江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第七章恒定电流专题突破八电学实验基础讲义含解析
2020版高考物理大一轮复习第七章恒定电流第2讲电路闭合电路的欧姆定律
第2讲 电路 闭合电路的欧姆定律1．在图1所示的闭合电路中，当滑片P 向右移动时，两电表读数的变化是( )．图1A ． 变大， 变大B ． 变小， 变大C ． 变大， 变小D ． 变小， 变小解析 滑片P 向右移动，变阻器电阻变大，总电阻也变大，由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电流表示数减小，电源内电压减小，R 0两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故B 项正确．答案 B2．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图2所示)，下列说法正确的是( )．图2A ．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B ．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C ．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D ．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变 解析 开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P ＝U 2R 变大，电烙铁的功率变大，A 正确，B 、C 、D 错误．答案 A3．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为I ，线圈电阻为R ，将它接在电动势为E ，内阻为r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )A ．电动机消耗的总功率为UIB ．电动机消耗的热功率为U 2RC ．电源的输出功率为EID ．电源的效率为1－Ir E解析 本题考查了恒定电流的有关知识．电动机不是纯电阻，电动机消耗的总功率为UI ，A 选项正确；电动机消耗的热功率为I 2R ，B 选项错误；电源的输出功率为UI ，C 选项错误，电源的效率为U E ＝E －Ir E，D 选项正确． 答案 AD 4．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图3所示电路，电源的电动势E 和内阻r 不变，在没有磁场时调节变阻器R 使电灯L 正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区．则( )．图3A ．电灯L 变亮B ．电灯L 变暗C ．电流表的示数减小D ．电流表的示数增大 解析 探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流减小，电流表示数变小，电源内电阻分压变小，路端电压变大，电灯L 亮度增加，正确选项为AC.答案 AC5．如图4所示的电路中，电源的电动势E 和内阻r 恒定不变，滑片P 在变阻器正中位置时，电灯L 正常发光，现将滑片P 移到右端，则( )．图4A ．电压表的示数变大B ．电流表的示数变大C ．电灯L 消耗的功率变小D ．电阻R 1消耗的功率变小 解析 将滑片P 移到右端，变阻器接入电路中的电阻R 变小，总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可以判断电路中总电流变大，电流表示数变大，选项B 正确．由U ＝IR 可以判断内电压变大，则路端电压变小，电灯L 消耗的功率变小，选项C 正确．流过R 1的电流I 1＝I 总－I L 变大，电阻R 1消耗的功率变大，U R 1变大，选项D 错误．电压表示数U V ＝U L －U R 1变小，选项A 错误．答案 BC6．在研究微型电动机的性能时，应用如图5所示的实验电路．当调节滑动变阻器R 使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A 和2.0 V ．重新调节R 使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( )．图5A ．32 WB ．44 WC ．47 WD ．48 W解析 电动机不转时相当于一个发热的纯电阻，根据通过电动机的电流为0.5 A 、电压为2 V ，可算出电动机内阻为4 Ω.正常工作时，电动机消耗功率UI 等于48 W ，内阻发热消耗功率为I 2r 等于16 W ，则输出功率为UII 2r ，等于32 W.答案 A7．用如图6所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U －I 图线，由图可知 ( )图6A ．电池电动势的测量值为1.40 VB ．电池内阻的测量值为3.50 ΩC ．外电路发生短路时的电流为0.40 AD ．电压表的示数为1.20 V 时，电流表的示数I ′＝0.20 A解析：由全电路欧姆定律U ＝E －Ir 知当I ＝0时，U ＝E ，故A 正确．U －I 直线的斜率表示电源的内阻，则r ＝ΔU ΔI ＝1.40－1.000.40－0Ω＝1 Ω，B 错误．U 轴的电压刻度不是从零开始的，U －I 图线的横截距不再表示U ＝0时的短路电流，而是表示路端电压为1.00 V 时的干路电流是0.4 A ，C 错误．因为ΔU ΔI ＝r ＝常数，从图中易知1.40－1.20I ′＝1.40－1.000.4，所以I ′＝0.20 A ，故D 正确． 答案：AD8．如图7所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S ，小球静止时受到悬线的拉力为F .调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是( )．图7A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小解析 当电路接通后，对小球受力分析：小球受重力、电场力和悬线的拉力F 三个力的作用，其中重力为恒力，当电路稳定后，R 1中没有电流，两端等电势，因此电容器两极板电压等于R 0两端电压，当R 2不变，R 1变化时，电容器两极板电压不变，板间电场强度不变，小球所受电场力不变，F 不变，C 、D 两项错．若保持R 1不变，缓慢增大R 2，R 0两端电压减小，电容器两端电压减小，内部电场减弱，小球受电场力减小，F 变小．故A 项错，B 项正确．答案 B9．如图8所示电路，在平行金属板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v 0射入电场并打在N 板的O 点．改变R 1或R 2的阻值，粒子仍以v 0射入电场，则( )．图8A．该粒子带正电B．减少R2，粒子还能打在O点C．减少R1，粒子将打在O点左侧D．增大R1，粒子在板间运动时间不变解析由电场方向和粒子偏转方向知粒子带负电；由于R2与平行金属板相连所以此支路断路，调节R2对平行板内电场无影响，粒子仍打在O点；当减小R1时，根据串联电路电压分配原理，平行板内电场将增强，所以粒子将打在O点左侧；当增大R1时，同理得平行板内电场将减弱，所以粒子将打在O点右侧，粒子在板间运动时间变长．答案BC10．如图9所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是( )图9A．小球带负电B．当滑动触头从a向b滑动时，绝缘线的偏角θ变大C．当滑动触头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D．当滑动触头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动触头在a处时电源的输出功率解析：根据电路图可知φA＞φB，A、B间电场强度方向水平向右，小球受电场力方向也向右，故小球带正电，A错误．当滑动触头从a向b滑动时，R1两端电压减小，板间场强减小，绝缘线的偏角变小，所以B错误．当极板间电压减小时，由Q＝CU可知Q减小，电容器放电，电流表中有电流，方向从上向下，所以C正确．由于电源的内阻与外电阻的关系不确定，所以无法判断电源的输出功率变化情况，D错误．答案：C11．如图10所示电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω.若在C、D间连接一个电表或用电器，则有( )．图10A．若在C、D间连一个理想电压表，其读数是6 VB．若在C、D间连一个理想电压表，其读数是8 VC．若在C、D间连一个理想电流表，其读数是2 AD．若在C、D间连一个“6 V,3 W”的小灯泡，则小灯泡的实际功率是1.33 W解析若在C、D间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有：I1＝ER1＋R2＋r＝1A ，故理想电压表读数为U V ＝I 1R 2＝6 V ，A 正确、B 错误；若在C 、D 间连一个理想电流表，这时电阻R 2与R 3并联，并联电阻R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝2 Ω，根据闭合电路欧姆定律，有I ＝E R 1＋R 23＋r ＝1.5 A ，理想电流表读数为I ′＝R 2R 2＋R 3I ＝1 A ，C 错误；因为小灯泡的电阻R A ＝U 20P 0＝12 Ω，将小灯泡连在C 、D 之间，R 2两端的电压U 2＝ER 23′R 1＋R 23′＋r＝5 V ，流过小灯泡的电流大小为I 3＝U 2R A ＋R 3＝13 A ，小灯泡的实际功率为P ′＝I 23R A ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫132×12＝1.33(W)，D 正确．答案 AD12．如图11所示电路可用来测量电阻的阻值．其中E 为电源，R 为已知电阻，R x 为待测电阻，可 视为理想电压表，S 0为单刀单掷开关，S 1、S 2为单刀双掷开关．图11(1)当S 0闭合时，若S 1、S 2均向左闭合，电压表读数为U 1；若S 1、S 2均向右闭合，电压表读数为U 2.由此可求出R x ＝________.(2)若电源电动势E ＝1.5 V ，内阻可忽略；电压表量程为1 V ，R ＝100 Ω.此电路可测量的R x 的最大值为________ Ω.解析 (1)由R x ＝U 1I x ，而I x ＝U 2R ，故R x ＝U 1U 2R .(2)当R x 两端电压达到1 V 时，由E ＝1.5 V ，可得此时R 两端的电压U 1＝1.5 V －1 V ＝0.5 V.此时电路中电流I ＝0.5100A 则R x max ＝10.5100Ω＝1000.5Ω＝200 Ω. 答案 (1)R U 1U 2(2)200。
(江苏专用版)2020版高考物理总复习第七章实验八测量电源的电动势和内阻练习(含解析)
实验八测量电源的电动势和内阻1.(2017海安中学月考)甲同学采用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻。
提供的器材:电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)及滑动变阻器R、开关S、导线。
(1)连好电路后,当该同学闭合开关S,发现电流表示数为0,电压表示数不为0。
检查各接线柱均未接错,接触良好,且电路未发生短路;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接ab、bc和de时,示数均为0,把两表笔接cd时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是。
(2)排除故障后,该同学顺利完成实验数据的测量,如表所示。
并根据数据在空白的坐标纸上作出如图所示的U-I图线,该图存在多处不妥之处,请指出。
(指出两处不妥之处)①;②。
该同学根据上表数据可测出电源的电动势E= V,内电阻r= Ω。
(3)为了在实验中保护电流表和调节电阻时使电压表、电流表的示数变化均明显,乙同学对甲同学的实验进行改进,设计了如图所示的电路,电路中电阻R0应该选取下列备选电阻中的哪一个? 。
A.1ΩB.5ΩC.10ΩD.20Ω答案见解析解析(1)发现电流表示数为0,电压表示数不为0,电流表或R处断路,用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,知滑动变阻器R断路。
(2)由题图可知,图线几乎分布在一个很小的区域内,原因是电压U的取值范围在2.70~3.00V之间,而U轴坐标起点的选取从0开始显然不妥;此外该同学建立坐标系时没有标明单位也是不妥;还有画图线时应尽量使更多的点落在直线上,不在直线上的点应尽量对称分布在直线的两侧,偏离直线太远的点应去掉,该同学作图时没有将不在直线上的点均匀分布在直线两侧也是不妥。
根据闭合电路欧姆定律可知,图像与纵坐标的交点表示电源的电动势,图线的斜率的绝对值表示内阻,则可知E=2.98V,内阻r=-Ω=0.50Ω。
(3)保护电阻R0应大约为R0=Ω=5Ω,所以B选项正确。
高考物理总复习 第七章 恒定电流 实验八 测量电源电动势和内电阻教案
实验八测量电源电动势和内电阻注意事项1.可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2.电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大。
因此，实验中不要将I调得过大，读数要快，每次读完立即断电。
3.计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值，再求平均值。
4.合理选择标度：为使图线分布空间大，如图1所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用r＝EI短确定，应根据r＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔUΔI确定。
图1误差分析1.用图象法求E和r时作图不准确。
2.由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。
本实验中测量结果是：E测<E真，r测<r真。
热点一实验原理与实验操作【例1】(2015·江苏单科，10)小明利用如图2所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。
图2(1)如图2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 1.06I(A)0.120.200.280.360.44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___________________________ ____________________________________________________________________。
解析 (1)由实验装置图可知，电流表使用0.6 A 量程，所以读数为0.44 A ；(2)描点画图，如图所示，根据U ＝－Ir ＋E 可得电动势为E ＝1.60 V ；图线的斜率绝对值等于内阻r ＝1.22 Ω；(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。
(江苏专用)2020版高考物理总复习第七章恒定电流第1讲电路的基本规律及应用教案
电路的基本规律及应用[高考导航]知识排查欧姆定律1.电流(1)定义：单位时间里通过导体任一横截面的电荷量，叫做电流强度，简称电流。
(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向。
(3)三个公式①定义式：I＝qt；②微观式：I＝nqSv；③I ＝U R。
(4)成因：自由电荷的定向移动。
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。
(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。
电阻定律1.电阻(1)定义式：R ＝U I。
(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R 越大，阻碍作用越大。
2.电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关。
(2)表达式：R ＝ρl S。
3.电阻率(1)计算式：ρ＝R S l。
(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：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。
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。
2.电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢。
(2)公式：P ＝W t＝IU 。
3.焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量。
(2)计算式：Q ＝I 2Rt 。
4.热功率(1)定义：单位时间内的发热量。
(2)表达式：P ＝Q t＝I 2R 。
电阻的串联、并联1.思考判断(1)规定正电荷定向移动方向为电流方向，所以，电流是矢量。
( ) (2)根据I ＝qt，可知I 与q 成正比。
( )(3)电流I 随时间t 变化的图象与横轴所围面积表示通过导体横截面的电荷量。
( ) (4)由R ＝U I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。
2020版高考物理（江苏专用）新探究大一轮课件：第七章 第一节 电场力的性质
电场线、电势和电势差、等势面、 电势能、带电粒子在电场中的运 动等知识点考查的较频繁，尤其 是电场性质及带电粒子在电场中 的运动问题是近几年的重点.
高考对本章基本概念和规律 的考查以选择题为主，在计算题 中把电场力和能的性质与牛顿运 动定律、功能关系有机结合起来， 以带电粒子在电场中运动为模
型， 实现力电知识的系统化考
电场等效于电荷集中于球心处产生的
电场．如图所示，在半球面 AB 上均匀
分布正电荷，总电荷量为 q，球面半径为 R，CD 为通过半球
面顶点与球心 O 的轴线，在轴线上有 M、N 两点，OM＝ON
＝2R.已知 M 点的场强大小为 E，则 N 点的场强大小为( )
A.2kRq2－E
B．4kRq2
C.4kRq2－E D．4kRq2＋E
第七章 静电场
考点要求
静电现象
Ⅰ
电荷 电荷守恒定律
Ⅰ
点电荷 库仑定律
Ⅰ
静电场 电场线 电势能 电势 等 Ⅰ 势面
电场强度 点电荷的场强 电势差 Ⅱ
匀强电场中电势差和电场强度的关系 Ⅰ
带电粒子在匀强电场中的运动
Ⅱ
电容 电容器
Ⅰ
真题统计
高考命题点实况
近几年江苏卷对于库仑定
律、电场强度、点电荷的电场、
2018·T5 2018·T8 2017·T4 2017·T8 2016·T3 2016·T15 2015·T2 2015·T8 2014·T4
A.34kaQ2 ，沿 y 轴正向 C.54kaQ2 ，沿 y 轴正向
B．34kaQ2 ，沿 y 轴负向 D．54kaQ2 ，沿 y 轴负向
[审题指导] 由点电荷场强公式 E＝krQ2 可计算出各点的场强 大小，再由矢量合成原则分析场强的叠加．
江苏省2020版高考物理第七章恒定电流实验六决定导线电阻的因素课件
器材编号 器材名称
规格与参数
A
电池E
电动势3.0 V，内阻未知
B
电流表A1 量程0～100 mA，内阻约为5 Ω
C
电流表A2 量程0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω
D
电阻箱R
0～999.9 Ω
图4
E
开关、导线
若干
实验操作如下： a.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d； b.将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路； c.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大； d.接触点P在电阻丝上某位置时，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满
(5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表
的示数I和U的值，填入记录表格内.
l
πd2
(6)将测得的Rx、l、d值，代入公式R＝ ρS 和S＝ 4 中，计算出金属丝的电
阻率.
4.数据处理
(1)在求Rx的平均值时可用两种方法 ①用Rx＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值.
123
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0 Ω，那么能准确测量出金属
丝电阻Rx的电路应是A、B两电路图中的____B____(选填字母代号)电路.使用该 电路实验时，电流表示数为I，电压表示数为U，则金属丝电阻Rx＝__UI_－__R_A__
( 用题中字母代号表示).
解析 因已知电流表内阻的准确值，则可以利用电流表内接法准确求出金属
阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ.
图1
2.实验器材 待测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻 器(0～50 Ω)，开关，导线若干， 螺旋测微器 ，毫米刻度尺. 3.实验步骤 (1)用螺旋测微器在待测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均 值d. (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路. (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，反复测量三次， 求出其平均值l. (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值 最大 的位置.
2020版高考物理(江苏专用版)新增分大一轮课件：第七章恒定电流第2讲
反比 ；
①电势降落表达式：E＝U外＋U内或E＝U外＋ Ir ；
②能量表达式：EI＝U外I＋I2r.
3.路端电压与外电阻的关系
E E 增大 ； (1)一般情况：U＝IR＝ · R＝ ，当 R 增大时， U r R＋r 1＋R
(2)特殊情况： ①当外电路断路时，I＝0，U＝ E ； E ②当外电路短路时，I短＝ r ，U＝0.
自测1 电源的电动势为4.5 V.外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V，若在外电 路中分别并联一个6.0 Ω的电阻或串联一个6.0 Ω的电阻.则两种情况下的路端电 压分别为 C.3.72 V √ A.4.38 V 3.72 V 4.29 V B.3.73 V D.4.29 V 4.38 V 3.73 V
E 2R 2 2 R ＋ r (2)纯电阻电路：P 出＝I R＝ ＝
E2 . 2 R－r R ＋4r
(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系
E2 ①当R＝r时，电源的输出功率最大为P出m＝ 4r .
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.电源效率：
环境的湿度增加时 A.灯泡L变暗 √ B.理想电流表的示数变大 √ C.流过湿敏电阻的电流变大 √ D.电源的总功率变小
图3
变式2
(多选)(2018· 程桥高中月考)恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流
能始终保持不变，如图4所示的电路中，当滑动变阻器 R0滑动触头P向右移动
时，下列说法中正确的是
A.R 上的电压变小 √
大一轮复习讲义
Hale Waihona Puke 第七章恒定电流第2讲 闭合电路欧姆定律
年高考物理大一轮复习江苏专版课件：第七章+恒定电流+实验七
基础考点 自主悟透
图15
图16
解析 答案
(2)实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中aP长度x 及对应的电流值I，实验数据如下表所示：
x(m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I(A) 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 1 (A－1) 2.04 2.33 2.63 3.03 3.23 3.57 I
自测 在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝ πd2U 可知，对实验结 4Il
果的准确性影响最大的是
√A.导线直径d的测量
B.电压U的测量 C.电流I的测量 D.导线长度的测量
答案
研透命题点
命题点一 常用仪器的读数
1.游标卡尺的读数应注意以下几点： (1)看清精确度 例如(图5) 易错成11 mm＋4×0.1 mm＝11.40 mm 正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需要 估读，后面不能随意加零或去零； 例如(图6) 易错成10 mm＋12×0.05 mm＝10.6 mm， 正确的应为10.60 mm.
同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有
10个的、20个的、50个的，其规格见下表：
每小格与
刻度格数(分度) 刻度总长度
精确度(可精确到)
1 mm的差值
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
(4)读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出
第七章 恒定电流
实验七 决定导线电阻的因素
2020版高考物理(江苏专用版)新增分大一轮课件：第七章恒定电流第1讲
自测1 (多选)如图2所示是电阻R的I－U图象，图中α＝45°，由此得出
√
图2 A.通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
B.电阻R＝0.5 Ω
1 C.因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝ ＝1.0 Ω tan α D.在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C
√
二、电阻及电阻定律
1.电阻
(1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻. U R＝ I (2)公式： ，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流. (3)单位：国际单位是欧姆(Ω).
(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍流的性质，其大小由导体本身决
定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流 无关 .
2.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. l R＝ρS (2)公式： . 其中l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是导体的 电阻率 ，其国际单位是 欧· 米，符号为Ω·m. (3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液.
例1
如图4所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，
棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质量为m、电荷量为 e.在棒两端加上恒 定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内 的电场强度大小为
mv 2 A.2eL mv2Sn B. e
√
ρev C.ρnev D. SL 图4 q L 解析 由电流定义可知： I＝ t ＝neSv.由欧姆定律可得： U＝IR＝neSv· ρS＝ρneLv， U 又 E＝ L ，故 E＝ρnev，选项 C 正确.
三、电功、电功率、电热、热功率
2020届高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 5 实验八 测量电源的电动势和内阻随堂检测巩固落实
5 实验八 测量电源的电动势和内阻1．某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是( )A ．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B ．一个伏特表和多个定值电阻C ．一个安培表和一个电阻箱D ．两个安培表和一个滑动变阻器解析：选D ．A 选项属于伏安法测定干电池的电动势和内阻的实验器材，A 项正确；由U ＝E －U Rr ，B 项正确；由E ＝I (R ＋r )，C 项正确；因不能读出滑动变阻器的阻值，D 项错误．2．(2018·江苏六校联考)用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E 和内阻r ，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．A ．电压表V 1(量程0～6 V 、内阻很大)B ．电压表V 2(量程0～4 V 、内阻很大)C ．电流表A(量程0～3 A 、内阻很小)D ．滑动变阻器R (最大阻值10 Ω、额定电流4 A)E ．小灯泡(2 A 、5 W)F ．电池组(电动势E 、内阻r )G ．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V 1的示数增大，而电压表V 2的示数减小．(1)请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．(2)每一次操作后，同时记录电流表A 、电压表V 1和电压表V 2的示数，组成两个坐标点(I ，U 1)、(I ，U 2)，标到U －I 坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E ＝________V ，内阻r ＝______Ω．(结果保留两位有效数字)(3)在U －I 坐标中两条图线在P 点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为______Ω，电池组的效率为________．解析：(1)电路图如答案图所示．(2)由图乙可知，电池组的电动势E ＝4．5 V ，内阻r ＝1．0 Ω．(3)在U －I 坐标中两条图线在P 点相交，两个电压表读数相等，说明此时滑动变阻器连入电路的阻值应为0，U 1＝U 2＝2．5 V ，电池组的效率为η＝U E ×100%＝2.54.5×100%＝55．56%． 答案：(1)设计的实验电路图如图(2)4．5 1．0 (3)0 55．56%3．(2018·扬州中学高三考试)某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R 0(约为2 k Ω)，二是手机中常用的锂电池(电动势E 标称值为3．7 V ，允许最大放电电流为100 mA)．在操作台上还准备了如下实验器材：A ．电压表 V(量程0～4 V ，电阻R V 约为4．0 k Ω)B ．电流表A 1(量程0～100 mA ，电阻R A1约为5 Ω)C ．电流表A 2(量程0～2 mA ，电阻R A2约为50 Ω)D ．滑动变阻器R 1(0～20 Ω，额定电流1 A)E ．电阻箱R 2(0～999．9 Ω，最小分度值0．1 Ω)F ．开关S 一只、导线若干(1)为了测定电阻R 0的阻值，小组的一位成员设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池)，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________．(2)在实验操作过程中，发现滑动变阻器R 1、电流表A 1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E 和内阻r ．①请在下面的方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)．的函数关系式________．解析：(1)电阻R 0中最大电流约为I m ＝E R 0＝3.72 000A ＝1．85 mA ，故电流表用A 2． (2)①滑动变阻器R 1、电流表A 1已损坏，可用余下的器材电压表V 和电阻箱R 2合作测量锂电池的电动势E 和内阻r ．电路如答图所示． ②根据闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋U R 2r ，变形后得1U ＝1E ＋r E ·1R 2． 答案：(1)用A 2替换A 1 (2)①如图所示 ②1U ＝1E ＋r E ·1R 24．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G 改装的电流表A ，V 为标准电压表，E 为待测电池组，S 为开关，R 为滑动变阻器，R 0是标称值为4．0 Ω的定值电阻．(1)已知灵敏电流计G 的满偏电流I g ＝100 μA 、内阻r g ＝2．0 k Ω，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA ，应并联一只________ Ω(保留一位小数)的定值电阻R 1．(2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路．(3)某次实验的数据如表所示：的内阻r ＝________ Ω(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是__________________________________________________________________________________________________________________________________________．(4)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是________．(填选项前的字母)A ．电压表内阻的影响B ．滑动变阻器的最大阻值偏小C ．R 1的实际阻值比计算值偏小D ．R 0的实际阻值比标称值偏大解析：(1)由电流表的改装知识可知．R 1＝I g r g I m －I g ＝100×10－6×2.0×103200×10－3－100×10－6Ω≈1．0 Ω． (2)如图所示．(3)根据闭合电路欧姆定律结合逐差法可知r 1＝U 1－U 5I 5－I 1－R 0，r 2＝U 2－U 6I 6－I 2－R 0， r 3＝U 3－U 7I 7－I 3－R 0，r 4＝U 4－U 8I 8－I 4－R 0． 故r ＝r 1＋r 2＋r 3＋r 44 ＝(U 1＋U 2＋U 3＋U 4)－(U 5＋U 6＋U 7＋U 8)4×80×10－3－R 0≈1．66 Ω． 逐差法在计算中体现的主要优点是：充分利用已测得的数据．(4)根据题意可知，内阻的测量值为r 测＝ΔU ΔI－R 0，因此，电压表的内阻、滑动变阻器的阻值对测量结果无影响．若R 1的实际值比计算值偏小，则改装后的电流表示数偏小，导致内阻测量值偏大．根据内阻测量值的表达式可知，R 0的实际值比标称值偏大，也会导致内阻测量值偏大．故选C 、D ．答案：(1)1．0 (2)见解析图(其他正确连接同样可以) (3)1．66 充分利用已测得的数据(4)CD。
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专题突破八 电学实验基础1．螺旋测微器的使用(1)构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度．
图1(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01
mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．(3)读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．如图2所示，半毫米刻度线未露出，固定刻度示数为2.0mm，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.
图22．游标卡尺(1)构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图3所示)
图3(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可精确到)读数/mm(游标卡尺第n个刻度线与主尺对齐)109mm0.1mm0.1mm主尺整毫米数＋0.1n2019mm0.05mm0.05mm主尺整毫米数＋0.05n5049mm0.02mm0.02mm主尺整毫米数＋0.02n
(4)读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm.3．电表的改装改装成电压表改装成电流表
内部电路改装原理串联分压并联分流改装后的量程U＝Ig(R＋Rg)I＝I
g
R＋Rg
R
量程扩大的倍数n＝UUgn
＝
I
Ig
接入电阻的阻值R＝－Rg＝(n－1)RgUIgR
＝＝
IgRgI－IgRg
n－1
改装后的总内阻RV＝Rg＋R＝nRgR
A＝＝
R·RgR＋RgRg
n
校对电路改装成的电压表改装成的电流表
备注(1)改装后示数等于表头与分压电阻两端电压之和；(2)改装后量程等于满偏时表头与分压电阻两端电压之和(1)改装后示数等于通过表头与分流电阻的电流之和；(2)改装后量程等于满偏时通过表头与分流电阻的电流之和
4.电流表、电压表的使用(1)机械零点的调整：在不通电时，指针应指在零刻度线的位置．若不指零，应该用螺丝刀调整．
(2)选择适当量程：估算电路中电流和电压，电表指针应偏转到满刻度的以上．若无法估算13
电路中的电流和电压，则应先选用较大的量程，再逐步减小量程．(3)正确接入电路，电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，两种电表都应使电流从正接线柱流入，负接线柱流出．(4)正确读数：根据所选量程的精确度，正确读出有效数字并注明单位．①0～3V的电压表和0～3A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1V和0.1A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．②对于0～15V量程的电压表，精确度是0.5V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1V.③对于0～0.6A量程的电流表，精确度是0.02A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01A.(5)注意内阻：电流表和电压表一方面作为仪器使用，同时又是被测电路中的一个电阻，实验中没有特别要求时，一般不考虑它们的内阻对电路的影响，但在有些测量中，不能忽视它们的内阻对被测电路的影响，如伏安法测电阻等．这时电流表应看成“能读出本身电流IA的小电阻RA”，若已知RA，则该电流表可当成电压表使用，即UA＝IARA；电压表也可看成“能读出
本身电压UV的大电阻RV”，若已知RV，则该电压表也可当电流表使用，即IV＝.UV
RV
5．滑动变阻器的两种接法限流接法分压接法对比说明
两种接法电路图 串、并联关系不同负载R上电压调节范围(电源内阻不计)≤U≤ERER＋R00≤U≤E分压接法电压能从零开
始连续变化，调节范围大
负载R上电流调节范围(电源内阻不计)≤I≤ER＋R0ER0≤I≤ER分压接法调节范围大
闭合S前滑片位置b端a端都是为了保护电路元件实物图接法一上一下一上两下6．实验器材的选取与实物图连接(1)电学实验仪器的选择选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等，一般要考虑四方面因素：①安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流．②误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，
其指针应偏转到满偏刻度的以上；使用欧姆表时应选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡13
位．③便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节．在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到．④实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等．(2)实物图连接的注意事项①画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来，再将需要并联的元件并联到电路中．②连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉．③要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出.
命题点一 常用仪器的读数例1 (1)如图4甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9mm长10等分、19mm长20等分、49mm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.
图4答案 (1)17.7 24.85 3.18 (2)2.150解析 (1)题图甲中最上面图读数：主尺读数是17，游标尺读数是7×0.1mm＝0.7mm，最后结果是17mm＋0.7mm＝17.7mm.中间图读数：主尺读数是24，游标尺读数是17×0.05mm＝0.85mm.最后结果是24mm＋0.85mm＝24.85mm.最下面图读数：主尺读数是3，游标尺读数是9×0.02mm＝0.18mm.最后结果是3mm＋0.18mm＝3.18mm.(2)固定刻度示数为2.0mm，可动刻度读数为35.0，最后的读数：2.0mm＋35.0×0.01mm＝2.350mm.变式1 (1)如图5甲所示的电表使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A；当使用3A量程时，对应刻度盘中每一小格代表________A，图中表针示数为________A.(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，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.
图5答案 (1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.58．5变式2 旋钮式电阻箱如图6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________．
图6答案 1987 将“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0 0～19998Ω命题点二 电阻的测量——伏安法1．电流表的内、外接法(1)两种接法比较：内接法外接法
电路图误差原因电流表分压U测＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV电阻测量值R测＝＝Rx＋RA>RxU测I测测量值大于真实值R测＝＝x
U测I测RxRV
Rx＋RV
测量值小于真实值适用条件RA≪RxRV≫Rx
适用于测量大阻值电阻小阻值电阻
(2)两种电路的选择①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法，测量值小于真实值；若Rx较大，宜采用电流表内接法，测量值大于真实值．简单概括为“大内偏大，小外偏小”．②临界值计算法：Rx
RVRA
Rx>时，用电流表内接法．
RVRA
③实验试探法：按图7所示接好电路，让连接电压表的导线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则采用电流表内接法．
图72．滑动变阻器两种接法的选择(1)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：①要求电压能从零开始变化；②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流．(2)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式接法结构简单、耗能少，优先使用限流式接法．例2 (2018·苏州市调研卷)为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：A．小灯泡(额定电压6V，额定电流600mA)B．电流表A1(量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω)C．电流表A2(量程0～3A，内阻约为0.1Ω)D．电压表V(量程0～6V，内阻约为10kΩ)E．滑动变阻器R1(0～10Ω，2A)F．滑动变阻器R2(0～100Ω，1.5A)