第10期 串联电路和并联电路 实验：练习使用多用电表-【数理报】2024-2025学年高二物理必修第三册同步学案（人教版2019）

书 电表的改装主要分为两种情况：改装成电压表和改 装成大量程电流表．以下是详细介绍： 改装成电压表：原理是电流表（表头）的量程较小， 想要测量更大的电压，需要一个电阻来分担一部分电压 （串联电路可以分压），因此要串联一个电阻．这个电阻 的值是按照一定公式计算的，以确保电压表的准确度， 其本质是一个高电阻，测量时并联接在电路中，利用并 联电路电压相等的原理来工作． 改装成大量程电流表：原理是电流表的量程较小， 想要测量更大的电流，需要一个电阻来分担一部分电流 （并联电路可以分流），因此要并联一个电阻．这个电阻 的值也是按照一定公式计算的，以确保电流表的准确 度，其本质是一个小电阻，测量时串联接入电路． 两表改装对比 改装成电压表Ｖ 改装成电流表Ａ 内部电路 扩大后的量程 Ｕ Ｉ 电阻Ｒ的作用 分压 分流 电阻Ｒ的数值 Ｒ＝ＵＩｇ －Ｒｇ＝（ｎ－ １）Ｒｇ（ｎ＝ Ｕ Ｕｇ ） Ｒ＝ ＩｇＲｇ Ｉ－Ｉｇ ＝ Ｒｇ ｎ－１（ｎ ＝ ＩＩｇ ） 电表的总电阻 ＲＶ ＝Ｒｇ＋Ｒ＝ Ｕ Ｉｇ ＲＡ ＝ ＲＲｇ Ｒ＋Ｒｇ ＝ ＩｇＲｇ Ｉ 例２．某电流表内阻 Ｒｇ为 ２００Ω，满偏电流 Ｉｇ为 ２ｍＡ，如分别按图１甲、乙改装成量程为０～０．１Ａ和 ０～１Ａ的两个量程的电流表，试求在图甲、乙两种情况 下，Ｒ１和Ｒ２的值． 解析：根据串联电路的分压作用和并联电路的分流 作用来求解．按图甲接法，由并联电路中电流跟电阻成 反比，可得 Ｒ１ ＝ Ｉｇ Ｉ－Ｉｇ Ｒｇ＝ ２×１０－３ ０．１－２×１０－３ ×２００Ω≈４．０８Ω Ｒ２ ＝ Ｉｇ Ｉ′－Ｉｇ Ｒｇ＝ ２×１０－３ １－２×１０－３ ×２００Ω≈０．４０Ω． 按图乙接法，量程为０～１Ａ时，Ｒ２和Ｒｇ串联后与 Ｒ１并联；量程为０～０．１Ａ时，Ｒ１和Ｒ２串联后与Ｒｇ并联， 分别得 Ｉｇ（Ｒｇ＋Ｒ２）＝（１Ａ－Ｉｇ）Ｒ１ ＩｇＲｇ＝（０．１Ａ－Ｉｇ）（Ｒ１＋Ｒ２） 解得Ｒ１≈０．４１Ω，Ｒ２≈３．６７Ω． 答案：４．０８Ω、０．４０Ω　０．４１Ω、３．６７Ω 例２．如图２所示，某学习 小组进行电表改装的实验，已 知表头内阻为１００Ω，满偏电 流为３００ｍＡ，使用 ＯＡ接线柱 时它是量程为０～３Ａ的电流 表，使用ＯＢ接线柱时它是量程为０～０．６Ａ的电流表， 使用ＯＣ接线柱时它是量程为０～６０Ｖ的电压表，则图 中的 Ｒ１ ＝ Ω，Ｒ２ ＝ Ω，Ｒ３ ＝ Ω． 解析：使用ＯＡ接线柱时，量程为０～３Ａ， 则有ＩＯＡ ＝３Ａ＝Ｉｇ＋ Ｉｇ（Ｒｇ＋Ｒ２） Ｒ１ 使用ＯＢ接线柱时，量程为０～０．６Ａ， 则有ＩＯＢ ＝０．６Ａ＝Ｉｇ＋ ＩｇＲｇ Ｒ１＋Ｒ２ 其中Ｉｇ＝０．３Ａ，Ｒｇ＝１００Ω 联立解得Ｒ１ ＝２０Ω，Ｒ２ ＝８０Ω 使用ＯＣ接线柱时，量程为０～６０Ｖ， 则有ＵＯＣ ＝６０Ｖ＝ＩＯＢ Ｒｇ（Ｒ１＋Ｒ２） Ｒｇ＋Ｒ１＋Ｒ２ ＋ＩＯＢＲ３ 解得Ｒ３ ＝５０Ω． 答案：２０　８０　５０ 主编提醒：电表改装问题的四点提醒 （１）电表改装的问题实际上是串、并联电路中电 流、电压的计算问题，只要把表头看成一个电阻 Ｒｇ即 可． （２）无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个 参量Ｕｇ、Ｉｇ、Ｒｇ是不变的，即通过表头的最大电流并不改 变． （３）由改装后电压表的内阻 ＲＶ ＝Ｒ串 ＋Ｒｇ ＝ ｎＲｇ（其中ｎ＝ Ｕ Ｕｇ ＝ ＵＩｇＲ )ｇ 可知，电压表量程越大，其分 压电阻Ｒ越大，电压表内阻ＲＶ越大． （４）由改装后电流表的内阻 ＲＡ ＝ Ｒ并 Ｒｇ Ｒ并 ＋Ｒｇ ＝ Ｒｇ ｎ（其中ｎ＝ Ｉ Ｉｇ ）可知，电流表的量程越大，其分流电阻 Ｒ并 越小，电流表的内阻ＲＡ越小． 书 （上接第３版） ３．把两个相同的小量程电流表，分别改装成两个量 程不同的大量程电流表Ａ１、Ａ２，若把Ａ１、Ａ２分别采用并 联或串联的方式接入电路，如图３所示，则闭合开关后， 下列有关电表的示数和指针偏转角度的说法正确的是 （　　） Ａ．图甲中的Ａ１、Ａ２的示数相同 Ｂ．图甲中的Ａ１、Ａ２的指针偏角相同 Ｃ．图乙中的Ａ１、Ａ２的示数相同，指针偏角不同 Ｄ．图乙中的Ａ１、Ａ２的指针偏角相同 二、填空题（共１０分） ４．（２０２３四川内江市第二中 学期中）两根材料相同的均匀导 线Ａ和Ｂ，其长度分别为Ｌ和２Ｌ， 串联在电路中时，其电势的变化 如图４所示，则Ａ和Ｂ导线中的 电流之比为 ，Ａ和 Ｂ导 线两端的电压之比为 ，Ａ和 Ｂ导线的电阻之比 为 ，Ａ和Ｂ导线的横截面积之比为 ，Ａ 和 Ｂ导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为 ． 三、计算题（共１２分） ５．（２０２３江西锡东高级中学月考）如图５甲所示的 电路中，Ａ、Ｂ间电压恒定，Ｒ１＝２５Ω，Ｒ３＝３０Ω，Ｒ２为非 线性元件，其伏安特性曲线如图乙所示，电压表示数 Ｕ ＝１２Ｖ，电流表和电压表均为理想电表．求： （１）此时Ｒ２的阻值； （２）电流表示数Ｉ． 书 第９期２版参考答案 素养专练１　电源和电流 １．Ｂ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ａ　５．Ｄ 素养专练２　导体的电阻 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ｂ　５．Ｄ 素养专练３　实验：导体电阻率的测量 １．Ａ　２．（１）８．０９（８．０８～８．１１都对） （２）０．７３１（０．７３０～０．７３２都对） （３）０．４　（４） πｄ２Ｒｘ ４ｌ　２１×１０ －６ ３．（１）πＲｄ ２ ４ｌ　（２）０．３９６　 （３） ４．（１）０．８５０　（２）（ａ）　小于　（３）２．７×１０－６ 第９期３版参考答案 Ａ组 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ａ　６．Ｃ　７．Ａ ８．（１）Ｃ、Ｆ　（２）Ｃ、Ｇ　（３）Ａ、Ｄ　（４）控制变量法 ９．（１）１０００ｍ；　（２）１．５×１０１２Ｊ；　（３）５×１０４Ａ １０．６０Ω·ｍ． Ｂ组 １．ＢＣＤ　２．ＡＣ　３．ＡＤ ４．（１）Ａ２　Ｖ２ （２） （３）１．２１４（１．２１３～１．２１６都对）　（４）３５×１０－５ ５．（１）ｋｅ ２ ２ｒ；　（２） ｅ２ ２πｒ ｋ 槡ｍｒ 解析：（１）核外电子绕核做半径为 ｒ的匀速圆周运 动，由圆周运动提供向心力，则有 ｋｅ２ ｒ２ ＝ｍｖ ２ ｒ 电子的动能为Ｅｋ ＝ １ ２ｍｖ ２，解得Ｅｋ ＝ ｋｅ２ ２ｒ． （２）电子绕核一个周期通过截面的电荷量为 ｅ，则 有Ｉ＝ ｅＴ 核外电子绕核做半径为 ｒ的匀 速圆周运动，由圆周运动提供向心 力，则有 ｋｅ２ ｒ２ ＝ｍ４π ２ｒ Ｔ２ 解得Ｉ＝ ｅ ２ ２πｒ ｋ 槡ｍｒ． 书 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 用电器的非纯电阻电路． 公式选取的灵活性 （１）计算电流，除了用Ｉ＝ ＵＲ外，还经常用并联电 路总电流和分电流的关系：Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋… （２）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＋Ｕ２＋Ｕ３＋… （３）计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率 都等于各电阻功率之和：Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋… 说明：（１）对纯电阻，电功率的计算有多种方法：Ｐ ＝ＵＩ＝Ｉ２Ｒ＝Ｕ ２ Ｒ． （２）以上公式Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋…、Ｕ＝Ｕ１＋Ｕ２＋ Ｕ３＋…和Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋…既可用于纯电阻电路， 也可用于非纯电阻电路． 例１．如图１所示，已知 Ｒ１ ＝８Ω，Ｒ２ ＝４Ω，Ｒ３ ＝ ６Ω，Ｒ４ ＝３Ω，求： （１）ａ、ｄ间的总电阻； （２）如果把４２Ｖ的电压加在ａ、ｄ两端，通过每个电 阻的电流是多少？ 解析：（１）由图可知，ｃ、ｄ间的并联电阻为 Ｒｃｄ ＝ Ｒ３Ｒ４ Ｒ３＋Ｒ４ ＝６×３６＋３Ω ＝２Ω 根据串联电路的电阻关系得： Ｒａｄ ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒｃｄ ＝８Ω＋４Ω＋２Ω ＝１４Ω． （２）由欧姆定律得 Ｉ＝ ＵＲａｄ ＝４２１４Ａ＝３Ａ 根据串联电路中电流关系知，通过 Ｒ１、Ｒ２和 ｃ、ｄ部 分的电流均为３Ａ．再由并联电路中电流分配关系知 Ｉ３ Ｉ４ ＝ Ｒ４ Ｒ３ ＝ １２，即Ｉ４ ＝２Ｉ３；根据并联电路中电流关系有Ｉ４ ＋Ｉ３ ＝Ｉ＝３Ａ，解得Ｉ３ ＝１Ａ，Ｉ４ ＝２Ａ． 例２．Ａ、Ｂ两个小灯泡串联后接在Ｕ＝３Ｖ的电压下， 小灯泡 Ａ、Ｂ的铭牌上分别标有“３Ｖ　６Ｗ”和“３Ｖ　 ３Ｗ”，求每个灯泡消耗的功率Ｐ１和Ｐ２分别为多大？ 解析：首先由铭牌根据 Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ计算出每个灯泡的 电阻，ＲＡ ＝ ３２ ６Ω＝１．５Ω、ＲＢ ＝ ３２ ３Ω＝３Ω，则总电阻 为Ｒ＝ＲＡ＋ＲＢ ＝４．５Ω； 根据欧姆定律电路中电流Ｉ＝ ＵＲＡ＋ＲＢ ＝ ２３Ａ 根据串联电路特点有Ｉ１ ＝Ｉ２ ＝ ２ ３Ａ 再应用Ｐ＝Ｉ２Ｒ，有Ｐ１＝Ｉ ２ １ＲＡ ＝０．６７Ｗ、Ｐ２＝Ｉ ２ ２ＲＢ ＝１．３３Ｗ． 例３．如图２所示，电路由电灯Ｌ１、Ｌ２，电阻Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 和Ｒ４，电源、开关和导线组成的，试分析电路中各元件是 如何连接的？ 解析：依据电路图，从电源正极出发，向电源负极看 去，凡是两根以上的导线连接点都可看作是一个结点， 沿着电流的流向取出一些结点，并标上１，２，３，４，在取结 点的过程中要注意，导线不论有多长，只要中间没有用 电器，就应看作是同一个结点（如图２中的结点２）．然 后，在与电源相连的两端结点间接入干路部分，在其他 每相邻两个结点之间连入所接的电路元件即可清晰地 看出原电路中各元件的接连方式（如图３所示）．即本题 中电路的连接方式是：灯泡Ｌ１与电阻Ｒ１并联，电阻Ｒ２、 Ｒ３并联后再与电流表Ａ和电阻 Ｒ４串联，然后再与灯泡 Ｌ２并联，最后两部分再与电源、开关串联成完整电路． 书 §１１．３串联电路和并联电路 预习题纲 １．知道串、并联电路的电流、电压和电阻的特点； ２．了解电流表（表头）的原理，知道满偏电流和满 偏电压的概念； ３．了解利用电流表（表头）改装成电压表和电流表 的原理． 课本预习 串联电路和并联电路 　　电路 内容　　 串联电路 并联电路 电路图 电流关系 电路各处电流 即：Ｉ＝Ｉ１ ＝Ｉ２ ＝Ｉ３ 总电流等于各支路电 流 Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３ 电压关系 总电压等于各部分电 路电压 即：Ｕ＝Ｕ１＋Ｕ２＋Ｕ３ 总电压与各支路电压 Ｕ＝Ｕ１ ＝Ｕ２ ＝Ｕ３ 电阻关系 总电阻等于各部分 电路电阻 即：Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３ 总电阻的倒数等于各 支路电阻的 １ Ｒ ＝ １ Ｒ１ ＋１Ｒ２ ＋１Ｒ３ 电压表和电流表的电路结构 １．小量程电流表Ｇ（表头）的三个参量： ２．电表改装原理： （１）电压表改装：将表头 一个较大电阻， 如图１所示： （２）电流表改装：将表头 一个较小电阻， 如图２所示： 问题思考 １．如图３所示，某用户家中有很多用电器：电灯、电 视、洗衣机、电磁炉及电冰箱等．请思考： 该用户家中的各种用电器采用什么连接方式？若电 灯的灯丝断了，其他用电器还能正常使用吗？ ２．如图４所示，用相同的电流表Ｇ改装的电压表 Ｖ 和电流表Ａ，分别测量电压和电流时，指针偏角均为满 刻度的 １ ３，试问这两种情况下表头Ｇ两端的电压和通过 的电流是否相等？ 思考提示 １．在家庭电路中，各种用电器都是并联的，若某一 用电器烧坏，并不影响其他用电器的正常工作． ２．因为是相同的电流表改装的电压表和电流表，指 针偏角相同，说明通过的电流Ｉ相同，所以表头Ｇ两端的 电压（Ｕ＝ＩＲｇ）也相同． （下转第２版） !"#$%&'()*+,'-. ! 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( ! * ",! * + , , ! # ! ! ¼ ½ ! ! ! # ' ! # ! ! ! & - & % . , / + .ijghk:54 * ! * # - 0 * ! * # - 0 ¼ ½ ! & 1 1 , , , , , 233 " ! # & % & !3) !" 4 5 $ # ! $ * ) % & ! # ! ! ! & "3* #3) " #," $," 5," 4," !"," !#," ",6" ",$" ",&" ",#" ",!" ¼ ½ ! 6 ) *+ lm9 , ) *+ n8M , % - .+ op9 , ) *+ q r , ) *+ s t -./01+ o u 23/01+ ovw -4506+ x y -4578+ z{| 8}~ [  €‚ ƒ „ …†‡ nˆ‰ ƒŠv ‹ { Œ‚ Žm [‘ ’“ nm” •t) –— ˜ ‡ ™š› 8œ 91-.+ …†‡ 91:;+ n ž <=-.+ n Ÿ >?-.+ n   @ABC+ ¡¢£ 67¤¥¦A§¨ 67¤¦"©@ª«¬­® 67¤¦¯°±²³´µ¶§· ¸+¹º»¼½= º¾Blm9 ¿ÀÁÂÃĽ=*ÅB 78!$9":":; . < 4 ÆÇÈÅB #!9#46 # ɹÊËÊ= # ̒½= # »¼ÐÑÒB "&6!96#:!#65 # ɹÓÔB67ÕÖ×؁Ù%ÚÛÜ !&# Ÿ+¹º()*+»¼Ð # ÆÝ»bB "&"""5 # ØÞÐß¹àáB "&6!"6#:!#$% "&6!"6#:!#&: .«â4 # ßãBäåɹØÞÐÔæçè¿é?Æê.ë4 # ÆÝßãàáB !!!46 # ìíîïßðñßXòß # ɹóè¿éÕ.Ø4ô"õö÷¹ # øù±²úìûÅB !$""""$"""!!" # øùÐÑÒB "&6!"6#:!#66 # ɹüý^þS«¬ÿ!³´µ¶."#Ø$%%&'(L)@ª* !! Å4+ÿ<,³ÿ-./01<äåɹØ2ÐÔæ34 ! 4 , + , + * ) ' # ! ' " ! 书 Ａ组 一、选择题（本题共７小题，每小题５分，共３５分） １．下列说法中不正确的是 （　　） Ａ．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻 为零 Ｂ．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 Ｃ．并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变）， 则总电阻一定增大 Ｄ．并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变）， 则总电阻一定减小 ２．（２０２３湖南省天壹名校联盟 月考）２０２３年８月２９日消息，华为 Ｍａｔｅ６０Ｐｒｏ搭载了全新的海思麒麟 ９０００Ｓ芯片．这款芯片采用了自主 研发的ＣＰＵ和ＧＰＵ架构，以及国产工艺．若其中一块芯 片的部分电路（包含三个电阻）在图１中虚线框内，ａ、ｂ、 ｃ、ｄ为四根引线，用多用电表欧姆挡测得ａｂ间的电阻Ｒａｂ ＝４Ω，ａｄ间的电阻Ｒａｄ＝６Ω；若用导线把ａｃ连接后，测 得ａｂ间的电阻Ｒ′ａｂ＝２Ω，则虚线框内三个电阻的连接方 式是下列图像中的 （　　） ３．（２０２３北京牛栏山一中 月考）如图２是用电压表和电 流表测电阻的一种连接方法， Ｒｘ为待测电阻．如果考虑到电 表内阻对测量结果的影响，则 （　　） Ａ．电流表示数大于通过 Ｒｘ的实际电流，根据测量 计算的Ｒｘ值大于真实值 Ｂ．电流表示数等于通过 Ｒｘ的实际电流，根据测量 计算的Ｒｘ值大于真实值 Ｃ．电压表示数大于 Ｒｘ两端的实际电压，根据测量 计算的Ｒｘ值小于真实值 Ｄ．电压表示数等于 Ｒｘ两端的实际电压，根据测量 计算的Ｒｘ值小于真实值 ４．（２０２３山东菏泽期中）电子 式互感器是数字变电站的关键装 备之一．如图３所示，某电子式电 压互感器探头的原理为电阻分压， ａｃ间的电阻与ｃｄ间电阻的比值为 ２∶１，以下说法正确的是 （　　） Ａ．当在ａｂ端加上电压Ｕ，ｃｄ间不接负载，则ｃ、ｄ两 点间的电压为 Ｕ ３ Ｂ．当在ａｂ端加上电压Ｕ，ｃｄ间接入负载，则 ｃ、ｄ两 点间的电压大于 Ｕ ３ Ｃ．若在ｃｄ端加上电压Ｕ，ａｂ间不接负载，则ａ、ｂ两 点间的电压为 ３Ｕ ２ Ｄ．若在ｃｄ端加上电压Ｕ，ａｂ间接入负载，则ａ、ｂ两 点间的电压大于Ｕ ５．（２０２３重庆涪陵第五 中学期末）如图４所示，用 一内阻不能忽略的电流表 分别与电阻 Ｒ１、Ｒ２串联后 测得的电流值分别为Ｉ１、Ｉ２，干路中电流Ｉ大小始终恒定， 下列关系中正确的是 （　　） 　　　　　 　　　　　 　　　　　Ａ．Ｉ１＋Ｉ２ ＝Ｉ Ｂ．Ｉ１＋Ｉ２ ＞Ｉ Ｃ．Ｉ１＋Ｉ２ ＜Ｉ Ｄ． Ｉ１Ｉ槡 ２ ＝Ｉ ６．（２０２３河南南阳期中）某 同学用微安表（量程 １０ｍＡ，内 阻９０Ω）、电阻箱Ｒ１和电阻箱Ｒ２ 组装成一个多用电表，有电流 １００ｍＡ和电压３Ｖ两挡，改装电 路如图５所示．则 Ｒ１、Ｒ２的阻值 应调到 （　　） Ａ．Ｒ１ ＝１０Ω，Ｒ２ ＝２１Ω Ｂ．Ｒ１ ＝１０Ω，Ｒ２ ＝３０Ω Ｃ．Ｒ１ ＝９Ω，Ｒ２ ＝２１Ω Ｄ．Ｒ１ ＝９Ω，Ｒ２ ＝３０Ω ７．（２０２３广西南宁二中、柳铁一中联考）电压表、电 流表都是由小量程电流表改装而成的，如图６甲、乙所 示分别是电压表、电流表的改装图，以下说法正确的是 （　　） Ａ．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以 给并联电阻再并联一个较大的电阻 Ｂ．若改装后的电流表示数比标准表稍大一些，可以 给并联电阻再并联一个较大的电阻 Ｃ．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以 给串联电阻再串联一个较大的电阻 Ｄ．若改装后的电压表示数比标准表稍大一些，可以 给串联电阻再并联一个较大的电阻 二、填空题（共８分） ８．（２０２３江西宜期中）如图７ 所示，若将两个开关都闭合时，电 灯 Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 的 连 接 方 式 是 （选填 “串联”或 “并 联”），此时通过Ｌ１、Ｌ３的电流之比 为１∶６，Ａ１和Ａ２的指针偏转角度 相同，当Ｓ１断开时，Ａ２的示数减少了０．４Ａ，那么两开关 都闭合时流过Ｌ２的电流为 Ａ． 三、计算题（本题共２小题，共１７分） ９．（７分）在如图８所示的电路 中，电源电压 Ｕ＝１５Ｖ，电阻 Ｒ１、 Ｒ２、Ｒ３的阻值均为１０Ω，Ｓ为单刀 三掷开关，求下列各种情况下电压 表的读数： （１）开关Ｓ接Ｂ时电压表的读 数； （２）开关Ｓ接Ａ时电压表的读数； （３）开关Ｓ接Ｃ时电压表的读数． １０．（１０分）（２０２３黑龙江哈 尔滨九中月考）如图９所示电路 中，电阻 Ｒ１ ＝１２ｋΩ，Ｒ２ ＝ ３６ｋΩ，Ａ、Ｂ两端的电压保持 ２８Ｖ不变，电 压 表 的 内 阻 是 １２ｋΩ，求： （１）当Ｓ与Ｃ接触时电压表的读数； （２）当Ｓ与Ｄ接触时电压表的读数以及与Ｄ接触时 通过电压表的电流． Ｂ组 一、多选题（本题共３小题，每小题６分，共１８分） １．（２０２３北京海淀清华附中 期末）如图１所示，其中电流表 Ａ的量程为０６Ａ，表盘均匀划分 为 ３０个小格，每一小格表示 ００２Ａ；Ｒ１的阻值等于电流表内 阻的 １ ３；Ｒ２的阻值与电流表的 内阻相等．若用电流表Ａ的表盘刻度表示流过接线柱１ 的电流值，则下列分析正确的是 （　　） Ａ．将接线柱１、２接入电路时，每一小格表示００６Ａ Ｂ．将接线柱１、２接入电路时，每一小格表示０．０８Ａ Ｃ．将接线柱１、３接入电路时，每一小格表示００８Ａ Ｄ．将接线柱１、３接入电路时，每一小格表示０１４Ａ ２．（２０２３陕西渭南期中）一 个Ｔ型电路如图２所示，电路中 的电阻Ｒ１ ＝４Ω，Ｒ２ ＝１２Ω，Ｒ３ ＝４Ω，另有一测试电源，电源提 供的电压为 ３６Ｖ，内阻忽略不 计，则 （　　） Ａ．当ｃｄ端短路时，ａｂ之间的等效电阻是８Ω Ｂ．当ａｂ端短路时，ｃｄ之间的等效电阻是１４Ω Ｃ．当ｃｄ两端接通测试电源时，ａｂ两端的电压为９Ｖ Ｄ．当ａｂ两端接通测试电源时，ｃｄ两端的电压为１６Ｖ （下转第４版                                                                                                                                                             ） 书 素养专练４．串联与并联电路 １．（２０２４江苏连云港学业水 平模拟）两只电阻的伏安特性曲 线如图１所示，下列说法正确的是 （　　） Ａ．Ｒ１ ＞Ｒ２ Ｂ．Ｒ１ ＜Ｒ２ Ｃ．两电阻并联在电路中，其两端电压Ｕ１ ＞Ｕ２ Ｄ．两电阻串联在电路中，通过其电流Ｉ１ ＜Ｉ２ ２．（２０２３上海市华东师范大学附属周浦中学期末） 把三个都是１２Ω的电阻采用串联、并联或混联都不可 能获得的阻值是 （　　） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ．３６Ω Ｂ．４Ω Ｃ．１８Ω Ｄ．２Ω ３．（２０２４新疆阿勒泰地区期末）电阻Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３串 联在电路中．已知Ｒ１＝１０Ω、Ｒ３＝５Ω，Ｒ１两端的电压 为６Ｖ，Ｒ２两端的电压为１２Ｖ，则 （　　） Ａ．电路中的电流为０．６Ａ Ｂ．电阻Ｒ２的阻值为１０Ω Ｃ．三只电阻两端的总电压为２５Ｖ Ｄ．电阻Ｒ３的电压为６Ｖ ４．（２０２３江苏盐城市第 一中学期中）如图２所示电 路，电压保持不变．当开关 Ｓ 断开时，电流表的示数为 ０．６Ａ；当Ｓ闭合时，电流表的 示数为０．９Ａ，则两电阻阻值之比Ｒ１∶Ｒ２为 （　　） Ａ．１∶２ Ｂ．２∶１ Ｃ．１∶４ Ｄ．４∶１ ５．（２０２３福建龙岩永定 区城关中学期中）有四盏灯， 接入如图３所示的电路中，Ｌ１ ＝Ｌ４ ＝１Ω，Ｌ２ ＝３Ω，Ｌ３ ＝ ６Ω，把电路接通后，通过四 盏灯的电流之比Ｉ１∶Ｉ２∶Ｉ３∶Ｉ４为 （　　） Ａ．１∶３∶６∶１ Ｂ．３∶２∶１∶３ Ｃ．３∶１∶２∶３ Ｄ．６∶３∶２∶６ ６．（２０２３浙江诸暨市期中） 三只完全相同的灯泡，接成如图４ 所示的电路，电池、电表的内阻对 电路的影响不计，设开关Ｓ接ａ时 电流表和电压表的示数分别为 Ｉ１、Ｕ１，Ｓ接 ｂ时两表示数分别为 Ｉ２、Ｕ２，则 （　　） Ａ．Ｉ１∶Ｉ２ ＝１∶２ Ｂ．Ｉ１∶Ｉ２ ＝２∶１ Ｃ．Ｕ１∶Ｕ２ ＝１∶２ Ｄ．Ｕ１∶Ｕ２ ＝２∶１ ７．（２０２３湖南张家界慈利县 第一中学月考，多选）如图５所示 电路中，已知Ｒ３ ＝Ｒ４ ＝Ｒ５ ＝Ｒ， Ｒ４两端电压为６Ｖ，Ｒ３两端电压 为１Ｖ．Ｒ１、Ｒ２为定值电阻．则 （　　） Ａ．Ｒ５两端电压可能为５Ｖ Ｂ．Ａ、Ｂ两端电压可能为１３Ｖ Ｃ．若Ａ、Ｂ两端电压为１１Ｖ，可以判断出Ｒ１∶Ｒ２ ＝ ７∶４ Ｄ．若Ａ、Ｂ两端电压为１３Ｖ，可以判断出Ｒ１∶Ｒ２ ＝ ５∶８ 素养专练５．电表的改装 １．（２０２３辽宁抚顺德才 高级中学期中）如图１所示 的甲、乙两个电路，都是由 一个灵敏电流计 Ｇ和一个 变阻器Ｒ组成，它们中一个 是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以 下结论中正确的是 （　　） Ａ．甲表是电流表，Ｒ增大时量程增大 Ｂ．甲表是电压表，Ｒ增大时量程减小 Ｃ．乙表是电压表，Ｒ增大时量程增大 Ｄ．乙表是电压表，Ｒ增大时量程减小 ２．（２０２３云南昆明期末）如图２ 所示，将表头Ｇ改装成一大量程的电 表，表头的内阻ｒｇ＝１００Ω，满偏电流 Ｉｇ＝１００ｍＡ，定值电阻Ｒ＝５０Ω．则 以下说法中正确的是 （　　） Ａ．此表头改成电压表，量程为１．５Ｖ Ｂ．此表头改成电压表，量程为１５Ｖ Ｃ．此表头改成电流表，量程为１５０ｍＡ Ｄ．此表头改成电流表，量程为３００ｍＡ ３．（２０２３山东聊城期中）已知某一表头 Ｇ，内阻 Ｒｇ ＝３０Ω，满偏电流Ｉｇ＝１５ｍＡ，要将它改装成量程为０～ ０．６Ａ的电流表，所做的操作是 （　　） Ａ．并联一个 １５０Ω的电阻 Ｂ．串联一个 １５０Ω的电阻 Ｃ．并联一个０．７７Ω的电阻 Ｄ．串联一个０．７７Ω的电阻 ４．如图３所示是一个双量程电压表，表头是一个内 阻Ｒｇ＝３００Ω，满偏电流为Ｉｇ＝１ｍＡ的毫安表，现改装 成量程分别为３Ｖ和１５Ｖ的两个量程，则所串联的电阻 Ｒ１和Ｒ２分别为 （　　） Ａ．３０００Ω，１５×１０４Ω Ｂ．３０００Ω，１２７×１０４Ω Ｃ．２７００Ω，１２７×１０４Ω Ｄ．２７００Ω，１２×１０４Ω ５．（２０２３黑龙江哈尔滨实验中 学期中）如图４所示，有一个表头 Ｇ，满偏电流Ｉｇ ＝１００ｍＡ，内阻 Ｒｇ ＝２００Ω，把它改装为有０．２Ａ和 ２Ａ两种量程的电流表，则Ｒ２的阻 值为 （　　） 　　　　　 　　　　　 　　　　　Ａ．２０Ω Ｂ．１００Ω Ｃ．１８０Ω Ｄ．２００Ω ６．（２０２３陕西咸阳市高新一 中质检）如图５所示，电流计的 内阻Ｒｇ＝１００Ω，满偏电流Ｉｇ＝ １ｍＡ．Ｒ１ ＝９００Ω，Ｒ２ ＝ １００ ９９９Ω， 则下列说法正确的是 （　　） Ａ．当Ｓ１和Ｓ２均断开时，虚线框中可等效为电流表， 最大量程是０．１Ａ Ｂ．当Ｓ１和Ｓ２均断开时，虚线框中可等效为电压表， 最大量程是１Ｖ Ｃ．当Ｓ１和Ｓ２均闭合时，虚线框中可等效为电流表， 最大量程是０．１Ａ Ｄ．当Ｓ１和Ｓ２均闭合时，虚线框中可等效为电压表， 最大量程是                                        １Ｖ !" !"#$"%& #" %'()* 书 （上接第１版） §１１．５实验：练习使用多用电表 预习题纲 １．认识多用电表表盘刻度特点和各测量功能区域； ２．知道如何用多用电表测量电压、电流、电阻； ３．知道如何用多用电表测量二极管的正反向电阻． 课本预习 认识多用电表 如图５是一种多用电表外形图，表的上半部分为 ，下半部分是 ，周围标有 的 区域及量程． 多用电表的使用 １．机械调零：用小螺丝刀轻轻转动指针定位螺丝， 使指针指到左端 位置． ２．选好正确挡位及量程：测量前一定要明确测量的 物理量，然后转动 ，确定挡位并选择一个合适 的量程． ３．正确接入测量电路：正确选好挡位和量程后，将 红、黑表笔接入电路． （１）测量电压时要与电路 ． （２）测量电流时要与电路 ． （３）测量电阻时，应将电阻与其他电路断开，测量 前先将多用电表的选择开关旋至 挡，选择合适 的倍率挡，将两表笔 ，进行欧姆调零，若需要换 挡时，必须重新进行欧姆调零． （４）测量完毕，应将选择开关置于“ ”位 置或交流电压的最高挡，并拔出表笔，若长期不用，还应 将电池取出． 数字式多用电表 如图６是某种数字式多用电表．数字 式多用电表的测量值以 直接显示，使用方便．数字式多用电表内 部装有电子线路，除可以测电压、电流和 电阻外还可以测电容容量、频率、占空比、 二极管、三极管等． 问题思考 如图７所示是多用电表的表盘，请思考： （１）用欧姆表测导体的电阻，欧姆表的刻度分布具 有什么特点呢？ （２）电阻挡的零刻度为什么在刻度盘最右端？ 思考提示 （１）欧姆表的刻度左边密集，右边稀疏，刻度不均匀． （２）当所测电阻Ｒｘ＝０时，电流表中的电流最大，此 时为表头的满偏电流，所以电阻挡的零刻度在最右端． ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !"#$%&'()*+ !"#$%#&'$&() !",-%&'()*+ *"#$+#&'$$&# ! " !!!!!!!! # $ !!!!!!!! % & !!!!!!!! ' ( !!!!!!!! " !"#$% )*+,-./012340125 ! ! !"#$% ! " &'()*+,- &'()*+,-./0123*0 !" 4 &'()*+,-./0123*0 !" 4 -560 $ 7 , 8'93 6%789:; 7<= >37<?@AB6% CDEFGCDH IA JKLMN7<OPE QRSTH @UVWX YZ[\7<N9:] ^_`a]^b ,! cdVe%7< 9:3f9V%gHh ijkNlm@nH@ oapqrstuV% vwxPf9V%y zb #! h{|}N~ E|€N‚H @ƒ„ …†‡ˆH h{~‰Q 678=>E~‰Š ‹HŒŽz‘ (! ’“cd”•† –3—˜™`a?šH 4m›œNsž‘ :;<=>f9%; Ve%‘ ?@AB>Ÿ‰%; f %;¡¢f9%;~ ‰f9%;£Mf9%; "- )¤¥; f9¦§¨ ©;}ª«¨©¬6% ­?š;f9V%:‘ :CDEF,<G H>f f®…†F¯; °±­°²%F¯;³ ‰%F¯; ´µ¶·… †F¯; ~‰¸9…† F¯;¸9V%F¯;¹ º:‰­F¯‘ :CIJDK>£ M»¸9…†F¯; ¸9¦§¨©; ¤¼­ ½¾Y¿À«`a» F¯; ÁD¸ÂÃÄ; pqrV%ŗ‘ /JLM>ÆÇ NO<P> 9%% ȑ QJRS> @U6 ]ÉÊ;ËsÌÍ;Î\ ºÏ«EÐÑÒ9ӕ [\6];V%;ÔÕx Ö×a­ØÙ; Ò9s yzNÔÕÚÛ­ÜÝ ØÙÒ9yz‘ !!!"# ./0$1 234356 Þa1l ßà1á &.# / Nâãä XåÀ«æç èéxKêë›ìí îïHl,Nìíl 12ðñòó èéxK èéxKêë›1ô îïHl,N1ôl1 2ðñòó 1õNâãä öô1ô;1áNâãä ìí÷øêù èéxKêë ›ß; öô1 áîïH l, N1ál12 ðñòó lú ! # ! ( ! ' !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! -TUVWXY43 !"0 #"/ $ & 1 ! 1 0 % & % 1 # - ! & # 2 , 2 & 2 " 2 $ ! 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' & ! ) / / . - % & % $ ' # & ! 9 0 % & % $ $ & " ! $ , + * ) % & % $ % " ! & 0 / - ) * ! , ! % & % $ ! , 书 高中物理·人教必修（第三册）２０２４年 第９～１６期参考答案 第９期３版参考答案 Ａ组 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ａ　６．Ｃ　７．Ａ 提示： １．公式是电流的定义式，它是比值定义，电流大小与通过导 体的电荷量以及时间无关，故Ａ错误；电流的单位“安培”是国际 单位制中的基本单位，故Ｂ正确；根据电流强度的定义式可知，单 位时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流强度才 会越大，故Ｃ错误；电流既有大小又有方向，但合成与分解不满足 平行四边形定则，因此电流是标量，故Ｄ错误． ２．根据ｑ＝Ｉｔ可知“ｍＡ·ｈ”为电荷量单位，该电池充满电后 所带电荷量为５００ｍＡ·ｈ，故Ｂ正确，Ａ错误；由于不知道电池的 工作时间，所以无法计算放电电流，故Ｃ错误；若电池以１０ｍＡ的 电流工作，可用ｔ＝ ＱＩ ＝ ５００ｍＡ·ｈ １０ｍＡ ＝５０ｈ，故Ｄ错误． ３．由题图可知，电流随着导体两端电压的增大而增大，通过 该导体的电流与导体两端的电压成正比，故Ａ正确；由Ｉ＝ＵＲ可 知，Ｉ－Ｕ图线的斜率表示电阻的倒数，则导体的电阻Ｒ不变，且Ｒ ＝２Ω，故Ｂ正确，Ｃ错误；在该导体的两端加６Ｖ的电压时，电路 中电流Ｉ＝ ＵＲ ＝３Ａ，每秒通过导体横截面的电荷量ｑ＝Ｉｔ＝３ ×１Ｃ＝３Ｃ，故Ｄ正确．本题选不正确的，故选Ｃ． ４．根据电阻定律有 Ｒ＝ρＬＳ，可知对折后的电阻为 Ｒ′＝ ρ １ ２Ｌ ２Ｓ ＝ １ ４Ｒ，而两段的最大电流为４Ａ的保险丝并联，故其允 许的最大电流为Ｉ′＝２Ｉｍａｘ＝８Ａ，故Ｂ正确． ５．电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移 动方向相反，则正离子定向移动形成电流，方向从Ａ到Ｂ，负离子 定向移动形成电流，方向也是从Ａ到Ｂ，不会相互抵消，故 ＢＤ错 误；溶液内电流方向从Ａ到Ｂ，ｔ时间内通过溶液截面Ｓ的电荷量ｑ ＝（ｎ１＋ｎ２）ｅ，则根据电流的定义式有Ｉ＝ ｑ ｔ ＝ （ｎ１＋ｎ２）ｅ ｔ ，故 Ｃ错误，Ａ正确． ６．设正方形导体表面的边长为Ｌ，厚度为ｄ，材料的电阻率为 ρ，根据电阻定律得Ｒ＝ρＬＳ ＝ρ Ｌ Ｌｄ＝ ρ ｄ，可见导体的电阻只与 材料的电阻率及厚度有关，与导体的其他尺寸无关，即Ｒ１ ＝Ｒ２， 由欧姆定律Ｉ＝ ＵＲ，可知Ｒ２中电流等于Ｒ１中电流．故Ｃ正确． ７．设圆环运动一周的时间为Ｔ，在时间Ｔ内通过圆环上任意 一横截面Ｓ的总电荷量就是圆环上所带的总电荷量 ｑ，由电流的 定义可得圆环产生的等效电流为 Ｉ＝ ｑＴ，由圆弧的几何关系可 得圆弧的半径为ｒ＝ Ｌ θ ，由匀速圆周运动的规律可得ｖ＝２πｒＴ，联 立解得Ｔ＝２πＬ θｖ ，则有Ｉ＝θｑｖ２πＬ ，故Ａ正确． ８．（１）Ｃ、Ｆ　（２）Ｃ、Ｇ　（３）Ａ、Ｄ　（４）控制变量法 ９．（１）１０００ｍ；　（２）１．５×１０１２Ｊ；　（３）５×１０４Ａ 解析：（１）由Ｕ＝Ｅｄ可得两块乌云会发生电闪雷鸣的距离 ｄ＝ ＵＥ ＝ ３×１０９ ３×１０６ ＝１０００ｍ． （２）释放的能量为电场力做功 Ｗ＝Ｕｑ＝３×１０９×５００Ｊ＝１５×１０１２Ｊ． （３）平均电流约为Ｉ＝ ｑｔ ＝ ５００ ００１Ａ＝５×１０ ４Ａ． １０．６０Ω·ｍ． 解析：由图乙可求得当Ｕ＝１０Ｖ时电解液的电阻为 Ｒ＝ ＵＩ ＝ １０ ５×１０－３ Ω＝２０００Ω． 由图甲可知电解液长为ｌ＝ａ＝１ｍ 横截面积为Ｓ＝ｂｃ＝００３ｍ２ 结合电阻定律Ｒ＝ρ１Ｓ得 ρ＝ＲＳｌ ＝ ２０００×００３ １ Ω·ｍ＝６０Ω·ｍ． Ｂ组 １．ＢＣＤ　２．ＡＣ　３．ＡＤ 提示： １．根据电流定义式可得Ｉ＝ ｑｔ＝ ｎ３ｅ·ｔ ｔ ＝ｎ３ｅ，根据电流微 观表达式可得Ｉ＝ｎ２ｅＳｖ．根据电流定义式可得Ｉ＝ ｑ ｔ＝ ｎ１ｅ·ｖｔ ｔ ＝ｎ１ｅｖ，故ＢＣＤ正确． ２．在电阻的Ｉ－Ｕ图线中，斜率为电阻的倒数，根据图甲可知 电学元件Ａ的Ｉ－Ｕ图线斜率恒定，故若Ａ为电阻，可当作定值电 阻使用，故Ａ正确；从图甲可以看出，当两者电流相等时，Ａ的电 压较大，根据Ｒ＝ＵＩ，可知ＲＡ＞ＲＢ，故Ｂ错误；由图乙可知，其电 学元件为非线性元件，故Ｃ正确；小灯泡的电阻随灯泡两端的电 压增加电阻变大，因此图乙不可能是小灯泡的伏安特性曲线，故 Ｄ错误． ３．设ＡＣ的长度为ｘ、ＡＤ的长度为ｙ，设导体的电阻率为ρ，根 据电阻定律以及欧姆定律Ｒ＝ρＬＳ，Ｒ＝ Ｕ Ｉ，联立可得 ρ Ｌ Ｓ ＝ Ｕ Ｉ，则有ρ Ｌ ｘｙ＝ Ｕ Ｉ，ρ ｘ Ｌｙ＝ ４Ｕ Ｉ，ρ ｙ Ｌｘ＝ ９Ｕ Ｉ，解得ｘ＝２Ｌ，ｙ＝３Ｌ， 故Ａ正确，Ｂ错误；导体的体积为Ｖ＝Ｌｘｙ＝６Ｌ３，故Ｃ错误；由ρ＝ Ｌ ｘｙ＝ Ｕ Ｉ，ｘ＝２Ｌ，ｙ＝３Ｌ，解得ρ＝ ６ＵＬ Ｉ，故Ｄ正确． ４．（１）Ａ２　Ｖ２ （２） （３）１．２１４（１．２１３～１．２１６都对） （４）３５×１０－５ ５．（１）ｋｅ ２ ２ｒ；　（２） ｅ２ ２πｒ ｋ 槡ｍｒ 解析：（１）核外电子绕核做半径为ｒ的匀速圆周运动，由圆周 运动提供向心力，则有 ｋｅ２ ｒ２ ＝ｍｖ ２ ｒ 电子的动能为Ｅｋ＝ １ ２ｍｖ ２ 解得Ｅｋ＝ ｋｅ２ ２ｒ． （２）电子绕核一个周期通过截面的电荷量为ｅ，则有Ｉ＝ ｅＴ 核外电子绕核做半径为ｒ的匀速圆周运动，由圆周运动提供 向心力，则有 ｋｅ２ ｒ２ ＝ｍ４π ２ｒ Ｔ２ 解得Ｉ＝ ｅ ２ ２πｒ ｋ 槡ｍｒ． 第１０期３版参考答案 Ａ组 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ａ　５．Ｃ　６．Ａ　７．Ｂ 提示： ２．Ａ图中ａｂ间的电阻Ｒａｂ＝４Ω，ａｄ间的电阻Ｒａｄ ＝４Ω；Ｄ 图中ａｂ间的电阻Ｒａｂ＝２Ω，ａｄ间的电阻Ｒａｄ＝４Ω，故ＡＤ错误； 若用导线把ａｃ连接后，Ｂ图中测得ａｂ间的电阻Ｒ′ａｂ＝４Ω，Ｃ图中 测得ａｂ间的电阻为Ｒ′ａｂ＝ ４×４ ４＋４Ω＝２Ω，故Ｂ错误，Ｃ正确． ３．由电路可知，电流表示数等于通过Ｒｘ的实际电流，由于电 流表的分压作用，使得电压表示数大于Ｒｘ两端的实际电压，根据 Ｒｘ＝ Ｕ Ｉ，可知，测量计算的Ｒｘ值大于真实值． 故Ｂ正确． ４．当在ａｂ端加上电压Ｕ，结合题意，ｃ、ｄ两点间的电压为Ｕｃｄ ＝ １２＋１Ｕ＝ Ｕ ３，故Ａ正确，Ｂ错误；若在ｃｄ端加上电压Ｕ，结合题 意，ａ、ｂ两点间的电压为Ｕａｂ＝Ｕ，故ＣＤ错误． ５．设电流表电阻为 ｒ，则 Ｉ＝Ｉ１ ＋ Ｉ１（Ｒ＋ｒ） Ｒ２ ，Ｉ＝Ｉ２ ＋ Ｉ２（Ｒ２＋Ｒ） Ｒ１ ，解得Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＋ １ ２ (ｒ Ｉ１Ｒ２＋Ｉ２Ｒ )１ ，即Ｉ１＋Ｉ２＜Ｉ， 故Ｃ正确． ６．微安表并联一个小电阻改装成更大量程的电流表，串联一 个大电阻改装成电压表，根据改装电路，可得Ｉ＝Ｉｇ＋ ＩｇＲｇ Ｒ１ ，解得 Ｒ１ ＝１０Ω，Ｕ＝ＩｇＲｇ＋ＩＲ２，解得Ｒ２ ＝２１Ω，故Ａ正确． ７．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头 的电流较小，可以增大分流电阻阻值减小其分流，从而增大流过 表头的电流使其准确，应该给并联电阻再串联一个阻值较小的电 阻，故Ａ错误；若改装后的电流表示数比标准表稍大一些，说明流 过表头的电流较大，可以减小分流电阻阻值增大其分流，从而减 小流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻再并联一个阻值较 大的电阻，故Ｂ正确；若改装后的电压表示数比标准表稍小一些， 说明流过表头的电流较小，应该减小串联电阻或给串联电阻再并 联一个阻值较大的电阻，故Ｃ错误；若改装后的电压表示数比标 准表稍大一些，说明流过表头的电流较大，应该增大串联电阻或 再串联一个阻值较小的电阻，故Ｄ错误． ８．并联　０．１ ９．（１）７．５Ｖ；　（２）０；　（３）１０Ｖ 解析：（１）开关Ｓ接Ｂ时，Ｒ１与Ｒ２串联，电压表测Ｒ１两端的 电压，由题意可得 Ｕ１ ＝ Ｕ Ｒ１＋Ｒ２ Ｒ１ ＝７５Ｖ （２）开关Ｓ接Ａ时，Ｒ１被短路，电压表的读数为０． （３）开关Ｓ接Ｃ时，Ｒ２与Ｒ３并联，之后再与Ｒ１串联，电压表 测 Ｒ１两端的电压，由题意可得 １ Ｒ２３ ＝ １Ｒ２ ＋ １Ｒ３ ，所以 Ｕ′１＝ Ｕ Ｒ１＋Ｒ２３ Ｒ１ ＝１０Ｖ． １０．（１）４Ｖ；　（２）１２Ｖ，１×１０－３Ａ． 解析：（１）当Ｓ与Ｃ接触时，电压表与Ｒ１并联，并联部分的电 阻为Ｒ并 ＝ Ｒ１ＲＶ Ｒ１＋ＲＶ ＝１２×１２１２＋１２ｋΩ＝６ｋΩ． 则电压表的读数为 Ｕ＝ Ｒ并 Ｒ并 ＋Ｒ２ ＵＡＢ ＝ ６ ６＋３６×２８Ｖ＝４Ｖ （２）当Ｓ与Ｄ接触时，电压表与Ｒ２并联，并联部分的电阻为 Ｒ′并 ＝ Ｒ２ＲＶ Ｒ２＋ＲＶ ＝３６×１２３６＋１２ｋΩ＝９ｋΩ． 则电压表的读数为 Ｕ′＝ Ｒ′并 Ｒ′并＋Ｒ１ ＵＡＢ ＝ ９ ９＋１２×２８Ｖ＝１２Ｖ． 通过电压表的电流为ＩＶ ＝ Ｕ′ ＲＶ ＝ １２ １２×１０３ Ａ＝１×１０－３Ａ． Ｂ组 １．ＢＣ　２．ＢＣ　３．ＢＣ 提示： １．设电流表Ａ的内阻为ＲＡ，用电流表Ａ的表盘刻度表示流 过接线柱１的电流值时，若将接线柱１、２接入电路，电流表 Ａ与 Ｒ１并联，根据并联电路的特点（Ｉ１－ＩＡ）Ｒ１ ＝ＩＡＲＡ，其中 Ｒ１ ＝ １ ３ＲＡ，联立解得Ｉ１＝４ＩＡ＝０．０８Ａ，则每一小格表示０．０８Ａ，故Ａ 错误，Ｂ正确；若将接线柱１、３接入电路时，Ａ与Ｒ１并联后与Ｒ２串 联，则（Ｉ２－ＩＡ）Ｒ１ ＝ＩＡＲＡ，其中Ｒ１＝ １ ３ＲＡ，联立解得Ｉ２ ＝４ＩＡ ＝０．０８Ａ，则每一小格表示０．０８Ａ，故Ｃ正确，Ｄ错误． ２．当ｃｄ端短路时，Ｒ２和Ｒ３并联再与Ｒ１串联，ａｂ之间的等效 电阻Ｒ＝Ｒ１＋ Ｒ２Ｒ３ Ｒ２＋Ｒ３ ＝７Ω，故Ａ错误；当ａｂ端短路时，Ｒ１和 Ｒ３并联再与Ｒ２串联，ｃｄ之间的等效电阻 Ｒ＝Ｒ２＋ Ｒ１Ｒ３ Ｒ１＋Ｒ３ ＝ １４Ω，故Ｂ正确；当ｃｄ两端接通测试电源时，Ｒ１中没有电流，Ｒ２与 Ｒ３串联，ａｂ两端的电压为Ｒ３分得的电压，则有 Ｕａｂ ＝ Ｒ３ Ｒ２＋Ｒ３ Ｕ ＝９Ｖ，故Ｃ正确；当ａｂ两端接通测试电源时，Ｒ２中没有电流，Ｒ１ 与Ｒ３串联，ｃｄ两端的电压为Ｒ３分得的电压Ｕｃｄ ＝ Ｒ３ Ｒ１＋Ｒ３ Ｕ＝ １８Ｖ，故Ｄ错误． ３．两电流表并联时电路如图所示，根据并联电路的特点可知 两表头两端的电压相同，通过两表头的电流相同，故两表指针偏 角相同，量程大的示数大．故Ｂ正确，Ａ错误；两电流表串联时电 路如图所示，根据串联电路的特点可知两电流表的示数相同，量 程大的偏角小．故Ｃ正确，Ｄ错误． ４．１∶１　３∶２　３∶２　１∶３　３∶１ ５．（１）２０Ω；　（２）Ｉ＝１２Ａ． 解析：（１）根据欧姆定律可知，流过Ｒ３的电流 Ｉ２ ＝ Ｕ Ｒ３ ＝０４Ａ 书 的装置，故Ｂ错误；电源的作用是在电源内部把电子由正极不断 地搬运到负极，从而保持稳定的电势差，故Ｄ错误． ３．设稳压电源的电压为 Ｕ，水煮沸需要的热量为 Ｑ＝Ｕ ２ Ｒ１ ｔ１ ＝Ｕ ２ Ｒ２ ｔ２，两个电热器串联起来，接上同一电源，把同样的水煮沸 可得Ｑ＝ Ｕ ２ Ｒ１＋Ｒ２ ｔ，联立解得ｔ＝ｔ１＋ｔ２，故Ａ正确． ４．伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数，由图像可知ａ、ｂ的 斜率之比为３∶１，因此ａ、ｂ的电阻之比为Ｒ１∶Ｒ２＝１∶３，故Ａ错 误；设ａ的电阻率为ρ，长度为ｌ，横截面积为Ｓ，则Ｒ１＝ρ ｌ Ｓ，把ａ 拉长到原来的３倍后，因体积不变，其横截面积变为原来的 １３， 由电阻定律得Ｒ′１ ＝ρ ３ｌ １ ３Ｓ ＝９ρｌＳ ＝９Ｒ１＝３Ｒ２，故Ｂ错误；由 Ｐ＝Ｉ２Ｒ可知，将ａ与ｂ串联后接于电源上，它们消耗的功率之比 Ｐ１∶Ｐ２＝Ｒ１∶Ｒ２＝１∶３，故Ｃ正确；由Ｉ＝ Ｕ Ｒ可知，将ａ与ｂ并 联后接于电源上，通过它们的电流之比Ｉ１∶Ｉ２＝Ｒ２∶Ｒ１＝３∶１， 故Ｄ错误． ５．根据题意，由电路图可知，电压表测量的是路端电压，由路 端电压与负载电阻的关系可知，负载电阻最大时，即 Ｒ１ ＝４Ω 时，路端电压最大，由闭合电路欧姆定律可得 Ｕｍ ＝Ｅ－ Ｅ Ｒ＋Ｒ１＋ｒ ·ｒ＝５Ｖ，负载电阻最小时，即Ｒ１＝０时，路端电压最 小，由闭合电路欧姆定律可得Ｕｍｉｎ＝Ｅ－ Ｅ Ｒ＋ｒ·ｒ＝３Ｖ，即理想 电压表的示数变化范围是３Ｖ≤Ｕ≤５Ｖ，故Ｂ正确． ６．当Ｒ２的滑动触头向图中ａ端移动时，滑动变阻器接入电 路阻值变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路 总电流变大，路端电压变小；则电压表的读数 Ｕ变小，定值电阻 Ｒ１两端电压变小，则通过 Ｒ１的电流变小，即电流表的读数 Ｉ变 小．故Ｃ正确． ７．设Ａ、Ｂ间电压为Ｕ，根据题意有Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ，开关 Ｓ接通前电阻Ｒ２的电功率为Ｐ１＝（ Ｕ Ｒ１＋Ｒ２ ）２Ｒ２＝ Ｕ２ ４Ｒ，Ｒ２、Ｒ３并 联的电阻为Ｒ并 ＝ Ｒ２Ｒ３ Ｒ２＋Ｒ３ ＝Ｒ２，开关Ｓ接通后电阻Ｒ２两端的电 压为Ｕ１＝ Ｕ Ｒ１＋Ｒ并 Ｒ并 ＝ Ｕ ３，开关Ｓ接通后电阻Ｒ２的电功率为 Ｐ２＝ Ｕ２１ Ｒ２ ＝Ｕ ２ ９Ｒ，开关Ｓ接通后和接通前电阻Ｒ２的电功率之比 Ｐ２ Ｐ１ ＝ ４９，故Ｃ正确． ８．ＡＢ　９．ＡＣ　１０．ＡＣ 提示： ８．正常工作时，相同时间内电饭锅消耗的电能少，根据公式 Ｗ＝ＵＩｔ可知，通过电饭锅的电流最小，通过电热水壶的电流最 大，故Ａ正确；正常工作时，相同时间内，电热水壶比电烤箱消耗 的电能多，则电热水壶比电烤箱产生的热量多，故Ｂ正确；正常工 作时，相同时间内，电热水壶比电饭锅消耗的电能多，根据 Ｐ＝ Ｗ ｔ可知，电热水壶比电饭锅的功率大，故Ｃ错误；相同时间内，电 热水壶消耗的电能最多，但是电热水壶工作的时间可能较短，消 耗的电能不一定多，故Ｄ错误． ９．超级充电桩的充电功率为，Ｐ＝ＩＵ ＝１２５×４８０Ｗ ＝ ６０ｋＷ，故Ａ正确；“ｋＷ·ｈ”是表示能量的单位，故Ｂ错误；车子电 量从 ４７％ 到 ９２％ 耗费了 ５０度电，汽车的充电效率为 η＝ ９２％ －４７％ ５０ｋＷ·ｈ ×１００ｋＷ·ｈ＝９０％，故 Ｃ正确；汽车加速到 １００ｋｍ／ｈ时的加速度大小约为 ａ＝ Δｖ Δｔ ＝ １００ ３．６－０ ３．８ ｍ／ｓ ２ ＝ ７．３ｍ／ｓ２，故Ｄ错误． １０．将电源与小灯泡组成回路，Ｕ－Ｉ图像的交点即为小灯泡 的电压、电流，根据图乙可知Ｕ≈０．５Ｖ，Ｉ≈０．６Ａ，故此时小灯泡 功率约为Ｐ＝ＵＩ＝０．３Ｗ，故Ａ正确；根据闭合电路欧姆定律可 知Ｅ＝Ｕ＋Ｉｒ，推得Ｕ＝Ｅ－Ｉｒ，结合甲图可得纵轴截距为电动势， 斜率绝对值为内阻，可得Ｅ＝１．５Ｖ，ｒ＝ ５３ Ω，电动势不随电流 变化，与电源自身有关，故Ｂ错误，Ｃ正确；由图可知小灯泡为非 线性元件，图线上的点与坐标原点的连线的斜率表示某一电压时 的小灯泡电阻，其割线斜率表示电阻，故Ｄ错误． １１．（１）甲　（２）１．４５　２．５０ （３）偏小　偏小 １２．（１）Ｂ　Ｃ　Ｆ （２） （３）２．９　２．０ １３．（１）１∶１；（２）２∶１ 解析：（１）由直线Ａ可知，电源的电动势Ｅ＝６Ｖ、内阻 ｒ＝ １Ω，由直线 Ｂ、Ｃ可知，Ｒ１ ＝２Ω，Ｒ２ ＝０．５Ω，则 Ｐ１ ＝ （ Ｅ ｒ＋Ｒ１ ）２Ｒ１ ＝８Ｗ，Ｐ２ ＝（ Ｅ ｒ＋Ｒ２ ）２Ｒ２ ＝８Ｗ 解得Ｐ１∶Ｐ２ ＝１∶１ （２）根据以上分析有，电源的效率 η１ ＝ Ｒ１ ｒ＋Ｒ１ ＝ ２３，η２ ＝ Ｒ２ ｒ＋Ｒ２ ＝ １３ 解得η１∶η２ ＝２∶１． １４．（１）７Ｗ；（２）１．０８Ａ． 解析：（１）设两电阻箱的电阻均为 Ｒ，电路中的总电流为 Ｉ， 则 Ｉ＝ＩＭ ＋ ＵＭ ＋ＩＭＲ１ Ｒ２＋Ｒ３ ， 解得Ｉ＝３．５Ａ （２）电动机工作时输出的机械功率Ｐ机 ＝ＵＭＩＭ－Ｉ２ＭｒＭ ＝７Ｗ． （３）由（１）有Ｅ＝ＵＭ ＋ＩＭＲ１＋Ｉｒ＝１７Ｖ 若电动机被卡住，电路中的总电流 Ｉ′＝ Ｅ ｒ＋ （Ｒ３＋Ｒ２）（Ｒ１＋ｒＭ） Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋ｒＭ ＝４．５８Ａ 通过电源的电流增加量为ΔＩ＝Ｉ′－Ｉ＝１．０８Ａ． １５．（１）４×１０－５Ｃ；（２）２Ｗ；（３）２×１０－５Ｃ． 解析：（１）闭合开关Ｓ１、Ｓ２，稳定后电路的总电流 Ｉ＝ Ｅｒ＋Ｒ１＋Ｒ２３ ＝ １２ ２＋４＋６２ Ａ＝ ４３ Ａ 电容器两板间电压 Ｕ＝ＩＲ２３ ＝ ４ ３ ×３Ｖ＝４Ｖ 电容器所带的电荷量为 Ｑ＝ＣＵ＝１０×１０－６×４Ｃ＝４×１０－５Ｃ （２）断开开关Ｓ２，稳定后电路的总电流 Ｉ′＝ Ｅｒ＋Ｒ１＋Ｒ２ ＝ １２２＋４＋６Ａ＝１Ａ 电源内部消耗的功率为 Ｐ＝Ｉ′２ｒ＝１２×２Ｗ ＝２Ｗ （３）断开开关Ｓ２，电容器两板间电压 Ｕ′＝Ｉ′Ｒ２ ＝１×６Ｖ＝６Ｖ 电容器所带的电荷量为 Ｑ′＝ＣＵ′＝１０×１０－６×６Ｃ＝６×１０－５Ｃ 因此断开开关Ｓ２过程中，电容器两端充的电荷量 ΔＱ＝Ｑ′－Ｑ＝２×１０－５Ｃ． 第１６期参考答案 １．Ｃ　２．Ａ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ｄ 提示： ３．设电阻的厚度为ｄ，其正方形的边长为ａ，根据电阻定律可 得Ｒ＝ρａａｄ＝ ρ ｄ，由于材料相同，电阻率相同，且厚度相同，可见 电阻值的大小仅与材料和厚度有关，与尺寸大小无关，则有Ｒ１＝ Ｒ２，给Ｒ１、Ｒ２通以相同的电流，根据Ｕ＝ＩＲ，Ｐ＝Ｉ２Ｒ，可得Ｕ１＝ Ｕ２，Ｐ１ ＝Ｐ２，根据Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ，可知Ｒ１、Ｒ２在相同时间内产生的焦 耳热Ｑ１ ＝Ｑ２，故Ｂ正确． ４．根据欧姆定律有Ｉ＝ＵＲ，可知Ｉ－Ｕ图像中，图像上的点与 坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，可知两条图线相交时，两 导体的电阻相等，故Ａ正确；图像中，导体Ａ的图像为一条过原点 的倾斜直线，斜率一定，根据上述可知，导体Ａ的电阻值不随电压 变化而变化，故Ｂ正确；图像中，导体Ｂ的图像上某点与原点连线 的斜率随电压的增大而增大，结合上述，可知导体 Ｂ的电阻随电 压的增大而减小，故Ｃ正确；根据上述可知，Ｂ导体的伏安特性曲 线上某点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，故 Ｄ错误．本 题选错误的，故选Ｄ． ５．接ａ、ｂ是微安表和电阻Ｒ１并联，有电流表功能，故Ａ错误； 接ａ、ｃ是微安表和电阻Ｒ１并联再与Ｒ２串联，有电压表功能，故Ｂ 错误；接ａ、ｂ时，根据并联电路分流特点可知 Ｒ１越大分流越小， 电流表量程越小，故Ｃ错误；接ａ、ｃ时，根据串联电路分压特点可 知Ｒ２越大分压越大，电压表量程越大，故Ｄ正确． ６．机器人额定工作电流为Ｉ＝ＰＵ ＝ ４８ ２４Ａ＝２Ａ，故Ａ错误； 充满电后最长工作时间为ｔ＝ ｑＩ＝ ２０ ２ｈ＝１０ｈ，故Ｂ错误；电池 充满电后总电荷量为ｑ＝２０Ａ·ｈ＝２０×３６００Ｃ＝７．２×１０４Ｃ， 故Ｃ正确；以额定电流工作时每秒消耗能量为Ｗ＝Ｐｔ＝４８Ｊ，故 Ｄ错误． ７．由电路图可知，开关Ｓ闭合时，Ｒ１被短路，只有Ｒ２接入电 路；而开关断开时，两电阻串联，根据Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可知，开关接通时为 加热状态，开关断开时为保温状态，电饭锅在加热状态下的功率 不等于保温状态下的功率，故ＡＢ错误；如果当Ｒ１∶Ｒ２＝１∶１时， 由欧姆定律可知，保温时电流是加热时的一半，则由 Ｐ＝Ｉ２Ｒ可 知，Ｒ２在保温状态下的功率是加热状态下功率的四分之一，故Ｃ 错误，Ｄ正确． ８．ＢＤ　９．ＡＣ　１０．ＢＣ 提示： ８．根据欧姆定律，该元件电阻为Ｒ＝ Ｕ２ Ｉ２ ，故Ａ错误，Ｂ正确； 电源电动势为 Ｕ１，该电源的内阻损耗的功率为 Ｐ内 ＝（Ｕ１－ Ｕ２）Ｉ２，故Ｃ错误；该电源的工作效率为η＝ Ｕ２Ｉ２ Ｕ１Ｉ２ ×１００％ ＝ Ｕ２ Ｕ１ × １００％，故Ｄ正确． ９．小风扇不转时电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得Ｒ＝ Ｕ Ｉ ＝５Ω，故Ａ正确；当电压为６Ｖ时，风扇正常工作，由公式可 得Ｉ＝ ＰＵ ＝ ２．４ ６ Ａ＝０．４Ａ，故Ｂ错误；风扇热功率为Ｐ热 ＝Ｉ ２Ｒ ＝０．８Ｗ，故Ｃ正确；风扇正常工作时机械功率为Ｐ机械 ＝ＵＩ－Ｉ２Ｒ ＝２．４Ｗ－（０．４）２×５Ｗ ＝１．６Ｗ，故Ｄ错误； １０．根据闭合电路的欧姆定律Ｉ＝ ＥＲ０＋Ｒ ，电压表的示数 Ｕ１ ＝ＩＲ０＝１Ｖ，代入数据解得Ｒ＝２０Ω，对应的污染指数为１５０，属 于重度污染，故Ａ错误；当污染指数为５０时，对应电阻为５０Ω，代 入上式，则Ｕ２＝ Ｅ Ｒ０＋Ｒ′ Ｒ０＝０．５Ｖ，故Ｂ正确；污染指数越小，Ｒ 越大，总电流越小，Ｒ０两端电压越小，故 Ｃ正确；污染指数越大， 则Ｒ越小，总电流越大，电路中消耗的总功率Ｐ＝ＩＥ越大，故Ｄ错 误． １１．（１）电流零刻度线　（２）×１０ （３）电阻零刻度线　（４）２２０ １２．（１）ａ　１．５　１０　（２）１５ １３．（１）３．５×１０－５Ω；（２）２．０×１０３Ａ；（３）０．２２×１０－３Ｖ／ｍ； （４）９．３×１０－５ｍ／ｓ． 解析：（１）由电阻定律得，铜棒的电阻为 Ｒ＝ρＬＳ ＝３．５×１０ －５Ω． （２）由欧姆定律得，通过铜棒的电流为 Ｉ＝ ＵＲ ＝２．０×１０ ３Ａ． （３）由Ｕ＝Ｅｄ得，铜棒内的电场强度大小为 Ｅ＝ Ｕｄ ＝ Ｕ Ｌ≈２．２×１０ －２Ｖ／ｍ． （４）由Ｉ＝ｎｅＳｖ得，电子的定向移动速率为 ｖ＝ ＩｎｅＳ≈９．３×１０ －５ｍ／ｓ． １４．（１）２５Ω；（２）５．５６Ω． 解析：（１）因为Ｉ＝０．１６Ａ，根据题意０．１６Ａ＝０．０２Ｕ３１ 解得Ｕ１ ＝２Ｖ 所以Ｕ２ ＝Ｅ－Ｕ１ ＝４Ｖ 则Ｒ２ ＝ Ｕ２ Ｉ ＝２５Ω （２）因为Ｒ１、Ｒ２消耗电功率相等，所以Ｕ′１＝Ｕ′２＝３Ｖ 根据Ｉ′１ ＝ｋＵ′３１ ＝０．０２×３３Ａ＝０．５４Ａ 解得Ｒ′２＝ Ｕ′２ Ｉ′１ ＝５．５６Ω． １５．（１）５０Ω；（２）１０Ω，１２Ｖ；（３）２．４Ｗ，１４．４Ｗ 解析：（１）由甲图可知，当滑片Ｐ在ｂ端时，电路中的电流最 小，由乙图可知，最小电流为０．２Ａ，此时滑动变阻器的功率为 ２Ｗ，由公式Ｐ＝Ｉ２Ｒ可知，滑动变阻器的最大阻值为 Ｒ＝ Ｐｂ Ｉ２ｂ ＝ ２ ０．２２ Ω＝５０Ω． （２）由乙图可知，当滑片Ｐ在某点ｃ处时，电路中的电流Ｉｃ＝ ０．４Ａ 滑动变阻器的功率为Ｐｃ＝３．２Ｗ 所以滑动变阻器连入电路的阻值Ｒｃ为 Ｒｃ＝ Ｐｃ Ｉ２ｃ ＝３．２ ０．４２ Ω＝２０Ω 当滑片Ｐ在ｂ端时，电源电压为Ｕ＝Ｉｂ（Ｒ０＋Ｒｂ） 当滑片Ｐ在ｃ点时，电源电压为Ｕ＝Ｉｃ（Ｒ０＋Ｒｃ） 可得，电阻Ｒ０的阻值为 Ｒ０ ＝ ＩｂＲｂ－ＩｃＲｃ Ｉｃ－Ｉｂ ＝０．２×５０－０．４×２００．４－０．２ Ω＝１０Ω 电源电压为Ｕ＝Ｉｂ（Ｒ０＋Ｒｂ）＝０．２Ａ×（１０Ω＋５０Ω）＝ １２Ｖ． （３）当滑片Ｐ在ｂ端时，电路消耗的电功率最小，则 Ｐ最小 ＝ＵＩｂ＝１２Ｖ×０．２Ａ＝２．４Ｗ 当滑片Ｐ在ａ端时，电路消耗的电功率最大，则 Ｐ最大 ＝ Ｕ２ Ｒ０ ＝１２ ２ １０Ｗ ＝１４．４Ｗ． ! ! !"#$ " ! !"#$ !"#$%&'()*+,-.+ !"#$ / 0"12%&3()*+4-.+ !"%& / ! ! " ! ! # $ # $ % ! ! " $ " ! ! & $ & ! " # $ # $ $ ' 书 电场强度方向由左向右． （２）Ａ在Ｃ处激发的电场强度为Ｅ１ ＝ ｋｑ１ ｄ２ ，方向沿ＡＣ方向 Ｂ在Ｃ处激发的电场强度为Ｅ２ ＝ ｋｑ２ ｄ２ ，方向沿ＣＢ方向 因Ｅ１与Ｅ２垂直，故Ｃ点处的电场强度大小为 ＥＣ ＝ Ｅ２１＋Ｅ槡 ２ ２ ＝８０×１０３Ｖ／ｍ 设Ｃ点电场强度方向与ＣＢ方向的夹角为θ，则有 ｔａｎθ＝ Ｅ１ Ｅ２ ＝ ３４ 可得θ＝３７° 即电场强度大小为８×１０３Ｖ／ｍ，与ＣＢ方向的夹角为３７°． 第１３期３版参考答案 Ａ组 １．Ａ　２．Ｄ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ａ　７．Ｃ 提示： １．电功率是描述电流做功快慢的物理量，但电路中产生的焦 耳热与时间有关，故Ａ错误；Ｗ＝ＵＩｔ适用于任何电路中电功的计 算，纯电阻电路满足欧姆定律，则Ｗ＝Ｉ２Ｒｔ＝Ｕ ２ Ｒｔ，故Ｂ正确；在 非纯电阻电路中ＵＩ＝Ｉ２Ｒ＋Ｐ其他 得ＵＩ＞Ｉ２Ｒ，故Ｃ正确；任意电 路均使用Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ求焦耳热，故Ｄ正确．本题选择不正确的，故选 Ａ． ２．电池储存电能 Ｅ＝ＵＩｔ＝２．５×３００×１０－３ｋＷ·ｈ＝ ０．７５ｋＷ·ｈ，故Ｄ正确． ３．电动机消耗的电功率为Ｐ＝ＵＩ＝４８×１０Ｗ ＝４８０Ｗ，故 Ａ错误；电动机的热功率Ｐ热 ＝Ｐ－Ｐ出 ＝Ｉ２Ｒ，解得电动机的线圈 电阻为Ｒ＝０．８Ω，故Ｂ错误；电动车受到的牵引力与阻力大小相 等，根据功率公式可知Ｆ＝ Ｐ出 ｖ出 ＝５７．６Ｎ，故Ｃ错误，Ｄ正确． ４．只闭合Ｓ１时，电路里只有Ｌ１接入，电流表示数为通过 Ｌ１ 的电流；再闭合Ｓ２，电流表示数为干路电流，因两灯泡并联，所以 Ｌ２电流不变，则通过Ｌ２的电流为Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝０．２Ａ，因并联电 路电压相等，则两灯泡电阻之比为Ｒ１∶Ｒ２＝ Ｕ Ｉ１ ∶ＵＩ２ ＝２∶３，故 ＡＢ错误；两灯泡电功率之比为Ｐ１∶Ｐ２＝ＵＩ１∶ＵＩ２＝３∶２，故Ｃ 错误，Ｄ正确． ５．充电宝的输出电压为Ｕ、输出电流为Ｉ，所以充电宝输出的 电功率为Ｐ出 ＝ＵＩ，故Ａ错误；Ｕ是充电宝的输出电压，不是手机 电池的内电压，所以不能用 Ｕ２ ｒｔ计算手机电池产生的焦耳热，根 据焦耳定律可知手机电池产生的焦耳热为Ｑ＝Ｉ２ｒｔ，故ＢＣ错误； 充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分 转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知手机电 池储存的化学能为Ｅ化 ＝ＵＩｔ－Ｉ２ｒｔ，故Ｄ正确． ６．由图可知 Ｒ１ Ｒ２ ＝１３，Ｒ１与Ｒ２串联后接在电源上时Ｉ１＝Ｉ２， 根据Ｐ＝Ｉ２Ｒ可得 Ｐ１ Ｐ２ ＝ Ｒ１ Ｒ２ ＝ １３，故Ａ正确，Ｃ错误；Ｒ１与Ｒ２并 联后接在电源上时Ｕ１＝Ｕ２，根据欧姆定律可得 Ｉ１ Ｉ２ ＝ Ｒ２ Ｒ１ ＝ ３１， 根据Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可得 Ｐ１ Ｐ２ ＝ Ｒ２ Ｒ１ ＝ ３１，故ＢＤ错误． ７．根据Ｐ＝ＵＩ可知电源的输出功率为Ｐ＝１４０Ｗ，由于电源 的内阻不可忽略，所以正常工作时电源的总功率大于电源的输出 功率，故Ａ错误；行驶过程中受到的阻力大小为ｆ＝０．２×（２０＋ ３０）×ｇ＝１００Ｎ，匀速行驶时牵引力和阻力相等，所以匀速运行 时的机械功率为Ｐ机 ＝Ｆｖ＝１２０Ｗ，故Ｂ错误；该电动机的热功 率为Ｐ热 ＝Ｐ－Ｐ机 ＝２０Ｗ，机器人内部的热功率大于电动机的 热功率，如还包括电源的热功率，故Ｄ错误；根据Ｐ热 ＝Ｉ２ｒ可知ｒ ＝ Ｐ热 Ｉ２ ＝１．２５Ω，故Ｃ正确． ８．０．３　１．２ ９．（１）０．３Ａ；（２）６４．２Ｗ；９７．３％ 解析：（１）由Ｐ＝ＵＩ可得，电流Ｉ＝ ＰＵ ＝ ６６ ２２０Ａ＝０．３Ａ （２）线圈电阻发热功率Ｐ热 ＝Ｉ２ｒ＝１．８Ｗ 输出功率Ｐ出 ＝Ｐ－Ｐ热 ＝６４．２Ｗ 电动机的效率η＝ Ｐ出 Ｐ ×１００％ ＝ ６４．２ ６６ ×１００％ ＝９７．３％． １０．（１）５Ｖ；（２）０；（３）２００Ｊ 解析：（１）开关Ｓ断开时，Ｒ１、Ｒ２串联，电压表测Ｒ１的电压， 则电压表的示数为Ｕ１ ＝ Ｒ１ Ｒ１＋Ｒ２ Ｕ＝５Ｖ （２）电压表与Ｒ１并联，开关Ｓ接Ａ时，Ｒ１被短路，则电压表示 数为０． （３）开关Ｓ接Ｂ时，Ｒ３、Ｒ２并联后再与Ｒ１串联，则电路的总 电阻为Ｒ＝Ｒ１＋ Ｒ２·Ｒ３ Ｒ２＋Ｒ３ ＝７．５Ω 故整个电路在ｔ＝１５ｓ内产生的热量为 Ｑ＝Ｕ ２ Ｒｔ＝ １０２ ７．５×１５Ｊ＝２００Ｊ． Ｂ组 １．ＡＣ　２．ＢＣ　３．ＡＤ 提示： １．电动机没有转动，可以视为纯电阻，电阻 ｒ＝ Ｕ１ Ｉ１ ，故 Ａ正 确，Ｂ错误；由电动机正常工作时，输出功率 Ｐ出 ＝Ｕ２Ｉ２－Ｉ２２ｒ＝ Ｕ２Ｉ２－ Ｉ２２Ｕ１ Ｉ１ ，故Ｃ正确，Ｄ错误． ２．Ｓ接通时，热水器的功率为Ｐ１＝ Ｕ２ Ｒ０ ，Ｓ断开时热水器的功 率为Ｐ２ ＝ Ｕ２ Ｒ０＋Ｒ ，可见接通时功率更大，故 Ｓ接通时为加热状 态，Ｓ断开时为保温状态，故Ａ错误，故Ｂ正确；根据 Ｐ１ ＝ Ｕ２ Ｒ０ ＝ １１００Ｗ，Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ０＋Ｒ ＝４４Ｗ，解得Ｒ＝２４Ｒ０，故Ｃ正确，Ｄ错误． ３．设灯泡的额定电流为Ｉ０，额定电压为Ｕ０，则Ｐ甲 ＝８×２Ｉ０ ＝１６Ｉ０，Ｐ乙 ＝１６×Ｉ０＝１６Ｉ０，所以Ｐ甲 ＝Ｐ乙，故Ａ正确，Ｂ错误； 设灯泡的额定电流为Ｉ０，额定电压为Ｕ０，则Ｐ１ ＝（８－Ｕ０）·２Ｉ０ ＝（１６－２Ｕ０）·Ｉ０，Ｐ２＝（１６－２Ｕ０）·Ｉ０，所以Ｐ１＝Ｐ２，故Ｃ错 误，Ｄ正确． ４．防雾　０．５Ａ　１００Ｗ　２００Ｗ ５．（１）２５８Ｊ；（２）３４４Ｗ；（３）３５Ω 解析：（１）以每秒出水量为研究对象，每秒机械能增加 ΔＥ＝ｍｇｈ＋１２ｍｖ ２ ｈ＝５．５５ｍ＋０．４５ｍ＝６ｍ 代入数据解得ΔＥ＝２５８Ｊ （２）电动机的输出功率Ｐ总 ＝ Ｗ ｔ ＝ ΔＥ ｔ ＝ ２５８ １ Ｗ ＝２５８Ｗ 电动机的输入功率为Ｐ入 ＝ Ｐ出 ７５％ ＝ ２５８ ７５％ ＝３４４Ｗ （３）对电动机，有Ｐ入 ＝Ｐ出 ＋Ｉ２ｒ，Ｐ入 ＝ＵＩ 代入数据联立解得ｒ≈３５Ω． 第１４期３版参考答案 Ａ组 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｂ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ａ 提示： １．电动势Ｅ的大小是由电源中非静电力的特性决定的，与非 静电力Ｗ的大小无关，与所移动的电荷量ｑ的大小无关，故Ａ错 误；当电源与外电路断开时，电路中的电流为０，但电动势不变， 仍为Ｅ，故Ｂ错误；电动势Ｅ是由电源中非静电力的特性决定的， 跟外电路无关，所以外电路变化时，Ｅ不变，故Ｃ错误；电动势Ｅ是 表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，故Ｄ正 确． ２．由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于１时Ｅ＝Ｉ１（Ｒ１＋ ｒ），开关处于２时Ｅ＝Ｉ２（Ｒ２＋ｒ），联立解得Ｅ＝１２Ｖ，ｒ＝１Ω， 故ＡＣＤ错误，Ｂ正确． ３．电池的内阻为ｒ＝ ＥＩ短 ＝８００４０Ω＝２０Ω，该电池板与一阻 值为２０Ω的电阻连成一闭合电路，电流为Ｉ＝ ＥＲ＋ｒ＝ ８００ ２０＋２０ｍＡ ＝２０ｍＡ，路端电压为Ｕ＝ＩＲ＝２０×２０×１０－３Ｖ＝０．４Ｖ，故Ｂ 正确． ４．当电阻箱阻值增大时，总电阻增大，则干路电流变小，内电 压减小，则路端电压增大，故Ｂ错误；根据函数关系Ｕ＝ ＥＲ＋ｒＲ＝ Ｅ １＋ ｒＲ ，Ｕ、Ｒ为非线性关系，故Ａ错误；当电阻箱阻值趋于无穷大 时，路端电压Ｕ趋于电动势Ｅ，故Ｃ正确，Ｄ错误． ５．电源的效率η＝ Ｐ出 Ｐ总 ＝ Ｉ（Ｒ０＋Ｒ１） Ｉ（Ｒ０＋Ｒ１＋ｒ） ＝ １ １＋ ｒＲ０＋Ｒ１ 可 知，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，即 Ｒ１ ＝３０Ω时电 源的效率最高，故 Ａ错误；定值电阻 Ｒ０的功率 ＰＲ０ ＝Ｉ ２Ｒ０ ＝ （ Ｅ Ｒ１＋ｒ＋Ｒ０ ）２Ｒ０，即，当Ｒ１ ＝０时，回路中电流最大，则定值电 阻Ｒ０功率有最大值，故 Ｂ错误；根据闭合电路的欧姆定律可得， 当 Ｒ１＝８Ω时，Ｉ＝ Ｅ Ｒ１＋Ｒ０＋ｒ ＝ ４０８＋１０＋２Ａ＝２Ａ，故Ｃ错误； 将定值电阻 Ｒ０并入电源内阻，令 Ｒ０ ＋ｒ＝ｒ′，则有 ＰＲ１ ＝ （ Ｅ Ｒ１＋ｒ′ ）２Ｒ１ ＝ Ｅ２ （Ｒ１－ｒ′）２ Ｒ１ ＋４ｒ′ ，即当Ｒ１ ＝ｒ′时滑动变阻器功 率有最大值，而此时Ｒ１ ＝ｒ′＝Ｒ０＋ｒ＝１２Ω，故Ｄ正确． ６．当汽车加油时油箱内油面上升时，通过浮球和杠杆使触点 Ｐ向下滑动，滑动变阻器Ｒ接入电路的电阻变小，整个电路的总 电阻变小，电路中的电流变大，故Ａ错误；Ｒ１两端电压Ｕ１＝ＩＲ１， 由于电路中的电流变大，所以 Ｒ１两端电压升高，故Ｂ错误；整个 电路消耗的功率Ｐ＝ＥＩ，由于电路中的电流变大，所以整个电路 消耗的功率增大，故 Ｃ正确；电源输出功率 Ｐ出 ＝Ｉ２Ｒ外 ＝ Ｅ２ Ｒ外 ＋ ｒ２ Ｒ外 ＋２ｒ ，当Ｒ外 ＝ｒ时，电源输出功率最大，因不知道电路 中各个电阻的大小关系，所以无法判断电源输出功率的变化，故 Ｄ错误． ７．当开关闭合且电路稳定时时，电容器两端电压等于电阻 Ｒ２两端电压Ｕ１＝ Ｒ２ Ｒ２＋Ｒ１＋ｒ Ｅ＝ １３Ｅ，则Ｑ１＝Ｕ１Ｃ＝ １ ３ＥＣ， 当开关断开时，回路无电流，电阻不分压，则电容器两端电压等于 电源电动势Ｕ２ ＝Ｅ，则Ｑ２＝Ｕ２Ｃ＝ＥＣ，联立解得Ｑ１∶Ｑ２＝１∶ ３，故Ａ正确． ８．３　０．５　１　２　４ ９．（１）Ｒ２ ＝３Ω；　（２）Ｅ＝４．２Ｖ，ｒ＝１１Ω 解析：（１）当开关Ｓ接Ｂ点时，电流表示数Ｉ２＝０．３Ａ，电源 的输出功率为０．２７Ｗ，根据Ｐ＝Ｉ２２Ｒ２ 解得Ｒ２ ＝３Ω （２）当开关Ｓ接Ａ点时，电流表示数Ｉ１ ＝０．２Ａ，有 Ｅ＝Ｉ１（Ｒ１＋ｒ） 当开关Ｓ接Ｂ点时，电流表示数Ｉ２ ＝０．３Ａ，有 Ｅ＝Ｉ２（Ｒ２＋ｒ） 联立解得Ｅ＝４．２Ｖ，ｒ＝１１Ω． １０．（１）１．５Ｖ；　（２）６０Ｊ 解析：（１）滑动变阻器Ｒ２接入电路的阻值为０时，根据闭合 电路欧姆定律有 Ｉ１ ＝ Ｅ ｒ＋Ｒ１ 此时Ｒ１两端的电压Ｕ１ ＝Ｉ１Ｒ１ 解得：Ｕ１ ＝１．５Ｖ （２）滑动变阻器Ｒ２接入电路的电阻为１Ω时，根据闭合电路 欧姆定律有 Ｉ２ ＝ Ｅ ｒ＋Ｒ１＋Ｒ２ 解得：Ｉ２ ＝１Ａ 根据焦耳定律有Ｑ＝Ｉ２２Ｒ１ｔ 解得Ｑ＝６０Ｊ． Ｂ组 １．ＢＤ　２．ＡＣ　３．ＡＤ 提示： １．电阻Ｕ－Ｉ图像斜率表示电阻阻值，所以有Ｒ２＝ ３．０ ０．５Ω＝ ６Ω，Ｒ１ ＝ ２．０ １．０Ω＝２Ω，故Ａ错误；由闭合电路欧姆定律有Ｕ＝ Ｅ－Ｉｒ，所以电源路端电压与电流的关系图像斜率绝对值表示内 阻大小，纵轴截距表示电动势大小，即 Ｅ＝４．０Ｖ，ｒ＝４．０２．０Ω ＝ ２Ω，故 Ｂ正确；电源只接入 Ｒ２时，电源的输出功率为 Ｐ＝ （ Ｅ Ｒ２＋ｒ ）２Ｒ２ ＝ ３ ２ Ｗ，故Ｃ错误；电源只接入Ｒ１时，电源的输出 功率为Ｐ＝（ ＥＲ１＋ｒ ）２Ｒ１ ＝２Ｗ，故Ｄ正确． ２．当夜晚来临的过程中，Ｒｔ的阻值随光照强度减弱而增加， 总电阻增加，总电流减小，即电流表示数变小，路端电压变大，则 Ａ灯两端电压变大，则Ａ灯变亮，通过Ｒ０的电流减小，则定值电阻 Ｒ０两端电压变小，则Ｂ灯两端电压变大，即Ｂ灯变亮；根据Ｐ＝ＩＥ 可知，电源总功率减小．故ＡＣ正确． ３．由电压表Ｖ２的示数随电流表示数 Ａ的变化图像可知 Ｒ０ ＝ Ｕ２ Ｉ２ ＝６－１．５２－０．５Ω＝３Ω，当Ｉ＝０．５Ａ时，此时外电路的阻值达 到最大，则Ｒ外 ＝ Ｕ１ Ｉ１ ＝７．５Ｖ０．５Ａ＝１５Ω，则Ｒ的最大值为Ｒ＝Ｒ外 －Ｒ０＝１２Ω，故Ａ正确，Ｃ错误；根据闭合电路欧姆定律可得Ｅ＝ Ｕ外１＋Ｉ１ｒ，Ｅ＝Ｕ外２＋Ｉ２ｒ，解得Ｅ＝８Ｖ，ｒ＝１Ω，故Ｂ错误，Ｄ正 确． ４．（１）２．４；　（２）２；　（３）２０；　（４）７ ５．（１）２Ｖ；　（２）１０Ｖ；　（３）８０％ 解析：（１）对小球进行受力分析，有 ｑＥ场 ｍｇ ＝ｔａｎθ 解得Ｅ场 ＝２０Ｖ／ｍ Ｒ１两端的电压Ｕ＝Ｅ场 ｄ＝２Ｖ （２）根据欧姆定律可得Ｉ＝ ＵＲ１ ＝ ２２ Ａ＝１Ａ 由闭合电路欧姆定律有Ｅ＝Ｉ（Ｒ１＋Ｒ２＋ｒ）＝１０Ｖ （３）根据欧姆定律可得路端电压为Ｕ１＝Ｉ（Ｒ１＋Ｒ２）＝８Ｖ 电源的效率η＝ Ｕ１ Ｅ ×１００％ ＝８０％． 第１５期３、４版参考答案 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ａ　４．Ｃ　５．Ｂ　６．Ｃ　７．Ｃ 提示： ２．从能量转化的角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要 克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能．电源的作用不是 提供电荷，故Ａ错误，Ｃ正确；电源是将其他形式的能转化为电能 书 根据串联电路的电流特点可知，结合Ｒ２的伏安特性曲线可知， 此时Ｒ２两端的电压Ｕ２＝８Ｖ，根据欧姆定律有Ｒ２＝ Ｕ２ Ｉ２ ＝２０Ω （２）根据串联电路的电压特点可知ＵＡＢ ＝Ｕ＋Ｕ２ ＝２０Ｖ 根据欧姆定律可知，流过Ｒ１的电流Ｉ１ ＝ ＵＡＢ Ｒ１ ＝０８Ａ 电流表测量的是干路电流，根据并联电路的电流特点有Ｉ＝ Ｉ１＋Ｉ２ 解得Ｉ＝１２Ａ． 第１１期３、４版参考答案 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｄ　５．Ａ　６．Ｃ　７．Ｂ 提示： １．金属导体的电阻率一般随着温度的升高而增大，半导体材 料的电阻率一般随着温度的升高而减小，故Ａ错误；纯金属的电 阻率较合金的电阻率小，故Ｂ正确；根据电阻定律Ｒ＝ρＬＳ，常温 下，若将电阻丝从中点对折，则有Ｒ′＝ρＬ′Ｓ′＝ρ １ ２Ｌ ２Ｓ ＝ １ ４Ｒ，故 Ｃ错误；把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率根原来的 电阻率相等，故Ｄ错误． ２．电流大小与电源电动势及电路总电阻有关，此时反应出的 放电时间不同，故当电池储存的电荷量ｑ越多，它放电时的电流Ｉ 不一定越大，故Ａ错误；Ｉ＝ ｑｔ是电流的定义式，Ｉ与ｑ、ｔ不成正 比，也不成反比；电流有方向，其方向与正电荷定向移动的方向相 同或与电子定向移动的方向相反，电流尽管有方向但运算不满足 平行四边形法则，它是标量，故Ｂ正确，ＣＤ错误． ３．根据电阻定律Ｒ＝ρＬＳ，其中Ｌ＝ａ，Ｓ＝ｂｃ，解得ρ＝ Ｒｂｃ ａ， 故Ｃ正确． ４．由说明书内的数据无法确定手机在充电时，其充电电流大 小；也无法确定手机电池充满电需要的时间，故 ＡＢ错误；根据 ｑ ＝Ｉｔ可知“４０００ｍＡ·ｈ”表示手机充满电时，电池容纳的电荷量 为ｑ＝４０００×１０－３×３６００Ｃ＝１４４×１０４Ｃ，故Ｃ错误；手机的 待机电流大小约为Ｉ＝ ｑｔ＝ １４４×１０４ ２２×２４×３６００Ａ≈７６×１０ －３Ａ＝ ７６ｍＡ，故Ｄ正确． ５．根据电阻定律Ａ、Ｂ间电阻为Ｒ１＝ρ ｌａｂ ｌｂｃｄ ，Ｃ、Ｄ间电阻为Ｒ２ ＝ρ ｌｂｃ ｌａｂｄ ，则 Ｒ１ Ｒ２ ＝ ｌ２ａｂ ｌ２ｂｃ ＝４，根据欧姆定律得Ｉ＝ ＵＲ，因为电压相 等，电阻之比为４∶１，则电流之比为１∶４，所以当Ｃ与Ｄ间接入的 电压为Ｕ时，其电流为４Ａ．故Ａ正确． ６．由图可知Ａ导体的Ｕ－Ｉ图像不是直线，所以其电阻不是 定值，故Ａ错误；由图可知Ｂ导体的电阻为ＲＢ ＝ ０６Ｖ ０３Ａ＝２Ω，故 Ｂ错误；由图可知，当电流为０．３Ａ时，Ａ导体的电阻为ＲＡ＝ １８Ｖ ０３Ａ ＝６Ω，故Ｃ正确；在Ｕ－Ｉ图像中，电阻等于纵横坐标值之比，只 有当图像为过原点的直线时，才有 Ｕ Ｉ ＝ ΔＵ ΔＩ ，但是导体 Ａ的图像 是一条曲线，当电流为０．３Ａ时，导体的电阻应该等于该点与坐 标原点连线的斜率，故Ｄ错误． ７．当Ｓ１和Ｓ２均断开时，电流表Ｇ与电阻Ｒ１串联，则改装成 的表是电压表，量程为Ｕ＝Ｉｇ（Ｒｇ＋Ｒ１）＝０１Ｖ，故ＡＤ错误；当 Ｓ１和Ｓ２均闭合时，电流表Ｇ与电阻Ｒ２并联，则改装成的表是电 流表，量程为Ｕ＝ ＩｇＲｇ Ｒ２ ＋Ｉｇ＝１００ｍＡ． ８．ＣＤ　９．ＡＢ　１０．ＡＢＤ 提示： ８．电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量无关，则 放电后，电容器的电容仍为１５μＦ，故Ａ错误；充电后电容器的电 压为４０ｋＶ，但该电容器的工作电压随电荷量变化而变化，故 Ｂ 错误；放电前，电容器存储的电荷量为Ｑ＝ＣＵ＝１５×１０－６×４０ ×１０３Ｃ＝００６Ｃ，该次治疗，通过人体的平均电流为 Ｉ＝ Ｑｔ ＝ ００６ ５０×１０－３ Ａ＝１２Ａ，故Ｃ、Ｄ正确． ９．Ｉ－Ｕ图像与原点连接的斜率表示电阻的倒数，由图可知， 该导体的电阻随电压的升高而增大，故Ａ正确；导体两端电压为 ６Ｖ时，电阻为Ｒ＝ ６４Ω ＝１５Ω，故 Ｂ正确；导体两端电压为 １２Ｖ时，电阻为Ｒ＝１２６Ω＝２Ω，故Ｃ错误；由Ａ到Ｂ过程中，导体 的电阻因温度的影响改变了ΔＲ＝２Ω－１５Ω＝０５Ω，故Ｄ错误． １０．根据ｋｅ ２ ｒ２ (＝ｍ ２π)Ｔ ２ ｒ，可得Ｔ＝２π ｍｒ ３ ｋｅ槡２，故Ａ正确； 电子绕核半径增大时，静电力做负功，电势能增大，故 Ｂ正确；根 据ｋｅ ２ ｒ２ ＝ｍｖ ２ ｒ，当电子绕核半径增大时，电子的动能减小，故Ｃ 错误；当电子轨道半径增大为原来的４倍时，根据Ｔ＝２π ｍｒ ３ ｋｅ槡２， 电子的周期变为原来的８倍，等效电流为Ｉ＝ ｅＴ，则等效电流减 为原来的 １ ８，故Ｄ正确． １１．（１）×１ｋ　（２）Ｔ　右侧　（３）１１０００ １２．（１）０．３５０　（２）Ａ１　Ｒ１ （３） （４）ｋπｄ ２ ４Ｌ １３．（１）ＵＲ３ ＝４Ｖ；　（２）２Ａ 解析：（１）Ｓ断开时，电压表测量Ｒ３两端电压，在Ｒ３所在支路 有ＵＲ３ ＝ Ｒ３ Ｒ２＋Ｒ３ Ｕ 代入数据，解得ＵＲ３ ＝４Ｖ （２）Ｓ闭合时，Ｒ２被短路，Ｒ１、Ｒ３并联，并联电阻大小为 Ｒ＝ Ｒ１·Ｒ３ Ｒ１＋Ｒ３ ＝３Ω 则Ｉ＝ ＵＲ ＝２Ａ． １４．（１）６Ｖ；　（２）１Ａ 解析：（１）若在Ｃ、Ｄ间连一个理想电压表，则电压表测量Ｒ２ 两端电压，此时该电路为电阻Ｒ１和Ｒ２与电源构成的串联电路， 根据闭合电路的欧姆定律有 Ｉ＝ ＥＲ１＋Ｒ２ ＝１２１２Ａ＝１Ａ Ｒ２两端的电压为Ｕ＝ＩＲ２ ＝６Ｖ 即理想电压表的示数为６Ｖ． （２）若在Ｃ、Ｄ间连一个理想电流表，则Ｒ２与Ｒ３并联后再与 Ｒ１串联，电路中的总电阻为 Ｒ总 ＝Ｒ１＋ Ｒ２Ｒ３ Ｒ２＋Ｒ３ ＝８Ω 根据欧姆定律可得电路中的总电流为 Ｉ１ ＝ Ｅ Ｒ总 ＝１２８Ａ＝１５Ａ Ｒ１两端的电压为Ｕ１ ＝Ｉ１Ｒ１ ＝９Ｖ Ｒ２与Ｒ３并联，则可得该并联部分的电压为３Ｖ，而电流表在 电阻Ｒ３所在支路，由欧姆定律可得流过电流表的电流为 Ｉ＝ ３ ３Ａ＝１Ａ，即电流表的读数为１Ａ． １５．（１）６２５×１０１２ｋｅＶ；　（２）００２ｍ 解析：（１）根据Ｉ＝ ｑｔ ＝ ｎｅ ｔ 可知每秒中流过Ｏ点的电子数为 ｎ＝ Ｉｔｅ ＝ ５０×１０－８×１ １６×１０－１９ ＝３１２５×１０１１ 则每秒中流过Ｏ点的电子的总动能为 Ｅｋ总 ＝ｎＥｋ＝３１２５×１０１１×２０ｋｅＶ＝６２５×１０１２ｋｅＶ （２）设电子进入偏转电场的初速度为 ｖ０，电子质量为 ｍ，则 有 １ ２ｍｖ ２ ０ ＝２０ｋｅＶ 电子在偏转电场中做类平抛运动，则有 Ｌ＝ｖ０ｔ，ｙ＝ １ ２ａｔ ２，ａ＝ｅＵｍＬ 联立解得电子离开电场时偏移距离为 ｙ＝ｅＵＬ ２ｍｖ２０ ＝２０×１０ ４×００８ ４×２０×１０３ ｍ＝００２ｍ． 第１２期参考答案 一、单选题 １．Ａ　２．Ａ　３．Ｂ　４．Ｂ　５．Ｃ　６．Ｄ　７．Ｃ 提示：１．一个氮原子在离子发动机中电离成一个氮离子和一 个电子，根据电荷守恒定律，则该氮离子与该电子所带电荷是等 量异种电荷． ２．高大建筑物顶端设置避雷针，是利用尖端放电的原理避免 建筑物遭受雷击的，故Ａ错误；电学仪器放在金属外壳中，可以防 止外界电场对电学仪器的影响，故 Ｂ正确；燃气灶中的点火器是 利用高压放电的电火花来点燃燃气的，故 Ｃ正确；静电除尘是利 用静电力去除空气中的带电尘埃的，故Ｄ正确． ３．对整体分析可知Ｆ－２ｍ１ｇｓｉｎ３０°＝２ｍ１ａ，对小球Ｂ分析 可知ｋ ｑ１ｑ２ ｄ２ －ｍ１ｇｓｉｎ３０°＝ｍ１ａ，解得Ｆ＝０．０１８Ｎ，故Ｂ正确． ４．根据电阻定律，鸟两爪之间的电阻为Ｒ＝ρＬＳ，根据欧姆定 律Ｕ＝ＩＲ，联立并代入数据可得Ｕ＝ρＩＬＳ≈２８×１０ －３Ｖ，故Ｂ正 确． ５．大小不变、极性随时间周期性变化的交变电源加在相邻两 个金属圆筒之间，所以粒子在相邻两个金属圆筒间受恒定的电场 力，做匀加速直线运动，金属圆筒中电场为零，粒子不受电场力， 做匀速运动．故Ｃ正确． ６．根据电场强度的叠加原理可知，薄板在Ａ点产生的电场强 度方向向右，大小为Ｅ＝ｋ ｑ （３ｄ）２ ，再根据对称性可知，薄板在 Ｂ 点产生的电场强度方向向左，大小为Ｅ′＝Ｅ＝ｋｑ ９ｄ２ ，因此，Ｂ点的 电场强度大小为ＥＢ ＝ｋ ｑ ｄ２ ＋ｋｑ ９ｄ２ ＝ｋ１０ｑ ９ｄ２ ，故Ｄ正确． ７．接Ａ、Ｂ两个端点时，串联的阻值较小，分压较小，是量程较 小的电压表；接Ａ、Ｃ两个端点时，分压较大，是量程较大的电压 表，故ＡＢ错误；接Ａ、Ｂ两端时读数总是略偏小，说明Ｒ１偏大导致 分压偏大，需在Ｒ１上并联一个大电阻，使并联后阻值减小；由于 总阻值减小，则需在Ｒ２上串联一个小电阻，使Ａ、Ｃ两个端点时读 数准确，Ｃ正确，Ｄ错误． ８．ＡＣ　９．ＢＤ　１０．ＣＤ 提示： ８．耗尽层中，Ｎ型区带正电，Ｐ型区带负电，产生Ｎ型区指向 Ｐ型区的内建电场，故Ｎ型区电势高于Ｐ型区，故Ａ正确，Ｂ错误； 电子由Ｎ型区进入Ｐ型区，电子受到的电场力由Ｐ型区指向Ｎ型 区，电场力做负功，电势能增大，故Ｃ正确，Ｄ错误． ９．Ａ、Ｃ两点关于ＢＤ对称，Ｄ点的电场强度恰好等于零，根据 对称性可知，Ｃ点的点电荷带正电，电荷量为ｑ，故Ｃ错误，Ｄ正确； 设正方形边长为 ｌ，Ａ、Ｃ点的电荷在 Ｄ点的电场强度均为 Ｅ＝ ｋｑ ｌ２ ，则Ａ、Ｃ点的电荷在Ｄ点的合电场强度为Ｅ′＝２Ｅｃｏｓ４５°＝ 槡２ｋ ｑ ｌ２ ，Ｄ点的电场强度恰好等于零，则Ｂ点的点电荷在 Ｄ点的 电场强度与Ａ、Ｃ点的电荷在Ｄ点的合电场强度等大反向，有 Ｅ′ ＝ｋ Ｑ （槡２ｌ）２ ，解得Ｑ＝ 槡２２ｑ，Ｂ点的点电荷在Ｄ点的电场强度沿 ＤＢ方向，则Ｂ点的点电荷带负电，故Ａ错误，Ｂ正确． １０．根据曲线运动的合力指向轨迹的凹侧，且带电粒子带正 电，则正电荷在上方，负电荷在下方，等势面电势由ａ到ｅ逐渐降 低，则φｂ＞φｃ，故Ａ错误；Ｐ、Ｎ两点在同一等势面上，电场力不做 功，带电粒子经过Ｐ点和Ｎ点位置时速度大小相等，曲线运动的 速度方向沿轨迹切线方向，则带电粒子经过Ｐ点和Ｎ点位置时速 度方向不同，故Ｂ错误；带电粒子从Ｍ点运动到Ｎ点电场力做的 功为Ｗ＝ＵＭＮ ＝ｑ（φｃ－φｂ），故Ｃ正确；Ｍ位置等势面较稀疏，电 场强度较小，电场力较小，加速度较小，故Ｄ正确． １１．（１）３１×１０－３（２９×１０－３～３２×１０－３均算正确）　１０ ×１０－３（或１１×１０－３）　（２）变短　（３）变大 １２．（１）ＡＣ　（２）×１００　１．８０　６０ １３．（１）ｅＵｍｄ；　（２）ｅＵ＋ １ ２ｍｖ ２ ０ 解析：（１）ＡＢ间的电场强度Ｅ＝ Ｕｄ 电子所受电场力Ｆ＝ｅＥ＝ｅＵｄ 则加速度ａ＝ Ｆｍ ＝ ｅＵ ｍｄ （２）根据动能定理ｅＵ＝Ｅｋ－ １ ２ｍｖ ２ ０ 可得Ｅｋ＝ｅＵ＋ １ ２ｍｖ ２ ０． １４．（１）０．６Ａ；　（２）０．９Ａ；　（３）２４Ω． 解析：（１）由欧姆定律可知，电流表Ａ１的示数为 Ｉ１ ＝ＩＬ ＝ ＰＬ ＵＬ ＝０６Ａ （２）由串联电路规律和欧姆定律可得，电流表 Ａ１两端的电 压 Ｕ１ ＝Ｉ１ＲＡ ＝０６×２Ｖ＝１２Ｖ 所以电流表Ａ２两端的电压 Ｕ２ ＝Ｕ－ＵＬ－Ｕ１ ＝１８Ｖ 所以电流表Ａ２的示数为Ｉ２ ＝ Ｕ２ ＲＡ ＝０９Ａ （３）由并联电路规律可得ＩＲ ＝Ｉ２－Ｉ１ ＝０３Ａ 由欧姆定律得，定值电阻Ｒ的阻值为 Ｒ＝ ＵＬ＋Ｕ１ ＩＲ ＝２４Ω． １５．（１）Ｆ＝１５×１０－４Ｎ，电场强度方向由左向右； （２）８０×１０３Ｖ／ｍ，方向与ＣＢ方向的夹角为３７°． １５．解析：（１）两点电荷之间的距离为ｒ＝槡２ｄ 由库仑定律可得Ｆ＝ ｋｑ１｜ｑ２｜ ｒ２ 联立解得两点电荷之间的库仑力大小为Ｆ≈１５×１０－４Ｎ， ! ! ! " !"#$ !"#$ !"#$%&'()*+,-.+ !"#$ / 0"12%&3()*+4-.+ !"%& /