专题09 恒定电流(必考部分)-巧学高考物理热点快速突破 含解析
高考物理备考优生百日闯关系列专题09恒定电流含解析

专题09 恒定电流第一部分名师综述恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中,似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际,是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.第二部分精选试题一、单选题1.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.2PPPP2P3B.6PPPP2P3C.4PPPP2P3D.8PPPP2P3【答案】 A【解析】【详解】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P=PP⋅P=PP⋅PP2,则风的质量P=PP=PPP⋅PP2,因此风吹过的动能为P P=12PP2=12PPP⋅PP2⋅P2,在此时间内发电机输出的电能P=P⋅P,则风能转化为电能的效率为P=PP P =2PPPP2P3,故A正确,BCD错误。
2021年高考物理备考艺体生百日突围系列专题09恒定电流(含解析)

2021年高考物理备考艺体生百日突围系列专题09恒定电流(含解析)第一部分 特点描述恒定电流要紧考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的差不多概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工外表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.专门是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热运算往往与现实生活联系较紧密,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题。
该模块的复习重点为:1.把握电路差不多概念,会用欧姆定律、电阻定律、焦耳定律分析问题.2.把握闭合电路欧姆定律,能够结合串、并联电路的特点分析问题,会分析电路动态变化问题.3.把握各种电学仪器的使用、电学各实验的方法和原理,能够设计电路、连接电路、分析电路故障,能够用表格、图象等分析实验数据.第二部分 知识背一背一、电流1.电流形成的条件:(1)导体中有能够自由移动的电荷;(2)导体两端存在连续的电压. 2.电流的方向:与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反. 电流尽管有方向,但它是标量. 3.电流(1)定义式:I =qt.(2)微观表达式:I =nqvS ,式中n 为导体单位体积内的自由电荷数,q 是自由电荷的电荷量,v 是自由电荷定向移动的速率,S 为导体的横截面积.(3)单位:安培(安),符号是A,1 A =1 C/s. 二、电阻定律1.电阻定律:R =ρl S ,电阻的定义式:R =U I.2.电阻率(1)物理意义:反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大; ②半导体的电阻率随温度升高而减小;③超导体:当温度降低到绝对零度邻近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体. 三、欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比. (2)公式:I =U R.(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路.(4)导体的伏安特性曲线:用横坐标轴表示电压U ,纵坐标轴表示电流I ,画出的I U 关系图线.①线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件,适用于欧姆定律. ②非线性元件:伏安特性曲线是曲线的电学元件,不适用填适用、不适用)于欧姆定律. 四、电功、电热、电功率 1.电功(1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功. (2)公式:W =qU =IU t 适用于任何电路).(3)电流做功的实质:电能转化成其他形式能的过程. 2.电功率(1)定义:单位时刻内电流做的功,表示电流做功的快慢. (2)公式:P =W /t =IU 适用于任何电路). 3.焦耳定律(1)电热:电流流过一段导体时产生的热量. (2)运算式:Q =I 2Rt . 4.热功率(1)定义:单位时刻内的发热量. (2)表达式:P =Q t=I 2R 五、串、并联电路的特点 1.电阻的串联电流:I =I 1=I 2=…=I n ,电压:U =U 1+U 2+…+U n ,电阻:R =R 1+R 2+…+R n ; 电压分配:U 1U 2=R 1R 2,U n U =R n R ,功率分配:P 1P 2=R 1R 2,P n P =R n R。
高考物理纠错笔记恒定电流含解析

恒定电流易错点一、电流的微观理解(1)电流的微观表达式取一段通电导体,令导体的横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,自由电荷电荷量为q,电荷的定向移动速率为v,导体中的电流为I.t时间内电荷定向移动的长度ΔL=vt,流过导体横截面的电荷数N=ΔLSn=vtSn,流过导体横截面的电荷量Q=Nq=vtSnq。
(2)三种速率的理解安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。
设带电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度I 和方向为A .2πevr ,顺时针 B .ev r ,顺时针 C .2πev r ,逆时针D .evr ,逆时针【错因分析】不能深刻理解电流微观表达式的含义导致本题错解.【正确解析】电子绕核运动可等效为一环形电流,电子运动周期为2π=rT v ,根据电流的定义式得:电流强度为2πq e ve I t T r===,因为电子带负电,所以电流方向与电子定向移动方向相反,即沿逆时针方向,故C 正确,选项ABD 错误.【正确答案】C【名师点睛】本题是利用电流强度的定义式求解电流,这是经常用到的思路,要知道电流方向与正电荷定向移动方向相同,而与负电荷定向移动方向相反.1.一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I ,设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子电荷量为e ,此时电子定向移动的速度为v ,则以下关系正确的是A .I nvS =B .I nev =C .I nevS =D .I neS =2.如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2,设元电荷电荷量为e,则以下说法正确的是A.溶液内电流方向从A到B,电流为错误!B.溶液内电流方向从B到A,电流为错误!C.溶液内正、负离子反方向移动,产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B,电流为错误!易错点二、不知道伏安特性曲线的意义对于电源或者电阻的伏安特性曲线问题容易出错的地方有以下几个方面:(1)易直接利用直线与横轴的夹角的正切值(即k=tan α)求斜率,从而求出电阻;(2)对于U–I图象是曲线的元件易直接利用该切点切线的斜率求电阻(应该用该点与原点连线的斜率求解);(3)易弄混坐标,把I–U图象当作U–I图象分析或把U–I图象当作I–U图象分析;(4)不会利用电源和电阻的伏安特性曲线的交点解电源的输出功率.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是A.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小B.图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值C.电压为5 V时,导体的电阻是0.2 ΩD.电压为12 V时,导体电阻的电功率为18 W【错因分析】没有理解透彻伏安特性曲线的深刻含义导致本题错解,如利用I–U上某点切线的斜率的倒数求该状态的电阻值,或者把I–U图象当作U–I图象分析.【正确解析】由图知,随着电压的增大,图象上的点与原点连线的斜率减小,此斜率等于电阻的倒数,则知导体的电阻不断增加,故A错误;图象上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻,选项B错误;当U=5 V时,由图知电流为I=1.0 A,则导体的电阻R=U/I=5 Ω,故C错误;加12 V电压时,电流为1。
解密09 恒定电流-备战2019年高考物理之高频考点解密 Word版含解析【19页】

核心考点考纲要求欧姆定律电阻定律电阻的串联、并联电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律电功率、焦耳定律ⅡⅠⅠⅡⅡⅠ考点1闭合电路欧姆定律一、电源的电动势和内阻1.电源:通过非静电力做功使导体两端存在持续电压,将其他形式的能转化为电能的装置。
2.电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
(2)表达式:。
(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
注意:电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关。
(4)方向:电动势虽然是标量,但为了研究电路中电势分布的需要,规定由负极经电源内部指向正极的方向(即电势升高的方向)为电动势的方向。
(5)电动势与电势差的比较电动势电势差物理意义反应电源内部非静电力做功把其他形式的能转化为电能的情况反应电路中电场力做功把电能转化为其他形式的能的情况定义式E=W/qW为电源的非静电力把正电荷从电源内部由负极移到正极所做的功U=W/qW为电场力把电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式E=IR+Ir=U外+U内U=IR测量利用欧姆定律间接测量利用电压表测量决定因素与电源的性质有关与电源、电路中的用电器有关特殊情况当电源断开时,路段电压值=电源的电动势电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数。
注意:内阻和电动势是电源的重要参数。
二、电源的功率和效率1.电源的功率(1)任意电路:P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。
(2)纯电阻电路:。
2.电源内部消耗的功率:。
3.电源的输出功率(1)任意电路:P出=UI=EI–I2r=P总–P内。
(2)纯电阻电路:。
(3)输出功率和外阻的关系①当R=r时,电源的输出功率最大,为2m4EPr。
②当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小。
③当R<r时,随着R的增大,输出功率越来越大。
④当P出<P m时,每个输出功率对应两个不同的外电阻R1和R2,且满足R1R2=r2。
高考物理 专题九恒定电流 习题部分WORD

专题九恒定电流基础篇考点一电路的基本概念和规律1.(2022河北石家庄教学质检,5)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。
在这种疗法中,为了能让质子进入癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现,质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。
如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱形的质子流。
已知细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为I;质子的质量为m,其电荷量为e,那么这束质子流内单位体积的质子数n是()A.IeS √2UmB.IeS√meUC.IeS √2eUmD.IeS√m2eU答案D2.(2020海南,4,3分)一车载加热器(额定电压为24 V)发热部分的电路如图所示,a、b、c是三个接线端点,设a、b,a、c,b、c间的功率分别为P ab、P ac、P bc,则()A.P ab>P bcB.P ab=P acC.P ac=P bcD.P ab<P ac答案D3.(2022北京延庆一模,9)随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展,零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。
随着电池容量、可靠性、安全性与充电技术等的不断成熟,纯电动汽车正在迅速发展。
截至2017年底,我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车,保有量以百万计。
纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题,有助于改善城市的空气质量。
如表是某款电动汽车的蓄电池参数,据此下列说法正确的是()A.B.电池容量的单位mA·h就是能量单位C.该电池组充电时的功率为8.4×103 WD.该电池组充满电时的能量约为8.4×103 J答案C4.(2022广东二模,8)(多选)离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度5.0×104 m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为3×105 V。
恒定电流高考知识点

恒定电流高考知识点恒定电流是物理学中的一个重要概念和高考考点。
恒定电流是指在一个电路中,电流的强度在任意时间段内保持不变。
它是电路分析和应用的基础之一,也是理解和掌握电路中其他参数和规律的关键。
电流是电荷在单位时间内通过导线或电路元件的数量,用大写字母I表示,单位是安培(A)。
在恒定电流中,电流的数值保持不变,但方向可能随时间发生变化。
恒定电流的概念可以用来解释和应用诸多电路现象。
首先,恒定电流与电阻之间存在一定的关系,这被称为欧姆定律。
欧姆定律表明电阻和电压、电流之间的关系是线性的,即电阻越大,电流越小。
这个定律在电路分析和设计中起到了重要作用,帮助我们预测和计算电路中各个元件的性能和效果。
其次,恒定电流也与电池、电源之间的关系有密切联系。
电池或电源是电流的提供者,它们通过化学反应或其他能源转化将电荷流动起来。
恒定电流的存在意味着电池或电源能够稳定地供应电荷,不会因为时间的变化而导致电流剧烈变化。
恒定电流的概念还与其他电路元件的性质和特点有关。
例如,电阻、电容和电感在恒定电流条件下会有不同的响应和行为。
电阻在恒定电流下会产生导电损耗,电容和电感则分别对电流的变化有不同的阻抗和延迟效果。
这些对电流的影响在电路设计和工程应用中需要考虑,以保证电路的稳定和正常运行。
在学习和掌握恒定电流的知识点时,我们还需要了解一些相关概念和技巧。
例如,串联电路和并联电路是电路中最基本的两种连接方式,它们对电流的传输和分配有不同的规律。
此外,电路中的电功率和能量也是重要的概念,它们与电流的大小和变化有密切的关系。
恒定电流作为一个高考的考点,需要我们理解和应用一些数学和物理知识。
例如,根据欧姆定律和串联电路、并联电路的规律,我们可以通过计算电压和电阻的数值来推导电流的值。
同时,我们也需要了解一些物理单位的换算和计算方法,以便在电路分析和计算中进行正确的单位换算和运算。
总而言之,恒定电流是物理学中一个重要的概念和高考知识点。
高考物理热点快速突破必考部分专题09恒定电流无答案201712074124

专题09 恒定电流【高考命题热点】主要考查电学实验,即以测电阻、描绘小灯泡伏安特线曲线、测定电阻丝电阻率、测定电源电动势和内阻、测电流表电压表内阻及电表改装、多用电表用法为基础的探究实验或设计型实验。
【知识清单】1. 电流:单位时间内流过导体横截面的电量;即qI (定义式,I与q、t无关,仅是一t种测量工具,q:在时间t内流过导体横截面的电量,t:时间)。
2. 串、并联电路规律电路类型串联电路并联电路电压关系U 1...U U...U nU U U2n12电流关系I ...I1I I I I...I n2n12电阻关系R R R...12Rn1111...R R R R12nR RR1、R并联时总电阻R 12,当2R R12R1RR 时总电阻1R R 2222U U223. 纯电阻电路:P UI I R Q W Pt UIt Rt t2;I2RR 4. 欧姆定律U U(1)部分电路欧姆定律:R (或I 、U IR)I R(2)闭合电路欧姆定律:E U U Ir U内外E:电源电动势,电源能给电路提供的最大电压;U:内电压;U、U内外:外电压或路端电压(除内阻两端的内电压外的电压);I:干路电流;r:电源内阻。
5. 几个功率①电源总功率:P总EI UI I2r PP出内②电源内阻消耗的功率:P内I2r PP总出③电源输出功率:P P P EI I2r UI出总内设电源内阻为r,外电路总电阻为R,则:E E E222P I R2R R出(2R r)(R r)4Rr22(R r)4rRE2所以当R r时,电源输出功率最大,即mP出电源效率4rP UI出P EI总UE- 1 -6. 滑动变阻器在电路中的连接方式:限流式和分压式。
连接方式限流式分压式A电路图S实物图II“一上一下”“一上两下”电路复杂,功耗大,可调范围较大特点电路简单,功耗小,可调范围较小 (用电器两端电压可实现从零逐渐调大)7. 电流表在电路中的连接方式:内接法和外接法 连接方式 内接法内接法电路图(电压表把电流表囊括在里面)(电压表把电流表放在外面)连接情形RR A RA R x内接RRVVx外接RUU UUxRxAxI测x 真IIxxxU U U RRxxxxI测x 真I IIxVx误差分析(测量电路本身存在系统误差,未考 (测量电路本身存在系统误差,未考虑 虑电流表分压作用,即误差由电流表 电压表分流作用,即误差由电压表分流分压引起) 引起)“大中国,小老外”大:R xR ARVR中:内接xR 测x 真记忆口诀小:R xR A RVR外:外接x R 测x真其中R:所选电流表内阻;A R:所选电压表内阻。
最新高中物理高频考点专题讲解《恒定电流》(附强化训练与答案解析)

最新高中物理高频考点专题讲解《恒定电流》一、考点汇总:1、动态直流电路的变化量分析2、电路故障的分析方法3、利用“柱体微元”模型求电流4、生活中的用电器二、核心考点考向分析与例题讲解【考点1】动态直流电路的变化量分析1、考向分析(1)电压变化量大小的比较如图所示,当R2的阻值增加时,由动态分析可知U2增大(增大量为ΔU2),U增大(增大量为ΔU),而U1减小(减小量为ΔU1),再由串联电路的电压关系有:U=U 1+U 2 则有ΔU=-ΔU 1+ΔU 2 即ΔU 2=ΔU+ΔU 1 故ΔU 2>ΔU,ΔU 2>ΔU 1 (2)比值变化趋势分析在如图所示的电路中,当滑片滑动时,U I=R 1+R 2,U I的变化趋势与R 2变化情况相同;1U I=R 1是一定值;2U I =R 2变化趋势与UI 相同.(3)变化量的比值变化趋势分析 A 、讨论1U I∆∆的变化情况因R 1是一定值电阻,由U 1=IR 1有ΔU 1=ΔI·R 1, 即1U I∆∆=R 1是一定值,不随R 2阻值的变化而变化.B 、讨论U I∆∆的变化情况由E=U+Ir,有ΔU=ΔIr(ΔU,ΔI 表示变化量的绝对值), 则UI ∆∆=r 也是一定值,也不随R 2阻值的变化而变化. C 、讨论2U I∆∆的变化情况因E=I(R 1+R 2+r)=U 2+I(R 1+r)且E,R 1,r 都是定值,故有ΔU 2=ΔI(R 1+r), (ΔU 2,ΔI 仍只表示变化量的大小) 可知2U I∆∆=R 1+r 也是一定值,也不随R 2的变化而变化.2、例题讲解◆典例一:(多选)如图,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ,闭合电键S ,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3,理想电流表示数变化量的绝对值ΔI ,则下列结论正确的是( )A.A 的示数增大B.V 2的示数增大C.ΔU 3与ΔI 的比值大于rD.ΔU 1大于ΔU 2 【答案】ACD◆典例二: 如图所示,电路电源电动势为E,内阻r,R 1,R 2为定值电阻,调节电阻箱R 的阻值,使电压表V 的示数增大ΔU,在此过程中( )A.路端电压增加,增加量一定等于ΔUB.电阻R 2两端的电压减小,减少量一定等于ΔUC.通过电阻R 1的电流增加,增加量一定等于1U R ∆D.通过电阻R 2的电流减小,但减少量一定大于2U R ∆【答案】C【解析】电压表V 的示数增大ΔU,R 2和r 两端的电压减小ΔU,干路电流减小,则R 2两端的电压减小,电源的内电压也减小,则路端电压即外电路两端的总电压增大,ΔU 外=ΔU 内<ΔU,增加量一定小于ΔU,选项A 错误;R 2两端的电压减少量一定小于电压表V 的示数增大量ΔU,选项B 错误,电压表V 的示数增大,则通过R 1的电流增加,由于R 1是定值电阻,所以其电流增加量一定等于1U R ∆,选项C 正确; R 2和r 两端的电压减小ΔU,通过R 2的电流减小,电压减小量小于ΔU,所以电流减少量一定小于2UR ∆,选项D 错误.【考点2】电路故障的分析方法 1、考向分析(1)电压表检测:如果电压表示数为零,则说明可能在并联路段之外有断路,或并联路段短路.(2)电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置.在使用电流表检测时,一定要注意电流表的极性和量程.(3)欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路,当测量值很小或为零时,表示该处短路.在使用欧姆表检测时,电路一定要切断电源.(4)假设法:将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理现象符合,则故障可能发生在这部分电路,直到找出发生故障的全部可能为止,亦称排除法.2、例题讲解◆典例一:如图所示电路L1发光,L2,L3不亮,A1有读数,A2没有读数,则产生的故障应是(只有一处有故障)()A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路C.灯泡L2短路 D.灯泡L3短路【答案】C【考点3】利用“柱体微元”模型求电流1、考向分析利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时,注意以下基本思路:设柱体微元的长度为L,横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,电荷定向移动的速率为v,则: (1)柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq.(2)电荷通过横截面的时间t=Lv(3)电流的微观表达式I=Q=nqvS.t2、例题讲解◆典例一:对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。
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【高考命题热点】主要考查电学实验,即以测电阻、描绘小灯泡伏安特线曲线、测定电阻丝电阻率、测定电源电动势和内阻、测电流表电压表内阻及电表改装、多用电表用法为基础的探究实验或设计型实验。
【知识清单】1. 电流:单位时间内流过导体横截面的电量;即tqI =(定义式,I 与t q 、无关,仅是一 种测量工具,q :在时间t 内流过导体横截面的电量,t :时间)。
3. 纯电阻电路:t RU Rt I UIt Pt W Q R U R I UI P 22;======== 4. 欧姆定律(1)部分电路欧姆定律:)(IR U RUI I U R ===、或 (2)闭合电路欧姆定律:U Ir U U E +=+=外内E :电源电动势,电源能给电路提供的最大电压;内U :内电压;U U 、外: 外电压或路端电压(除内阻两端的内电压外的电压);I :干路电流;r :电源内阻。
5. 几个功率①电源总功率:内出总P P r I UI EI P +=+==2②电源内阻消耗的功率:出总内P P r I P -==2 ③电源输出功率:UIr I EI P P P =-=-=2内总出 设电源内阻为r ,外电路总电阻为R ,则:r Rr R E R Rrr R E R r R E R I P 4)(4)()(2222222+-=+-=+==出 所以当r R =时,电源输出功率最大,即r E P 42m=出 电源效率EU EI UI P P ===总出η6. 滑动变阻器在电路中的连接方式:限流式和分压式。
7.电流表在电路中的连接方式:内接法和外接法(电压表把电流表囊括在里面)(电压表把电流表放在外面)11. 仪器选择原则(1)电压表、电流表:按电路估算最大电压m U 和最大电流m I ,按所选电表量程不超过最大估算值原则选择;(2)滑动变阻器:从满足实验要求和保护器材考虑,选用阻值小、额定电流大的。
12. 总结:(1)除测定电阻丝电阻率实验用电阻定律(?22785.04=−−−−−→−===ρρπd d S Sl R )推导表达式外,基本都用闭合或部分电路欧姆定律来推导表达式;(2)电学实验考点:①选择仪器;②设计或补充电路图(实物图);③补充实验步骤;④原理或表达式;⑤数据处理;⑥误差分析。
附表 测量电阻常用方法2 1热点突破提升练九),(RR>>2V21),(RRRR=<<则1.如图为两个不同电源的U -I 图象,则下列说法正确的是( )A .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2B .电动势E 1=E 2,内阻r 1<r 2C .接入相同电阻时,电源1的输出功率大D .接入相同电阻时,电源2的输出功率大2.如图所示,E 为电源,其内阻为r ,L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R 1、R 2为定值电阻,R 3为光敏电阻(照射光的强度越强其电阻值越小)。
闭合开关S 后,若照射R 3的光强度减弱,则( )A .R 1两端的电压变大B .小灯泡消耗的功率变小C .通过R 2的电流变小D .电源两极间的电压变小3.如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M 和电热丝R 构成。
已知电吹风的额定电压为220 V ,吹冷风时的功率为120 W ,吹热风时的功率为1 000 W 。
关于该电吹风,下列说法正确的是( )A .若S 1、S 2闭合,则电吹风吹冷风B .电热丝的电阻为55 ΩC .电动机工作时输出的机械功率为880 WD .当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120 J4.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x 约为200 Ω,电压表V 的内阻约为2 kΩ,电流表A 的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式R x =UI 计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数。
若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2,则__________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x 1__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
5.图甲是测量电阻R x 的原理图,电流表量程选0.6 A ,标有长度刻度的均匀电阻丝ab 的总电阻为5 Ω,总长为50.0 cm 。
(1)根据原理图连接图乙的实物图。
图甲图乙(2)如图甲所示,合上S1前,应将滑片P置于________(填“d”或“e”)端。
(3)断开S2,合上S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1的示数为0.50 A时,单位长度电阻丝的电压u=________V/m。
(4)保持S1闭合,合上S2;滑动c改变ac的长度L,同时调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1的示数为0.50 A;①若电流表内阻不计,c点在ab的中点时,电流表A2的示数为0.50 A,则R x =________;②若电流表的内阻不能忽略,测量多组L和I2值,描出L与I2的图线如图丙所示所示,从实验原理角度说明图线不过原点的原因是___________________________________________________;若L-I2图线斜率为k,电流表A1和A2的内阻均为R A,则电阻R x=________(用“u、R A、k”表示)。
6.某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系,除小灯泡外,可用的器材如下:A.电源(电动势3 V,内阻为1.5 Ω)B.电压表(0~3 V,内阻约为10 kΩ)C.电流表(0~0.6 A,内阻约为5 Ω)D.滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流0.4 A)E.滑动变阻器(0~10 Ω,额定电流1.0 A) F.电键S,导线若干(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图甲所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”);实验时应选用的滑动变阻器为________。
(填器材前的字母序号)甲A+V++ -++ - 乙(2)根据图甲,将图乙实验电路中缺少的导线补全(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。
(3)若某次连接时,把AB 间的导线误接在AC 之间,合上电键,任意滑动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是________W 。
(本问中电压表和电流表均视为理想电表,结果保留2位有效数字)7.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“3.8V ,0.3A”。
除了开关、导线外,还有如下器材:电压表V ,量程0~5 V ,内阻约5 kΩ 电流表A 1,量程0~500mA ,内阻约0.5Ω 电流表A 2,量程0~100 mA ,内阻约4 Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值10 Ω,额定电流2.0 A 滑动变阻器R 2,最大阻值100Ω,额定电流1.0 A直流电源E ,电动势约为6 V ,内阻约为0.5 Ω(1)上述器材中,电流表应选______,滑动变阻器应选______。
(填器材符号) (2)请根据所选的器材,在图甲中用笔画线代替导线,连接实验电路。
(3)根据实验数据,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线,如图乙。
则可确定小灯泡的功率P 与U 2和I 2的关系,下列示意图中正确的是_______丙AB CDU I 0U(4)将被测小灯泡与一个电动势为1.5V ,内电阻为5Ω的电源串联组成闭合回路,则通过小灯泡的电流为___________A 。
8、在“测定合金丝的电阻率”实验中:(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径,其示数如图甲所示, 则其直径d =___________mm ;(2)如图乙所示,将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a 和b 上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P ,触头的另一端为接线柱c ,当用手按下触头P 时,触头P 才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出。
实验中改变触头P 与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数I 保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L 与对应的电压U 。
请根据下面给出的实验器材将图丙所示实验电路的连接补充完整(要求能改变电阻丝的测量长度并进行多次测量)。
A .待测电阻丝(总阻值约20Ω);B .电压表V (量程0~3V ,内阻约3k Ω);C .电流表A (量程0~100mA ,内阻约5Ω);D .滑动变阻器R ( 0~10Ω);E .电源E (电动势4.5V ,内阻不计)。
F .开关、若干导线。
甲a电阻丝触头P乙(3)利用测量数据画出U-L图线,如图所示,其中(L0 ,U0)是U-L图线上的一个点的坐标。
根据U-L图线,用电阻丝的横截面积S,电流I,L0 和U0可计算出电阻丝的电阻率ρ= 。
(用所给字母表示)9.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程约为3 V,内阻约为3 kΩC.定值电阻R0未知D.滑动变阻器R,最大阻值R mE.导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。
(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值R m,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=________(用U10、U20、R m表示)(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势为E=________,总内阻r=________(用k、a、R0表示)。
10.为了测定一电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:A.电流表G(满偏电流10 mA,内阻10 Ω)B.电流表A(0~0.6 A~3 A,内阻未知)C.滑动变阻器R(0~100 Ω,1 A) D.定值电阻R0(阻值990 Ω)丁E.开关与导线若干(1)某同学根据现有的实验器材,设计了图甲所示的电路,请按照电路图在图乙上完成实物连线。
(2)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的I1-I2图线,I1为电流表G 的示数,I2为电流表A的示数,由图线可以得到被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。
11.某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干。