《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习文档：第8单元 恒定电流
2020届高考物理第一轮复习精品组合包(课件教案习题)：恒定电流精品教案：恒定电流
2020届高考物理第一轮复习精品组合包（课件教案习题）：恒定电流精品教案：恒定电流目的要求：重点难点：教 具：过程及内容： 差不多概念和定律 一、电流、电阻和电阻定律1．电流：电荷的定向移动形成电流．〔1〕形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差． 〔2〕电流强度：通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时刻t 的比值。
①I=Q/t ；假设导体单位体积内有n 个电子，电子定向移动的速率为V ，那么I=neSv ；假假设导体单位长度有N 个电子，那么I ＝Nev ．②表示电流的强弱，是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． ③单位是：安、毫安、微安1A=103Ma=106μA2．电阻、电阻定律〔1〕电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I 无关.(2)电阻定律:导体的电阻R 与它的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比. R ＝ρL/S(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的阻碍．①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m 2的柱形导体的电阻.②单位是:Ω·m.3．半导体与超导体(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10－5Ω·m ～106Ω·m(2)半导体的应用:①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就能够明白温度的变化. ②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动操纵设备中起到自动开关的作用. ③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.〔3〕超导体①超导现象：某些物质在温度降到绝对零度邻近时,电阻率突然降到几乎为零的现象. ②转变温度(T C ):材料由正常状态转变为超导状态的温度③应用:超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R 成反比。
全品复习方案高考物理大一轮复习 专题训练(八)第8单元 恒定电流-人教版高三全册物理试题
专题训练〔八〕第8单元恒定电流根底巩固1．(多项选择)[2016·扬州期末] 盘旋加速器工作原理示意图如图Z81所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上，假设A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，如下说法正确的答案是( )图Z81A．假设只增大交流电压U，如此质子获得的最大动能增大B．假设只增大交流电压U，如此质子在盘旋加速器中运行时间会变短C．假设磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该盘旋加速器也能用于加速α粒子2．如图Z82所示，在xOy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为＋q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的C点．OA ＝OC＝d.求电场强度E和磁感应强度B的大小．(粒子的重力不计)图Z82能力提升3．如图Z83所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如下列图的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带电粒子以垂直于x 轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直于x轴进入第Ⅳ象限的磁场．O、P之间的距离为d，如此带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间为( )图Z83A.7πd2v0B.dv0(2＋5π)C.dv0⎝⎛⎭⎪⎫2＋3π2D.dv0⎝⎛⎭⎪⎫2＋7π24．[2015·东北三校联考] 如图Z84所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电压为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界限竖直的匀强磁场中，如此粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)( )图Z84A．d随U1变化，d与U2无关B．d与U1无关，d随U2变化C．d随U1、U2变化D．d与U1、U2无关5．(多项选择)[2015·石家庄模拟] 如图Z85所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场，带电粒子可在环中做圆周运动．A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板准备进入A、B之间时，A板电势升高为＋U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速；每当粒子离开B板时，A板电势又降为零，粒子在电场的加速下动能不断增大，而在环形磁场中绕行半径不变．假设粒子通过A、B板的时间不可忽略，能定性反映A板电势U和环形区域内的磁感应强度B随时间t变化的关系的是( )图Z85图Z866．如图Z87所示，静止于A处的离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CF进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左．静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场，圆弧虚线的半径为R，其所在处场强为E，方向如下列图．离子质量为m、电荷量为q，QF＝2d、PF＝3d，离子重力不计．(1)求加速电场的电压U；(2)假设离子恰好能打在Q点上，求矩形区域QFCD内匀强电场场强E0的值；(3)假设撤去矩形区域QFCD内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QF上，求磁场磁感应强度B的取值范围．图Z87挑战自我7．[2015·马鞍山三模] 如图Z88甲所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．在磁场左侧有一对平行金属板M、 N，两板间距离也为R，板长为L，板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上．置于O1处的粒子发射源可连续以速度v0沿两板的中心线O1O2发射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子(不计粒子重力)，M、N两板不加电压时，粒子经磁场偏转后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场；假设在M、N板间加如图乙所示交变电压U MN，交变电压的周期为Lv0，t＝0时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧射出．(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小；(2)求电压U0的值；(3)假设粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为t1、t2，如此它们的差值为多大？图Z88专题训练(八)1．BC [解析] 根据qvB ＝m v 2R ，R 是D 形金属盒的半径，知质子获得的最大速度v ＝qBRm，如此最大动能E km ＝12mv 2＝q 2B 2R22m ，与加速电压无关，故A 错误；根据质子做圆周运动的周期公式T ＝2πmqB，T 与质子的速度大小无关，所以假设只增大加速电压U ，不会改变质子在盘旋加速器中运动的周期，但加速次数变少，如此运动时间也会变短，故B 正确；质子在磁场中做圆周运动的周期与加速电场的周期相等，根据T ＝2πmqB知，假设磁感应强度B 增大，如此在磁场中做圆周运动的周期变小，如此交流电频率f 必须适当增大才能正常工作，故C 正确；带电粒子在磁场中做圆周运动的周期与加速电场的周期相等，根据T ＝2πmqB知，换用α粒子，比荷变化，在磁场中运动的周期变化，而不改变磁感应强度B 与交流电频率f ，加速电场的周期不变，破坏了盘旋加速器的工作条件，从而不能加速α粒子，故D 错误．2.4U d 2qUmqd[解析] 设带电粒子经电压为U 的电场加速后速度为v 由动能定理有qU ＝12mv 2带电粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有qBv ＝mv 2r依题意可知：r ＝d 联立解得B ＝2qUmqd带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间t 从P 点到达C 点．由平抛运动规律有d ＝vt d ＝12at 2又qE ＝ma 联立解得E ＝4Ud.3．D [解析] 带电粒子的运动轨迹如下列图，带电粒子出电场时，速度v ＝2v 0，这一过程的时间t 1＝d v 02＝2dv 0，根据几何关系可得带电粒子在磁场中的偏转轨道半径r ＝22d ，带电粒子在第Ⅰ象限中运动的圆心角为3π4，故带电粒子在第Ⅰ象限中的运动时间t 2＝3πm4Bq ＝32πd 2v ＝3πd 2v 0，带电粒子在第Ⅳ象限中运动的时间t 3＝2πd v 0，故t 总＝d v 0⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋7π2，D 项正确．4．A [解析] 设带电粒子在加速电场中被加速后的速度为v 0，根据动能定理有qU 1＝12mv 20.设带电粒子从偏转电场中出来进入磁场时的速度大小为v ，与水平方向的夹角为θ，如下列图，在磁场中有r ＝mv qB ，v ＝v 0cos θ，而d ＝2r cos θ，联立解得d ＝2mv 0qB，选项A 正确．5．BC [解析] 由题意可知，粒子在加速电场中运动时，两板电势差不变，故场强不变，带电粒子所受电场力不变，加速度不变，而粒子进入电场时的初速度不断变大，故在两板间运动的时间不断变短，粒子进入磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，即qvB ＝m v 2R，解得B ＝mvqR，随着粒子速度不断增大，半径保持不变，故磁感应强度不断增大，又由圆周运动规律T ＝2πRv可知，带电粒子在磁场中运动的周期不断减小．综上可知，B 、C 正确．6．(1)12ER (2)3ER 2d (3)23d EmR q >B ≥12d EmRq[解析] (1)离子在电场中加速，据动能定理有qU ＝12mv 2离子在静电分析器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，由牛顿第二定律可得qE ＝m v 2R可解得加速电场的电压U ＝12ER(2)离子在QFCD 区域内做类平抛运动，有QF ＝2d ＝vt PF ＝3d ＝12at 2由牛顿第二定律得qE 0＝ma可解得匀强电场场强E 0＝3ER2d(3)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qBv ＝m v 2r解得B ＝EmR qr 2离子能打在QF 上，说明既没有从DQ 边出去也没有从PF 边出去，如此离子运动径迹的临界情况如下列图．由几何关系知：32d <r ≤2d如此有：23dEmR q >B ≥12d EmRq7．(1)mv 0qR (2)2mR 2v 20qL 2 (3)πR 3v 0[解析] (1)当U MN ＝0时，粒子沿O 1O 2方向射入磁场，轨迹如下列图，设其半径为R 1，由几何关系得R 1＝R根据牛顿第二定律得Bv 0q ＝m v 20R 1解得B ＝mv 0qR(2)在t ＝0时刻入射的粒子满足：R 2＝12×U 0q Rm ×L 2v 02×2 解得U 0＝2mR 2v 2qL2(3)经分析可知所有粒子经电场后其速度仍为v 0，t ＝(2k ＋1)L2v 0(k ＝0，1，2，3，…)时刻入射的粒子贴M 板射入磁场，轨迹如⊙O 4，偏转角为α.由几何知识可知四边形QOPO 4为菱形，故α＝120° 粒子在磁场中运动的最长时间t 1＝T3t ＝2k L2v 0(k ＝0，1，2，3，…)时刻入射的粒子贴N 板射入磁场，轨迹如⊙O 5，偏转角为β.由几何知识可知SOTO 5为菱形，故β＝60° 粒子在磁场中运动的最短时间t 2＝T6又T ＝2πR v 0故Δt ＝t 1－t 2＝πR 3v 0。
高中物理2020版新课标一轮复习第八章 恒定电流
第八章 ⎪⎪⎪恒定电流 [全国卷5年考情分析]第1节 电流 电阻 电功 电功率一、电流及欧姆定律 1.电流的理解(1)定义:电荷的定向移动形成电流。
(2)条件:①有可以自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
(3)方向:电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极。
[注1](4)三个表达式①定义式:I ＝qt ，q 为在时间t 内通过导体横截面的电荷量。
②微观表达式:I ＝nqS v ，其中n 为导体中单位体积内自由电荷的个数，q 为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v 为自由电荷定向移动的速率。
③决定式:I ＝UR ，即欧姆定律。
2.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。
[注2] (2)适用范围:适用于金属和电解液等纯电阻电路。
二、电阻定律 1.电阻定律(1)内容:同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
(2)表达式:R ＝ρlS 。
[注3]2.电阻率(1)计算式:ρ＝R Sl 。
(2)物理意义:反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。
(3)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。
三、电功率、焦耳定律 1.电功(1)定义:导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。
(2)公式:W ＝qU ＝IUt 。
(3)电流做功的实质:电能转化成其他形式能的过程。
[注4] 2.电功率(1)定义:单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢。
(2)公式:P ＝Wt ＝IU 。
3.焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
(2)公式:Q ＝I 2Rt 。
[注5] 4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量。
2020版高考物理(课标版)大一轮复习单元质检八恒定电流 含解析
单元质检八恒定电流(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.两根材料相同的均匀导线x和y,其中,x长为l,y长为2l,串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示,那么,x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为()A.3∶1,1∶6B.2∶3,1∶6C.3∶2,1∶5D.3∶1,5∶1,两导线两端的电压之比为3∶1,电流相同,则电阻之比为3∶1,由电阻定律R=ρ得横截面积S=,横截面积之比,A正确。
2.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω,电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V;再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是()A.2 AB.8 AC.50 AD.58 AS1时,由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir=12.5 V,R灯==1.2 Ω,再接通S2后,流过电动机的电流为I电动机=-I'=50 A,故选项C正确。
3.如图所示,已知直流电动机M的电阻是R,电源的内电阻是r,当电动机正常工作时电压表的示数是U,电流表的示数是I,电压表和电流表均是理想电表。
以下叙述正确的是 ()A.t s内,电动机产生的热量是IUtB.t s内,电动机消耗的电能是IUtC.电源电动势是IR+IrD.电源电动势是Us内,电动机消耗的电能为UIt,电动机产生的热量是I2Rt,故A错误,B正确;根据闭合电路欧姆定律,有E=U+Ir,电动机是非纯电阻电路,故U>IR,故E>IR+Ir,故C、D错误。
4.(2018·江西仿真模拟)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
全品复习方案高考物理大一轮复习 第8单元 恒定电流单元小结卷-人教版高三全册物理试题
第8单元恒定电流一、选择题(每一小题6分，共48分，1～5小题为单项选择，6～8小题为多项选择)1．当电阻两端加上某一稳定电压时，在某段时间内通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J．为在一样时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A．3 V，1.8 JB．3 V，3.6 JC．6 V，1.8 JD．6 V，3.6 J2．如图D81所示为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为6 V，内阻为0.5 Ω，电阻R＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s的速度匀速提升一质量为320 g的物体时(不计一切摩擦阻力，g取10 m/s2)，标有“3 V 0.6 W〞的灯泡恰好正常发光，如此电动机的内阻为( )D81A．1.25 Ω B．3.75 Ω C．5.625 Ω D．1 Ω3．电位器是变阻器的一种．如图D82所示，把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，如下说法正确的答案是( )图D82A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗4．科学家研究发现，巨磁电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图D83所示电路中，GMR为一个巨磁电阻，R、R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，如此( )图D83A．只调节滑动变阻器R，当向右端移动P1时，电阻R1消耗的电功率变大B．只调节滑动变阻器R，当向右端移动P1时，带电微粒向下运动C．只调节滑动变阻器R2，当向下端移动P1时，电阻R1消耗的电功率变大D．只调节滑动变阻器R2，当向下端移动P2时，带电微粒向下运动5．如图D84所示，在足够大的平行金属板M、N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子(重力不计)以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，如此( )图D84A．该粒子带正电B．减小R2，粒子还能打在O点C．减小R1，粒子将打在O点右侧D．增大R1，粒子在板间运动时间不变6．如图D85所示电路中，I为电流表示数，U为电压表示数，P为定值电阻R2消耗的功率，Q为电容器所带的电荷量，W为电源通过电荷量q时电源做的功．当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，如下图像能正确反映各物理量关系的是( )图D85图D867．如图D87所示，GMR为巨磁电阻，当它周围的磁场增强时，其阻值增大；C为电容器．当有磁铁靠近GMR时，如下说法正确的有( )图D87A．电流表的示数减小B．电容器C的电荷量增大C．电压表的示数变小D．电源内部消耗的功率变大8．如图D88所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b 移动的过程中，如下说法正确的答案是( )图D88A．电流表的读数一定减小B．R0的功率一定先减小后增大C ．电源输出功率可能先增大后减小D ．电压表与电流表读数的比值U I 以与读数变化量的比值ΔU ΔI均先增大后减小 二、实验题(第9题16分，第10题18分，第11题18分，共52分，写出必要的步骤和文字说明)9．在“测定金属丝电阻率〞的实验中，某同学连接的电路如图D89所示．闭合开关后，发现电路有故障(电源、电表和导线均完好，电源电动势为E )．图D89(1)假设电流表示数为零、电压表示数为E ，如此发生故障的是________(选填“待测金属丝〞“滑动变阻器〞或“开关〞)．(2)假设电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至________(选填“欧姆×100〞“直流电压10 V 〞或“直流电流 2.5 mA 〞)挡，再将________(选填“红〞或“黑〞)表笔固定在a 接线柱，把另一支表笔依次接b 、c 、d 接线柱．假设只有滑动变阻器断路，如此多用电表的示数依次是________、________、________．10．有一个电压表，量程，内阻为R V ，另有一节电池(电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略)，请用电压表、电池、两个开关和连接用的导线，设计出测量某一高值电阻阻值R x 的实验方法(R x 和R V 相差不大)．(1)在方框内画出电路图．(2)请简要地写出测量步骤．(3)由测量得到的数据和量导出R x 的计算式为R x ＝________．11．小王和小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻．(1)小王所测电源的内电阻r 1较小，因此他在电路中接入了一个阻值为2.0 Ω的定值电阻R 0，所用电路如图D810所示．图D810①请用笔画线代替导线将图D811所示器材连接成完整的实验电路．图D811②闭合开关S ，调整电阻箱的阻值R ，读出电压表相应的示数U ，得到了一组U 、R 数据．为了比拟准确地得出实验结论，小王同学准备用直线图像来处理实验数据，图像的纵坐标表示电压表读数的倒数1U，如此图像的横坐标表示的物理量应该是________． (2)小李同学所测电源的电动势E 2约为9 V ，内阻r 2为35～55 Ω，允许通过的最大电流为50 mA.小李同学所用电路如图D812所示，图中电阻箱R 的阻值范围为0～9999 Ω.图D812①电路中R 0为保护电阻．实验室中备有以下几种规格的定值电阻，本实验中应选用________．A ．20 Ω，125 mAB ．50 Ω，20 mAC ．150 Ω，60 mAD ．1500 Ω，5 mA②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R 与相应的电压表的示数U ，根据测得的多组数据，作出1U 1R ＋R 0图线，图线的纵轴截距为a ，图线的斜率为b ，如此电源的电动势E 2＝________，内阻r 2＝________．参考答案〔测评手册〕单元小结卷(八)1．D [解析] 设它的通电时间为t ，电阻为R ，因为W ＝I 2Rt ，故Wt ＝Q 2R ；当通过该电阻的电荷量为0.3 C 时，消耗的电能为0.9 J ，所以0.9 J ×t ＝(0.3 C)2R ；如此当通过该电阻的电荷量为0.6 C 时，Wt ＝(0.6 C)2R ；联立以上两式，解得W ＝3.6 J ，又根据W ＝UQ 可得，两端的电压为U ＝3.6 J 0.6 C＝6 V ，应当选项D 正确． 2．A [解析] 电动机输出功率P 出＝mgv ＝1.6 W ，灯泡中电流I L ＝P 额U 额＝0.2 A ，干路电流I ＝E －U 额R ＋r＝1 A ，电动机中电流I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的功率P ＝U 额I M ＝I 2R M ＋P 出，计算得R M ＝1.25 Ω，所以A 正确．3．A [解析] 连接A 、B 使滑动触头顺时针转动时，根据电阻定律，电位器接入电路的电阻增大，电流减小，灯泡的功率P ＝I 2R ，P 减小，灯泡变暗，故A 正确；连接A 、C ，电位器无论怎样转动滑动触头，接入电路的电阻不变，电流不变，灯泡亮度不变，故B 、C 错误；连接B 、C 使滑动触头顺时针转动时，电位器接入电路的电阻减小，电流增大，灯泡变亮，故D 错误．4．A[解析] 只调节滑动变阻器R ，当P 1向右端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，由于电磁铁磁性减弱，导致了巨磁电阻GMR 的阻值减小，通过R 1的电流增大，其电功率增大，电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，带电微粒向上运动，故A 正确，B 错误；只调节滑动变阻器R 2，当P 2向下端移动时，回路中电流不变，电阻R 1消耗的电功率不变，电容器板间电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，故C 、D 错误．5．B [解析] 根据外电路中顺着电流方向电势逐渐降低，可知M 板的电势低于N 板的电势，板间电场方向向上，而粒子在电场中向下偏转，所受的电场力方向向下，如此知该粒子带负电，故A 错误；电路稳定时R 2中没有电流，相当于导线，改变R 2，不改变M 、N 间的电压，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，所以粒子的运动情况不变，仍打在O 点，故B 正确；设平行金属板M 、N 间的电压为U ，粒子在电场中水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，如此竖直方向有：y ＝12at 2＝12·qU mdt 2，水平方向有：x ＝v 0t ，联立得y ＝qUx 22mdv 20，由图知，y 一定，q 、m 、d 、v 0不变，如此当减小R 1时，M 、N 间的电压U 增大，x 减小，所以粒子将打在O 点左侧，增大R 1时，U 减小，t 增大，故C 、D 错误．6．AB [解析] 当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R 2消耗的功率为P ＝I 2R 2∝I 2，故A 正确．电容器两端的电压U C ＝E －I (R 2＋r )，电荷量Q ＝CU C ＝C [E －I (R 2＋r )]，如此ΔQ ΔI＝－C (R 2＋r )，保持不变，如此Q I 图像是向下倾斜的直线，故B 正确．电压表示数U ＝E －Ir ，U I 图像应是向下倾斜的直线，故C 错误．电源通过电荷量q 时电源做的功W ＝qE ，E 是电源的电动势，如此W q 图像是过原点的直线，故D 错误．7．AB [解析] 当有磁铁靠近A 时，它周围的磁场增强，其阻值增大，如此外电路电阻变大，电路的电流减小，电流表的示数减小，选项A 正确；电源内阻上的电压减小，故路端电压变大，如此电压表的示数变大，选项C 错误；根据Q ＝CU 可知，电容器C 的电荷量增大，选项B 正确；根据P 内＝I 2r 可知，I 减小，如此电 源内部消耗的功率变小，选项D 错误．8．BC [解析] 在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中，变阻器并联总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流I 先减小后增大，如此电流表的读数先减小后增大，故A 错误．电流表的读数先减小后增大，故R 0的功率P ＝I 2R 0先减小后增大，故B 正确．路端电压先增大后减小，如此电压表的读数先增大后减小，由于电源的内阻与外电阻的关系未知，无法判断电源输出功率如何变化，可能先增大后减小，故C 正确．电流表的读数先减小后增大，电压表的读数先增大后减小，电压表与电流表读数的比值U I一定先增大后减小，而根据E ＝U ＋Ir 可知ΔU ΔI ＝－r ，而电源内阻r 恒定，故ΔU ΔI不变，故D 错误． 9．(1)待测金属丝(2)直流电压10 V 红 0 EE[解析] (1)电流表示数为零，说明电路断路，由于电压表示数为E ，说明电压表两端与电源相连，因而待测金属丝断路．(2)判断电路故障问题，应利用多用电表的直流电压挡，电流应从多用电表的红表笔流入，因而红表笔应与a 接线柱相连，假设只有滑动变阻器断路，黑表笔接b 时，多用电表不能与电源形成闭合回路，示数为零，黑表笔接c 、d 时，多用电表与电源两极相连，示数为电源电动势E .10．(1)如下列图(2)①按图连接电路；②闭合开关S 1、S 2，读出此时电压表示数E ；③断开开关S 2，读出此时电压表示数U(3)〔E －U 〕R V U[解析] (1)电路图如下列图，当待测电阻为高值电阻时电压表一般用串联接法．(3)根据闭合电路欧姆定律，闭合开关S 1、S 2时电压表示数为E ，断开开关S 2，应有E ＝U ＋U R V R x ，解得R x ＝〔E －U 〕R V U. 11．(1)①略 ②1R (2)①C ②1a b a[解析] (1)①根据电路图，实物图连接如下列图．②根据闭合电路欧姆定律可知：E 1＝U ＋U R (R 0＋r 1)，整理得1U ＝1E 1＋R 0＋r 1E 1·1R，故横坐标为1R.(2)①电路最小总电阻约为R min＝90.05Ω＝180 Ω，为保护电路安全，保护电阻应选C.②在闭合电路中，电源电动势为E2＝U＋Ir2＝U＋UR0＋Rr2，如此1U＝r2E2·1R＋R0＋1E2，如此1U1R＋R0图像是直线，纵轴截距a＝1E2，得E2＝1a，斜率b＝r2E2，得r2＝ba.。
浙江专用2020版高考物理一轮复习专题八恒定电流课件
答案 D 每天消耗的电能为W=2 kW×1 h+1.2 kW×3 h+0.1 kW×2 h+0.016 kW×4 h+0.009 kW ×
24 h=6.08 kW·h=2.2×107 J。
5.(2016浙江10月选考,9,3分)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口。管中盐水
柱长为40 cm时测得电阻为R。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相
以下为教师用书专用(3)
3.(2015北京理综,24,20分)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示。光照 前两板都不带电。以光照射A板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的 电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变。a和b为接线 柱。 已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为Ekm。元电荷为e。 (1)求A板和B板之间的最大电势差Um,以及将a、b短接时回路中的电流I短。 (2)图示装置可看作直流电源,求其电动势E和内阻r。 (3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U。外电阻上消耗的电功率设为P;单 位时间内到达B板的电子,在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为ΔEk。请推导证 明:P=ΔEk。
5
S
l2 4S
,两式联立得R'= 25 R,
16
5
选项D正确。
6.(2016浙江10月选考,11,3分)如图为一种服务型机器人,其额定功率为48 W,额定工作电压为24V, 机器人的锂电池容量为20 A·h。则机器人 ( )
A.额定工作电流为20 A B.充满电后最长工作时间为2 h C.电池充满电后总电荷量为7.2×104 C D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J 答案 C 根据P=UI可知,额定电流应该为2 A,选项A错。电源的容量为20 A·h,即以额定电流 2 A工作时,能够工作的最长时间为10 h,选项B错误。电源充满电后的总电荷量为Q=It=20× 3600 C=7.2×104 C,选项C正确。以额定电流工作时,机器人的功率为48 W,即每秒消耗能量48 J, 选项D错误。
(浙江专用)2020版高考物理一轮复习专题八恒定电流课件
三年模拟
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
考点一 电场力的性质
1.(2019浙江名校协作体2月联考,2)很多物理量的取值,可正可负,下面说法正确的是 ( ) A.在直线运动中,加速度取负号,说明物体一定在做减速运动 B.物体克服重力做功5焦耳,说明重力一定对该物体做了负功 C.物体A带电荷量为+2C,物体B带电荷量为-3C,说明物体A带的电荷量多 D.电流有方向,所以电流是矢量 答案 B 加速度与速度异号时,物体做减速运动同号时做加速运动,A错误;电荷量的正负表 示电性,带电荷量的多少看绝对值,C错误;虽然电流有方向,但电流是标量,D错误;故本题选B。
解析 (1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势,与横轴交点的横坐标 值为短路电流。 (2)a.如图所示。
b.电源输出的电功率
P=I2R=
E R
r
2
R=
R
E2 2r
r
2
R
当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为
Pmax= E2 4r
(3)电动势定义式
以下为教师用书专用(3)
3.(2015北京理综,24,20分)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示。光照 前两板都不带电。以光照射A板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的 电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变。a和b为接线 柱。 已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为Ekm。元电荷为e。 (1)求A板和B板之间的最大电势差Um,以及将a、b短接时回路中的电流I短。 (2)图示装置可看作直流电源,求其电动势E和内阻r。 (3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U。外电阻上消耗的电功率设为P;单 位时间内到达B板的电子,在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为ΔEk。请推导证 明:P=ΔEk。
高考物理一轮复习 专题八 恒定电流课件
高考物理知识清单源自方法一 动态直流电路的分析方法 1.几个常用的推论 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻。 (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻。 (3)n个相同的电阻并联,总电阻等于一个电阻的n分之一,即R总= R。 (4)多个电阻并联时,其中任一个电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小。 (5)并联支路增多,并联电路总电阻减小。 (6)大电阻和小电阻并联,总电阻接近小电阻的阻值。小电阻做粗调,大电阻做微调。 大电阻和小电阻串联,总电阻接近大电阻的阻值。大电阻做粗调,小电阻做微调。 (7)如图所示分压电路中,总电阻与PB段电阻变化情况相同。
串异,如图(a)。而与Rn并联的R上,IR、UR、PR与Rn的变化相同,简称并联同变或并同,如图(b)。总 称串异并同。 (a) (b) 例1 如图所示,电源电动势为E,内阻为r。电路中的R2 、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0 为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时,电容器中一带电 微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是 ( )
答案 BC 解析 S断开时外电路处于断路状态,两电阻中无电流通过,电阻两端电势相等,由图知a点电势 与电源负极电势相等,而b点电势与电源正极电势相等,A错误。S断开时两电容器两端电压都等 于电源电动势,而C1>C2,由Q=CU知此时Q1>Q2。当S闭合时,稳定状态下C1与R1并联,C2与R2并联, 电路中电流I= =2 A,此时两电阻两端电压分别为U1=IR1=6 V、U2=IR2=12 V,则此时两电容 器所带电荷量分别为Q1'=C1U1=3.6×10-5C、Q2'=C2U2=3.6×10-5C,对电容器C1来说,S闭合后其两端 电压减小,所带电荷量也减小,故B、C正确,D错误。
高考物理-全品一轮第8单元恒定电流作业详解
教师详解(作业手册)课时作业(二十二)1.A[解析]电功率越大,电流做功越快,但产生的热量不一定越多,故A错误;W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻的电路,故B正确;在非纯电阻的电路中,电功大于电热,即UIt>I2Rt,故C正确;任何电路中求焦耳热都要用Q=I2Rt,故D正确.2.D[解析]由电流表达式I=n'eS v可得v=,其中n'=,故v=,选项D正确.3.C[解析]白炽灯为纯电阻,其功率表达式为P=,而U越大,电阻越大,图像上对应点与原点连线的斜率越小,C正确.4.C[解析]大圆管内径大一倍,即横截面积为原来的4倍,由于水银体积不变,故水银柱长度变为原来的,则电阻变为原来的,因所加电压不变,由欧姆定律知电流变为原来的16倍,C正确.5.A[解析]电路中电灯正常发光,所以U L=6 V,电路中电流为I= A=2 A,则电动机两端的电压U M=E-Ir-U L=22 V,故电动机输出的机械功率P出=P电-P热=UI-I2R M=36 W.M6.B[解析]当S闭合时,由于电路中的有效电阻只有R0,故此时电路中的总电阻最小,对应的加热管电阻功率最大,所以为加热状态.由R=可得其电阻为88 Ω,选项B正确.7.AD[解析]电动机的输入功率为P入=UI=48×12 W=576 W,A正确;电动机的发热功率为Q=I2r=P入-P出,解得r=1.6 Ω,B错误;由v大=20 km/h= m/s,根据P出=F v大,解得F=63 N,且当该车速度最大时,F=f=63 N,故C错误,D正确.8.ABD[解析]由欧姆定律知,U-I图中任意一点与坐标原点O连线的斜率表示该点对应的电阻,故由图像可知,随着所通电流的增大,小灯泡的电阻增大,选项A正确;对应P点,小灯泡的电阻为O、P连线的斜率,即R=,选项B正确;对应P点,小灯泡L的功率为P L =U 1I 2,即图中矩形PQOM 所围的“面积”,选项D 正确;在电路中灯泡L 两端的电压为U 1时,通过电阻R 的电流为I 2,其两端的电压为I 2R ,选项C 错误.9.D [解析] 电池容量2000 mA ·h 的单位为电荷量的单位,所以电池容量是指电池储存电荷量的大小,选项A 错误.机器人正常工作时的电压为15 V ,选项B 错误.根据扫地机器人工作时的额定电压为15 V ,额定功率为30 W ,可知扫地机器人正常工作时的电流为2 A ,选项C 错误.机器人充满电后一次工作时间最多为t==1 h ,选项D 正确.10.BC [解析] 充电器输出的电功率为UI ,A 错误;电池产生的热功率为I 2r ,电能转化为化学能和热量,根据能量守恒定律,有UI=I 2r+P ,故电能转化为化学能的功率P=UI-I 2r ,B 、C 正确;充电器的充电效率η=×100%,D 错误.11.C [解析] 灯泡L 1、L 2串联,电压U 2=U 1=1.5 V ,由图读出其电流I 2=I 1=0.40 A ,灯泡L 3的电压U 3=3 V ,电流I 3=0.50 A ,故A错误;灯泡L 3的电阻R 3==6.0 Ω,故B 错误;L 1消耗的功率P 1=I 1U 1=0.40×1.5 W =0.60 W ,与L 2的电功率相等,故C 正确,D 错误. 12.D [解析] 由于电阻器D 与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端时,三者功率相同,则此时三者电阻相同.当三者按照图乙所示电路连接时,电阻器D 两端的电压小于U ,由图甲可知,电阻器D 的电阻增大,则有R D >R 1=R 2,而R D 与R 2并联,电压相等,根据P=,可知P D <P 2,选项C 错误;由欧姆定律可知,电流I D <I 2,又I 1=I 2+I D ,根据P=I 2R 可知P 1<4P 2,选项D 正确;由于电阻器D 与电阻R 2的并联电阻R<R 1,所以D 及R 2两端的电压小于,且D 的阻值变大,则P D <,P 2<,选项A 、B 错误.13.40 Ω·m[解析] 由图乙可求得电解液的电阻为R=Ω=2000 Ω 由图甲可知电解液长为l=a=1 m截面积为S=bc=0.02 m 2结合电阻定律R=ρ,解得ρ=Ω·m =40 Ω·m .14.(1)8×106 Ω·m (2)4 cm 2 cm[解析] (1)由电阻定律得R=ρ解得ρ=Ω·m=8×106Ω·m.(2)由部分电路欧姆定律得R=由圆柱体体积公式得πr2h=V由电阻定律得R=ρ联立解得r=4 cm,h=2 cm.课时作业(二十三)1.B[解析]并联电路中电阻之比等于电流的反比,故R1∶R2=2∶1;由串联电路的规律可知,电压之比等于电阻之比,故U1∶U2=2∶1,选项B正确.2.D[解析]若两开关都闭合,则电阻R1和R2并联,再和R串联,U BB'为并联电路两端电压,U BB'=U AA'=6 V;若S1闭合、S2断开,则R1和R串联,UBB'=U AA'=12 V;若S2闭合、S1断开,则R2和R串联,U BB'=U AA'=8 V;若两开关都断开,则电路断路,UBB'=24 V,故D不可能.3.A[解析]当开关闭合时,电容器C两端的电压为U1=;当开关断开时,电容器C两端的电压为U2=E,则Q1∶Q2=∶E=1∶3,选项A正确.4.AD[解析]两电流表并联接在电路中,电流表A1的量程大于电流表A2的量程,则电流表A1的电阻小于电流表A2的电阻,并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表A1的读数大于电流表A2的读数,A正确;两个电流表的表头是并联关系,因电压相同,故指针偏转角度相等,B错误;两电压表串联接在电路中,电压表V1的量程大于电压表V2的量程,则电压表V1的电阻大于电压表V2的电阻,串联电路中,电阻大的分压大,故电压表V1的读数大于电压表V2的读数,C错误;两个电压表的表头是串联关系,因电流相等,故指针偏转角度相等,D正确.5.BC[解析]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,则甲电路的最大输出功率为P=(R+R1)=12 W;对于乙电路,输出功率也为12 W,电流I2=2 A,由能量守恒定律得(R2+R'0)+2 W=12 W,解得R2=1.5 Ω,故B、C正确,A、D错误.6.BD[解析]调节可变电阻R的阻值,电压表示数增大量为ΔU,则可变电阻R的阻值增大,流过它的电流减小,选项A错误.电阻R2两端的电压减小,电源内电压减小,二者减小量之和等于ΔU,所以电阻R2两端的电压的减小量小于ΔU,选项B正确.通过电阻R2的电流减小,减小量为,小于,选项C错误.路端电压等于并联部分电路电压与R2两端电压之和,并联部分电路电压增大量为ΔU,R2两端电压减小,故路端电压增大量小于ΔU,选项D正确.7.AD [解析] 电源的总功率P E =EI ,故直线a 表示P E -I 图线,选项A 正确.电源的输出功率P R =UI=(E-Ir )I=EI-I 2r ,故曲线b 表示P R -I 图线,曲线c 表示P r -I 图线,选项B 错误.由直线a 的斜率可得电源的电动势E=4 V ,选项C 错误.当I=1 A 时,电源的输出功率最大,为P m =2 W ,选项D 正确.8.BD [解析] 表示电源内阻和R 1之和,是不变的,A 错误,B 正确;电容器带的电荷量Q=CU R 1=CIR 1,C 错误,D 正确.9.D [解析] 由电路图知,电压表V 2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减小,所以上面的图线表示V 2的读数与电流的关系,此图线的斜率的绝对值等于电源的内阻,故r= Ω=2 Ω.当电流I=0.1 A 时,U=3.4 V ,则电源的电动势E=U+Ir=3.4 V +0.1×2 V =3.6 V ,故A 错误;变阻器的滑片向右滑动时,R 接入电路的阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压即V 2读数逐渐增大,故B 错误;由图可知,电动机的电阻r M = Ω=4 Ω,当I=0.3 A 时,U=3 V ,电动机的输入功率最大,最大输入功率为P=UI=0.9 W ,则最大的输出功率一定小于0.9 W ,故C 错误;当I=0.1 A 时,电路中电流最小,变阻器的电阻为最大值,所以R= Ω-2 Ω-4 Ω=30 Ω,故D 正确.10.C [解析] 当P 左移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流增大,R 1两端的电压增大,故图线乙表示V 1示数的变化,图线甲表示V 2示数的变化,故A 错误.由图可知,当只有R 1接入电路时,电路中电流为0.6 A ,路端电压为3 V ,则由E=U+Ir 可得E=3+0.6r ,当滑动变阻器全部接入电路时,由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r ,解得r=5 Ω,E=6 V ,故B 、D 错误.由图可知,R 1的阻值为5 Ω,R 2总电阻为20 Ω,将R 1等效为内阻的一部分,则当滑动变阻器的阻值等于R 1+r 时,滑动变阻器消耗的功率最大,故当滑动变阻器阻值为R'=10 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,由闭合电路欧姆定律可得,电路中的电流I'= A =0.3 A ,则滑动变阻器消耗的功率P'=I'2R'=0.9 W ,故C 正确.11.B [解析] 当电位器的触片滑向a 端时,其接入电路的电阻增大,电路总电阻增大,总电流减小,电源的内电压减小,则路端电压增大,通过R 1的电流增大,可知通过L 1的电流减小,L 1变暗,由于路端电压增大,而L 1两端的电压减小,所以R 2两端的电压增大,通过R 2的电流增大,则通过L 2的电流减小,L 2变暗,故B 正确.12.ACD [解析] 电源的路端电压和电流的关系为U=E-Ir ,显然直线①的斜率的绝对值表示电源的内阻r ,纵轴的截距表示电源的电动势E ,从图像中看出E=50 V ,r= Ω=5 Ω,A 正确,B 错误;当电流为I 1=2.5 A 时,由I 1=,解得外电路的电阻R 外=15 Ω,C 正确;当输出功率为120 W 时,由P-I 图线看出对应电流为4 A ,再从U-I 图线读取对应的输出电压为30 V ,D 正确.13.BCD[解析]电路稳定时,电容器两极板间的电压等于可变电阻R1两端的电压,增大R1的阻值,路端电压增大,所以电容器的阻值,对电路的电压、电流没有影响,所以油滴两端的电压增大,故两极板间的电场强度增大,油滴向上运动,A错误;只增大R2仍保持静止状态,B正确;只增大两板间的距离,根据公式C=可知电容减小,电荷量要减小,但是由于二极管的存在,电容器不能放电,故电荷量仍保持不变,而E=,则两极板间的电场强度不变,所以油滴仍能保持静止,C正确;只断开开关,电容器不能放电,故电容器两极板间的电压恒定不变,电场强度也不变,所以油滴仍保持静止,D正确.14.AD[解析]当开关闭合时,ab段只有电阻R1工作,消耗的电功率为P=R1,当开关断开时,ab段中电阻R1和R2都工作,消耗的电功率为P=(R1+R2),联立可得R1(R1+R2)=36 Ω2,故A正确,B错误;将R3和电源内阻看作一整体,则此时电压表测量路端电压,开关断开时等效外电路总电阻大于开关闭合时的,所以开关断开时电压表示数大,C错误;根据闭合电路欧姆定律得U=E-(R+r)I,则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为3=R3+r=6 Ω,D正确.专题训练(七)1.1.2156.860[解析]游标卡尺的主尺读数为1.2 cm,游标尺读数为3×0.05 mm=0.15 mm=0.015 cm,所以最终读数为1.2 cm+0.015 cm=1.215 cm.螺旋测微器的固定刻度为6.5 mm,可动刻度为36.0×0.1 mm=0.360 mm,所以最终读数为6.5 mm+0.360 mm=6.860 mm.2.1.15(1.14~1.16均可)5.7(5.6~5.8均可)84 580.2[解析] 0~3 V量程最小刻度是0.1 V,要向下估读一位,读数为1.15 V.0~15 V量程最小刻度为0.5 V,只要求读到0.1 V这一位,所以读数为5.7 V.图乙中的电阻箱有6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率,将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率,从最高位依次往下读,即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Ω.3.(1)B C(2)①电流表采用外接法②滑动变阻器采用限流式接法[解析](1)直流电源的电压为20 V,为了提高读数准确度应该选择电压表C,因此待测电阻两端电压不得超过15 V,则通过的电流不超过I==600 μA,电流表应该选B.(2)为了减小误差,电流表应采用内接法,因为滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值,若采用限流接法,限流效果不明显,应该采用分压接法接入电路.4.(1)如图所示(2)a略(3)如图所示(4)0.88(0.85~0.92均可)(5)20(19~22均可)[解析](1)连线如图所示;(2)电路开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑动到a处,其理由是开关S闭合后,流过电流表的电流不会超过电流表的量程;(3)图像如图所示;(4)由图像可知,当U=0时即为恒流源输出电流,I=0.88 A;当I=0时,电流全部通过R x,则I0R x=18.0 V,解得R x=20 Ω.5.(1)1.600.5003.0(2)小于(3)如图所示或[解析](1)电流表量程为0.6 A,故读数为0.500 A;电压表的量程为3 V,故读数为1.60 V;当开关接b时,电流表内接,电阻R=-xR A=3.2 Ω-0.2 Ω=3.0 Ω.(2)当开关接a时,电流表外接,由于电压表分流,所以此时电流表读数为电压表中电流与电阻中电流之和,故通过电阻的电流小于电流表的读数.(3)当外电路电阻和内电路电阻相等时,电源输出功率最大,化霜最快,即外电路电阻需为2.0 Ω,设计连接如图所示.6.(1)如图所示(2)B(3)左(4)3.0×103[解析](1)电路连线如图所示.(2)因为电压表阻值较大,故当滑动变阻器阻值越小时,电压表与滑动变阻器中a、P两点间的电阻并联后越接近a、P两点间空载时的电阻,可使得无论电阻箱的阻值如何增减,a、P两点间的电压保持不变,但选择变阻器C时,通过变阻器的电流会超过其允许通过的最大电流,故滑动变阻器选择B.(3)连接好线路后,先将变阻器滑片P调到最左端,并将电阻箱阻值调到0,然后闭合开关S,调节P,使电压表满偏,此后滑片P保持不动.(4)由于电压表满偏电压为3 V,则当滑片P保持不动时,电压表及电阻箱两端的电压之和为3 V,即U+R=3 V,整理可得R,,则RV=3.0×103Ω.7.(1)E(或R1)(2)乙(3)(4)20.0[解析](1)滑动变阻器要用分压接法,故应该选择阻值较小的E(或R1).(2)R0和A1串联代替电压表,其电阻为80 Ω+20 Ω=100 Ω,为尽量准确地测量电阻Rx,在甲、乙两图中,应选择图乙.(3)由欧姆定律可知(I2-I1)R x=I1(R0+r1),即R x=.(4)电流表读数为20.0 mA.。
2020高考物理一轮复习第八章恒定电流学案
【2019最新】精选高考物理一轮复习第八章恒定电流学案[全国卷5年考情分析]欧姆定律(Ⅱ)电阻定律(Ⅰ)电源的电动势和内阻(Ⅱ)电功率、焦耳定律(Ⅰ)以上4个考点未曾独立命题第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R＝知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。
(×)(2)根据I＝，可知I与q成正比。
(×)(3)由ρ＝知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。
(×)(4)公式W ＝UIt 及Q ＝I2Rt 适用于任何电路。
(√)(5)公式W ＝t ＝I2Rt 只适用于纯电阻电路。
(√)◎物理学史判断(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。
(√)(2)19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。
(√)1．在理解公式时一定要注意定义式与决定式的区别，其中定义式或计算式有：I ＝、R ＝、ρ＝等，决定式有：I ＝、I ＝nqSv 等。
2．公式W ＝UIt 可求解任何电路的电功，而W ＝I2Rt ＝t 只适用于纯电阻电路。
3．解题中常用到的二级结论(1)选限流用的滑动变阻器：在能把电流限制在允许范围内的前提下选用总阻值较小的变阻器调节方便；选分压用的滑动变阻器：阻值小的便于调节且输出电压稳定，但耗能多。
(2)伏安法测量电阻时，电流表内、外接的选择： “内接的表的内阻产生误差”，“好表内接误差小”(和比值大的表“好”)。
(3)电表内阻对测量结果的影响：电流表测电流，其读数小于不接电表时的电阻的电流；电压表测电压，其读数小于不接电压表时电阻两端的电压。
突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用1．三个电流表达式的比较公式 适用范围 字母含义公式含义定义式 I ＝q t一切电路q 为时间t 内通过导体横截面的电荷量qt反映了I 的大小，但不能说I ∝q ，I ∝1t微观式I ＝nqSv一切电路n ：导体单位体积内的自由电荷数q ：每个自由电荷的电荷量S ：导体横截面积 v ：电荷定向移动速率从微观上看n 、q 、S 、v 决定了I 的大小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 。
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第八单元恒定电流第22讲部分电路及其规律【教材知识梳理】一、1.定向正电荷2.(1)I=(2)I=nqSv二、1.电流R=2.(1)材料(2)R=ρ三、2.气态导体半导体3.I=四、1.qU=IUt2.=IU3.I2Rt I2R辨别明理(1)(×)(2)(√)(3)(×)(4)(×)(5)(×)(6)(√)【考点互动探究】考点一例1D[解析]电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向为电流的反方向,由图可知,电流方向是A→B,带电离子在溶液中定向移动形成电流,电流不为零,电流I==,故选项D正确,A、B、C错误.例2C[解析]由电流定义可知I===neSv,由欧姆定律可得U=IR=neSv·ρ=ρneLv,又E=,故E=ρnev,选项C正确.例3C[解析]电子做圆周运动的周期T=,由I=得I=,电流的方向与电子运动方向相反,故为逆时针.考点二例4C[解析]对于第一根导线,均匀拉长到原来的2倍,则其横截面积变为原来的,由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍,第二根导线对折后,长度变为原来的,横截面积变为原来的2倍,故其电阻变为原来的.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==,由I=可知,在相同时间内,电荷量之比q1∶q2=I1∶I2=1∶16,C正确.考点三例5ABD[解析]I-U图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,说明电阻逐渐增大,A正确;对应P点,小灯泡的电阻为R=≠,B正确,C错误;对应P点,小灯泡的功率为P=I2U1,此值恰为图中矩形PQOM的面积,D正确.[点评]伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应该状态下的电阻,因此图线上某点切线的斜率不是电阻的倒数.变式题B[解析]根据I-U图像可知R b<R a,而根据电阻定律R=ρ可知S b>S a,选项B 正确.考点四例6BC[解析]含有电动机的电路不是纯电阻电路,欧姆定律不再适用,A错误;由能量守恒定律可得EI=I2r+mgv+I2R,解得r=--R,B正确;如果电动机转轴被卡住,则E=I'(R+r),电流增大,较短时间内,电源消耗的功率变大,较长时间的话,会出现烧坏电源的现象,C正确,D错误.变式题BD[解析]当开关S断开时,由欧姆定律得U=I1R1=10V,当开关闭合后,通过R1的电流仍为0.5A,通过电动机的电流I2<=1A,故电流表示数I<0.5A+1A=1.5A,B正确;电路消耗的电功率P=UI<15W,D正确.1.[2018·许昌模拟]一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的电源上(其内阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A,通过洗衣机电动机的电流是0.50A,则下列说法中正确的是()A.电饭煲的电阻为44Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB.电饭煲消耗的电功率为1555W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC.1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍[解析]C由于电饭煲是纯电阻元件,所以R1==44Ω,P1=UI1=1100W,其在1min内消耗的电能W1=UI1t=6.6×104J,洗衣机为非纯电阻元件,所以R2≠,P2=UI2=110W,其在1min 内消耗的电能W2=UI2t=6.6×103J,其热功率P热≠P2,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍.2.(多选)[2018·益阳模拟]有一根粗细均匀的金属导线,在其两端加上电压U0时,通过导线的电流为I0,导线中自由电子定向移动的速率为v.若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压2U0,则()A.通过导线的电流为B.通过导线的电流为C.导线中自由电子定向移动的速率为D.导线中自由电子定向移动的速率为[解析]AD将金属导线均匀拉长,因半径变为原来的一半,则横截面积变为原来的,其长度变为原来的4倍,根据电阻定律R=ρ可知,电阻变为原来的16倍,又电压变为2U0,根据欧姆定律I=可知,电流变为,A正确,B错误;根据电流的微观表达式I=nevS,其中n、e不变,电流变为原来的,横截面积变为原来的,则自由电子定向移动的速率变为,C错误,D正确.3.一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示.根据表中所提供的数据,此电热水器在额定电压下处于加热状态时,通过电热水器的电流约为()额定容量54L 最高水温75℃额定功率1500W 额定频率50Hz额定电压220V 电器类别Ⅰ类A.6.8AB.0.15AC.4.4AD.0.23A[解析]A由P=UI可知,该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为I==A≈6.8A,故选项A正确.4.如图22-1所示,有一电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电源两端,灯泡正常发光,则()图22-1A.电解槽消耗的电功率为120WB.电解槽的发热功率为60WC.电解槽消耗的电功率为60WD.电路消耗的总功率为60W[解析]C灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110V电压,且干路电流I=I灯==A,则电解槽消耗的电功率P=P灯=60W,选项A错误,选项C正确;电解槽的发热功率P热=I2R电≈1.3W,选项B错误;整个电路消耗的总功率P总=U总I=220×W=120W,选项D错误.5.[2018·福州质检]如图22-2甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,已知a=1m,b=0.2m,c=0.1m,在里面注满某电解液,且P、Q间加上电压后,其U-I图像如图乙所示.当U=10V时,电解液的电阻率ρ是多少?图22-2[答案]40Ω·m[解析]由图像可得,当U=10V时,电解液的电阻R==Ω=2000Ω电解液容器长l=a=1m截面积S=bc=0.02m2由电阻定律得R=ρ解得ρ==Ω·m=40Ω·m.第23讲电动势闭合电路的欧姆定律【教材知识梳理】一、1.(1)非静电力对电荷做的功W电荷量q(2)E=V(3)电能2.电源内阻二、1.电源的电动势内、外电路中的电阻之和2.I=辨别明理(1)(×)(2)(×)(3)(×)(4)(√)(5)(×)【考点互动探究】考点一例1AC[解析]根据I-U图像知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1∶R2=1∶3,A正确;把A拉长为原来的3倍后,横截面积减小为原来的,根据公式R=ρ可得,电阻变为原来的9倍,B错误;串联电路中电流相等,将A与B串联后接在电源上,根据公式P=I2R可得,消耗的功率之比P1∶P2=1∶3,C正确;并联电路两端的电压相等,电流与电阻成反比,所以将A与B并联后接在电源上,通过二者的电流之比I1∶I2=3∶1,D错误.例2A[解析]等效电路如图所示.若R1断路,则总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,L1两端电压变大,L1变亮,ab部分电路结构没变,电流仍按原比例分配,总电流减小,通过L2、R4的电流都减小,故A正确;若R2断路,则总电阻变大,总电流减小,ac部分电路结构没变,电流仍按原比例分配,R1、L1中电流都减小,与题意相矛盾,故B错误;若R3短路或R4短路,则总电阻减小,总电流增大,ab部分电路两端电压减小,L2中的电流减小,则电流表A中的电流变大,与题意相矛盾,故C、D错误.例3C[解析]电流表和电阻R1并联,R1的阻值为电流表内阻的,则由并联电路特点可知,通过电流表的电流I A是通过R1的电流的,则I A=I总,其中I总为干路电流,所以可以用电流表上表示0.02A的一个小格表示总电流0.06A,选项C正确.考点二例4BD[解析]基础解法(程序法):将P由a端向b端滑动,R3接入电路的阻值减小,则总电阻减小,总电流增大,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=减小,电流表的示数I A=I总-I2增大,B正确;由P2=R2知P2减小,C错误;U ab=φa-φb=φa=U2,故φa降低,D正确.能力解法一(结论法):由于R3减小,R2与R3并联,则U2、I2均减小,由P2=R2知P2减小,C 错误;φa=φa-φb=U ab=U2减小,D正确;因为R1间接与R3串联,故I1、U1均增大,电压表示数增大,A错误;根据I A=I1-I2知I A增大,B正确.能力解法二(极限法):将滑片P滑至b点,则R3=0,φa=φb=0,D正确;R2上电压为零,则功率也为零,C错误;当R3=0时,总电阻最小,总电流最大,R1上电压最大,故A错误;由于I A=I1-I2,此时I1最大,I2=0最小,故I A最大,B正确.例5ACD[解析]将滑片向下滑动,滑动变阻器连入电路中的电阻R变减小,由I=,知电流表A的示数增大,A正确;电流表V2测量的是路端电压,U2=E-Ir减小,B错误;U3=E-Ir-IR,则有ΔU3=ΔI(R+r),ΔU3与ΔI的比值等于R+r,即大于r,C正确;ΔU2=ΔIr,ΔU1=ΔIR,又知R>r,故ΔU1大于ΔU2,D正确.[点评]分析ΔU时,根据电路中所有电阻两端的电压之和是不变的,一部分电路两端的电压减小多少,其余部分电路两端的电压就增大多少,分析时一定要根据电路的特点找电阻不变的部分进行分析.例6C[解析]由已知条件及电容定义式C=可得,Q1=U1C,Q2=U2C,则=.S断开时等效电路如图甲所示,有U1=·E×=E;S闭合时等效电路如图乙所示,有U2=·E=E,则==,故C正确.甲乙考点三例7AC[解析]在讨论R2的电功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1+r)的电源连成的闭合电路(如图甲所示),R2的电功率是等效电源的输出功率.显然当R2=R1+r时,R2获得的电功率最大,A正确;讨论R1的电功率时,由于R1为定值电阻,根据P=I2R知,电路中电流越大,R1上的电功率就越大(P1=I2R1),所以,当R2=0时,等效电源内阻最小(等于r,如图乙所示),R1获得的电功率最大,故B错误,C正确;讨论电源的输出功率时,(R1+R2)为外电阻,电源内阻r恒定,由于题目没有给出R1和r的具体数值,所以当R2=0时,电源输出功率不一定最大,故D错误.变式题BC[解析]当滑片位于中央时,并联电阻最大,并联电阻两端的电压最大,故并联电阻为==Ω=10Ω,解得R2=20Ω,B正确;当滑片位于中央时,电压表的示数最大,外电阻也最大,电源的效率η==最高,即当电压表示数为5.0V时,电源的效率最高,C正确;当电压表的示数为4V时,电流表的示数为0.25A,此时Pa部分电阻R aP=Ω=16Ω,Pb部分电阻R bP=R2-R aP=4Ω,通过Pb部分支路的电流为A=1.00A,干路电流为0.25A+1.00A=1.25A,根据闭合电路欧姆定律得E=4V+1.25A ×(R1+r),E=5V+1A×(R1+r),联立解得R1+r=4Ω,E=9V,A错误;当R2两部分的并联电阻等于R1+r=4Ω时,R2消耗的功率最大,此时电压表的示数不是5.0V,D错误.[点评](1)解决最大功率问题时,要弄清是定值电阻还是可变电阻的最大功率,定值电阻的最大功率用P=I2R=分析,可变电阻的最大功率用等效电源法求解.(2)电源输出功率最大时,效率不是最大,而是只有50%.考点四例8B[解析]根据图像可知,E1=E2=10V,r1=Ω,r2=Ω,所以r1∶r2=3∶2,E1∶E2=1∶1,选项A错误,选项B正确;曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电压和工作电流,根据坐标值可求出,此时小灯泡消耗的功率分别为P1=18.2W和P2=30W,小灯泡的电阻分别为R1=Ω,R2=Ω,选项C、D错误.变式题BC[解析]P1=U1I1=4×2W=8W,P2=U2I2=2×4W=8W,A错误,B正确;η1=,η2=,可得η1>η2,C正确,D错误.图23-11.(多选)一个T形电路如图23-1所示,电路中的电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω.另有一测试电源,电动势为100V,内阻忽略不计,则()A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是40ΩB.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是40ΩC.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80VD.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80V[解析]AC当c、d端短路时,等效电阻R=R1+=40Ω,A正确;当a、b端短路时,等效电阻R'=R2+=128Ω,B错误;当a、b两端接通测试电源时,根据欧姆定律得I==A=2A,所以U cd=IR3=80V,C正确;当c、d两端接测试电源时,I'==A=A,U ab=I'R3=25V,D错误.2.如图23-2所示,电源为“9V1Ω”的电池组,要将“4V4W”的灯泡接入虚线框中,在正常发光的条件下,最多能接()图23-2A.2个B.3个C.4个D.5个[解析]D要使灯泡正常发光,灯泡两端电压为4V,每个灯泡的工作电流为1A.当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,所接灯泡最多,此时电源内电压为5V,电路中的总电流为5A,所以最多能接5个灯泡.3.(多选)[2018·黑龙江大庆质检]如图23-3所示,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r≠0.若改变四个电阻中的一个阻值,则下列说法正确的是()图23-3A.减小R1时,C1、C2所带的电荷量都增大B.增大R2时,C1、C2所带的电荷量都增大C.增大R3时,C1、C2所带的电荷量都增大D.减小R4时,C1、C2所带的电荷量都增大[解析]BD R1上没有电流流过,R1是等势体,故减小R1时,C1两端电压不变,C2两端电压不变,C1、C2所带的电荷量都不变,选项A错误;增大R2时,C1、C2两端电压都增大,C1、C2所带的电荷量都增大,选项B正确;增大R3时,C1两端电压减小,C2两端电压增大,C1所带的电荷量减小,C2所带的电荷量增大,选项C错误;减小R4时,C1、C2两端电压都增大,C1、C2所带的电荷量都增大,选项D正确.图23-44.(多选)如图23-4所示,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片缓慢地从最左端向右移动一段距离的过程中,电压表示数的变化量为ΔU,电流表示数的变化量为ΔI,电流表的示数为I,电容器带的电荷量为Q.在这个过程中,如图23-5所示的图像正确的是()图23-5[解析]BD表示电源内阻和R1之和,是不变的,A错误,B正确;电容器带的电荷量Q=CU R1=CIR1,C错误,D正确.图23-65.(多选)[2016·江苏卷]如图23-6所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有()A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A[解析]AC设四个电阻的等效电阻为R路,由=+得R路=10Ω,由闭合电路欧姆定律知,I===1A,设路端电压为U,则U=IR路=1A×10Ω=10V,选项A正确;电源的总功率P=EI=12W,选项B错误;设电源负极电势为0,则a点电势φa=0.5A×5Ω-0=2.5V,b点电势φb=0.5A×15Ω-0=7.5V,则a、b两点的电势差U ab=φa-φb=2.5V-7.5V=-5V,所以a、b间电压的大小为5V,选项C正确;当将a、b两点用导线连接后,由于导线没有电阻,此时a、b两点电势相等,电路总电阻为9.5Ω,电流I'==A,故选项D错误.6.(多选)[2016·上海卷]如图23-7所示电路中,电源内阻忽略不计.闭合开关,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中()图23-7A.U先变大后变小B.I先变小后变大C.U与I比值先变大后变小D.U变化量与I变化量比值等于R3[解析]BC因电源内阻不计,故路端电压不变,电压表示数不变;当滑片位于中点时,滑动变阻器接入电路的电阻有最大值,电流表所在电路的电流有最小值,所以B、C正确.7.[2018·安徽江南十校联考]如图23-9所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电表,S为单刀双掷开关.当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是()图23-9A.电压表读数将变小B.L1亮度不变,L2将变暗C.L1将变亮,L2将变暗D.电源内阻的发热功率将变小[解析]A开关在位置1时,外电路总电阻R总=R,电压表示数U=E=E,每个灯泡两端的电压U1=U2=U=E,电源内阻的发热功率为P热==.开关在位置2时,外电路总电阻R总'=R,电压表示数U'=E=E,灯泡L1的电压U1'=E,L2的电压U2'=E,电源内阻的发热功率为P热'==.综上所述,电压表读数变小,故A正确.L1亮度不变,L2将变亮,故B、C错误.电源内阻的发热功率将变大,故D错误.8.如图23-10所示电路中,灯L标有“6V3W”,定值电阻R1=4Ω,R2=10Ω,电源内阻r=2Ω,当滑片P滑到最下端时,电流表读数为1A,此时灯L恰好正常发光.图23-10(1)求滑动变阻器最大值R;(2)当滑片P滑到最上端时,求电流表的读数;(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,求滑动变阻器消耗的功率.[答案](1)12Ω(2)2A(3)3.84W[解析](1)灯L的电阻R L==Ω=12Ω当P滑到下端时,R2被短路,灯L与整个滑动变阻器R并联,此时灯正常发光,通过灯L的电流为I L==A=0.5A通过滑动变阻器R的电流为I R=I-I L=1A-0.5A=0.5A即滑动变阻器最大值R=R L=12Ω.(2)电源电动势E=I=1×(4+2+6)V=12V当P滑到上端时,灯L、滑动变阻器R及电阻R2都被短路,此时电流表的读数为I'==A=2A.(3)P位于滑动变阻器的中点时,灯L与滑动变阻器的上半部分并联后再与R1串联,则此时R并==Ω=4ΩI总==A=1.2A并联部分的电压为U并=I总R并=1.2×4V=4.8V滑动变阻器上消耗的功率为P R==W=3.84W.专题六电学实验专题【热点题型探究】热点一一、1.(1)0.01(2)固定刻度可动刻度2.例1(1)17.723.8510.46(2)2.150(3)①0.020.440.12.20②0.11.70 0.58.5(4)1987将“×1k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到00~19998Ω[解析](1)最上面图读数:整毫米数是17mm,不足1毫米数是7×0.1mm=0.7mm,最后结果是17mm+0.7mm=17.7mm.中间图读数:整毫米数是23mm,不足1毫米数是17×0.05mm=0.85mm,最后结果是23mm+0.85mm=23.85mm.最下面图读数:整毫米数是10mm,不足1毫米数是23×0.02mm=0.46mm,最后结果是10mm+0.46mm=10.46mm.(2)固定刻度示数为2.0mm,不足半毫米的从可动刻度上读,其示数为15.0×0.01mm,最后的读数是2.0mm+15.0×0.01mm=2.150mm.(3)①使用0~0.6A量程时,刻度盘上的每一小格为0.02A,表针示数为0.44A;当使用0~3A 量程时,每一小格为0.1A,表针示数为2.20A.②电压表使用0~3V量程时,每小格表示0.1V,表针示数为1.70V;使用0~15V量程时,每小格表示0.5V,表针示数为8.5V.(4)电阻为1987Ω.最简单的操作方法是先将“×1k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9999Ω,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9999Ω=19998Ω,故用两个这样的电阻箱,可得到的电阻值范围为0~19998Ω.变式题1.2206.860[解析]20分度游标卡尺的精度为0.05mm,主尺读数为12mm,游标尺读数为4×0.05mm=0.20mm,游标卡尺的读数为12.20mm=1.220cm.螺旋测微器读数:固定刻度读数+可动刻度读数=6.5mm+36.0×0.01mm=6.860mm.热点二例2(1)A(2)0~0.6A[解析](1)C与D电路图不符合电压从零开始调节.小灯泡的电阻R L==Ω=28.8Ω,=144,=520.8,由于<,故电流表应采用外接法,A正确,B错误.(2)小灯泡的额定电流I==A≈0.4A,故电流表量程选0~0.6A.变式题R x1大于小于[解析]==10,==20,故<,应该采用电流表内接法,即图甲接法.由“大内偏大,小外偏小”的结论可知,电流表内接时测量值R x1大于真实值,外接时测量值R x2小于真实值.热点三例3(1)乙如图所示(2)R1(3)[解析](1)甲图中,因为电压表V2的内阻准确值不知,所以电压表V2与R0并联后的电阻准确值不知,根据=可知,无法求出R V1,而乙图中,根据=可知,可以求出R V1=,故用乙电路较合理,电路连接如图所示.(2)实验中滑动变阻器要用分压接法,故应选取阻值较小的R1.(3)根据欧姆定律可知R V1==.变式题(1)如图所示(2)(3)等于[解析](1)实物连线图如图所示.(2)第一次测量,由欧姆定律知,电压表与电流表的示数之比为电压表和R P的并联电阻,;第二次测量,电压表与电流表的示数之比为电压表、R x和R P的并联电即=R并阻,=,联立解得R x=.(3)由于电流表、电压表内阻不影响被测电阻的测量,所以被测电阻的测量值等于真实值.【高考模拟演练】1.(1)如图所示(4)R0(6)48.2[解析](4)开关S2掷于1端,由欧姆定律可得通过R x的电流I=,将开关S2掷于2端,R0和R x串联电路电压为U2,R x两端电压为U=U2-U1,由欧姆定律可得待测电阻阻值R x==R0=R0.(6)5次测量所得的平均值为×(3.44+3.43+3.39+3.40+3.39)=3.41,则R x=R0=(3.41-1)×20.0Ω=48.2Ω.2.(1)A D F(2)a d c g f h(3)-或U-或-R(横纵坐标互换亦可)[解析](1)若选用0~1000Ω的滑动变阻器,则电路中的电流太小,且移动滑动变阻器滑片时,电压表和电流表的示数要么变化得特别慢,要么变化得特别快,所以滑动变阻器选用F;电源的电动势为4.5V,所以电压表选用D;若电流表选用B,则移动滑动变阻器的滑片时,电流表的指针要么偏转得特别小,要么突然偏转得比较大,所以电流表选用A. (2)电压表测量路端电压,滑动变阻器接成限流式,电键要控制整个电路.(3)由闭合电路欧姆定律得(R+r)=E,变形得=·+,或U=-r·+E,或=·R+,则可以为纵坐标,为横坐标,或以U为纵坐标,为横坐标,或以为纵坐标,R为横坐标.3.(1)如图甲所示(2)如图乙所示(3)电压表V1的读数U1、电压表V2的读数U2(4)R[解析](1)要测出待测电压表V1的内阻,可以将V1与阻值大致相当的定值电阻串联,通过测出串联电路的总电压和V1对应的电压,利用串联电路中电压之比等于电阻之比即可求出V1的内阻,所以测量电路部分是待测电压表V1与定值电阻R串联,然后再将其与电压表V2并联;由于滑动变阻器的总电阻远小于待测电压表内阻,所以滑动变阻器应采用分压式接法,电路图如图甲所示.(2)实物连接如图乙所示.(3)、(4)根据串联电路规律有=,解得R V1=,需要测得电压表V1的读数U1、电压表V2的读数U2.1.某同学为了测量电流表A1内阻的精确值,有如下器材可供选择:电流表A1(量程0~300mA,内阻约为5Ω);电流表A2(量程0~600mA,内阻约为1Ω);电压表V(量程0~15V,内阻约为3kΩ);滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为1A);滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流为0.01A);电源E(电动势为3V,内阻较小);定值电阻R0(5Ω);单刀单掷开关S一个、导线若干.实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能地减小误差.(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选.(2)在虚线框内画出测量A1内阻的电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号.(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则r1的表达式为r1=;式中各符号的物理意义是.[答案](1)R1(2)如图Z6-1所示(3)R0I1、I2分别为某次实验时电流表A1、A2的示数,R0是定值电阻的阻值图Z6-1[解析](1)滑动变阻器要用分压式接法,选最大阻值较小的滑动变阻器R1.(2)要测出待测电流表A1的内阻,可将A1与阻值大致相当的定值电阻并联,通过测出并联电路的总电流和A1对应的电流,利用并联电路中电流与电阻成反比即可求出A1的内阻,电路图如图Z6-1所示.(3)通过定值电阻R0的电流为I2-I1,A1两端的电压等于R0两端的电压,所以r1=R0,I1、I2分别为某次实验时电流表A1、A2的示数,R0是定值电阻的阻值.2.某同学对有故障的电热毯进行探究,图Z6-2甲是电热毯的电路示意图,其中电热丝和导线通过金属接线片连接,图乙为测试电路实物图,A、B为测试表笔,电压表和电流表均可视为理想电表.图Z6-2(1)断开S1,用测试电路在1和1'之间检测得知电热丝无故障,然后测得电热丝的U-I图线如图丙所示.可求得此电热丝的电阻为Ω.(2)在虚线框内画出与图乙对应的电路原理图.(3)为了进一步检查故障,该同学闭合开关S1和S2,用表笔A和B分别对图甲中的各点进行测试,部分测试结果如下表所示.由此测试结果可判断出电路有断路,位置在(选填“1和2”“1'和2'”“2和3”或“2'和3'”)间.测试点3和3'1和1'1和31和2'2'和3'电表指针有无偏转电压表有有无有无电流表无有有无有[答案](1)580(570~590均可)(2)如图Z6-3所示(3)1'和2'图Z6-3 [解析](1)由图线得电热丝的电阻R=580Ω.(2)如图Z6-3所示.(3)3和3'接入A、B之间时,根据两电表指针偏转情况,确认3和3'间存在断路;1和1'接入A、B之间时,根据两电表指针偏转情况,确认1和1'之间为通路;1和3接入A、B 之间时,根据两电表指针偏转情况,确认1和3之间为通路;再结合1和2'及2'和3'接入A、B之间时,两电表指针偏转情况,可知断路故障在1'和2'之间.3.为了测量一个阻值较大的未知电阻的阻值,某同学使用了干电池(1.5V)、毫安表(1mA)、电阻箱(0~9999Ω)、开关、导线等器材.(1)该同学设计的实验电路如图Z6-4甲所示,实验时,将电阻箱阻值调至最大,断开S2,闭合S1,减小电阻箱的阻值,使毫安表的示数为I1=1.00mA;然后保持电阻箱阻值不变,断开S1,闭合S2,此时毫安表示数为I2=0.8mA.由此可得被测电阻的阻值为Ω.图Z6-4(2)经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差.为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图乙所示的实验电路,实验过程如下:断开S1,闭合S2,此时毫安表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开S2,闭合S1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为,记录此时电阻箱的阻值大小为R0.由此可测出R x=.[答案](1)375(2)I R0[解析](1)设毫安表内阻为R mA,电流为I1时电阻箱的阻值为R,S2断开、S1闭合时,根据闭合电路的欧姆定律有E=I1(R+R mA+r),S1断开、S2闭合时,E=I2(R x+R+R mA+r),联立解得R x=·E=375Ω.(2)根据图乙所示电路测电阻,毫安表起指示作用,用以检测电阻箱代替待测电阻后的电路等效性,根据等效替代法的测量原理,毫安表示数仍为I,所以R x=R0.4.研究小组利用下表中的实验器材测量电流表A1的内阻r1.器材规格电流表A1量程0~10mA,内阻r1待测(约为40Ω)电流表A2量程0~500μA,内阻r2=750Ω电压表V 量程0~6V,内阻r3=3kΩ电阻R1阻值为100Ω滑动变阻总电阻为10Ω器R2电池E电动势为1.5V,内阻很小开关S,导线若干(1)两位同学分别设计了如图Z6-5甲和乙所示电路,小组讨论后发现两电路均存在问题,请指出两电路存在的问题:图Z6-5.(2)另一位同学对电路乙优化后进行实验,得到若干组数据,如下表所示.请你根据数据在图Z6-6中画出I1-I2的关系图线.I1/mA 2.00 4.00 6.00 7.00 8.00 9.00I2/μ110 210 320 370 430 480A图Z6-6(3)根据所描图线可知待测电流表的内阻为Ω.(4)请你在虚线框中画出优化后的电路图.[答案](1)甲图电压表量程过大,测量中示数太小,测量精度较低;乙图两电流表量程均较小,调节过程中滑动变阻器调节范围过小,不易操作图Z6-7(2)图略(3)40(38到42之间均可)(4)如图Z6-7所示。