2015高考物理一輪復習題及答案解析第七章恒定電流

第七章(1)從近三年高考試題考點分布可以看概念和規(guī)律的考查以及對閉合電路歐姆定律

2015高考考向前瞻(1)預計在2015年高，多以考查知識第1 電流電阻電功電功 7－1－1vnv。電流為每秒鐘通過某橫截面的電荷量，對電子繞核運動形成的等效電流而言，其等效電流為I＝ne ＝t單位：(安)，符號A,1A＝1C/s v v

D.

＝t

vq，A電電 ＝I 表達式：R＝ρl 3．計算式：ρ＝Rl A2

2變CCl

RSlI解析：選BD R＝U是電阻的定義式，導體電阻由導體自身性質決定，與U、I無關。Il＝RS是導體電阻率的定義式，導體的電阻率由材料和溫度決定，與R、S、l無關，所以l錯，D1．UI＝RI－U7－1－4

＝＝，圖中圖線的斜率 I ＝＝，圖中 — — 60W”的白熾燈泡加上的電壓U由零逐漸增大到220V在此過程中，電壓U和電流I的關系可用圖線表示。在如圖7－1－5所示的四個圖線中， 解析：選ACD 由電阻的定義式R＝U/I知：在U－I圖像上，某一點的縱坐標U和該點的橫坐標I的比值U/I就對應著電阻值R。由于白熾燈泡鎢絲的電阻會隨溫度的升高而增大當白熾燈上加的電壓從零逐漸增大到220V時燈絲的溫度不斷升高電阻將不斷增大，A圖像表示U/I為一定值，說明電阻不變，不符合要求；C圖像上各點的U/I值隨U的增大而減小，也不符合實際；D圖像中的U/I的值開始隨U的增大而增大，后來隨U的增大而BU/IU的增大而變大，符合實際，應選A、C、電電 1． ＝t B．W＝UItW＝IRt＝RtD．焦Q＝I2Rt適用于任何電t 電功 tP＝IU，I＝P， Q＝P2Rt，可見Q與P、U、t都有關。所以，P越大，Q不一定 RRB對。在非純電阻的電路中，電流所做的功＝焦＋其他形式的能，所以W＞Q，即考點一|對電阻、電阻定律的理解和應用兩個的對 ＝S R的決定式，Rρ、l、S定[例1]神經系統(tǒng)中，把神經纖維分為有髓鞘與無髓鞘兩大類?，F(xiàn)物學認為，髓鞘1.6×105Ω若有一圓柱體是由髓質制成的，該圓柱體的體積為32πcm3，當在其兩底面上加上1000V10πμA，求圓柱體的圓面半徑和高。Sρ＝RlU和U和

R＝USh和 (1)由電阻定律：R＝USh和

ρR＝UR＝h得h＝Uρ h＝0.02m，r＝0.048×106Ω·m4cm2cm (1)8×106 (2)4 2用電器距離電源為l，線的電流為I，已知輸電線的電阻率為ρ。為使的電壓降不超過U。那么，輸電線的橫截面積的最小值為( 解析：選 R＝U，R＝ρl得S＝2ρlI，故B正確 考點二|對部分電路歐姆定律及伏安特性曲線的理解[2](多選)(2013·浙江效實中學檢測)IU變化的圖I軸的垂線。則下列說法中正確的是()7－1－6P

＝PR＝PPQOM 選 隨著所加電壓的增大，燈絲溫度升高，小燈泡的電阻增大，選項IPR＝U1BCI2P＝UIPPQOMD[3](多選)(2013·江蘇名校檢測)7－1－7甲所示的電路中，L1、L2、L3為三S閉合后，電路中0.25A，則此時()A．L1上的電壓為L22倍B．L10.75WC．L212Ω[解析]BD0.25A，L10.25A，由小燈泡的伏安特性3.0V，L1P＝UI＝0.75WB正確。根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律，L20.125A0.3V，L1L210A錯誤。由歐姆定律，L2R＝U/I＝

Ω＝2.4ΩC錯誤。L2P＝UI＝0.3×0.125W＝0.0375W，L1、L2消耗的電功率的比值大于4∶1，選項D正確。7－1－8a、bc、d件

＝I＝ΔI，對于非線性元件：R＝IΔIRa<Rbc的電阻減小，d的電阻增大?？键c三|電功、電熱、電功率和熱功率Q＝I2Rt＝RP電P熱＝I2R＝P電＝PP電＝UI，P熱＝I2RP電>P熱[例4] 如圖7－1－9所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內電(3)v＝1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質量？(g10m/s2) ＝RR提示：I＝URR提示：P＝UI提示：P熱＝I2r，P機＝P出＝P電－P熱 R

電動機的發(fā)熱功率P熱＝IM2r＝20WP出＝P電－P熱＝530PP出＝mgvm＝gv＝53kg[答案](1)5A(2)550W(3)53I2r。處理非純電阻電路的計算問題時，要2．(2014·海淀期末)一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓220V的交流電源上(其內電阻可忽略不計)5.0A，通0.50A，則下列說法中正確的是()C．1min6.6×104J6.6×103JD10倍視為純電阻，電飯煲的電阻為R＝U/I＝44Ω，洗衣機主要元件是電動機，不能利用歐姆定AP＝UI＝220×5W＝1100W，洗P＝UI＝110WB錯誤；1min＝1100W×60s＝6.6×104JPt＝110W×60s＝6.6×103J，選CI2R＝52×44W＝1100W，根據(jù)題述不能計算出洗衣機電動機內阻和發(fā)熱功率，選項D錯誤。 (2012·浙江高考)功率為10W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60W的白的白熾燈，均用10W的LED燈替代，估算出一年節(jié)省的電能最接近( A．8×108kW·h B．8×1010kW·hC．8×1011 D．8×1013[解析]5E＝2×(60－10)×10－3×5×365kW·h＝182.5kW·h假設每戶有3口人有4億戶左右節(jié)電總值為E總＝4×108×182.5kW·h＝7.3×1010kW·h，故B正確。 風扇、電冰箱、空調機、抽油煙機等電動類問題以恒定電流為主，電視機、機等以磁應為I，電池的內阻為r，下列說法正確的是()7－1－10AUI－I2r解析：選 功率為

1－Ir×100%A、C 形成電流強度為1mA的細柱形質子流。已知質子電荷量e＝1.60×10－19C。這束質子流每質子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數(shù)分別為N1和N2，則N1∶N2等于多少？ 建立如圖7－1－11所示的“柱體微元”模型，設質子經過距質子源L和4L處時的速度分別為v1、v2，在L和4L處作兩個長為ΔL(極短)的柱體微元。因ΔL極短，故L和4L

和n，由

＝t＝ 1n2＝v1

v

1v

＝2m

＝2m

1222v＝1，所以有n＝1，因此，兩柱體微元中的質子數(shù)之比N＝n＝11222 6.25×1015個 (多選)SIn個自由電子，每個電子數(shù)是()

D.解析：選 N＝q＝IΔt 所以自由電子數(shù)為

nvSΔtA＝e＝e 1．某同學做三種導電元件的導電性實驗，他根據(jù)所測量數(shù)據(jù)分別繪制了三種元件的－U圖像如圖7－1－12所示，則下述判斷正確的是 解析：選D 解析：D電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，說明其導電性能體是當溫度降低到某個臨界溫度時，電阻率突然變?yōu)榱?，B、C均錯；某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常用于制作標準電阻，D對。述正確的是()S SI積一定，電阻與導體的長度成正比，A正確；長度一定，電阻與導體的橫截面積成反比，BIC、D A．I B. 解析：選

U2

2P＝UI＝IR＝RD

UI－I＝36km/hI＝50AU＝200V。在此行駛90%P機。(g10m/s2)ΩM的熱功率。F＝900N(2)MU′＝U－IR1＝195VR2I2＝U′/R2＝0.1P＝U′I′＝9730.5W，輸出功率P出＝90%P＝9000W。MP熱＝P－P出＝730.5W答案：(1)900 (2)730.5

A．aB．bC．abS解析：選B b圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律，R＝ρl，b代表的電阻絲粗，選項B正確，A、C錯誤；電阻是導體本身的性質，與電阻兩端的電壓無關，選項D錯誤S 547515000.7220A．6.8 C．4.4 D．0.23 ＝1

A＝6.8A，故選項A耗的電能分別是()A．3 1.8 B．3 3.6C．6 1.8 D．6 3.6解析：選 設兩次加在電阻R上的電壓分別為U1和U2，通電的時間都為t。 t W1＝U1q1W1＝Rt可得：U1＝3V，R＝0.1。W2＝U2q2W2＝Rt可得：U2＝6W2＝3.6J，故D4.在如圖2所示電路中，AB為粗細均勻、長為L的電阻絲，以A、B上各點相對A點的電壓為縱坐標，各點離A點的距離x為橫坐標，則U隨x變化的圖線應為( 由 E ＝ E＝ 當電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，E，故A錯誤源定義知在時間tIEt，B對；電動機的輸出功率是機械功率，根據(jù)能量守恒定律得，P出＝P電－P熱＝UI－I2R，在時間t內，電動機輸出的機械能是－I2Rt，C、D6．(2014·朝陽期末)電位器是變阻器的一種。如圖4所示，如果把電位器與燈泡串 解析：選 阻增大，回路電流減小，燈泡變暗，A錯誤；同理，DA、C時，滑動觸頭不能改變回路電阻，燈泡亮度不變，故B、C錯誤。 5BR＝2C．I-UR＝cot45°＝1.0DR6.0V3.0解析：選

＝I

V時 3A，故每秒通過電阻截面的電荷量為q＝It＝3.0C，D正確通常一次閃電過程歷時約0.2～0.3s，它由若干個相繼發(fā)生的閃擊構成。每個閃擊40～80μs，電荷轉移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中。在某一次閃擊前云地之間6C60μs。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是()t解析：AC根據(jù)題意第一個閃擊過程中轉移電荷量Q＝6Ct＝60μs，故I平＝Q＝1×105AAttW＝QU＝6×109JP＝W＝1×1014W，由于一次閃擊過程主要發(fā)生在第一個閃擊過程中，但整個閃擊過程中的時間遠大于60μs，t BE＝d＝1000W＝6×109J，D

V/m，CL2完全相同的L3L1L2一起按如圖(b)220V電路中，則下列說法正確的是()A．L299WB．L217C．L2L317WD．L2L382解析：ABDL2220V0.45AL2的額定功率為P額＝UI額＝99WA正確；圖示電路為L1和L2的串聯(lián)再與L3并聯(lián)，所以L1和L2串聯(lián)后兩端的總電壓為220VL1和L2的電流及兩燈的電I1＝I2，U1＋U2＝220V，由L1L2U－I圖線可知，I1＝I2＝0.25A，U1＝152V，U2＝68VL2P2＝I2U2＝17WB正確；由于L3220V，故P3＝P額＝99W，則P3－P2＝82W，故選項C錯誤，D正確。某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380V，當?shù)踯囈?.1m/s的速度勻速吊起總質量為5.7×103kg的集裝箱時，測得電動機的電流為20A，g取10m/s2，則( 285解析：選ADP＝mgv＝5.7×103×10×0.1W＝5.7×103W＝P＋I2RR＝4.75Ω，ACB錯誤；電動機的工作效率為η＝P/UI＝75%，選項D正確。380V19kW0.4Ω。已知水的 rPr Pr＝1×103 (2)MthV，水的密度為ρ，則 設質量為M的河水增加的重力勢能為ΔEp，則ΔEp＝Mgh 設電動機的輸出功率為P0，則P0＝P－Pr 代入數(shù)據(jù)解得t＝2×104 答案：(1)1×103 (2)2×104ρ＝0.314Ω·mU＝100V，I＝100mA。(2)200V100Ω10解析：(1)R＝U/I＝1000ΩR＝ρh/S，S＝πr2＝3.14×10－2m2，解得h＝100m。＝100ΩR′＝100Ω，圓柱體長度L＝R′S/ρ＝10m。答案：(1)100 (2)10 6×104220V的電路中(7－2－1所示)，試分析兩種接法燈泡的亮暗情況。提示：兩燈泡并聯(lián)接入電路，60W40W的亮；若串聯(lián)接入電路，40W的燈泡比60W的亮。 R總1 1 1 1R＝R＋R R＝R (3)P總等于各個電阻消耗的電功率電阻R1與R2并聯(lián)在電路中，通過R1與R2的電流之比為1∶2，則當R1與R2串聯(lián)后接入電路中時，R1與R2兩端電壓之比U1∶U2為( 解析：選

：U＝R 正確 r路時，電源有內阻，短路電流不會無窮大，I短＝E。r內、外電壓的關系：E＝U內＋U外＝ E(只適用于純電阻電路)。＝E E RR增大時，U 短＝(2)7－2－2所示，其中縱軸截距為電動勢，橫軸截距為短路電流，斜Er為)A．E＝2.4V，r＝1B．E＝3V，r＝2C．E＝2.4V，r＝2D．E＝3V，r＝1解析：選 外電路斷開時的路端電壓即為電源的電動勢E＝3V，又由閉合電路歐

8r，r＝2Ω，選項B考點一|電路的動態(tài)分析[例1](2011·高考)如圖7－2－3所示電路，電源內阻不可忽略。開關S閉合后，R0的滑動端向下滑動的過程中() 選 變小，總電流變大，電源的內電壓變大，外電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，R1兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，電流表的示數(shù)變小，A項正確。[2(2014·徐州摸底)7－2－4Er。開確的是()電燈L1、L2L1變亮，L2變暗 選 將滑動變阻器R的滑片P稍向上移動電流表的示數(shù)變大電燈L1變亮L2B正確，A、C、DU串 即：I串←R↑→I并P串↓

考點二|電源的功率和效率問題任意電路：P總＝EI＝P出＋P 純電阻電路：P總＝IP內＝I2r＝P總－P任意電路：P出＝UI＝P總－P 純電阻電路：P出＝IP出RP 任意電路：η＝P [例3] 高考)直流電路如圖7－2－5所示，在滑動變阻器的滑片P向 選ABC 滑片P向右移動時外電路電阻R外增大，由閉合電＝據(jù) R外＝ 可知選項B正確。由＝

P輸－R外R外rP輸D7－2－6U為路端電壓，I為干路電流，a、bηa、ηbηa、ηb的值分別為() 解析：選 考點三|U-IU-I 7－2－7[解析]ADU坐標軸上的截距等于電源電動勢，圖線的斜ARU-I曲線分別交電源①、②的伏安特性曲線于S1、S2IUS1、S2橫、縱坐標的乘積都不可能相等，且電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大，故B錯，D＝＝效 P ＝＝P I2R＋r[5](多選)(2014·衡水中學模擬)7－2－8所示的圖像中，直線Ⅰ為某一電源R的伏安特性曲線。用該電源直接與電R相連組成閉合電路。由圖像可知()7－2－8A3V0.5ΩBR1[解析]ABDE3V，圖線Ⅰ的斜率的絕對r0.5Ω，AR1Ω，B正確。由

P U≈66.7%，D正確 PU-IU-I電源的路端電壓隨電路電流的變化電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變 電流“同類問題模型化”系列之（八只考慮電容器是理想的不漏電的情況 AS斷開時，a、bBS閉合后，a、b2CSC1SC1[解析]S斷開時外電路處于斷路狀態(tài)，兩電阻中無電流通過，電阻兩端電勢相等，由ab點電勢與電源正極電勢相等，A錯誤。S斷開時兩C1>C2Q＝CUQ1>Q2S定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián)，C2與R2并聯(lián)，電路中電流I＝ 分別為U1＝IR1＝6V、U2＝IR2＝12V，則此時兩電容器所帶電荷量分別為3.6×10－5C、Q2′＝C2U2＝3.6×10－5CC1來說，S閉合后其兩端電壓減小，所帶電荷量也減小，故B、C正確，D錯誤。 (多選)(2014·寧波模擬)7－2－10所示，R1、R2、R3、R4均為可變電阻，C1、C2均Er≠0。若改變四個電阻中的一個阻值，則()解析：選BDR1上沒有電流流過，R1是等勢體，故減小R1，C1兩端電壓不變，C2兩端電壓不變，C1、C2所帶的電量都不變，選項A錯誤；增大R2，C1、C2兩端電壓都增大，C1、C2BR3，C1兩端電壓減小，C2兩端電壓增大，C1C2所帶的電量都增加，選項D正確。1．(2014·七市聯(lián)考)有一個電動勢為3V、內阻為1Ω的電源。下列電阻與其連接2W50%的是()A．0.5 C．1.5 D．2＝解析：選 E，電源效率η＝IR ＝

P＝I2R。C符CS()R2C解析：選B當光敏電阻上的光照強度增大時，光敏電阻阻值減小，通過R2的電流增Cη＝U/E減小，選項A、C、D錯誤，B正確。3．(2014·師大摸底)某同學做電學實驗(電源內阻r不能忽略)，通過改變滑動變阻()解析：C觀察到電壓表和電流表的讀數(shù)同時變大，其電路一定是電壓表和電流表測量的是同一個固定電阻，他所連接的電路可能是C。的是() 場力向上，小球帶負電，選項A正確；斷開開關后電容器兩端電壓減小，電容器的帶電量減小，帶電小球所受電場力減小，帶電小球向下運動，選項C正確D錯誤。如圖7－2－14所示，直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡的U－I圖 解析選D 用該電源和小燈泡組成閉合電路時電源的輸出功率是UI＝2×2W＝4W，電源的總功率是EI＝3×2W＝6W。選項D正確。 U外＝IRIU內＝IrIU外＝E－IrIP＝IU外PI解析：選C 因R的變化，才使I發(fā)生了改變，故不能用U外＝IR來分析U外隨I的變R減小，P減小，故D錯。2．(2013·江蘇名校檢測)如圖1所示電路中，電流表A和電壓表V均可視為理想。SP向左移動，正確的是()A的示數(shù)變小，電壓表VLC解析：APR2接入電路部分電阻增大，電流表AVAL中電流LBC上電荷量增大，選項C錯誤；電源輸出電流減小，電源的總功率變小，選項D錯誤。如圖2所示，電池的電動勢為E，內阻為r，當滑動變阻器的滑動片P由a向b滑動 大，路端電壓達到最大值，干路電流最小，所以當滑動變阻器的滑動片P由a向b滑動的過程中，電流表先減小后增大，電壓表先增大后減小，選項C正確。 RTR1R2解析：CS閉合后，RTRT的電流增大，干路電流(即通過R1的電流)增大，R1兩端電壓增大，電容器兩極板間的電場強度增大，R2兩端電壓減小，通過R2的電流減小，C正確。路或斷路故障，某時刻電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障()A．R1短 B．R2短C．R3短 D．R1斷解析：選AR1R3兩端的電壓。若R1短路，則R2被短路，外電路只有電阻R3接在電源兩端，電流表測量干路電流，電壓表測量路端電壓，兩表示數(shù)均增大，AR2R1被短路，電流表示數(shù)為零，B錯誤。若R3短路，則電壓表示數(shù)為零，C錯誤。若R1斷路，則電流表示數(shù)為零，D開始時開關S閉合且滑動變阻器的滑動頭P在a處，此時絕緣線向右偏離豎直方向。(電源 abθab解析：CAB板電勢，AB間電場強度方向水平向右。小Aab滑動時，路端電壓減小，故R1兩端的電壓減小，極板間電場強度隨之減小，故絕緣線的偏角變小，故B項錯誤；當極板間電壓減小，極板的帶電量將減小而放電，又由于A板帶正電，故放電電流從上向過電流表，故C項正確；由于電源的內電阻與外電阻的關系不確定，所以無法判斷電源的輸出功率變化的規(guī)律，故D項錯誤。7．(2014·海淀檢測)一個微型吸塵器的直流電動機的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E，內阻為r的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工 解析：選AD 電動機不是純電阻用電器，電動機消耗的總功率為UI，選項A正確；電動機消耗的熱功率為I2R，選項B錯誤；電源的輸出功率為UI，選項C錯誤；電源的 率為E＝ED(2014·青浦質檢)如圖6所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關系圖線，設兩個電源的內阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則( 解析：選ABC在電源路端電壓與電流的關系圖像中斜率表示電源內阻，ra>rb，A正確。在圖像中作出定值電阻R0的伏安特性曲線，與電源的伏安特性曲線交點表示電路工作點，Ia>Ib，B正確。R0a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低，R0b電源上，電源的輸出功率較小，但電源的效率較高，C正確，D錯誤。7E、r，R0＝rPab緩慢移動，則在此過程中(V2的示數(shù)先增大后減小解析：CD分析電路可知，滑動變阻器兩部分aPPbR0V1V2R0Pab移動過程中，并聯(lián)部分電阻先增大后減小，故V1示數(shù)先增大后減小，V2示數(shù)先減小后增大，A、B出功率圖線知D正確。有一種測量重的電子秤，其原理如圖8中虛線內所示，它主要由三部分構成：內阻為2Ω，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R＝30－0.02F(F和R的單位分別是N和Ω)。下 14001300解析：選ACE＝I(r＋R)RR＝2ΩR＝30－0.02FF最大值1400N，選項ABF＝0，R＝30Ω＝0.375ACD9A、Bd，LMv0水平向右射入兩Eg表示。解析：I＝E＝ 22 第二定律得qL＝v0t，d＝1

E＝qL2＋ 答案：qL2＋Ω，R2阻值未知，R3P從左端滑至右端時，測得電源的路端電解析：(1)ABU20VI1.0AE＝20Vr＝E＝20ΩIPR3BU2＝4V、I2＝0.8AI＝U2＝5ΩI2PR3U外＝16V，I總＝0.2UR外

＝80IR外＝R1R3由R＝ρl得

lS＝l圖實

US ＝l如圖實－5－2ABC上。DDEFB上。圖實FB0.5mmD每旋轉一周，F(xiàn)前進或后退0.5mmE上的刻度為50F前進或后退0.01mm，0.01mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(shù)(估讀一位如圖實－5－32.0mm，不足半毫米而從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。圖實1mm10個的、20個的、50個的，見下1mm90.10.1190.050.05490.020.02線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表達為(x＋K×精確度)mm。U測I測R測＝I測R測＝I測＝RxRVRx較大，宜采用電流表內接法。簡單概括為“大內偏大，小外偏Rx<RVRA時，用電流表外接法；Rx>RVRA圖實S＝4圖實l。U、IUS。

U－I

Rx、l、dρ＝Rxl

4lII(0～0.6A量程大。RR＝U/I算出各次的測量值，再取平均 現(xiàn)有電源(4V，內阻可不計)、滑動變阻器(0～50Ω2A)、開關和導線若電流表(0～3A0.025Ω)B．電流表(0～0.6A0.125Ω)電壓表(0～3V3電壓表(0～15V15 材前的字母)；實驗電路應采用圖實－5－7中的 圖實所選的電路圖，補充完成圖實－5－8中實物間的連線。圖實

效數(shù)字)

＝I圖實 在不損壞的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距 圖實 (1)電源電動勢E＝4V，被測電阻Rx≈5Ω，則Imax＝E

A＝0.8A 壓表應選C。由于RARV>Rx，故電流表應選擇外接法(甲圖)。I(4)甲電路中產生誤差的原因是由于電壓表的分流作用，使電流表的示數(shù)大于流過Rx的IBRxD(5)x增加，URx的增加而減小。設變阻器的總阻值為R0，滑片P從一端滑向另一端移動的距離為LLL路的影響，則被測電阻Rx兩端電壓 LL可知，選項A

圖實 圖實解析：49mm＋2×0.05mm＝49.10mm，根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，圓柱體橫截面的直徑為4.5mm＋20.2×0.01mm＝4.702mm。答案 圖實(2)Rx，設計出如圖實－5－14甲所示的實驗電路圖，按照圖實答案 電流表(100μA2電流表(500μA300電壓表(15V100電壓表(50V500滑動變阻器(1kΩ1W)；電流表應 圖實 解析：20VC15VI＝U＝15V＝600μAB 25答案 ①電流表應采用內接法②滑動變阻器應采用分壓式接[典例2] 待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。 圖實1234567由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖實－5－17中的 圖實圖實－5－18是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的P(2)5－18中實物間的連線，圖實這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖實－5－19所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點。請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝ DU－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差 (1)螺旋測微器的讀數(shù)為0mm＋39.7×0.01mm＝0.397圖線的斜率反映了金屬絲的電阻，所以Rx＝4.5Ω。如圖(b)所示。圖實(6)由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，選項A錯誤；由于電流表、電壓表內阻引起的誤差為系統(tǒng)誤差，若將電流表和電壓表的內阻計算在內，則可以消除系統(tǒng)誤差，選項B錯選項D正確。 (2)甲(3)(4)見解析圖4.5(4.3～4.7均可 50kΩ)、電流表(40Ω)、滑動變阻器、電源、開關、待測電阻(250Ω)及圖實 Ω。(3位有效數(shù)字待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為50分度的卡尺測量其長度與直徑， Ω·m。(保留3位有效數(shù)字解析：(1)Rx<RARVa2個點誤差較大，應舍棄，如圖所示。圖線的斜率即為電阻阻值，R≈229Ω。500.02mm，由圖可知其長度為 ρ＝4l可求得電阻率為 Ω·m答案 (2)作圖見解析229(221～237均可 20ΩabP的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度。可供選擇的器材還有：E(3.0V1Ω)；A1(0～100mA5Ω)；A2(0～0.6A0.2Ω)；R(0～999.9Ω);開關、導線若干。RL；RL。絲直徑的測量值d＝ 圖實用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率ρ＝ 解析：(1)d＝0.5mm＋0.2300.73020ΩE3.0V0.15A，所以實驗中電流表應選擇A1。R′＝ρL/S，S＝4

答案 (3) [典例3] 將滑動變阻器R1的阻值置于最 處(填“大”或“小”)；將S2撥向接點1，閉合S1，調節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0； 不變，調節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時R2阻值為1280Ω； (1)游標卡尺的精度為0.1mm，所以L＝(50＋1×0.1)mm＝5.01cm，螺旋測d＝(5＋31.5×0.01)mm＝5.315mm(3)S1閉合，S21時，其等效電路圖如圖實－7－24S22＝ 當I相同均為＝Ω (2)(a)大(b)大(3)1

＝1 高 量 6．(2013·高考)圖實－5－25(a)是測量電阻Rx的原理圖。學生電源輸出電壓可調，0.6A(內阻不計)ab30.0cm。圖實斷開S2，合上S1；調節(jié)電源輸出電壓為3.0V時，單位長度電阻絲的電壓 數(shù)據(jù)已在圖(c)中標出，寫出Rx與L、I、u的關系式Rx＝ 30S2S13.0V，則電阻絲單位長度的電u＝3.0V＝0.1V/cmA1ac30RxLuRx＝Lu。L＝RxI Rx＝6Ω

(3) 圖實針分別如圖實－5－27甲、乙所示，則所測水樣的電阻約為 圖實A．電流表(5mARA50B．電壓表(15VRV10kΩ)C．滑動變阻器(0～20Ω1A)D．電源(12V10Ω)圖實圖實 解析：(1)歐姆表的讀數(shù)應以甲圖為準，R＝17.5×100Ω＝1750ΩSSρ＝137.2Ω·m200Ω·m答案：(1)1 (2)見解析圖(3)見解析圖 用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組U，)值，在-I各一個、滑動變阻器(20Ω)一個、學生低壓直流電源(或電池組)、開關一個、導線內容RE≤U≤EE Sba圖實－6－1中的原理圖連接好實驗電路。圖實12UI，并將測量數(shù)S。0①電流表應采用外接法：因為小燈泡(3.8V,0.3A)0～0.6A的電流表串S前，滑動變阻器的觸頭應移到使小燈泡分得電壓為零的一端，使開關閉，[典例1] (2013·江蘇高考)為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系測量小燈泡的電壓U和電流I，利用P＝UI得到電功率實驗所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0V 1.8W”，電源為12V的電池，滑動變阻器的最大阻值為10Ω。，圖實 Ω的定值電阻 圖實 (1)連線如圖實－6－4所示＝3.33.3Ω12V－3V3V×R1R1＝9.9ΩR110＝3.3 (1)見解析圖 (3)電池(4)圖線不應畫為直線；橫坐標的標度不恰1．如圖實－6－510Ω的小燈泡的伏安特性曲線的圖實2.5V

圖實 解析：(1)[2](2014·遼寧四校模擬)由金屬絲制成的電阻阻值會隨溫度的升高而變大。某同A(0～0.6A1電源(E＝3Vr＝1R0(5算補全表格中的空格，然后在坐標圖實－6－7中畫出電阻器的伏安特性曲線。圖實該同學將本實驗中的電阻器Rx以及給定的定值電阻R0二者串聯(lián)起來接在本實驗提 W。(結果保留2位小數(shù)) 實－6－8 (1)見解析圖(2)見解析圖3．(2013·高考)要測繪一個標有“3V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組(4.5V1電流表(0～250mA5Ω)；電壓表(0～3V3kΩ)； A．滑動變阻器(最大阻值20Ω，額定電流1A)滑動變阻器(1750Ω0.3 圖實實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖實－6－10所示如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是 圖實為使調節(jié)過程中電壓變化盡可能均勻，選用最大阻值較小的滑動變阻器A。UI＝0.1W。答案 4．(2012·高考)某學組的同學擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器 0.7A13A0.1Ω；A20.6Ar2＝0.2Ω；V3VrV＝9kΩ；R11Ω；R23R0～10 S

圖實甲同學設計了如圖實－6－11(a)所示的電路來進量當通過L的電流為0.46A時，電壓表的示數(shù)如圖(b)所示，此時L的電阻為 乙同學又設計了如圖實－6－12甲所示的電路來進量電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是 學組認為要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設計電路。請圖實(1)V R＝5Ω U＝4V(3)要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，則電壓表的量4.0V，電流表的0.7A，因此將電壓表V與標準電阻R2串聯(lián)改裝為量4.0V的電壓表，將電流表A2與標準電阻R1并聯(lián)改裝 0.6 A＝0.72A的電流表，故虛線框內實驗答案 [3](2013·福建高考)硅光電池在無光照時不產生電能，可視為一電子元件。某實驗小組設計如圖實－6－13甲電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負極接高電勢點，正6.0kΩ；電壓表V215V30kΩ；R0E12V，內阻不計。圖實

9U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應的硅光電池兩5Ux、Ix54個坐標點，并繪出Ix-Ux圖線。123456789圖實③由Ix-Ux圖線可知，硅光電池無光照下加反向電壓時，Ix與Ux成 (2)V1U1＝1.40VV1

1.40＝

A＝0.23mA

Ix-Ux圖線如圖實－6－16圖實 (1)見解析圖 ②見解析圖③非線 在沒有光照時(沒有電能)的I-U特性。所用的器材包括：能電池，電源E，電流表AVRS及導線若干。，該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖乙所示的I-U圖像，由圖可知，當電壓小于2.00V時能電池的電 ，V時，能電池的電阻約 Ω圖實

Ω＝1.0×103Ω(965～1040Ω均正確 答案：(1)見解析圖(2)很大1.0×103(965～1PU2的關系曲線。有下列器材V1(0～3V3V2(0～15V15A(0～0.6A1R1＝3R2＝15R(10Ω，2 UVU 圖實解析：由于量程15V的電壓表量程較大，所以可以采用擴大3V量程電壓表的辦法，利用上述實驗電路圖測出的電壓表讀數(shù)UV與此時小燈泡兩端電壓U的定量關系是U＝2UV。由P＝U2/R，R隨溫度升高(電壓增大)而增大，小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關系曲線可能正確的是圖C。 如圖實－7－1

圖實3．Er

，解得r＝ 如圖實－7－2

圖實 短＝r||0.6A3VI、U值。填入表格中。123456－I3r142536式聯(lián)立方E、rEr的大小。ΔI函數(shù)的縱軸截距)rr＝ΔI()。6組的(I，U)數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，然后用方程組求解，并求平U-I圖線時，由于讀數(shù)的偶然誤差，描出的點不在一條直線上，在作圖時應使圖度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當值開始(I必須從零開始)。但這由讀數(shù)和線性不良引起誤差用圖像法求E和r時，由于作圖確造成的誤差2．IV而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，IV越圖實②E測<E真EIr測I短

r測r真R斷開時，a、b兩點間電UabE測Uab<E真E測<E真。若采用如圖實－7－4甲所示的電路，IA為電源電流真實值，理論上有E＝U＋UA＋E。圖實①E②I短測<I短真

測

真

測

真

表示)，一只開關和導線若干。該同學設計了如圖實－9－5甲所示的電路進行實驗和數(shù)圖實 (用r、I、R表示)

到的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的

-R源的電動勢 讀數(shù)規(guī)則，電阻箱接入電路的阻值為2×10Ω＋1×10Ω＝21Ω。由E＝I(R＋r)可得1＝1R＋1r。 E1r，r＝2.5ΩE

I- (2)最大值 圖實 圖實 123456 (2)作出U-I圖像，可求得電池的內阻r＝ΔI Ω＝0.75(3)U＝I(R＋RA)5RA＝U－R＝0.62－0.4)Ω＝0.22Ω答案 (2)如圖所示0.75Ω(±0.10

(3)0.22電壓表(3SR3(1000Ω0.1①按如圖實－78所示電路測量干電池的電動勢和內阻，滑動變阻器應選

圖實②為使測量盡可能精確，用筆畫線代替導線將如圖實－7－9所示的實物圖連接成實驗圖實 待測電池的電動勢E＝ V，內電阻r＝ 圖實定值，電流表量0.6A，所以選R1；U-I圖線中，與縱軸的交點就是電動勢，斜率就是 ②電流表電流表如圖乙所示1.50(1.47～1.52均對)1．88(1.86～1.90均對) [2]用圖實－7－11所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻。電池的內阻較R0起保護作用。除電圖實電壓表(3V、15定值電阻(1Ω5定值電阻(10Ω10滑動變阻器(0～10Ω2A)；F．滑動變阻器(0～100Ω1A)。 R0應選 Ω的定值電阻，R應選擇阻值范圍 Ω的滑動變阻器 0～100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)本實驗中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小，造成E測＜E真，r測＜r 3．(2013·高考)根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖實－7－12所示電路可以測定電池的R0RR0U對所得的實驗數(shù)據(jù)進行處理，就可以實現(xiàn)測量目的。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在1-RU圖實圖實圖實－7－13中電阻 Ω的數(shù)據(jù)點應剔除U在坐標紙上畫出1-RU V解析：(1)80.0Ω(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律：Ex＝U12＋U12(R＋rx)，所以1＝1＋R＋rxR斜率1＝4.44×10－3V－1·Ω－1Ex＝1.50R0答案

99.99Ω)S1S2，導線若干。圖實撥動電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如圖實－7－15S2接AS12.20VS1；S2BS1，記錄此時電壓表的讀數(shù)(電壓表的示數(shù)如圖乙所示)S1。圖實－7－15甲所示電阻箱的讀數(shù)為 Ω，圖乙所示的電壓表讀數(shù)為 V。由此可算出定值電阻R1的阻值為 Ω。(計算結果取3位有效數(shù)字)URU，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的1-1UR 2.80V；根據(jù)部分電路歐姆定律可得2.20V＝2.80VR15.45Ω20

ER無窮大時，R兩端的電壓近似等于電源的電動勢，即1＝0.35EE＝2.86

1 1-1 -1

0.10r＝0.26Ω

R 答案 圖實 VRR0S、若干導線和該電池組成電路， U標紙上描點，并作出1-U1R1U(iii)從圖線中可求得E＝ (1)多用使用10V電壓擋，刻度盤上每小格對應的示數(shù)為0.2V，所以讀數(shù)為9.4V。 R0＋r (2)由電路圖可知E＝U＋R(R0＋r)，所以E (2)(i)連線如圖實－7－19

E·R＋E，故U軸上的截距為E圖實圖實10.0(9.5～11.1V均正確—用1－1RE＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)Er，此種方法使測得的電動RVV1S，V1U1′E＝U1′＋RVrE小，某同學設計了如圖實－7－21所示的實物電路。圖實 改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R0＝10Ω的定值電阻兩端的電壓U。下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是 12 1 。(用k、b和R0表示R0＝10Ω，若選用方案1，則電壓表的示數(shù)較小，示數(shù)變化范圍也很小，所以選用方案2。 1 E＝R(R0＋R＋r)，變形為U＝ERRERk＝ER 0b＝ER0E＝kR，r＝k－R00

驗器材如圖實－7－22所示。圖實ErU ，利用測量數(shù)據(jù)作出U－I圖像，得出E和r 曲線(c)對應的電源電動勢E＝ 內阻r＝ Ω當外電路總電阻為2500Ω時，該電源的輸出功率P＝ 圖實距減小，內阻增大；圖線(c)對應電動勢從圖線中直接讀出，為0.975V，當電流為0.8mA0.592VU＝E－Irr≈478Ω2500Ω

2

2

E≈0.819VP＝R＝2500W≈0.268mW答案 (3)不變

會使用多用測電壓、電流及電阻實－8－1所示：上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部為圖實由于多用的測量項目和量程比較多而表盤的空間有限，所以并不是每個項目的量將多 轉到電壓擋或電阻擋，表內的電壓表電路或歐姆表電路就被接通。如圖實－8－2所示，其1、2為電流測量端，3、4為電壓測量端，5為電阻測量端，測量時，黑表筆插入“－”圖實圖實為調零電阻，表筆短接，進行歐姆調零時，指針滿偏。根據(jù)閉合電路歐姆定律有＝E，當表筆之間接有未知電阻Rx時，有I ＝ IIRxRx即可從表盤上Rx＝Rg＋R＋r

圖實0.2、0.02、0.5、0.05等，讀數(shù)時只讀到與最小刻度位“”“0”[典例1] ；若選擇開關撥至“50mA”擋，則測量結果為 圖實零電阻，Rg為表頭內阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關系圖像如圖(c)所示，則該圖 下列根據(jù)圖(c)中I-Rx圖線做出的解釋或判斷中正確的是( B．歐姆表調零的實質是通過調節(jié)R0使Rx＝0時電路中的電流I＝Ig[解析](1)在使用多用測量時，指針的位置如圖(a)所示，若選擇開關撥至“×1”18×1Ω＝18Ω；若選擇開關撥至“50mA”擋，按照中間刻度