专题复习训练（19）恒定电流（1）-2022届高三物理一轮复习（学生版+教师版）

高考物理专题复习（19）恒定电流专题复习（1） 一、典例分析 【例题1】（实验：描绘这个小灯泡的伏安特性曲线）有一额定电压为2.8 V，额定功率0.56 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用： A．电压表（量程0~3 V内阻约6 kΩ）B．电压表（量程0~6 V，内阻约20 kΩ） C．电流表（量程0~0.6 A，内阻约0.5 Ω）D．电流表（量程0~200 mA，内阻约20 Ω） E.滑动变阻器（最大电阻10 Ω，允许最大电流2 A） F.滑动变阻器（最大电阻200 Ω，允许最大电流150 mA） G.三节干电池（电动势约为4.5 V）H.电键、导线若干 (1)为提高实验的精确程度，电压表应选用____；电流表应选用___；滑动变阻器应选用____；（以上均填器材前的序号） (2)请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图____； (3)通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，某同学将一电源（电动势E=2 V，内阻r=5 Ω）与此小灯泡直接连接时，小灯泡的实际功率是____W（保留两位有效数字）。 【答案】A D E 0.18（0.16~0.20范围内均给对） 【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知，灯泡的额定电压为2.8V，为了准确性及安全性原则，电压表应选择A；由P=UI可得，灯泡的额定电流为：，故电流表应选择D；测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故滑动变阻器应选择 E； (2)测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；灯泡内阻约为：，而电流表内阻约为20Ω，故电流表应采用外接法；故电路图如图所示∶ (3) 由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示： 则交点为灯泡的工作点，由图可知，灯泡的电压为1.38V，电流为0.15A，则灯泡的功率P=UI=1.3×0.13=0.17W；（0.16~0.20范围内均给对） 【点睛】根据小灯泡的额定电压可以选出电压表，根据灯泡的额定功率可求出额定电流，则可确定出电流表；根据滑动变阻器的接法可选出滑动变阻器；根据测伏安特性曲线的实验要求可以选出滑动变阻器的接法，由电流表及电压表内阻的关系可得出电流表的接法；在图中作出电源的伏安特性曲线，图像与灯泡的伏安特性曲线的交点为灯泡的工作点，则可得出灯泡的电压及电流，由功率公式可求得实际功率。 【例题2】（实验：电表的改装）．某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路． (1)已知表头满偏电流为100，表头上标记的内阻值为900Ω．R1、R2和R3是定值电阻．利用R1和表头构成1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表．若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V．则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1=___Ω，R2=______Ω，R3=_______Ω． (2)用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表对改装电表3V挡的不同刻度进行校准．所用电池的电动势E为5V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50Ω和5kΩ．为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器． (3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近_______（填“M”或“N”）端． (4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值_________（填“大于”或“小于”）900Ω． 【答案】100 910 2000 50 M 大于 【解析】【分析】 【详解】。（1）[1]根据题意，R1与表头构成1mA的电流表，则 ，得R1=100Ω； [2]若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V，则 ； [3]若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V，则 ． （2）[4]电压表与改装电表并联之后，电阻小于2500Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50Ω的电阻． （3）[5]在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，使并联部分分压为零，起到保护作用． （4）[6]造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头的电流偏小，则实际电阻偏大，故表头G内阻的真实值大于900Ω． 【点睛】本题关键是电压表和电流表的改装原理，分析清楚电路结构，应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题． 【例题3】（实验：电流表的内阻的测量（半偏法））．有一满偏电流为的电流表，内阻在100~300Ω之间。现要测量其内阻，除待测电流表G外，供选用的器材还有：