2020届高中物理总复习 第八单元 恒定电流第八单元课时2 (7)
全品复习方案2020届高考物理一轮复习第8单元恒定电流课时作业含解析
恒定电流课时作业课时作业(二十二) 第22讲 部分电路及其规律时间/40分钟基础达标1.[2018·重庆万州二中月考]下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是( )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只适用于纯电阻的电路C.在非纯电阻的电路中,UIt>I2RtD.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路2.一个内阻可以忽略的电源给装满绝缘圆管的水银供电,通过水银的电流为0.1A.若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管),则通过水银的电流将是( )A.0.4AB.0.8AC.1.6AD.3.2A3.[2018·浙江4月选考]杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯.已知高压钠灯功率为400W,LED灯功率为180W,若更换4000盏,则一个月可节约的电能约为( )A.9×103kW·hB.3×105kW·hC.6×105kW·hD.1×1012kW·h图K22-14.[2018·孝感统考]某一导体的伏安特性曲线如图K22-1中AB所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )A.B点的电阻为12ΩB.B点的电阻为40ΩC.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻因温度的影响改变了9Ω5.[2018·青岛模拟]如图K22-2所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,b与a的长度相等,b的横截面积是a的2倍;c与a的横截面积相等,c的长度是a的2倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3=1∶1∶2.关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc,下列说法中正确的是( )图K22-2A.ρa是ρb的2倍B.ρa是ρc的2倍C.ρb是ρc的2倍D.ρc是ρa的2倍技能提升6.如图K22-3所示,电源的电动势为30V,内阻为1Ω,一个标有“6V 12W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联.开关闭合后,电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为( )图K22-3A.36WB.44WC.48WD.60W7.扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫.如图K22-4所示为某款扫地机器人,其工作时额定电压为15V,额定功率为30W,充电时额定电压为24V,额定电流为0.5A,充电时间约为240min,电池容量为2000mA·h,则下列说法正确的是( )图K22-4A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作时的电压为24VC.机器人正常工作时的电流为0.5AD.机器人充满电后一次工作时间最多约为1h8.(多选)[2018·山东平阴模拟]在如图K22-5甲所示的电路中,电源电动势为3V,内阻不计,L1、L2为相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,R为定值电阻,阻值为10Ω.当开关S闭合后( )图K22-5A.L1的电阻为1.2ΩB.L1消耗的电功率为0.75WC.L2的电阻为5ΩD.L2消耗的电功率为0.1W9.(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )自重40kg额定电压48V载重75kg额定电流12A最大行驶速度20km/h额定输出功率350WA.电动机的输入功率为576WB.电动机的内阻为4ΩC.该车获得的牵引力为104ND.该车受到的阻力为63N10.(多选)如图K22-6甲所示电路中,小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PM为U轴的垂线,PQ为I轴的垂线.下列说法中正确的是( )图K22-6A.随着所通电流的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为R L=C.在电路中灯泡L两端的电压为U1时,电阻R两端的电压为I1RD.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”11.如图K22-7所示电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图K22-8所示.当开关闭合后,下列说法中正确的是( )图K22-7图K22-8A.L3的电流为L1的电流的2倍B.L3的电阻约为0.17ΩC.L1的电功率约为0.60W D.L2的电功率约为1.5W12.有一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图K22-9甲所示.若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,3个用电器消耗的电功率均为P;现将它们连接成如图乙所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是P D、P1、P2,它们之间的关系为( )图K22-9A.P2=B.P D=C.P D=P2D.P1<4P2挑战自我13.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图K22-10所示接入电路,则( )图K22-10A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角14.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.(1)若不计髓质片层间的接触电阻,请计算髓质的电阻率.(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32πcm3,当在其两底面上加上1000V的电压时,通过该圆柱体的电流为10πμA,求圆柱体的底面半径和高.课时作业(二十三) 第23讲 电动势 闭合电路的欧姆定律时间/40分钟基础达标图K23-11.(多选)如图K23-1所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线,设两个电源的内阻分别为r a和r b,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为I a和I b,则( )A.r a>r bB.I a>I bC.R0接到a电源上时,电源的输出功率较大,但电源的效率较低D.R0接到b电源上时,电源的输出功率较小,电源的效率较低2.(多选)[2018·东北三校模拟]如图K23-2所示,C1=6μF,C2=3μF,R1=3Ω,R2=6Ω,电源电动势E=18V,内阻不计.下列说法正确的是( )图K23-2A.开关S断开时,a、b两点电势相等B.开关S闭合后,a、b两点间的电流是2AC.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D.不论开关S断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大3.(多选)直流电路如图K23-3所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( )图K23-3A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小技能提升4.[2018·宜昌调研]电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图K23-4所示的电路,当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时,下列说法正确的是( )图K23-4A.定值电阻R2的电功率减小B.电压表和电流表的示数都减小C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.R中电流变化的绝对值小于电流表示数变化的绝对值5.(多选)[2018·湖北天门月考]某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在同一坐标系内,如图K23-5所示.根据图线可知,下列叙述正确的是( )图K23-5A.反映P r变化的图线是cB.电源电动势为8VC.电源内阻为2ΩD.当电流为0.5A时,外电路的电阻为6Ω6.[2018·安徽淮南二模]如图K23-6所示的电路中,R1是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小,R2、R3、R4是定值电阻.当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R1且电路稳定时,与无光照射时比较,下列说法中正确的是( )图K23-6A.电容器C的下极板带负电B.R2两端的电压降低C.R4两端的电压降低D.电源提供的总功率变小7.在如图K23-7甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示,则( )图K23-7A.图线a是电压表V1示数随电流变化的图线B.电源的内阻为10ΩC.滑动变阻器R2的最大功率为0.9WD.电源的电动势是4V8.(多选)[2018·河南南阳模拟]如图K23-8所示,电源电动势E=3V,小灯泡L标有“2V,0.4W”,当开关S接1,变阻器调到R=4Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L正常发光,电动机M 正常工作,则( )图K23-8A.电源的内阻为1ΩB.电动机的内阻为4ΩC.电动机的正常工作电压为1VD.电源效率约为93.3%9.如图K23-9甲所示,M为一电动机,当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是( )图K23-9A.电源的电动势为3.4VB.变阻器的滑片向右滑动时,V2读数逐渐减小C.此电路中,电动机的最大输出功率为0.9WD.变阻器的最大阻值为30Ω10.(多选)如图K23-10所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1Ω,定值电阻R3=5Ω.开关S断开时与闭合时相比,ab段电路消耗的电功率相等.以下说法中正确的是( )图K23-10A.电阻R1、R2可能分别为4Ω、5ΩB.电阻R1、R2可能分别为3Ω、6ΩC.开关S断开时理想电压表的示数一定小于S闭合时的示数D.开关S断开时与闭合时相比,理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω11.[2018·山东枣庄八中月考]某控制电路如图K23-11所示,主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯.当电位器的触片滑向a端时,关于红、绿两灯亮度变化情况,下列说法正确的是( )图K23-11A.L1、L2两个指示灯都变亮B.L1、L2两个指示灯都变暗C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2变亮挑战自我12.(多选)如图K23-12所示,图中直线①表示某电路的路端电压与电流的关系图像,图中曲线②表示该电路中电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是( )图K23-12A.电源的电动势为50VB.电源的内阻为ΩC.电流为2.5A时,外电路的电阻为15ΩD.输出功率为120W时,输出电压是30V专题训练(六) 专题六 电学实验专题时间/40分钟基础达标1.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图Z6-1甲和乙所示.该工件的直径为 cm,高度为 mm.甲乙图Z6-12.如图Z6-2甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,若当时使用的是该表的0~3V量程,那么电压表读数为 V;若当时使用的是该表的0~15V量程,那么电压表读数应为 V.如图乙所示的电阻箱的读数为 Ω.图Z6-23.在“用伏安法测电阻”的实验中,所用电压表的内阻约为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标纸上,如图Z6-3所示.图Z6-3(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值R x= (保留两位有效数字)Ω.(2)在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图.技能提升4.某同学测量阻值约为25kΩ的电阻R x,现备有下列器材:A.电流表(量程0~100μA,内阻约为2kΩ);B.电流表(量程0~500μA,内阻约为300Ω);C.电压表(量程0~15V,内阻约为100kΩ);D.电压表(量程0~50V,内阻约为500kΩ);E.直流电源(20V,允许通过的最大电流为1A);F.滑动变阻器(最大阻值为1kΩ,额定功率为1W);G.开关和导线若干.(1)电流表应选 ,电压表应选 .(均填器材前的选项字母)(2)该同学正确选择仪器后连接了如图Z6-4所示的电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:图Z6-4① ;② .5.小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值.(1)图Z6-5甲是部分连接好的实物图,请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出.甲乙图Z6-5(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U-I图上,如图乙所示.在图中,由电流表外接法得到的数据点是用 (选填“○”或“×”)表示的.(3)请你选择一组数据点,在图乙上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为 Ω.6.某同学测量直流恒流源的输出电流I0和定值电阻R x的阻值,电路如图Z6-6所示.实验器材如下:图Z6-6直流恒流源(电源输出的直流电流I0保持不变,I0约为0.8A);待测电阻R x(阻值约为20Ω);滑动变阻器R(最大阻值约为50Ω);电压表V(量程0~15V,内阻约为15kΩ);电流表A(量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω);请回答下列问题.(1)实验所用器材如图Z6-7所示,图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接.图Z6-7(2)电路开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑动到 (选填“a”或“b”)处,其理由是 .(3)所得实验数据如下表,请在图Z6-8的直角坐标系上画出U-I图像.12345电流表的示数0.200.300.400.500.60I/A电压表的示数13.912.110.27.66.1U/V图Z6-8(4)根据所画U-I图像,可求得直流恒流源输出电流I0= A,待测电阻的阻值R x= Ω.(结果均保留两位有效数字)挑战自我7.在某些汽车的后挡风玻璃中会嵌入一组电阻丝,可通电加热以化解霜冻.图Z6-9甲是用伏安法测量其中一根电阻丝R x阻值的实物连线图,仪表规格如下表.量程内阻电流表A0~0.6A0.20Ω电压表V0~3V约10kΩ图Z6-9(1)将单刀双掷开关S2置于位置b,闭合开关S1,电压表和电流表指针如图乙所示,则可读得电压表的示数U= V,电流表的示数I= A;计算得出电阻丝的阻值R x= Ω(保留两位有效数字).(2)若将单刀双掷开关置于位置a,则通过电阻丝的电流 (选填“大于”或者“小于”)此时电流表的示数.(3)现有6根与R x同型号的电阻丝和一个内阻为2.0Ω的电源,为了达到最快的化霜效果,请选用几根电阻丝,并用笔画线代替导线,在图丙中进行设计连接.课时作业(二十二)1.A [解析]电功率越大,电流做功越快,但产生的焦耳热不一定越多,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.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.3.B [解析]一个月按30天计,每天亮灯按10h计,共30×10h=300h,每盏LED灯比高压钠灯功率小220W,若更换4000盏,则一个月可节约电能为4000×0.22kW×300h=2.64×105kW·h,最接近的为B.4.B [解析]根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为R A=Ω=30Ω,R B=Ω=40Ω,所以ΔR=R B-R A=10Ω,故B正确,A、C、D错误.5.C [解析]设a的长度为L,截面积为S,因为R=,而R=ρ,所以==1,即=1,故ρ=2ρa;同理==,即=,故ρa=ρc,则ρb=2ρc,选项A、B、D错误,C正确. b6.A [解析]电路中电灯正常发光,所以U L=6V,电路中电流为I==A=2A,则电动机两端的电压U M=E-Ir-U L=22V,故电动机输出的机械功率P出=P电-P热=U M I-I2R M=36W.7.D [解析]电池容量2000mA·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15V,选项B错误.根据扫地机器人工作时的额定电压为15V,额定功率为30W,可知扫地机器人正常工作时的电流为2A,选项C错误.机器人充满电后一次工作时间最多为t==1h,选项D正确.8.BC [解析]L1两端的电压为U=3V,由图像可知,此时的电流为I=0.25A,灯泡L1电阻R1==12Ω,A 错误;L1消耗的功率P=UI=3×0.25W=0.75W,B正确;若L2的电阻为5Ω,根据串联电路中电压与电阻成正比,可知此时L2两端的电压为1V,由图像可知,此时L2中的电流为0.2A,则L2的阻值为R2==Ω=5Ω,与假设一致,C正确;此时L2消耗的电功率P'=U'I'=1×0.2W=0.2W,D错误. 9.AD [解析]电动机的输入功率为P入=UI=48×12W=576W,A正确;电动机的发热功率为P热=I2r=P-P出,解得r=1.6Ω,B错误;由v大=20km/h=m/s,根据P出=Fv大,解得F=63N,且当该车速度最入大时,f=F=63N,故C错误,D正确.10.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 L=,选项B正确;对应P点,小灯泡的功率为P L=U1I2,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U1时,通过电阻R的电流为I2,其两端的电压为I2R,选项C错误.11.C [解析]灯泡L1、L2串联,电压U2=U1=1.5V,由图读出其电流I2=I1=0.40A,灯泡L3的电压U3=3V,电流I3=0.50A,故A错误;灯泡L3的电阻R3==6.0Ω,故B错误;L1消耗的功率P1=I1U1=0.40×1.5W=0.60W,与L2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R1、R2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>R1=R2,而R D与R2并联,电压相等,根据P=,可知P D<P2,选项C错误;由欧姆定律可知,电流I D<I2,又I1=I2+I D,根据P=I2R可知P1<4P2,选项D正确;由于电阻器D与电阻R2的并联电阻R<R1,所以D及R2两端的电压小于,且D的阻值变大,则P D<,P2<,选项A、B错误.13.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,故指针偏转角度相同,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,故指针偏转角度相同,D正确.14.(1)8×106Ω·m (2)4cm 2cm[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=4cm,h=2cm.课时作业(二十三)1.ABC [解析]在电源路端电压与电流的关系图像中,斜率的绝对值表示电源内阻,故r a>r b,A正确.在图像中作出定值电阻R0的U-I图线,与电源的U-I图线交点表示电路工作点,故I a>I b,B正确.R0接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低,R0接到b电源上,电源的输出功率较小,但电源的效率较高,C正确,D错误.2.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,由电路图知,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==2A,两电阻两端电压分别为U1=IR1=6V、U2=IR2=12V,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.3.ABC [解析]滑片P向右移动时,外电路的电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知,总电流减小,由P总=EI可知,P总减小,故选项A正确;根据η=×100%=×100%可知,η增大,选项B正确;由P损=I2r可知,P损减小,选项C正确;由P输-R外图像可知,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误.4.B [解析]当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时,R接入电路的电阻减小,总电阻减小,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,电压表的示数减小,R2两端的电压增大,R1两端的电压减小,电流表的示数减小,R2的电功率减小,A、C错误,B正确;因为总电流增大,电流表的示数减小,所以R 中电流增大,并且R中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值,D错误.5.ACD [解析]电源的总功率P E=IE,功率与电流成正比,由P r=I2r知,电源内部的发热功率与电流的平方成正比,A正确;当电流为2A时,电源的总功率与发热功率都为8W,则电源电动势为4V,内阻为2Ω,B错误,C正确;当电流为0.5A时,根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6Ω,D正确.6.C [解析]强光照射时,R1的电阻减小,则电路的总电阻减小,总电流增大,路端电压U=E-Ir减小,电源提供的总功率P=EI变大,通过R3、R4的电流减小,通过R1、R2的电流增大,R4两端的电压变小,R2两端的电压变大,故B、D错误,C正确;强光照射时,R1的电阻减小,则R1、R2两端的电压的比值减小,而R3、R4两端的电压的比值不变,故电容器C上极板电势比下极板电势低,电容器C的下极板带正电,故A错误.7.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,电路中电流增大,R1两端的电压增大,故图线b表示V1示数的变化,图线a表示V2示数的变化,故A错误.由图可知,当只有R1接入电路时,电路中电流为0.6A,路端电压为3V,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=5Ω,E=6V,故B、D错误.由图可知,R1的阻值为5Ω,R2总电阻为20Ω,将R1等效为内阻的一部分,则当滑动变阻器的阻值等于R1+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'=10Ω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=0.3A,则滑动变阻器消耗的最大功率P'=I'2R'=0.9W,故C正确.8.AD [解析]由功率P=UI可知,小灯泡的额定电流I==0.2A,由欧姆定律得R L=,小灯泡正常发光时电阻R L=10Ω,由闭合电路欧姆定律可知,I=,解得r=1Ω,A正确;开关S接2时小灯泡正常发光,说明电路中电流仍为0.2A,故电动机两端电压U'=E-IR L-Ir=0.8V,电动机为非纯电阻用电器,故电动机的内阻小于4Ω,B、C错误;由P内=I2r,η=×100%,故电源效率约为93.3%,D正确.9.D [解析]由电路图知,电压表V2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V2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=2Ω.当电流I=0.1A时,U=3.4V,则电源的电动势E=U+Ir=3.4V+0.1×2V=3.6V,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V2读数逐渐增大,故B错误;由图可知,电动机的电阻r M=Ω=4Ω,当I=0.3A时,U=3V,电动机的输入功率最大,最大输入功率为P=UI=0.9W,则最大的输出功率一定小于0.9W,故C错误;当I=0.1A时,电路中电流最小,变阻器接入电路的电阻最大,为R=-r-r M=Ω-2Ω-4Ω=30Ω,故D正确.10.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)=36Ω2,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-(R3+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=R3+r=6Ω,D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R1的电流增大,可知通过L1的电流减小,L1变暗,由于路端电压增大,而L1两端的电压减小,所以R2两端的电压增大,通过R2的电流增大,则通过L2的电流减小,L2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,可知直线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=50V,r=Ω=5Ω,A正确,B错误;当电流为I1=2.5A时,由I1=,解得外电路的电阻R外=15Ω,C正确;当输出功率为120W时,由P-I 图线看出对应电流为4A,再从U-I图线读取对应的输出电压为30V,D正确.专题训练(六)1.1.220 6.860[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.螺旋测微器读数为6.5mm+36.0×0.01mm=6.860mm.2.1.15(1.14~1.16均可) 5.7(5.6~5.9均可) 84580.2[解析]0~3V量程最小刻度是0.1V,要向下估读一位,读数为1.15V.0~15V量程最小刻度为0.5V,只要求读到0.1V这一位,所以读数为5.7V.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84580.2Ω.3.(1)如图甲所示 2.4×103 (2)如图乙所示甲乙[解析](1)图线如图所示,R x==2.4×103Ω.(2)因满足>,故采用电流表内接法.4.(1)B C (2)①电流表采用了外接法 ②滑动变阻器采用了限流式接法[解析](1)直流电源的电压为20V,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。
《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 听课答案
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()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R 3[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V 1的读数U 1、电压表V 2的读数U 2 (4)R[解析](1)要测出待测电压表V 1的内阻,可以将V 1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V 1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V 1的内阻,所以测量电路部分是待测电压表V 1与定值电阻R 串联,然后再将其与电压表V 2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S 1和S 2,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.(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.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[解析](1)甲电路中,当电流表示数接近满偏时,电压表两端电压约为U V=I g1r1=0.4V,该电压远小于电压表满偏电压,测量示数太小,测量精度较低;乙电路中,两电流表分别满偏时,其两端电压分别为U A1=I g1r1=0.4V、U A2=I g2r2=0.375V,测量过程中滑动变阻器调节范围过小,不易操作.(3)由I1r1=I2r2得I1=·I2,由作出的I1-I2图线得斜率k=18.75,所以r1=40Ω.(4)如图Z6-7所示.5.某同学利用如图Z6-8所示的电路测量一微安表(量程为0~100μA,内阻大约为2500Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个最大阻值为20Ω,另一个最大阻值为2000Ω);电阻箱R z(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片.图Z6-8图Z6-9(1)按原理图将图Z6-9中的实物连线.。
高考物理复习：第8章-恒定电流
第八章 恒定电流 第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R ＝UI 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 ＝qt ，可知I 与q 成正比。
(×) (3)由ρ＝RSl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 ＝I 2Rt 适用于任何电路。
(√) (5)公式W ＝U 2R t ＝I 2Rt 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 ＝qt 、R ＝U I 、ρ＝RS l 等，决定式有：I ＝UR 、I ＝nqS v 等。
2．公式W ＝UIt 可求解任何电路的电功，而W ＝I 2Rt ＝U 2R 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”(R xR A和R VR x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＝qt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＝nqS v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的大小决定式I＝UR金属、电解液U：导体两端的电压R：导体本身的电阻I由U、R决定，I∝U I∝1R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。
2020届高考物理总复习学案：第八单元 恒定电流 课时2 Word版含答案
第八单元恒定电流课时2 闭合电路的欧姆定律1.电动势(1)非静电力①定义:非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力,这种非静电力做的功,使电荷的电势能增加。
②非静电力实质:在化学电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能。
(2)电动势①定义:非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫作电源的电动势。
②公式:E=。
③电动势是电池的重要参数,电动势取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质,跟电池的大小无关。
I=I 1+I 2+I 3 =++======3.电流表、电压表的改装(1)小量程电流表(表头)主要部分:永久磁铁和可转动线圈。
(2)改装原理:小量程的电流表改装成大量程的电流表应并联一小电阻;小量程的电流表改装成大量程的电压表应串联一大电阻。
(3)改装方法:如果改装后电流表量程扩大n倍,则并联一个阻值为的电阻;如果改装后电压表量程扩大n倍,则串联一个阻值为(n-1)R g的电阻。
4.闭合电路欧姆定律(1)描述闭合电路的基本物理量①内阻:内电路的电阻,也叫电源的内阻。
②内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。
③外电阻:外电路的总电阻。
④外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。
(2)闭合电路的欧姆定律①内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
②表达式:I=,其中R为整个外电路的等效电阻。
③适用条件:外电路为纯电阻的闭合回路。
(3)路端电压与负载的关系:U=E-Ir。
1.(2018宁夏西吉一中期末)扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。
图示为“iRobot”扫地机器人,已知其电池容量为2000 mAh,额定工作电压为15 V,额定功率为30 W,则下列说法正确的是()。
A.扫地机器人的电阻是10 ΩB.题中“mAh”是能量的单位C.扫地机器人正常工作时的电流是2 AD. 4 hC2.(2019衡水中学开学考试)如图所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,移动滑片C时,电路的总电阻发生变化,以下情况正确的是()。
2020年高考一轮复习专题八 恒定电流
第一节 电路的基本概念和规律知识点一、电流1．形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压.2．标矢性：电流是标量，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向．1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．2．表达式：I ＝UR.3．适用范围：金属导电和电解液导电，不适用于气体导电或半导体元件．知识点三、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．公式：R ＝ρlS3．适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液． 4．电阻率(1) 物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．(2) 金属：电阻率随温度升高而增大；半导体：电阻率随温度升高而减小.知识点四、电功、电功率、电热及热功率1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (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：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢.(2)公式：P ＝Wt＝IU (适用于任何电路)．3．焦耳定律 (1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q ＝I 2Rt (适用于任何电路)． 4．电功率P ＝IU 和热功率P ＝I 2R 的应用 (1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P 电＝UI ，热功率均为P 热＝I 2R .(2)对于纯电阻电路而言：P 电＝P 热＝IU ＝I 2R ＝U 2R.(3)对于非纯电阻电路而言：P 电＝IU ＝P 热＋P 其他＝I 2R ＋P 其他≠U 2R＋P 其他．1．导体的伏安特性曲线(I －U)图线（1）线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，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，不适用于欧姆定律． （3）对伏安特性曲线的理解①图甲中，图线a 、b 表示线性元件，图乙中，图线c 、d 表示非线性元件。
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。
2020版高考新课标一轮复习：第8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 ＝nqSv ，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。
物理专题复习总结八---恒定电流.docx
物理专题复习八 恒定电流电路欧姆定律 II 不要求解反电动势的 问题电阻定律I 电阻的串联、并联 I 电源的电动势和内阻 II 闭合电路的欧姆定律 II 电功率、焦耳定律I实验八：测定金属的电阻率（同时练习 使用螺旋测微器）要求会正确使用的 仪器主要有：刻度尺 、游标卡尺、螺旋测 微器、电流表、电压表、多用电表、滑动 变阻器、电阻箱等实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线实验十：测定电源的电动势和内阻实验十一：练习使用多用电表知识网络:串、并联电路的特点—电压表和电流表电路基本概念和定律一、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I 大【是有自山移动的电荷,外因是导体两端有电毎差.（2） 电流强度：通过导体横截而的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。
（定义）1二Q/t① 匸Q/t ；假设导体单位体积内冇n 个电子，电子定向移动的速率为”，则I=Nesv.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.在外电路中正 一负，内电路中 负 f 正 ② 单位是：安、亳安、微安lA=10，mA=10、A③ 区分两种速率：电流传导速率（等于光速）和电荷定向移动速率（机械运动速率）。
2. 电阻、电阻定律电源用电器部分电路欧姻定律闭合电路欧娴定律 电功、电功率、焦耳定律电阻定律 —电阻的测量厂＞ 伏安法 Lf 欧姆表法电路(1)电阻：力口在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。
2：(定义)(比值定义)；U-I图线的斜率导体的电阻是由导体木身的性质决定的，与U.I无关.(2)电阻定律：温度一定时导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比。
R=p-(决定)S(3)电阻率：电阻率D是反映材料导电性能的物理最,山材料决定，但受温度的影响.二、部分电路欧姆定律(1)内容：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。
(2)公式：1 =匕R(3)适用范围：适用于金屈导体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件.(4) -------------------------------------------- 图象：匚雖皑伏轴性曲线导体中的电流随随导体两端电压变化图线，叫导体的伏安特性曲线。
高中物理一轮总复习课件第八章恒定电流
在闭合电路中，非静电力做功将其他形式的能转化为电能。 同时，在电路中，电能可以转化为内能、光能、机械能等其 他形式的能。
04
电功、电功率及焦耳定律
电功计算公式及应用举例
电功计算公式
$W = UIt$，其中$W$表示电功， $U$表示电压，$I$表示电流，$t$表 示时间。
计算用电器消耗的电能
测量电源电动势和内阻
通过测量外电路的总电压和总电流， 以及外电路电阻，可计算电源的电动 势和内阻。
已知用电器的电压、电流和工作时间 ，可计算其消耗的电能。
电功率定义及计算公式
电功率定义
单位时间内电流所做的功，表 示电流做功的快慢。
计算公式
计算用电器的额定功率和 实际功率
$P = UI$，其中$P$表示电功 率，$U$表示电压，$I$表示电 流。对于纯电阻电路，还可使 用公式$P = I^2R$或$P = frac{U^2}{R}$进行计算。
分析方法
通过闭合电路欧姆定律公式推导出路端电压U与外电路电阻R的关系式，进而分 析路端电压与负载的关系。
闭合电路功率分配和能量转化
功率分配
在闭合电路中，电源提供的功率等于内、外电路消耗功率之 和。即P=EI=UI+I^2r，其中P为电源提供的功率，EI为电源 总功率，UI为外电路消耗功率，I^2r为内电路消耗功率。
02 电流的方向
规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
03 电流的强弱
通过导体横截面的电荷量多少来衡量，即电流的 大小用电流强度（简称电流）I表示。
恒定电流与交变电流
01 恒定电流
大小和方向都不随时间变化的电流。
02 交变电流
大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
高三物理复习课件 恒定电流总复习
0.220 mm的某电阻丝的电阻率(电阻率约为
1×10－4 Ω·m)，提供下列器材
• A．电动势为15 V的直流电源一个
• B．量程为0～200 μA、内阻约为3.7 kΩ的电 流表一个
• C．量程为0～20 mA、内阻约为40 Ω的电流 表一个
• D．量程为0～2 A、内阻约为0.4 Ω的电流表
一个
• 答案：(1)1.200 (2)不满足，R与S2成反比 (或RS2＝常量) (3)19
17
• 实验(二) 描绘小灯泡的伏安特 性小灯泡的伏安特性曲线并分析其变化规 律．
• 【实验原理】
• 用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表 测出小灯泡两端的电压，测出多组(U、I)值， 在U-I坐标系中描出各对应点，用一条平滑
27
28
• 答案：(1)如图甲所示 (2)如图乙所示
29
• (3)①按设计好的电路图连接好电路，开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最 大的位置．
6
• 4．电路经检查无误后，闭合开关S，改变 滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应 的电流表、电压表的示数I和U的值，记入 表格内，断开开关S，求出电阻R的平均 值．
7
• 【注意事项】
• 1．本实验中被测金属导线的电阻值较小， 因此实验电路必须用电流表外接法．
• 2．实验连线时，应先从电源的正极出发， 依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、 滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后 再把电压表并联在待测金属导线的两端．
系，并选取合适的标度；
• (2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点，用 一条平滑的曲线把这些点连接起来，得出小 灯泡的伏安特性曲线．
21
• 【注意事项】
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第八单元恒定电流单元检测见《高效训练》P97一、单项选择题1.(2019辽宁沈阳单元检测)图甲所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图应是图乙中的()。
A2.(2018河南郑州10月考试)两根不同金属导体制成的长度相等、横截面积相同的圆柱形杆,串联后接在某一直流电源两端,如图所示。
已知杆a的质量小于杆b的质量,杆a金属的摩尔质量小于杆b金属的摩尔质量,杆a的电阻大于杆b的电阻,假设每种金属的每个原子都提供相同数目的自由电子(载流子)。
当电流达到稳恒时,若a、b内存在电场,则该电场可视为均匀电场。
下列结论中正确的是()。
A.两杆内的电场强度都不等于零,且a内的电场强度大于b内的电场强度B.两杆内的电场强度都等于零C.两杆内载流子定向运动的速度一定相等D.a内载流子定向运动的速度一定大于b内载流子定向运动的速度两杆电流相等,R a>R b,由欧姆定律可知U a>U b,根据U=Ed可知,两杆内电场强度都不为零,且a 内的电场强度大于b内的电场强度,A项正确,B项错误;根据I=nqSv可知载流子的定向运动速率v=,由题n的大小,所以无法确定定向运动速率大小,故C、D两项错误。
A3.(2018湖南浏阳一中月考)在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,下列说法正确的是()。
A.电压表和电流表的示数都增大B.灯L2变暗,电流表的示数减小C.灯L1变亮,电压表的示数减小D.,电容器的带电荷量增加将滑动变阻器的滑片P向下调节,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路,路端电压U减小,干路电流I增大,则电压表示数减小,灯L1变亮,U1增大,R与灯L2并联,L2两端的电压U2=U-U1,U减小,U2减小,灯L2变暗,流过电流表的电流I A=I-I2,I增大,I2减小,I A增大,电流C4.(2018湖北黄石阶段检测)如图所示,P是一个表面均匀、镀有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜材料的电阻率为ρ,膜的厚度为d。
管两端有导电金属箍M、N。
现把它接入电路中,测得M、N两端电压为U,通过它的电流为I。
则金属膜的电阻率为()。
A.B.C.D.由欧姆定律可得,镀膜材料的电阻R=,镀膜材料的截面积S=πDd,根据电阻定律可得R=ρ,所以镀膜材料的电阻率ρ==,C项正确。
C5.(2018黑龙江双鸭山一中考试)如图甲所示,电路中电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。
当开关闭合后,下列说法中正确的是()。
A.L1的电流为L2电流的2倍B.L3的电阻约为0.33 ΩC.L3的电功率约为1.20 WD.L2和L3的总电功率约为3 W当开关闭合后,灯泡L1的电压U1=3 V,由图乙读出其电流I1=1.0 A,则灯泡L1的电阻R1=3 Ω,灯泡L2、L3串联,电压U2=U3=1.5 V,由图乙读出其电流I2=I3=0.8 A,故A项错误;灯泡L2、L3的电阻均为R=Ω=1.875 Ω,故B项错误;L3的电功率P=U3I3=1.5×0.8 W=1.2 W,L2和L3的总电功率为2.4 W,C项正确C6.(2018河北唐山一中高三模拟)如图所示,电源电动势E=3 V,小灯泡L上标有“2 V0.4 W”的字样,开关S接1,当变阻器调到R=4 Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机均正常工作,则()。
A.电源内阻为1 ΩB.电动机的内阻为4 ΩC.电动机的正常工作电压为1 VD.电源效率约为93.3%由小灯泡的额定功率P=UI可知,I=0.2 A,由欧姆定律可知小灯泡正常发光时电阻R L==10 Ω,由闭合电路欧姆定律可知I=,解得电源内阻r=1 Ω,A项正确;接2时小灯泡正常发光,说明电路中电流仍为0.2 A,故电动机两端电压U'=E-IR L-Ir=0.8 V,电动机为非纯电阻用电器,故电动机内阻不等于4 Ω,B、C-×100%,代入数据可得电源效率约为93.3%,D项正确。
两项错误;由P=I2r,P总=EI,η=总总AD7.(2019云南昆明模拟)图示为某种电子秤工作原理的示意图,被称物体的质量可按照一定的换算关系通过电流表的示数获得。
秤盘中放入物体后,连杆P将从a点向下滑动,最终停在a、b间的某一位置。
关于该电子秤。
下列说法正确的是()。
A.物体质量越小,电流表的示数越大B.物体质量越大,电流表的示数越大C.物体质量越大,电路中的总电阻越大D.,电路中的总电阻越大物体质量越小,则连杆P的位置越接近a点,滑动变阻器的电阻越大,则电路中电流越小,电流表的项错误,D项正确;同理,物体质量越大,则连杆P的位置越接近b点,滑动变阻器的电阻越小,则电,电流表的示数越大,B项正确,C项错误。
BD8.(2018河北衡水冀州中学模拟)如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器R2的滑片向右滑动后,理想电流表、的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2,理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU。
下列说法中正确的是()。
A.电压表的示数减小B.电流表的示数变小C.ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻rD.ΔU与ΔI2比值一定小于电源内阻r解析当滑动变阻器滑片向右滑动后,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则总电流减小,所以电流表的示数减小。
根据串联电路分压的特点分析可知,并联部分电压增大,即电压表的示数增大,A 项错误,B项正确。
根据并联电路的电流规律I2=I1+I,的示数I2变小,通过定值电阻R1的电流增大,则的示数I1变小,所以ΔI1一定大于ΔI2,电压表测量路端电压,根据闭合电路欧姆定律U=E-I2r可知,=r,而ΔI1大于ΔI2,所以<r,D项错误,C项正确。
答案BC9.(2019河北保定开学考试)某同学学习了测量金属电阻的实验后,想测量一下玩具车中的电动机内线圈的电阻。
他将电动机从玩具车中拆下来,电动机铭牌上标明额定电压为直流3 V。
他从实验室中找来了下列器材:蓄电池两节(电动势约为4 V,内阻可忽略);电流传感器(相当于理想电流表);电阻箱(0~999.9 Ω);开关一只和导线若干。
他设计了如图甲所示的测量电路图,请你帮助他完成实验。
甲(1)闭合开关S之前,应将电阻箱的阻值调到最(选填“大”或“小”),再将电动机的转子(选填“卡住”或“放开”),多次改变电阻箱的阻值,通过连接在电流传感器上的计算机显示每次电路中的电流值,记录下每次与电阻箱阻值相对应的电流值。
(2)将每组情况下的阻值和电流值填入下表中。
根据表格中的数据,在图乙的坐标系中作出(选填“R-I”或“R-”)的图象。
乙(3)根据图象求得电动机的内阻为Ω。
若考虑到电源有极小的内阻,则电动机内阻的测量值R测()R真。
(1)小电动机的内阻一般较小,为了保护电路中的元器件的安全,最初要将电阻箱的阻值调到最大;,电动机的转子可能会转动起来。
此时,电动机就不是纯电阻了,所以要将转子卡住,不让其转动。
(2)要利用图象的性质计算相关的物理量,则要将某两个变量写成最简单的线性关系,根据直线的截距和斜率对应表示的物理意义求解相关的物理量。
设电源的电动势为E,电动机的内阻为R0,由欧姆定律有E=I(R+R0),变形整理的R=-R0,由此式看出,R和成简单的线性关系。
题中给出的坐标格子,发现横轴上方的纵轴上有20小格,结合表中的R栏的数据,纵轴上每小格代表1 Ω比较恰当,同样的道理,横轴上每一小格代表0.2最恰当。
定好标度后,再将表格中的数据对应点描在坐标系中,把这些点连接成一条直线,如图丙所示。
丙(3)将图中的直线延长和纵轴相交于(-1,0)这点。
则-1=-R0,解得电动机的内阻为1 Ω。
若电源有内阻R,将欧姆定律变化为R=-R0-r,实际上图中的截距应该为-(R0+r),则电动机内阻的实际值应该是(1-r),因此测量值偏大。
(1)大卡住(2)R-如图丙所示(3)1大于10.(2018南京师大附中高三模拟考试)(1)如图甲所示为某多用电表内部简化电路图,作电流表使用时,选择开关S应接(选填“1”“2”“3”“4”或“5”)量程较大。
甲乙(2)某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻(如图乙),主要步骤如下:①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上;②把两表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻0刻度处;③把红表笔与待测电压表(选填“正”或“负”)接线柱相接,黑表笔与另一接线柱相连,发现这时指针偏转角度很小;④换用(选填“×10”或“×1k”)欧姆挡重新调零后测量,发现这时指针偏转适中,记下电阻数值;⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔,把多用电表放回桌上原处,实验完毕。
(3)实验中(如图丙)某同学读出欧姆表的读数为Ω,这时电压表读数为V。
(4)请你求出欧姆表内部电源电动势为V。
(结果保留2位有效数字)丙(1)当作电流表使用时,电阻应和表头并联分流,故连接1和2时为电流表,根据欧姆定律可知并联,并联支路的电阻越大,分流越小,故当接1时量程最大。
(2)③根据“红进黑出”原理,即电流从红表笔流进可知红表笔接电压表的负极。
④欧姆表在测量电阻时指针从无穷大处开始偏转,故欧姆表指针偏转很小,说明被测电阻大,挡位应提升一级,即换“×1 k”的测量。
(3)欧姆表的读数为R V=40.0×1000 Ω=4.0×104Ω;电压表分度值为0.1 V,故读数为2.20 V。
(4)根据(3)采用的挡位可知中值电阻,即欧姆表内阻r=1.5×104Ω,根据闭合电路的欧姆定律可得2.2 V=E=E,解得E≈3.0 V。
(1)1(2)③负④×1k(3)4.0×1042.20。