第七章 恒定电流(教师).doc

2012届高三物理一轮复习资料第七章 恒定电流高三物理组2011/11/7337.1 电流、部分电路欧姆定律、探究决定导线电阻的因素【知识网络】负极流向正极正极流向负极正电荷定向移动的方向电荷的定向移动形成电流1电流I=q/t标（1）电流的形成： 。方向： ，外电路由 ，内电路由 ，电流是 量。（2）电流的宏观表达式： 。金属导电或电解液导电，不适用气体导电。I=nqvS注意：在电解液导电时，正、负离子向相反方向定向移动形成电流，用公式Iqt计算电流强度时应注意电量的理解。（3）电流的微观表达式： n为单位体积内的自由电荷个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率。2部分电路欧姆定律（1）内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比。（2）公式：I=U/R（3）适用条件： 。（4）图像导体的电阻电阻的倒数注意：I-U曲线与U-I曲线的区别。对电阻一定的导体，图线为过原点的直线，I-U图像的斜率表示 ，U-I图像的斜率表示 。当考虑电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不是过原点的直线。3电阻定律（1）内容：导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，。BCAC导电性能的物理量（2）电阻率意义：是反映材料 ，数值上等于长度为1m、横截面积为1m2的导体的电阻。单位：m纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。材料的电阻率与温度有关：金属的电阻率随温度的升高而增大（铂较明显，可用于做温度计）；合金锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻；半导体的电阻率随温度的升高而减小（热敏电阻、光敏电阻）。超导现象：有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到零的现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。【典型例题】例1有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线内有n个自由电子，电子电量为q，此时电子定向移动的速率为v，在t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 Anvst Bnvt CIt/q DIt/sq解：I=Q/t，可知Q=It，故t时间内通过导线横截面的自由电子数为It/q，选项C正确；又因为单位体积内有n个自由电子，在t时间内，体积为导线长度导线横截面面积=vts中的自由电子均可通过导线的某个横截面，所以t时间内通过导线横截面的自由电子的总数为nvts，即选项A也正确。例一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速度为v。若均匀拉长导线，使其长度变为原来的2倍，再给它两端加上电压U，则次时A通过导线的电流为I/2B通过导线的电流为I/4C自由电子定向移动的平均速率为v/2D自由电子定向移动的平均速率为v/4【自我检测】1某电解槽中，如果在1s内共有51018个二价正离子和11019个一价负离子通过面积为0.1m2的某横截面，则通过该横截面的电流为多大？解：CB2一个标有“220V60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中电压U和电流I的的关系可用下图所示在给出的四个图线中肯定符合实际的是3把两根同种材料电阻丝分连在两个电路中，甲电阻丝长度为，直径为；乙电阻丝长度为，直径为，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足A B C DACDD【课后练习】1关于电流下列说法正确的是 A由I=q/t可知，电流I与电量q成正比 B由可知，电流I与电量q成正比 C电流有方向，因而电流是矢量 D电流单位安培是国际单位制中的基本单位2若不考虑电阻随温度的变化，下列说法正确的是A电流通过导体时沿电流方向电势逐渐降低B由RU/I可知，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流强度成反比C由IU/R可知，通过一段导体的电流强度跟加在它两端的电压成正比D对一段确定的导体来说，比值U/I恒定，不随U或I的改变而改变AD3计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达阳极，则计数器中的电流强度为 A0 B2ne/t C3ne/t D4ne/t4北京正负电子对撞机的储存环是长240m的近似圆形轨道，当环中的电流强度为10mA时，若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目为A51011 B51019 C1010-3 D10103A解：，代入数据解得n=510115关于电阻率，下列说法中不正确的是A电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大C所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻3BBABC6下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的图象，是以下哪个？ 7下列说法正确的是 A导体的电阻可以通过测量它两端的电压和电流而得到B导体的电阻由本身物理条件决定，与电压、电流无关C欧姆定律不适用交流电D某一电动机工作时两端电压为U，通过电流为I，则电动机电阻为R=U/I8在截面积为S的粗细均匀的铜导体中流过恒定电流 I，铜的电阻率为，电子电量为e，则电子在铜导体中运动时受到的电场力大小为 A0 B C D解：，而，则9用电器由距离它为L的电源供电，输电线上的电流为I，若要输电线上的电压损失不超过U，已知输电线的电阻率为，那么，输电线的横截面积最小为 A B C D10如图所示，电源可提供U=6 V的恒定电压，R0为定值电阻，某同学实验时误将一电流表（内阻忽略）并联于Rx两端，其示数为2 A，当将电流表换成电压表（内阻无限大）后，示数为3 V，则Rx的阻值为_。 11设氢原子中电子在半径为r的轨道上做圆周运动，电子的电量为e，质量为m，静电力常量为k，试求等效电流的电流强度。解：7.2 串并联电路 电功和电热【知识网络】1串、并联电路W=I2Rt=U2tRW=qU=UItP1R1=P2R2=P3R3=PR=U2U=U1=U2=U3=I=I1+I2+I3+I=I1=I2=I3=（1）串联电路的特征如下：U=U1+U2+U3+I：R=R1+R2+R3+U：R：P：（2）并联电路的确良特征如下：I：U：R：P：（3）混联电路一些较复杂的混联电路，可简化为串、并联关系明确的等效电路。方法有：分支法、等势法。在画等效电路时，理想电流表可视为短路，理想伏特表和电容可视为断路，等势点间的电阻可以去掉或视为短路，等势点之间的导线可以任意变形。 （4）用电器正常工作及电路故障用电器在额定电压下，必然通过是额定电流，这时用电器以额定功率正常工作，满足P0=I0U；电路若不能正常工作，就是发生了故障，其原因可能是由于电路中某处发生了断路、短路等现象。（5）电路中有关电容器的计算电容器充放电时形成电流，稳定时视为断路，解题的关键是确定电容器两极间的电势差。2电功与电热Q=UIt=U2tRQ=I2Rt电功：电流所做的功,计算公式为 .（适用于一切电路），考虑到纯电阻电路中有U=IR，所以还有 (适用于纯电阻电路)。电热：电流通过导体时，导体上产生的热量。计算公式为 (适用于一切电路)，考虑到纯电阻电路中有U=IR，所以也有 (适用于纯电阻电路)。电功与电热的关系纯电阻电路：电流做功将电能全部转化为热能，所以电功等于电热 Q=W非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其它能（如机械能、化学能等）所以电功大于电热，由能量守恒可知或 3电功率与热功率(1)电功率：单位时间内电流做的功。计算公式P=W/t=UI(适用于一切电路)，对于纯电阻电路P=I2R=U2/R。用电器的额定功率是指电器在额定电压下工作时的功率；而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率。（2）热功率：单位间内电流通过导体时产生的热量。计算公式P=Q/t=I2R(适用于一切电路)，对于纯电阻电路还有P=UI= U2/R。（3）电功率与热功率的关系纯电阻电路中,电功率等于热功率，非纯电阻电路中，电功率大于热功率。 【典型例题】A例1如图所示，把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路，甲电路所加的电压为8V，乙电路所加的电压为14V调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的电功率分别为P甲和P乙，下列关系中正确的是 AP甲 P乙 BP甲 P乙CP甲 = P乙 D无法确定 解：设灯正常发光时的电压U、电流I，则有V、V，而，可解得P甲 P乙例2如图所示，阻值较大的电阻R1和R2串联后，接入电压U恒定的电路。现用同一电压表依次测量R1与R2的电压 U1与U2，已知电压表内阻与R1、R2相差不大。则：AU1+U2=U BU1+U2UCU1/U2=R1/R2 DU1/U2R1/R2解： ，则U1+U2U，U1/U2=R1/R2例3一台电风扇，内阻为20，接上220伏的电压后，正常运转时它消耗的电功率是66W，求：（1）通过电动机的电流是多少？（2）转化为机械能和内能的功率各是多少？电机的效率多大？（3）如接上电源后，扇叶被卡住不能转动，这时通过电动机的电流为多大？电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少？解：（1）I=P/U=0.3A （2）线圈电阻发热功率PQ=I2r=1.8w，机械功率P机=PPQ=64.2W，效率为机械功率与总功率之比为=P机/P=97.3 （3）当叶片不转动时，作纯电阻，I=U/r=11A，P=UI=I2r=2420w例4如图所示，三只电流表的内阻都可忽略，已知这三只表的示数之比是I1I2I3=357，求R1R2R3值。解：142（画出等效电路，弄清各电表示数是通过哪些电阻的电流，再由并联电路规律求解【自我检测】B1如图所示是演示位移传感器的工作原理，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的，则下列说法正确的是A物体M运动时，电源内的电流会发生变化B物体M运动时，电压表的示数会发生变化C物体M不动时，电路中没有电流D物体M不动时，电压表没有示数解：因为电压表为理想电压表，所以电路中电流保持不变.设和电压表并联部分的滑动变阻器的阻值为Rx，则电压表的示数UV=IRx，当物体M运动时，带动滑动变阻器的滑杆P运动，使Rx的阻值发生变化，UV也发生了变化，即电压表的示数会发生变化；当M不动时，Rx的阻值不发生变化，电路中电流又保持不变，电压表的示数 UV=IRx保持不变CD2如图所示为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、b与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V由此可知：Aab间电路通，cd间电路不通Bab间电路不通，bc间电路通Cab间电路通，bc间电路不通Dbc间电路不通，cd间电路通R/4解：由于用交流电压表测得b、d两点间为220V，这说明ab间电路是通的，bc间电路不通或cd间电路不通；由于用交流电压表测得a、c两点间为220V，这说明cd间电路是通的，ab间电路不通或bc间电路不通；综合分析可知bc间电路不通，ab间电路通和cd间电路通3如上图所示，所有电阻均为R，则A、B两点间的总电阻为_（中间两导线交叉处不连接）。B4一平行板电容器C极板水平放置，它和三个可变电阻R1、R2、R3及电源连接，如图所示，今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动，要使油滴上升，可采用的方法是 A增大R1 B增大R3 C增大R2 D减小R15一辆电动自行车的铭牌上给出了如下表的技术参数：质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重的k=0.02倍取g=10m/s2，求：（1）此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率；（2）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度规格后轮驱动直流永磁毂电机车型26电动自行车额定输出功率120W整车质量30kg额定电压40V最大载重120kg额定电流3.5A解：（1）由表可知，电机的额定电压为U0=40V，额定电流为I0=3.5A电机正常工作时输入功率P入=U0I0=140W又电机的输出功率为P出=120W电机的效率为（2）行驶时所受阻力为f = k (M+m) g，式中m为车的质量m=30kg当达到最大速度vm时，有P出=fvm得【课后练习】CD1在图中电源电动势为E，内电阻不计，当滑动变阻器的滑片由a向b滑动过程中，下列说法中正确的是A. 电阻R两端的电压增大B. 电容器C两端电压减小C. 电路消耗的功率增大D. 电容器C上所带的电量增加BCDCB2如图甲所示电路中，电流表A1与A2内阻相同，A2与R1串联当电路两端接在电压恒定的电源上时，A1的示数为3A，A2的示数为2A；现将A2改为与R2串联，如图乙所示，再接在原来的电源上，那么AA1示数必增大，A2示数必增大 BA1示数必增大，A2示数必减小C.A1示数必减小，A2示数必增大 DA1示数必减小，A2示数必减小解：R1R乙，再根据串、并联电路的基本规律分析得出答案D3如图所示，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c为三只相同且功率较大的电炉，a靠近电源，b、c离电源较远，而离用户电灯L很近，输电线有电阻关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是 A使用电炉a时对电灯的影响最大 B使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大 C使用电炉c时对电灯几乎没有影响 D使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样C4如上图所示,将规格为“110V， 60W”和“110V， 40W”的A灯和B灯接到电路中去，既要使灯正常发光，又要使电路消耗的功率最小，如图所示四种电路中接法最合理的是 解：使灯正常发光，C图中电流最小，功率也最小B5一盏电灯直接接在恒压的电源上，其功率为100W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W，那么此时电灯实际消耗的电功率 A等于91W B小于91W C大于91W D条件不足，无法确定6.如图所示，电路中开关K1接1，K2断开时，A灯最亮，B、D最暗且亮度相同现在将K1接2，并将K2闭合，则 AA灯最亮，B灯最暗BC灯最亮，B灯最暗CA灯最暗，C灯最亮DA灯最亮，D灯最暗解：开关K1接1，K2断开时，四灯串联，由亮暗程度及P=I2R知RARCRB=RD现在将K1接2，并将K2闭合，则AB灯并联后再与CD串联，再由功率的公式可得.7如图所示，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，内阻不计当改变4个电阻中的1个阻值时 A减小R1，C1、C2所带电量都增加 B增大R2，C1、C2所带电量都增加C增大R3，C2所带电量增加D减小R4，C1、C2所带电量都增加7.5VAD8. 电阻R和电动机M相串联接到电压恒定的电路中，如图所示，电阻R与电动机的阻值相等，电路接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2 ，经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生的电热Q1；电流通过电动机M做的功W2，产生的电热Q2，则有 AU1U2 Q1= Q2BW1= W2 Q1= Q2 CW1 W2 Q1 Q2DW1 W2 Q1= Q29在图示的电路中，电源电压恒为U15V，电阻R1、R2、R3的阻值均为10，S为单刀三掷电键，求下列各种情况下电压表的读数：10V0（1）电键S接B（2）电键S接A （3）电键S接C 10如图所示的电路中，U=12V，滑动变阻器AB的总电阻为42，现要使标着“6V 1.8W”的灯泡L正常发光，那么A、P间的电阻应为多少？此时滑动变阻器上消耗的功率多大？解：12，4.2W 11用直流电动机提升重物的装置如图所示，其中重物质量m=50kg，电源电压U0=110V且保持不变，电阻R=1，当电动机以V=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A 求电动机线圈电阻R/和电动机的效率.mVR若电动机不慎被卡住而静止，电动机的功率又为多大？(g取10m/s2)解：由解得，R/ =3 ， =85.7% ；电动机不慎被卡住而静止，变为纯电阻电路，可求电动机的功率为2268.75W12如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103）时会自动断开；S2是一个自动温控开关，当温度低于60时会自动闭合，温度高于80时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，它在保温状态下是不亮的，黄灯是保温状态下的指示灯限流电阻R1=R2=500，加热电阻丝R3=50，两灯的电阻不计 （1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程 （包括加热和保温的过程） （2）简要回答，如果不闭合开关S1，电饭煲能将饭煮熟吗？ （3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比解：（1）电饭煲煮饭时，接上电源,S2自动闭合，同时把手动开关S2闭合，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态加热到80时，S2自动断开，S1仍闭合，继续加热，待水烧干后，温度升高到103时，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于电饭煲散热，待温度下降到60时，S2自动闭合,电饭煲又处于加热状态，待加热到上升到80时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态（2）不能，因为这种情况下只能加温到80（3）设电饭煲处于加热状态时消耗的电功率为P1，保温状态电功率为P2则：P1=, P2=,联立并代入数据解得p1：p2=12：17.3 电动势 闭合电路欧姆定律【知识网络】表示电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量非静电力1电动势(1)电源是通过 做功把其它形式的能转化为电势能的装置；(2)电源电动势是表示 ；(3) 电源电动势数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功即有：E=W/q2闭合电路欧姆定律(1) 内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比这个结论通常叫做闭合电路的欧姆定律(2) 闭合电路欧姆定律的表达形式：或EU+Ir，(3) 适用范围: 纯电阻电路3闭合电路中的电压关系(1) 电源电动势等于内、外电压之和；注意:U不一定等于IR （纯电阻电路中U=IR，非纯电阻电路中UIR）（2）路端电压与电流的关系电源电动势降低闭合电路欧姆定律可变形为UEIr，E和r可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线，如图所示。依据公式或图线可知：E内电阻电源的电动势路端电压随总电流的增大而 。电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于 在图象中，UI图象在纵轴上的截距表示 。路端电压为零时（即外电路短路时）的电流Im（短路电流）图线斜率绝对值在数值上等于 。RUOE（3）纯电阻电路中，路端电压U随外电阻R变化关系由欧姆定律可知： 由此可以作出电源的路端电压U与外电阻R的关系图线，如图所示，U与R为非线性关系依据公式或图线可知：（1）外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高；Im =E/r0（2）外电路断开时，R，路端电压U （3）外电路短路时，R0，U ，I 4闭合电路中的功率关系IE(1)电源总功率、电源的输出功率、电源内消耗功率及关系IU电源提供的总功率: P= UI P出=I2R(纯电阻)电源内耗功率: P内= 电源输出功率: P出= 三者关系: P=P内+P出【典型例题】B例如图所示电路中，R14 W，R26 W，电源内阻不可忽略，当电键S1闭合时，电流表A的示数为3 A，则当S1断开时，电流表示数可能为A3.2 A B2.1 AC1.2 A D0.8 A 某同学认为当S1断开后，电路总电阻变大，电路总电流变小，因此，B、C、D三种情况都是可能的。你同意该同学的判断吗？若同意，请简述你的理由；若不同意，请说明理由并推导出你认为正确的结果。解：设电源的电动势为E，内阻为r，则（1）当r=0时，I2=1.2A（2） 当r时，I2=3A由于电源的内阻不能不计，所以1.2AI23A，所以答案应该选BACD例在如图所示电路中，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、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示下列比值正确的是AU1/I不变，U1/ I不变BU2/I变大，U2/ I变大CU2/I变大，U2/ I不变DU3/I变大，U3/ I不变解：,由于不变，故不变不变。同理，由于变大，所以变大。但是，所以不变。而，所以变大,由于，所以不变例如图所示，电阻R34 ，电表为理想表。开始时R1、R2、R3中都有电流通过，电压表示数为2 V，电流表示数为0.75 A后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V，电流表示数变为0.8 A。（1）哪个电阻断路？（2）求电阻R1、R2的阻值各为多少？（3）电源电动势和内阻各为多少？解：（1）由于电流表A、电压表V的示数都不为零，所以断路的电阻为R1（2）R1断后，电压表V示数即为R2两端电压所以 R2U/2/I/24 R1断路前R2两端电压U2I2R20.754 3 VR3两端电压U3U2U1321 V由串联电阻的分压特点R1/R3=U1/U3所以 R18 通过R1、R3的电流 I1U1/R10.25 A（3）R1断路前EU2（I1I2）r0.754（0.750.25）rR1断路后EU2I2r3.20.8r联立以上两式得E4 V，r1 BCBA【自我检测】1铅蓄电池的电动势为2V，这表明 A电路每通过1C电量，电源把2J的化学能转化为电能 B电路每通过1C电量，电源把2J的电能转化为内能 C电源每1s时间，把2J的化学能转化为电能D铅蓄电池把化学能转化为电能的本领比干电池小2在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内电阻为r，L1、L2是两个小灯泡。闭合S后，两灯均能发光。当滑动变阻器的滑片向右滑动时E,rSL1L2RAL1变暗，L2变暗BL1变暗，L2变亮CL1变亮，L2变暗DL1变亮，L2变亮3高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图。超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I Ic时，将造成超导体失超，从超导态（电阻为零）转变为正常态（一个纯电阻）。以此来限制电力系统的故障电流，已知超导部件的正常态电阻为R1 = 3，超导临界电流Ic = 1.2A，限流电阻R2 = 6，小灯泡L上标有“6V，6W”的字样，电源电动势E=8V，内阻r =2，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则A短路前通过R1的电流为2/3A B短路后超导部件将由超导状态转化为正常态C短路后通过R1的电流为4/3AD短路后通过R1的电流为2A如图所示，R3=0.5，S断开时，两表读数分别为0.4A和2.4V, S闭合时，它们的读数分别变化了0.3A和0.3V，电压表、电流表均视为理想电表。求： R1、R2的阻值 电源的电动势和内阻解：（1） （2）V 如图所示，电源的电动势为50V，电源内阻为1.0，定值电阻R=14，M为直流电动机，电枢电阻R=2.0，电动机正常运转时，电压表读数为35V，求在100s时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少？解：内阻和电阻R上的电压为 由欧姆定律得电路电流为 在100s内电源做的功 在100s内电动机转化为机械能的部分有CC【课后练习】1关于电源电动势，下列说法中正确的是A电动势与电压的单位相同，它们是同一概念B电动势就等于电源正、负极间的电压C电动势是表示电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量 D电动势的大小不仅与电源有关，还与外电路的组成有关2如图所示，电源电动势E=3.2V，电阻R1=30，R2=15，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W。当开关S接位置1时，电流表的读数为0.1A,那么当开关S接到位置2时小灯泡L的发光情况是 A正常工作 B比正常发光略亮 C不能正常发光 D有可能被烧坏CACCDABB3如图所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是AL1灯灯丝烧断 B电阻R2断路C电阻R2短路D电容器被击穿短路4在图示的电路中，当用电压表测量电阻R1两端的电压时，测得电压值与电源两端的电压相同，则电路中可能发生的故障是AR1断路B R2短路CR1短路 DR1、R2同时断路5如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1，R1=4，R2=2，电容C=40F，可变电阻器的阻值由15变为5的过程中 A流过R2的电流方向是由b到aB电容器充电C电容器的上极板一直带负电 D电容器极板的带电量减小6如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I的变化图线；抛物线O为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线，则当通过电源的电流为1A时，该电源的输出功率为A1W B3WC2W D2.5W解：结合图象，由得E=3V，由得；当电流为1A时，路端电压为2V，则P=IU=2W7调整如图所示电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大U，在这个过程中A.通过R1的电流增加，增加量一定等于U/R1B.R2两端的电压减小，减少量一定等于UC.通过R2的电流减小，但减少量一定小于U/R2D.路端电压增加，增加量一定等于U8如图，电源的内阻不可忽略已知定值电阻R1=10，R2=8当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值A0.28A B0.25AC0.22A D0.19A解：电键接2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是0.19A电源的路端电压一定减小，原来路端电压为2V，所以电键接2后路端电压低于2V，因此电流一定小于0.25A所以只能选C9. 如图所示，每个电池的电动势都为2V，内阻为025，R2 阻值为18，电流表A1的示数为05A, 电流表A2的示数为03A，电压表示数为3V，求 R1、R3、R4的阻值 电池组的输出功率解：12 10 2；2.88 W10如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，已知电源的内阻 电炉的电阻 ，电动机绕组的电阻 ，当开并断开时，电炉的功率是475W，当开关S闭合时电炉的功率是402.04W求：（1）直流电路的电动势E；（2）开关S闭合时，电动机的机械功率多大？解：S断开时，电炉的功率代入已知数据P、R1、r解出 S闭合时，有电动机的支路较复杂，且不能求欧姆定律求解，故先分析电炉所在支路设该支路的电流强度 ，电炉的功率代入 数值求出 A 两端电压也就是端电压 V，设干路电流I，由闭合电路欧姆定律 A通过电动机的电流强度： A由已求出 和 （也是电机两端电压），可求出电机消耗功率（电功率）：W电机消耗的热功率：W由能量守恒可知，通过电动机转化成机械功率的是：W7.4电学实验的两个基本问题 描绘小灯泡的伏安特性曲线与多用电表【知识网络】一、电学实验的两个基本问题1、在高中电学实验中，涉及最多的问题就是电阻的测量，电阻的测量方法也比较多，最常用的有：（1）伏安法测电阻中的安培表内、外接法电路图：误差分析：外接法的系统误差是由电压表分流引起，电流的测量值大于真实值，电阻测量值小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表分压引起，电压的测量值大于真实值，电阻测量值大于真实值，大电阻应采用内接法。内外接法的选择：若 ，则采用外接法。若 ，则采用内接法。（2）欧姆表测量：能对电阻进行直接测量的仪表。但是一般用欧姆表测量只能进行粗测，为下一步的测量提供一个参考依据。（3）替代法：替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。替代法是用与被测量的某一物理性质等效，从而加以替代的方法。2、滑动变阻器的限流接法、分压接法电路图：两种接法的比较：分压接法时，被测电阻RX上的电压调节范围大（电压从零开始逐渐增大），应该选用总阻值较小的滑动变阻器；限流接法时，RX上的电压不能从零开始调节，调节范围小，为使电压的调节范围大些，应该选用总阻值和被测电阻接近的滑动变阻器。限流接法、分压接法的选择要求RX上的电压变化范围大（如从零开始变化）限流接法耗能少、连接方便，应优先使用，但下列情况必须采用分压接法RX远大于变阻器的最大阻值，采用限流接法时，RX对电路调节能力差（调变阻器时RX两端电压变化小）。采用限流接法时，电路中所能调节的最小电流超过电表的量程或用电器额定电流（a） (b) 。(c) 。增大外接法二、描绘小电珠的伏安特性曲线升高而增大左端分压接法零逐渐增大到额定电压因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10左右）所以应该选用安培表 。小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而 ，所以U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程，灯泡两端的电压应该由 。所以滑动变阻器必须选用 （如右图所示）。闭合电键时滑动触头应该位于 （使小灯泡两端的电压为零）。由实验数据作出的I-U曲线如右，说明灯丝的电阻随温度 ，也就说明金属电阻率随 。（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。）机械调零升高而增大U/VI/AO若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。三、多用电表的使用（1）使用前查看指针是否指在刻度盘左端零刻线处，如不在应进行 ；OFF欧姆调零倍率（2）根据被测物理量及其数量级将选择开关旋到相应的位置。读数时注意选用刻度盘上对应的量程刻度；交流电压最高挡（3）使用欧姆挡时，先选好 ，再进行 。如果指针偏转角度太小（即指针所指的刻度值太大），应增大倍率重新调零后再测；如果指针偏转角度太大（即指针所指的刻度值太小），应该减小倍率重新调零后再测。测量中，两只手不能同时接触表笔上的金属部分。测量完毕后，应将选择开关扳到 或 ；（4）二极管是用半导体材料制成的电子元件。二极管具有单向导电性，当二极管加上一定的正向电压时，它的电阻值很小；当给二极管加上反向电压时，它的电阻值变得很大。【典型例题】FEC例欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为，要求测量结果尽量准确，并且电压、电流测量范围尽可能大一些下列器材中电流表应选用的是（填选项代号，下同），电压表应选用的是 ，滑动变阻器应选用的是 。在上面的方框内画出应采用的电路图。A电池组E（6V，内阻很小）B电流表A1（03A，内阻约0.0125）C电流表A2（00.6A，内阻约0.125）D电压表V1（03V，内阻约3k）E电压表V2（06V，内阻约6k）F滑动变阻器R1（05，2A）G滑动变阻器R2（01000，1A）H电键、导线例电流表G的内阻Rg=1000,满偏电流Ig=100A,现把它改装为量程是6V的电压表和量程为0.6A的电流表，设计电路如图所示。（1）S1、S2均断开时是什么表？S1、S2均闭合时是什么表？（2）R1和R2各应等于多少？ (3) S1闭合S2断开时是什么表？量程多大？解：（1）电压表 电流表；（2）59000 0.17；（3）电压表 3.54104V例一同学使用多用电表测量某一电阻Rx的值，他在调好多用电表后,用“100档”测量，发现指针偏转过大，为了更准确的测量，他又进行了如下的操作：(1) 把选择开关拨至“1000档”。(2) 使两表笔接触，然后用螺丝刀轻轻旋动定位螺丝，使指针指零。(3) 把两表笔分别与Rx的两端接触,为使它们接触良好,用双手捏住接触处,然后读数。(4) 把表笔从测试插孔中拨出，将多用电表放回原处，实验完毕。该同学的操作有哪些错误?请改正之。解：指针偏转过大，说明待测电阻的阻值不大，应换用小量程 ；调好多用表后，不能再转动定位螺丝；双手捏住接触处，会造成人体电阻与待测电阻并联，测量值会偏小；表笔拨出后，应把选择开关置于OFF档，久放应取出电池。【自我检测】6.5B、一个标有“220V60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中电压U和电流I的的关系可用下图所示在给出的四个图线中肯定符合实际的是图为一正在测量中的多用电表表盘。3.25（1）如果是用直流10V档测量电压，则读数为_V.800（2）如果是用直流5mA档测量电流，则读数为_mA.（3）如果是用100档测量电阻，则读数为_.一阻值在100200间，额定功率为0.25W 的电阻，现用伏安法较准确测定其阻值，实验室备有：A量程为50mA，内阻约20的电流表B量程为3A，内阻约0.01的电流表C量程为10V，内阻约20k的电压表 D量程为5V，内阻约10k的电压表 E标有“50，2”的滑动变阻器F标有“3k，0.5”的滑动变阻器EADG12伏的直流电源 H电键, 导线（1）电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（2）根据题意在右侧空白处作出实验电路图。图14.如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的IU特性曲线的实验电路图 A 根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整 开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于 端（选填“A”、“B”或“AB中间”） 实验中测得有关数据如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27图2根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的IU特性曲线.15801650 若已知小灯泡灯丝在27时电阻值约为1.5,并且其电阻值与灯丝的热力学温度T成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为 。（提示：T=273+t）B【课后练习】1关于欧姆表及其使用中的问题,下列说法中正确的是 A. 接表内电源负极的应是黑表笔B. 换档后，都要重新调节调零电阻，使指针指到满刻度C. 表盘上所标明的电阻阻值刻度是均匀的D. 表盘刻度最左边所表示的电阻阻值为零CA2在图示电路中，三根导线中有一根是断的，电源、电阻器R1 、R2.为了查出断导线，某同学想先将多用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察多用表指针的示数在下列选项中,符合操作规程的是A. 直流10V档B. 直流0.5A档 C. 直流2.5V档 D. 欧姆档3如图所示，黑盒中有一个单向导电元件，当元件中电流沿箭头方向时，单向导通，其电阻为零；反之，则截止，反向电阻无穷大。还有两个阻值均为1 k的电阻，它们与黑盒的接线1、2、3接成电路，用多用表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表格所示，那么黑盒中的线路是下面电路中的哪一个？黑笔触点112红笔触点231表头读数00.5 k2 kDFEB4有一多用电表，它的欧姆刻度线中心刻度值是15，当用R10档去测量某待测电阻（阻值约为1000）时，指针偏转角度较小。为了减小测量误差，应该重新测量。其实验步骤的顺序是 。A. 将多用电表的选择开关扳至交流高压档B. 将待测电阻两端分别与两表笔连接，并读出数据C. 将选择开关扳至R1档D. 将选择开关扳至R100档E. 调节调零电阻，使表头指针满偏F. 将欧姆表两表笔短接BC5用伏安法测未知电阻Rx时，若不知道Rx的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么（ ）A.若电流表示数有显