2022高考物理考点精炼（7）恒定电流本章知识网络高考命题展望本章为历年高考考点分布的重点区之一，历年考题中均有表达，特别是规定的学生实验，不管是实验知识的检查，还是器材连接、数据处理、误差分析等，年年试题中都有所涉及，考的既具体又灵活，稳恒电路分析，也是高考试题的计算题常考内容。本章内容在高考中主要考察电路的计算，包括电阻的计算，串并联电阻的计算，电功、电热的计算（纯电阻电路、非纯电阻电路、混联电路等），闭合电路欧姆定律的计算；电压、电流、电阻的测量。高考时电场和电路两章的考察，不管在题量上还是在难度上，近年来都有所侧重。这一章在题量上偏大些，另一章会相应的偏小些，这一章出现了综合性较强的难题，另一章就以中低档题为主。其中电路分析——81/81\n包括含容电路分析、电路变化、动态问题分析，电功、电功率分配问题分析以及设计形实验题，其中都是考察中出现几率最大的局部，要重点加以掌握。设计形实验题也是一种考察趋势，该种题型不仅要求对于本章的规定实验的原理能够深入理解，还要求具有灵活的思路，能熟练的将所学知识运用于新的情景，解决新的问题。更考察了学生的研究方法掌握情况及创新思维能力的强弱。所以对于该种问题的复习要引起足够的重视。第一节局部电路电功和电功率考点跟踪解读考点40：电流．电阻和电阻定律．欧姆定律．（能力级别：Ⅱ）1．电流电流的定义式：，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。说明：（1）对于金属导体有I=nqvS（n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率，约10-5m/s，远小于电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3×108m/s），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。（2）在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q/t计算电流强度时应引起注意。L4L质子源v1v2【例题】来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，那么n1∶n2=_______。（全国高考）〖解析〗按定义，由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数为n个，81/81\n那么由。而变式练习：1．在示波管中电子枪两秒内发射了6×1013个电子，那么示波管中电流强度的大小为：()A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.3×10-6A2．氢原子中的电子e绕原子核转动的轨道半径为r，转动的周期为T，把其等效成环形电流其值为__________。3．有一段横截面积为S=1mm2的金属导线，上面通有1安的电流，导线中单位体积内所具有的自由电子数n=8.5×1028/m3。求导线中自由电子的运动速度。2．电阻和电阻定律导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。说明：⑴ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是Ωm。⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。【例题】用某种金属制成粗细均匀的导线，通以一定大小的恒定电流，过一段时间后，导线升高的温度（）A、跟导线的长度成正比B、跟导线的长度成反比C、跟导线的横截面积成正比D、跟导线的横截面积平方成反比〖解析〗利用电流通过电阻产生的电热使导线的温度升高，由能量守恒建立关系式求解。金属导线的电阻为，通电后产生的电热为Q=I2Rt=，设金属导体升高的温度ΔT，由热学知识可知导体吸热为Q`=cmΔT=cρLSΔT,电流产生的全部热量均被导线吸收，即=cρLSΔT，解得ΔT=，正确答案为D81/81\n变式练习：4.在截面积为S的粗细均匀铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子电量为e，那么电子在铜导体中运行时受到的电场作用力为：()A.OB.Iρe/SC.IS/ρeD.Ie/ρS3．局部电路的欧姆定律导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。公式为：（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。说明：（1）电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。（2）公式R＝是电阻的定义式，而R=ρ是电阻的决定式R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U＝0，它的电阻仍然照旧存在。【例题】实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示：A.B.C.D.IIIIoUoUoUoU〖解析〗灯丝在通电后一定会发热，当温度到达一定值时才会发出可见光，这时温度能到达很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，。U越大I-U曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选A。特别提示：要注意金属电阻率随温度的变化关系。变式练习：81/81\n5．以以下图所列的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U2之间的函数关系的是以下哪个图象PU2oPU2oPU2oPU2oA.B.C.D.6．如右图所示为两条电阻丝的U—I图线，甲、乙图线分别与横坐标轴夹角为α、β当两条电阻丝加以相同的电压时，其功率之比P甲∶P乙A.tgα∶tgβB.tgβ∶tgαC.tg2α∶tg2βD.tg2β∶tg2α7．如以以下图所示，变阻器的总电阻是10Ω，连线电阻不计，那么当它的滑动片向右移动时，在A、B间能获得的最小电阻值为，最大电阻为。考点41：电阻率与温度的关系．（能力级别：Ⅰ）1．金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。2．半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。【例题】金属钠的电阻值对温度的上下非常“敏感”，以以下图中U—I图中可能表示金属钠电阻的u—I图线是：()ABCD〖解析〗由于钠随温度的升高电阻率变大，因而电阻变大，所以应选B81/81\n变式练习：8.一个标有“220V，60V”的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V。在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示，图中的图线肯定不符合实际的是考点42：．半导体及其应用．超导及其应用．（能力级别：Ⅰ）有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。我国科学家在1989年把TC提高到130K。现在科学家们正努力做到室温超导。考点43：电阻的串、并联．串联电路的分压作用．并联电路的分流作用．（能力级别：Ⅱ）1.电阻的串联如果电路中由两个或者更多个电阻一个接一个的顺序相联，并且这些电阻中通过同一个电流，那么这样的连接就称为电阻的串联。串联电路特点电流强度：电压：电阻：电压分配：各电阻上电压的大小与电阻值成正比81/81\n....【例题】如图电路中，已知I＝3A，I1＝2A，R1＝10Ω，R2＝30Ω，R3＝5Ω，那么通过电流表的电流强度为______A，方向______。〖解析〗根据电路的串并联关系以及节点电流间的关系可得，流过电流表的电流为3A，方向为向右。变式练习：9.有四盏灯，按法如右图所示，L1和L2都标有“220V、100W”字样，L3和L4都标有“220V、40W”字样，把电路接通后．最暗的灯是：（）A．L１ B．L２ C．L３ D．L４10.仪器中常用两个组值不同的可变电阻（电位器）来调节电路中的电流，一个作粗调，一个作细调（改变电流小）．这两个变阻器可按图中甲串联起来或乙并联起来，再串人电路．R１阻值较大，R2阻值较小．那么（）A．甲图中Ｒ１是作粗调用B．乙图中R2是作粗调用C．甲图中R1是作细调用D．乙图中R2是作细调用【例题】如右图所示，电源电动势为E内阻不计，其中R1＝R，R2＝R3＝2R，R4＝6R，那么电势()A.UA=E/3,UB=E/4B.UA=2E/3,UB=3E/481/81\nC.UA=-2E/3,UB=-3E/4D.UA=-E/3,UB=-E/4〖解析〗由于电源正极接地，因而此电路的最高电势为0，由电阻的串并联关系，及节点电压计算方法可得正确答案应为D。变式练习：11.楼梯的照明灯L，可用楼上、楼下两个电键S1、S2控制，拨动S1、S2中的任何一个都能使灯L点亮或熄灭．满足上述要求的电路是以以下图中四个电路中的哪一个？（）12.如以下图，当电路的a、b两端加上100V电压时，c、d两端的开路电压为80V，那么电阻R的阻值为Ω；如果将100V的电压加在c、d两端，那么a、b两端的开路电压为V．2.电阻的并联如果电路中有两个或更多个电阻联接在两个公共的结点之间，那么这样的联接法就称为电阻的并联。在各个并联支路（电阻）上受到同一电压。并联电路特点电流强度：电压：电阻：81/81\n电流分配：流过各电阻的电流与阻值成反比rRabSRxUorE①②④③【例题】左图甲为分压器接法电路图，电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r。闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线A.①B.②C.③D.④〖解析〗当Rx增大时，左半局部总电阻增大，右半局部电阻减小，所以R两端的电压U应增大，排除④；如果没有并联R，电压均匀增大，图线将是②；实际上并联了R，对应于同一个Rx值，左半局局部得的电压将比原来小了，所以③正确，选C。变式练习：13.以下说法正确的选项是（）A．电阻A和无穷大电阻B并联，电阻不变B．电阻A和无电阻导线B并联，总电阻为零C．并联电路任一支路的电阻都大于此电路的总电阻D．并联电路中某一支路的电阻减小，那么总电阻减小14.如以下图，是将滑动变阻器做分压器使用的电路，A、B为分压器的输出端，假设把滑动变阻器的滑动片放在变阻器的中央，以下判断哪些是正确的（）A．空载时输出电压为UAB＝UCD/2B．当接上负载R时，输出电压UAB＜UCD/2C．负载R越大，UAB就越接近UCD/281/81\nD．负载R越小，UAB就越接近UCD/2【例题】如图电路中：假设①、②是电压表，那么读数分别为________V和________V；如果①、②是电流表，那么读数分别为________A和________A。〖解析〗假设①、②是电压表那么由于电压表内阻很大，①、②所在电路可认为是短路，因而此时两电表读数都为2.5V；如果①、②是电流表那么由于电流表内阻很小，①、②所在电路可认为是导线短接，因而此时电表读数都为2.5A特别提示：1.应用欧姆定律须注意对应性。选定研究对象电阻R后，I必须是通过这只电阻R的电流，U必须是这只电阻R两端的电压。该公式只能直接用于纯电阻电路，不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。2.公式选取的灵活性。⑴计算电流，除了用外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：I=I1+I2⑵计算电压，除了用U=IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U=U1+U23.对复杂电路分析，一般情况下用等势点法比较方便简洁。⑴凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）。⑵在外电路，沿着电流方向电势降低。⑶凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。⑷不加声明的情况下，不考虑电表对电路的影响。变式练习：15.如以下图电路中，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，A、B间的电压U＝5V，当S断开时，C、D两端的电压为V，当S闭合时，C、D两端的电压为V。81/81\n16.如以下图，滑动变阻器R1的最大阻值是200Ω，R2=300Ω，A、B两端电压UAB=8V，当电键S断开时，移动滑动片P，R2两端可获得电压值的范围为V．当S闭合时，移动滑动片P，R2两端可获得电压值的范围为V．17.如以下图，3只电压表完全相同，它们的接线柱的正负如图，已知V1表的示数为2V，V3表的示数为1V，那么V2表的示数为多大？考点44：电功，电功率．串联、并联电路的功率分配．（能力级别：Ⅱ）1．电功、电功率电功就是电场力做的功，因此是W=qU=UIt.这是计算电功普遍适用的公式。单位时间内电流做的功叫电功率，,这是计算电功率普遍适用的公式。电功和电热的区别：(1)纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等。(2)非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可防止的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即是通用的，没有区别，同理也无区别；在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即W=UIt分为两局部，一大局部转化为其它形式的能；另一小局部不可防止地转化为电热Q=I2Rt，这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其它+Q，电功就只能用W=UIt计算，电热就只能用Q=I2Rt计算。81/81\n【例题】微型吸尘器的直流电动机内阻一定，把它接入0．2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流强度是0．4A，假设把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：（1）电动机正常工作时的输出功率。（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？〖解析〗（1）、电动机的输出功率就是电动机的机械功率，它等于电动机的总功率减去电动机内阻消耗的热功率。当电机不转时，它可以看成纯电阻电路，由题意可知电机内阻r=U1/I1=0.2/0.4=0.5Ω，故当电机正常工作时，其内阻上消耗的热功率为Pr=I22r=12×0.5=0.5W，电机的总功率P=U2I2=2W，所以电机输出的功率为P出=P-Pr=1.5W。（2）、当正常工作的电机转子被卡住后，加在电机两端的电压仍是2V，但流过电机的电流不再是1A，这时，电动机内阻的热功率P热=U22/r=8W特别提示：在解决非纯电阻电路时，一定要区别好电热好电功。同时要注意非纯电阻用电器是否正常工作，在未正常工作时，电功和电热相等。如电动机在低压未转动时，消耗的电功就等于内阻消耗的电热。变式练习：18.如右图是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机内阻为0.6Ω，R＝10Ω，直流电压U＝160V，伏特表示数为110V，那么通过电动机的电流强度为A，输入电动机的电功率为W，电动机工作1h，所产生的热量为J.2．串联、并联电路的功率分配串联电路：81/81\n并联电路：【例题】已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？〖解析〗A、C两图中灯泡不能正常发光。B、D中两灯泡都能正常发光，它们的特点是左右两局部的电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出：B图总功率为200W，D图总功率为320W，所以选B。变式练习：19.以以下图是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220Ｖ，40Ｗ”，当灯泡所消耗的电功率都调到20W时，哪种台灯消耗的功率最小()R1R2R3【例题】已知如图，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，那么接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。81/81\n〖解析〗此题解法很多，注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单：电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω，因此电压之比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2；在此根底上利用P=UI，得P1∶P2∶P3=1∶2∶6变式练习：20．实验说明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I=kU3的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上。求：⑴当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？⑵当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？21．如以下图(1)假设电阻R1、R2、R3消耗的电功率相等，那么R1∶R2∶R3＝；(2)假设电阻R1＝R2＝R3，那么它们在同样的时间内所产生的热量之比Q1∶Q2∶Q3＝。能力过关检测题R1SR2AU1.如以下图电路，电压保持不变，当电键S断开时，电流表A的示数为0.6A，当电键S闭合时，电流表的示数为0.9A，那么两电阻阻值之比R1：R2为（）A、1：2B、2：1C、2：3D、3：21U2I2.如以下图，图线1（与U成60度角）表示的导体电阻为R1，图线2（与U成30度角）表示的导体的电阻为R2，那么以下说法正确的选项是（）A．R1：R2=1：3B．R1：R2=3：1C．将R1与R2串联后接于电源上，那么电流比I1：I2=1：3D．将R1与R2并联后接于电源上，那么电流比I1：I2=1：381/81\n3．电阻Ｒ1、Ｒ2并联在电路中，R１和R２电流和两端电压关系如以下图，设两电阻消耗的功率分别为Ｐ1、Ｐ2，那么：Ａ．Ｒ1＜Ｒ2、Ｐ1＞Ｐ２Ｂ．Ｒ1＜Ｒ2、Ｐ1＜Ｐ２Ｃ．Ｒ１＞Ｒ2、Ｐ1＞Ｐ２Ｄ．Ｒ１＞Ｒ2、Ｐ1＜Ｐ２4.电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如以下图是电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关。以下说法中正确的选项是A．其中R2是供加热用的电阻丝B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，R1/R2应为2∶1D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，R1/R2应为（-1）∶1。5.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，甲电阻丝长为L，直径为d，乙电阻丝长为2Ｌ，直径为2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压比应满足：Ａ．Ｕ甲／Ｕ乙=１Ｂ．Ｕ甲／Ｕ乙=／2Ｃ．Ｕ甲／Ｕ乙=Ｄ．Ｕ甲／Ｕ乙=26.一根电阻丝，通过2C的电量所消耗的电能是8J，假设在相同的时间内通过4C电量，电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是Ａ．Ｕ=4V，Ｗ=16JＢ．Ｕ=8V，Ｗ=16JＣ．Ｕ=4V，Ｗ=32JＤ．Ｕ=8V，Ｗ=32J。81/81\nabcdACBD7．如以下图，厚薄均匀的金属片边长ab=10cm，bc=5cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A，假设将C与D接入同样电压的电路中，电流为A、4AB、2AC、0.5AD、0.25A8．已知电阻Ｒ1＞Ｒ2，以下关于它们消耗的电功率的说法中正确的选项是Ａ．由Ｐ=Ｕ2/Ｒ可知，Ｒ2消耗的功率大Ｂ．由Ｐ=Ｉ２Ｒ可知，Ｒ1消耗的功率大Ｃ．由Ｐ=ＩＵ可知，消耗的功率与电阻值无关Ｄ．串联时，Ｐ1＞Ｐ2，并联时，Ｐ1＜Ｐ29．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中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为Ａ．nvs△tＢ．nv△tＣ．I△t／qＤ．I△t／sq10．在总电压不变的条件下，黄昏时电灯比深夜暗，是因为黄昏时A．线路中总电阻变大，电流变小B．总电流一定，支路增多分去了电流C．干线电流过大，线路损失电压增大81/81\nA．总电阻变小，每支路电流增大。11．一灯的额定功率为P，额定电压为U，假设将灯接在电动势等于U的电源上，这时灯的实际功率为0．64P。现将四个与它相同的灯并联在该电源上，那么每个灯的实际功率为A．0．64PB．0．32PC．0．25PD．0．16P12．理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机的线圈电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I,消耗的电功率为P，那么有：A、UI>PB、P=I2(R1+R2)C、UI=PD、P>I2(R1+R2)13．某一用直流电机提升货物的装置，重物的质量为m=50kg，电源电动势为E=100V,不计电源内阻及各处的摩擦，当电机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A，由此可知电机线圈的电阻R=Ω14．图中AB和CD是长度均为2km，每千米电阻为1的两输电线，今发现在距离Ａ和C等距离的两点E和F间发生漏电，相当在两点间接了一个电阻，现用电动势为90V内阻不计的电源接在AC间时，测得BD间电压为72V，把此电源接在BD间时，测得AC间电压为45V，由此可知Ａ与E相距多远？15．用电学方法测定风力(风对物体作用力的大小)的仪器的根本构造如图1所示。质量为m的小球P系在一细长的轻金属丝下，悬挂在O点，图中CB是水平放置的光滑电阻丝。已知风力方向水平向左，OC的距离为h，CB的长度为L。实际观测中可以看到无风时，P沿竖直方向处于静止状态；有风时，在风力作用下，小球P会摆起一定的角度θ，而且风速越大，θ角亦越大。小球在摆起的过程中，电阻丝CB与金属丝始终保持良好的接触，其接触点D处的摩擦以及细金属丝的电阻可以忽略不计。(1)设小球平衡时，CD的长度为x，那么风对球的作用力的大小为_______。(2)取假设干导线将一只电动势为ε、内阻不计的电源、一只电键、一只保护电阻和一只电流表连入根本构造之中(在根本构造中，O、B、C为接线柱)，便可用来测量风力的大小。请你将图2中的实验器材用导线连接起来，使其能够用来测量风力的大小。81/81\n图1图2(3)假设用电压表取代上述测量装置中的电流表，将电路连成如图3所示的电路亦可用来测量风力。为了能直接从表盘上读出风力的大小，需要对电压表的表盘上的刻度重新标度。假设在测量风力时，电压表的示数没有超过其满偏电压值Ug，请在图4所示的方框内填入用m、L、h、ε、Ug表示的风力值。(表盘上刻度线下的标度值为原电压表的标度值)第二节闭合电路电阻的测量考点跟踪解读考点45：电源的电动势和内电阻．闭合电路的欧姆定律．路端电压．（能力级别：Ⅱ）1．电源的电动势和内电阻，路端电压电源的作用：从电流形成的条件讲，电源能维持导体两端的电压；从能的转化上讲，电源是将其它形式的能转化为电能的装置．电动势：从向电路提供电压的角度，电源的电动势等于外电路断路时电源两极间的电压，从能量转化的观点讲，电动势等于在电源内部使1C电量的电荷所获得的电能．电动势等于内电路与外电路的电压之和，即E=U＋U/（U表示闭合电路外电路上的电压降，U/表示内压降）．路端电压：电源接入电路时电源两极间的电压，即外电路两端的总电压．用U表示．那么路端电压的数学表达式为81/81\nU＝从上式可看出，当外电阻R增大时，r／R减小，U增大．当R→时，r／R0，U=E．当外电阻R减小时，r／R增大，U减小．当R→0时，r／R→，U=0．【例题】如以下图电路，已知电源电动势E=6.3V，内电阻r=0.5Ω，固定电阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3是阻值为5Ω的滑动变阻器。按下电键K，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围。〖解析〗【错解】将滑动触头滑至左端，R3与R1串联再与R2并联，外电阻再将滑动触头滑至右端R3与R2串联再与R1并联，外电阻【错解原因】由于平时实验，常常用滑动变阻器作限流用（滑动变阻器与用电器串联）当滑动头移到两头时，通过用电器的电流将最大或最小。以至给人以一种思维定势：不分具体电路，只要电路中有滑动变阻器，滑动头在它的两头，通过的电流是最大或最小。【分析解答】将原图化简成以以下图。外电路的构造是R′与R2串联、（R3-R′）与R1串联，然后这两串电阻并联。要使通过电路中电流最大，外电阻应当最小，要使通过电源的电流最小，外电阻应当最大。设R3中与R281/81\n串联的那局部电阻为R′，外电阻R为因为，两数和为定值，两数相等时其积最大，两数差值越大其积越小。当R2+R′=R1+R3-R′时，R最大，解得因为R1=2Ω＜R2=3Ω，所以当变阻器滑动到靠近R1端点时两局部电阻差值最大。此时刻外电阻R最小。通过电源的电流范围是2.1A到3A。特别提示：不同的电路构造对应着不同的能量分配状态。电路分析的重要性有如力学中的受力分析。画出不同状态下的电路图，运用电阻串并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是解电路的首要工作。变式练习：1.单位电量的电荷在电场力作用下沿闭合电路移动一周，所释放的电能决定于（）A．电源电动势的大小 Ｂ．外电流强度的大小C．路端电压的大小 Ｄ．内外电阻之和2.如以下图，当滑线变阻器的滑动触头向上端移动时（）A．电压表V的示数增大，电流表A的示数减小B．电流表A和电压表V的示数都增大C．电流表A和电压表V的示数都减小81/81\nD．电压表V的示数减小，电流表A的示数增大【例题】在如以下图电路中，R1=390Ω,R2=230Ω，电源内电阻r=50Ω，当K合在1时，电压表的读数为80V；当K合在2时，电压表的读数为U1=72V，电流表的读数为I1=0.18A，求：（1）电源的电动势（2）当K合在3时，两电表的读数。〖解析〗【错解】（1）因为外电路开路时，电源的路端电压等于电源的电动势，所以E=U断=80V；【错解原因】上述解答有一个错误的“替代假设”：电路中的电流表、电压表都是理想的电表。事实上，问题并非如此简单。如果进一步分析K合在2时的情况就会发现矛盾：I1R1=0.18×390=70.2（V）≠80V，这就说明，电路中的电流表和电压表并非理想的电表。【分析解答】（1）由题意无法判断电压表、电流表是理想电表。设RA、Rv分别为电压表、电流表的内阻，R′为电流表与电阻器R1串联后的电阻，R″为电流表与电阻器R2串联的电阻。那么K合在2时：由上述两式解得：R1=400ΩE=90V81/81\n特别提示：此题告诉我们，有些题目的已知条件隐藏得很深。仅从文字的外表是看不出来的。只好通过试算的方法判断。判断无误再继续进展解题。变式练习：3.如以下图，A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑动片向下滑动时，两灯亮度的变化情况是（ ）A．A灯变亮，B灯变亮 B．A灯变暗，B灯变亮C．A灯变暗，B灯变暗 D．A灯变亮，B灯变暗4.如以下图，电阻R１=R2＝R3=1.0，当电键S闭合时电压表上读数为1.0V，当电键S断开时电压表的读数为0.8V，那么电源的电动势E=V；电源的内电阻r=。【例题】把一个“10V、2.0W”的用电器A（纯电阻）接到某一电动势和内阻都不变的电源上，用电器实际消耗的功率为2.0W；换上另一个“10V、5.0W”的用电器B（纯电阻）接到这一电源上，用电器B实际消耗的功率有没有可能反而小于2.0W？你如果认为不可能，试说明理由．如果认为有可能，试求出用电器B实际消耗的功率小于2.0W的条件（设电阻不随温度变化）．〖解析〗【错解】将“10V2.0W”的用电器与电源连接，用电器正常工作说明用电器两端电压为10V，现将“10V81/81\n5.0W”的用电器B与电源连接，用电器两端电压是10V，B也能正常工作，实际功率是5.0W，所以用电器的实际功率不会小于2.0W。 【错解原因】把路端电压与电源电动势混为一谈，认为路端电压是恒定的，不随外电路改变而改变。 【分析解答】 越大，U也越大，所以与ε不同，U不是恒定的。以当B连入时，用电器两端的电压将小于10V，它消耗的实际功率将小述条件时，B的实际功率小于2.0W。 特别提示：根据电源最大输出功率的条件做出输出功率与外电阻图(P－R图如以下图)做定性分析，也可以得到同样的结果。由题意可知RA接入电路时，假设电源的输出功率到达最大输出功率，那么RB81/81\n接入电路时，电源的输出功率肯定小于最大输出功率2W。假设电源的输出功率没有到达最大输出功率，RB接入电路时，电源的输出功率有可能小于RA接入电路时输出功率2W。变式练习：5.如以下图，电源的电功率为40W，电阻R1=4，R2＝6，电源内阻r=0.6，电源的输出功率为37.6W，求：a、b两点的电压和电源的电动势?2．闭合电路的欧姆定律+－－+RErIRV1V2+－探针（1）主要物理量。研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。闭合电路欧姆定律的表达形式有：①E=U外+U内②（I、R间关系）③U=E-Ir（U、I间关系）④（U、R间关系）从③式看出：当外电路断开时（I=0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R=0，因而U=0）电流最大为Im=E/r（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。（2）电源的功率和效率。⑴功率：①电源的功率（电源的总功率）PE=EI②电源的输出功率P出=UI③电源内部消耗的功率Pr=I2r⑵电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）81/81\noRP出Pmr电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如以下图，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。ErR2R1【例题】已知如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。〖解析〗①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；②R1是定植电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W；③把R1也看成电源的一局部，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R2=6Ω时，R2上消耗的功率最大为1.5W。变式练习：6.如图电源的电动势为E，内电阻为r，固定电阻R1=r，可变电阻R0的全值电阻为2r，假设可变电阻的滑动触头P由A点滑到B点，那么（）A．电源输出功率先增大后减小B．可变电阻消耗的功率由小变大再变小C．电源内部的电势降落由小变大D．电源的功率由大变小7.如以下图，滑动变阻器AB的总电阻与图中电阻R的阻值相同，电源电动势为E，内阻略去不计，当滑动触头P从左端A点开场一直滑动到B点为止的过程中，以下说法正确的选项是（）A．电流表的示数逐渐增大B．电流表的示数逐渐减小81/81\nC．电流表的示数先增大，后减小到原值D．电流表的示数先减小，后增大到原值ErR1R2【例题】如以下图，已知电源内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，求:（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？（2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？（3）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？〖解析〗（1）定值电阻R1消耗的电功率可见，变阻器R2=0时，R1消耗的功率最大。（2）将电阻R1等效到电源内部，那么当变阻器阻值时，变阻器消耗功率最大。（3）当，即时，电源有最大输出功率。变式练习：8.如图，滑动变阻器的滑动触片处在中央时，三只同样规格的灯泡中哪一个最亮？当滑动触片从中点向右移动时三盏灯泡消耗的功率将是：PL1＿，PL2，PL3＿．（填变大、变小、不变）9.如以下图的电路，滑动变阻器的总阻值R1=12，R2=12，R3=2.5，变阻器的滑动触头与中心点接触，当开关S接通时，电压表示数为3.0V，这时电源消耗的电功率为9W，求开关断开时，变阻器R1上消耗的电功率．81/81\n【例题】如以下图的电路中已知电源电动势E=36V，内电阻r=2Ω，R1=20Ω，每盏灯额定功率都是2W，额定电压也相同。当K闭合调到R2=14Ω时，两灯都正常发光；当K断开后为使L2仍正常发光，求R2应调到何值？ 〖解析〗【错解】设所求电阻R′2，当灯L1和L2都正常发光时，即通过灯的电流达额定电流I。 【错解原因】分析电路时应注意哪些是恒量，哪些是变量。图示电路中电源电动势ε是恒量，灯L1和L2正常发光时，加在灯两端电压和通过每个灯的电流是额定的。错解中对电键K闭合和断开两种情况，电路构造差异没有具体分析，此时随灯所在支路电流强度不变，两种情况干路电流强度是不同的，错误地将干路电流强度认为不变，导致了错误的结果。【分析解答】 解法一：设所求阻值R′2，当灯L1和L2正常发光时，加在灯两端电压力额定电压UL。当K闭合时，ε1=UL+I1(R1+r+R2)当K断开时，ε2=UL+I2(R1+r+R′2)，又∵ε1=ε2=ε I1=2I2=2I，(I为额定电流)得ε=UL＋2I(R1＋r＋R2) ①ε=USL＋I(R1＋r＋R′2) ②81/81\n①-②I(R1＋r＋2R2-R2′)=0 但I≠0，∴R1+r＋2R2=R′2即R′2=20+2+2×14=50Ω解法二：设所求阻值R′2，当灯L1和L2正常发光时，加在灯两端电压为额定电压UL，由串联电路电压分析可得： 特别提示：电路中的局部电路(开关的通断、变阻器的阻值变化等)发生变化必然会引起干路电流的变化，进而引起局部电流电压的变化。应当牢记当电路发生变化后要对电路重新进展分析。变式练习：10.如以下图，求此电路中可变电阻R0消耗的电功率随滑动变阻器上滑动触头P由上端移到下端的过程中消耗的功率如何变化？流过可变电阻上的电流如何变化？11.如以下图，R１=９，R２的全值电阻为20，当滑动触头P滑到R２的中点时，R2上获得的电功率最大，其值等于0.9Ｗ，假设将触头P滑至A端，求：电源输出电功率及电源总功率各多大？？考点46：电流、电压和电阻的测量：电流表、电压表和多用电表的使用．伏安法测电阻．（能力级别：Ⅱ）1．电流表、电压表和多用电表的使用(1)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的．小量程的电流表的电阻Rg就是其电阻，一般为几百到几千欧．这个线圈允许通过的最大电流Ig叫做电流表的满偏电流，这是因为电流表通过的电流为Ig81/81\n时它的指针偏转到最大刻度处．Ig一般为几十微安到几毫安．电流如果超过Ig，不但指针指示不出数值，电流表还可能烧毁．因为IgRg一般很小，不能直接用电流表测量较大的电压．如果被测电压U大于IgRg，通过电流表的电流将超过Ig而把电流表烧毁．如果给电流表串联一个分压电阻，分担一局部电压，就可以用来测量较大的电压了．加了分压电阻并在刻度盘上标出电压值，就把电流表改装成了电压表（如上图所示）．此时该电压表所能测量的最大电压为正像串联电阻可以分担一局部电压一样，并联电阻可以分担一局部电流．并联电阻的这种作用叫做分流作用，作这种用途的电阻又叫分流电阻．为了使电流表能够测量几个安培甚至更大的电流，可以给它并联一个分流电阻，分掉一局部电流，这样在测量大电流时通过电流表的电流也不致超过满偏电流Ig,如右图所示．此时该电流表所能测量的最大电流为G+_R0红黑ErRg(2)欧姆表：欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，可直接读出电阻之值。欧姆表的构造如以下图。其中G为灵敏电流计，满偏电流Ig，线圈电阻Rg，电源电动势E，内阻rg，R0为调零电阻。当红黑表笔短接时，调节R0使指针满偏。当红黑表笔间接电阻Rx时，通过电流表电流，每一个Rx对应一个电流I，在刻度盘上标出与I对应的Rx的值，这样即可读出待测电阻阻值，但由上式看出，I与Rx不成比例，故欧姆表刻度不均匀。81/81\n运用欧姆表测量电阻需注意以下几点：①选挡接着调零，②换挡重新调零，③被测电阻隔离，④中值附近读数，⑤示数要乘倍率，⑥手勿接触表尖，⑦用毕拨至“交高”（交流电压最高挡）．此法只是对电阻的粗测．⑧要用多电表测量电流或电压值时，只要根据旋钮指示的量程看表盘相对应的刻度弧线，根据读数规那么，直接读出指针指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示弧线只有一根，读出指针指示的读数后必须再乘以旋钮指示的挡次倍率，才是电阻的测量值。【例题】用一欧姆表去测量某一阻值为300Ω的电阻时，指针指在最大偏角的2/3处，现用同一欧姆表在条件不变时，去测另一电阻RX，指针指在最大偏角的1/3处，那么被测电阻RX的阻值多大？〖解析〗当红黑表笔短接时，欧姆表的指针应指在最大偏角处（刻度0Ω）。设欧姆表内阻为R，满偏电流为Ig，电源电动势为E。那么①当测量300Ω的电阻时：②当测量RX时：③由①②③式可得RX=1.2kΩ变式练习：12．一量程为0.6安的电流表，其刻度盘如以下图。今在此电流表的两端间并联一电阻，其阻值等于该电流表内阻的1/2，使之成为一新的电流表，那么图示的刻度盘上的每一小格表示_____安培。用万用表测直流电压Ｕ测电阻Ｒ时，假设红表笔插入万用表的正(+)插孔，那么()Ａ．测电压时电流从红表笔流入万用表；测电阻时电流从红表笔流出万用表Ｂ．测电压、测电阻时电流均从红表笔流入万用表81/81\nＣ．测电压、测电阻时电流均从红表笔流出万用表Ｄ．测电压时电流从红表笔流出万用表，测电阻时电流从红表笔流入万用表。13．用图示的电路测定未知电阻Rx的值。图中电源电动势未知，电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计，R为电阻箱。（1）假设要测得Rx的值，R至少需要取_____个不同的数值。（2）假设电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，那么在用此电路测Rx时，R至少需取_____个不同的数值。（3）假设电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量Rx？答：_____。2．伏安法测电阻伏安法测电阻的原理是局部电路欧姆定律（R=U/I）。测量电路可有电流表外接或内接两种接法，如图甲、乙两种接法都有误差，测量值与真实值的关系为：ARxV甲AVRx乙如甲图所示,由于该电路中电压表的读数U表示Rｘ两端电压，电流表的读数I表示通过Rｘ与RV并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻R测＝也比真实值Rｘ略小些，相对误差a＝如乙图所示,由于该电路中，电压表的读数U表示被测电阻Rｘ与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和Rｘ的电流，所以使用该电路所测电阻R测＝＝Rｘ＋RA，比真实值Rｘ大了RA，相对误差a＝据以上分析可得：81/81\n假设：此时被测电阻为小电阻，一般选用甲图所示的电流表的外接法假设：此时被测电阻为大电阻，一般选用乙图所示的电流表的内接法因而在运用伏安法测电阻时，可由题目条件首先计算临界电阻，比较与被测电阻的大约值的大小关系，然后据以上原那么确定电路的连接方式。AVabc当被测电阻的阻值不能估计时可采用试接的方法，如以下图，让电压表一端接在电路上的a点，另一端先后接到b点、c点，注意观察两个电表的示数。假设安培表示数有显著变化，那么待测电阻跟电压表的内阻可比较，电压表应接在ac两点。假设电压表的示数有显著变化，那么待测电阻跟安培表的内阻可比较，电压表应接在ab两点。【例题】有一未知电阻RX，为了较准确的测出电阻值，先后用如以下图的甲乙两种电路进展测试，利用甲电路测得的数据为2.8V、5.0mA，利用乙电路测得的数据为2.8V、4.0mA，那么该电阻测量值较准确的数值等于（），测量值与真实值的偏差情况是（）。mARxV甲mAVRx乙〖解析〗从两组数据可比较出，电流表变化范围较大，说明总电流与支路电流差异较大，亦即说明通过电压表的电流不可忽略，从而得出待测电阻阻值与电压表内阻可比较，属于大电阻，根据伏安法测电阻中的“里（内）大外小”规律，可知采取电流表内接法测大电阻较准确，由此得到因采用内接法，由“内大外小”得测量值偏大。81/81\n特别提示：伏安法测电阻时，“内大外小”指内接法时测量值偏大，适用于测大电阻；外接法时测量值偏小，适用于测小电阻。甲乙变式练习：14．如以下图，甲、乙是两组同样的器材实物图，用来测量待测量电阻R的阻值，每组器材中包括：电池，电键，变阻器，电压表，电流表，待测电阻R，假设干导线。⑴如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多，但R的阻值比电流表的内阻大很多，试在图甲中连线使之成为测量电路；如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很多，但R的阻值比电压表的内阻小很多，试在图乙中连线使之成为测量电路。⑵如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA，对图甲和图乙中连成的测量电路，分别写出计算待测电阻的公式（用测得的量和给出的电表内阻来表示）。【例题】一个电阻上标有“1/4W”字样．用欧姆表粗测，知其电阻约为10k，现在要较准确地测定其额定电压，已有器材是：A．直流电源（50V）；B．直流电源（3V）；C．电压表（0～25V，25k）；D．电压表（0～5V，5k）；E．电流表（0～0.6A，2；0～3A，0.05)；F．电流表（3mA，50）；G．滑动变阻器（10，1A）；H．滑动变阻（lk，0.1A），以及开关导线等，试设计出实验电路，指出选用的器材规格和实验开场前变阻器滑动键在电路图中的位置．81/81\n〖解析〗由所给器材，可以用伏安法，测定电阻值，从而可以较准确地确定其额定电压．由电阻的额定功率值和电阻约值算得其额定电压约为＝50（V），额定电流约为＝0.005（A）＝5（mA），假设选用B电源，电阻上的电流不会超过（A）＝0.3（mA），远小于所给电流表量程．而选用A电源时，电阻上的最大电流约可达（A）＝2.5（mA）．故电源选A，电流表选F，电压表选C．由于待测电阻值比所给变阻器G、H的阻值大得多，变阻器采用限流接法时，待测电阻电流、电压调节范围很窄，故应采用分压接法．在用分压接法时，变阻器G上流过的电流不小于＝5（A），大于其允许电流，而变阻器H上流过的电流只在＝0.05（A）左右，小于其允许电流，应选变阻器H．由于待测电阻值与电压表C的内阻相近，而为电流表F的内阻的200倍左右，应选用电流表内接的方法．综上所述，仪表器材应选A、C、F、H，电路图如以下图，变阻器的滑动端应处于变阻器的左端．变式练习：15．如以下图，P是一根外表均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管（其长度L为50cm左右，直径D为10cm左右），镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有导电箍MN。现给米尺、电压表V、电流表A，电源E、滑动变阻器R、电键S和假设干导线。请设计一个测定膜层厚度d的实验方案。
⑴实验中应测定的物理量是。⑵在虚线框内用仪器相应的符号画出测量电路图。⑶计算膜层厚度的公式是。【例题】用伏安法测小灯泡(4.5V3W)的功率与其中电流强度的关系，要求小灯泡两端的电压从零调整到4.5V，请将右图所示的元件连接起来。81/81\n〖解析〗由4.5V、3W可知，小灯泡的电阻为6.75Ω，电压表的量程应选15V，根据电压表的读数范围可知，流过小灯泡的最大电流强度，故电流表量程应选3A，一般情况下，电压表的内阻为几千欧，电流表的电阻为零点几欧，由，得电流表应外接。由电压表读数要求0～4.5V可知，滑动变阻器应为分压接法。电路图如以以下图所示。实物接线，根据电路图选择滑动变阻器上接线柱与右下接线柱，预设上为“+”，右下为“-”，从“+”出发，通过小灯泡，接电流表3A接线柱，电流表“-”接线柱接滑动变阻器右下接线柱，电压表15V接线柱接滑动变阻器上接线柱，“-”接线柱接电流表3A接线柱。由滑动变阻器特点可知，左下a接线柱电势高于b接线柱。从电源的正极出发接a接线柱，b接线柱通过开关，接电源的负极，如以以下图所示。变式练习：16．如以下图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材的实物图，器材规格如下：81/81\n⑴待测电阻Rx（约100Ω）⑵直流电流表（量程0～10mA，内阻50Ω）⑶直流电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）⑷直流电源（输出电压4V，内阻不计）⑸滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A）⑹电键1个，导线假设干条。根据器材的规格和实验要求，在此题的实物图上连线。能力过关检测题1．一伏特计由电流表G与电阻R串联而成，如以下图．假设在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些，采用以下哪种措施可能加以改进()A.在R上串联一比R小得多的电阻B.在R上串联一比R大得多的电阻C.在R上并联一比R小得多的电阻D.在R上并联一比R大得多的电阻2．两个电阻R1＝8Ω，R2=2Ω，并联在电路中．欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的方法是()A.用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联B.用一个阻值为6Ω的电阻与R2串联C.用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联D.用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联3．两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端(如图)，电压表的示数为8V．如果他把此电压表改接在R2两端，那么电压表的示数将()A.小于4VB.等于4VC.大于4V小于8VD.等于或大于8V81/81\n4．如以下图的两种电路中，电源相同，各电阻阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计．电流表A1、A2、A3、A4读出的电流值分别为I1、I2、I3、I4，以下关系式中正确的选项是()A.I1=I2B.I1<I4C.I2=2I1D.I2<I3+I45．如图，总电压U保持不变争滑动变阻器总电阻为2R．滑动触片位于变阻器中点O时，四个理想电流表A1、A2、A3、A4上的示数相同，且为I0，当滑动触片移到变阻器的端点O’时()A.A1的示数大于IoB.A2的示数犬于IoC.A3的示数大于IoD.A4的示数等于Io6．四个电灯泡连接如以下图，当将K2断开，Kl接通1→2时．L1最亮，L2与L4最暗且亮度相同；当将K1接通1→3，K2闭合时，那么()A.Ll最亮L4最暗B.L2最亮L3最暗C.L3最亮L1最暗D.L4最亮L1最暗7．如以下图，在此电路里，R1=R3<R2＝R4，在A、B两端接上电源后，试比较各个电阻消耗的电功率P的大小()A.P1=P3<P2=P4B.P2>P1>P4>P3C.P2>P1>P3>P4D.P1>P2>P4>P381/81\n8．如以下图，已知a、b两点电势差为零，那么电容C的值是()A.μF/3B.2μF/3C.2μFD.3μF9．如以下图的电路中，当可变电阻R的阻值增大时()A.A、B两点间的电压U增大B.通过R的电流I增大C.通过R的电流I减小D.通过R的电流I不变10．如以下图，当滑线变阻器滑动触点向b端移动时()A.伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小B.伏特表V和安培表A的读数都增大C.伏特表V和安培表A的读数都减小D.伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大11．如图的电路中，电池的电动势为ε、内阻为r，R1和R2是两个阻值固定的电阻．当可变电阻及的滑片向a点移动时，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2将发生如下的变化()A.I1变大，I2变小B.I1变大，I2变大C.I1变小，I2变大D.I1变小，I2变小81/81\n12．如以下图的电路中，电源的电动势为ε，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的变化情况是()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13．如以下图的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以()A.增大R1B.减小R1C.增大R2D.减小R214．电容器C1、C2和可变电阻器R1、R2以及电源ε接成如以下图的电路，当R1的滑动触头在图示位置时，C1、C2的电量相等．要使C1的电量大于C2的电量，应()A.增大R2B.减小R2C.将R1的滑动触头向A端移动D.将R1的滑动触头向B端移动15．如以下图电路中，已知电容C=2μF，电源电动势ε=12V，内电阻不计，R1:R2:R3:R4=1:2:6:3，那么电容器极板所携带的电量为()A.-8×10-6CB.4×10-6CC.-4×10-6C81/81\nD.8×10-6C16．如以下图，一平行板电容器C，极板是水平放置的，它和三个可变电阻及电源连接成如以下图电路．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R1B.增大R2C.增大R3D.减小R217．在如以下图的电路中，电键K1、K2、K3、K4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪一个电键后P会向下运动()A.K1B.K2C.K3D.K418．图为万用表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300μA，内阻rg=100Ω，调零电阻最大阻值R=50kΩ，串联的固定电阻R0=50Ω，电池电动势ε=1.5V．用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是()A.30kΩ～80kΩB.3kΩ～8kΩC.300Ω～800ΩD.30Ω～80Ω19．在图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的．为了查出断导线，某学生想先将万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，并观察万用表指针的示数．在以下选档中，符合操作规程的是()A.直流10V档B.直流0.5V档81/81\nC.直流2.5V档D.欧姆档20．把5Ω的电阻R1和10Ω的电阻R2串联起来，然后在这段串联电路的两端加15V的电压，这时R1消耗的电功率是W，R2消耗的电功率是.W．把R1和R2改为并联，如果要使R1仍消耗与原来同样大小的电功率，那么应在它们两端加V的电压，这时R2消耗的电功率是.W。21．如以下图的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A1、A2、A3的内电阻均可忽略，它们的读数分别为I1、I2和I3，那么I1:I2:I3=。22．图是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的构造示意图，其中电池电动势ε=1.5V，经改装后，假设将原电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置，那么2mA刻度处应标Ω，1mA刻度处应标Ω。23．某一用直流电动机提升重物的装置，如以下图，重物m=50kg，电源的电动势ε＝110V，不计电源内阻及各处的摩擦．当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度为I=5A，由此可知电动机线圈的电阻R=Ω．24．在如以下图的电路中，电源和电流表的内阻均可不计，当两个电键K1、K2都断开或都闭合时，电流表A的读数是相同的，求电阻R的阻值．25．图中ε=10V，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，电池内阻可忽略．(1)闭合开关K，求稳定后通过R1的电流．81/81\n(2)然后将开关K断开，求这以后流过R1的总电量．26．有两只伏特表A和B，量程已知，内阻不知等于多少．另有一干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少．只用这两只伏特表、电键和一些连接用的导线，便能通过测量计算出这个电池的电动势(已知电动势不超出伏特表的量程，干电池不许拆开)．①画出你测量时所用的电路图；②以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子．27．某电炉在额定电压下的功率为P=400W，某电源在不接负载时的路端电压与电炉的额定电压相同．当将电炉接到该电源上时，电炉实际消耗功率为P1＝324W。假设将两个这样的电炉并联接入该电源，两个电炉的实际消耗总功率P2为多少？第三节实验专辑考点跟踪解读AVRK考点47：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）实验原理：实验电路如右图所示。根据电阻定律公式R=，只要测量出金属导线的长度和它的直径d，计算出导线的横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率。附：螺旋测微器的使用（1）用途和构造螺旋测微器（又叫千分尺）是比游标卡尺更精细的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm81/81\n，测量范围为几个厘米。 螺旋测微器的构造如以下图。螺旋测微器的小砧的固定刻度固定在框架上、旋钮、微调旋钮和可动刻度、测微螺杆连在一起，通过精细螺纹套在固定刻度上。 （2）原理和使用 螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精细螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。 测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点假设恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数局部那么由可动刻度读出。（3）使用螺旋测微器应注意以下几点： ①测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停顿使用旋钮，而改用微调旋钮，防止产生过大的压力，既可使测量结果准确，又能保护螺旋测微器。 ②在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。 ③读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。④当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现零误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。实验本卷须知：1．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的局部待测导线长度，测量时应将导线拉直。2．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。81/81\n3．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I的值不宜过大（电流表用0~0.6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。实验数据处理：在本实验中，求R的平均值可用两种方法：第一种是用算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（U-I图线）的斜率求出。假设采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大些，连线时要使尽量多的点分布在直线上，不在线上的点，要均匀分布在线的两侧。个别明显偏离较远的点可以不予考虑。【例题】用如以下图的电路测量金属丝的电阻，尽管仪器完好无损，实验操作也完全正确，但发现测得的电阻值比真实值小了近一半，这是因为（）A、金属丝的电阻值接近电压表的内阻。B、金属丝的电阻值远大于电压表的内阻。C、电流表的内阻太大。D、没有进展屡次测量然后取平均值。〖解析〗由于误差将近一半，又由于电压测量的是准确值，因而只能是电流测量值是真实值的两倍。所以此时，电压表的分流作用很明显。即金属丝的电阻值接近电压表的内阻。分流将近总电流的一半，造成测量的不准确。变式练习：81/81\n1.在“测定金属电阻率”的实验中，我们需要用螺旋测微器测量金属导线的直径，以以下图给出了某次测量结果的放大图，那么该次的测量结果为mm。以以下图还给出了连接电路所需的实物，请你在图上正确连线，组成实验电路。考点48：描绘小电珠的伏安特性曲线．实验原理：实验电路如右图所示。因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以测量电路应该选用安培表外接法。因为作图需要多个点，灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以控制电路选用滑动变阻器分压式接法。附：滑动变阻器的使用一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点右图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.负载RL上电压调节范围（忽略电源内阻）负载RL上电流调节范围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL81/81\n分压接法0≤UL≤E0≤IL≤E（IL+Iap）比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小其中，在限流电路中，通RL的电流IL=，当R0＞RL时IL主要取决于R0的变化，当R0＜RL时，IL主要取决于RL，特别是当R0<<RL时，无论怎样改变R0的大小，也不会使IL有较大变化.在分压电路中，不管R0的大小如何，调节滑动触头P的位置，都可以使IL有明显的变化.二、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择原那么滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循平安性、准确性、节能性、方便性原那么综合考虑，灵活择取.1.以下三种情况必须选用分压式接法（1）要求回路中某局部电路电流或电压实现从零开场可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.（2）当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.因为按图（b）连接时，因RL>>R0＞Rap,所以RL与Rap的并联值R并≈Rap，而整个电路的总阻约为R0，那么RL两端电压UL=IR并=·Rap，显然UL∝Rap,且Rap越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.（3）假设采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法.2.以下情况可选用限流式接法（1）测量时电路电流或电压没有要求从零开场连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.81/81\n（2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.（3）没有很高的要求，仅从平安性和准确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.【例题】用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻Rx（阻值约5Ω,额定功率为1W）；电流表A1（量程0~0.6A,内阻0.2Ω）;电流表A2（量程0~3A，内阻0.05Ω）;电压表V1（量程0~3V，内阻3kΩ）;电压表V2（量程0~15V，内阻15kΩ）;滑动变阻器R0（0~50Ω）,蓄电池（电动势为6V）、开关、导线.为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图.〖解析〗命题意图：考察正确选择实验仪器及据实验原理设计合理电路的实验能力.错解分析：没能据平安性、准确性原那么选择A1和V1，无视了节能、方便的原那么，采用了变阻器的分压接法.解题方法与技巧：由待测电阻Rx额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为U=≈2.2V,I==0.45A.那么电流表应选A1，电压表应选V1.又因=24.5Ω＞Rx，那么电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx，故首先考虑滑动变阻器的限流接法，假设用限流接法，那么被测电阻Rx上的最小电流为Imin==0.11A＜I额，故可用限流电路.电路如右图所示.81/81\n变式练习：2.如以下图，滑动变阻器电阻最大值为R，负载电阻R1=R，电源电动势为E,内阻不计.（1）当K断开，滑动头c移动时，R1两端的电压范围是多少？（2）当K接通，滑动头c移动时，R1两端的电压范围是多少？（3）设R的长度ab=L,R上单位长度的电阻各处相同，a、c间长度为x，当K接通后，加在R1上的电压U1与x的关系如何？3.用伏安法测金属电阻Rx（约为5Ω）的值，已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压表内阻为几kΩ，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为0~6Ω，额定电流为5A，试画出测量Rx的原理图.实验本卷须知：1．所有器材的连接都应接到接线柱上，滑动变阻器的连线不能接到它的腿上，不能系在横杆上。2．接线顺序为“先串后并”，具体到本实验：应先连干路，最后将电压表并联在灯泡两端。接线时还要注意电表的量程及极性。3．在处理数据时，坐标单位的选取应适当，尽量占满坐标纸，不能使所绘图线太小。UI实验数据处理：由欧姆定律得,所以在右图所示的I-U图中应有，即通过描点应得到一条倾斜的直线。但由于温度的变化，小灯泡的电阻将逐渐增大，因而运用实验所得数据描得的是一条曲线。【例题】如以下图，给出了描绘小电珠的伏安特性曲线的实物图，试将其连接成实验电路图。81/81\n〖解析〗电路连接如右图所示。连接时要先连干路，再连支路。变式练习：4.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，以下说法中正确的选项是（）A、滑动变阻器应采用分压式接法B、电流表采用内接法C、闭合开关前，应将电压调到最大位置，闭合开关后，慢慢往下调D、滑动变阻器应采用串联限流式接法5.关于小灯泡的伏安特性曲线，以下说法正确的选项是（）A、小灯泡的伏安特性曲线之所以是曲线是因为测量误差造成的B、小灯泡的伏安特性曲线之所以是曲线是因为电流表的连接方法不合理造成的C、小灯泡的伏安特性曲线之所以是曲线是因为小灯泡的灯丝温度变化造成的D、如果实验不出过失，小灯泡的伏安特性曲线应该是一条直线考点49：把电流表改装为电压表．实验原理：电流表是测量电路中电流的仪表，本实验中使用的电流表是没经改装的小量程电流表.其最大量程Ig一般从几十微安到几毫安.电流表的内阻Rg一般也在100Ω左右，因此电流表允许加上的最大电压Ug=Ig·Rg，是一个比较小的电压，想测量比Ug大一些的电压时，这个电流表就不能直接测量了，否那么通过它的电流超过其量程会烧毁电表.81/81\n所以要想测量大的电压，就需要把电流表改装，根据串联电阻的分压作用，给电流表串联一个阻值较大的电阻，从而限制流过电流表的电流不超过其满偏电流，这样把电流表及与其串联的电阻一起作为电压表，那么该电压表可以测量较高电压.改装后如右图示，此时该电压表所能测量的最大电压为实验步骤： (1)测量电流表的内电阻Rg.先按如以下图电路图连接电路，断开S2，接通S1，把电位器R由最大阻值逐渐向阻值变小进展调节，使电流表的指针到达满偏为止，这时电位器的阻值不得再调整，接通S2，调整电阻箱R′的阻值，使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半，读出电阻箱R′的阻值，就是电流表的内电阻Rg(2)将电流表改装为电压表①改装量程为3V的电压表，按公式计算分压电阻Rx的值.②按图把电流表和电阻箱串联起来，选用电阻箱的阻值等于分压电阻Rx的值.③改装后的电压表表盘的刻度值，按公式U=来计算.其中Um是改装后电压表的量程.(3)改装后的电压表跟标准电压表核对 ①按图连接电路.②闭合开关S，调整滑动变阻器滑片，使改装的电压表的读数分别是0.5V、1.0V、1.5V、2.0V等，看标准电压表的读数是否与它一致. ③改装的电压表的读数是满刻度Um时，看标准电压表的读数U081/81\n，计算满刻度时的百分误差为δ=×100%，例如改装的电压表在满刻度3V时，标准电压表的读数为3.1V，满刻度时的百分误差就是δ==3.2%.实验本卷须知：(1)本实验比较复杂，因此必须先把实验步骤确定好： 第一步：测Rg. 第二步：计算分压电阻Rx. 第三步：校对改装后的伏特表. (2)测电流表的内阻时，闭合S1前，电位器R应调至电阻最大值，以免闭合S1后通过电流表电流过大损坏电流表. (3)S2闭合后，在调节电阻箱R′的阻值时，不能再改变R的阻值，否那么将改变电路的总电流，从而影响实验的准确度. (4)测电流表内阻时，必须确保电位器阻值R远大于电阻箱的有效值R′. (5)将改装后的电压表与标准电压表校对时，滑动变阻器应采用分压式接法.【例题】有一个电流表，电阻Rg=1000Ω，满偏电流Ig=100μA．要把它改装成量程是3V的电压表，应该串联多大的电阻呢？要改装成量程为1A的电流表，应该并联多大的分流电阻？〖解析〗电流表指针偏转到满刻度时它两端的电压Ug=IgRg=0.1V，这是它能承担的最大电压．要让它测量最大为3V的电压，分压电阻R就必须分担2.9V的电压。由于串联电路中电压跟电阻成正比，由可以求出可见，串联29k81/81\nΩ的分压电阻后，就可以把这个电流表改装成量程为3V的电压表．电流表允许通过的最大电流是10OμA=0.0001A，在测量1A的电流时，分流电阻R上通过的电流就应该是IR=0.9999A．由于并联电路中电流跟电阻成反比，，所以,可见，并联0.1Ω的分流电阻后，就可以把这个电流表改装成量程为1A的电流表．特别提示：电压表为灵敏电流表串一大阻值的分压电阻，电流表为灵敏电流表并一小阻值的分流电阻。实质为局部电路欧姆定律的应用。变式练习：6.如果实验室中有电源、电阻箱、电键(两个)、滑动变阻器，如何用这些器材测量一个电压表的电阻考点50：用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻．AVK1实验原理：实验电路如右图所示，根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，那么路端电压U=E-Ir.由于电源电动势E和内阻r不随外电路负载变化而改变，如当外电路负载增大时，电路中电流减小，内电压降低，使路端电压增大，因此只要改变负载电阻，即可得到不同的路端电压.在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时，对应的在电路中产生的电流为I1、I2，路端电压为U1、U2，那么代入U=E-Ir中，可获得一组方程，从而计算出E、r.有实验本卷须知：81/81\n1．为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的电池，可以用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内阻大，但电动势不稳定，也不宜使用.2.当外负载电阻R较小时，电路中的电流较大，易超过干电池的正常放电电流范围.这种情况下大电流放电时电极极化现象比较严重，会导致电动势明显下降和内阻明显增大.因此通电时间越短越好，读完数据立即切断电源，要特别注意测量时绝不允许负载短路.3.在用作图法求电动势和内电阻时，滑动变阻器阻值应在几欧至几十欧的较大范围内变化，使各组数据差异大些，实验数据要多取几组，由于读数等偶然误差的存在，描出的点不完全在同一直线上，作图时要使直线尽可能多的通过一些点，并使不在直线上的各点分布在直线两侧，数目大致相等，个别点偏离过大那么舍去.实验数据处理：1.用平均值法求E和r:把所测量的数据代入闭合电路欧姆定律E=U+Ir中，得计算出同理，把其他几组r2、r3，E2、E3计算出来，用公式r=，E=，即为所求电源的电动势E和内阻r.2.利用U—I图像求电源电动势E和内阻r:根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，U是I的一次函数，如做出U—I图像应该是一条直线.在坐标纸上建立U—I坐标系，依据测量数据在坐标系中画出相应的点，作一条直线使之通过尽可能多的点，并使不在直线上的点尽可能均匀的分布在两旁.如以以下图中甲所示，延长这条直线，读出它与U轴相交点的值，此值即为断路时的路端电压应等于电源电动势E；这条直线与I轴的交点表示U=0(外电路短路)时的电流，而且81/81\n，那么可计算出内阻r=. 当干电池内阻较小时，路端电压U的变化较小，坐标图中数据点所描直线呈现如以以下图中乙所示的状况，下部大面积空间得不到利用，作图时也易造成较大误差，为此可使坐标不从零开场如以以下图中丙所示，并把坐标的标度取得小一些，可使结果的误差减小些，要注意的是:此时图像与横轴的交点不表示短路电流，计算内阻时，要在直线上任取两个相距较远的点，用r=来计算电池的内阻r. 【例题】某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω，连接电路的实物图，如右图所示：(1)该学生接线中错误和不标准的做法是( )A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有错C.电压表量程选用不当D.电压表接线有错(2)画出这个实验正确的电路图.81/81\n〖解析〗(1)滑动变阻器应当一端接电阻丝，另一端接滑动杆上的一个接线柱；电流表接线柱接反；电压表应并联在滑动变阻器和电流表两端。故不标准和错误的选项是ABD(2)实验正确的电路图如右图所示。变式练习：7.某同学按如以以下图所示电路进展实验，实验时该同学将变阻器的滑片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示. 将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零.(1)电路中E、r分别是电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算)_____.(2)由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，假设这种情况的发生是由用电器引起的，那么可能的故障原因是_____.考点51：用多用电表探索黑箱内的电学元件．实验原理：如以下图为多用电表外形图，多用电表是一种多量程、多用途的测量交直流电学量的仪器，可以测量电阻、交直流电压和电流.具体名称如下，①表盘，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；②选择开关及各种量程；③机械调零螺丝，用于调整电流、电压零点；81/81\n④欧姆表的调零旋钮，用于调整欧姆零点；⑤表的接线插孔，红表笔插“+”孔，黑表笔插“-”孔。实验步骤：1．首先用多用电表电压挡探测黑箱子是否有电源.2．如果有电源，那么用多用电表的电压挡探测黑箱子外任意两接点电压，根据电压关系判定黑箱内电源的位置及各接点电阻关系，从而分析出黑箱内各元件的连接情况.3．如果没有电源，那么直接用多用电表的欧姆挡测量任意两点间的电阻值，根据所测量的电阻值，分析任意两点间各是什么元件及其连接情况.实验本卷须知：1．多用电表在使用前，应观察指针是否指电表的零刻度，如果有偏差，调节定位螺丝，使指针指到零刻度。2.测电阻时，待测电阻要跟别的元件和电源断开，不能用手接触表笔的金属杆。3.合理选择欧姆挡的量程，应使用指针尽量指在表盘中间位置附近。4.换用欧姆挡的另一量程后，一定要重新进展电阻调零，然后再进展测量。5.读数时，应将表针示数乘以选择开关所指的倍数。6.测量完毕，要把表笔从测试孔中拔出，选择开关应置于“off”挡或交流电压最高挡，如果长期不用多用电表，还应该把电池取出。R1R2R3ABC【例题】电阻R1、R2、R3连结成图示的电路，放在一个箱中（虚框所示），箱面上有三个接线柱A、B、C。请用多用表和导线设计一个实验，通过在A、B、C的测量，确定各个电阻的阻值。要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R1、R2、R3。〖解析〗解法1：比较灵活地用导线短接电路进展测量，实验步骤如下：81/81\n①用导线连接BC，测出A、B两点间的电阻值x；②用导线连结AB，测出B、C两点间的电阻值y；③用导线连结AC，测出B、C两点间的电阻值z；那么有：……①，……②，……③联立①、②两式得，……④联立③、④两式得，同理可解得，解法2：不用导线短接，直接测量，实验步骤如下：①测出A、B两点间的电阻x；②测出B、C两点间的电阻y；③测出A、C两点间的电阻z；那么有……①，……②，……③解得：变式练习：81/81\n8.要测量一块多用电表直流10mA挡的内阻RA(约为40Ω)，除此多用电表外，还有以下器材，直流电源一个(电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计).电阻一个(阻值约为150Ω)，电键一个，导线假设干.要求：(1)写出实验步骤.(2)给出RA的表达式.考点52：练习使用示波器．实验原理：1.示波器外部各局部名称和用途 如以下图是一个学生用J2459型示波器外表示意图.其各局部名称及用途如下:①辉度调节旋钮——用来调节图像亮度.②聚焦调节旋钮.③辅助聚焦调节旋钮——二者配合使用可使电子会聚成一细束，在屏上出现小亮斑，使图像线条清晰.④电源开关.⑤指示灯.⑥竖直位移旋钮——调节图像在竖直方向的位置.⑦水平位移旋钮——调节图像在水平方向的位置.⑧Y增益旋钮.⑨X增益旋钮——分别用来调节图像在竖直方向和水平方向上的幅度大小. ⑩衰减调节旋钮——有1、10、100、1000四个挡，“1”81/81\n挡不衰减，其余挡分别可使加在竖直偏转电极上的信号电压按上述倍数衰减，使图像在竖直方向的幅度依次减为前一挡的十分之一.最右边的正弦符号“”挡不衰减，而是由机内自行提供的竖直方向的按正弦规律变化的交流电压.扫描范围旋钮——用来改变扫描电压的频率范围，有四个挡，左边第一挡是10～100Hz，向右旋转每升高一挡，扫描频率范围增大10倍.最右边是“外X挡”，使用这一挡时机内没有扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入.扫描微调旋钮——使扫描电压的频率在选定的范围内连续变化.“Y输入”、“X输入”、“地”——分别对应方向的信号输入电压的接线柱和公共接地的接线柱.交直流选择开关——置于“DC”位置时，所加信号电压是直接输入的；置于“AC”位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的，可以让交流信号通过而隔断直流成分.同步极性选择开关——把同步极性开关置于“+”位置，正弦曲线从正半周开场，置于“-”位置，正弦曲线从负半周开场. 2.示波器的用途和其核心部件——示波器原理(1)示波器是一种常用的观察波形的电子仪器，利用它能直接观察电讯号随时间变化情况，对一些能够转化为电压变化的非电学量的波形如速度、压力等物理量也可以在示波器的荧光屏上进展观察. (2)81/81\n示波管原理 如图为示波管构造图，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.当偏转电极XX'和YY'不加电压时，电子枪发射出的电子打在荧光屏上，会在那里产生一个亮点.假设在偏转电极YY'上加电压，电子将在竖直方向上发生偏转，假设在XX'上加电压，电子将在水平方向上发生偏转，从而使亮斑的位置发生改变，当所加电压恒定时，亮斑的位置是固定的.当所加电压变化时，亮斑的位置是移动的，如果所加电压变化很快，那么亮斑的位置变化就会很快，于是我们会看到一条亮线.如果所加电压是周期性变化的，那么荧光屏上显示的亮线也将随周期发生变化. 实验步骤: (1)光屏上亮斑的调节 ①将辉度调节旋钮反时针扭到底，即辉度调至最低，竖直、水平位移旋钮居中，衰减倍率最大，扫描范围调至“外X”； ②翻开电源，预热1-2分钟； ③调节辉度，使亮度适中； ④调节聚焦和辅助聚焦，使亮斑最小； ⑤调节竖直位移、水平位移，使亮斑移动. (2)观察扫描并进展调节①调节X增益至处，扫描频率至最低，观察亮斑移动； ②增大扫描频率，观察亮线； ③81/81\n调节X增益，观察亮线长度变化. (3)竖直方向的偏移及测量 ①扫描范围调至“外X”； ②交直流开关置于“DC”位置； ③输入直流电压观察亮斑的移动； ④改变电源正负极，再次观察. (4)观察正弦电压图线 ①扫描范围调至第一挡，衰减调至“∞”； ②调X、Y增益，使曲线变化； ③转换同步极性，观察波形变化.实验本卷须知：1.热电子仪器一般要防止频繁开机、关机，示波器也是这样.2.如果发现波形受外界干扰，可将示波器外壳接地.3.“Y输入”的电压不可太高，以免损坏仪器，在最大衰减时也不能超过400V.“Y输入”导线悬空时，受外界电磁干扰出现干扰波形，应防止出现这种现象.4.关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底，使亮度减到最小，然后再断开电源开关.5.在观察荧屏上的亮斑并进展调节时，亮斑的亮度要适中，不能过亮.【例题】图中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。（1）假设要增大显示波形的亮度，应调节旋钮。（2）假设要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节旋钮。（3）假设要将波形曲线调至屏中央，应调节与旋钮。〖解析〗要熟练掌握示波器的使用方法，操作规程，对于各按钮的作用及调节方法要熟练记忆。81/81\n→←（1）辉度（或写为）（2）聚焦（或写为○）垂直位移（或写为↑↓）水平位移（或写为）变式练习：9.如图甲所示为示波器面板，图乙为一信号源.(1)假设要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的_____接线柱相连，b端与_____接线柱相连.(2)假设示波器所显示的输入波形如图丙所示，要将波形上移，应调节面板上的_____旋钮；要使此波形横向展宽，应调节_____旋钮；要使屏上能够显示3个完整波形，应调节_____旋钮.考点53：传感器的简单应用．实验原理：传感器是通过对某一物理量敏感的元件(如光敏电阻、热敏电阻等)将感受的信号(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)从而直接反响出其具体变化.实验步骤:(1)热敏电阻特性实验①将绝缘处理好的热敏电阻放入烧杯中的水中，测量水温和热敏电阻的阻值.记录下来.②改变水的温度，屡次测量水的温度和热敏电阻的阻值，记录下来.(2)光敏电阻特性实验：测量光敏电阻的阻值.改变入射到光敏电阻上的光强度，再次测量其电阻值并比较光的强度变化与电阻变化的关系.81/81\n(3)观察光电计数器的工作过程：了解光电计数器的工作原理.(4)简单温度自动控制实验：利用热敏电阻的特性，把热敏电阻作为传感器设计一个简单温度自动控制实验.实验本卷须知：1.在做热敏特性实验时，加开水后要等一会再测量其阻值，以使电阻温度与水温度相同，并同时读出水温.2.光电计数器是比较精细的仪器，使用过程中要轻拿轻放，严格按操作要求进展.【例题】某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如以下图．测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有以下器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线假设干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。〖解析〗(1)设计的电路图如以下图。81/81\n（2）测量步骤与结果：①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；②将砝码放在转换器上，记下输出电压U0；③将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；由U0＝km0g，得k＝U0/m0g测得U＝kmg，所以m＝m0U/U0。（3）①因电源电压不够而输出电压调不到零；②待测物体质量超出转换器量程。变式练习：10.如以下图为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置的示意图。A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。假设实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，那么要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是_______________；小车速度的表达式为v＝_______________；行程的表达式为s＝____________________。acbd能力过关检测题1.如以下图，黑盒有四个接线柱，内有4只阻值均为6Ω的电阻，每只电阻都直接与接线柱相连。测得Rab=6Ω,Rac=Rad=10Ω。Rbc=Rbd=Rcd=4Ω,试画出黑盒内的电路。2.在测定金属的电阻率的实验中，待测金属导线的长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。实验主要步骤如下：⑴用______81/81\n测量金属导线的长度l，测3次，求出平均值；⑵在金属导线的3个不同位置上用______________测量直径d，求出平均值；⑶用伏安法测量该金属导线的电阻R。在左边方框中画出实验电路图，并把右图中所给的器材连接成测量电路。安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1Ω；伏特计要求用0-3V量程，内阻约几kΩ；电源电动势为6V；滑动变阻器最大阻值20Ω。在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。根据以上测量值，得到该种金属电阻率的表达式为ρ=__________。变阻器安培表伏特表电池电键VA3.在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用的电流表和电压表的内阻分别约为0.1Ω和1kΩ。右边为实验原理图，下边为所需器材的实物图。试按原理图在实物图中画线连接成实验电路。I（A）0.120.200.310.320.500.57U（V）1.371.321.241.181.101.05一位同学在实验中记录的6组数据如上表所示，试根据这些数据在右图中画出U-I图线。根据图线可读出被测电池的电动势E=____V，内电阻r=___Ω。U/VI/A00.100.200.300.400.500.600.701.001.101.201.301.401.50~ΩΩ×1k×100×10×1ΩOFF2.510502505002.550mA10010150010250V~+V4.多用电表表头的示意图如右。在正确操作的情况下：⑴81/81\n假设选择开关的位置如灰箭头所示，那么测量的物理量是______，测量结果为___________。⑵假设选择开关的位置如白箭头所示，那么测量的物理量是______，测量结果为___________。⑶假设选择开关的位置如黑箭头所示，那么测量的物理量是______，测量结果为___________。⑷假设选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：___________，____________，____________。⑸全部测量完毕后，应将选择开关拨到__________或者___________。⑹无论用多用电表进展何种测量（限于直流），电流都应该从色_____表笔经______插孔流入电表。176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×10005.利用如以下图的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内电阻。请画出实验电路图，并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式。6.在实验室中，往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻。测量电路图如下。E为电源，其电动势为E。R1为总阻值较大的滑动变阻器。R2为电阻箱。A为被测电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA：①闭合K1，断开K2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0；②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于I0/2；③读出R2的值，那么RA=R2。⑴按照电路图在右边实物图所给出的实物图中画出连接导线。⑵假设电源的内阻忽略不计，试分析该实验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值偏大还是偏小？81/81\nEAR1R2K2K1μAK2K2本章能力检测题1．对于金属导体，还必须满足以下哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流（） A．有可以自由移动的电荷 B．导体两端有电压 C．导体内存在电场 D．导体两端加有恒定的电压2．关于电流，以下说法中正确的选项是（） A．通过导线截面的电量越多，电流越大 B．电子运动的速率越大，电流越大 C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量3．某电解池，如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（） A．0AB．0.8A C．1.6AD．3.2A81/81\n4．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，假设将该电池板与一阻值为20欧的电阻器连成一闭合电路，那么它的路端电压是()A.0.10V B.0.20V C.0.30V D.0.40V5．节日彩灯是由假设干只小灯泡串联接到照明电路上的，现有以下四组灯泡供选用，较为适宜的是（）A、10只“12V，10W” B、10只“220V，15W”C、15只“15V，3W” D、30只“9V，2W”6．一个电流表，刻度盘的每1小格代表1μA，内阻为Rg。如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表nμA，那么（）A.给它串联一个电阻，阻值为nRgB.给它串联一个电阻，阻值为（n-1）RgC.给它并联一个电阻，阻值为Rg/nD.给它并联一个电阻，阻值为Rg/(n-1)7．在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，以下措施可行的是（）A、剪去一半的电阻丝B、并联一根相同的电阻丝C、串联一根相同的电阻丝D、使电热器两端的电压增大一倍8．在测定电源电动势和内电阻的实验中，除需用导线和开关外，下述各组器材可完成实验的是（）A．电压表和电流表B．电流表和电阻箱C．电流表和变阻器D．电压表和变阻器81/81\n9．关于多用电表的刻度线，以下说法正确的选项是（）A．电阻刻度线是均匀的B．交流电压刻度线是均匀的C．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用同一刻度R0RPSD．电阻刻度线上的零刻度线与直流电流的最大刻度线相对应10．如以下图的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，那么（）A．电路中的电流减小B．电路中电源的内电压减小C．电路中的路端电压减小R1R2SABD．电路消耗的总功率增大11．家用电饭锅有两种工作状态，一是锅内水烧干前的加热状态，一是水烧干后的保温状态，其电路如以下图，R1、R2是电热丝，S是温控开关，A、B两点接照明电路，以下表达中正确的选项是（）A．S断开时是加热状态B．S闭合时是保温状态C．S闭合时是加热状态D．S断开时是保温状态aR1AR2R3bII112．某一网络电路中的局部电路如以下图，已知I＝3A，I1＝2A，R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3＝30Ω，那么以下结论正确的选项是（）A．通过R3的电流为0.5A，方向从a→bB．通过R3的电流为0.5A，方向从b→a81/81\nC．通过电流表的电流为0.5A，电流表“＋”接线柱在右边D．通过电流表的电流为1.5A，电流表“＋”接线柱在左边k3Ck2back113．如以下图的电路中，各个电键均闭合，且k2接a，现要使静止在平行板电容器两极板之间的带电微粒向下运动，那么应该A．将k1断开B．将k2掷在bC．将k2掷在cD．将k3断开14.用伏安法测某一电阻时，如果采用如以下图的甲电路，测量值为R1，如果采用乙电路，测量值为R2，那么R1、R2与真实值R之间满足关系（）A、R1＞R＞R2B、R＞R1＞R2C、R1＜R＜R2D、R＜R1＜R215.在一个给定电源的闭合电路中，关于电源的输出功率，下面说法正确的选项是（）A、输出功率随外电阻的增大而增大B、输出功率随外电阻的增大而减小C、当外路短路时，电源输出功率最大D、当外电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大U/VI/AO31.521ErSR0.20.40.62468OI/AU/V16．“测定电源的电动势和内阻”的实验原理电路如右图所示，图中电表1是__________，电表2是_____________。图12是根据两节干电池作电源81/81\n的实验数据作出的U－I图线，由此求得每节干电池的电动势E＝______________V，内阻r＝_________Ω。17．某同学在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，描绘出如右图所示的曲线。(1)加在小电珠两端的电压跟通过它的电流不成线性关系的原因是____________________________________。(2)加在小电珠两端的电压为4V时，小电珠的电阻为__________Ω。18．右图所示，为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需要的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻RX(约100Ω)，(2)直流毫安表(量程0～10mA，内阻50Ω)，(3)直流电压表(量程0～3V，内阻5kΩ)，(4)直流电源(输出电压4V，允许最大电流1A，)(5)滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A)，(6)电键一个，导线假设干条。根据器材的规格和实验要求，在此题的实物图上连线。19．某电压表的内阻在20～50kΩ之间，现要测量其内阻，实验室可提供以下选择器材：K待测电压表V(量程3V)电流表A1(量程200μA)电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大值1kΩ)电源E（电动势4V）,电键S，导线.（1）所提供的电流表中，应选用(填字母代号).（2）为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试在方框图中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键已连好).20．测一个阻值约为25kΩ的电阻，备有以下器材81/81\nA．电流表（量程100μA，内阻2kΩ）B．电流表（量程500μA，内阻300Ω）C．电压表（量程10V，内阻100kΩ）D．电压表（量程50V，内阻500kΩ）E．直流稳压电源（电动势15V，允许最大电流1A）F．滑动变阻器（最大电阻1kΩ，额定功率1W）G．导线假设干.（1）电流表应选，电压表应选.（2）在方框中画出测量Rx的电路图.（3）用实线表示导线，将图中选定的器材连接成实验电路.++21．如以下图，E1＝3V，r1＝0.5Ω，R1＝R2＝5.5Ω，平行板电容器的两板距离d＝1cm，当电键K接通时极板中的一个质量m＝4×10－3g，电量为q＝1.0×10－7C的带电微粒恰好处于静止状态。求：（1）K断开后，微粒向什么方向运动，加速度多大？（2）假设电容为1000pF，K断开后，有多少电量的电荷流过R2？22．电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻r′=1Ω，电灯灯丝电阻R=10Ω，电源电动势ε=12V，内阻r=1Ω，当电压表读数为10V时，求电动机对外输出的机械功率。81/81\n23．在一个电阻两端加12V电压时，通过它的电流强度是240mA，这个电阻的阻值是多少欧？当通过它的电流为1.8A时，它两端的电压是多少伏特？R2R3R1S1S224．如以下图电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，外电阻R1＝1Ω，R2＝R3＝4Ω。求：(1)S1、S2都断开时，R2消耗的功率多大？(2)S1、S2都闭合时，路端电压多大？AR2R3SR125．如以下图，R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝12Ω，S断开时，电流表的读数是为0.5A；S接通时，电流表的读数为0.8A，求电源的电动势和内电阻？PAR3R1R226．E=18V，r=1，R2=5,R3=6，两平行金属板水平放置，相距2cm，当滑动变阻器R1的滑动片P恰好在中点时，一带电量为q=-8×10-7C的油滴正好平衡在两极板之间，此时安培表计示数2A，求(1)变阻器R1=？(2)油滴质量；(3)当P片滑动时，油滴的最大加速度。答案与提示第一节局部电路电功和电功率变式练习答案1．A2.3.4.B5.C6.B7.0；2.58.ACD9.C10.AB11.C12.80；4013.ABCD14.ABC15.2V；016.4.8~8；0~817.1V18.5；550；5400019.C81/81\n6VU1U220.解：画出示意图如右。⑴由I=kU3和I=0.16A，可求得棒两端电压为2V，因此变阻器两端电压为4V，由欧姆定律得阻值为25Ω。⑵由于棒和变阻器是串联关系，电流相等，电压跟功率成正比，棒两端电压为1V，由I=kU3得电流为0.02A，变阻器两端电压为5V，因此电阻为250Ω。21.1:4:4；4:1:1能力过关检测答案1．A2.A3.A4.ABD5.C6.D7.A8.D9.AC10.C11.C12.CD13.4.414.0.4km15.xmg/h第二节闭合电路电阻的测量变式练习答案1.A2.A3.C4.2；0.55.9.6V；10V6.D7.D8.L3；变小；变大；变大9．10.先增大后减小；先增大后减小11.1.16W,1.2W12.A13.2；2；不能14．（1）甲图用内接法，乙图用外接法，变阻器用分压器（图略）；（2）甲图：R=(V-IRA)/I；乙图：R=V/(I-V/RV)。15．（1）L、D、U、I。（2）电流表内、外接均可，变阻器限流、分压式均可（图略）。（3）LρI/πDU。16．外接法，分压式（图略）。能力过关检测答案1．D2.A3.A4.BD5.BCD6.C7.C8.A9.AC10.A11.C12.A13.AD14.D15.D16.CD17.C18.B19.A20.5W，10W，5V，2.5W21.3:2:222.250，100023.4.36Ω24.50Ω25.⑴1.0A⑵1.2×10-481/81\n26.⑴⑵27.535W第三节实验专辑变式练习答案1．1.503mm；外接法、限流电路(图略)2.（1）≤U1≤E（2）0≤U1≤E（3）U1=IR并，R并=,I=得：U1=3.测量Rx的原理图如以下图4.AC5.C6.通常电压表内阻大于滑动变阻器的总阻值，因而应用滑动变阻器的分压接法，如右图所示。实验步骤如下：1．按图接好实物，注意S1闭合前，滑动变阻器R1的滑片应滑至图中的a端。2．先后闭合S1、S2，调节R1使电压表指针偏转到满刻度。3．断开S2，保持R1不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表的指针偏转到满刻度的一半，在R1《RV的前提下可认为,R＝RV81/81\n7．（1）ER3R2(2)有两个，假设R2完好，RP一定短路；假设RP完好，那么R2一定断路8．答：按以下实验步骤进展测量计算（1）用多用电表的直流电压档测电源电动势E（2）用多用电表的欧姆档测电阻的阻值R（3）把多用电表置于直流10mA档，与电阻R及电键串联后接在电源两端，闭合电键，记下多用电表示数I（4）那么可计算出多用电表的直流10mA档的内阻为9．（1）Y输入，地（2）6（填写↓↑的也对），X增益，扫描范围和扫描微调10．车轮半径R和齿轮的齿数p，2pRn/p,2pRN/pacbd能力过关检测答案1．由于最小电阻是Rbc=Rbd=Rcd=4Ω，只有2只6Ω串联后再与1只6Ω并联才能出现4Ω,因此bc、cd、db间应各接1只电阻。再于ab间接1只电阻，结论正适宜。2．⑴米尺；⑵螺旋测微器；⑶测量局部用安培表外接法，电源局部用限流电路或分压电路都可以，电阻率（图略）。3．1.46，0.7194．⑴直流电压，12.4V。⑵直流电流，49mA。⑶电阻，17kΩ。⑷该用×1kΩ倍率，重新调零，将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值。⑸OFF，交流电压500V档位置。⑹红，正5．V与学生实验相比，用电阻箱代替了电流表。由于电压可测，由电压、电阻就可以算出电流（这个电流是通过电阻箱的电流，比通过电池的电流偏小，系统误差是由电压表的分流造成的）。电路图如下。实验步骤是：81/81\n⑴按电路图接好实验电路⑵改变电阻箱阻值，分别读出两组电阻箱阻值和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2。⑶根据闭合电路欧姆定律列出与这两组数据相对应的方程：176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×1000。⑷解方程组可得E和r：如果只给出电阻箱和电流表，用类似的方法同样可以测量电源的电动势和内电阻。6．⑴图略。⑵闭合K2后，回路的总电阻减小，总电流将增大。因此当电流表读数等于I0/2时，通过电阻箱的电流将略大于I0/2，实际上电阻箱的电阻比表头电阻小一些，也就是说测量值比真实值偏小。本章过关检测答案1．D2.C3.D4.D5.C6.D7.B8.AB9.CD10.CD11.CD12.B13.AC14.C15.D16.电流表；电压表；1.5；1.017．小电珠的电阻随温度升高而增大；1018．解：用伏安法测电阻，首先要判明电流表应该内接还是外接，由题目所给器材规格来看，显然不满足RA＜＜Rx条件，而是满足Rv＞＞Rx条件，所以应采用外接法。假设如右图电路，当滑动触头P处于最左端，滑动变阻器为最大值时，由题设条件流过电流表的电流超过安培表的量程。因此变阻器既应分压又应分流。81/81\n 正确的连接图应为以以下图所示。画图的关键是：毫安表需外接，变阻器接成分压电路。实验开场前将滑动变阻器的滑动触头滑至分压为零的位置。（实物连接图略）VKPA119.解：待测电压表量程为3V，内阻RV在20～50kΩ之间，由此通过电流表的最大电流为μA，所以选电流表A1在使用滑动变阻器时，假设采用限流接法，电压表所分电压至少为=,超过了待测电压表的量程3V，因此滑动变阻器应采用分压接法.其实验电路图如图右图所示.20．解：（1）电压表D的量程远大于电源电动势，在测量时电压表的实际读数也达不到量程的1/3，所以选择D不恰当，应选电压表C.通过待测电阻的最大电流：μA，电流表应选择B.因Rx>，所以电流表选择内接法.Rx的阻值远大于滑动变阻器的阻值，采用分压接法便于调解.（3）实物连接应按以下顺序进展：①②③④⑤⑥⑦⑧（2）电路图如以以下图所示.VSERxPA21．解：(1)当K接通电路稳定时，等效电路图如以下图。 ε1、r1和R1形成闭合回路，A，B两点间的电压为：81/81\n 电容器中带电粒子处于平衡状态，那么所受合力为零， F－mg＝0 在B，R2，ε2，C，A支路中没有电流，R2两端等势将其简化，U＋ε2=UAB，ε2=U－UAB=1.25V 当K断开电路再次到达稳定后，回路中无电流电路构造为图所示。电容器两端电压U′=ε2=1.25V 即带电粒子将以6.875m/s2的加速度向下做匀加速运动。 (2)K接通时，电容器带电量为Q=CU=4×1O-9C K断开时，电容器带电量为Q′=CU′=1.2×10-9(C) △Q＝Q—Q′=2.75×10-9C有总量为2.75×10-9(C)的电子从R2由下至上流过。22．解：根据题意画出电路图，如以下图。由全电路欧姆定律ε=U+Ir得出干路电流由已知条件可知：流过灯泡的电流81/81\n电动机的输出功率的另一种求法：以全电路为研究对象，从能量转化和守恒的观点出发P源=P路。此题中电路中消耗电能的有：内电阻、灯泡和电动机，电动机消耗的电能又可分为电动机输出的机械能和电动机自身消耗的内能。即Iε=I2r+IL2R+Pm出+IM2r′。Pm出＝Iε－(I2r+IL2R++IM2r′)=9(W)23．解：根据欧姆定律I＝U/R，有R＝U/I＝50Ω。U′＝I′R＝90V。24．解：(1)S1、S2都断开时，I＝E/(r＋R1＋R2)＝1A，所以P2＝I2R2＝4W。(2)S1、S2都闭合时，R1被短路，I′＝E/(r＋R23)＝2A，所以路端电压U＝E－I′r＝4V。25．解：根据闭合电路欧姆定律，S断开时，E＝I1(r＋R1＋R3)＝10＋0.5rS闭合时，E＝I2［r＋R1＋R2R3/(R2＋R3)］＝8.8＋0.8r联立解得：E＝12V，r＝4Ω。26．解：(1)(2)U2=I2R2=2×5=10V(3)当P在R1下端时，R=R2，U=IR2=3×5=15V当P在R1上端时，81/81\n81/81
