专题04 闭合电路（考点清单）-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（粤教版2019）

专题04 闭合电路 ·考点清单· 清单01　常见的电路元器件 1.常见的元器件及作用 2二极管的单向导电性 ①晶体二极管是由 材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。 ②晶体二极管具有 符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很 ，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很 ，电路截止，如图丙所示。 3.电路 将需要用到的电阻器、电感器、电容器等元器件装配在同一个电路板上，再通过金属导线将各个元器件连接组合成 ，当输入端接入电源时，电子在闭合回路中循环流动，这个闭合回路称为 。 ·即时训练· 【练习1】如图所示为含有电容器与电感线圈的集成电路板，关于电容器、电感线圈的作用，下列说法正确的是（　　）    A．交流电的频率越高，电容器对交流电的阻碍作用越小 B．电容器在电路中的作用是通直流隔交流，通低频阻高频 C．电感线圈对交变电流的阻碍作用仅是由线圈的电阻产生的 D．交流电的频率越高，电感线圈对交流电的阻碍作用越小 【练习2】如图所示，A，B，C为三个相同的灯泡，a、b、c为与之串联的三个元件，为直流电源，为交流电源.当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光.由此可以判断a、b、c可能分别为（） A．a组件是电阻，b组件是电感器，c组件是电容器 B．a组件是电感器，b组件是电阻，c组件是电容器 C．a组件是电容器，b组件是电感器，c组件是电阻 D．a组件是电阻，b组件是电容器，c组件是电感器 【解题要点】 电容器的特点是:通交流,隔直流,电感线圈的特点是;通低频阻高频;交流或直流对导体的电阻值没有影响. 清单02　闭合电路欧姆定律 闭合电路是由导线、电源和用电器连成的电路。电源外部的电路叫 ，外电路的电阻称为外电阻，用R表示；电源内部的电路叫 ， 的电阻叫 ，用r表示。在电源外部，正电荷从 极运动到 极。在电源内部，正电荷从 极运动到 极。 1.电动势 ①电源是通过 将其他形式的能转化为电能的装置。在干电池中，非静电力是化学作用，它使 能转化为 能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使 能转化为 能。 ②非静电力把 电荷从 极搬运到 极所做的功跟被搬运的电荷量的比值叫做电动势。电动势数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从 极移送到 极所做的功。定义式为。电动势的国际单位是伏特（V），1V＝ 。电动势是 。 ③电动势反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小，由电源中 的特性决定，跟电源的 和 均无关。 2.闭合电路欧姆定律 闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟 成正比，跟 成反比。数学表达式： 或 。 3.路端电压与负载的关系 ①路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝ 。 (2)U－I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示 ，斜率的绝对值表示电源的 。 ②路端电压随外电阻的变化规律 (1) 当外电阻R增大时，由I＝可知电流 ，路端电压U＝E－Ir ，当R增大到无限大(断路)时，I＝ ，U＝ ，即外电路断路时的 等于电源 。 (2) 当外电阻R减小时，由I＝可知电流I ，路端电压U＝E－Ir ，当R减小到零(短路)时，I＝，U＝ 。 ·即时训练· 【练习1】（多选）如图所示为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是(　　) A．该电池的容量为500 mA·h，表示电池储存能量的多少，mA·h为能量单位 B．该电池的电动势为3.6 V C．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA D．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时 【解题要点】 1电池的容量就是电池放电时输出的总电荷量，其实际大小与放电电流的大小及放电方式有关。 2n个相同的电池串联时，其总电动势E总＝nE，总内电阻r总＝nr。 【练习2】如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势及电阻。 【解题要点】 闭合电路问题的求解方法 (1)分析电路特点：认清各元件之间的串、并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流。 (2)求干路中的电流：若各电阻阻值和电动势都已知，可用闭合电路的欧姆定律直接求出，也可以利用各支路的电流之和来求。 (3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时，应根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流。 清单03　测量电源的电动势和内阻 1、测量电源电动势和内阻的常见方法是 。 2、数据处理方法： ①公式法：代入和计算出 ， ，并多次测量取平均值。 ②图像法：在坐标纸上以 为横坐标， 为纵坐标，用测出几组的U、I值画出 图像，则纵轴截距表示 ，横轴截距表示 ，斜率表示 。 3、误差分析： ①电流表外接时的误差来源是 。路端电压越大，电压表分流越 。U-I图像中的测量值与真实值差别为： ， 。 ②电流表内接时的误差来源是 。通过电源的电流越大，电流表分压越 。U-I图像中的测量值与真实值差别为： ， 。 4、 采用伏阻法测量电源电动势和内阻时，可根据 ，绘制 图像。其误差来源于 ， ， 。 5、 采用安阻法测量电源电动势和内阻时，可根据，绘制 图像。其误差来源于 ， ， 。 ·即时训练· 【练习1】在用电压表和电流表测一节干电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω，图中为实验原理图及所需器件图。 (1)在图中画出连线，将器材按原理图连接成实验电路。 (2)一位同学记录了6组数据并根据这些数据在图中画出了UI图像，根据图像读出电池的电动势E＝________V，求出电池内阻r＝________Ω。 【解题要点】 连接实物电路图的基本方法 (1)先画出实验电路图。 (2)按电路图选择所需的器材，明确电表量程。 (3)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路要串联的元件依次串联起来，然后再将要并联的元件并联到电路中。 (4)注意电源的正、负极，电表的正、负接线柱以及滑动变阻器接线柱的合理选用。 (5)还要注意连线不能交叉，开关要能控制电路。　　 【练习2】某同学通过查找资料自己动手制作了一个水果电池(电动势约为4.5 V，内阻约为1.5 Ω)，现要测量这个电池的电动势E和内阻r，他从实验室借到一个开关、一个滑动变阻器(最大阻值为12 Ω)，一只电压表(量程为3 V，内阻约为15 kΩ)，一只电流表(量程为0.6 A，内阻约为2 Ω)，一个定值电阻R0＝5 Ω和若干导线。 (1)该同学利用上述器材设计了如图甲所示的实验电路，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应调到________(选填“最大”或“最小”)。 (2)断开开关S，调节滑动变阻器的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电流表的示数。改变滑动变阻器滑片的位置，多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电流值I，并以U为纵坐标，以I为横坐标，画出UI的关系图线(该图线为一直线)，如图乙所示。由图线可求得电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果保留两位有效数字) (3)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测________E真，r测________r真(选填“>”“<”或“＝”)。引起该实验系统误差的主要原因是_______________________________________________________________。 【解题要点】 测电源电动势和内阻的图像处理方法 1．用伏安法测电源电动势和内阻时，E＝U＋Ir。变形后可得U＝E－Ir。作出UI图像，图像的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示内阻。 2．用安阻法时，E＝I(R＋r)变形后R＝E－r。可以作出R图像。图像的斜率为电动势E，纵截距的绝对值为内阻r。 3．用伏阻法时，E＝U＋r，变形后可得＝·＋，作出图像，图像的斜率为，纵截距为。　　　 清单04　练习使用多用电表 多用电表 1.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。 2.外形如图所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。 3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔)。 4.原理图: 多用电表的使用 1、使用多用电表前，要先观察指针是否指在最 侧的 处。如果不在，应进行 ，即旋动 ，使指针指向最 侧的 处。 2、欧姆挡表盘的刻度线右端标有 ，左端标有 ，量程为 ；刻度 ，从右向左刻度线依次变 ，每一格代表的电阻逐渐 。 3、使用多用电表测量电流或电压时，要先进行 ，再将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上，并选择合适的 ，进行 、 。使用完毕，把选择开关旋转到 或 ，拔出 。如果长期不用，将 取出。读数时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的 位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到 即可。 4、 使用多用电表测量电流或电压时，要先进行 。若不知电阻大小，先用 倍率，结合 再确定。若知电阻的约数，可以直接选择合适的倍率。使测量时指针落在刻度盘的 （可减小读数误差）。接下来进行 ：将红、黑表笔 ，调整 ，使指针指在表盘 端 刻度处，若调不到零， 。测量时，将两表笔分别与待测电阻的两端接触， 乘以 即为待测电阻阻值，即电阻阻值＝ 。调整挡位的口诀： 。欧姆挡换挡后，一定要重新进行 ，然后再进行测量。 5、 无论测量电流、电压还是电阻，电流都要从红笔流 多用电表，黑表笔流 多用电表（即 。 测量二极管的正反向电阻 二极管的全称叫晶体二极管，是用半导体材料制成的电子元件，它有两根引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号如图所示。 (1)二极管的单向导电性。 电流从正极流入时电阻比较小，处于导通状态，相当于一个接通的开关；电流从负极流入时电阻比较大，相当于一个断开的开关。 (2)测量正向电阻。 将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的正向电阻。 (3)测量反向电阻。 将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的反向电阻。 ·即时训练· 【练习1】用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA ________mA 直流电压5 V ________ V b 电阻×100 ________Ω 【解题要点】 1.多用电表读数时，一定要找到与所测量量相对应的刻度，分清其量程及最小刻度值，用欧姆挡测量电阻阻值的示数为：读数×倍率。 2.直流电流和电压的刻度线都是均匀的，读数时可以共用，但需按比例计算，如读取5 mA量程的电流时可利用“50”的刻度线，只是“50”相当于“5 mA”。　　　 【练习2】(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。 a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100 e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔。 正确的步骤顺序为：________。 根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为______Ω。 (2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。 A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻时，应把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 【解题要点】 在用多用电表测电阻时，必须选择合适的量程，让指针指在表盘中央附近；测量结果不要忘记乘以倍率；每次换倍率时必须进行欧姆调零；测量过程中，待测电阻必须从电路中隔离出来，且手不能接触表笔的金属杆；测量完毕，应将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”位置，以防止电表漏电。　　　 ·实战演练· 1.下列说法中正确的是（　　） A．交流电的频率越高，电感元件对电流的阻碍作用越明显 B．电感元件在电路中的作用是“通交流，隔直流” C．电容器对交流电没有阻碍作用 D．交流电的频率越高，电感元件和电容器对电流的阻碍作用都越明显 2．在如图所示的电路中，、是两个相同的小灯泡，A、B处的虚线框内各接有一个电学元件。a、b两端分别与直流电源和交流电源相连接，且直流电源的电压与交流电源电压的有效值相等。观察两种情况下灯泡的亮度。当接直流电源时，不发光，正常发光；当接交流电源时，发光，明显变暗。则下列说法正确的是（　　） A．A中接的是电阻，B中接的是电容器； B．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈； C．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器； D．A中接的是电感线圈，B中接的是电阻。 3．（多选）如图所示，、、为三个相同的灯泡，、分别为交流电源和直流电源，、、元件可能为定值电阻、线圈、电容器。当开关接“2”时，不亮，、正常发光；当开关接“1”时，发光，正常发光，变暗，则下列说法正确的是（　　） A．、、元件分别为线圈、定值电阻、电容器 B．、、元件分别为电容器、定值电阻、线圈 C．开关接“1”时，交流电频率变大，变亮 D．开关接“1”时，交流电频率变大，变亮 4．关于电动势，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大 B．用电压表直接测量电源两极间电压得到的数值，实际上总略大于电源电动势的准确值 C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D．电源电动势等于电源正、负极之间的电势差 5．关于电源和电动势，下列说法正确的是（　　） A．在电源内部，电流由电源正极流向电源负极 B．电动势越大表明电源储存的电能越多 C．电源的电动势是描述电源把电势能转化成其他形式的能的本领大小的物理量 D．若电源电动势是5V，则意味着如果电源把1C的电子从正极移送到负极，静电力做的功为5J 6.（多选）如图为某型号的干电池，在其外壳上标注有“9伏”的字样，这表示（　　） A．电池短路时，该电池输出的电流为9A B．该电池在单位时间内有9J的化学能转化为电能 C．1C正电荷通过该电池的过程中，有9J的化学能转化为电能 D．将该电池接入电路后，电如果外电路正常工作，则路端电压小于电动势9V 7．如图所示，卫星两翼的太阳能电池板可把太阳能转化为电能供卫星使用。下列关于电源和电流的说法中，正确的是（　　） A．电解液中正、负离子定向移动的方向相反时，形成的电流方向也是相反的 B．在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极 C．电流既有大小又有方向，它是一个矢量 D．只要物体两端电势差不为零，就一定有电流存在 8.如图所示，电源的电动势E=10V，闭合开关S后，标有“6V  12W”的两个灯泡恰能正常发光。求： （1）通过灯泡L1的电流I1； （2）电源的内阻r。 9．在如图所示的电路中，、R是定值电阻，滑动变阻器的滑片位于最左端。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离，待电路稳定之后，下列判断正确的是（　　） A．电阻R两端电压降低 B．滑动变阻器两端电压升高 C．电阻两端电压降低 D．电容器C电荷量减少 10．（多选）某电源的电动势E和内阻r均为定值，当外电路电阻R发生变化时，回路电流I、路端电压U、内电压U′都将随之发生变化，下列图像能正确表示其变化规律的是 (　　) 11．（多选）如图电路中，电源电动势为E，内阻为r，、、均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，下列说法正确的是（    ） A．电压表的示数变小 B．电流表的示数变小 C．电压表示数的变化量的绝对值与电流表示数的变化量的绝对值之比一定大于电源的内阻r D．电压表示数的变化量的绝对值与电流表示数的变化量的绝对值之比一定小于电源的内阻r 12．测定电池的电动势E及内阻r(E约为6 V，r约为1.5 Ω)。器材有量程为3 V的理想电压表V，量程为0.6 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R＝8.5 Ω，滑动变阻器R′(0～10 Ω)，开关S，导线若干。 (1)在图甲所示的虚线框中画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。 (2)在图乙所示的器件上，用笔画线代替导线完成实物连接图。 (3)实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E＝________，r＝________。(用I1、I2、U1、U2及R表示) 13．某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00 Ω的定值电阻R0。 (1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路。 (2)闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，并计算出通过电阻箱的电流数值如表所示，在图丙所示的坐标纸中作出U­I图线。 R/Ω 40.00 12.00 8.00 6.00 U/V 1.90 1.66 1.57 1.43 I/A 0.048 0.138 0.196 0.238 (3)根据图线得到E＝________V，r＝________Ω。 14.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻。 (1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为0，再测量a、a′间电压，若读数不为0，则一定是________导线断开；若读数为0，则一定是________导线断开。 （2）排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图像如图所示。由I1­I2图像得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。 15．某同学为了测量某电池的电动势E和内阻r，采用如图甲所示的电路，其中定值电阻R0＝5.0 Ω，电压表V1内阻约5.5 kΩ。实验中，移动滑动变阻器滑片，测出电压表V1和V2的多组U1、U2数据，记录的数据如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 6 U1/V 0.50 1.00 1.50 1.70 2.00 2.50 U2/V 8.45 7.90 7.60 7.13 6.80 6.27 (1)根据表中的数据，在图乙中画出U2­U1图像。 (2)根据(1)中所画图线可得出该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果保留两位小数)。 (3)为提高实验的精度，下列做法可行的是________。 A．适当减小R0可使内阻测量值更接近真实值 B．适当增大R0可使内阻测量值更接近真实值 C．将纵坐标改为U1＋U2可以使电动势测量值更接近真实值 D．将纵坐标改为U1＋U2不能使电动势测量值更接近真实值 16．“圆梦”小组同学在物理实验室进行电学实验探究，老师给出的实验器材如下： 电流表G（量程1mA，内阻约为几十欧） 电阻箱（最大阻值999.9Ω） 电阻箱（最大阻值99.9Ω） 滑动变阻器R（最大阻值4kΩ） 电池组（电动势约3V，内阻未知） 导线、开关若干 (1)有同学设计了如图所示的电路测量电流表G的内阻，请完成以下实验内容： ①把滑动变阻器R滑片调到 端（选填“a”或“b”）； ②闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器R的阻值，使电流表满偏； ③保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当时，电流表G的指针恰好指在满偏刻度的处，由此可知电流表G的内阻测量值为 ，该测量值与真实值相比 （选填“偏大”“相等”或“偏小”）。 (2)小组同学利用该电路图测量电源的电动势和内阻，先把电阻箱的阻值调到较小值，把滑动变阻器换成电阻箱，闭合开关，改变的阻值，记录电流表G的示数I，得到一系列的数据，作出图像，若得到图像的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势 内阻 （均用、、b、k表示） 17．有一个多用电表，其欧姆挡的四个挡位分别为“×1”“×10”“×100”“×1 k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，他应该(　　) A．换用“×1 k”挡，不必重新调整调零旋钮 B．换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮 C．换用“×1 k”挡，必须重新调整调零旋钮 D．换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮 18.(1)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡(×10)，发现表针偏转角度极小。现将旋钮调至另外一挡，进行第二次测量使多用电表指针指在理想位置。下面列出第二次测量的过程中可能进行的操作： A．将两表笔短接，并调零 B．将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置 C．将多用电表面板上旋钮调到×100挡 D．将多用电表面板上旋钮调到×1挡 E．随即记下表盘的读数，乘以欧姆表的倍率，测得电阻值 根据上述有关操作，请选择合理实验步骤并写出正确操作顺序为________。 (2)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图甲中a、b所示。若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω。 (3)两位同学使用完多用电表后，分别把选择开关置于图乙和图丙位置，你认为图________的位置比较好。 19(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电阻阻值，先将选择开关旋至倍率“×10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，结果发现欧姆表指针如图所示，则此电阻的阻值为________Ω。 (2)实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用电表转换开关拨到电阻“×100”挡，并重新进行欧姆调零后，分别测它们的正负电阻加以鉴别： 测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ； 测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ； 测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端。 则甲、乙、丙三个元件分别是________。 A．电容器、电阻、晶体二极管 B．电阻、电容器、晶体二极管 C．电阻、晶体二极管、电容器 D．晶体二极管、电阻、电容器 20．为研究二极管的伏安特性曲线，某研究小组用：恒压电源（电压可调节）、多用电表、滑动变阻器（最大阻值为）、电压表、灵敏电流计、两个规格相同的二极管（电学符号为“”）、导线若干和开关连成如图甲所示的电路图。    实验研究如下，请完成相关实验内容： （1）判断二极管的极性：断开开关和，将多用电表选择开关调至“”欧姆挡，将红、黑表笔分别接时发现多用电表指针偏角很小；将红、黑表笔分别接、时偏角很大。请在图甲中的两个框内画出二极管的示意图。 （2）结合（1）的研究结果，接着研究二极管的正向特性：调节电源输出电压至适当值，闭合开关，将开关接在 （选填“1”或“2”）端，由向缓慢移动滑动变阻器的滑片P，使二极管两端的电压由零逐渐增大；某次电压表指针指示如图乙所示，则此时的电压值为 V；记录多组电压表和对应电流表的读数。根据实验数据得到该二极管的正向伏安特性曲线如图丙所示。 （3）根据图丙的伏安特性曲线，二极管两端所加正向电压大于后，其正向电阻怎样随电压变化？ 。 21.学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 （把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡 （填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 kΩ（结果保留1位小数）； (2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选 （填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端； (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻 （用、U和表示）； (4)测量得到，则待测电压表内阻 （结果保留3位有效数字）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 闭合电路 ·考点清单· 清单01　常见的电路元器件 1.常见的元器件及作用 2二极管的单向导电性 ①晶体二极管是由 （半导体）材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。 ②晶体二极管具有 （单向导电性）(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很 （小），电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很 （大），电路截止，如图丙所示。 3.电路 将需要用到的电阻器、电感器、电容器等元器件装配在同一个电路板上，再通过金属导线将各个元器件连接组合成 （闭合回路），当输入端接入电源时，电子在闭合回路中循环流动，这个闭合回路称为 （电路）。 ·即时训练· 【练习1】如图所示为含有电容器与电感线圈的集成电路板，关于电容器、电感线圈的作用，下列说法正确的是（　　）    A．交流电的频率越高，电容器对交流电的阻碍作用越小 B．电容器在电路中的作用是通直流隔交流，通低频阻高频 C．电感线圈对交变电流的阻碍作用仅是由线圈的电阻产生的 D．交流电的频率越高，电感线圈对交流电的阻碍作用越小 【答案】A 【详解】A．电容器对交流电的阻碍作用与交流电的频率和电容器的电容都有关，交流电的频率越高，电容越大，电容器对交流电的阻碍作用越小，选项A正确； B．电容器在电路中的作用是通交流隔直流，通高频阻低频，选项B错误； C．电感线圈对交变电流的阻碍作用是由于线圈的电流变化出现感应电动势而产生的，选项C错误； D．交流电的频率越高，电感线圈对交流电的阻碍作用越大，选项D错误。 故选A。 【练习2】如图所示，A，B，C为三个相同的灯泡，a、b、c为与之串联的三个元件，为直流电源，为交流电源.当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光.由此可以判断a、b、c可能分别为（） A．a组件是电阻，b组件是电感器，c组件是电容器 B．a组件是电感器，b组件是电阻，c组件是电容器 C．a组件是电容器，b组件是电感器，c组件是电阻 D．a组件是电阻，b组件是电容器，c组件是电感器 【答案】A 【详解】根据题意,当开关S接“1”直流电源时,A、B两灯均正常发光,C灯不亮; 当接“2”交流电源时,A灯仍正常发光,说明a对交流电和直流电的影响相同,则a为电阻,c为电容器; B灯变暗,说明对交流电的阻碍作用比直流电阻碍作用大,则b为电感器; 由以上的分析可以知道,A正确,BCD错误 故选A 【解题要点】 电容器的特点是:通交流,隔直流,电感线圈的特点是;通低频阻高频;交流或直流对导体的电阻值没有影响. 清单02　闭合电路欧姆定律 闭合电路是由导线、电源和用电器连成的电路。电源外部的电路叫 （外电路），外电路的电阻称为外电阻，用R表示；电源内部的电路叫 （内电路）， （电源）的电阻叫 （内电阻），用r表示。在电源外部，正电荷从 （正）极运动到 （负）极。在电源内部，正电荷从 （负）极运动到 （正）极。 1.电动势 ①电源是通过 （非静电力做功）将其他形式的能转化为电能的装置。在干电池中，非静电力是化学作用，它使 （化学）能转化为 （电势）能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使 （机械）能转化为 （电势）能。 ②非静电力把 （正）电荷从 （负）极搬运到 （正）极所做的功跟被搬运的电荷量的比值叫做电动势。电动势数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从 （负）极移送到 （正）极所做的功。定义式为。电动势的国际单位是伏特（V），1V＝ （1J/C）。电动势是 （标量）。 ③电动势反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小，由电源中 （非静电力）的特性决定，跟电源的 （体积）和 （外电路）均无关。 2.闭合电路欧姆定律 闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟 （电源的电动势）成正比，跟 （内、外电路的电阻之和）成反比。数学表达式： （）或 （）。 3.路端电压与负载的关系 ①路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝ （E－Ir）。 (2)U－I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示 （电动势），斜率的绝对值表示电源的 （内阻）。 ②路端电压随外电阻的变化规律 (1) 当外电阻R增大时，由I＝可知电流 （I减小），路端电压U＝E－Ir （增大），当R增大到无限大(断路)时，I＝ （0），U＝ （E），即外电路断路时的 （路端电压）等于电源 （电动势）。 (2) 当外电阻R减小时，由I＝可知电流I （增大），路端电压U＝E－Ir （减小），当R减小到零(短路)时，I＝，U＝ （0）。 ·即时训练· 【练习1】（多选）如图所示为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是(　　) A．该电池的容量为500 mA·h，表示电池储存能量的多少，mA·h为能量单位 B．该电池的电动势为3.6 V C．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA D．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时 【答案】BD 【详解】　电池上的3.6 V表示电池的电动势，500 mA·h表示电池的容量，可以由电池容量计算电池在一定放电电流下使用的时间，由500 mA·h＝t×10 mA得，t＝50 h。电池的容量表示电池工作时能移动的电荷量的多少，mA·h是电荷量单位，故A、C错误，B、D正确。 【解题要点】 1电池的容量就是电池放电时输出的总电荷量，其实际大小与放电电流的大小及放电方式有关。 2n个相同的电池串联时，其总电动势E总＝nE，总内电阻r总＝nr。 【练习2】如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势及电阻。 【答案】　2 V　1 Ω 【详解】　当S闭合时，由闭合电路的欧姆定律得U1＝E－I1r，即E＝1.6＋0.4r 当S断开时，外电阻增大，所以电压表示数增大，电流表示数减小，由闭合电路的欧姆定律得U2＝E－I2r，即E＝1.6＋0.1＋(0.4－0.1)r，解得E＝2 V，r＝1 Ω。 【解题要点】 闭合电路问题的求解方法 (1)分析电路特点：认清各元件之间的串、并联关系，特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流。 (2)求干路中的电流：若各电阻阻值和电动势都已知，可用闭合电路的欧姆定律直接求出，也可以利用各支路的电流之和来求。 (3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时，应根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流。 清单03　测量电源的电动势和内阻 1、测量电源电动势和内阻的常见方法是 （伏安法）。 2、数据处理方法： ①公式法：代入和计算出 （）， （），并多次测量取平均值。 ②图像法：在坐标纸上以 （I）为横坐标， （U）为纵坐标，用测出几组的U、I值画出 （U-I）图像，则纵轴截距表示 （电动势E），横轴截距表示 （短路电流I短），斜率表示 （内阻r）。 3、误差分析： ①电流表外接时的误差来源是 （电压表分流）。路端电压越大，电压表分流越 （多）。U-I图像中的测量值与真实值差别为： （） （）。 ②电流表内接时的误差来源是 （电流表分压）。通过电源的电流越大，电流表分压越 （多）。U-I图像中的测量值与真实值差别为： （）， （）。 4、 采用伏阻法测量电源电动势和内阻时，可根据 （），绘制 （-）图像。其误差来源于 （电压表分流）， （） （）。 5、 采用安阻法测量电源电动势和内阻时，可根据，绘制 （-）图像。其误差来源于 （电流表分压）， （）， （）。 ·即时训练· 【练习1】在用电压表和电流表测一节干电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω，图中为实验原理图及所需器件图。 (1)在图中画出连线，将器材按原理图连接成实验电路。 (2)一位同学记录了6组数据并根据这些数据在图中画出了UI图像，根据图像读出电池的电动势E＝________V，求出电池内阻r＝________Ω。 【答案】　(1)见解析图　(2)1.45　0.69 【详解】 (1)按照实验原理图将实物图连接起来，如图所示。 (2)图线交U轴于U1＝1.45 V，此即为电池电动势E，交I轴于I＝0.65 A，注意此时U2＝1.00 V，由闭合电路的欧姆定律得I＝，则r＝＝ Ω≈0.69 Ω。 【解题要点】 连接实物电路图的基本方法 (1)先画出实验电路图。 (2)按电路图选择所需的器材，明确电表量程。 (3)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路要串联的元件依次串联起来，然后再将要并联的元件并联到电路中。 (4)注意电源的正、负极，电表的正、负接线柱以及滑动变阻器接线柱的合理选用。 (5)还要注意连线不能交叉，开关要能控制电路。　　 【练习2】某同学通过查找资料自己动手制作了一个水果电池(电动势约为4.5 V，内阻约为1.5 Ω)，现要测量这个电池的电动势E和内阻r，他从实验室借到一个开关、一个滑动变阻器(最大阻值为12 Ω)，一只电压表(量程为3 V，内阻约为15 kΩ)，一只电流表(量程为0.6 A，内阻约为2 Ω)，一个定值电阻R0＝5 Ω和若干导线。 (1)该同学利用上述器材设计了如图甲所示的实验电路，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应调到________(选填“最大”或“最小”)。 (2)断开开关S，调节滑动变阻器的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电流表的示数。改变滑动变阻器滑片的位置，多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电流值I，并以U为纵坐标，以I为横坐标，画出UI的关系图线(该图线为一直线)，如图乙所示。由图线可求得电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果保留两位有效数字) (3)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测________E真，r测________r真(选填“>”“<”或“＝”)。引起该实验系统误差的主要原因是________________________________________________________________________。 【答案】　　(1)最大　(2)4.4　0.96　(3)<　<　电压表的分流 【详解】 (1)闭合开关之前，为防止电表过载，保证电路的安全，滑动变阻器的滑片应放在电阻的阻值最大处。 (2)在图线中，图线与纵轴的交点就是所要测量的电动势，读数为4.4 V；电压为1.0 V时，电流约为0.57 A，内电阻可以使用公式r＋R0＝＝ Ω＝5.96 Ω，所以，内电阻r＝0.96 Ω。 (3)比较电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真之间的关系，就要从电路的结构进行分析：电路中，从电源流出的电流，分别流向电流表支路和电压表支路，故流经电流表支路的电流不是全部的电流，这时，常用的方法是把以上的电路等效成如图的电路：很明显，根据公式r＝计算出的结果是等效电源中的r′，r′是R0、r和Rv三者的并联电阻，因此r′要小于r＋R0，即内电阻的测量值小于真实值；同样的原因，r分担的电压也会偏小，导致电动势的测量值也偏小。 【解题要点】 测电源电动势和内阻的图像处理方法 1．用伏安法测电源电动势和内阻时，E＝U＋Ir。变形后可得U＝E－Ir。作出UI图像，图像的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示内阻。 2．用安阻法时，E＝I(R＋r)变形后R＝E－r。可以作出R图像。图像的斜率为电动势E，纵截距的绝对值为内阻r。 3．用伏阻法时，E＝U＋r，变形后可得＝·＋，作出图像，图像的斜率为，纵截距为。　　　 清单04　练习使用多用电表 多用电表 1.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。 2.外形如图所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。 3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔)。 4.原理图: 多用电表的使用 1、使用多用电表前，要先观察指针是否指在最 （左）侧的 （零刻度线）处。如果不在，应进行 （机械调零），即旋动 （指针定位螺丝），使指针指向最 （左）侧的 （零刻度线）处。 2、欧姆挡表盘的刻度线右端标有 （0），左端标有 （∞），量程为 （0-∞）；刻度 （不均匀），从右向左刻度线依次变 （密），每一格代表的电阻逐渐 （增大）。 3、使用多用电表测量电流或电压时，要先进行 （机械调零），再将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上，并选择合适的 （量程），进行 （测量）、 （读数）。使用完毕，把选择开关旋转到 （OFF）或 （交流电压最高挡），拔出 （表笔）。如果长期不用，将 （电池）取出。 读数时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的 （下一）位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到 （与最小刻度位数相同）即可。 4、 使用多用电表测量电流或电压时，要先进行 （机械调零）。若不知电阻大小，先用 （中间大小）倍率，结合 （指针偏转大小）再确定。若知电阻的约数，可以直接选择合适的倍率。使测量时指针落在刻度盘的 （中间区域）（可减小读数误差）。接下来进行 （欧姆调零）：将红、黑表笔 （短接），调整 （调零电阻旋钮），使指针指在表盘 （右）端 （0Ω）刻度处，若调不到零， （更换电池）。测量时，将两表笔分别与待测电阻的两端接触， （表针示数）乘以 （量程倍率）即为待测电阻阻值，即电阻阻值＝ （表针示数×量程倍率）。调整挡位的口诀： （“大角换小挡，小角换大挡”）。欧姆挡换挡后，一定要重新进行 （欧姆调零），然后再进行测量。 5、 无论测量电流、电压还是电阻，电流都要从红笔流 （入）多用电表，黑表笔流 （出）多用电表（即 （红进黑出））。 测量二极管的正反向电阻 二极管的全称叫晶体二极管，是用半导体材料制成的电子元件，它有两根引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号如图所示。 (1)二极管的单向导电性。 电流从正极流入时电阻比较小，处于导通状态，相当于一个接通的开关；电流从负极流入时电阻比较大，相当于一个断开的开关。 (2)测量正向电阻。 将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的正向电阻。 (3)测量反向电阻。 将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的反向电阻。 ·即时训练· 【练习1】用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA ________mA 直流电压5 V ________ V b 电阻×100 ________Ω 【答案】　23　1.15　330 【详解】读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100 mA电流挡，每大格为20 mA，每小格表示2 mA，图中a处指针对应1大格加1.5小格，所以读数是23 mA；对于5 V电压挡，每大格为1 V，每小格表示0.1 V，所以读数是1.15 V；测量电阻时读最上面的一条刻度线，所以读数是330 Ω。 【解题要点】 1.多用电表读数时，一定要找到与所测量量相对应的刻度，分清其量程及最小刻度值，用欧姆挡测量电阻阻值的示数为：读数×倍率。 2.直流电流和电压的刻度线都是均匀的，读数时可以共用，但需按比例计算，如读取5 mA量程的电流时可利用“50”的刻度线，只是“50”相当于“5 mA”。　　　 【练习2】(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。 a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100 e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔。 正确的步骤顺序为：________。 根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为______Ω。 (2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。 A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻时，应把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 【答案】　(1)cabe　30 000　(2)AC 【详解】(1)测量几十千欧的电阻R，我们一般选择较大的挡位先粗测，使用前应先进行欧姆调零，然后依据欧姆表的示数，再更换挡位，重新欧姆调零，再进行测量。使用完毕应将选择开关置于“OFF”位置或者交流电压最高挡，拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30 kΩ。 (2)欧姆挡更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位；反之应换较大的挡位，故A正确。在多用电表选用“Ω”挡时，红、黑表笔插在哪个接口其实并不影响测量结果，B错。用多用电表“Ω”挡，只能测孤立电阻(不能测含电源电路)，故C正确。用多用电表“Ω”挡测电阻时只需在换挡时调零，所以D错。 【解题要点】 在用多用电表测电阻时，必须选择合适的量程，让指针指在表盘中央附近；测量结果不要忘记乘以倍率；每次换倍率时必须进行欧姆调零；测量过程中，待测电阻必须从电路中隔离出来，且手不能接触表笔的金属杆；测量完毕，应将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”位置，以防止电表漏电。　　　 ·实战演练· 1.下列说法中正确的是（　　） A．交流电的频率越高，电感元件对电流的阻碍作用越明显 B．电感元件在电路中的作用是“通交流，隔直流” C．电容器对交流电没有阻碍作用 D．交流电的频率越高，电感元件和电容器对电流的阻碍作用都越明显 【答案】A 【详解】A．电感元件有“通直流，阻交流，通低频，阻高频”的作用，因此交流电的频率越高，电感元件对电流的阻碍作用越明显，A正确； B．电感元件在电路中的作用是“通直流，阻交流”，B错误； C．电容器元件在电路中的作用是“通交流，隔直流，通高频，阻低频”，可知，电容器对交流电仍然有阻碍作用，只不过对低频的阻碍效果大一些，C错误； D．根据上述可知，交流电的频率越高，电感元件对电流的阻碍作用越明显，电容器对电流的阻碍作用越不明显，D错误。 故选A。 2．在如图所示的电路中，、是两个相同的小灯泡，A、B处的虚线框内各接有一个电学元件。a、b两端分别与直流电源和交流电源相连接，且直流电源的电压与交流电源电压的有效值相等。观察两种情况下灯泡的亮度。当接直流电源时，不发光，正常发光；当接交流电源时，发光，明显变暗。则下列说法正确的是（　　） A．A中接的是电阻，B中接的是电容器； B．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈； C．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器； D．A中接的是电感线圈，B中接的是电阻。 【答案】C 【详解】当a、b端加直流电压时，L2灯不发光，L1灯正常发光；当加同样电压的交流电源时，L2灯发光，L1灯发光变暗；知线框B中为电容器，因为电容隔直通交，线框A中是电感线圈，因为电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电无阻碍作用。 故选C。 3．（多选）如图所示，、、为三个相同的灯泡，、分别为交流电源和直流电源，、、元件可能为定值电阻、线圈、电容器。当开关接“2”时，不亮，、正常发光；当开关接“1”时，发光，正常发光，变暗，则下列说法正确的是（　　） A．、、元件分别为线圈、定值电阻、电容器 B．、、元件分别为电容器、定值电阻、线圈 C．开关接“1”时，交流电频率变大，变亮 D．开关接“1”时，交流电频率变大，变亮 【答案】BC 【详解】AB．当开关接“2”时，不亮，、正常发光，则元件为电容器；当开关接“1”时，正常发光，变暗，则元件为定值电阻，元件为线圈，故A错误B正确； CD．开关接“1”时，交流电频率变大，电容器的容抗减小，则电流变大，变亮；线圈的感抗增大，电流变小，则变亮变暗，故D错误C正确。 故选BC。 4．关于电动势，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大 B．用电压表直接测量电源两极间电压得到的数值，实际上总略大于电源电动势的准确值 C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D．电源电动势等于电源正、负极之间的电势差 【答案】A 【详解】A．电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大，A正确； B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上是电源的路端电压，总略小于电源电动势的准确值，B错误； C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，但它的数值与外电路的组成无关，电动势反映电源的特性，C错误； D．电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，小于电源电动势，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压，D错误； 故选A。 5．关于电源和电动势，下列说法正确的是（　　） A．在电源内部，电流由电源正极流向电源负极 B．电动势越大表明电源储存的电能越多 C．电源的电动势是描述电源把电势能转化成其他形式的能的本领大小的物理量 D．若电源电动势是5V，则意味着如果电源把1C的电子从正极移送到负极，静电力做的功为5J 【答案】D 【详解】A．在电源内部，电流从负极流向正极，故A项错误； B．由公式 可知，电动势越大，指电源内部非静电力移动单位正定和从负极到正极做的功越多，不是电源储存的电能越多，故B项错误； C．电源的电动势是描述电源把其他形式的能转化成电势能的本领大小的物理量，故C项错误； D．由公式 可知，若电源电动势是5V，则意味着如果电源把1C的电子从正极移送到负极，静电力做的功为5J，故D项正确。 故选D。 6.（多选）如图为某型号的干电池，在其外壳上标注有“9伏”的字样，这表示（　　） A．电池短路时，该电池输出的电流为9A B．该电池在单位时间内有9J的化学能转化为电能 C．1C正电荷通过该电池的过程中，有9J的化学能转化为电能 D．将该电池接入电路后，电如果外电路正常工作，则路端电压小于电动势9V 【答案】CD 【详解】C．干电池的电动势为9V，则1C正电荷通过该电池的过程中，非静电力做功9J，有9J的化学能转化为电能，故C正确； B．干电池的电动势表征的是把其他形式能量转化为电能的本领大小，并不是该电池在单位时间内有9J的化学能转化为电能，故B错误； A．电池短路时，电池两端电压（路端电压）为零，干电池的电动势等于内电压，内电压等于短路电流乘干电池的内阻，由于图中型号的干电池的“铭牌”中没有体现干电池的内阻，故无法确定电池短路时的输出电流，故A错误； D．将该电池接入电路后，电池两端电压为路端电压，如果外电路正常工作，则路端电压小于电动势（等于电动势减内电压），故D正确。 故选CD。 7．如图所示，卫星两翼的太阳能电池板可把太阳能转化为电能供卫星使用。下列关于电源和电流的说法中，正确的是（　　） A．电解液中正、负离子定向移动的方向相反时，形成的电流方向也是相反的 B．在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极 C．电流既有大小又有方向，它是一个矢量 D．只要物体两端电势差不为零，就一定有电流存在 【答案】B 【详解】A．正电荷定向移动的方向与电流方向相同，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以电解液中正、负离子定向移动的方向相反时，形成的电流方向是相同的，故A错误； B．在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，克服静电力做功，其他形式能转化为电势能，故B正确； C．虽然电流既有大小又有方向，但它遵循代数运算法则，是一个标量，故C错误； D．形成电流的条件是物体两端电势差不为零，且有自由电荷，并形成闭合回路，故D错误。 故选B。 8.如图所示，电源的电动势E=10V，闭合开关S后，标有“6V  12W”的两个灯泡恰能正常发光。求： （1）通过灯泡L1的电流I1； （2）电源的内阻r。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）通过灯泡L1的电流 （2）根据闭合电路的欧姆定律 解得 9．在如图所示的电路中，、R是定值电阻，滑动变阻器的滑片位于最左端。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离，待电路稳定之后，下列判断正确的是（　　） A．电阻R两端电压降低 B．滑动变阻器两端电压升高 C．电阻两端电压降低 D．电容器C电荷量减少 【答案】D 【详解】A．在电路稳定时，电容器所在支路无电流，则R两端电压仍为零，故A错误； BC．滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，电路的总电阻减小，则电路总电流增大，则电源分压增大，故路端电压减小，由于电阻两端电压 则电阻两端电压增大，故滑动变阻器两端电压降低，故BC错误； D．路端电压减小，C不变，则电容器C电荷量 Q=UC 减小，故D正确。 故选D。 10．（多选）某电源的电动势E和内阻r均为定值，当外电路电阻R发生变化时，回路电流I、路端电压U、内电压U′都将随之发生变化，下列图像能正确表示其变化规律的是 (　　) 【答案】AB 【详解】根据闭合电路的欧姆定律得I＝，可知R增大，I减小，两者是非线性关系，当R→∞时，I→0，故A正确。路端电压U＝IR＝E＝E，E、r为定值，R增大，减小，则得U增大，当R→∞时，U→E，故B正确，D错误。内电压U′＝Ir＝E，可知U′与R是非线性关系，U′­R图像应是曲线，故C错误。 11．（多选）如图电路中，电源电动势为E，内阻为r，、、均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，下列说法正确的是（    ） A．电压表的示数变小 B．电流表的示数变小 C．电压表示数的变化量的绝对值与电流表示数的变化量的绝对值之比一定大于电源的内阻r D．电压表示数的变化量的绝对值与电流表示数的变化量的绝对值之比一定小于电源的内阻r 【答案】BD 【详解】根据题意作出等效电路图 A．设流过、、、的电流分别为、、、，电压分别为、、、，干路电流为，路端电压为U，电流表的示数为I，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，变小，根据闭合电路欧姆定律有 可知U变大，即电压表的示数变大，故A错误； B．电压表的示数变大，变大，由 可得变小，从而知变小，而 U变大，则变大，变大，又 变小，可知I变小，故B正确； CD．电源的内阻 又 变小，I变小，变大，所以 可得 选项C错误，D正确。 故选BD。 12．测定电池的电动势E及内阻r(E约为6 V，r约为1.5 Ω)。器材有量程为3 V的理想电压表V，量程为0.6 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R＝8.5 Ω，滑动变阻器R′(0～10 Ω)，开关S，导线若干。 (1)在图甲所示的虚线框中画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。 (2)在图乙所示的器件上，用笔画线代替导线完成实物连接图。 (3)实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E＝________，r＝________。(用I1、I2、U1、U2及R表示) 【答案】(1)见解析图甲　(2)见解析图乙　(3)　－R 【详解】(1)电路图如图甲所示。 (2)将实物连接，如图乙所示。 (3)根据闭合电路欧姆定律得 解得E＝，r＝－R。 13．某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00 Ω的定值电阻R0。 (1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路。 (2)闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，并计算出通过电阻箱的电流数值如表所示，在图丙所示的坐标纸中作出U­I图线。 R/Ω 40.00 12.00 8.00 6.00 U/V 1.90 1.66 1.57 1.43 I/A 0.048 0.138 0.196 0.238 (3)根据图线得到E＝________V，r＝________Ω。 【答案】(1)实物图见解析　(2)U­I图线见解析　(3)2.0　0.4 【详解】(1)根据电路图连接实物电路图如图所示： (2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图像如图所示： (3)由图示电源U­I图像可知，图像与电压轴的交点坐标值为2.0 V，则电源电动势E＝2.0 V； 图像斜率的绝对值等于电源内阻与保护电阻阻值之和，则k＝r＋R0＝＝ Ω＝2.4 Ω，电源的内阻r＝k－R0＝2.4 Ω－2.0 Ω＝0.4 Ω。 14.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻。 (1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为0，再测量a、a′间电压，若读数不为0，则一定是________导线断开；若读数为0，则一定是________导线断开。 （2）排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图像如图所示。由I1­I2图像得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。 【答案】：(1)aa′　bb′　(2)1.4(1.36～1.44均可)　0.5(0.4～0.6均可) 【详解】解析：(1)良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差，若一根导线两端有电势差，则导线断开。a、b′间的电压不为零，说明a、a′或b、b′间有一处导线断开，若a、a′间电压不为零，说明aa′导线断开；若a、a′间电压为零，则一定是bb′导线断开。 (2)法一：将电流表A1和R1串联当成电压表使用，电压测量值U＝I1(r1＋R1)，根据闭合电路欧姆定律有I1(r1＋R1)＝E－I2(r＋R0)，整理得I1＝－I2，由题图可知，纵轴截距b＝0.14×10－3 A＝，所以电动势E＝0.14×10－3×(1×103＋9×103)V＝1.4 V，斜率的绝对值表示，即|k|＝＝，解得r≈0.5 Ω。 法二：在给出的图像中取两个点，读数分别为 I1＝0.12 mA、I2＝60 mA， I1′＝0.07 mA、I2′＝200 mA。 据闭合电路欧姆定律知： E＝(I1＋I2)(R0＋r)＋I1(r1＋R1)，将上述两组数据代入可得： 电动势E≈1.4 V，内阻r≈0.57 Ω。 15．某同学为了测量某电池的电动势E和内阻r，采用如图甲所示的电路，其中定值电阻R0＝5.0 Ω，电压表V1内阻约5.5 kΩ。实验中，移动滑动变阻器滑片，测出电压表V1和V2的多组U1、U2数据，记录的数据如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 6 U1/V 0.50 1.00 1.50 1.70 2.00 2.50 U2/V 8.45 7.90 7.60 7.13 6.80 6.27 (1)根据表中的数据，在图乙中画出U2­U1图像。 (2)根据(1)中所画图线可得出该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果保留两位小数)。 (3)为提高实验的精度，下列做法可行的是________。 A．适当减小R0可使内阻测量值更接近真实值 B．适当增大R0可使内阻测量值更接近真实值 C．将纵坐标改为U1＋U2可以使电动势测量值更接近真实值 D．将纵坐标改为U1＋U2不能使电动势测量值更接近真实值 【答案】(1)图见解析　(2)9.00(8.95～9.05均可) 0．36(0.34～0.39均可)　(3)AD 【详解】(1)先描点，后连线，舍去偏离连线较远的点，如图所示。 (2)由闭合电路欧姆定律得E＝U1＋U2＋r，则U2＝E－U1，由U2­U1图像纵轴截距等于电源电动势，可得E＝9.00 V，由图像斜率大小k＝，解得内阻r＝0.36 Ω。 (3)适当减小R0，可减小电压表V1内阻的影响，可使电源内阻的测量值更接近真实值，选项A正确，B错误；由于画出U2­U1图像时已考虑了定值电阻的分压，将纵坐标改为U1＋U2，不能使电动势测量值更接近真实值，选项D正确，C错误。 16．“圆梦”小组同学在物理实验室进行电学实验探究，老师给出的实验器材如下： 电流表G（量程1mA，内阻约为几十欧） 电阻箱（最大阻值999.9Ω） 电阻箱（最大阻值99.9Ω） 滑动变阻器R（最大阻值4kΩ） 电池组（电动势约3V，内阻未知） 导线、开关若干 (1)有同学设计了如图所示的电路测量电流表G的内阻，请完成以下实验内容： ①把滑动变阻器R滑片调到 端（选填“a”或“b”）； ②闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器R的阻值，使电流表满偏； ③保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当时，电流表G的指针恰好指在满偏刻度的处，由此可知电流表G的内阻测量值为 ，该测量值与真实值相比 （选填“偏大”“相等”或“偏小”）。 (2)小组同学利用该电路图测量电源的电动势和内阻，先把电阻箱的阻值调到较小值，把滑动变阻器换成电阻箱，闭合开关，改变的阻值，记录电流表G的示数I，得到一系列的数据，作出图像，若得到图像的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势 内阻 （均用、、b、k表示） 【答案】(1) 80.0 偏小 (2) 【详解】（1）①[1]电流表G的量程很小，为了保护电流表，主干电路电流就必须较小，根据欧姆定律得滑动变阻器连入电路中电阻要较大，故滑动变阻器滑片调到端。 ③[2][3]根据并联电路特点，有 解得 实验操作过程保持滑动变阻器的滑片不动，认为闭合开关前后回路中电流不变，实际上回路中总电阻会变小，总电流会变大，电阻箱中流过的电流大于测量值小于真实值。 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有 变形得 结合题意有 解得 17．有一个多用电表，其欧姆挡的四个挡位分别为“×1”“×10”“×100”“×1 k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，他应该(　　) A．换用“×1 k”挡，不必重新调整调零旋钮 B．换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮 C．换用“×1 k”挡，必须重新调整调零旋钮 D．换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮 【答案】D 【详解】用欧姆表测电阻时，指针偏角很大，说明电流很大，电阻很小，为了减小测量误差应选倍率较小的挡，故D正确。 18.(1)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡(×10)，发现表针偏转角度极小。现将旋钮调至另外一挡，进行第二次测量使多用电表指针指在理想位置。下面列出第二次测量的过程中可能进行的操作： A．将两表笔短接，并调零 B．将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置 C．将多用电表面板上旋钮调到×100挡 D．将多用电表面板上旋钮调到×1挡 E．随即记下表盘的读数，乘以欧姆表的倍率，测得电阻值 根据上述有关操作，请选择合理实验步骤并写出正确操作顺序为________。 (2)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图甲中a、b所示。若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω。 (3)两位同学使用完多用电表后，分别把选择开关置于图乙和图丙位置，你认为图________的位置比较好。 【答案】(1)CABE　(2)500　(3)乙 【详解】(1)第一次测量时指针偏转较小，说明所选挡位过小，应选择大挡位，应选C；在调整量程时应注意进行欧姆调零，应选A；然后进行测量，应选B；读数，应选E；步骤顺序应为：CABE。 (2)选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是50×10 Ω＝500 Ω。 (3)多用电表使用完毕，应把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，由图示可知，乙的位置是对的。 19(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电阻阻值，先将选择开关旋至倍率“×10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，结果发现欧姆表指针如图所示，则此电阻的阻值为________Ω。 (2)实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用电表转换开关拨到电阻“×100”挡，并重新进行欧姆调零后，分别测它们的正负电阻加以鉴别： 测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ； 测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ； 测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端。 则甲、乙、丙三个元件分别是________。 A．电容器、电阻、晶体二极管 B．电阻、电容器、晶体二极管 C．电阻、晶体二极管、电容器 D．晶体二极管、电阻、电容器 【答案】(1)260　(2)C 【详解】(1)欧姆表指针指示刻度为26，选择开关旋到“×10”挡，即倍率为×10，则最后读数为10×26 Ω＝260 Ω。 (2)测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ，说明正反接电阻一样，所以甲元件是电阻；测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ，说明正向接时阻值较小，反向接时阻值较大，因此乙元件是晶体二极管；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端，说明刚开始时正在给电容器充电，阻值较小，当稳定后阻值会很大，则丙元件是电容器。故选C。 20．为研究二极管的伏安特性曲线，某研究小组用：恒压电源（电压可调节）、多用电表、滑动变阻器（最大阻值为）、电压表、灵敏电流计、两个规格相同的二极管（电学符号为“”）、导线若干和开关连成如图甲所示的电路图。    实验研究如下，请完成相关实验内容： （1）判断二极管的极性：断开开关和，将多用电表选择开关调至“”欧姆挡，将红、黑表笔分别接时发现多用电表指针偏角很小；将红、黑表笔分别接、时偏角很大。请在图甲中的两个框内画出二极管的示意图。 （2）结合（1）的研究结果，接着研究二极管的正向特性：调节电源输出电压至适当值，闭合开关，将开关接在 （选填“1”或“2”）端，由向缓慢移动滑动变阻器的滑片P，使二极管两端的电压由零逐渐增大；某次电压表指针指示如图乙所示，则此时的电压值为 V；记录多组电压表和对应电流表的读数。根据实验数据得到该二极管的正向伏安特性曲线如图丙所示。 （3）根据图丙的伏安特性曲线，二极管两端所加正向电压大于后，其正向电阻怎样随电压变化？ 。 【答案】    2 0.80 其正向电阻随电压的增大而减小，当电压大于某值时，电阻趋于稳定值4.0（3.8~4.2均可） 【详解】（1）[1] 断开开关和，将多用电表选择开关调至“”欧姆挡，将红、黑表笔分别接时发现多用电表指针偏角很小,说明电流很小，故a端为二极管的正极；将红、黑表笔分别接、时偏角很大，说明电流很大，故b端为二极管负极，即两个框中二极管的示意图如图所示    （2）[2][3]由实验可知，探究二极管的正向特性，应接通、，开关S接在2端，电压表示数为。 （3）[4]由图丙可知，图线的斜率反映了电阻倒数的变化规律，斜率越来越大，说明电阻越来越小，且变化越来越快，其正向电阻随电压增大而减小，当电压大于某值时，电阻趋于稳定值，二极管的正向电阻最终趋于 21.学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 （把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡 （填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 kΩ（结果保留1位小数）； (2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选 （填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端； (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻 （用、U和表示）； (4)测量得到，则待测电压表内阻 （结果保留3位有效数字）。 【答案】(1) CAB 负极、正极 ×100 1.6 (2) a (3) (4)1.57 【详解】（1）[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项：将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。 故首先操作顺序为CAB。 [2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。 [3]读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“”倍率又过大，故应选择欧姆挡“×100”的位置； [4]测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 （2）[1]图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即； [2]为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。 （3）通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为 根据欧姆定律得待测电压表的阻值为 （4）测量得到，带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$