第二章恒定电流---好

1、第二章 恒定电流（90分钟 100分）一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。每小题至少一个答案正确，选不全得2分)1.一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( )A. B.3R C. D.R2.如图表示的是电流与时间的关系，其中不属于直流电的是( )3.一块手机电池的背面印有如图所示的一些参数，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，如果数据是真实的，则该手机通话时消耗的功率约为( )A1.8 W B0.6 W C3.6 W D1.2 W4.如图所示，在一幢居民楼里有各种不同的用

2、电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等。停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是( )A.PI2R B. C.PIU D. 5.根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的是( )A.导体两端的电压越大，电阻就越大B.导体中的电流越大，电阻就越小 C.比较几只电阻的I-U图像可知，电流变化相同时，电压变化较小的图像是属于阻值较大的那个电阻的D.由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比6.如图所示，

3、直线a为电源的U-I图线，直线b为电阻R的U-I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为( )A.4 W、33.3 % B.2 W、33.3%C.4 W、67% D.2 W、67%7.如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V。则该电路可能为( )8.如图所示，电源电动势E3.2 V，电阻R30，小灯泡L的额定电压UL3.0 V，额定功率PL4.5 W。当开关S接1时，电压表的读数为3 V，则当开关S接2时，灯泡发光的情况是( )A.很暗，甚至不亮 B.正常发光C.比正常发光略亮 D.有

4、可能被烧坏9.如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然发现灯泡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( )A.R3断路 B.R1短路 C.R2断路 D.R1、R2同时短路10.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况为( )A.U1变大，U2变小B.U1变大，U2变大C.U1变小，U2变小D.U1变小，U2变大二、实验题(本大题共2小题，共14分)11. (6分)如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V。(1)完成下列实

5、验步骤：闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片,_。闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片,_。断开开关根据实验数据在方格纸上作出小灯泡的伏安特性曲线。(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。12.(8分)用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A待测电阻Rx(大约100 )B直流毫安表A1(量程010 mA，内阻约100 )C直流毫安表A2(量程040 mA，内阻约40 )D直流电压表V1(量程03 V，内阻约5 k)E直流电压表V2(量程015 V，内阻约15 k)F直流电源(输出电压4 V，内阻不计)G滑动变阻器R(阻值范围050 ，允许最大电流1 A)H开关一个、导线若干(1)根

6、据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选_，直流电压表应选_。(2)在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些。(3)用铅笔按电路图将实物图连线。三、计算题(本大题共4小题，共46分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13. (10分)在如图所示的电路中，R1=2 ，R2=R3=4 。当开关S接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关S接b时，电压表示数为4.5 V。试求：(1)开关S接a时，通过电源的电流和电源两端的电压。(2)电源的电动势和内电阻。14.(10分)如图所示，图线为一电源的路端电压随电流变化的图线，图线为一导体两端电压

7、和导体中电流的关系图线，若该导体和电源连接成闭合电路，求路端电压和电源的输出功率。15. (12分)在如图甲所示的电路中，电阻R1 和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa、Ob所示。电源的电动势E=7.0 V，内阻忽略不计。(1)调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R1和R2的阻值为多大？R3接入电路的阻值为多大？(2)调节滑动变阻器R3，使R3=0，这时电阻R1和R2消耗的电功率各是多少？16.(14分)图中电源电动势E=12 V,内电阻r=0.5 。将一盏额定电压为8 V，额定功率为16 W的灯泡与一只线圈电阻为0.5 的直流电动机并联后和电源

8、相连，灯泡刚好正常发光，通电100 min。问：(1)电源提供的能量是多少？(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？(4)电动机的效率为多少？答案解析1.【解析】选D。根据可知，原电阻丝被拉长3倍长后的总阻值为9R，再切成三段后每段的阻值为3R，把它们并联后的阻值为R，故选项D正确。2.【解析】选D。方向不随时间变化的电流是直流电，方向随时间变化的电流不是直流电，故A、B、C为直流电，D不是直流电，D正确。3.【解析】选B。该手机通话时的电流,该手机通话时消耗的功率，B正确。4.【解析】选C、D。电路消耗的电功率的计算公式PUI，是普遍适用的，而A、

9、B两选项只适用于纯电阻电路，而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻，所以A、B错误， C、D正确。5.【解析】选D。导体的电阻表征导体阻碍电流的能力，由导体本身决定，与U、I无关， A、B错误；在电阻的I-U图像中，阻值，当I相同时，U较小，表示该导体的阻值较小，C错误；根据欧姆定律公式可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，D正确。6.【解析】选C。根据直线a可知，电源电压E=3 V，内阻r=0.5 ，根据直线b可知，电阻R=1 ，当用该电源和该电阻组成闭合电路时，干路电流，电源的输出功率P出=I2R=4 W，总功率P总=IE=6 W，所以，电源的效率。

10、故选C。7.【解析】选B。根据U-I图线可知，电源电动势E=6 V，内阻r=0.5 ；当路端电压U=4.8 V时，干路电流，外电路电阻，计算四个选项中，外电路的电阻分别为1 、2 、9 和4.5 ，所以选项B正确。8.【解析】选A。设电源的内电阻为r，S接1时，由闭合电路的欧姆定律得电路中的电流为，电压表的示数等于电阻R两端的电压，即：U1I1R，代入数据联立解得：r2 。灯泡的电阻为，S接2时，电路中的电流为，灯泡两端的电压为ULI2RL0.8×2 V1.6 V，比灯泡的额定电压小得多，灯泡很暗，甚至不亮，故选A。9.【解析】选C。R3断路，A、B两灯均变亮，与题意不符；R1短路，

11、A、B两灯均变亮，与题意不符；R1、R2同时短路，B灯熄灭，与题意不符；R2断路，A变暗，B变亮，故选项C正确。10. 【解析】选A。电压表V1测量的是路端电压，电压表V2测的是R1两端的电压，当滑片P向b点移动时，滑动变阻器的有效电阻Rab增大，电路的总电流减小，由U2=I总R1知电压表V2的示数变小，由U1=E-I总r知电压表V1的读数增大，故选A。11.【解题指南】解答本题的关键是理解实验原理及数据处理的方法，明确滑动变阻器的连接方式。【解析】(1)开关闭合前应使小灯泡两端的电压为0，所以应使滑动变阻器的滑片滑至最左端。实验中要测出多组小灯泡两端的电压和电流值，因此闭合开关后，逐渐移动变

12、阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电压表和电流表的多组读数，电压表的读数不应超过2.5 V。(2)根据实物图画出电路图如图：答案:(1)使滑动变阻器的滑片滑至最左端增加小灯泡两端的电压，记录电压表和电流表的多组读数，直至电压表示数达到小灯泡的额定电压(2)见解析12.【解析】(1)由于直流电源的电动势为4 V，待测电阻Rx阻值约100 ，故通过Rx的最大电流约为40 mA，所以直流毫安表应选C；直流电压表若选15 V量程，则读数误差较大，故应选D。(2)由于要求电压和电流的变化范围尽可能大一些，所以滑动变阻器采用分压式接法；由于，故电流表采用外接法。电路图如图：(3)根据电路图，实物图连线

13、如图：答案：(1)C D (2)电路图见解析(3)实物图见解析【总结提升】设计型试题对应策略(1)设计型试题通常是实验设计题，根据实验目的，运用已经掌握的物理规律、实验方法，选择适当的实验器材，独立设计新的实验方案。设计型试题从内容和形式上突破了大纲和教材对实验的束缚，有助于培养学生基本的实践能力，增强实验过程的探究性，扭转实验教学中照着样子做实验，依靠死记硬背应付考试的现象。(2)解决设计型实验问题的关键是确定实验原理，它是进行实验设计的根本依据和起点，它决定应当测量哪些物理量、如何安排实验步骤、如何处理数据等。实验原理的确定，要根据问题的要求和给出的条件，回顾分组实验和演示实验，寻找能够迁

14、移应用的实验原理，或者回顾物理原理，寻找有关的物理规律，设法创设相关的物理情景，并根据已掌握的基本仪器核对是否能够测出必须测定的物理量。因此，掌握基本仪器的使用方法、基本的实验方法和基本物理原理是解答设计型实验题的基础。13【解析】(1)S接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式可得通过电源的电流 (2分)电源两端电压 (2分)(2)S接a时，有E=U1+I1r (1分)S接b时，R1和R2串联通过电源的电流 (1分)这时有：E=U2+I2r (2分)代入数据解式得：E=6 Vr=2 (2分)答案：(1)1 A 4 V (2)6 V 2 14.【解析】由图线可知，电源的电动势E=6 V

15、， (1分)内电阻r=2 ， (1分)由图线可知外电阻R=3 ， (1分)所以路端电压； (3分)电源的输出功率 (4分)答案：3.6 V 4.32 W15.【解析】(1)R1、R2和R3串联，电流相等，当电阻R1和电阻R2消耗的电功率相等时，由伏安特性曲线可知，此时电路中的电流I=2.5 mA。 (1分)这时加在电阻R1和R2上的电压U1=U2=2.5 V。 (1分)由欧姆定律得 (1分)滑动变阻器R3两端电压为U3=E-U1-U2=2 V (1分)由欧姆定律得 (1分)(2)调节滑动变阻器R3，当R3=0时U1+U2=E=7 V (1分)又因通过电阻R1和R2的电流相等，从伏安特性曲线上可

16、以看出，I=3.5 mA,且U1=3 V (1分)U2=4 V (1分)电阻R1消耗的电功率为P1=IU1=1.05×10-2 W (2分)电阻R2消耗的电功率为P2=IU2=1.4×10-2 W (2分)答案：(1)1 000 1 000 800 (2)1.05×10-2 W 1.4×10-2 W16.【解析】(1)灯泡两端电压等于电源路端电压,且U=E-Ir,则总电流I=8 A, (2分)电源提供的能量:E=IEt=8×12×100×60 J=5.76×105 J。 (2分） (2)通过灯泡的电流,电流对灯泡所做的功W1=Pt=16×100×60 J=0.96×105 J (1分)通过电动机的电流I2=8 A-2 A=6 A, (1分)电流对电动机所做的功W2= I2Ut=6×8