恒定电流复习教师版

第10章恒定电流考点2闭合电路欧姆定律考点1电路基本概念和规律电功电功率考点3电学实验仪器的原理及使用电表的改装考点4实验：测定金属的电阻率考点5实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线考点6实验：测定电源的电动势和内阻考点8实验：电表内阻的测量考点7实验：练习使用多用电表核心方法重难突破方法1电流微观表达式的理解一根长为L、横截面积为S的金属棒，，电子的电荷量为e，在棒两端加上恒定电压U时，棒内产生电流，则自由电子定向移动的速率为例1【解析】【答案】A方法2纯电阻电路中电功、电功率的计算额定电压都是110V，额定功率分别为PA＝100W、PB＝40W的灯泡两盏，若接在电压为220V的电源上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是例2【解析】【答案】C方法3非纯电阻电路中电功、电功率的计算如图所示，电源电动势E＝8V，内电阻为r＝05Ω，标有“3V3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0＝15Ω，下列说法正确的是A．通过电动机的电流为16AB．电动机的效率是625%C．电动机的输入功率为15WD．电动机的输出功率为3W例3【解析】【答案】D多选如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表内阻不计示数为I，额定功率为16W的电动机正常工作，带动质量为07g的物体以2m/s的速度匀速竖直上升．当开关置于b处时，电流表示数变为，灯泡正常发光，已知电阻R＝15Ω，灯泡额定电压为10V，额定功率10W，重力加速度g取10m/s2，则A．电动机线圈的内阻为05ΩB．电动机的额定电压为10VC．电源电动势为12VD．电源内阻为1Ω例4【解析】【答案】AC考点38闭合电路欧姆定律必备知识整合提升核心方法重难突破方法4电路的动态分析方法5电源的U－I图像方法6电源输出功率与外电阻的关系概率命题思维拓展命题点1电路故障分析问题

核心方法重难突破方法4电路的动态分析多选如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小例1【解析】【答案】BC将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，并联部分的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流减小，故L2变暗，电流表读数变小．电源的内电压减小，则路端电压增大，电压表读数变大．根据串联电路分压特点可知，并联部分电压增大，则L1变亮，故B、C正确．方法5电源的U－I图像如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的U-I图线．现用该电源分别与R1、R2组成闭合电路甲和乙．由图像一定能确定的是A．电阻关系为R1<R2B．电源输出功率关系为P1<P2C．电源内阻消耗的功率关系为Pr1<Pr2D．电源效率关系为η1<η2例2【解析】【答案】C方法6电源输出功率与外电阻的关系多选直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的A．总功率一定减小B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小例3【解析】【答案】ABC概率命题思维拓展命题点1电路故障分析问题如图所示的电路中，电源的电动势为6V，当开关S闭合后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压分别为Uab＝6V，Uad＝0V，Ucd＝6V，由此可断定A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．变阻器R断路例4【解析】【答案】C由Uab＝6V可知电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，由Ucd＝6V可知，灯泡L1与变阻器R完好，断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2断路，选项C正确．考点39电学实验仪器的原理及使用电表的改装必备知识整合提升核心方法重难突破方法7游标卡尺和螺旋测微器的读数方法8电表的改装与读数

核心方法重难突破方法7游标卡尺和螺旋测微器的读数某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示．该工件的直径为________cm，高度为__________mm例1【解析】【答案】12206860图甲为20分度的游标卡尺，其分度值为005mm主尺读数为12mm，游标尺上第4条刻线与主尺刻线对齐，故测量结果为12mm＋4×005mm＝1220mm＝1220cm螺旋测微器的分度值为001mm，由图乙知固定刻度读数为65mm，可动刻度读数为“360”，故工件的高度为65mm＋360×001mm＝6860mm方法8电表的改装与读数图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．1已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻．若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA由题给条件和数据，可以求出R1＝______Ω，R2＝______Ω例22现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为05、10、15、20、25、30mA电源的电动势为15V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω的电阻，R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器．3若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图乙的电路可以判断出损坏的电阻．虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路．则图中的d点应和接线柱________填“b”或“c”相连．判断依据是：____________________________________________________________________________________________________________________________【解析】【答案】11535230030003c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2考点40实验：测定金属的电阻率必备知识整合提升核心方法重难突破方法9测量金属的电阻率方法10伏安法测电阻方法11其他方法测电阻

核心方法重难突破方法9测量金属的电阻率某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中MN为电阻丝，R0是阻值为10Ω的定值电阻，实验中调节滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度，绘制了U－I图线如图乙所示．

1由图乙求得电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω2实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值________填“大于”“等于”或“小于”其真实值．3根据实验数据可绘出图像如图丙所示．图像斜率为，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率ρ＝________，电表内阻对电阻率的测量________填“有”或“没有”影响．例1【解析】【答案】11490452小于3S没有方法10伏安法测电阻某同学用伏安法测定待测电阻R的阻值约为10Ω，除了R、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表量程0～1V，内阻约10ΩB．电压表量程0～10V，内阻约100ΩC．电流表量程0～1mA，内阻约30ΩD．电流表量程0～06A，内阻约005ΩE．电源电动势15V，额定电流05A，内阻不计F．电源电动势12V，额定电流2A，内阻不计G．滑动变阻器R0阻值范围0～10Ω，额定电流2A①为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．均填器材的字母代号②画出测量R阻值的实验电路图．③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值填“大于”“小于”或“等于”，原因是___________________________________________________．例2【解析】①由于待测电阻的阻值较大，若选用电压表A，会导致待测电阻中的电流过小，电流表示数变化不明显，读数误差较大，故电压表应选B；为了让电流表示数有明显变化，电源应选F；回路中最大的电流约为，故电流表应选C②由于滑动变阻器的总阻值较小，所以滑动变阻器采用分压式接法；又，所以电流表采用内接法．电路图如图所示．③由于电流表采用内接法，电流表的分压作用导致电压表的示数大于待测电阻两端的真实电压，待测电阻测量值大于真实值，因此电流表的分压作用是造成待测电阻测量值大于真实值的主要原因．【答案】①BCF②见解析③大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压其他正确表述也可方法11其他方法测电阻一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R的阻值，图中R0为标准定值电阻R0＝200Ω；V可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：1按照实验原理线路图甲，将图乙中实物连线；2将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1；3将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表V的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表V的示数U2；4待测电阻阻值的表达式R＝________用R0、U1、U2表示；5重复步骤3，得到如下数据：例36利用上述5次测量所得的平均值，求得R＝________Ω保留1位小数【解析】【答案】1见解析图46482,考点41实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线必备知识整合提升核心方法重难突破方法12伏安法研究灯泡的伏安特性曲线方法13利用伏安特性曲线求解灯泡功率方法14其他元件的伏安特性曲线

核心方法重难突破方法12伏安法研究灯泡的伏安特性曲线某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．1实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；2某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；3该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小灯泡并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小灯泡的总功率最大，其总功率的值约为________W保留两位小数．例1【解析】【答案】1见解析204434228方法13利用伏安特性曲线求解灯泡功率某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的器材有：小灯泡L额定电压38V，额定电流032A；电压表V量程3V，内阻3Ω；电流表A量程05A，内阻05Ω；固定电阻R0阻值1000Ω；滑动变阻器R阻值0～90Ω；电源E电动势5V，内阻不计；开关S；导线若干．1实验要求能够实现在0～38V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．2实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图甲所示．由实验曲线可知，随着电流的增加，小灯泡的电阻________填“增大”“不变”或“减小”，灯丝的电阻率________填“增大”“不变”或“减小”．3用另一电源E0电动势4V，内阻100Ω和题给器材连接成图乙所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W．结果均保留两位小数例2【解析】1实验要求能够实现在0～38V的范围内进行测量，电压表量程为0～3V，需要改装电压表以增大量程，故电压表应串联定值电阻，滑动变阻器需要采用分压式接法，由于，故电流表应采用外接法．电路图如图所示．2伏安特性曲线上点的纵、横坐标比值表示电阻的倒数，图中曲线上点的纵、横坐标比值逐渐减小，则电阻逐渐增大；电流增大时，灯丝的温度升高，金属材料的电阻率随着温度的升高而增大．3利用作图法，将滑动变阻器等效为电源内阻，作出电源的I－U图像，可知滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω时，P1＝U1I1＝175×022W＝039W，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，P2＝367×0318W＝117W【答案】1见解析2增大增大3039117方法14其他元件的伏安特性曲线某实验小组利用如图a所示的电路探究在25～80℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室图中虚线区域中的热敏电阻RT，其标称值25℃时的阻值为9000Ω；电源E6V，内阻可忽略；电压表V量程150mV；定值电阻R0阻值200Ω，滑动变阻器R1最大阻值为1000Ω；电阻箱R2阻值范围0～9999Ω；单刀开关S1，单刀双掷开关S2实验时，先按图a连接好电路，再将温控室的温度t升至800℃将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到250℃，实验得到的R2－t数据见下表．例3回答下列问题：1在闭合S1前，图a中R1的滑片应移动到________填“a”或“b”端；2在图b的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2－t曲线；3由图b可得到RT在25～80℃范围内的温度特性．当t＝440℃时，可得RT＝________Ω；4将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图c所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃得到的R2－t数据见下表．t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0【解析】1滑动变阻器采用限流式接法，在闭合开关前，从保护电路的角度考虑，滑动变阻器接入电路的阻值应调到最大值，故R1的滑片应移动到b端．2先描点，之后在坐标纸上用平滑的曲线连接各点，如图所示．3由图b可知，当t＝440℃时，RT＝R2＝450Ω4由图c可知，电阻箱示数为RT＝6×100Ω＋2×10Ω＋0×1Ω＋0×01Ω＝6200Ω，由图b可得当RT＝R2＝6200Ω时，手心的温度t＝330℃【答案】1b2见解析345046200330考点42实验：测定电源的电动势和内阻必备知识整合提升核心方法重难突破方法15利用伏安法测定电源的电动势和内阻方法16利用安阻法测定电源的电动势和内阻方法17利用伏阻法测定电源的电动势和内阻核心方法重难突破方法15利用伏安法测定电源的电动势和内阻用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组电动势约45V，内电阻约1Ω的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0～06A，内电阻约1ΩB．电流表：量程0～3A，内电阻约02ΩC．电压表：量程0～3V，内电阻约30ΩD．电压表：量程0～6V，内电阻约60ΩE．滑动变阻器：0～1000Ω,允许最大电流05AF．滑动变阻器：0～20Ω，允许最大电流2A1为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________均填仪器的字母代号．2如图为正确选择仪器后，连好的部分电路．为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连．均填仪器上接线柱的字母代号3实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验．实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U用图像法处理采集到的数据，为使在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标．例1【解析】【答案】1ADF2adcgfh3方法16利用安阻法测定电源的电动势和内阻一同学测量某干电池的电动势和内阻．1如图甲所示是该同学正准备接入最后一根导线图中虚线所示时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处：__________________；__________________．2实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表．例2根据表中数据，在图乙中作出R－关系图像．由图像可计算出该干电池的电动势为________V，内阻为________Ω3为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为033A时，电压表的指针位置如图丙所示，则该干电池的电动势应为________V，内阻应为________Ω【解析】【答案】1开关未断开电阻箱阻值为零2见解析137133～141均可120100～140均可3与2中第一个空格一致]比2方法17利用伏阻法测定电源的电动势和内阻为测量一未知电源的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示电路，电路中所用到的器材规格如下：待测电源电动势约5V，内阻约几十欧姆；定值电阻R0阻值为10Ω；定值电阻R1有两种规格可供选择，阻值分别为1Ω和3Ω；电阻箱R20～9999Ω；电压表量程0～3V，内阻RV＝3Ω；开关、导线若干．1为了减小测量误差，定值电阻R1应该选用阻值为________的规格．2根据电路图连接电路，闭合开关后，将电阻箱的阻值由零开始逐渐调大，记录下若干组电阻箱R2和电压表的读数．3该同学将得到的数据在坐标系中描点连线，得到如图乙所示图线，图线与纵轴的截距为b=04V－1，斜率=80V－1·Ω，则可求得电动势E＝________V，内阻r＝________Ω结果均保留两位有效数字例3【解析】【答案】13Ω35020考点43实验：练习使用多用电表必备知识整合提升核心方法重难突破方法18多用电表的读数及使用方法方法19多用电表的内部电路原理方法20用多用电表检查电路故障方法21探测黑箱内部元件的连接核心方法重难突破方法18多用电表的读数及使用方法图甲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250μA，内阻为480Ω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1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和25mA挡，欧姆×100Ω挡．例11图甲中的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________填正确答案标号．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＝________Ω4某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示．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”连接的，则读数为________．结果均保留3位有效数字【解析】【答案】1黑2B31608804147mA110×103Ω295V方法19多用电表的内部电路原理某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=200μA，定值电阻R1=25Ω，R2=225Ω，电源电动势E=15V1A接线柱应该是与________填“红”或“黑”表笔连接．2当选择开关接________填“a”或“b”挡时其对应的电阻挡的倍率更高．3若选a挡测量电阻，则原表盘100μA的刻度，对应的电阻刻度值应当为________Ω；原表盘50μA的刻度，对应的电阻刻度值应当为________Ω例2【解析】【答案】1黑2b3150450方法20用多用电表检查电路故障某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12V的蓄电池作为电源，导线完好且接触正常．维修人员使用已调好的多用电表直流50V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．1断开开关，红表笔接a点时多用电表示数如图乙所示，读数为________V，说明________正常填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”．2红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是________填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”．例3【解析】【答案】1120蓄电池2小灯泡方法21探测黑箱内部元件的连接如图，黑箱中有A、B、C三个接线柱，已知每两个接线柱间最多只有一个电器元件可能有电源、定值电阻或二极管．用多用电表对黑箱进行如下检测：①将选择开关置于“OFF”挡；②将选择开关调到欧姆挡合适倍率，进行欧姆调零；③将选择开关调到直流电压挡，两表笔分别连接任意两个接线柱，均无示数；④用两表笔进行检测，红、黑表笔的位置和测量结果如下表：例41正确的实验操作顺序为________；填步骤前序号2黑箱内的电器元件应该有________；3在图中画出电器元件的连接方式．红表笔ABACBC黑表笔BACACB测得阻值/Ω20020011.2k27011k70【解析】【答案】1③②④①2定值电阻和二极管3见解析考点44实验：电表内阻的测量必备知识整合提升核心方法重难突破方法22半偏法测电表内阻方法23等效替代法测电表内阻方法24伏安法测电表内阻核心方法重难突破方法22半偏法测电表内阻某同学利用图甲所示电路测量量程为25V的电压表V的内阻内阻为数千欧姆，可供选择的器材有：电阻箱R最大阻值999999Ω，滑动变阻器R1最大阻值50Ω，滑动变阻器R2最大阻值5Ω，直流电源E电动势3V，开关1个，导线若干．实验步骤如下：①按电路原理图甲连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到图甲