微專題八 等效法（講義）-2025年高考物理二輪復習講練測（新高考通）含解析

微專題八等效法（講義）-2025年高考物理二輪復習講練測（新高考通用）含解析微專題八等效法（講義）-2025年高考物理二輪復習講練測（新高考通用）含解析微專題八等效法目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標導航 2 3 4 4一、等效電場 4二、等效重力場 4三、等效電源 4四、等效替代法測電阻 5五、變壓器中的等效電阻 5六、單擺公式中的等效擺長和加速度 6 7 9考向一等效電場 9考向二等效重力場 9考向三等效電源 11考向四等效替代法測電阻 12考向五變壓器中的等效電阻 13考向六單擺公式中的等效擺長和加速度 14命題統(tǒng)計命題要點2024年2023年2022年熱考角度等效法2022湖南卷T2命題規(guī)律從近三年高考試題來看，等效法的考查不是太頻繁，只在2022年在變壓器中考查過等效電阻。考向預測預計在2025年高考中，會以選擇題的形式考查變壓器中中的等效電阻問題；或者在電學實驗題中考查等效替代法測電阻。命題情景多以典型的電場、電學實驗或者變壓器為命題背景常用方法等效法等效法等效電場等效法等效電場等效重力場單擺公式中的等效擺長和加速度變壓器問題中的等效電阻等效替代法測電阻等效電源一、等效電場一個無限大的金屬板與一個點電荷之間的空間電場分布與等量異種電荷之間的電場分布類似。二、等效重力場先求出重力與電場力的合力,將這個合力視為一個等效重力,將a=F合三、等效電源1.串聯(lián)等效電源：如圖所示，當電路中的電源和一個定值電阻串聯(lián)時，我們可以將電源和該定值電阻等效為一個新的電源。設電源電動勢為E，內(nèi)阻r，定值電阻為R0，等效新電源電動勢為E1，等效內(nèi)阻為r1。當MN間外電路斷路時，MN兩點間電壓等于新電源電動勢，則E1=E0，電源與定值電阻串聯(lián)，則r1=r+R02.并聯(lián)等效電源：如圖所示，當電路中的電源和一個定值電阻并聯(lián)時，我們可以將電源和該定值電阻等效為一個新的電源。設電源電動勢為E，內(nèi)阻r，定值電阻為R0，等效新電源電動勢為E2，等效內(nèi)阻為r2。當MN間外電路斷路時，MN兩點間電壓，即電路中R0兩點間電壓，等于新電源電動勢，則MN間外電路斷路時，原電源直接對定值電阻R0供電，則，即得。將電源與定值電阻看為一個整體，新電源的等效內(nèi)阻即為電源內(nèi)阻與定值電阻并聯(lián)后的總電阻，則四、等效替代法測電阻等效替代法可以很精確(測量原理上不存在誤差)地將一個未知電阻的阻值測量出來,主要有以下兩種設置方法。1.電流等效替代①按如圖電路圖連接好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑片P置于a端。②閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當?shù)奈恢?記下此時電流表的示數(shù)I。③斷開開關(guān)S2,再閉合開關(guān)S3,保持滑動變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I。④此時電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。2.電壓等效替代該方法的實驗步驟如下:①按如圖電路圖連好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑片P置于a端。②閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表指針指在適當?shù)奈恢?記下此時電壓表的示數(shù)U。③斷開開關(guān)S2,再閉合開關(guān)S3,保持滑動變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓表的示數(shù)仍為U。④此時電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。五、變壓器中的等效電阻設變壓器的原線圈和副線圈匝數(shù)分別是n1和n2，電流分別是I1和I2，電壓分別為U1和U2，副線圈的總負載為R，則：所以U為理想交變電源電壓，RL1可等效為理想交變電源的內(nèi)阻，可理解為等效電路的外電阻。六、單擺公式中的等效擺長和加速度1.常見三種情況單擺的等效擺長l等效＝lsinα做垂直紙面的小角度擺動l等效＝lsinα＋l垂直紙面擺動l等效＝l紙面內(nèi)擺動左側(cè)：l等效＝l右側(cè)：l等效＝eq\f(2,3)l紙面內(nèi)擺動T＝πeq\r(\f(l,g))＋πeq\r(\f(2l,3g))2.等效重力加速度情況一：擺球除受重力和拉力外還受其他力，但其他力不沿半徑方向，這種情況下g為等效重力加速度。①在豎直向下的電場中的單擺：等效的“重力加速度”為，單擺周期：②在豎直方向的加速下降（失重）電梯中的單擺：等效的“重力加速度”為，單擺周期：③在豎直方向的加速上升（超重）電梯中的單擺：等效的“重力加速度”為，單擺周期：情況一等效重力加速度的求解步驟：①分析擺球的受力，確定擺球相對靜止的位置（即平衡位置）。②計算擺球的視重F。（即平衡位置的拉力）③利用，求出等效重力加速度。情況二：擺球除受重力和拉力外還受其他力，但其他力只沿半徑方向，而沿振動方向無分力，這種情況下加速度不變，依然為重力加速度，單擺的周期不變。1．（2022·湖南·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I。下列說法正確的是（）A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，I減小，U不變B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率增大C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，I減小，U增大D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率減小【技巧點撥】（1）理想變壓器原線圈有電阻時，原線圈和副線圈包括副線圈中的電阻，可以等效為一個電阻；（2）根據(jù)閉合電路中輸出功率的關(guān)系做出動態(tài)判斷。2．（2021·浙江·高考真題）小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。（1）因電表內(nèi)阻未知，用如圖1所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合上開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關(guān)K擲到1，電壓表的讀數(shù)，電流表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)A；將K擲到2，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為，。由此可知應采用電流表（填“內(nèi)”或“外”）接法。（2）完成上述實驗后，小李進一步嘗試用其它方法進行實驗：①器材間連線如圖3所示，請在虛線框中畫出對應的電路圖；②先將單刀雙擲開關(guān)擲到左邊，記錄電流表讀數(shù)，再將單刀雙擲開關(guān)挪到右邊，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的讀數(shù)與前一次盡量相同，電阻箱的示數(shù)如圖3所示。則待測電阻。此方法（填“有”或“無”）明顯的實驗誤差，其理由是?！炯记牲c撥】（1）根據(jù)電壓表和電流表示數(shù)變化的是否明顯，判斷用內(nèi)接還是外接；（2）兩次實驗中電路電流相同，待測電阻阻值可以做等效替代?？枷蛞坏刃щ妶?．（2024·云南·期末測試）已知一個無限大的金屬板與一個點電荷之間的空間電場分布與等量異種電荷之間的電場分布類似，即金屬板表面各處的電場強度方向與板面垂直。如圖所示MN為無限大的不帶電的金屬平板，且與大地連接。現(xiàn)將一個電荷量為的點電荷置于板的右側(cè)，圖中a、b、c、d是以點電荷為圓心的圓上的四個點，四點的連線構(gòu)成一內(nèi)接正方形，其中ab連線與金屬板垂直。則下列說法正確的是（）

A．點電場強度與點電場強度相同B．點電場強度與點電場強度相同C．點電勢等于點電勢D．將試探電荷從點沿直線ad移到點的過程中，試探電荷電勢能始終保持不變8．（2024·遼寧·一模）如圖所示，無限大平行金屬板水平放置且接地，金屬板上表面涂上絕緣層，一個帶正電的點電荷P固定在金屬板正上方，該電荷與金屬板間形成的電場與等量異種點電荷連線的中垂線一側(cè)的電場分布相同。將一個帶正電的帶電粒子Q（其電量足夠小，不影響點電荷P與金屬板的場）從P與金屬板垂直連線中點的a點沿直線移到板上b點，再沿直線移到板上c點，則此過程（）A．從a到c，Q的電勢能一直減小 B．從a到c，Q的電勢能先減小后不變C．從a到c，Q受到的電場力先減小后不變 D．Q在a點受到的電場力大于P對Q的庫侖力考向二等效重力場5．（2025·云南昭通·模擬預測）如圖甲所示為一種“自動旋轉(zhuǎn)電玩小球”玩具模型的簡化圖。內(nèi)側(cè)半徑為的光滑絕緣軌道豎直固定放置，軌道內(nèi)部存在與軌道平面平行的勻強電場（方向未知）。軌道內(nèi)側(cè)有一質(zhì)量為，帶電量為的五彩小球從軌道最低點以某一初速度啟動，在軌道平面內(nèi)沿逆時針方向恰好能做完整的圓周運動。運動過程中，小球與軌道圓心的連線與方向的夾角記為，乙圖所示為小球在運動過程中的電勢能隨角度的變化情況，已知重力加速度為，則（）

A．勻強電場的方向水平向右B．電場強度的大小為C．小球運動過程中動能的最小值為D．小球運動過程中對軌道壓力的最大值為6．（2024·黑龍江·三模）如圖所示，傾角為（的斜面末端連接一段水平軌道后與豎直的光滑絕緣半圓軌道平滑連接，O為圓心，A、B為豎直直徑的上、下兩端點。現(xiàn)有一質(zhì)量為、帶電荷量為的小球（可視為質(zhì)點），以大小為的初速度從斜面上某點以垂直斜面方向向上拋出，小球恰好從半圓軌道的最高點A無碰撞飛入半圓軌道。已知整個空間存在水平向右的勻強電場，電場強度大小為，重力加速度g取10m/s2，，下列說法正確的是（）A．小球在A點的速度大小為2.25m/sB．小球從拋出到A點的運動是類平拋運動C．小球第一次在半圓軌道上滑行過程中，可能會在某處脫離半圓軌道D．小球第一次在半圓軌道上滑行過程中對軌道的最大壓力大小為24N考向三等效電源7．（2024·山西·期末）如圖甲所示的電路中，將滑動變阻器的滑片由a端向b端移動，用兩個電表分別測量電壓和電流，得到部分圖像如圖乙所示，兩電表均為理想電表，則（）A．電源的電動勢為9VB．電源的內(nèi)阻為4ΩC．滑動變阻器的總阻值為10ΩD．當電壓表示數(shù)為5.0V時，消耗的功率最大。8．（2024·山東·期末）如圖甲所示的一黑箱裝置、盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端（1）為了探測黑箱，某同學進行了以下測量A．用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓B．用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻你認為這個同學以上測量中有不妥的有（選填字母）；（2）含有電源的黑箱相當于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極，為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學設計了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖所示的方格紙上建立U-I坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標點，如圖所示，并由圖求出等效電源的內(nèi)阻r’=Ω；由于電壓表有分流的作用，采用此測量電路，測得的等效電源的內(nèi)阻，與真實值相比（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（3）現(xiàn)探明黑箱中的電源和電阻如圖丙所示，探出電阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱內(nèi)電源的電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω考向四等效替代法測電阻9．（2024·全國·模擬預測）某興趣小組設計實驗測量靈敏電流計G的內(nèi)阻和電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗電路如圖所示，定值電阻阻值已知。（1）測量靈敏電流計G的內(nèi)阻的實驗過程如下：①開始實驗，將開關(guān)撥向1，再將開關(guān)閉合，記錄電流表A的示數(shù)為I；將開關(guān)斷開，然后將開關(guān)撥向2后，再將開關(guān)閉合，調(diào)節(jié)電阻箱R，使得電流表示數(shù)仍為I；②記下此時電阻箱的示數(shù)，則靈敏電流計的內(nèi)阻（用題中所給符號表示）。（2）測量電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗過程如下：①開始實驗，將開關(guān)按向2后，再將開關(guān)閉合，調(diào)節(jié)電阻箱R，得到多組阻值R和電流表示數(shù)I，并畫出圖像，如圖所示，已知斜率為k，縱軸截距為b，可得電源電動勢，內(nèi)阻（用題目已知的符號表示）。②本實驗中，電動勢的測量值（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實值，內(nèi)阻的測量值（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實值。10．（2023·河北唐山·二模）某同學利用實驗室現(xiàn)有器材，設計了一個測量電阻阻值的實驗。測量電路如圖所示，實驗器材如下：電池組E（電動勢為，內(nèi)阻較小、可忽略不計）；電壓表V1（量程為，內(nèi)阻為）；電壓表V2（量程為，內(nèi)阻為）；定值電阻（阻值為）；滑動變阻器（最大阻值為）；待測電阻；單刀單擲開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)，導線若干。

（1）斷開開關(guān)，將滑動變阻器的滑片移到阻值最大的一端，按照電路圖連接電路。閉合開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)接1，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表指針指在滿刻度的處。該同學選擇的電壓表為（選填“V1”或“V2”）；此時滑動變阻器接入電路的阻值應為。（2）保持滑動變阻器的阻值不變，單刀雙擲開關(guān)接2，電壓表指針指在滿刻度的處，則的測量值為。（3）本實驗中，未考慮電池組的內(nèi)阻，這對的測量值（選填“有”或“無”）影響。考向五變壓器中的等效電阻11．（2024·河南·模擬預測）如圖所示的變壓器電路中，原、副線圈的匝數(shù)比為1∶3，在a、b兩端加正弦式交流電，兩個電阻的阻值分別為R0和R，當開關(guān)S閉合時，電阻R消耗的功率為P，斷開開關(guān)S，電阻R消耗的功率為0.5P，則R0和R的關(guān)系正確的是（）

A． B． C． D．12．（2024·湖南·模擬預測）如圖所示，某理想變壓器接在電壓有效值恒為360V的正弦交流電源兩端，原、副線圈的匝數(shù)之比n1:n2=3:1，定值電阻R0=90Ω，R1=20Ω，滑動變阻器最大阻值R=40Ω，電流表為理想電表。初始時滑動變阻器的滑片P位于滑動變阻器的中點，將滑片P向上緩慢滑至a點的過程中，下列說法正確的是（）A．P在中點時通過R0的電流為2A B．交流電源的輸出功率最小為720WC．定值電阻R0消耗的電功率逐漸增大 D．副線圈負載消耗的電功率逐漸減小考向六單擺公式中的等效擺長和加速度13．（2024·浙江·模擬預測）如圖所示為一個“桿線擺”，可以繞著懸掛軸OO'擺動，輕桿與懸掛軸OO'垂直且桿長為1.25m，其擺球的運動軌跡被約束在一個傾斜的平面內(nèi)，相當于單擺在斜面上來回擺動，靜止時輕桿與重垂線的細線夾角為α，當小球受到垂直紙面方向的擾動時則做微小擺動，（）A．若α=30°，小球靜止在平衡位置時，桿和線的合力沿桿的方向B．若α=60°，小球擺動到平衡位置時，受到的合力豎直向上C．若α=30°，小球擺動時的“等效重力加速度”為5m/s2D．若α=60°，小球做微小擺動的周期為πs14．（2023·江蘇揚州·三模）如圖所示，“桿線擺”可以繞著固定軸來回擺動。擺球的運動軌跡被約束在一個傾斜的平面內(nèi)，這相當于單擺在光滑斜面上來回擺動。輕桿水平，桿和線長均為L，重力加速度為g，擺角很小時，“桿線擺”的周期為（）

A． B．C． D．微專題八等效法目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標導航 2 3 4 4一、等效電場 4二、等效重力場 4三、等效電源 4四、等效替代法測電阻 5五、變壓器中的等效電阻 6六、單擺公式中的等效擺長和加速度 6 7 10考向一等效電場 10考向二等效重力場 11考向三等效電源 14考向四等效替代法測電阻 18考向五變壓器中的等效電阻 21考向六單擺公式中的等效擺長和加速度 23命題統(tǒng)計命題要點2024年2023年2022年熱考角度等效法2022湖南卷T2命題規(guī)律從近三年高考試題來看，等效法的考查不是太頻繁，只在2022年在變壓器中考查過等效電阻?？枷蝾A測預計在2025年高考中，會以選擇題的形式考查變壓器中中的等效電阻問題；或者在電學實驗題中考查等效替代法測電阻。命題情景多以典型的電場、電學實驗或者變壓器為命題背景常用方法等效法等效法等效法等效電場等效重力場單擺公式中的等效擺長和加速度變壓器問題中的等效電阻等效替代法測電阻等效電源一、等效電場一個無限大的金屬板與一個點電荷之間的空間電場分布與等量異種電荷之間的電場分布類似。二、等效重力場先求出重力與電場力的合力,將這個合力視為一個等效重力,將a=F合三、等效電源1.串聯(lián)等效電源：如圖所示，當電路中的電源和一個定值電阻串聯(lián)時，我們可以將電源和該定值電阻等效為一個新的電源。設電源電動勢為E，內(nèi)阻r，定值電阻為R0，等效新電源電動勢為E1，等效內(nèi)阻為r1。當MN間外電路斷路時，MN兩點間電壓等于新電源電動勢，則E1=E0，電源與定值電阻串聯(lián)，則r1=r+R02.并聯(lián)等效電源：如圖所示，當電路中的電源和一個定值電阻并聯(lián)時，我們可以將電源和該定值電阻等效為一個新的電源。設電源電動勢為E，內(nèi)阻r，定值電阻為R0，等效新電源電動勢為E2，等效內(nèi)阻為r2。當MN間外電路斷路時，MN兩點間電壓，即電路中R0兩點間電壓，等于新電源電動勢，則MN間外電路斷路時，原電源直接對定值電阻R0供電，則，即得。將電源與定值電阻看為一個整體，新電源的等效內(nèi)阻即為電源內(nèi)阻與定值電阻并聯(lián)后的總電阻，則四、等效替代法測電阻等效替代法可以很精確(測量原理上不存在誤差)地將一個未知電阻的阻值測量出來,主要有以下兩種設置方法。1.電流等效替代①按如圖電路圖連接好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑片P置于a端。②閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當?shù)奈恢?記下此時電流表的示數(shù)I。③斷開開關(guān)S2,再閉合開關(guān)S3,保持滑動變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I。④此時電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。2.電壓等效替代該方法的實驗步驟如下:①按如圖電路圖連好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑片P置于a端。②閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表指針指在適當?shù)奈恢?記下此時電壓表的示數(shù)U。③斷開開關(guān)S2,再閉合開關(guān)S3,保持滑動變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓表的示數(shù)仍為U。④此時電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。五、變壓器中的等效電阻設變壓器的原線圈和副線圈匝數(shù)分別是n1和n2，電流分別是I1和I2，電壓分別為U1和U2，副線圈的總負載為R，則：所以U為理想交變電源電壓，RL1可等效為理想交變電源的內(nèi)阻，可理解為等效電路的外電阻。六、單擺公式中的等效擺長和加速度1.常見三種情況單擺的等效擺長l等效＝lsinα做垂直紙面的小角度擺動l等效＝lsinα＋l垂直紙面擺動l等效＝l紙面內(nèi)擺動左側(cè)：l等效＝l右側(cè)：l等效＝eq\f(2,3)l紙面內(nèi)擺動T＝πeq\r(\f(l,g))＋πeq\r(\f(2l,3g))2.等效重力加速度情況一：擺球除受重力和拉力外還受其他力，但其他力不沿半徑方向，這種情況下g為等效重力加速度。①在豎直向下的電場中的單擺：等效的“重力加速度”為，單擺周期：②在豎直方向的加速下降（失重）電梯中的單擺：等效的“重力加速度”為，單擺周期：③在豎直方向的加速上升（超重）電梯中的單擺：等效的“重力加速度”為，單擺周期：情況一等效重力加速度的求解步驟：①分析擺球的受力，確定擺球相對靜止的位置（即平衡位置）。②計算擺球的視重F。（即平衡位置的拉力）③利用，求出等效重力加速度。情況二：擺球除受重力和拉力外還受其他力，但其他力只沿半徑方向，而沿振動方向無分力，這種情況下加速度不變，依然為重力加速度，單擺的周期不變。1．（2022·湖南·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I。下列說法正確的是（）A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，I減小，U不變B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率增大C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，I減小，U增大D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率減小【答案】B【詳解】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為，則副線圈的電流為，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為則變壓器原線圈的電壓有效值為設輸入交流電的電壓有效值為，則可得保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，不斷變大，根據(jù)歐姆定律可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正確，A錯誤；CD．設原副線圈的匝數(shù)比為，同理可得則整理可得保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，不斷變大，則變小，對由歐姆定律可知可知不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知消耗的功率整理可得可知時，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小，故CD錯誤。故選B?！炯记牲c撥】（1）理想變壓器原線圈有電阻時，原線圈和副線圈包括副線圈中的電阻，可以等效為一個電阻；（2）根據(jù)閉合電路中輸出功率的關(guān)系做出動態(tài)判斷。2．（2021·浙江·高考真題）小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。（1）因電表內(nèi)阻未知，用如圖1所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合上開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關(guān)K擲到1，電壓表的讀數(shù)，電流表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)A；將K擲到2，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為，。由此可知應采用電流表（填“內(nèi)”或“外”）接法。（2）完成上述實驗后，小李進一步嘗試用其它方法進行實驗：①器材間連線如圖3所示，請在虛線框中畫出對應的電路圖；②先將單刀雙擲開關(guān)擲到左邊，記錄電流表讀數(shù)，再將單刀雙擲開關(guān)挪到右邊，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的讀數(shù)與前一次盡量相同，電阻箱的示數(shù)如圖3所示。則待測電阻。此方法（填“有”或“無”）明顯的實驗誤差，其理由是?！敬鸢浮?.34見解析外5有電阻箱的最小分度與待測電阻比較接近（或其它合理解釋）【詳解】（1）[1]由電流表的表盤可知電流大小為0.34A[2]電壓表的百分比變化為電流表的百分比變化為因此可知電壓表的示數(shù)變化更明顯，說明電流表的分壓更嚴重，因此不能讓電流表分壓，采用外接法（2）①[3]電路圖如圖②[4]兩次實驗中電路電流相同，因此可有可得讀數(shù)可得[5][6]電阻箱的最小分度和待測阻值阻值接近，這樣測得的阻值不夠精確，如待測電阻阻值為5.4Ω，則實驗只能測得其為，誤差較大?！炯记牲c撥】（1）根據(jù)電壓表和電流表示數(shù)變化的是否明顯，判斷用內(nèi)接還是外接；（2）兩次實驗中電路電流相同，待測電阻阻值可以做等效替代?？枷蛞坏刃щ妶?．（2024·云南·期末測試）已知一個無限大的金屬板與一個點電荷之間的空間電場分布與等量異種電荷之間的電場分布類似，即金屬板表面各處的電場強度方向與板面垂直。如圖所示MN為無限大的不帶電的金屬平板，且與大地連接?，F(xiàn)將一個電荷量為的點電荷置于板的右側(cè)，圖中a、b、c、d是以點電荷為圓心的圓上的四個點，四點的連線構(gòu)成一內(nèi)接正方形，其中ab連線與金屬板垂直。則下列說法正確的是（）

A．點電場強度與點電場強度相同B．點電場強度與點電場強度相同C．點電勢等于點電勢D．將試探電荷從點沿直線ad移到點的過程中，試探電荷電勢能始終保持不變【答案】C【詳解】A．根據(jù)對稱性可知，點電場強度與點電場強度大小相同，方向不同，故A錯誤；B．根據(jù)對稱性可知，點電場強度與點電場強度大小相同，方向不同，故B錯誤；C．根據(jù)對稱性以及電場線的分布可知，點電勢等于點電勢，故C正確；D．將正試探電荷從點沿直線ad移到點的過程中，先靠近正點電荷，后遠離正點電荷，故試探電荷電勢能先增大后減小，故D錯誤。故選C。8．（2024·遼寧·一模）如圖所示，無限大平行金屬板水平放置且接地，金屬板上表面涂上絕緣層，一個帶正電的點電荷P固定在金屬板正上方，該電荷與金屬板間形成的電場與等量異種點電荷連線的中垂線一側(cè)的電場分布相同。將一個帶正電的帶電粒子Q（其電量足夠小，不影響點電荷P與金屬板的場）從P與金屬板垂直連線中點的a點沿直線移到板上b點，再沿直線移到板上c點，則此過程（）A．從a到c，Q的電勢能一直減小 B．從a到c，Q的電勢能先減小后不變C．從a到c，Q受到的電場力先減小后不變 D．Q在a點受到的電場力大于P對Q的庫侖力【答案】BD【詳解】ABC．由于靜電感應，金屬板為等勢面，固定的點電荷P與板間的電場為等量異種點電荷電場的一半，因此從a到b的電場強度越來越小，電勢越來越低，帶正電的帶電粒子在此過程中，受到的電場力越來越小，且電場力做正功，則電勢能減??；從b到c的電場線變稀疏，則電場強度繼續(xù)減小，但由于此過程在等勢面上運動，則電勢不變，因此電場力減小，但電勢能不變，故AC錯誤，B正確；D．Q在a點受到的電場力等于P對Q的庫侖力與金屬板感應電荷對其的庫侖力之和，即Q在a點受到的電場力大于P對Q的庫侖力，故D正確。故選BD?？枷蚨刃е亓?．（2025·云南昭通·模擬預測）如圖甲所示為一種“自動旋轉(zhuǎn)電玩小球”玩具模型的簡化圖。內(nèi)側(cè)半徑為的光滑絕緣軌道豎直固定放置，軌道內(nèi)部存在與軌道平面平行的勻強電場（方向未知）。軌道內(nèi)側(cè)有一質(zhì)量為，帶電量為的五彩小球從軌道最低點以某一初速度啟動，在軌道平面內(nèi)沿逆時針方向恰好能做完整的圓周運動。運動過程中，小球與軌道圓心的連線與方向的夾角記為，乙圖所示為小球在運動過程中的電勢能隨角度的變化情況，已知重力加速度為，則（）

A．勻強電場的方向水平向右B．電場強度的大小為C．小球運動過程中動能的最小值為D．小球運動過程中對軌道壓力的最大值為【答案】C【詳解】A．如圖所示

設M、N分別為圓環(huán)上與圓心O等高的兩點，根據(jù)乙圖，當和時，小球的電勢能均為0，則P、Q兩點的連線為等勢線，當時，小球運動到N點，電勢能當時，小球運動到M點，電勢能綜上所得，電場線的方向由N指向M，即水平向左，A錯誤；B．小球從N點運動到M點，由動能定理得解得，B錯誤；C．小球所受電場力則小球所受合力，即小球在圓環(huán)內(nèi)受到的等效重力為，方向與MN成45°角，根據(jù)題意，小球運動到“最高點”時動能最小，由牛頓第二定律得解得即，C正確；D．當小球運動到“最低點”時對軌道的壓力最大，小球從“最高點”到“最低點”的過程，根據(jù)動能定理得小球在“最低點”時，根據(jù)牛頓第二定律得聯(lián)立以上兩式，解得，D錯誤。故選C。6．（2024·黑龍江·三模）如圖所示，傾角為（的斜面末端連接一段水平軌道后與豎直的光滑絕緣半圓軌道平滑連接，O為圓心，A、B為豎直直徑的上、下兩端點?，F(xiàn)有一質(zhì)量為、帶電荷量為的小球（可視為質(zhì)點），以大小為的初速度從斜面上某點以垂直斜面方向向上拋出，小球恰好從半圓軌道的最高點A無碰撞飛入半圓軌道。已知整個空間存在水平向右的勻強電場，電場強度大小為，重力加速度g取10m/s2，，下列說法正確的是（）A．小球在A點的速度大小為2.25m/sB．小球從拋出到A點的運動是類平拋運動C．小球第一次在半圓軌道上滑行過程中，可能會在某處脫離半圓軌道D．小球第一次在半圓軌道上滑行過程中對軌道的最大壓力大小為24N【答案】BD【詳解】AB．小球受重力和電場力的作用，則合力大小為設F與水平方向夾角為，則解得即F與垂直，故小球做類平拋運動，有幾何關(guān)系有故A錯誤，B正確；C．如圖所示根據(jù)受力情況可知小球運動過程中的等效最低點為C點，小球到C點時對軌道的壓力最大，因在A點小球恰好能無碰撞飛入半圓軌道，故小球在A點對軌道的壓力為零，小球在從A到C的過程其小球?qū)壍赖膲毫χ饾u增加，所以小球第一次在半圓軌道上滑行過程中不會脫離半圓軌道，故C項錯誤；D．在A點，根據(jù)牛頓第二定律得解得從A到C，對小球由動能定理有根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律得小球?qū)壍赖淖畲髩毫Υ笮?4N，故D項正確。故選BD?？枷蛉刃щ娫?．（2024·山西·期末）如圖甲所示的電路中，將滑動變阻器的滑片由a端向b端移動，用兩個電表分別測量電壓和電流，得到部分圖像如圖乙所示，兩電表均為理想電表，則（）A．電源的電動勢為9VB．電源的內(nèi)阻為4ΩC．滑動變阻器的總阻值為10ΩD．當電壓表示數(shù)為5.0V時，消耗的功率最大?！敬鸢浮緼【詳解】C．將圖甲所示電路等效為如下圖所示電路滑動變阻器的滑片P左側(cè)部分電阻為，右側(cè)部分電阻為，兩部分為并聯(lián)關(guān)系，滑片P由a端向b端移動過程中，由零逐漸增大，逐漸減小到零。當時，并聯(lián)部分的電阻最大，電壓表示數(shù)最大，由圖乙可知此時電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)即流過的電流，由歐姆定律得又，則滑動變阻器的總阻值為故C錯誤；AB．當時，流過的電流相等，則干路電流由圖乙可知則，可得干路電流為由閉合電路歐姆定律得，代入數(shù)據(jù)解得，故A正確，B錯誤；D．將看作電源內(nèi)阻的一部分，則等效電源內(nèi)阻此時等效電源的輸出功率等于滑動變阻器的總功率，當接入電路的總電阻即并聯(lián)部分的電阻等于時其功率最大。當電壓表示數(shù)為5.0V時，由B的分析可知則接入電路的電阻為可知消耗的總功率并不是最大，故D錯誤。故選A。8．（2024·山東·期末）如圖甲所示的一黑箱裝置、盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端（1）為了探測黑箱，某同學進行了以下測量A．用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓B．用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻你認為這個同學以上測量中有不妥的有（選填字母）；（2）含有電源的黑箱相當于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極，為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學設計了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖所示的方格紙上建立U-I坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標點，如圖所示，并由圖求出等效電源的內(nèi)阻r’=Ω；由于電壓表有分流的作用，采用此測量電路，測得的等效電源的內(nèi)阻，與真實值相比（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（3）現(xiàn)探明黑箱中的電源和電阻如圖丙所示，探出電阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱內(nèi)電源的電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω【答案】B1.0偏小3.00.5【詳解】(1)[1]用歐姆擋不能直接測量帶電源電路的電阻，故填B。(2)[2]根據(jù)電源的U-I圖像縱軸的截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，可得等效電源的電動勢為內(nèi)阻[3]該實驗的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流，導致電流表測量的電流小于通過電源的真實電流；利用等效電源分析，即可將電壓表與黑箱看成新的等效電源，則實驗中測出的內(nèi)阻應為原等效電源內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻并聯(lián)的等效電阻，所以測得的內(nèi)阻與真實值相比偏小。(3)[4][5]等效電源的電動勢為丙圖中ab兩端的電壓，故等效電源的內(nèi)阻為丙圖中虛線框內(nèi)的總電阻，故解得，考向四等效替代法測電阻9．（2024·全國·模擬預測）某興趣小組設計實驗測量靈敏電流計G的內(nèi)阻和電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗電路如圖所示，定值電阻阻值已知。（1）測量靈敏電流計G的內(nèi)阻的實驗過程如下：①開始實驗，將開關(guān)撥向1，再將開關(guān)閉合，記錄電流表A的示數(shù)為I；將開關(guān)斷開，然后將開關(guān)撥向2后，再將開關(guān)閉合，調(diào)節(jié)電阻箱R，使得電流表示數(shù)仍為I；②記下此時電阻箱的示數(shù)，則靈敏電流計的內(nèi)阻（用題中所給符號表示）。（2）測量電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗過程如下：①開始實驗，將開關(guān)按向2后，再將開關(guān)閉合，調(diào)節(jié)電阻箱R，得到多組阻值R和電流表示數(shù)I，并畫出圖像，如圖所示，已知斜率為k，縱軸截距為b，可得電源電動勢，內(nèi)阻（用題目已知的符號表示）。②本實驗中，電動勢的測量值（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實值，內(nèi)阻的測量值（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實值?！敬鸢浮康扔诖笥凇驹斀狻浚?）[1]根據(jù)題意可知，開關(guān)按向1或2時，電流表讀數(shù)一樣，則電阻箱的讀數(shù)等于靈敏電流計的內(nèi)阻，即（2）①[2][3]根據(jù)題意，由閉合回路歐姆定律有整理可得結(jié)合及題意可得，解得，②[4][5]若考慮電流表A的內(nèi)阻，則有解得，可知，由于電流表A的影響，本實驗中，電動勢的測量值等于真實值，內(nèi)阻的測量值大于真實值。10．（2023·河北唐山·二模）某同學利用實驗室現(xiàn)有器材，設計了一個測量電阻阻值的實驗。測量電路如圖所示，實驗器材如下：電池組E（電動勢為，內(nèi)阻較小、可忽略不計）；電壓表V1（量程為，內(nèi)阻為）；電壓表V2（量程為，內(nèi)阻為）；定值電阻（阻值為）；滑動變阻器（最大阻值為）；待測電阻；單刀單擲開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)，導線若干。

（1）斷開開關(guān)，將滑動變阻器的滑片移到阻值最大的一端，按照電路圖連接電路。閉合開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)接1，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表指針指在滿刻度的處。該同學選擇的電壓表為（選填“V1”或“V2”）；此時滑動變阻器接入電路的阻值應為。（2）保持滑動變阻器的阻值不變，單刀雙擲開關(guān)接2，電壓表指針指在滿刻度的處，則的測量值為。（3）本實驗中，未考慮電池組的內(nèi)阻，這對的測量值（選填“有”或“無”）影響?！敬鸢浮縑2200020000無【詳解】（1）[1][2]單刀雙擲開關(guān)接1，電壓表指針指在滿刻度的處，若選