专题02 电路【考点清单】-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（沪科版2020）

专题02 电路 清单01 电流的概念及性质 1.定义：自由电荷的定向移动形成电流． 2.方向：规定为正电荷定向移动的方向． 3.电流强度的定义式：I＝，q是通过导体横截面的电荷量，与横截面的大小无关。 4.电流的单位：安培，符号是A。是国际单位制中七个基本物理量之一。 5.物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量。 6.标矢性：电流的方向是人为规定的，以正电荷定向移动的方向为正方向，运算时遵从的是代数运算法则，所以电流是标量。 清单02 恒定电流的产生条件 一、恒定电流的定义 大小和方向都不随时间变化的电流。 二、恒定电流的产生条件 1.存在自由电荷 2.导体两端有恒定电压（导体内部有恒定电场） 三、恒定电场 1.概念：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场． 2.形成：电路接通稳定后，由电源，导线、导体等电路元件积累的电荷共同在电路中形成的。 3.作用：推动自由电荷定向移动形成电流。 4.特点：导体内部电场线与导体表面平行，不随时间发生变化，基本性质与静电场相同；导体中电场强度E与导体中电流方向的长度L间满足E＝。 清单03 电流的微观表达式 1.电流的微观表达式的推导 如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量大小为q。则：导体AD内的自由电荷全部通过横截面D所用的时间t＝ 导体AD内的自由电荷总数N＝nlS，总电荷量Q＝Nq＝nlSq， 此导体上的电流I＝＝＝nqSv 2.电流的微观表达式：I＝nqSv （1）I＝是电流的定义式，I＝nqSv电流的决定式，因此电流I通过导体横截面的电荷量q及时间t无关，从微观上看，电流的大小取决于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v，还与导体的横截面积S有关。 （2）v表示电荷定向移动的速率。自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的。 清单04 欧姆定律的简单应用 欧姆定律 1．内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比． 2．表达式：I＝； 3．适用条件：适用于金属和电解液导电，气体导电和半导体元件不适用． 4．导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I﹣U关系图线． （1）线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律． （2）非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，即非线性元件的电流与电压不成正比． 清单05 电阻定律的内容及表达式 1．电阻定律 （1）内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关． （2）表达式：R＝ρ． 2．电阻率 （1）计算式：ρ＝． （2）物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． 清单06 线性元件及其伏安特性曲线 1.I﹣U图像 以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压变化的曲线，叫作导体的伏安特性曲线。如下图甲、乙所示。 2.比较电阻的大小 图像的斜率k＝＝，即I﹣U图像的斜率等于电阻的反比，图甲中Rb＞Ra。 3.线性元件：如图甲所示，伏安特性曲线是直线的电学元件称作线性元件，适用欧姆定律。 4.非线性元件：如图乙所示，伏安特性曲线为曲线的电学元件称作非线性元件，不适用欧姆定律。 清单07 串联电路的特点及应用 串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电路 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1+I2+…+In 电压 U＝U1+U2+…+Un U＝U1＝U2＝…＝Un 总电阻 R总＝R1+R2+…+Rn ＝++…+ 功率分配 ＝ P总＝P1+P2+…Pn ＝ P总＝P1+P2+…+Pn 清单08 电功和电功率的计算式及影响因素 1．电功 （1）电功：电路中电场力移动电荷做的功． （2）公式：W＝qU＝IUt． （3）实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率 （1）定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． （2）公式：P＝＝IU． 清单9 电功和电功率的计算 1.电功的计算公式：W＝qU＝UIt 2.电功率的计算公式：P＝＝UI 3.如果是纯电阻电路，电流做的功完全用来发热，则有W＝qU＝UIt＝I2Rt＝t P＝UI＝I2R＝。 清单10 纯电阻电路的能量转化特点 1.纯电阻电路的能量转化特点是将电能全部转化为热能。‌ 即满足电功W＝qU＝UIt＝I2Rt＝t 电功率P＝UI＝I2R＝。 2.纯电阻电路是指除了电源外，电路中仅包含电阻元件，或者虽然包含电感和电容元件，但这些元件对电路的影响可以忽略不计。在纯电阻电路中，电压与电流同频且同相位，这意味着电能从电源输入后，电阻将获得的能量全部转换成内能，这种内能主要以热能的形式存在。因此，纯电阻电路中的能量转化特点是电能除了转化为热能外，没有其他形式的能量转化。这种电路在通电状态下只会发热，电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。 3.纯电阻电路的应用包括电灯、电烙铁、熨斗等，它们在工作时只是发热，没有其他形式的能量转换‌。 清单11 非纯电阻电路的能量转化特点 1.非纯电阻电路与纯电阻电路的主要区别在于能量的转换方式。 2.在纯电阻电路中，电能几乎全部转化为内能，如电灯、电烙铁、熨斗和电炉等，它们主要是将电能转化为热能。而在非纯电阻电路中，除了转化为内能以外，还可以转化成其他形式的能量，如光能、风能等。这意味着非纯电阻电路中的电能不仅被转化为热能，还被转化为其他形式的能量。 3.例如，电动机在运转时，除了产生热量外，还会产生动能，推动机械部件运动。如电风扇、吹风机等。 4.此外，非纯电阻电路在计算功率和热量时也有所不同。纯电阻电路的功率计算可以使用公式P＝UI＝I2R＝，而电热可以用W＝qU＝UIt＝I2Rt＝t计算。相比之下，非纯电阻电路的电功率计算只能使用P＝UI＝，电热用Q＝I2Rt计算。这表明在非纯电阻电路中，电流做功产生的总能量（W）大于转化为热能的部分（Q），即存在能量转换的其他形式。 综上所述，非纯电阻电路的能量转化特点是将电能主要转化为内能，但同时也可能转化为其他形式的能量，如光能、热能等，这取决于电路中的具体元件和工作状态 清单12 闭合电路欧姆定律的内容和表达式 1．闭合电路欧姆定律 （1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。 （2）公式：①I＝（只适用于纯电阻电路）；②E＝U外+Ir（适用于所有电路）。 2．路端电压与外电阻的关系： 一般情况 U＝IR＝•R＝， 当R增大时，U增大 特殊情况 （1）当外电路断路时，I＝0，U＝E （2）当外电路短路时，I短＝，U＝0 清单13 电路动态分析 1.模型概述：电路中某一参数变化时，其他参数的变化情况分析，就称为电路的动态分析。 2.闭合电路动态问题的分析方法 （1）程序法 ①分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象； ②由局部电阻变化判断总电阻的变化； ③由I＝判断总电流的变化； ④据U＝E一Ir判断路端电压的变化； ⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化。 （2）结论法——“并同串反” “并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。 “串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。 一、电路的动态分析 1．判定总电阻变化情况的规律 （1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）。 （2）若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。 （3）在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。 2．分析思路。 二、闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率。 三、电源的U﹣I图象的应用 1．根据U＝E﹣Ir可知，电源的U﹣I图线是如图所示的一条倾斜的直线。 （1）直线斜率的绝对值表示电源的电阻r，纵轴的截距为电源电动势E。 （2）直线上任何一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R。 （3）图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，对于图中的A点有PA＝UAIA。 2．对于U﹣I图线中纵坐标（U）不从零开始的情况，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻。 清单14 多用电表的原理 一、多用电表表盘 多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程．表盘如图所示：上半部分为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目的标识和量程．另外，还有欧姆表的调零旋钮、机械调零旋钮和表笔的插孔． 由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度． 二、原理 欧姆表测电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图所示．R为调零电阻，红黑表笔短接，根据闭合电路的欧姆定律有Ig＝，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有I＝，故每一个未知电阻都对应一个电流值I．我们在刻度盘上刻出不同I对应的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出．由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处．当Rx＝Rg+R+r时，I＝，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻． 三、内部结构 多用电表是由一个小量程的电流表和若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用．如图所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端，测量时，黑表笔插入“﹣”插孔，红表笔插入“+”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端． 四、练习使用多用电表 1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程． 2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零． 3．将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔． 测电压： 4．将选择开关置于直流电压2.5V挡，测1.5V干电池的电压． 5．将选择开关置于交流电压250V挡，测220V的交流电压． 测电流： 6．将选择开关置于直流电流10mA挡，测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流． 测电阻： 7．将选择开关置于欧姆表的“×1”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置． 8．将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔． 9．将选择开关置于欧姆表的“×100”挡，重新调整欧姆零点，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将测定值与标准值进行比较然后断开． 10．选择适当的量程，测定灯泡、电炉丝和人体的电阻． 11．实验完毕拔出红黑表笔，选择开关扳到“OFF”挡或交流电压最高挡． 五、用多用电表探索黑箱内的电学元件 判断目的 应用挡位 现象 电源 电压挡 两接线柱正、反接时均无示数说明无电源 电阻 欧姆挡 两接线柱间正、反接时示数相同 二极管 欧姆挡 正接时示数较小，反接时示数很大 电容器 欧姆挡 指针先指“0Ω”后逐渐增大到“∞”，且指针偏转越来越慢 自感线圈 欧姆挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数 六、注意事项 1．欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘 （1）左∞右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合． （2）刻度不均匀：左密右疏． （3）欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡． 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”（因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“∞”处）． （4）欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率．为了减小读数误差，指针应指表盘到的部分，即中央刻度附近． 2．多用电表使用的“八大注意” （1）使用前要机械调零． （2）两表笔在使用时，电流总是“红入”、“黑出”． （3）选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流． （4）电压、电流挡为量程范围，电阻挡为倍率． （5）刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用． （6）测电阻时 ①待测电阻与电路、电源一定要断开． ②两手一定不要同时接触两笔金属杆． ③指针指中值附近较准，否则要换挡． ④每换一挡必须重新欧姆调零． ⑤读出示数要乘以倍率． （7）测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡． （8）使用完毕，选择开关要置于OFF挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池． 清单15 电子元器件、电路及家庭安全用电知识 1．家庭电路的一般组成 家庭电路由入户线、电能表、空气开关、漏电保护开关、三脚插座、普通插座、用电器等组成，如图． （1）入户线：火线、零线、地线．地线的作用是保障用电人员的人身安全，是漏电保护的前提条件．有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电． （2）电能表：串联在交流电路中用来测量家庭用电的耗电量． （3）漏电保护开关：在发生触电、漏电现象时能够立即切断电源，保障用电人员的人身安全． 家庭电路应注意下列问题： （1）必须安装漏电保护开关． （2）电能表、电线与家用电器的总容量匹配，大功率电器如空调机等应使用专线供电． （3）使用固定插座，有接地线的家用电器必须使用三孔插座，三孔插座、三孔活动插座必须安装接地线，禁止将三孔插座改为二孔插座．在洗手间、厨房使用带防护罩的固定插座，以防止水、灰尘的进入．电器的插头要与插座匹配． 2．安全用电 （1）不要超负荷用电，以免电流过大引起电线熔化造成短路，引起火灾． （2）使用保险丝的电路要选用与电线匹配的熔断丝，不可随意加粗或用金属丝替代． （3）漏电保护开关安装在无腐蚀性气体、无爆炸危险品、无高温热源的场所．定期对漏电保护开关进行灵敏性检测． （4）湿手不接触带电设备，不用湿布擦带电设备，并且要防止用电器受潮． （5）使用家用电器一定要先仔细阅读说明书，特别是用电注意事项．移动家用电器时要断开电源．拔取电源线时，应当手持插头，切勿直接牵拉电源线，以免损坏电源线，或者造成接头脱落． （6）不能负载过大，否则容易导致危险．使用电热器具时要注意防止发生火灾． （7）遇到电器设备着火，若一时无法判明原因，不得用手拔插头、拉闸刀开关，要借用绝缘工具拔下插头或拉开闸刀开关． （8）有金属外壳的家用电器一定要采用带保护接地线的三孔插座． 3．触电、电器火灾事故处置 电流对人体的损害主要是电热灼伤和强烈的肌肉痉挛，引起呼吸抑制或心跳骤停，严重电击能够直接危及生命．电流对人体的损伤与通过人体的电流的大小有关，如图所示，0.01 A以下的电流一般不会对人体造成损伤． 发生触电事故时，应采取以下措施： （1）立即切断电源，无法切断电源时应使用绝缘的木棒等使触电者脱离电源． （2）将脱离电源的触电者移动到通风干燥处仰卧，松开上衣、鞋带，检查其呼吸、颈部动脉搏动情况． （3）如果触电者呼吸、心跳停止，应进行人工呼吸，实施心脏复苏抢救．同时拨打急救电话． （4）绝对不可用手接触或用金属、潮湿的物体接触没脱离电源的触电者． 发生电器火灾事故时，应采取以下措施：（1）立即切断电源． （2）用灭火器灭火，电视机、电脑着火应用棉被、毛毯等物体捂灭． （3）在无法切断电源时应用不导电的灭火剂灭火，不可用水或泡沫灭火剂． （4）电源没切断前，绝对不可把水浇到电器、开关上，不可用手接触电器、开关． 实验一：测量金属丝的电阻率 若有一根长为 L、直径为 d 的金属丝，根据有电阻率。 又因为得 因此，要测得金属丝的电阻率ρ，需要先测得金属丝的长度L、直径d和电阻R。 游标卡尺作为一种被广泛使用的高精度测量工具，可以测量物体的长度、内径、外径及深度等。它是由主尺和附在主尺上能滑动的游标尺两部分构成，如所示。游标尺上的刻度线越多，测量的精确程度就越高。 【用途】外测量爪：测量厚度和外径。内测量爪：测量内径。深度尺：测量深度。 数字显示游标卡尺（将量爪并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐，如果对齐就可以进行测量。） 数字显示螺旋测微器（千分尺）打开电源开关，在测砧与测微螺杆接触时进行调零；将金属丝置于测砧与测微螺杆之间；旋转旋钮，当测砧即将夹紧金属丝时，改旋微调旋钮使测砧夹紧金属丝。 测砧 测微螺杆 锁紧装置 微调旋钮 可动刻度 显示屏 电源开关 固定套筒 旋钮 学生实验：测量金属丝的电阻率 实验原理与方案 要测得金属丝的电阻率，在金属丝的长度和直径的测量基础上，还需要进一步测出金属丝的电阻 R。本实验采用伏安法测量金属丝阻值 R，电路图如图所示。 A V 实验装置与方法 本实验要用到学生稳压电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测金属丝等实验器材。 实验操作和数据收集：根据图 连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，设计表格，记录多组电压、电流值。 数据分析 根据实验数据，绘制 U-I 图像，由图线的斜率得出金属丝的阻值 R。 U I 该元器件的伏安特性曲线 实验装置与方法：根据测得的金属丝长度、直径和阻值计算金属丝的电阻率。 实验结论：金属丝的电阻率 ρ = ______________。 交流与讨论：与其他实验小组分享、比较同一金属丝电阻率的测量结果 并通过查表对比标准值与所测金属丝电阻率的差异。 实验二：用多用电表测量电学中的物理量 指针式多用电表可以用来测量电压、电流、电阻等电学量。它的外部有刻度盘、旋转式选择开关、调零旋钮和红黑表笔插孔等。 在表盘上还有一个机械调零按钮，在拿到多用电表之前可以发现指针不在最左边可以用螺丝刀进行机械调零。 （a）指针式多用电表 黑表笔 红表笔 电阻的刻度 直流电流、 电压的刻度 电阻调零旋钮 选择开关（改变 测量功能及量程 数字式多用电表有三个表笔插孔中标，其中测量时黑表笔需插入有“COM”的为公共插孔。其他插口处标有“V” 、“ A ”、 “ Ω” ，分别代表测量电压、电流、电阻时红表笔对应的插孔。 大多数数字式多用电表还有OFF档位，有些型号无。 hFE档位是测量晶体三极管的。 小量程、中量程和大量程电流的插口是分开的，需要仔细看插口标志。 HOLD键是锁住数字键 液晶显示屏 （显示测量数据） 功能键 功能旋钮 （改变测量功能及量程） （公共端口） mA、μA电流插孔 20A电流插孔 电压、电容、电阻等插孔 使用前先“机械调零”机械调零是指在不通电的情况下调整表头游丝，使指针指向零。在使用万用表之前，应先观察万用表的指针是否与左边零刻度线对齐重合。 使用中严禁用手触碰表笔金属部分使用万用表需要用表笔进行连接，严禁用手触碰表笔的金属部分，不仅会影响测量结果，还可能会造成触电。 使用完毕后，功能旋钮应旋至OFF挡，或者旋至交流高压挡，并关闭电源。长期不使用还应取出电池。 实验三：用DIS“测量电源的电动势和内阻” 实验目的： (1)掌握测量电源的电动势和内阻的原理和方法，选择合活的实验仪器进行实验。 (2)学会运用图像法处理数据,知道图像的物理意义。 (3)能提出实验中存在的误差及其原因，并懂得减小误差的方法。 r E R S V A 实验器材：待测干电池、滑动变阻器、电压传感器、电流传感器、导线、开关等。 实验原理：根据闭合电路欧姆定律，电源电动势E。内阻r与外电压U、电流Ⅰ满足U=E-Ir。本实验采用伏安法，在如图所示的电路图中，当外申阻发生改变时，外电压U与电流Ⅰ均会发生变化，所以只需记录U、Ⅰ即可计算电动势E及内阻r。为了减小实验误差，本实验采用作图法，以U作为纵坐标，I作为横坐标，绘制U-I图像，该图像为一条直线且与纵坐标交点为E，图线斜率的绝对值为r的大小，即 实验方法与步骤： (1)把电压传感器、电流传感器分别接入数据采集器第一、二输入。 (2 )如图所示，连接滑动变阻器、电压传感器、电流传感器、开关等器材，并断开S，将滑动变阻器阻值调到最大。 (3）打开软件，点击“计算表格”，调整所有窗口位置，以便在实验过程中观测。 (4)闭合开关S，改变滑动变阻器的触点，使其阻值逐渐减小，同时点击“点击记录”按钮，记录多组不同的电压、电流值。 (5）打开“数据分析”中的“绘图”界面，设x轴为“I”，y轴为“U”，点击“图线分析”中的“拟合”，选择“一次函数”，得到实验结果。 电源的伏安特性曲线 短路电流I短 斜率是电源内阻r 纵截距 电源电动势E 【练习1】关于电流，下列说法中正确的是（　　） A、通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大 B、对于导体，只要其两端有电压就有电流 C、单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 D、因为电流有方向，所以电流是矢量 【练习2】金属导体满足下面哪一个条件，就产生恒定电流（　　） A、导体有能自由移动的电荷 B、导体两端有高度差 C、导体被置于电场中 D、导体两端存在着恒定的电压 【练习3】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e，此电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（　　） A.nvSΔt B.nv•Δt C. D. 【练习4】（多选）如图所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．现把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R．下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是（　　） A．特性曲线在Ⅰ区，P1＜P2 B．特性曲线在Ⅲ区，P1＜P2 C．特性曲线在Ⅰ区，P1＞P2 D．特性曲线在Ⅲ区，P1＞P2 【练习5】（多选）下列说法中正确的是（　　） A．由可知，电阻与电压、电流都有关系 B．由R＝ρ可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系 C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小 D．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 【练习6】如图所示，P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜材料的电阻率为ρ，膜的厚度为d．管两端有导电金属箍M、N．现把它接入电路中，测得M、N两端电压为U，通过它的电流I．则金属膜的电阻率的值为（　　） A. B. C. D. 【练习7】（多选）对于图中的图线所对应的两个导体（　　） A、R1＝3R2 B、R2＝2R1 C、两个导体中的电流相等（不为零）时的电压之比U1：U2＝3：1 D、两个导体两端的电压相等（不为零）时的电流之比）I1：I2＝3：1 【练习8】如图中，AB间的电压为30V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，则UCD的变化范围是（　　） A、0～10V B、0～20V C、10～20V D、20～30V 【练习9】四个定值电阻连成如图所示的电路。RA、RC的规格为“6V 6W”，RB、RD的规格为“6V 12W”。将该电路接在输出电压U＝11V的恒压电源上，则（　　） A、RA的功率最大，为6W B、RB的功率最小，为0.67W C、RC的功率最小，为1.33W D、RD的功率最大，为12W 【练习10】一个微型吸尘器中的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作．则下列说法中正确的是（　　） A、电动机消耗的热功率为 B、电动机消耗的总功率为I2R C、电源的效率为（1﹣） D、电源内部消耗的功率为UI﹣I2R 【练习11】（多选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于左端时，三盏灯L1、L2、L3均发光良好。在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡L1、L2变暗 B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C．电压表V1、V2示数均变大 D．电压表V1、V2示数之和变大 【练习12】如图所示，电源电动势E＝12V，内阻r＝3Ω，甲图中R0＝1Ω，乙图中直流电动机内阻R0′＝1Ω，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，同样，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率为P0＝2W），则R1和R2的值为（　　） A．2Ω，2Ω B．2Ω，1.5Ω C．1.5Ω，1.5Ω D．1.5Ω，2Ω 【练习13】（多选）如图，直线A为电源的U﹣I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U﹣I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则（　　） A．P1＞P2 B．P1＝P2 C．η1＞η2 D．η1＜η2 【练习14】在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时，合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U，现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况（　　） A.I1增大，I2不变，U增大 B.I1减小，I2增大，U减小 C.I1增大，I2减小，U增大 D.I1减小，I2不变，U减小 【练习15】某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干． 回答下列问题： （1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零．随后将图甲中多用电表的黑表笔和 　　（填“1”或“2”）端相连，红表笔连接另一端． （2）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为 　　和 　　． （3）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为 　　． （4）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图丁所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为 　　，电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为 　　 ． 1．（2022秋•浦东新区校级期中）根据欧姆定律，可知　　 A．加在导体两端的越大，导体的越大 B．通过导体的越小，导体的越大 C．导体的与成正比，与成反比 D．导体的等于导体两端的与之比 2．（多选）（2023秋•徐汇区校级期末）小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示，为图线上一点，为图线的切线，为轴的垂线，为轴的垂线，下列说法中正确的是　　 A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B．对应点，小灯泡的电阻为 C．对应点，小灯泡的电阻为 D．对应点，小灯泡的功率为图中矩形所围“面积” 3．（2024•松江区校级三模）给如图所示的莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球、间开始放电，出现电火花。该实验能够证明 　 　的存在。移动莱顿瓶乙的矩形线框中可移动的带有氖管的金属棒到 　 　时，氖管发光最亮。 4．（2024•浦东新区校级模拟）无人机因机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险等优点，被广泛应用在生产生活中。已知重力加速度为。 （1）一无人机的动力装置是由四个多旋翼电机并联组成，设每个电机内阻为、额定电流和电压分别为和。正常工作时无人机的输出功率为 　 　。 （2）一质量为的无人机从地面静止开始竖直向上飞行，该过程中加速度随上升高度的变化关系如图所示。无人机飞至高为处时，空气对其作用力大小为 　　；无人机飞至处时的速度为 　　。 5．（2024•浦东新区校级模拟）电动汽车在行驶过程中，消耗电池能量对外做功使汽车前进。汽车安装的电池常用两个物理量衡量其性能，如表所示： 物理量 定义 单位 电池容量 电池存储电量的多少 电池的能量密度 单位质量携带电能的多少 某质量的电池以恒定电流放电时，端电压与流过电池电量的关系如图所示。电池容量检测系统在电压为时显示剩余电量，电压为时显示剩余电量．通过计算机测得曲线与电量轴所围的面积约为。 （1）该曲线与电量轴所围面积的物理意义是什么？ （2）该电池的能量密度是多少？ （3）在放电过程中剩余电量从到用了时间，由图象推测剩余电量从到约要多少时间？ （4）某电动汽车除电池外总质量为，配上质量为、能量密度为的电池，单次充电后可以在水平路面行驶距离较长，近似认为全程匀速行驶），行驶中所受阻力与总质量成正比，比例系数为。假设电池能量的用来对外做功使汽车前进，写出汽车行驶距离的表达式。为提升电动车单次充电行驶最大距离，国家大力支持研发提高电池的能量密度，而不是仅靠增加车上电池质量，请通过分析说明原因。 6．（2023秋•长宁区校级期末）在图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻相连组成闭合电路，则电源的电动势为 　　，内阻为 　　，电源的输出功率为 　　，电源的效率为 　　。 7．（2024•宝山区模拟）手电筒是一种便携式照明工具。如图所示的手电筒，由塑料壳、二节干电池、小灯泡、按键等组成。 （1）手电筒里的二节干电池是 　　（选择：．串联、．并联）的。已知每节干电池的电动势为，内电阻为，则电池组的总电动势为 　　，总内阻为 　　。 （2）一节干电池的电动势为，表示该电池 　　。 ．存储的电能为 ．存储的化学能为 ．工作时两极间的电压恒为．将正电荷由负极输送到正极的过程中，非静电力做功 （3）已知手电筒里小灯泡的电阻为，则手电筒工作时小灯泡两端的电压为 　　，每节干电池两端的电压为 　　，电池组对小灯泡的供电效率为 　　。 （4）（简答）若手电筒里两节干电池用了较长时间，手电筒工作时小灯泡只能发出微弱的光。把两节干电池取出来，分别用电压表进行测量，发现电压表的示数都接近。请简述小灯泡不能正常发光的原因。 8．（2023秋•嘉定区校级期末）机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。 （1）某机器人工作的额定电压为，额定功率为，充电时额定电压为，额定电流为，电池容量为，则下列说法不正确的是 　　。 从零开始充满电大约需要 指电池储存的电能 正常工作时的电流为 充满电后可连续正常工作的时间约为 （2）如图所示电路，在滑动变阻器的滑片向左端滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为 　　。 两表示数均增大 电压表示数增大，电流表示数减小 两表示数均减小 电压表示数减小，电流表示数增大 （3）某同学想研究机器人中的一种特殊导电材料的导电规律： ①为了测量通过的电流随电压变化规律，该同学设计了如图1的电路，但在实验的过程中发现该电路不能使的电压从零开始逐渐增大，请在图上添加导线，使的电压能从零逐渐增大。 ②上述实验测得的电流与电压的关系，作出如图2的图线；根据图像可判断的电阻随电流变大而 　　（选涂：（A）增大（B）不变（C）减小）。 ③实验中的滑动变阻器用某种金属丝绕制而成，若有一根长为、直径为的金属丝，测得其阻值为，则电阻率　　。 （4）（简答）该同学又用温度传感器得到的电阻随温度的变化规律如图3。并利用这个规律设计制作了如图4的测温电路。已知电源电动势、内阻、。闭合开关，电压表示数为，求：①回路中的电流； ②材料的电阻； ③此时的温度（结果保留3位有效数字）。 9．（2023秋•虹口区校级期末）电路可以实现电能的传输、分配和转换，以及实现信号的传输与处理。电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。电流的存在可以通过一些仪器测试出来，如电压表或电流表偏转、灯泡发光等。 （1）如图1所示，在、两点间加恒定电压，已知。 ①理想电流表、的示数之比为 　　。 ． ． ． ． ②若将、换成理想电压表、，则两电压表的示数之比为 　　。 ． ． ． ． （2）如表中为一些金属材料的电阻率。某同学用一根长、横截面积为的导体进行实验，测得当导体两端电压为时，通过导体的电流是。此导线的电阻为 　　，是由 　　制成的。 材料 铜 镍铜合金 铝 电阻率 （3）（多选）如图2所示，电源的内阻为，为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻，，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。闭合开关后，若照射的光照强度减弱，则 　　。 ．两端的电压变大 ．通过的电流变大 ．电源的输出功率变小 ．小灯泡消耗的功率变大 （4）如图3所示，电源电动势，小灯泡的规格为“，”，开关接1，当滑动变阻器接入电路的阻值时，小灯泡正常发光；现将开关接2，小灯泡和电动机均正常工作。电源内阻大小为 　　；开关接2时，电动机的输入功率为 　　。 10．（2023秋•浦东新区期末）物理兴趣小组的同学用一根拉力敏感电阻丝制作电子吊秤。他们按图甲所示电路设计了一个简易“吊秤”，通过光滑绝缘环可吊起重物。 已知：，；毫安表电阻；不吊重物时，电阻丝电阻。 （1）电源是闭合电路的重要元件，干电池所标“”表示 　　。 ．每一个电子经过电池时有化学能转化为电能 ．每电荷经过电池时有化学能转化为电能 ．每电荷经过电池时有化学能转化为电能 （2）某实验小组在测该电阻丝的电阻率时，先用 　　（填仪器名称）直接测出电阻丝横截面直径为，再用伏安法测出长度为的电阻丝阻值为。用以上测量值计算电阻率的表达式是　　。 （3）不吊重物时，闭合开关，调节，当　　时，毫安表指针满偏至；此时电源的总功率为 　　，拉力敏感电阻丝的热功率为 　　。 （4）不吊重物时，闭合开关，调节使毫安表指针满偏的操作可视为吊秤的“调零”过程。调零结束后，保持滑片位置不变。接着在环下吊上重物，如图乙所示，已知电阻丝端或端每增加拉力，其阻值将增加。则吊上重物之后，毫安表中电流的示数将 　　（选填“减小”、“不变”或“增大” ，两端电压将 　　（选填“减小”、“不变”或“增大” 。当毫安表示数为时，电阻丝对端的拉力为 　　。如果将毫安表盘作为重物质量表盘标上质量示数，则 　　侧质量示数更大（选填“左”或“右” 。 11．（2023秋•松江区校级期末）在如图所示的电路中，为电源，其内阻为，为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，为理想电压表．若将照射的光的强度减弱，则　　 A．小灯泡消耗的功率变小 B．电压表的示数变大 C．通过的电流变小 D．灯泡变亮 12．（2022秋•宝山区校级期末）如图所示电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值，各电表均为理想表。闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表、、示数变化量的绝对值分别为△、△、△，电流表示数变化量的绝对值为△，则　　 A．变小 B．不变 C．、、示数均变大 D．电源输出功率先增大后减小 13．（2023秋•长宁区校级期末）如图所示的电路中，当变阻器的滑动触头向上移动时，电压表示数 　　，电流表示数 　　 （填变大，变小，不变）。 14．（2023秋•徐汇区校级期末）如图电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，；滑动变阻器的取值范围为。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使取不同的阻值接入电路，则下列说法正确的是　　 A．时，定值电阻消耗的功率最大，为 B．时，电源内阻消耗的功率最小，为 C．时，消耗的功率最大 D．时，电源的效率最低 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 电路 清单01 电流的概念及性质 1.定义：自由电荷的定向移动形成电流． 2.方向：规定为正电荷定向移动的方向． 3.电流强度的定义式：I＝，q是通过导体横截面的电荷量，与横截面的大小无关。 4.电流的单位：安培，符号是A。是国际单位制中七个基本物理量之一。 5.物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量。 6.标矢性：电流的方向是人为规定的，以正电荷定向移动的方向为正方向，运算时遵从的是代数运算法则，所以电流是标量。 清单02 恒定电流的产生条件 一、恒定电流的定义 大小和方向都不随时间变化的电流。 二、恒定电流的产生条件 1.存在自由电荷 2.导体两端有恒定电压（导体内部有恒定电场） 三、恒定电场 1.概念：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场． 2.形成：电路接通稳定后，由电源，导线、导体等电路元件积累的电荷共同在电路中形成的。 3.作用：推动自由电荷定向移动形成电流。 4.特点：导体内部电场线与导体表面平行，不随时间发生变化，基本性质与静电场相同；导体中电场强度E与导体中电流方向的长度L间满足E＝。 清单03 电流的微观表达式 1.电流的微观表达式的推导 如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量大小为q。则：导体AD内的自由电荷全部通过横截面D所用的时间t＝ 导体AD内的自由电荷总数N＝nlS，总电荷量Q＝Nq＝nlSq， 此导体上的电流I＝＝＝nqSv 2.电流的微观表达式：I＝nqSv （1）I＝是电流的定义式，I＝nqSv电流的决定式，因此电流I通过导体横截面的电荷量q及时间t无关，从微观上看，电流的大小取决于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v，还与导体的横截面积S有关。 （2）v表示电荷定向移动的速率。自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的。 清单04 欧姆定律的简单应用 欧姆定律 1．内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比． 2．表达式：I＝； 3．适用条件：适用于金属和电解液导电，气体导电和半导体元件不适用． 4．导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I﹣U关系图线． （1）线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律． （2）非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，即非线性元件的电流与电压不成正比． 清单05 电阻定律的内容及表达式 1．电阻定律 （1）内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关． （2）表达式：R＝ρ． 2．电阻率 （1）计算式：ρ＝． （2）物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． 清单06 线性元件及其伏安特性曲线 1.I﹣U图像 以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压变化的曲线，叫作导体的伏安特性曲线。如下图甲、乙所示。 2.比较电阻的大小 图像的斜率k＝＝，即I﹣U图像的斜率等于电阻的反比，图甲中Rb＞Ra。 3.线性元件：如图甲所示，伏安特性曲线是直线的电学元件称作线性元件，适用欧姆定律。 4.非线性元件：如图乙所示，伏安特性曲线为曲线的电学元件称作非线性元件，不适用欧姆定律。 清单07 串联电路的特点及应用 串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电路 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1+I2+…+In 电压 U＝U1+U2+…+Un U＝U1＝U2＝…＝Un 总电阻 R总＝R1+R2+…+Rn ＝++…+ 功率分配 ＝ P总＝P1+P2+…Pn ＝ P总＝P1+P2+…+Pn 清单08 电功和电功率的计算式及影响因素 1．电功 （1）电功：电路中电场力移动电荷做的功． （2）公式：W＝qU＝IUt． （3）实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率 （1）定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． （2）公式：P＝＝IU． 清单9 电功和电功率的计算 1.电功的计算公式：W＝qU＝UIt 2.电功率的计算公式：P＝＝UI 3.如果是纯电阻电路，电流做的功完全用来发热，则有W＝qU＝UIt＝I2Rt＝t P＝UI＝I2R＝。 清单10 纯电阻电路的能量转化特点 1.纯电阻电路的能量转化特点是将电能全部转化为热能。‌ 即满足电功W＝qU＝UIt＝I2Rt＝t 电功率P＝UI＝I2R＝。 2.纯电阻电路是指除了电源外，电路中仅包含电阻元件，或者虽然包含电感和电容元件，但这些元件对电路的影响可以忽略不计。在纯电阻电路中，电压与电流同频且同相位，这意味着电能从电源输入后，电阻将获得的能量全部转换成内能，这种内能主要以热能的形式存在。因此，纯电阻电路中的能量转化特点是电能除了转化为热能外，没有其他形式的能量转化。这种电路在通电状态下只会发热，电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。 3.纯电阻电路的应用包括电灯、电烙铁、熨斗等，它们在工作时只是发热，没有其他形式的能量转换‌。 清单11 非纯电阻电路的能量转化特点 1.非纯电阻电路与纯电阻电路的主要区别在于能量的转换方式。 2.在纯电阻电路中，电能几乎全部转化为内能，如电灯、电烙铁、熨斗和电炉等，它们主要是将电能转化为热能。而在非纯电阻电路中，除了转化为内能以外，还可以转化成其他形式的能量，如光能、风能等。这意味着非纯电阻电路中的电能不仅被转化为热能，还被转化为其他形式的能量。 3.例如，电动机在运转时，除了产生热量外，还会产生动能，推动机械部件运动。如电风扇、吹风机等。 4.此外，非纯电阻电路在计算功率和热量时也有所不同。纯电阻电路的功率计算可以使用公式P＝UI＝I2R＝，而电热可以用W＝qU＝UIt＝I2Rt＝t计算。相比之下，非纯电阻电路的电功率计算只能使用P＝UI＝，电热用Q＝I2Rt计算。这表明在非纯电阻电路中，电流做功产生的总能量（W）大于转化为热能的部分（Q），即存在能量转换的其他形式。 综上所述，非纯电阻电路的能量转化特点是将电能主要转化为内能，但同时也可能转化为其他形式的能量，如光能、热能等，这取决于电路中的具体元件和工作状态 清单12 闭合电路欧姆定律的内容和表达式 1．闭合电路欧姆定律 （1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。 （2）公式：①I＝（只适用于纯电阻电路）；②E＝U外+Ir（适用于所有电路）。 2．路端电压与外电阻的关系： 一般情况 U＝IR＝•R＝， 当R增大时，U增大 特殊情况 （1）当外电路断路时，I＝0，U＝E （2）当外电路短路时，I短＝，U＝0 清单13 电路动态分析 1.模型概述：电路中某一参数变化时，其他参数的变化情况分析，就称为电路的动态分析。 2.闭合电路动态问题的分析方法 （1）程序法 ①分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象； ②由局部电阻变化判断总电阻的变化； ③由I＝判断总电流的变化； ④据U＝E一Ir判断路端电压的变化； ⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化。 （2）结论法——“并同串反” “并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。 “串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。 一、电路的动态分析 1．判定总电阻变化情况的规律 （1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）。 （2）若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。 （3）在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。 2．分析思路。 二、闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率。 三、电源的U﹣I图象的应用 1．根据U＝E﹣Ir可知，电源的U﹣I图线是如图所示的一条倾斜的直线。 （1）直线斜率的绝对值表示电源的电阻r，纵轴的截距为电源电动势E。 （2）直线上任何一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R。 （3）图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，对于图中的A点有PA＝UAIA。 2．对于U﹣I图线中纵坐标（U）不从零开始的情况，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻。 清单14 多用电表的原理 一、多用电表表盘 多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程．表盘如图所示：上半部分为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目的标识和量程．另外，还有欧姆表的调零旋钮、机械调零旋钮和表笔的插孔． 由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度． 二、原理 欧姆表测电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图所示．R为调零电阻，红黑表笔短接，根据闭合电路的欧姆定律有Ig＝，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有I＝，故每一个未知电阻都对应一个电流值I．我们在刻度盘上刻出不同I对应的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出．由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处．当Rx＝Rg+R+r时，I＝，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻． 三、内部结构 多用电表是由一个小量程的电流表和若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用．如图所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端，测量时，黑表笔插入“﹣”插孔，红表笔插入“+”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端． 四、练习使用多用电表 1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程． 2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零． 3．将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔． 测电压： 4．将选择开关置于直流电压2.5V挡，测1.5V干电池的电压． 5．将选择开关置于交流电压250V挡，测220V的交流电压． 测电流： 6．将选择开关置于直流电流10mA挡，测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流． 测电阻： 7．将选择开关置于欧姆表的“×1”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置． 8．将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔． 9．将选择开关置于欧姆表的“×100”挡，重新调整欧姆零点，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将测定值与标准值进行比较然后断开． 10．选择适当的量程，测定灯泡、电炉丝和人体的电阻． 11．实验完毕拔出红黑表笔，选择开关扳到“OFF”挡或交流电压最高挡． 五、用多用电表探索黑箱内的电学元件 判断目的 应用挡位 现象 电源 电压挡 两接线柱正、反接时均无示数说明无电源 电阻 欧姆挡 两接线柱间正、反接时示数相同 二极管 欧姆挡 正接时示数较小，反接时示数很大 电容器 欧姆挡 指针先指“0Ω”后逐渐增大到“∞”，且指针偏转越来越慢 自感线圈 欧姆挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数 六、注意事项 1．欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘 （1）左∞右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合． （2）刻度不均匀：左密右疏． （3）欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡． 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”（因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“∞”处）． （4）欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率．为了减小读数误差，指针应指表盘到的部分，即中央刻度附近． 2．多用电表使用的“八大注意” （1）使用前要机械调零． （2）两表笔在使用时，电流总是“红入”、“黑出”． （3）选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流． （4）电压、电流挡为量程范围，电阻挡为倍率． （5）刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用． （6）测电阻时 ①待测电阻与电路、电源一定要断开． ②两手一定不要同时接触两笔金属杆． ③指针指中值附近较准，否则要换挡． ④每换一挡必须重新欧姆调零． ⑤读出示数要乘以倍率． （7）测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡． （8）使用完毕，选择开关要置于OFF挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池． 清单15 电子元器件、电路及家庭安全用电知识 1．家庭电路的一般组成 家庭电路由入户线、电能表、空气开关、漏电保护开关、三脚插座、普通插座、用电器等组成，如图． （1）入户线：火线、零线、地线．地线的作用是保障用电人员的人身安全，是漏电保护的前提条件．有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电． （2）电能表：串联在交流电路中用来测量家庭用电的耗电量． （3）漏电保护开关：在发生触电、漏电现象时能够立即切断电源，保障用电人员的人身安全． 家庭电路应注意下列问题： （1）必须安装漏电保护开关． （2）电能表、电线与家用电器的总容量匹配，大功率电器如空调机等应使用专线供电． （3）使用固定插座，有接地线的家用电器必须使用三孔插座，三孔插座、三孔活动插座必须安装接地线，禁止将三孔插座改为二孔插座．在洗手间、厨房使用带防护罩的固定插座，以防止水、灰尘的进入．电器的插头要与插座匹配． 2．安全用电 （1）不要超负荷用电，以免电流过大引起电线熔化造成短路，引起火灾． （2）使用保险丝的电路要选用与电线匹配的熔断丝，不可随意加粗或用金属丝替代． （3）漏电保护开关安装在无腐蚀性气体、无爆炸危险品、无高温热源的场所．定期对漏电保护开关进行灵敏性检测． （4）湿手不接触带电设备，不用湿布擦带电设备，并且要防止用电器受潮． （5）使用家用电器一定要先仔细阅读说明书，特别是用电注意事项．移动家用电器时要断开电源．拔取电源线时，应当手持插头，切勿直接牵拉电源线，以免损坏电源线，或者造成接头脱落． （6）不能负载过大，否则容易导致危险．使用电热器具时要注意防止发生火灾． （7）遇到电器设备着火，若一时无法判明原因，不得用手拔插头、拉闸刀开关，要借用绝缘工具拔下插头或拉开闸刀开关． （8）有金属外壳的家用电器一定要采用带保护接地线的三孔插座． 3．触电、电器火灾事故处置 电流对人体的损害主要是电热灼伤和强烈的肌肉痉挛，引起呼吸抑制或心跳骤停，严重电击能够直接危及生命．电流对人体的损伤与通过人体的电流的大小有关，如图所示，0.01 A以下的电流一般不会对人体造成损伤． 发生触电事故时，应采取以下措施： （1）立即切断电源，无法切断电源时应使用绝缘的木棒等使触电者脱离电源． （2）将脱离电源的触电者移动到通风干燥处仰卧，松开上衣、鞋带，检查其呼吸、颈部动脉搏动情况． （3）如果触电者呼吸、心跳停止，应进行人工呼吸，实施心脏复苏抢救．同时拨打急救电话． （4）绝对不可用手接触或用金属、潮湿的物体接触没脱离电源的触电者． 发生电器火灾事故时，应采取以下措施：（1）立即切断电源． （2）用灭火器灭火，电视机、电脑着火应用棉被、毛毯等物体捂灭． （3）在无法切断电源时应用不导电的灭火剂灭火，不可用水或泡沫灭火剂． （4）电源没切断前，绝对不可把水浇到电器、开关上，不可用手接触电器、开关． 实验一：测量金属丝的电阻率 若有一根长为 L、直径为 d 的金属丝，根据有电阻率。 又因为得 因此，要测得金属丝的电阻率ρ，需要先测得金属丝的长度L、直径d和电阻R。 游标卡尺作为一种被广泛使用的高精度测量工具，可以测量物体的长度、内径、外径及深度等。它是由主尺和附在主尺上能滑动的游标尺两部分构成，如所示。游标尺上的刻度线越多，测量的精确程度就越高。 【用途】外测量爪：测量厚度和外径。内测量爪：测量内径。深度尺：测量深度。 数字显示游标卡尺（将量爪并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐，如果对齐就可以进行测量。） 数字显示螺旋测微器（千分尺）打开电源开关，在测砧与测微螺杆接触时进行调零；将金属丝置于测砧与测微螺杆之间；旋转旋钮，当测砧即将夹紧金属丝时，改旋微调旋钮使测砧夹紧金属丝。 测砧 测微螺杆 锁紧装置 微调旋钮 可动刻度 显示屏 电源开关 固定套筒 旋钮 学生实验：测量金属丝的电阻率 实验原理与方案 要测得金属丝的电阻率，在金属丝的长度和直径的测量基础上，还需要进一步测出金属丝的电阻 R。本实验采用伏安法测量金属丝阻值 R，电路图如图所示。 A V 实验装置与方法 本实验要用到学生稳压电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测金属丝等实验器材。 实验操作和数据收集：根据图 连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，设计表格，记录多组电压、电流值。 数据分析 根据实验数据，绘制 U-I 图像，由图线的斜率得出金属丝的阻值 R。 U I 该元器件的伏安特性曲线 实验装置与方法：根据测得的金属丝长度、直径和阻值计算金属丝的电阻率。 实验结论：金属丝的电阻率 ρ = ______________。 交流与讨论：与其他实验小组分享、比较同一金属丝电阻率的测量结果 并通过查表对比标准值与所测金属丝电阻率的差异。 实验二：用多用电表测量电学中的物理量 指针式多用电表可以用来测量电压、电流、电阻等电学量。它的外部有刻度盘、旋转式选择开关、调零旋钮和红黑表笔插孔等。 在表盘上还有一个机械调零按钮，在拿到多用电表之前可以发现指针不在最左边可以用螺丝刀进行机械调零。 （a）指针式多用电表 黑表笔 红表笔 电阻的刻度 直流电流、 电压的刻度 电阻调零旋钮 选择开关（改变 测量功能及量程 数字式多用电表有三个表笔插孔中标，其中测量时黑表笔需插入有“COM”的为公共插孔。其他插口处标有“V” 、“ A ”、 “ Ω” ，分别代表测量电压、电流、电阻时红表笔对应的插孔。 大多数数字式多用电表还有OFF档位，有些型号无。 hFE档位是测量晶体三极管的。 小量程、中量程和大量程电流的插口是分开的，需要仔细看插口标志。 HOLD键是锁住数字键 液晶显示屏 （显示测量数据） 功能键 功能旋钮 （改变测量功能及量程） （公共端口） mA、μA电流插孔 20A电流插孔 电压、电容、电阻等插孔 使用前先“机械调零”机械调零是指在不通电的情况下调整表头游丝，使指针指向零。在使用万用表之前，应先观察万用表的指针是否与左边零刻度线对齐重合。 使用中严禁用手触碰表笔金属部分使用万用表需要用表笔进行连接，严禁用手触碰表笔的金属部分，不仅会影响测量结果，还可能会造成触电。 使用完毕后，功能旋钮应旋至OFF挡，或者旋至交流高压挡，并关闭电源。长期不使用还应取出电池。 实验三：用DIS“测量电源的电动势和内阻” 实验目的： (1)掌握测量电源的电动势和内阻的原理和方法，选择合活的实验仪器进行实验。 (2)学会运用图像法处理数据,知道图像的物理意义。 (3)能提出实验中存在的误差及其原因，并懂得减小误差的方法。 r E R S V A 实验器材：待测干电池、滑动变阻器、电压传感器、电流传感器、导线、开关等。 实验原理：根据闭合电路欧姆定律，电源电动势E。内阻r与外电压U、电流Ⅰ满足U=E-Ir。本实验采用伏安法，在如图所示的电路图中，当外申阻发生改变时，外电压U与电流Ⅰ均会发生变化，所以只需记录U、Ⅰ即可计算电动势E及内阻r。为了减小实验误差，本实验采用作图法，以U作为纵坐标，I作为横坐标，绘制U-I图像，该图像为一条直线且与纵坐标交点为E，图线斜率的绝对值为r的大小，即 实验方法与步骤： (1)把电压传感器、电流传感器分别接入数据采集器第一、二输入。 (2 )如图所示，连接滑动变阻器、电压传感器、电流传感器、开关等器材，并断开S，将滑动变阻器阻值调到最大。 (3）打开软件，点击“计算表格”，调整所有窗口位置，以便在实验过程中观测。 (4)闭合开关S，改变滑动变阻器的触点，使其阻值逐渐减小，同时点击“点击记录”按钮，记录多组不同的电压、电流值。 (5）打开“数据分析”中的“绘图”界面，设x轴为“I”，y轴为“U”，点击“图线分析”中的“拟合”，选择“一次函数”，得到实验结果。 电源的伏安特性曲线 短路电流I短 斜率是电源内阻r 纵截距 电源电动势E 【练习1】关于电流，下列说法中正确的是（　　） A、通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大 B、对于导体，只要其两端有电压就有电流 C、单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 D、因为电流有方向，所以电流是矢量 分析：根据电流的定义式I＝可知，电流的大小由通过导体横截面积的电量和时间来计算，只知道电量不能计算。形成电流的条件既要有电压，还要构成闭合回路。叠加符合平行四边形法则的物理量是矢量。 解答：AC、根据电流的定义式I＝可知，电流的大小由通过导体横截面积的电量和时间来计算，在时间不确定的情况下，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大。故A错误，C正确。 B、要形成电流，不但要有有电压，电路还需构成闭合回路，故B错误。 D、电流虽然有方向，但叠加不符合平行四边形法则，故不是矢量。故D错误。故选：C。 【练习2】金属导体满足下面哪一个条件，就产生恒定电流（　　） A、导体有能自由移动的电荷 B、导体两端有高度差 C、导体被置于电场中 D、导体两端存在着恒定的电压 分析：导体中形成电流的条件是导体两端存在电压，要产生恒定的电流导体的两端电压要恒定不变． 解答：A、导体有能自由移动的电荷，不一定能形成电流，导体两端还要存在电压才产生电流。故A错误。 B、导体两端有高度差与是否产生电流无关。故B错误。 C、导体被置于电场中，导体可能形成短暂的电流，不能形成持续的电流。故C错误。 D、导体两端存在着恒定的电压时导体中产生持续的恒定电流。故D正确。故选：D。 【练习3】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e，此电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（　　） A.nvSΔt B.nv•Δt C. D. 分析：首先根据电流强度的定义可以求得t时间内通过导线横截面积的总的电荷量的大小，进而可以求得自由电子的个数，再根据电流的微观的表达式，根据电阻的运动的速率的大小也可以求得通过导线横截面的自由电子的个数． 解答：在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线体积为V＝vtS．又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N＝nvSΔt。 由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为Q＝It，而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为：N＝；故只有A正确，BCD错误；故选：A。 A、摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式，故A正确； B、这三种方式都没有产生电荷，故B错误； C、这三种起电方式的实质是一样的，都是电子的转移，故C正确； D、这三种方式都符合电荷守恒定律，故D正确；本题错误的，故选：B。 【练习4】（多选）如图所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．现把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R．下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是（　　） A．特性曲线在Ⅰ区，P1＜P2 B．特性曲线在Ⅲ区，P1＜P2 C．特性曲线在Ⅰ区，P1＞P2 D．特性曲线在Ⅲ区，P1＞P2 分析：伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数．当两个电阻并联后总电阻R比任何一个电阻都要小，R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率．R1和R2并联在电路中，电压相等，由图读出电流关系，再研究功率关系． 解：把R1和R2并联在电路中，并联的总电阻R比R1和R2都小，则R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率，则R的伏安特性曲线应该Ⅰ区．R1和R2并联在电路中，电压相等，由图读出流过电阻R1的电流较大，则功率P1＞P2．故选C． 【练习5】（多选）下列说法中正确的是（　　） A．由可知，电阻与电压、电流都有关系 B．由R＝ρ可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系 C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小 D．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 分析：导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关；还受温度的影响；与导体中的电流、导体两端的电压大小无关． 解：A、导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，与电压、电流没有关系，故A错误，B正确； C、各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误； D、超导体是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，电阻值等于零，此时电阻率突然变为零，故D正确．故选BD． 【练习6】如图所示，P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜材料的电阻率为ρ，膜的厚度为d．管两端有导电金属箍M、N．现把它接入电路中，测得M、N两端电压为U，通过它的电流I．则金属膜的电阻率的值为（　　） A. B. C. D. 分析：镀膜材料的截面积为陶瓷管的周长和膜的厚度为d的乘积，根据欧姆定律求出电阻的大小，在根据电阻定律R＝ρ计算出镀膜材料的电阻率即可． 解：由欧姆定律可得，镀膜材料的电阻R＝，镀膜材料的截面积为s＝2π•d＝πDd， 根据电阻定律可得，R＝ρ，所以镀膜材料的电阻率ρ为，ρ＝＝，所以C正确．故选C． 【练习7】（多选）对于图中的图线所对应的两个导体（　　） A、R1＝3R2 B、R2＝2R1 C、两个导体中的电流相等（不为零）时的电压之比U1：U2＝3：1 D、两个导体两端的电压相等（不为零）时的电流之比）I1：I2＝3：1 分析：伏安特性曲线中直线的斜率表示的是电阻的倒数，根据斜率的大小可以判断AB电阻的大小；根据电阻的大小，再由欧姆定律可以判断流过电阻的电流的大小。 解答：I﹣U图象的斜率表示电阻的倒数。由于1与2的斜率之比是1：3，所以电阻值比是3：1．故A正确，B错误。 两个导体中的电流相等（不为零）时的电压之比就等于电阻值比，即U1：U2＝3：1．故C正确。 由图象可知，两个导体两端的电压相等（不为零）时的电流之比）I1：I2＝1：3．故D错。故选：AC。 【练习8】如图中，AB间的电压为30V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，则UCD的变化范围是（　　） A、0～10V B、0～20V C、10～20V D、20～30V 分析：根据串联电路电压与电阻的关系分析得知，当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时，UCD最大，当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时，UCD最小，分别求出UCD最小值和最大值，再得到UCD的变化范围． 解答：当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时，UCD最大，最大值为Umax＝＝＝20V；当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时，UCD最小，最小值为Umin＝，所以UCD的变化范围是10～20V。故选：C。 【练习9】四个定值电阻连成如图所示的电路。RA、RC的规格为“6V 6W”，RB、RD的规格为“6V 12W”。将该电路接在输出电压U＝11V的恒压电源上，则（　　） A、RA的功率最大，为6W B、RB的功率最小，为0.67W C、RC的功率最小，为1.33W D、RD的功率最大，为12W 分析：根据P＝求出每个电阻值，根据欧姆定律求出电路总电流，进而求出每个并联电阻两端的电压，根据P＝I2R和P＝求各个电阻的功率。 解答：由P＝知，RA＝RC＝＝Ω＝6Ω，RB＝RD＝＝Ω＝3Ω 电阻B和C并联的电阻RBC＝＝Ω＝2Ω 则电路的总电流I＝＝＝A＝1A 则并联电阻两端电压UBC＝IRBC＝1×2V＝2V 则RA的功率为PA＝I2RA＝12×6W＝6W RB的功率为PB＝＝W≈1.33W RC的功率为PC＝＝W≈0.67W RD的功率为PD＝I2RD＝12×3W＝3W 由此可知：RA的功率最大，为6W RC的功率最小，为0.67W 故A正确，BCD错误；故选：A。 【练习10】一个微型吸尘器中的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作．则下列说法中正确的是（　　） A、电动机消耗的热功率为 B、电动机消耗的总功率为I2R C、电源的效率为（1﹣） D、电源内部消耗的功率为UI﹣I2R 分析：在计算电功率的公式中，总功率用P＝IU来计算，发热的功率用P＝I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的． 解答：A、电动机消耗的热功率应该用P＝I2R来计算，所以热功率P＝I2R，所以A错误。 B、电动机消耗的总功率应该用P＝IU来计算，所以总功率为IU，所以B错误。 C、电源的总功率为IE，内部发热的功率为I2r，所以电源的效率为＝l﹣，所以C正确。 D、电源内部消耗的功率就是内部发热的功率为I2r，所以D错误。故选：C。 【练习11】（多选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于左端时，三盏灯L1、L2、L3均发光良好。在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡L1、L2变暗 B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C．电压表V1、V2示数均变大 D．电压表V1、V2示数之和变大 分析：在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化，从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。再根据路端电压的变化，分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化；根据干路电流与L3电流的变化，分析L1电流的变化，即可判断灯泡L1亮度的变化。根据路端电压的变化，判断两电压表示数之和的变化。 解：B、滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，整个闭合回路的总电阻变大，根据闭合欧姆定律可得干路电流I＝变小，灯泡L2变暗，故B错误。 C、灯泡L2两端电压U2＝IR2变小，即电压表V2示数变小，电压表V1的读数为U1＝E﹣I（r+R2），变大，故C错误。 A、小灯泡L3变亮，根据串、并联电路的特点I＝I1+I3，I减小，I3＝变大，则通过小灯泡L1的电流I1减小，小灯泡L1变暗，故A正确。 D、电压表V1、V2示数之和为U＝E﹣Ir，I减小，U增大，故D正确。故选AD。 【练习12】如图所示，电源电动势E＝12V，内阻r＝3Ω，甲图中R0＝1Ω，乙图中直流电动机内阻R0′＝1Ω，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，同样，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率为P0＝2W），则R1和R2的值为（　　） A．2Ω，2Ω B．2Ω，1.5Ω C．1.5Ω，1.5Ω D．1.5Ω，2Ω 分析：对于甲图，当电路的内阻和外阻相等时，电路的输出功率最大，由此可以求得甲图中的最大的功率；对于乙图，求出最大输出的功率的表达式，利用数学知识求乙图中的电阻的大小。 解：据P输出＝ 可知： 当电路的外电阻等于内阻时，电路的输出功率最大，所以甲图R1＝r﹣R0＝3Ω﹣1Ω＝2Ω 对于乙图，输出的功率最大时，电动机的额定功率P0＝2W，电路中电流为I， 所以P输出max＝2W+…① 又因为UR2＝12V﹣3I﹣ 所以I＝ …② 联立①②利用数学关系求得当R2＝1.5Ω时，乙电路的输出功率最大为12W，故ACD错误，B正确。 故选：B。 【练习13】（多选）如图，直线A为电源的U﹣I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U﹣I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则（　　） A．P1＞P2 B．P1＝P2 C．η1＞η2 D．η1＜η2 分析：电源的效率等于电源输出功率与电源总功率的百分比，根据效率的定义，找出效率与电源路端电压的关系，由图读出路端电压，就能求出效率；电源与电阻的U﹣I图线的交点，表示电阻接在电源上时的工作状态，可读出电压、电流，算出电源的输出功率，进而比较大小。 解：AB、由图线的交点读出，B接在电源上时，电源的输出输出功率P1＝UI＝8W C接在电源上时，电源的输出输出功率P2＝UI＝8W 故A错误，B正确。 CD、电源的效率η＝＝＝，效率与路端电压成正比，B接在电源上时路端电压大，效率高，η1＞η2．故C正确，D 错误。故选：BC。 【练习14】在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时，合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U，现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况（　　） A.I1增大，I2不变，U增大 B.I1减小，I2增大，U减小 C.I1增大，I2减小，U增大 D.I1减小，I2不变，U减小 分析：理清电路，确定电压表测得什么电压，电流表测得什么电流，抓住电动势和内阻不变，采用局部→整体→局部的方法，利用闭合电路欧姆定律进行分析。 解答：R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大。故A、C、D错误，B正确。故选：B。 【练习15】某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干． 回答下列问题： （1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零．随后将图甲中多用电表的黑表笔和 　　（填“1”或“2”）端相连，红表笔连接另一端． （2）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为 　　和 　　． （3）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为 　　． （4）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图丁所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为 　　，电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为 　　 ． 分析：（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零； （2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表； （3）欧姆表读数等于倍率乘以表盘读数，伏特表读数要估读； （4）欧姆表测量的是外电路的总电阻，由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值； （5）由于半偏电流是满偏电流的一半，故欧姆表的中值电阻等于内电阻；根据闭合电路欧姆定律求解电动势． 解答：（1）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故黑表笔接触2，红表笔接1； （2）欧姆表读数＝倍率×表盘读数＝1k×15.0Ω＝15.0kΩ；电压表读数为3.60V； （4）由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值，为12.0kΩ； （5）欧姆表的中值电阻等于内电阻，故欧姆表1k档位的内电阻为15.0kΩ； 根据闭合电路欧姆定律，电动势为：E＝U+•r＝4V+×15000＝9V； 故答案为：（1）2； （2）15.0 kΩ，3.60V；（3）12.0kΩ；（4）9.00V，15.0 kΩ． 1．（2022秋•浦东新区校级期中）根据欧姆定律，可知　　 A．加在导体两端的越大，导体的越大 B．通过导体的越小，导体的越大 C．导体的与成正比，与成反比 D．导体的等于导体两端的与之比 【答案】 【解答】解：、导体的电阻决定于电阻本身，与导体两端的电压、通过的电流无关，故错误； 、根据电阻的比值定义式可知，导体的电阻等于导体两端的电压与电流之比，故正确。故选：。 2．（多选）（2023秋•徐汇区校级期末）小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示，为图线上一点，为图线的切线，为轴的垂线，为轴的垂线，下列说法中正确的是　　 A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B．对应点，小灯泡的电阻为 C．对应点，小灯泡的电阻为 D．对应点，小灯泡的功率为图中矩形所围“面积” 【答案】 【解答】解：、图线各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题，此斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大。故错误。 、根据电阻的定义得到，对应点，小灯泡的电阻为，不等于切线斜率，故正确，错误。 、点的功率，故可以用矩形所围“面积”来表示；故正确；故选：。 3．（2024•松江区校级三模）给如图所示的莱顿瓶甲充电，当两金属球之间的电压达到一定值时，金属球、间开始放电，出现电火花。该实验能够证明 　 　的存在。移动莱顿瓶乙的矩形线框中可移动的带有氖管的金属棒到 　 　时，氖管发光最亮。 【答案】电磁波，和的金属滑动杆位置相同。 【解答】解：由麦克斯韦电磁场理论可知，接通感应圈电源，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生电场，并由近向远传播形成电磁波；当和的金属滑动杆位置相同时，两电路中的电流相同，即两电路中电流的频率相同，电路中可接收电路中的能量，可观察到氛灯发光，实验表明，尽管和两电路之间没有导线相连，但的能量可由通过电磁波传播到。 故答案为：电磁波，和的金属滑动杆位置相同。 4．（2024•浦东新区校级模拟）无人机因机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险等优点，被广泛应用在生产生活中。已知重力加速度为。 （1）一无人机的动力装置是由四个多旋翼电机并联组成，设每个电机内阻为、额定电流和电压分别为和。正常工作时无人机的输出功率为 　 　。 （2）一质量为的无人机从地面静止开始竖直向上飞行，该过程中加速度随上升高度的变化关系如图所示。无人机飞至高为处时，空气对其作用力大小为 　　；无人机飞至处时的速度为 　　。 【答案】（1）；（2）、 【解答】解：（1）无人机的飞行器正常工作时，其电路是非纯电阻电路，正常工时工作电流为、电压为， 所以飞行器消耗的总功率为： 每个电机内阻为，所以热功率为： 则飞行器的输出功率为： 故错误，正确。故选：。 （2）无人机从飞至高处，根据牛顿第二定律可得：解得： 无人机从飞至高处，根据动能定理可得：解得： 故答案为：（1）；（2）、 5．（2024•浦东新区校级模拟）电动汽车在行驶过程中，消耗电池能量对外做功使汽车前进。汽车安装的电池常用两个物理量衡量其性能，如表所示： 物理量 定义 单位 电池容量 电池存储电量的多少 电池的能量密度 单位质量携带电能的多少 某质量的电池以恒定电流放电时，端电压与流过电池电量的关系如图所示。电池容量检测系统在电压为时显示剩余电量，电压为时显示剩余电量．通过计算机测得曲线与电量轴所围的面积约为。 （1）该曲线与电量轴所围面积的物理意义是什么？ （2）该电池的能量密度是多少？ （3）在放电过程中剩余电量从到用了时间，由图象推测剩余电量从到约要多少时间？ （4）某电动汽车除电池外总质量为，配上质量为、能量密度为的电池，单次充电后可以在水平路面行驶距离较长，近似认为全程匀速行驶），行驶中所受阻力与总质量成正比，比例系数为。假设电池能量的用来对外做功使汽车前进，写出汽车行驶距离的表达式。为提升电动车单次充电行驶最大距离，国家大力支持研发提高电池的能量密度，而不是仅靠增加车上电池质量，请通过分析说明原因。 【解答】解：（1）由图示图象可知，纵轴表示电压：，横轴表示容量：， 图象所围成的面积的物理意义是：，表示电流做功， 由此可知：图象所围面积物理意义是，表示对外做功的值。 （2）由题意可知：所围的面积约为，即， 能量密度：； （3）电荷量：，不变则电量与时间成正比， 由图象可知：剩余电量从到，通过电池电量约， 剩余电量从到，通过电池电量约，则时间约为。 （4）设汽车质量，电池质量，单次充电行驶最大距离， 由题意可知，阻力与总质量成正比，即： 汽车消耗电能，克服阻力做功： 电池能量的用来对外做功： 单次充电行驶最大距离： 与为非线性关系，有上限， 可见行驶的最大距离随着电池质量的增加，提升得越来越慢； 与成正比，增大并不增加阻力，不造成电能额外损耗； 可见，提高电池的能量密度比增加电池质量更合理； 答：（1）该曲线与电量轴所围面积的物理意义是：图象所围面积物理意义是，表示对外做功的值。 （2）该电池的能量密度是。 （3）在放电过程中剩余电量从到用了时间，由图象推测剩余电量从到需要的时间约为。 （4）汽车行驶距离的表达式为：；行驶的最大距离随着电池质量的增加，提升得越来越慢； 与成正比，增大并不增加阻力，不造成电能额外损耗； 可见，提高电池的能量密度比增加电池质量更合理。 6．（2023秋•长宁区校级期末）在图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻相连组成闭合电路，则电源的电动势为 　　，内阻为 　　，电源的输出功率为 　　，电源的效率为 　　。 【答案】，，， 【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得，当时，，由图读出电源的电动势，内阻等于图线的斜率大小，则 电源的输出功率，电源的效率 故答案为：，，， 7．（2024•宝山区模拟）手电筒是一种便携式照明工具。如图所示的手电筒，由塑料壳、二节干电池、小灯泡、按键等组成。 （1）手电筒里的二节干电池是 　　（选择：．串联、．并联）的。已知每节干电池的电动势为，内电阻为，则电池组的总电动势为 　　，总内阻为 　　。 （2）一节干电池的电动势为，表示该电池 　　。 ．存储的电能为 ．存储的化学能为 ．工作时两极间的电压恒为．将正电荷由负极输送到正极的过程中，非静电力做功 （3）已知手电筒里小灯泡的电阻为，则手电筒工作时小灯泡两端的电压为 　　，每节干电池两端的电压为 　　，电池组对小灯泡的供电效率为 　　。 （4）（简答）若手电筒里两节干电池用了较长时间，手电筒工作时小灯泡只能发出微弱的光。把两节干电池取出来，分别用电压表进行测量，发现电压表的示数都接近。请简述小灯泡不能正常发光的原因。 【答案】（1）；3.0；1.0；（2）；（3）2.7；1.35；；（4）小灯泡不能正常发光的原因是两节干电池用了较长时间后内阻变得较大，手电筒工作时电路中的电流较小，小灯泡的实际功率较小，故只能发出微弱的光。 【解答】解：（1）手电筒里的二节干电池是串联的（故选：。已知每节干电池的电动势为，则电池组的总电动势为；，已知每节干电池的内电阻为，则总内阻为。 （2）根据电动势的定义式，可知一节干电池的电动势为，表示该电池将正电荷由负极输送到正极的过程中，非静电力做功，故错误，正确。 （3）根据闭合电路欧姆定律得： 根据欧姆定律得手电筒工作时小灯泡两端的电压为 每节干电池两端的电压为： 电池组对小灯泡的供电效率为：。 （4）小灯泡不能正常发光的原因是两节干电池用了较长时间后内阻变得较大，手电筒工作时电路中的电流较小，小灯泡的实际功率较小，故只能发出微弱的光。 故答案为：（1）；3.0；1.0；（2）；（3）2.7；1.35；；（4）小灯泡不能正常发光的原因是两节干电池用了较长时间后内阻变得较大，手电筒工作时电路中的电流较小，小灯泡的实际功率较小，故只能发出微弱的光。 8．（2023秋•嘉定区校级期末）机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。 （1）某机器人工作的额定电压为，额定功率为，充电时额定电压为，额定电流为，电池容量为，则下列说法不正确的是 　　。 从零开始充满电大约需要 指电池储存的电能 正常工作时的电流为 充满电后可连续正常工作的时间约为 （2）如图所示电路，在滑动变阻器的滑片向左端滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为 　　。 两表示数均增大 电压表示数增大，电流表示数减小 两表示数均减小 电压表示数减小，电流表示数增大 （3）某同学想研究机器人中的一种特殊导电材料的导电规律： ①为了测量通过的电流随电压变化规律，该同学设计了如图1的电路，但在实验的过程中发现该电路不能使的电压从零开始逐渐增大，请在图上添加导线，使的电压能从零逐渐增大。 ②上述实验测得的电流与电压的关系，作出如图2的图线；根据图像可判断的电阻随电流变大而 　　（选涂：（A）增大（B）不变（C）减小）。 ③实验中的滑动变阻器用某种金属丝绕制而成，若有一根长为、直径为的金属丝，测得其阻值为，则电阻率　　。 （4）（简答）该同学又用温度传感器得到的电阻随温度的变化规律如图3。并利用这个规律设计制作了如图4的测温电路。已知电源电动势、内阻、。闭合开关，电压表示数为，求：①回路中的电流； ②材料的电阻； ③此时的温度（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）；（2）；（3）①见解析；②；③；（4）①回路中的电流为；②材料的电阻为；③此时的温度为。 【解答】解：（1）．充电电流为，电池容量为，从零开始充满电大约需要故正确； 指电池储存的电荷量，故错误； ．正常工作时的电流为故正确； ．正常工作时的电流为，充满电后可连续正常工作的时间约为 故正确。选不正确的，故选：。 （2）在滑动变阻器的滑片向左端滑动过程中，阻值变小，则电路中的总电阻减小，干路电流增大，根据闭合电路欧姆定律有 则路端电压变小，即电压表示数减小，则定值电阻的电流减小，根据 可知电流表示数增大。故错误，正确；故选：。 （3）①为了测量通过的电流随电压从零逐渐增大过程中的变化规律，电路应选择分压式，如图 ②由图可知图像上任一点与原点连线的斜率逐渐增大，根据欧姆定律可知，导体的电阻不断减小，可判断的电阻随电流变大而减小。故选：。 ③根据电阻定律可得又联立可得电阻率为 （4）①回路中的电流等于上的电流 （2）材料的电阻解得 （3）由图3可知当材料的电阻为时，其温度为。 故答案为：（1）；（2）；（3）①见解析；②；③；（4）①回路中的电流为；②材料的电阻为；③此时的温度为。 9．（2023秋•虹口区校级期末）电路可以实现电能的传输、分配和转换，以及实现信号的传输与处理。电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。电流的存在可以通过一些仪器测试出来，如电压表或电流表偏转、灯泡发光等。 （1）如图1所示，在、两点间加恒定电压，已知。 ①理想电流表、的示数之比为 　　。 ． ． ． ． ②若将、换成理想电压表、，则两电压表的示数之比为 　　。 ． ． ． ． （2）如表中为一些金属材料的电阻率。某同学用一根长、横截面积为的导体进行实验，测得当导体两端电压为时，通过导体的电流是。此导线的电阻为 　　，是由 　　制成的。 材料 铜 镍铜合金 铝 电阻率 （3）（多选）如图2所示，电源的内阻为，为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻，，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。闭合开关后，若照射的光照强度减弱，则 　　。 ．两端的电压变大 ．通过的电流变大 ．电源的输出功率变小 ．小灯泡消耗的功率变大 （4）如图3所示，电源电动势，小灯泡的规格为“，”，开关接1，当滑动变阻器接入电路的阻值时，小灯泡正常发光；现将开关接2，小灯泡和电动机均正常工作。电源内阻大小为 　　；开关接2时，电动机的输入功率为 　　。 【答案】（1）①，②；（2）6.0，镍铜合金；（3）；（4）1.0，0.16。 【解答】解：（1）①简化电路图如图所示 并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和 设，则，，解得 故错误，正确，故选：。 ②将、换成理想电压表，电阻串联则电压之比，则 故错误，正确，故选：； （2）根据公式可得电阻根据 得 所以导线是由镍铜合金制成的； （3）光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故两端的电压减小，故错误； 因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流减小，由可知，小灯泡消耗的功率变小，故正确，错误； 因，外电路总电阻，又增大，故电源的输出功率变小，故正确。故选：。 （4）开关接1时，当变阻器调到 时，小灯泡正常发光，可得灯泡两端电压为 电功率为则电路中电流为 根据闭合电路欧姆定律有代入数据解得电源内阻； 开关接2时，电路中电流仍为，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得电动机的工作电压电动机的输入功率 故答案为：（1）①，②；（2）6.0，镍铜合金；（3）；（4）1.0，0.16。 10．（2023秋•浦东新区期末）物理兴趣小组的同学用一根拉力敏感电阻丝制作电子吊秤。他们按图甲所示电路设计了一个简易“吊秤”，通过光滑绝缘环可吊起重物。 已知：，；毫安表电阻；不吊重物时，电阻丝电阻。 （1）电源是闭合电路的重要元件，干电池所标“”表示 　　。 ．每一个电子经过电池时有化学能转化为电能 ．每电荷经过电池时有化学能转化为电能 ．每电荷经过电池时有化学能转化为电能 （2）某实验小组在测该电阻丝的电阻率时，先用 　　（填仪器名称）直接测出电阻丝横截面直径为，再用伏安法测出长度为的电阻丝阻值为。用以上测量值计算电阻率的表达式是　　。 （3）不吊重物时，闭合开关，调节，当　　时，毫安表指针满偏至；此时电源的总功率为 　　，拉力敏感电阻丝的热功率为 　　。 （4）不吊重物时，闭合开关，调节使毫安表指针满偏的操作可视为吊秤的“调零”过程。调零结束后，保持滑片位置不变。接着在环下吊上重物，如图乙所示，已知电阻丝端或端每增加拉力，其阻值将增加。则吊上重物之后，毫安表中电流的示数将 　　（选填“减小”、“不变”或“增大” ，两端电压将 　　（选填“减小”、“不变”或“增大” 。当毫安表示数为时，电阻丝对端的拉力为 　　。如果将毫安表盘作为重物质量表盘标上质量示数，则 　　侧质量示数更大（选填“左”或“右” 。 【答案】（1）；（2）螺旋测微器，；（3）149，0.03，0.01；（4）减小，增大，600，左 【解答】解：（1）根据电动势的物理意义可知干电池所标“”表示每电荷经过电池时有化学能转化为电能，故错误，正确；故选：。 （2）在测该电阻丝的电阻率时，先用螺旋测微器直接测出电阻丝横截面直径为；根据电阻定律可知，其中，解得 （3）根据闭合电路欧姆定律有其中，解得 此时电源的总功率为 拉力敏感电阻丝的热功率为 （4）吊上重物之后，电阻增大，则毫安表中电流的示数将减小，则、、端的电压减小，两端电压将增大； 当毫安表示数为时，根据闭合电路欧姆定律有 其中，解得 可知阻值增加，则拉力为； 根据上述分析可知当拉力越大时，毫安表电流越小，将毫安表盘作为重物质量表盘标上质量示数，则左侧质量示数更大。 故答案为：（1）；（2）螺旋测微器，；（3）149，0.03，0.01；（4）减小，增大，600，左 11．（2023秋•松江区校级期末）在如图所示的电路中，为电源，其内阻为，为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，为理想电压表．若将照射的光的强度减弱，则　　 A．小灯泡消耗的功率变小 B．电压表的示数变大 C．通过的电流变小 D．灯泡变亮 【答案】 【解答】解：、将照射的光的强度减弱，的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知干路中电流减小，故两端的电压减小，电压表示数减小，故错误； 、因干路中电流减小，根据可知，电源的内电压减小，路端电压增大，同时两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过的电流变大，流过小灯泡的电流变小，小灯泡消耗的功率变小，则小灯泡变暗，故正确，错误。故选：。 12．（2022秋•宝山区校级期末）如图所示电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值，各电表均为理想表。闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表、、示数变化量的绝对值分别为△、△、△，电流表示数变化量的绝对值为△，则　　 A．变小 B．不变 C．、、示数均变大 D．电源输出功率先增大后减小 【答案】 【解答】解：、根据闭合电路欧姆定律得：，则，不变，故错误； 、根据闭合电路欧姆定律得：，则得：，不变，故正确； 、电流表测量干路电流，测量路端电压，测量的电压，测量滑动变阻器的电压，将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，则总电流增大，电流表示数变大，内电压增大，变小，变大，变小，故错误； 、当外电路电阻等于内阻时，电源输出功率最大，而电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值，所以将滑动变阻器滑片向下滑动，功率变大，故错误；故选：。 13．（2023秋•长宁区校级期末）如图所示的电路中，当变阻器的滑动触头向上移动时，电压表示数 　　，电流表示数 　　 （填变大，变小，不变）。 【答案】变大；变小 【解答】解：当的滑动触头向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知总电流减小。电压表测量路端电压，而，减小，、不变，则变大，所以电压表的示数变大； 设变阻器两端电压为，则，减小，其他量不变，则变大，中的电流变大，总电流减小，所以电流表的示数变小。故答案为：变大；变小 14．（2023秋•徐汇区校级期末）如图电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，；滑动变阻器的取值范围为。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使取不同的阻值接入电路，则下列说法正确的是　　 A．时，定值电阻消耗的功率最大，为 B．时，电源内阻消耗的功率最小，为 C．时，消耗的功率最大 D．时，电源的效率最低 【答案】 【解答】解：、时，外电阻最小为：，解得： 此时干路电流最大，定值电阻消耗的功率最大。 干路电流为，定值电阻消耗的最大功率为，解得：，故错误； 、要使电源内阻消耗的功率最小，需要流过电源的电流要最小，则外电阻需要最大，故取值应为最大阻值，故错误； 、电路中并联部分的等效电阻为：，干路电流为 根据并联电路的特点可得流过的电流为： 消耗的功率为： 联立代入已知数据得到： 可得当时，消耗的功率取最大值，故正确； 、设路端电压为，干路电流为。电源的效率为： 当时，外电阻最大，干路电流最小，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压最大，此时电源的效率最高，故错误。故选：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$