的交点M,表示此状态两元件不仅电流相同,电压也相同,所以此时两者阻值相同,功率也相同,选项C错误D正确.故选BD。
3.【答案】C
【详解】由于电饭煲是纯电阻元件,所以,;其在内消耗的电能;洗衣机为非纯电阻元件,所以,,其在内消耗的电能,其热功率,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍;故选C,ABD错误.
4.【答案】A
【解析】风能转化为电能的工作原理为将风的动能转化为输出的电能,设风吹向发电机的时间为t,则在t时间内吹向发电机的风的体积为,则风的质量,因此风吹过的动能为,在此时间内发电机输出的电能,则风能转化为电能的效率为,故A正确,BCD错误。
5.【答案】D
【解析】试题分析:闭合开关S1、S2,外电路总电阻,当时,电源输出功率最大,根据电源输出功率与外电路电阻的关系图像可知,滑片从最左端向右滑动,外电路总电阻从减小到,电源输出功率先增大再减小,故A、B错误;滑片在最左端,断开S2,外电路总电阻,电源的输出功率不是最大,故C错误.当滑片在最左端时,,电流,电源的输出功率为,则;当滑片在最右端时,,电流,电源的输出功率为,故D正确.
6.【答案】D
【解析】只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V,,再接通S2后,流过电动机的电流为:,故选D。
7.【答案】C
【解析】A.由题意知,并联部分电压为U=8V,内电压应为U内=E﹣U=2V.总电流I==2A.电源的输出功率P出=UI=16W,故A错误;
B.流过灯泡的电流I1==1.5A.则流过电动机的电流I2=I﹣I1=0.5A,故B错误;
C.电动机的总功率P=UI2=8×0.5W=4W,电动机的机械功率P机=P﹣P0=4﹣1W=3W,故C正确;
D.电动机的热功率P0=I22R0=0.52×4W=1W,则5s内产生的热量Q=P0t=1×5J=5J,故D错误;
故选C.
8.【答案】B
【解析】A、C、表头与电阻串联构成电压表,而且串联的电阻阻值越大,量程越大,由电路可知两个量程都是串了电阻R1,故量程为相同,则A、C均错误;B、D、表头与电阻并联构成电流表,而且并联的电阻阻值越小,分流越多,量程越大,由电路可知,,解得,;量程1并的电阻小,量程更大,,则量程1与量程2间的大小关系只与R2和R3的阻值有关,故B正确,D错误;故选B.
9.【答案】C
【解析】电阻丝MP段与PN段电压之比等于R0和Rx的电压比,即;通过电流表G的电流为零,说明通过电阻丝两侧的电流是相等的,而总电流一定,故通过R0和Rx的电流也相等,故;根据电阻定律公式,有;故,解得.故选C.
10.【答案】AD
【解析】电流表A1的量程大于A2的量程,故电流表A1的内阻小于A2的内阻;电压表V1的量程大于V2的量程,故V1的电阻大于V2的电阻;
AB.由图可知,两电流表并联,故两流表两端的电压相等,两表由同一电流表改装而成,而将电流表扩大量程时为并联一小电阻,故相当于为四个电阻并联,故两表头中电流相同,故两表的偏角相同,故A1中的电流要大于A2中的电流,故A1的读数比A2的读数大,故A正确,B错误;CD.两电压表串联,故通过两表的电流相等,故V1的读数比V2的读数大,两电压表串联,通过表头的电流相等,表头指针偏转角度相等,电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角,故D正确,C错误。
故选AD。
11.【答案】:(1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150  (3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5 
(4)1 987 将“×1 k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0 0~19 998 Ω
【解析】:(1)根据游标卡尺读数原理:读数=主尺读数+游标读数,故图A读数:17 mm+0.7 mm=17.7 mm。图B读数:23 mm+0.85 mm=23.85 mm。图C读数:3 mm+0.18 mm=3.18 mm。
(2)根据螺旋测微计读数原理:固定刻度+游标估读=读数,则读数为:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm。
(3)①电流表使用0.6 A量程时,刻度盘上的每一小格为0.02 A,表针示数为0.44 A;当使用3 A量程时,每一小格为0.1 A,表针示数为2.20 A。
②电压表使用3 V量程时,每小格表示0.1 V,表针示数为1.70 V;使用15 V量程时,每小格表示0.5 V,表针示数为8.5 V。
(4)电阻为1 987 Ω。最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9 999 Ω,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9 999 Ω=19 998 Ω。故用两个这样的电阻箱,可得到的电阻值范围为0~19 998 Ω。
12.【答案】:(1)图见解析 (2)a.最大 c.再次为I(或仍为I) R0
【解析】:(1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻,因此必须采用分压接法,电路图如图所示。
(2)a.实验前R2应该调节到最大,保证电表安全;c.替代法让A2示数不变,直接从R2的读数得到电流表的内电阻。
13.【答案】(1)C (2)不同 (3)见图1 (4)见图2
(5)23.5(23.0~24.0都算对)
【解析】根据U-I图象的斜率求电阻的方法,由图2,,,所以。
14.【答案】 (1). 不正确,水果电池电源,欧姆表不能直接测其内阻 (2). D (3). (4). 1.0(0.98~1.02) (5). 1.0(0.98~1.02)
【解析】(1)[1]因为欧姆表内部本身有电源,而水果电池也有电动势,二者相互影响,无法正确测出电源内阻。
(2)[2]由于水果电池的内阻较大,应选用大的滑动变阻器才能起到有效的调节作用,滑动变阻器R1(阻值0~20 Ω)阻值较小,故选择电阻箱R2(阻值0~9999.9 Ω);
本实验采用基本的伏安法即可以测量,由于水果电池内阻较大,故可以采用电流表内接法。
因此最合理的是测量电路是D。
(3)[3]根据电路图连接实物图如图所示:
(4)[4] U-I图像中电源电动势为图线与纵轴的截距,由图可知电源电动势约为1.0(0.98~1.02)V。
[5]内电阻为图线的斜率,故内电阻约为1.0(0.98~1.02)kΩ。