(新课标)2019版高考物理一轮复习 主题七 恒定电流 综合技能演练7-1-3.doc
2019年高考物理大一轮复习江苏专版文档：第七章 恒定电流 第1讲
第1讲 电路的基本概念和规律一、电流 部分电路欧姆定律 1．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，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．(3)三个表达式：①定义式：I ＝q t ；②决定式：I ＝UR ；③导体中电流的微观表达式I ＝nq v S .2．部分电路欧姆定律(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：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气体导电或半导体元件． (4)导体的伏安特性曲线(I －U 图线)①比较电阻的大小：图线的斜率k ＝tan θ＝I U ＝1R ，图1中R 1>R 2(选填“>”“<”或“＝”)；②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； ③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．图1自测1 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，关于该环形电流的说法，正确的是( ) A ．电流大小为v e2πr ，电流方向为顺时针B ．电流大小为v er ，电流方向为顺时针C ．电流大小为v e2πr ，电流方向为逆时针D ．电流大小为v er ，电流方向为逆时针答案 C解析 电子做圆周运动的周期T ＝2πrv ，由I ＝eT 得I ＝v e 2πr，电流的方向与电子运动方向相反，故选C.自测2 (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2A ．通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比B ．电阻R ＝0.5 ΩC ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1tan α＝1.0 ΩD ．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 答案 AD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．(2)公式：R ＝UI ，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电流的性质，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． (2)公式：R ＝ρlS.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． 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.自测3 (2018·兴化一中模拟)两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( ) A ．1∶4 B ．1∶8 C ．1∶16 D ．16∶1答案 C三、电功、电功率、电热、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，跟导体的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．自测4 (多选)如图3所示，电阻R 1＝20 Ω，电动机的绕线电阻R 2＝10 Ω.当开关断开时，电流表的示数是0.5 A ，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是( )图3A ．I ＝1.5 AB ．I <1.5 AC ．P ＝15 WD ．P <15 W答案 BD命题点一 电流的微观解释利用“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 ＝Qt＝nq v S .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( )图4A.m v 22eLB.m v 2Sn eC ．ρne v D.ρe v SL答案 C解析 由电流定义可知：I ＝q t ＝neS v .由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neS v ·ρL S ＝ρneL v ，又E ＝UL ，故E ＝ρne v ，选项C 正确． 命题点二 电阻、电阻定律1．电阻的决定式和定义式的比较2.电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好．(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小．(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关．例2(2017·盐城市第三次模拟)甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体，某同学对它们各进行了一次测量，把每个导体中通过的电流和两端的电压在I－U坐标系中描点，如图5所示．四个导体中电阻率最大的是()图5A．甲B．乙C．丙D．丁答案 A解析由I－U图象的斜率的倒数表示电阻，知甲的电阻最大，又根据电阻定律，知甲的电阻率最大，故选A.变式1如图6所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10 cm，bc＝5 cm，当将C与D 接入电压恒为U的电路时，电流强度为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为()图6A．0.5 A B．1 A C．2 A D．4 A答案 A解析设金属薄片厚度为d′，根据电阻定律公式R＝ρlS，有R CD＝ρl bcl ab·d′，R AB＝ρl abl bc·d′，故R CD R AB ＝12×12＝14，根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5 A ，选A. 命题点三 欧姆定律与伏安特性曲线1．欧姆定律(1)公式I ＝UR，电流正比于电压，反比于电阻．(2)公式中的I 、U 和R 三个量必须对应同一段电路或同一段导体．(3)适用范围：适用于金属、电解质溶液等纯电阻电路，对于气体导电、含有电动机、电解槽等非纯电阻电路不适用．2．对伏安特性曲线的理解(如图7甲、乙所示)图7(1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件． (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a ＞R e . 在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小．斜率越大，电阻越小，R d ＜R f .(3)图线b 的斜率变小，电阻变小，图线c 的斜率变大，电阻变小．注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数．根据R ＝UI ，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数．例3 (多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W 及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图8所示．图象上A 点与原点的连线与横轴成α角，A 点的切线与横轴成β角，则( )图8A ．白炽灯的电阻随电压的增大而减小B ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为tan αC ．在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0D ．在A 点，白炽灯的电阻可表示为U 0I 0答案 CD解析 结合题图，可知白炽灯的电阻随电压的增大而增大，选项A 错误；在A 点，白炽灯的电阻大小可表示为U 0I 0，选项B 错误，D 正确；在A 点，白炽灯的电功率可表示为U 0I 0，选项C 正确．变式2 (多选)在如图9甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时( )图9A ．L 1上的电压为L 2上电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4 答案 BD解析 电路中的总电流为0.25 A ，L 1中电流为0.25 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知L 1两端电压为3.0 V ，L 1消耗的电功率为P 1＝3.0 V ×0.25 A ＝0.75 W ，选项B 正确；根据并联电路规律，L 2中电流为0.125 A ，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V ，L 1的电压大约为L 2电压的10倍，选项A 错误；由欧姆定律知，L 2的电阻约为R 2＝0.30.125 Ω＝2.4 Ω，选项C 错误；L 2消耗的电功率为P 2＝0.3×0.125 W ＝0.037 5 W ，L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4，选项D 正确．命题点四 串、并联电路分析1．串联电路串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻，若n 个相同的电阻串联，总电阻R 总＝nR .2．并联电路(1)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻． (2)n 个相同的电阻并联，总电阻等于其中一个电阻的1n ，即R 总＝1nR .(3)两个电阻并联时的总电阻R ＝R 1R 2R 1＋R 2，当其中任一个电阻增大(或减小)时，总电阻也随之增大(或减小)．由此可知，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)．3．无论是串联电路，还是并联电路，或者是混联电路，只要其中一个电阻增大(或减小)，总电阻就增大(或减小)．例4 (2018·高邮市段考)如图10所示的电路中，R 1＝R 2＝2 kΩ，电压表的内阻为6 kΩ，电压表的内阻为3 kΩ.AB 间的电压U 保持不变．当开关S 闭合后，它们的示数变化是( )图10A.表的示数变大，表的示数变小B.表的示数变小，表的示数变大C.、表的示数均变小D.、表的示数均变大答案 B解析 S 断开时，两电阻串联，两电压表串联，然后两条支路并联，根据串联电路中电压与电阻成正比，可得，的示数为R V1R V1＋R V2U ＝ 6 kΩ6 kΩ＋3 kΩU ＝23U ，的示数为U －23U ＝13U ；当S 闭合时，相当于与R 1并联，R 2与并联，然后再串联，与R 1并联后的总电阻为2×62＋6 kΩ＝1.5 kΩ；R 2与并联后的总电阻为2×32＋3kΩ＝1.2 kΩ，可得，电压之比为5∶4，故的示数为59U ，的示数为49U ，因此的示数变小，的示数变大，B 项正确．命题点五 电功、电功率、电热、热功率1．电功和电热、电功率和热功率的区别与联系2.非纯电阻电路的分析方法(以含电动机的电路为例) (1)抓住两个关键量：确定电动机的电压U M 和电流I M 是解决所有问题的关键．若能求出U M 、I M ，就能确定电动机的电功率P ＝U M I M ，根据电流I M 和电动机的电阻r 可求出热功率P r ＝I M 2r ，最后求出输出功率P 出＝P －P r .(2)坚持“躲着”求解U M 、I M ：首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流．然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压U M 和电流I M .(3)应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．例5 如图11所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，示数为6 A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，示数为5 A ，且电动机输出功率为35 W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，示数为4 A ．求：图11(1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？ 答案 (1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W 解析 (1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得 R ＝U I 1＝126Ω＝2 Ω其发热功率为P N ＝I 12R ＝62×2 W ＝72 W (2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得： UI 2t ＝I 22r M t ＋P 输出t所以r M ＝UI 2－P 输出I 22＝12×5－3552Ω＝1 Ω(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：P 化t ＝UI 3t －I 32r A t所以P 化＝(12×4－42×2) W ＝16 W.1．(多选)(2017·扬州市高三期末)关于电阻率，下列说法正确的是( ) A ．有些材料的电阻率随温度的升高而减小 B ．电阻率大的导体，电阻一定大C ．用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化D ．电阻率与导体的长度和横截面积无关 答案 ACD解析 有些材料的电阻率随温度的升高而减小，如半导体材料，A 正确；电阻与电阻率、长度和横截面积都有关，故电阻率大的导体，电阻不一定大，B 错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成标准电阻，C 正确；电阻率是描述材料导电能力的物理量，材料的电阻率由材料本身性质决定，受温度影响，与导体长度和横截面积无关，D 正确． 2．(多选)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图12所示，P 为图上一点，PN 为图线在P 点的切线，PM 为I 轴的垂线．则下列说法中正确的是( )图12A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变B ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的“面积” 答案 BD解析 由欧姆定律知，I －U 图线中任意一点的电阻为该点与坐标原点连线的斜率的倒数，随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大，A 错误．对应P 点，小灯泡的电阻为O 、P 连线斜率的倒数，即R ＝U 1I 2，小灯泡的功率P ＝U 1I 2，即图中矩形PQOM 所围的“面积”，故B 、D 正确，C 错误．3．(2017·盐城中学月考)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13所示)，下列说法正确的是()图13A．开关接通时比开关断开时电路消耗的总电功率大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，电路消耗的总功率增大，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，消耗的总功率不变答案 A4．如图14所示，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A．则以下判断中正确的是()图14A．电动机的输出功率为14 WB．电动机两端的电压为7.0 VC．电动机产生的热功率为4.0 WD．电源输出的功率为24 W答案 B解析由题意得电动机两端的电压U＝E－I(R0＋r)＝7 V，则电动机的输入功率P＝UI＝14 W，热功率P热＝I2R M＝2 W，输出功率P出＝P－P热＝12 W．电源的输出功率P′＝EI－I2r ＝20 W，故B正确，A、C、D错误．5．(2018·徐州三中月考)A、B两盏电灯的额定电压都是110 V，额定功率P A＝100 W，P B＝40 W，若接在电压是220 V的下列电路上，则使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的是()答案 C解析 由P ＝U 2R 得，R A <R B .对于A 选项中电路，由于R A <R B ，所以U B >110 V ，U A <110 V ，无法满足题目要求；对于B 选项中电路，由于R A <R B ，A 灯与滑动变阻器并联，并联电阻更小于R B ，U B >110 V ，U A <110 V ，无法满足题目要求；对于C 选项中电路，B 灯与滑动变阻器并联，并联电阻可能等于R A ，所以可能有U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光；对于D 选项中电路，若变阻器的有效电阻等于A 、B 的并联电阻，则U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光．比较C 、D 选项中两个电路，由于C 选项中电路的变阻器功率为P 1＝(I A －I B )×110 V ，而D 选项中电路的变阻器功率为P 2＝(I A ＋I B )×110 V ，所以C 选项中电路消耗的功率最小，故选C.1．关于电流，下列说法中正确的是( ) A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B ．电子运动的速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量 答案 C解析 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，故A 错，C 对；电流的微观表达式I ＝neS v ，电流的大小由单位体积的自由电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故B 错；矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，故电流是标量，故D 错． 2．(2018·南京市多校第一次段考)下列说法正确的是( )A ．电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功B ．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关C ．电流通过导体的热功率与电流大小成正比D ．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，由C ＝QU 可知电容的大小是由Q (带电荷量)或U (电压)决定的 答案 A3．(多选)下列说法正确的是( )A ．根据I ＝UR可知，流过导体的电流与加在它两端的电压成正比，与其电阻的大小成反比B ．根据R ＝UI 可知，导体电阻的大小与加在它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比C ．欧姆定律适用于金属导电、电解质溶液导电、电离后气体导电和晶体二极管导电D ．欧姆定律只适用于纯电阻电路 答案 AD4．(多选)两电阻R 1和R 2的伏安特性曲线如图1所示．从图线可判断( )图1A ．两电阻阻值的关系是R 1＞R 2B ．电阻一定时，电流随着电压的增大而减小C ．电压相同时，通过R 1的电流较大D ．两电阻串联接入电路时，R 1消耗的电功率小 答案 CD解析 图象的斜率k ＝I U ＝1R ，即图象的斜率越大，电阻越小，故有R 1＜R 2，A 错误；根据I－U 图象可得电阻一定时，电流随电压的增大而增大，B 错误；从I －U 图象中可得电压相同时，通过电阻R 1的电流较大，C 正确；两电阻串联接入电路时，通过两电阻的电流相同，根据公式P ＝I 2R 可得电阻越大，消耗的电功率越大，故D 正确．5.如图2所示均匀的长薄片合金电阻板abcd ，ab 边长为L 1，ad 边长为L 2，当端点1、2或3、4接入电路中时，R 12∶R 34为( )图2A ．L 1∶L 2B ．L 2∶L 1C ．1∶1D ．L 12∶L 22 答案 D解析 设长薄片合金电阻板厚度为h ，根据电阻定律R ＝ρl S ，R 12＝ρL 1hL 2，R 34＝ρL 2hL 1，R 12R 34＝L 12L 22，故选D.6．(2018·淮安、宿迁市学业质量检测)两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l 和d ；乙电阻丝的长度和直径分别为2l 和2d .将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( ) A.U 甲U 乙＝1 B.U 甲U 乙＝22 C.U 甲U 乙＝ 2 D.U 甲U 乙＝2 答案 C解析 U 甲2U 乙2＝P 甲R 甲P 乙R 乙＝R 甲R 乙＝ρl π(d 2)2∶ρ2l π(2d 2)2＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足U 甲U 乙＝2，故C 正确．7．(2018·田家炳中学月考)一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( ) A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 答案 C解析 由于电饭煲是纯电阻元件， 所以R 1＝UI 1＝44 Ω，P 1＝UI 1＝1 100 W ，其在1 min 内消耗的电能W 1＝UI 1t ＝6.6×104 J ， 洗衣机电动机为非纯电阻元件， 所以R 2≠UI 2，P 2＝UI 2＝110 W ，其在1 min 内消耗的电能W 2＝UI 2t ＝6.6×103 J ， 其热功率P 热≠P 2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍．8.在研究微型电动机的性能时，可采用如图3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1.0 A 和1.0 V ；重新调节R ，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ．则当这台电动机正常运转时( )图3A ．电动机的内阻为7.5 ΩB ．电动机的内阻为2.0 ΩC ．电动机的输出功率为30.0 WD ．电动机的输出功率为26.0 W 答案 D解析 因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ，电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻元件，则电动机的内阻r ＝U 1I 1＝1.0 V1.0 A ＝1.0 Ω，选项A 、B错误；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ，则电动机的总功率为P 总＝U 2I 2＝2.0 A ×15.0 V ＝30.0 W ，此时电动机的发热功率为P 热＝I 22r ＝(2.0 A)2×1.0Ω＝4.0 W ，故电动机的输出功率为P 出＝P 总－P 热＝30.0 W －4.0 W ＝26.0 W ，选项C 错误，D 正确．9.如图4所示的电解池接入电路后，在t 秒内有n 1个一价正离子通过溶液内某截面S ，有n 2个一价负离子通过溶液内某截面S ，设e 为元电荷，以下说法正确的是( )图4A ．当n 1＝n 2时，电流为零B ．当n 1>n 2时，溶液中电流方向从A →B ，电流为I ＝(n 1－n 2)et C ．当n 1<n 2时，溶液中电流方向从A →B ，电流为I ＝(n 2－n 1)etD ．溶液中电流方向A →B ，电流为I ＝(n 2＋n 1)e t答案 D解析 根据正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，可判断出溶液中电流方向为A →B ，选项A 错误；由题意知t 秒内流过横截面S 的电荷量q ＝(n 2＋n 1)e ，代 入I ＝qt ，得电流为I ＝(n 2＋n 1)e t，选项B 、C 错误，D 正确．10．(多选)如图5所示，两只相同的白炽灯D 1、D 2串联后接在电压恒定的电路中，若D 1的灯丝断了，经过搭丝后(搭丝后灯泡电阻减小)，然后与D 2串联，重新接入原来的电路．假设在此过程中灯丝电阻温度变化的因素可忽略不计，且每只灯泡两端的电压均未超过其额定电压，则此时每只灯泡所消耗的功率与原来各自的功率相比，有( )图5A ．D 1的功率变大B ．D 1的功率变小C ．D 2的功率变大 D ．D 2的功率变小 答案 BC解析 因D 1的灯丝搭接后，其电阻R 1变小，由I ＝UR 1＋R 2可知I 变大，由P 2＝I 2R 2知D 2的功率变大；由P 1＝I 2R 1＝U 2R 1(R 1＋R 2)2＝U 2R 1＋R 22R 1＋2R 2，由数学知识可知：当R 1＝R 22R 1时，即R 1＝R 2，D 1灯丝未断时，P 1最大，D 1灯丝搭接后R 1减小，故功率P 1变小，所以B 、C 正确，A 、D 错误．11．(2017·东台市5月模拟)某一导体的伏安特性曲线如图6中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )图6A ．B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 ΩC ．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 答案 B解析 A 点电阻R A ＝31.0×10－1 Ω＝30 Ω，B 点电阻R B ＝61.5×10－1 Ω＝40 Ω，故A 错误，B正确．ΔR ＝R B －R A ＝10 Ω，故C 、D 错误．12.如图7所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r ＝0.8 Ω，电路中另一电阻R ＝10 Ω，直流电压U ＝160 V ，电压表示数U V ＝110 V ．试求：图7(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v ＝1 m/s 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g 取10 m/s 2) 答案 (1)5 A (2)550 W (3)53 kg解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 两端的电压U R ＝U －U V ＝(160－110)V ＝50 V ， 流过电阻R 的电流I R ＝U R R ＝5010 A ＝5 A ，即通过电动机的电流I M ＝I R ＝5 A.(2)电动机的分压U M ＝U V ＝110 V ，输入电动机的电功率P 电＝I M U M ＝550 W. (3)电动机的发热功率P 热＝I M 2 r ＝20 W ， 电动机输出的机械功率P 出＝P 电－P 热＝530 W ， 又因P 出＝mg v ， 所以m ＝P 出g v ＝53 kg.。
2019年高考物理大一轮复习课件：第七章恒定电流实验七
6.数据处理
(1)在求Rx的平均值时可用两种方法
U ①用Rx＝ 分别算出各次的数值，再取平均值. I ②用U－I图线的斜率求出.
(2)计算电阻率
πd2U 将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算公式：ρ＝Rx S ＝ 4lI . l
7.误差分析
(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的
2 π d 自测 在“测定金属的确性影响最大的是
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
基础考点
自主悟透
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. 图6 图5
10 20 50 9 mm 19 mm 49 mm 每小格与 1 mm的差值 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
精确度(可精确到)
0.1 mm 0.05 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
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×
(2)主尺上的单位应为厘米 主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清， 游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm. 例如(图7)
图7
易错成5 mm＋4×0.05 mm＝5.20 mm
正确的应为50 mm＋4×0.05 mm＝50.20 mm.
高考物理一轮复习主题七恒定电流综合技能演练7_1_4
综合技能演练7-1-41．(2017·全国卷Ⅲ)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头Ⓖ的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆“×100”挡．(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________．(结果均保留3位有效数字)[解析] (1)如题图(a)所示，A端与电池正极相连，电流从A端流出，即A端与黑表笔相连．(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”位置，与R6无关，选项A错误；使用欧姆挡时，需要将红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B正确；使用电流挡时，B端与“1”或“2”相连，与R6无关，C错误．(3)B端与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA挡、直流1 mA挡，电路图如图甲所示，由电表的改装原理可知，B端与“2”相连时，有I2＝I G＋I G r GR1＋R2，解得R1＋R2＝160 Ω；B端与“4”相连时，如图乙所示，多用电表为直流电压1 V挡，表头并联部分电阻R0＝I G r GI2，R4＝U4I2－R0＝880 Ω.(4)B端与“1”相连时，电表读数为1.48 mA；B端与“3”相连时，多用电表为欧姆“×100”挡，读数为11.0×100 Ω＝1.10×103Ω；B端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V挡，读数为147.5250×5 V＝2.95 V.[答案] (1)黑 (2)B (3)160 880(4)1.48 mA 1.10×103Ω 2.95 V2.(2017·福建质检)为组装一个测量小电阻的欧姆表，某同学设计了如图电路．其中干电池的电动势E＝1.5 V、内阻r＝0.5 Ω，表头G的量程I g＝600 μA，内阻R g＝500 Ω，定值电阻R0＝1.0 Ω，R1为滑动变阻器，R x为被测电阻．(1)该同学首先将表头G 与R 0并联，改装成一个新的电流表，则新电流表的量程I g ′＝________A ，内阻R g ′＝________Ω.(2)将表笔与被测电阻R x 断开，闭合开关S ，调节R 1，使表头指针满偏．(3)保持R 1阻值不变，将R x 接入电路，接入不同的R x 时表头指针偏转的角度不同，将表头表盘的电流刻度改成相对应的电阻刻度，就可以用来测量电阻的大小，则原表头表盘电流刻度0 μA 处对应的电阻刻度值应为________Ω，300 μA 处对应的电阻刻度值R 与R g ′的关系是R ________R g ′(选填“>”“＝”或“<”)．(4)干电池使用一段时间后，电动势E 几乎不变，内阻r 变大，重新进行步骤(2)后，再用该欧姆表去测电阻，则测量结果R x ′与被测电阻的真实阻值R x 之间的关系为R x ′________R x .(选填“>”“＝”或“<”)[解析] (1)由电表的改装原理可知，改装后的电表的内阻为R g ′＝R g R 0R g ＋R 0＝500×1.0500＋1.0Ω≈1.0 Ω，改装后的电流表的量程为I g ′＝I g ＋I g R g R 0＝600×10－6 A ＋600×10－6×5001.0A≈0.3 A ．(3)当表盘的指针指在0 μA 时，说明改装后的电表被短路，则被测电阻的阻值为零，则0 μA 所对应的电阻刻度值应为0 Ω，由题意知电阻刻度值与电阻实际阻值大小相同，因为R 接入电路后，电路总电阻变小，总电流增大，故通过R 的电流大于R g ′的电流，因此该刻度值R 应小于R g ′.(4)根据欧姆表的改装原理可知，电表正常调零时应有I g ′＝E r ＋R g ′＋R 1，当电池的内阻变大调零时有I g ′＝E r ′＋R g ′＋R 1′，所以r ＋R 1＝r ′＋R 1′，可知电阻的测量值与真实值相比将不变．[答案] (1)0.3 1.0 (3)0 < (4)＝3．(2017·广东佛山质检)电磁式多用电表是实验室中常用的测量仪器，通过转换开关挡位的调节可实现不同的测量功能．(1)测量时多用电表指在如图1所示位置，若选择开关处于“10 mA”挡，其读数为________mA；若选择开关处于“×10 Ω”挡，指针指在“5”和“10”的正中间，指针附近的其他刻度模糊，则被测电阻的阻值________75 Ω(选填“大于”“等于”或“小于”)．(2)多用电表处于欧姆挡时，其电器原理如图2甲所示，表内电源电动势为E，测量电路中电流I与待测电阻的阻值R x关系图象如图2乙所示．则：①图2甲中a为________(填“红表笔”或“黑表笔”)；②图2乙中图线的函数表达式为I＝____________________(用题及图中符号表示)．(3)某同学连接了如图2丙所示的电路，闭合开关S后，发现两灯都不亮．他用多用电表的电压挡对电路进行检测，其结果如下表，由此可以断定故障是________(假定只有一处故障).测试点a、b c、b c、d d、e电压表数有有无有A.灯B短路B．灯A断路C．de段断路D．cd段断路[解析] (1)由电流表读数规则，读数为6.8 mA；由于欧姆挡刻度不均匀，越靠近最大电阻，单位刻度所代表的阻值越大，所以指针指在“5”与“10”正中间，所测电阻的阻值应小于75 Ω.(2)由欧姆表内部电源正极连接黑表笔知，a为红表笔；由欧姆表的中值电阻为欧姆挡的内部电阻，根据题图乙知，欧姆挡的内部电阻为R1，根据闭合电路欧姆定律得I＝E.(3)由于d、e间有示数，说明d和e与电源之间线路均完好，c、d间无示数，说明c R1＋R x和d与电源之间有断路部分，综上可知de段断路，故选C.[答案] (1)6.8 小于(2)红表笔 ER1＋R x(I g E I g R x＋E)(3)C4.某学生实验小组利用图1所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻．使用的器材如下．多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；导线若干．回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．(2)将图1中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图2所示，这时电压表的示数如图3所示，多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V．从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图4所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×1 k挡内部电路的总电阻为________kΩ.[解析] 本题考查多用电表的原理、读数及使用，意在考查考生实验操作、读数、数据处理的能力．(1)使用多用电表测电阻时，首先需进行欧姆调零，故应将两表笔短接．(2)电流应从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，故红表笔应接“1”．(3)从题图2、3可以看出指针指向欧姆挡15.0位置，电阻挡为“×1 k”，故读数为15.0 kΩ；由于电压表量程为5 V，指针所指位置为3.60，故读数为3.60 V.(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 k Ω.(5)设多用电表内电池的电动势为E ，多用电表内阻为R ，由第(3)、(4)问可知ER ＋15.0 k Ω＝3.60 V 12.0 k Ω，E R ＋12.0 k Ω＝4.00 V 12.0 k Ω，两式联立解得E ＝9.00 V ，R ＝15.0 k Ω.[答案] (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60(4)12.0 (5)9.00 15.0。
(江苏专用)2019高考物理一轮复习 单元检测七 恒定电流.docx
单元检测七恒定电流考生注意：1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意) 1．用电器到发电站的距离为l，线路上的电流为I，已知输电线的电阻率为ρ.为使线路上的电压降不超过U，那么，输电线横截面积的最小值为( )A.ρlRB.2ρlIUC.UρlID.2UlIρ2．(2018·锦屏中学模拟)如图1，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S 为开关，与分别为电压表和电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( )图1A.的读数变大，的读数变小B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大3.如图2所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )图2A．R3断路B．R2断路C．R1短路D．R1、R2同时短路4．(2018·无锡市调研)如图3所示电路中，其中R为一热敏电阻(温度升高时，阻值减小)，C为电容器，R1、R2为两个电阻箱．闭合开关，当环境温度升高时，以下说法正确的是( )图3A．电容器的带电荷量减小B．适当减小电阻箱R1的阻值，可使电容器的带电荷量保持不变C．适当减小电阻箱R2的阻值，可使电容器的带电荷量保持不变D．适当增加电阻箱R2的阻值，可使电容器的带电荷量保持不变5．(2018·海安中学段考)如图4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象，直线C为一电阻R的两端电压与电流的关系图象，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么( )图4A．R接到a电源上，电源的效率较高B．R接到b电源上，电源的输出功率较大C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D．R接到b电源上，电阻R的发热功率和电源的效率都较高6．某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略)，通过改变滑动变阻器电阻大小，观察到电压表和电流表的读数同时变大，则他所连接的电路可能是下图中的( )7．(2017·南通市、如皋市第二次质检)如图5所示的电路中，电流表和电压表均可视为理想电表，现闭合开关S 后，将滑动变阻器滑片P 向左移动，下列说法中正确的是( )图5A ．电流表的示数变小，电压表的示数变大B ．电阻R 2消耗的功率变大C ．电容器C 上电荷量减小D ．电源的总功率变大8．(2017·淮阴中学模拟)在如图6所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示，下列比值错误的是( )图6A.U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变B.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 变大 C.U 2I 变大，ΔU 2ΔI不变 D.U 3I 变大，ΔU 3ΔI不变 二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)9．(2018·黄桥中学第三次段考)一个直流电动机所加电压为U ，电流为I ，线圈内阻为R ，当它正常工作时，下述说法中正确的是( ) A ．电动机的输出功率为IU －I 2RB ．电动机的输出功率为U 2RC ．电动机的发热功率为I 2RD ．电动机的功率可写成IU ＝I 2R ＝U 2R10．(2018·铜山中学模拟)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图7所示，充电器电源的输出电压为U ，输出电流为I ，手机电池的内阻为r ，下列说法正确的是( )图7A ．电能转化为化学能的功率为UI －I 2r B ．充电器输出的电功率为UI ＋I 2r C ．电池产生的热功率为I 2r D ．充电器的充电效率为Ir U×100%11．(2018·阜宁中学调研)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中，如图8中的a 、b 、c 所示．则下列说法中正确的是( )图8A ．图线b 表示输出功率P R 随电流I 变化的关系B ．图中a 线最高点对应的功率为最大输出功率C ．在图线上A 、B 、C 三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P CD ．两个图线交点M 与N 的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶412．(2017·徐州市、宿迁市、连云港市质检)如图9甲所示，电源的电动势E ＝9V ，它和灵敏电流表G 的内阻均不可忽略，电压表V 为理想电表，热敏电阻R 的阻值随温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S ，当R 的温度等于20°C 时，电流表示数I 1＝2mA ，根据以上信息判断，下列说法正确的是( )图9A．电流表内阻与电源内阻之和为0.5kΩB．电流表示数I2＝3.6mA时热敏电阻的温度是100°CC．温度升高时电压表示数U与电流表示数I的比值变大D．温度升高时电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI的比值不变三、非选择题(本题共6小题，共计60分)13．(10分)(2017·南京外国语学校等四模)测量一未知电阻的阻值：(1)某同学首先用多用电表粗测电阻的大小，将多用电表选择开关置于×10Ω挡，调零后，将红、黑表笔分别接电阻两端，发现指针读数如图10所示，则所测阻值为__________Ω.图10 图11(2)接着该同学计划用伏安法比较准确地测量电阻的阻值，提供的实验器材有：8V直流电源；电压表(0～10V、内阻约20kΩ)；电流表(0～50mA、内阻约10Ω)；滑动变阻器(0～20Ω、1A)；开关和导线．请根据实验要求和提供的器材，用笔画线代替导线完成图11未完全连接好的实物电路．(3)在上述(2)的实验中，连接好电路后，闭合开关，发现电流表和电压表皆没有读数，该同学用多用电表检查电路故障．他的操作如下：选用多用电表的直流电压挡，将红、黑表笔分别接在电源正、负极间、变阻器电阻丝的两端、电流表“－”极和电压表“＋”之间，结果多用电表的指针均发生偏转，则可能是连接______________之间的导线发生了断路．(4)实验中移动变阻器滑动触头，记下多组电流表、电压表读数(I、U)，然后在坐标纸上作出U－I图线，图线的________大小表示待测电阻的阻值，在这个实验中，测量值________真实值(选填“＞”“＝”或“＜”)．14．(8分)(2017·丹阳中学模拟)某课外兴趣小组用铜片和锌片插入苹果中，组成了一个苹果电池，并用“测定电动势和内电阻”的实验方法测定该苹果电池的电动势和内电阻．图12(1)实验前，甲同学利用调好的多用电表欧姆“×100”挡来粗测该苹果电池的内阻．测量结果如图12甲所示．他这样做是否正确？若正确，请读出其内阻值；若不正确，请说明理由．________________________________________________________________________ (2)乙同学设计好测量电路，选择合适的器材，得到苹果电池两端的电压U和流过它的电流I 的几组数据，如下表所示.数据序号12345 6U/V0.850.810.750.680.620.54I/mA0.140.180.240.320.360.48①请根据第2组和第5组数据计算得到该苹果电池的电动势E＝______V；内电阻r＝______kΩ.(结果保留两位小数)．②除苹果电池、电压表、电流表、电键、导线若干外，可供选择的实验器材有：滑动变阻器R1(阻值0～10Ω)；电阻箱R2(阻值0～9999.9Ω)，该电路中可变电阻应选择________(选填“R1”或“R2”)③请选择合适器材用笔画线代替导线将图乙中实物连接完整．15．(10分)(2017·泰州中学下学期初考)一实验小组用某种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z，并通过实验探究该元件中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．(1)该小组连成的实物电路如图13所示，其中有两处错误，请在错误的连线上打“×”，并在原图上用笔画出正确的连线．图13 图14(2)在实验中应选用的滑动变阻器是________．A．滑动变阻器R1(0～5Ω，额定电流5A)B．滑动变阻器R2(0～200Ω，额定电流2A)C．滑动变阻器R3(0～1000Ω，额定电流0.5A)(3)实验测得元件中的电压与电流的关系如下表所示，试在图14方格纸中画出电压与电流的关系图线.U(V)00.400.500.600.700.80 1.00 1.20I(A)00.200.300.400.550.75 1.25 1.80(4)把元件Z接入如图15所示的电路中，当电阻R阻值为2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R阻值为 3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合图线，求出电池的电动势为__________V，内阻为________Ω.(不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字)图1516．(12分)(2017·泰州中学第二次调研)某种半导体元件(二极管)，电路符号为“”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，从负极流入时电阻比较大．(1)某实验兴趣小组要测绘该种半导体元件的伏安特性曲线．因该半导体元件外壳所印的标识模糊，为判断正负极，用多用电表电阻挡测定其正反向电阻．将选择开关旋至合适处，调整欧姆零点后，将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小；再将红、黑表笔位置对调时指针偏角比较大，由此判断______端为该半导体元件的正极．(选填“左”、“右”)图16(2)如图16是厂家提供的伏安特性曲线，该小组只对加正向电压时的伏安特性曲线进行测绘，以验证与厂家提供的数据是否吻合，可选用的器材有：A．直流电源，电动势3V；内阻忽略不计；B．0～20Ω的滑动变阻器一只；C．量程5V、内阻约50kΩ的电压表一只；D．量程3V、内阻约20kΩ的电压表一只；E．量程0.6A、内阻约0.5Ω的电流表一只；F．量程50mA、内阻约5Ω的电流表一只；G．待测二极管一只；H．导线、电键等．为了提高测量结果的精确度，电压表应选用______，电流表应选用______．(填序号字母) (3)为了达到测量的目的，请在虚线框内画出该实验的实验电路原理图．(4)该小组通过实验采集数据后描绘出了该半导体元件的伏安特性曲线，通过对比，与厂家提供的曲线基本吻合．如果将该半导体元件与一阻值R＝50Ω的电阻串联，再接至电动势E＝1.5V、内阻不计的电源上，该半导体元件处于正向导通状态，则此时该半导体元件的电功率为____________W.17．(10分)(2018·盐城市模拟)如图17所示，E＝10V，C1＝C2＝30μF，R1＝4Ω，R2＝6Ω，电池内阻可忽略．试求：图17(1)闭合开关S，待电路稳定后，电路中的电流为多少？(2)将S断开，则断开S后流过电阻R1的电荷量为多少？18．(10分)(2018·南通市如东县质量检测)如图18所示电路，电源电动势为E＝3V，两个定值电阻阻值R1＝R2＝2Ω，电源内阻r＝1Ω，电容器的电容值C＝20μF.开关全部闭合时，一带电油滴恰能在极板间静止．重力加速度g取10m/s2，求：图18(1)极板带电荷量的大小；(2)电源的效率；(3)断开开关S2时(认为电容器充放电过程极快完成)油滴的加速度的大小和方向．答案精析1．B [用电器与发电站之间的输电线总长为2l ，R ＝ρ·2l S ≤U I ，则S ≥2ρlIU，故B 正确．]2．B 3.B 4.C5．C [由题图知，电阻R 接在电源a 上时电路中电流为0.5I 0，短路电流为I 0，根据闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r得R ＝r ，a 电源的效率η＝UIEI ×100%＝U E×100%＝RR ＋r×100%＝50%；同理，电阻R 接在电源b 上时电源b 的效率η>50%，选项A 错误；电源的图线与电阻R 的U －I 图线的交点表示电阻R 接在该电源上的工作状态，由题图知，电阻R 接在电源a 上时电压和电流都较大，故电源a 的输出功率较大，选项B 错误；由以上分析可知，R 接在a 电源上，电源的输出功率较大，电源效率较低，选项C 正确；R 接在b 电源上，电阻R 两端电压和电流较低，故电阻R 的发热功率较低，选项D 错误．] 6．C7．A [闭合开关S 后，将滑动变阻器滑片P 向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知，电路中总电流I 减小，电流表的示数变小．电压表的示数U ＝E －I (R L ＋r ＋R 2)，I 减小，其他量不变，则U 增大，电压表的示数变大，故A 正确；将灯泡电阻和电源内阻等效为电源内阻r ′，则P R 2＝(Er ′＋R 2)2R 2＝E 2r ′－R 22R 2＋4r ′，因不知道R 2与r ′的大小关系，故电阻R 2消耗的功率无法判断，故B 错误；电容器的电压等于变阻器两端的电压，即等于电压表的示数，U 增大，由Q ＝CU ，知电容器C 上的电荷量增大，故C 错误；电源的总功率P ＝EI ，I 减小，则电源的总功率变小，故D 错误．]8．B [滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，R 2接入电路的阻值变大．根据欧姆定律得知：U 1I ＝ΔU 1ΔI ＝R 1，故A 正确；U 2I ＝R 2，变大；根据闭合电路欧姆定律得：U 2＝E －I (R 1＋r )，则有ΔU 2ΔI＝R 1＋r ，不变，故B 错误，C 正确；U 3I＝R 1＋R 2，变大；根据闭合电路欧姆定律得：U 3＝E －Ir ，则有ΔU 3ΔI＝r ，不变，故D 正确．] 9．AC [电动机的总功率为P ＝UI ，根据焦耳定律得电动机的发热功率P 热＝I 2R ，故电动机的输出功率P 出＝P －P 热＝UI －I 2R ，故A 、C 正确，B 错误．因为P >P 热，即UI >I 2R ，U >IR ，欧姆定律不适用，故UI ≠I 2R ≠U 2R，故D 错误．]10．AC11．CD [电源的总功率与电流的关系为P E ＝EI ∝I ，曲线a 表示电源的总功率随电流变化的图线；设电源的内阻为r ，电源内部的发热功率与电流的关系为P r ＝I 2r ，由数学知识可知，电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线为开口向上的抛物线，曲线b 表示电源内部的发热功率随电流变化的图线；根据闭合电路中的能量转化关系得，电源的输出功率为P R ＝EI －I 2r ，由数学知识可知，电源的输出功率P R 随电流I 变化的图线为开口向下的抛物线，曲线c表示电源的输出功率随电流变化的图线，故A 、B 项错误；根据能量守恒定律得P E ＝P r ＋P R ，故C 项正确；M 点所表示的物理意义是电源内部的发热功率等于电源的输出功率，此时外电阻等于内阻，电路中的电流为I 1＝E 2r ，电源的发热功率P r 1＝E 2I 1＝E 24r，N 点表示的物理意义是电源的总功率等于发热功率，此时只有电源的内阻，电路中的电流为I 2＝Er，电源的总功率P E 2＝EI 2＝E 2r，D 项正确．]12．ABD [当温度为20°C 时，由题图得R 1＝4kΩ，由闭合电路的欧姆定律得E I 1＝R 1＋R G ＋r ，联立解得R G ＋r ＝0.5kΩ，A 正确；同理，当I 2＝3.6mA 时，解得R 2＝2kΩ，结合题图乙知B正确；由U I ＝R ＋R G 得温度越高，比值越小，C 错误；U ＝E －Ir ，则ΔUΔI＝r ，知D 正确．]13．(1)200 (2)如图所示(3)电流表和电压表 (4)斜率 ＜14．(1)不正确，苹果电池为电源，欧姆表不能测电源的内阻 (2)①1.00 1.06 ②R 2 ③见解析图解析 (1)因为欧姆表内部本身有电源，而苹果电池也有电动势，故二者相互影响，无法正确测出电源内阻；(2)①由闭合电路欧姆定律可知E ＝U ＋Ir ，结合题表中第2组和第5组数据：E ＝0.81＋0.18×10－3r ；E ＝0.62＋0.36×10－3r 联立解得：E ≈1.00V；r ≈1.06kΩ②由于苹果电池的内阻较大，故应选择电阻箱R 2才能起到有效的调节作用．③本实验中采用基本的伏安法即可以测量，由于苹果电池内阻较大，故可以采用电流表相对于电源的内接法，故实物图如图所示．15．(1)见解析图(2)A (3)见解析图(4)4.1 0.44解析(1)因Z的电阻较小，故应采用电流表外接法；由于要求电压从零开始变化，故滑动变阻器选用分压接法，接法如图．(2)分压接法中，为了便于调节，滑动变阻器应选用总阻值小，且额定电流较大的，故选A；(3)根据描点法得出对应的伏安特性曲线如图所示(4)当电流为1.25A时，Z元件两端的电压为1.00V；当电流为0.80A时，电压为0.82V；由闭合电路欧姆定律可知：E＝1.25(r＋2)＋1＝1.25r＋3.5E＝0.80(r＋3.6)＋0.82＝0.80r＋3.7联立解得：E＝4.1V；r＝0.44Ω16．(1)右(2)D F (3)如图(4) 8.8×10－3(在(8.0～9.5)×10－3内均可)解析(1)二极管具有单向导电性，欧姆表中指针偏转较大说明电阻较小，即为正向电流；而欧姆表内部的电源正极与黑表笔相连，故由题意可知，二极管右端为正极；(2)由题意可知，采用的电源电压为3V，故为了提高测量结果的精确度，电压表应选取D；由题图可知，最大电流约为30mA，故电流表应选F；(3)由题意可知，本实验要求作出伏安特性曲线，故要求多测数据，故应采用分压接法；同时，因二极管正向电阻较小，故应采用电流表外接法；(4)设二极管两端电压为U，通过的电流为I，由闭合电路欧姆定律得：U＝1.5－50I(V)，可知该I－U图线为直线，如图，该直线与二极管伏安特性曲线相交，读出交点的纵坐标值为I ＝8mA，交点的横坐标值为U＝1.1V．则此时该半导体元件的电功率为P＝UI＝8.8×10－3W.17．(1)1A (2)4.2×10－4C解析(1)闭合开关S，电容器C1相当于断路，C2被短路，所以有I＝ER1＋R2＝1A(2)将S断开，两个电容器两端的电压都等于电源的电动势，流过电阻R1的电荷量等于两个电容器的电荷量增加之和．所以有Q1＝C1U2＝30×10－6×6C＝1.8×10－4CQ2＝0Q1′＝C1E＝30×10－6×10C＝3.0×10－4CQ2′＝Q1′＝3.0×10－4CΔQ＝Q1′＋Q2′－Q1＝4.2×10－4C18．(1)4×10－5C (2)66.7% (3)5m/s2，方向竖直向上解析(1)回路电流I＝ER1＋r＝1A 电容器两极板间电压U＝IR1＝2V，电容器带电荷量Q＝CU＝4×10－5C.(2)电源输出功率P＝IU＝2W，电源总功率P总＝IE＝3W，电源效率η＝PP总×100%≈66.7%.(3)设油滴带电荷量为q ，极板间距离为d ，由题意可知油滴带负电，开始时，q U d＝mg ， S 2断开后，q Ed－mg ＝ma ， 解得a ＝5m/s 2，方向竖直向上．。
新课标2019版高考物理一轮复习主题七恒定电流7_1_5实验：描绘小电珠的伏安特性曲线课件
[解析]
Ug (1)用电压表 V1 和 R5 串联， 可改装成量程为 U＝ (rg rg
3 ＋R5)＝ ×(3＋1) V＝4 V 的电压表；用量程为 200 mA 的电流表 3 0.2×10 Igrg A1 与定值电阻 R4 并联可改装为量程为 I＝Ig＋ ＝0.2＋ R4 10 A＝0.4 A 的电流表； 待测小灯泡的阻值较小， 故采用电流表外接， 电路图见答案． (2)小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的 I－ U 图象应该是 B.
3．保护元件安全 为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的 a 端．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．
[典例剖析] 要描绘一个①标有“3 V
0.6 W”小灯泡的伏
安特性曲线，②灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到 3 V，并便 于操作．已选用的器材有： 电池组(电动势为 4.5 V，内阻约 1 Ω)； 电流表(量程为 0～250 mA，内阻约 5 Ω)； 电压表(量程为 0～3 V，内阻约 3 kΩ)； 开关一个；导线若干．
电流值 I 电压值 U
和
，并将测量数据填入自己设计的表格．
五、注意事项 1．闭合开关 S 前，滑动变阻器滑片应移到使小灯泡分得电 压为
0 的一端， 从而使开关闭合时小灯泡电压能从 0 开始变化，
同时，也为了防止开关刚闭合时小灯泡两端因电压过 大 而被烧 坏．
2．I－U 图线在 U＝1.0 V 左右将发生明显 弯曲 ，故在 U ＝1.0 V 左右要多测几组数据，以防出现很大误差． 3．误差较大的点要舍去，I－U 图线应是 而非折线． 4．建立坐标系时，纵轴表示电流，横轴表示电压，两坐标 轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线
滑动变阻器 R2(0～1 kΩ，额定电流 0.5 A) 定值电阻 R3(阻值等于 1 Ω) 定值电阻 R4(阻值等于 10 Ω) 定值电阻 R5(阻值等于 1 kΩ) 电源 E(E＝6 V，内阻不计)
(新课标)近年高考物理一轮复习主题七恒定电流综合技能演练7-1-6(2021年整理)
（新课标）2019版高考物理一轮复习主题七恒定电流综合技能演练7-1-6 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（新课标）2019版高考物理一轮复习主题七恒定电流综合技能演练7-1-6）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为（新课标）2019版高考物理一轮复习主题七恒定电流综合技能演练7-1-6的全部内容。
综合技能演练7—1—61．（2018·苏北四市期末)要测量某种合金的电阻率．(1)若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率ρ＝________.用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数为________mm.(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关．根据原理图在图丙中将实物连线补充完整．（3)闭合S1，当S2处于位置a时,电压表和电流表的示数分别为U1＝1.35 V,I1＝0。
30 A；当S2处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U2＝0。
92 V，I2＝0。
32 A．根据以上测量数据判断，当S2处于位置________(选填“a”或“b")时，测量相对准确，测量值R x＝________Ω.（结果保留两位有效数字)[解析］（1）金属丝电阻:R＝ρ错误!＝错误!，则电阻率：ρ＝错误!；由题图所示螺旋测微器可知，其示数为：0。
5 mm＋15。
7×0。
01 mm＝0.657 mm。
(2)如图所示：(3）根据ΔUU1＝错误!≈0。
32,而错误!＝错误!≈0。
06，可知，电压表变化较大，说明电流表分压作用较大，因此必须用电流表外接法，即S2处于位置b，根据欧姆定律,则有：R x＝错误!Ω≈2。
全国卷2019届高考物理一轮复习 第七章 恒定电流阶段综合测评
阶段综合测评七 恒定电流(时间：90分钟 满分：100分)温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分．有的小题给出的四个选项中只有一个选项正确；有的小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1．(2015届温州市十校联合体高三月考)如图所示电路中，当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，电流表A1、A2及电压表V的示数的变化情况是( )A．电流表A1增大，A2减小，电压表V减小B．电流表A1减小，A2增大，电压表V减小C．电流表A1增大，A2增大，电压表V增大D．电流表A1减小，A2减小，电压表V增大解析：当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，变阻器有效电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知：干路电流I增大，A2增大．电压表V读数U＝E－I(R2＋r)，I增大，U减小，则电流表A1减小．故选项B正确．答案：B2．(2015届山东师大附中高三月考)如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表的示数减小ΔU(电压表为理想电表)，在这个过程中( )A ．通过R 1的电流减小，减少量一定等于ΔU /R 1B ．R 2两端的电压增加，增加量一定等于ΔUC ．路端电压减小，减少量一定等于ΔUD ．通过R 2的电流增加，但增加量一定小于ΔU /R 2解析：因电压表示数减小，而R 1为定值电阻，故电流的减小量一定等于，故选项A 正确；R 1两端ΔUR 1的电压减小，则说明R 2及内阻两端的电压均增大，故R 2两端的电压增加量一定小于ΔU ，故选项B 错误；因内电压增大，故路端电压减小，由B 的分析可知，路端电压的减少量一定小于ΔU ，故选项C 错误；由B 的分析可知，R 2两端的电压增加量一定小于ΔU ，故电流的增加量一定小于，故选项D 正确．ΔUR 2答案：AD3．(2015届山西省临汾二中月考)如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3均为定值电阻，与均为理想电表；开始时开关S 闭合，均有读数，某时刻发现和读数均变大，则电路中可能出现的故障是( )A ．R 1断路 B ．R 2断路C ．R 1短路D ．R 3短路解析：因为当R 2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数变大；电路的总电流减小，故R 1上的电压减小，R 3电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，故故障是R 2断路，故选项B 正确．答案：B4．(2015届江苏省盐城中学三模)在如图所示的电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动过程中，下列说法正确的是( )A．电容器的带电量增大B．电源的总功率增大C．U1示数在变大D．U2示数在变小解析：P上滑过程，电路的总电阻变小，则总电流增大，所以电源的总功率P＝EI增大，选项B正确；总电流增大，则R1两端的电压增大，所以U1的示数增大，选项C正确；总电流增大，则内电压增大，外电压减小，而R1两端的电压增大，所以R2两端的电压减小，选项D正确；总电流增大，则内电压增大，外电压减小，则电容器两端的电压减小，所以电容器带电量减小，选项A错误．答案：BCD5．(2015届本溪市高三月考)如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，下列各值可能出现的是( )A．ΔU1＝3 V ΔU2＝2 V ΔU3＝1 VB．ΔU1＝0.2 V ΔU2＝3 V ΔU3＝2 VC．ΔU1＝0.5 V ΔU2＝1 V ΔU3＝1.5 VD．ΔU1＝0.2 V ΔU2＝1 V ΔU3＝0.8 V解析：滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电灯两端的电压U2增大，路端电压U1减小，则变阻器两端电压U3减小．由于U1＝U2＋U3，U1减小，则知ΔU2＞ΔU3，ΔU1＜ΔU2，所以ΔU1＝0.2 V、ΔU2＝1 V、ΔU3＝0.8 V是可能的，选项D正确；ΔU1＝3 V、ΔU2＝2 V、ΔU3＝1 V；ΔU1＝0.5 V、ΔU2＝1 V、ΔU3＝1.5 V；ΔU1＝0.2 V、ΔU2＝3 V、ΔU3＝2 V不可能，故选项A、C、B错误．答案：D6．(2015届海南师大附中高三月考)如图所示电路中，电源内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表．闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片向左滑动，电流表和电压表示数变化量的大小分别为ΔI、ΔU，下列结论正确的是( )A ．电流表示数变大，电压表示数变小B ．电阻R 1被电流表短路C.＞rΔUΔI D.＜rΔUΔI 解析：电路的连接方式如图所示，故选项B 错误；当滑动变阻器R 2的滑片向左滑动时，其有效电阻减小，整个电路的外电阻减小，路端电压减小，电路中总电流增大，流经R 3的电流减小，流经R 4的电流增大，R 4两端电压增大，所以R 1两端电压减小，流经R 1的电流减小，故流经R 2的电流增大，电流表的示数增大，故选项A 正确；ΔU 为路端电压的减小量，而ΔI 大于电路中总电流的增大量，故＜r ，选项ΔUΔI D 正确，选项C 错误．答案：AD7．(2015届福建省安溪一中高三月考)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．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解析：将光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R 1两端的电压减小，故选项A 错误；因干路电流减小，电耗的内电压减小，路端电压增大，同时R 1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R 2的电流增大，故选项C 错误；由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P ＝I 2R 可知，小灯泡消耗的功率变小，故选项B 正确；电源两端的电压为路端电压，由上分析可知，电源两端的电压变大，故选项D 错误．答案：B8．(2015届洛阳市高三联考)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中，如图中的a 、b 、c 所示．则下列说法中正确的是( )A ．图线b 表示输出功率P R 随电流I 变化的关系B ．图中a 线最高点对应的功率为最大输出功率C ．在图线上A 、B 、C 三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P CD ．两个图线交点M 与N 的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4解析：由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式P E ＝IE ，P r ＝I 2r 可知，a 是直线，表示的是电源消耗的总电功率，b 是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，c 表示外电阻的功率即为电源的输出功率P R ，所以选项A 、B 错误；在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，因为直流电源的总功率P E 等于输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P C ，所以选项C 正确；当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b 、c 线的交点M 时的电流，此时电流的大小为＝，功率的大小为，a 、b 线的交点N 表示电源的总功率P E 和ER －r E 2r E 24r 电源内部的发热功率P r 相等，此时只有电源的内电阻，所以此时的电流的大小为，功率的大小为，所E r E 2r 以横坐标之比为1∶2，纵坐标之比为1∶4，所以选项D 正确．答案：CD 第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、实验题(本题共3小题，共36分)9．(12分)(2015届广东省中山一中等七校第一次联考)某实验小组用如图甲的电路测量一直流安培表的内电阻．所给的器材有：电池E(电动势约4.5 V)；电流表A(量程0～300 mA ，待测内阻约为5 Ω)；电压表V(量程0～3 V)；电阻箱R1；滑动变阻器R2(0～10 Ω)；电键S和导线若干．(1)图乙实物图中，已连接了部分电路，请完成余下电路的连接． 乙(2)请完成主要实验的步骤：A．连接好实验电路，把变阻器的滑动片调到________(填“a端”或“b端”)；B．闭合电键，调节________，使电压表的电压从小到大变化，调节电阻箱，使电流表指针有较大偏转，读出并记录数据．(3)若电压表、电流表的读数分别为U和I，电阻箱读数为R1，则电流表的内电阻R A＝________.解析：(1)根据实验原理图连接实物电路图，实物电路图如图所示：(2)由电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前滑片应置于a端；闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，使电路中电流不断变化，读出多组电压、电流值．(3)电阻箱和电流表串联，R ＝R A ＋R 1＝，则电流表内阻：R A ＝－R 1.U I U I 答案：(1)如图所示(2)A.a 端B ．滑动变阻器的阻值(或变阻器的滑动片)(3)－R 1U I 10．(12分)(2015届河南省高三天一大联考)为了测量某电池电动势E 、内阻r 和一个电流表内阻R A (已知电流表内阻R A 与电源内阻相差不大)，小红同学设计了如图甲所示的实验电路．(1)根据图甲实验电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．(2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P 调到________(选填“a ”或“b ”)端．(3)合上开关S 1，S 2接图甲中的1位置改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S 2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数．在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U 和对应的电流表示数I 的图象．如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为U A 、U B ，与横轴的截距分别为I A 、I B .①接1位置时，作出的U I 图线是图丙中的________(选填“A ”或“B ”)线；测出的电池电动势E 和内阻r 存在系统误差，原因是______________________；②由图丙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E 真＝________，r 真＝________；③由图丙可知，电流表内阻R A ＝________.解析：(1)实物连线图见答案．(2)为保护电流表，实验开始前，应将滑片P 置于电阻最大的a 端．(3)①当S 2接1位置时，可把电压表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律E ＝U 端可知，电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的U I 图线应是B 线；测出的电池电动势E 和内阻r 存在系统误差，原因是电压表的分流．②当S 2接2位置时，可把电流表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律E ＝U 端可知电动势测量值等于真实值，U I 图线应是A 线，即E 真＝U A ；由于S 2接1位置时，U I 图线的B 线对应的短路电流为I 短＝I B ，所以r 真＝＝.E 真I 短UA IB ③利用在图象中，接1时斜率表示电源内阻，当接2时斜率表示电源内阻加电流表电阻，R A ＝k 2－k 1＝－.UA IA UA IB 答案：(1)如图所示(2)a(3)①B 电压表的分流 ②U A ③－UA IB UA IA UA IB11．(12分)(2015届本溪市高三月考)研究性学习小组围绕一个量程为30 mA 的电流计展开探究．(1)为测量该电流计的内阻，同学甲设计了如图(a)所示电路．图中电源电动势未知，内阻不计．闭合开关，将电阻箱阻值调到20 Ω时，电流计恰好满偏；将电阻箱阻值调到95 Ω时，电流计指针指在如图(b)所示位置，则电流计的读数为________mA.由以上数据可得电流计的内阻R g ＝________Ω.(2)同学乙将甲设计的电路稍作改变，在电流计两端接上两个表笔，如图(c)所示，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“30 mA”处，此处刻度应标阻值为________Ω(填“0”或“∞”)；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度．则“10 mA”处对应表笔间电阻阻值为________Ω.(3)若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻变大不能忽略，电动势不变，但将两表笔断开，指针仍能调到满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果与原结果相比将________(填 “变大”、“变小”或“不变”)．解析：(1)设电源电动势为E ，电流表内阻为R g .由闭合电路欧姆定律有＝30×10－3 A ，当电阻箱阻值为95 Ω时，电流表读数为12 mA ，则有：ER g ＋20＝12×10－3 A ，联立解得R g ＝30 Ω，E ＝1.5 V.ER g ＋95(2)闭合开关，将表笔断开时所测电阻为无穷大；由欧姆定律得E －I g R g ＝IR得I ＝＝ A ＝0.06 AE －I g R g R 1.5－10×30×10－320R x ＝＝6 Ω.I g R gI －I g (3)由于仍能指针满偏，所以测量结果保持不变．答案：(1)12.0 30 (2)∞ 6 (3)不变三、计算题(本题共2小题，共24分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)12．(11分)如图所示，电源电动势E ＝6 V ，电源内阻不计，定值电阻R 1＝2.4 kΩ、R 2＝4.8 kΩ.(1)若在ab 之间接一个C ＝100 μF 的电容器，闭合开关S ，电路稳定后，求电容器上所带的电量；(2)若在ab 之间接一个内阻R V ＝4.8 kΩ的电压表，求电压表的示数．解析：(1)设电容器上的电压为U C ，则U C ＝ER 2R 1＋R 2电容器的带电量Q ＝CU C解得Q ＝4×10－4 C.(2)设电压表与R 2并联后电阻为R 并，R 并＝R 2R VR 2＋R V则电压表上的电压U V ＝ER 并R 1＋R 并解得U V ＝3 V.答案：(1)4×10－4 C (2)3 V13．(13分)如图所示的电路中，电阻R 1＝12 Ω，R 2＝8 Ω，R 3＝4 Ω.当电键K 断开时，电流表示数为0.25 A ，当K 闭合时电流表示数为0.36 A ．求：(1)电键K 断开和闭合时的路端电压U 及U ′；(2)电源的电动势和内电阻；(3)电键K 断开和闭合时内阻上的热功率P 及P ′.解析：(1)U ＝(R 2＋R 3)I 1＝(8＋4)×0.25 V ＝3 V U ′＝R 2I 2＝8×0.36 V ＝2.88 V.(2)电键K 断开时E ＝U ＋I 总r ①I 总＝I 1＋＝0.5 AUR 1电键K 闭合时E ＝U ′＋I 总′r ②I 总′＝I 2＋＝0.6 AU ′R 1联立①②得E ＝3.6 V ，r ＝1.2 Ω.(3)P ＝I r ＝0.3 W2总P ′＝I 总′2r ＝0.432 W.答案：(1)3 V 2.88 V (2)3.6 V 1.2 Ω (3)0.3 W 0.432 W。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（新课标）2019版高考物理一轮复习 主题七 恒定电流 综合技能演
练7-1-3
1．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表的内阻约为2 kΩ，
电流表的内阻约为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Rx＝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Rx1和Rx2，则________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，
且测量值Rx1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(填“大
于”“等于”或“小于”)真实值．
[解析] 因为Rx≈200 Ω，而RV≈2 kΩ，RA≈10 Ω，有Rx>RARV，所以选用电流表内
接法误差较小，即Rx1更接近于真实值．根据“大内小外”可知Rx1大于真实值，Rx2小于真实
值．
[答案] Rx1 大于 小于
2．(2017·河南郑州检测)(1)如图甲所示的两把游标卡尺，它们的游标尺的刻度从上至
下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为________mm，________mm.
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是
________mm.
(3)①图丙所示的电表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中
表针示数是________A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表
针示数为________A.
②图丁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.
(4)旋钮式电阻箱如下图所示，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2087 Ω，最简单的操作方法是________．若用两
个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为________．
[解析] (1)上面图读数：整毫米数是17，不足1毫米数是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后
结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm.
下面图读数：整毫米数是23，不足1毫米数是17×0.05 mm＝0.85
mm，最后结果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm.
(2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读
数：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
(3)①电流表使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格表示0.02 A，表针示数为0.44 A；
当使用3 A量程时，每一小格表示0.1 A，表针示数为2.20 A.
②电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，
每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V.
(4)电阻为1987 Ω.最简单的操作方法是将“×1 k旋钮调到2，再将“×100”旋钮调
到0.每个电阻箱的最大阻值是9999 Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是
2×9999 Ω＝19998 Ω.故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值为0～19998 Ω.
[答案] (1)17.7 23.85
(2)2.150
(3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5
(4)1987 将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0 0～19998 Ω
3．(2017·四川凉山模拟)某实验小组要探究一小灯泡的电压与电流的关系，并研究小
灯泡在不同电压下的实验功率，实验电路如图甲所示．
(1)实验闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应在________端．(填“a”或“b”)
(2)实验中闭合开关，把滑片P向一端移动过程中，发现电流表与电压表均有明显读数
且读数几乎不变，则电路中出现故障的元件可能是________．(选填“A”或“B”)
A．小灯泡 B．滑动变阻器
(3)该小组根据实验数据描绘出小灯泡的U－I图线如图丙所示，可判定在图乙中小灯泡
的功率P与加在小灯泡两端电压的平方U2的图象正确的是________．(选填
“1”“2”“3”)
(4)某同学将两个完全相同的这种小灯泡并联接在电源两端，已知电源的电动势E＝3 V、
内阻r＝2 Ω，则此时每个小灯泡的实际功率为________．(结果保留两位有效数字)
[解析] 故障分析要对元件是短路还是断路故障进行逐一排查，如果使用直接推理排除
故障会更快，分析第(3)问时注意小灯泡电阻随温度的变化情况，第(4)问可用作图法找小灯
泡的实际工作点．(1)滑片置于a端测量电路电流、电压均为零，测量电路最为安全．(2)
电流表与电压表均有明显读数且读数几乎不变说明测量电路导通，控制电路中的滑动变阻器
没有起到作用，故电路中出现故障的元件可能是滑动变阻器．(3)由P＝U2R得PU2＝1R，随着小
灯泡两端电压的增大，灯丝温度升高，电阻增大，P随U2的变化变缓，即正确的图线为3.(4)
设灯泡两端的电压为U，流过每个灯泡的电流为I，则E＝U＋2Ir，得U＝3－4I，画出电源
的U－I图线如图所示，交点坐标U＝2.20 V，I＝0.200 A，所以小灯泡消耗的电功率为
P
＝UI＝0.44 W.
[答案] (1)a (2)B (3)3 (4)0.44 W(0.42 W～0.46 W均正确)
4.(2017·山东烟台模拟)要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA，最大电压不超过7 V)
的伏安特性曲线，设计电路如右图所
示．图中定值电阻R为1 kΩ，用于限流；电流表A量程为10 mA，内阻约为5 Ω；电压表
(未画出)量程为10 V，内阻约为10 kΩ；电源电动势E为12 V，内阻不计．
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：
①阻值0～200 Ω，额定电流0.3 A
②阻值0～20 Ω，额定电流0.5 A
本实验应选用的滑动变阻器是________(填“①”或“②”)．
(2)正确接线后，测得数据如下表：
①根据以上数据，电压表是并联在M与________之间的(填“O”或“P”)
②根据以上数据，在图1中画出该元件的伏安特性曲线．
(3)在图2中画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图(无需数值)．
[解析] (1)电源电动势E＝12 V，I＝ER＝12 V20 Ω＝0.6 A>0.5 A，可排除②中的滑动变
阻器，故选①.
(2)①电学元件的电阻约为7 V6 mA＝1167 Ω，由RxRA>RVRx可知应采用电流表内接法，电压表应
并联在M与P之间．
②该元件的伏安特性曲线如图1所示．
(3)当UMO≤6 V时，电流表所在支路处于断路状态，电压表与R串联，且有UMO≈1011UMN
所以UMO－UMN图象为倾斜直线．当UMO>6 V时，电路导通，电压基本不变．如图2所示．
[答案] (1)① (2)①P ②见解析图1 (3)见解析图2