[13]电路和欧姆定律-备战2025年高考物理复习精讲练（上海专用）

上海新高考-备战2025年高考物理复习精讲练 [13] 电路和欧姆定律 ☺ 知识点梳理 一、电路 1.电流的微观表达式 一段粗细均匀的导体，自由电荷定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。 导体电流：I = = = 在金属导体中q=e，所以I＝neSv 2.串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 R＝R1＋R2＋…＋Rn 越串越大 n个相同电阻R串联，R总＝nR ＝＋＋…＋ 越并越小 n个相同电阻R并联，R总＝ 分配关系 串联分压：电压与电阻成正比 并联分流：电流与电阻成反比 3. 简化电路的方法 (1)拖动法：导线之间没有用电器，形状、位置可以任意拖动，不改变串并联关系，拖成规整的形式。 (2)节点法 ①在原电路中标识出端点、节点。 ②电流表视为短路，化简前先用导线代替；电压表视为断路，化简后对应位置接入即可。 ③正确判断出相同节点，导线之间没有用电器，无论如何连接都是同一节点。 ④端点标在两端，节点标在中间。相同节点必须标在同列，并用导线联接。 ⑤把原电路中的元件分别对应联入排列好的端点和节点间，画出等效电路图： 例如下图，R1、R2和R3并联，再和R4串联。 4. 滑动变阻器的两种接法及其应用 限流式接法 分压式接法 电路图 接线方法 接2个接线柱 接3个接线柱 闭合开关前滑片位置 滑片在最左端，接入电路的阻值最大 滑片在最左端，R两端的电压为零 负载两端的电压调节范围 U～U 0～U 通过负载的电流调节范围 ～ 0～ (1)限流式接法耗能低，但电压调节范围小； (2)分压式接法电压调节范围大，并且可从零开始变化。 二、电阻定律 1. 电阻定律：R＝ρ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 是定义式，R＝ρ 是决定式。 2. 导体的伏安特性曲线 (1) 伏安特性曲线：用纵坐标表示通过导体的电流I，用横坐标表示导体两端电压U的图像。 伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件是线性元件； 伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件是非线性元件。 (2) I－U图像是曲线时，导体某状态的电阻，其含义不是该点切线斜率的倒数，如下图。 3. 伏安法测电阻 内接法 外接法 电路 误差分析 电压表示数：UV＝UR＋UA>UR 电流表示数：IA＝IR R测＝>＝R真 电压表示数：UV＝UR 电流表示数：IA＝IR＋IV>IR R测＝<＝R真 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 （速记：大内偏大，即电阻较大时，使用内接法，测量结果偏大） 三、多用电表的使用 图（a） 图（b） 1. 指针式多用电表，如图（a）： (1)电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表。 (2)电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”。 (3)使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。 电流仍然是“红进、黑出”。刻度不均匀，左边密集，右边稀疏。 ①选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。 ②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”。 ③测量、读数：断开电路，将两表笔分别与待测电阻的两端接触，示数乘以倍率即为待测电阻阻值。 (4) 在不使用时，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。 2. 数字式多用电表，如图（b） 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。 口诀：电流红表笔进，黑表笔出。如果反接，则电流会出现负值。 使用数字式多用电表测量电阻时，必须先把电阻从电路中断开。 3. 研究二极管的单向导电性 (1)二极管符号如图，左端P为正极，右端N为负极。 特点：电流从正极流入时电阻很小，而从负极流入出时电阻很大 (2)多用电表测二极管的正、反向电阻 ①测二极管正向电阻： 选择低倍率的欧姆挡，调零后，将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极。 ②测二极管反向电阻： 选择高倍率的欧姆挡，调零后，将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极。 四、电源电动势和内阻 1.电源的能量转化： 在电源内部，非静电力克服静电力做正功，其他形式的能转化为电势能，电势能增加。 在电源外部，静电力做正功，电势能减少，转化为其他形式的能。（内部也有静电力同时做功） 2.电动势 (1) 定义：非静电力把单位电量的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。 (2) 公式：E＝ 比值定义法! 反映电源非静电力做功的本领的大小。 (3) 单位：伏特（V），电压、电势单位相同，但含义不同。 电压、电势：反映静电力做功，包含电能转化为其他形式能的含义。 电动势：反映非静电力做功，包含其他形式能转化为电能的含义。 3.电源的内阻：电源内部导体的电阻，通常用r表示。 (1)水果电池内阻很大，几乎不能提供持续电流。 (2)干电池使用久了，内阻变大。 4.电池容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。 (1)通过额定电流可计算放电时间 (2)通过额定电压可计算电池静电力做功W=qU 五、闭合电路欧姆定律 1. 内容：I＝ 2. 适用条件：外电路为纯电阻电路。 3. 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。此时电流I0称短路电流。 4. 闭合电路的电源及电阻的U－I图像 当电阻R接入电动势为E的电源两端时，电源和电阻的U－I图像如图所示。 (1)交点坐标：(IP，UP)表示电源E与电阻R接通时，电路中的电流和电阻R两端的电压。 (2)电源U-I图像的斜率表示内阻r，电阻U-I图像斜率表示电阻R（直线）。 (3)如果电源U-I图像不是直线，只是斜率的含义变化，但纵坐标轴截距仍表示E，横坐标轴截距仍表示短路电流（纵坐标轴起点为0）。 5. E=U外+U内的本质 （1） （2） (1) V1测量内电压，V2测量外电压。 E=U1+U2 (2) 电源内部， b→c：非静电力做功，电势差为Ucb； c→d：静电力做功，U内=Ir； d→d：非静电力做功，电势差为Uad； 电源外部， a→b：静电力做功，U外=IR； E = Ucb+Uad = U外+ U内 6. 闭合电路欧姆定律的表达形式 表达式 物理意义 适用条件 I＝ 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路 E＝I(R＋r)　① E＝U外＋Ir　② E＝U外＋U内　③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路； ②、③式普遍适用 7. 电路动态分析 速记口诀：并同串反 定性分析过程：外电路电阻→总电流 →内部电压→外部电压 →各串并联支路 ☺ 例题精讲 例1. 如图，R1＝R2＝R3＝4 Ω，若在A、C两点之间加上U＝6 V的电压，则电流表的读数为（ ） A.0 B.0.5 A C.1 A D.1.5 A 【答案】 B 【解析】 当电压加在A、C两点时，R2与R1并联后与R3串联，电流表测量流过R2的电流； 电路中总电阻R总＝(4＋) Ω＝6 Ω，则总电流I＝＝ A＝1 A； 根据并联电路分流原理可知，流过电流表的电流为0.5 A，选项B正确。 例2. 如图，矩形电阻的长宽之比为4∶3 ，通过它的电流为I，在中间挖去一块长为原电阻 ，宽为原电阻 的电阻，则通过电阻的电流I' =___I。 【答案】 4/5 【解析】 等效平移法，将挖去的部分平移到右下端，把整个电阻划分为3行2列，设每一块电阻为R，则原来电阻R1=，挖去一块后R2=，则R1:R2= 所以I’: I =4:5 例3.（2023·上海普陀·统考二模）如图（a），电路中电源的内阻可忽略不计，其电动势E=6V，R1为可变电阻。电阻R的U –I特性曲线如图（b）所示。当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，R的阻值为_____Ω。将可变电阻阻值调到750Ω时，R两端的电压为_________V。 【答案】 1000 3 【详解】[1]由图知，当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，电阻R的电压为2V， 根据欧姆定律 [2]将可变电阻等效到电源的内阻，在图中画出等效电源的U –I特性曲线 通过交点可知，此时R两端的电压为3V。 例4.（2023·上海虹口·统考二模）图（a）电路中的电源为化学电池，a、b为电池的正、负极。已知化学电池的电极附近存在化学反应薄层，薄层内的正电荷在化学力（非静电力）的作用下从低电势移动到高电势处，沿电流方向形成图（b）所示的电势“跃升”（c、d之间为电源内阻）。闭合电键S，a、b两点之间电势差为，一电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为W1；断开电键S，a、b两点之间电势差为U2，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为W2，则U1_____ U2，W1_______ W2（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 小于 等于 【详解】[1]设电源电动势为，则有路端电压 断开电键S，a、b两点之间电势差为，闭合电键S，a、b两点之间电势差为，因电建断开时，外电阻更大，则有 [2]闭合电键S，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为 断开电键S，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为 可得 例5. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为（ ） A．电流表先减小后增大，电压表先增大后减小 B．电流表先增大后减小，电压表先减小后增大 C．电流表一直减小，电压表一直增大 D．电流表一直增大，电压表一直减小 【答案】 A　　 【解析】 两支路电阻之和不变，从a向b滑动，先变大后变小，在中点电阻最大。 例6. 如图，在竖直放置足够大的平行金属板正中央O处，有一电荷量为q带正电的粒子，初速度为零。开关S闭合，粒子经过时间t到达右极板。已知两板相距d，电源电动势E，内阻，电阻R1=R2=R3=R4=R，不计粒子重力。求： （1）电源的内电压； （2）粒子的质量。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）开关S闭合，外电路电阻=1.5R，内电阻=0.5R，所以电源的内电压 （2）依题意，对粒子有 ， ， 联立可求得粒子质量为 ☺ 强化训练 一、选择题 1. （2023学年·格致中学高二上期末）如图所示，同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中、其长度相同，直径之比为，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A. a和b电阻之比为 B. a和b中自由电荷定向移动速率之比为 C. 通过a和b电流之比为 D. 相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为 【答案】D 【解析】A．根据题意可知，直径之比为，则横截面积之比为，由电阻定律可得，导体a和b电阻之比为 故A错误； BCD．由于导体a和b并联接入电路中，则电压相等，由可得，通过a和b电流之比为 由电流的定义式可得，相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为 由电流的微观表达式可得 则a和b中自由电荷定向移动速率之比为 故BC错误，D正确。 2. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（ ） A.B点的电阻为12 Ω B.B点的电阻为40 Ω C.导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω D.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 【答案】 B 【解析】 B点的电阻为：RB＝＝ Ω＝40 Ω，故A错误，B正确； A点的电阻为RA＝ Ω＝30 Ω，故两点间的电阻改变了(40－30) Ω＝10 Ω，故C、D错误。 3. （2023学年·延安中学高二上期末）关于电动势E，下列说法中正确的是（　　） A. 电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 B. 电动势E的大小，与非静电力的功W的大小成正比，与移动电荷量q的大小成反比 C. 电动势E跟电源的体积无关，外电路变化时，E也变化 D. 电动势E是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量 【答案】D 【解析】 AD．电动势E是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，电势是指电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，电势差是指电场中两点间电势的差值，三者的单位虽然都是伏特，但是本质上不同，故A错误，D正确； BC．电动势是由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外电路无关，同时也跟非静电力的功W的大小和移动电荷量q的大小均无关，故BC错误。 4.（2023学年·格致中学高二上期末）铅蓄电池的电动势为2V，电池正常工作时，在电池内部（　　） A. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功2J B. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功 C. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功2eV D. 非静电力将自由电子从电源负极移动到正极，每移动一个电子，非静电力做功 【答案】C 【解析】铅蓄电池的电动势为2V，根据公式 可得非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子所需要做的功 故选C。 5. （2023学年·横沙中学高二上期末）如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源图线，则下列说法中正确的是（  ） ①电动势，短路电流 ②电动势，内阻 ③电动势，内阻 ④当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大 A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④ 【答案】D 【解析】①②③．图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率大小表示内阻值的大小， 则知电动势 内阻 图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流 故②③错误，①正确； ④．根据 可知 内阻 故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大，故④正确。故选D。 6.（多选）如图甲所示，一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成。已知内电路的电源是一个化学电池，电池的正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个地方，电势会沿电流方向“跃升”。这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图乙所示，图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低，K点的高度低于P点。若增大外电路电阻R，则下列说法正确的是（　　） （A）电流I将变大 （B）M、N两点之间的高度差将变大 （C）P、K两点之间的高度差不变 （D）P、N两点之间的高度差与M、K两点之间的高度差之和不变 【答案】BD 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得，当外电路电阻增大时，回路中的电流减小，故A错误； BC．当回路中电流减小时，电源内电压减小，即P、K两点之间的高度差减小，而路端电压增大， 即M、N两点之间的高度差将变大，故B正确，C错误； （D）P、N两点之间的高度差与M、K两点之间的高度差之和为电源电动势，保持不变，故D正确。 7. （2023学年·格致中学高二上期末）某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，在是否可忽略电流表内阻这种情况下，以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】若不考虑电流表的内阻则 则 考虑电流表的内阻 则 两种情况斜率相同，截矩不同，电流表内阻不可忽略时截矩大，虚线在实线的上方。 故选B。 8. （2023学年·延安中学高二上期末）如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R₁、R₂、R₃为定值电阻，S0、S为开关，电压表和电流表均为理想电表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（　　） A. 电压表的示数变大，电流表的示数变大 B. 电压表的示数变大，电流表的示数变小 C. 电压表的示数变小，电流表的示数变小 D. 电压表的示数变小，电流表的示数变大 【答案】A 【解析】S断开时电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律得知，电路中总电流减小； 电源的内电压减小，则路端电压增大，故电压表的示数变大； 由于电路中总电流减小，则分得电压减小，且内电压减小，则电压增大，则通过电流增大，则电流表的示数变大。故选A。 9. (2024杨浦二模·五·第1题) 利用果蔬发电是科技界不断研究的一项新技术。某学生研究小组将铜片和锌片磨光后分别平行插入番茄和土豆制成果蔬电池进行实验探究。实验电路如图所示。 电压传感器 电阻箱 电流传感器 （1）经采集和计算得到的电池参数见表中数据，则（ ） A．实验中电阻箱的取值应远小于果蔬电池的内阻 B．电键断开时，电压传感器的读数就是电动势值 C．若电阻箱阻值不断增大，电压传感器的读数将趋近一个常数 D．番茄电池把 1 C 正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功大于土豆电池所做的功 【答案】C 【解析】外电路电阻箱的电阻增大，路端电压趋向于E。 （2）实验过程中多次改变电阻箱阻值 R、测量对应的电流值 I 并分别绘制出番茄电池和土豆电池的 R – I−1 关系图线，如图所示，其中对应土豆电池的 R – I−1 关系的图线为（ ） R O I −1 ① ② A．① B．② 【答案】A 【解析】I(R+r)=E，所以，斜率表示电动势，土豆的电动势大，①是土豆。 10. （2023学年·上海中学高二上期末）某同学在图中所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光，该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压档进行检测。下列说法错误的是（　　） A. 将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表示数几乎为零，说明灯泡可能短路 B. 将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表示数几乎为零，说明开关可能断路 C. 将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表示数几乎为零，说明灯泡可能断路 D. 将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近1.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良 【答案】B 【解析】A．红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几乎没有读数，说明路端电压为零，可能是由于灯泡短路造成的，故A正确，不符合题意； BC．红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几乎没有读数，说明开关未出现断路故障，灯泡出现断路，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近1.5V，说明除灯泡部分外，其它电路不存在问题，灯泡不亮的原因可能是灯泡位置存在断路，故D正确，不符合题意。故选B。 二、填空题 11. （2023学年·复旦中学高二上期末）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】 ①. 变大 ②. 变小 【详解】[1]变阻器的滑动触头向上移动时，接入电阻增大，回路总电阻增大，干路电流减小， 根据 可知路端电压增大，即电压表示数增大； [2]结合上述，干路电流减小，定值电阻两端电压减小，由于路端电压增大，则并联电路电压增大，则定值电阻中电流增大，则变阻器中电流减小，即电流表示数减小。 12. (2024黄浦二模·二·第1题) 锂电池内部一般包括正极、负极、隔膜、电解质等组成部分，可用来反复充、放电，如图为锂电池的内部结构。锂电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。充电过程中正极材料上的锂元素脱离出来变成锂离子，从正极经电解质通过隔膜嵌入负极材料，在此过程中，图中开关 S 连接的电路元件是_________（选择：A．“直流电源” B．“用电器”）。 电解质 电解质 隔膜 负极材料 正极材料 S 用电器 直流电源 Li+ Li+ Li+ Li+ 【答案】A 【解析】从外电路电流方向判断充放电，外电路从负极到正极，充电，所以接直流电源。 13. (2024奉贤二模·四·第2题) 电动汽车使用的电源一般由许多小型锂电池串并联组成，有小组设计实验测定某一节锂电池的电动势和内阻，如图甲所示，其中单位角度对应电阻丝的阻值为 r0。主要实验步骤如下： 甲 O θ b 乙 （1）将器材如图甲所示连接。开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________（选择：“A”或“B”）端； 【答案】B 【解析】接入电阻最大处B端。 （2）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角 θ 和电流表示数 I，得到多组数据，并作出图像如图乙所示。其中图线斜率为 k，与纵轴截距为 b，则该节锂电池的电动势和内阻可表示为 E = ___________，r = ___________。（用 R0、k、b、r0 表示） 【答案】; − R0 【解析】，所以，再由斜率和截距化简即可。 14. （2023学年·上海中学高二上期末）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，为一定值电阻、为一滑动变阻器，电流表，的示数分别记为，。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器的滑片向b端移动，则______（填“＜”、“＞”或“=”，表示该物理量的变化），P将_____移动（填“向上”、“向下”或“不”） 【答案】 ①. ＜ ②. 向下 【解析】 [1]滑动变阻器的滑片向b端移动，可知电阻减小，与是并联关系，则与的总电阻减小，整个电路中的总电阻减小，则总电流增大，R与r的电压变大，根据闭合电路欧姆定律 可知并联部分的电压减小，的电流减小，通过的电流增大， 根据并联电路电流规律 可知 < [2]U减小，则电容器两端电压减小，根据 可知电场强度减小，则电场力减小，即 ，故P将向下运动。 15. （2023学年·徐汇中学高二上期末）（1）用图1所示的方法测量某电源的电动势E和内电阻r（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω。所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用RA表示，请你用E、r和RA表示出E'=_______，=______。 （2）利用下图中的甲图电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在乙图中画出了U—I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=_______V，内阻r=__________Ω；（均保留两位小数） （3）根据实验测得的I、U数据，若令y=IU，x=I，则由计算机拟合得出y—x的图线应是图丙中的______（选填“a”、“b”或“c”），其余两条图线分别是令y=IE和y=I2r得出的。根据前面测量得到的电源电动势和内阻的值，推测图丙中A点的x、y坐标分别为_______A、_________W（均保留2位有效数字）。 【答案】 ① E ②. r+RA ③. 1.42~1.44 ④. 1.25~1.27 ⑤. c ⑥. 1.1 ⑦. 1.6 【解析】 （1）[1][2]因外电路断路时的路端电压等于电源的电动势，则由电路可知 E'=E r'=r+RA （2）[3][4]根据 U=E-Ir，则由图线可以得出此干电池的电动势 E=1.43V 内阻 （3）[5]根据实验测得的I、U数据，若令y=IU，x=I，则 可知得出y—x的图线应是图丙中的c； [6][7]根据前面测量得到的电源电动势和内阻的值，图丙中A点对应外电路短路时的情况，此时 ， 三、综合应用题 16. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 (1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？ (2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？ (3)求出电源的电动势和内阻。 【答案】 (1)见解析　(2)3 Ω　12 Ω　(3)8 V　1 Ω 【解析】 (1)V1接在电阻R0两端电压，示数随电流增大而增大，所以是AC； V2表示路端电压，随电流的增大而减小，所以是BC。 (2)根据欧姆定律，由题图乙可知，R0＝＝ Ω＝3 Ω。 当电流取最小值I0＝0.5 A时，变阻器的阻值最大，此时变阻器两端电压 UR＝UB－UA＝(7.5－1.5)V＝6 V，总电阻R＝＝ Ω＝12 Ω。 (3)根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系是：U＝E－Ir 所以BC直线斜率的绝对值表示电源内阻，即r＝||＝ Ω＝1 Ω， 电动势E＝UB＋I0r＝(7.5＋0.5×1) V＝8 V。 17.（2023学年·松江二中高二上期末）电池的研究与使用 电池是我们日常生活中常用的电源，对于它的研究，可以使我们更多地了解电池的特性。 (1) 关于某一根金属导线中的电流，下列说法正确的是（　　） A. 电流是矢量，其方向与电子定向移动的方向相反 B. 电流越大，表示单位时间通过该导体横截面的电荷量越多 C. 电流与通过导体横截面的电荷量成正比 D. 电流与电子运动的平均速率成正比 (2) 电池的容量是衡量电池性能的重要指标之一，即电池充满电后全部放电的电荷量。某种可充电电池的部分参数如图，由此可以估算这种电池的容量约为__________mAh；一节电池以1.5V的电压正常工作，能以最大放电电流连续工作____________分钟。 (3) 若用充电器给1节电池充电，若等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电器的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，锂电池的内阻为r，则时间t内，锂电池存储的化学能为_________，充电器给锂电池充电的效率为________ (4) 用于电池作为电源，完成“观察电容器的充、放电现象”实验，实验原理图如右图所示。若通过图中的电流传感器电流方向向右，电容器处于________（1）（选填“充电”或“放电”）状态，电压传感器示数_______（2）（选填“增大”、“不变”或“减小”），电流传感器示数（3）_____（选填“增大”“不变”或“减小”） (5)（多项选择题）将可充电电池作为电源连入如图所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r。当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表的示数变化量的绝对值分别为，理想电压表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数增大 B. 电流表A2的示数变小 C. 一定大于 D. 与比值一定小于电源内阻r (6) 某同学用图（a）装置测量电池的电动势和内阻，电池组由两节相同的锂电池串联，定值电阻。 ①图（a）中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片置于一端，还需要在电路中用导线将电流表的负接线柱c和__________相连，开关上的e和___________相连（均填涂下列选项）。在完成上述导线连接后可以直接闭合开关开始测量，并记录实验数据。 ②根据该同学拟合的直线，可以求得一节锂电池的电动势E=__________V，内阻r=________Ω 【答案】1. B 2. ①. 1850 ②. 37 3. ①. ②. 4.①. 充电 ②. 增大 ③. 减小 5. ACD 6. ①. h ②. d ③. 1.35 ④. 1.4 【1题详解】 A．电流运算法则是算术运算法则，是标量，A错误； BC．电流定义式是用比值法定义的，电流与Q和t无关，电流越大，表示单位时间通过该导体横截面的电荷量越多，B正确，C错误； D．电流微观表达式，除了和电子的定向移动速率有关，还和横截面积，导体材料有关，D错误。 故选B。 【2题详解】 [1]电能单位，又，可得 [2]根据，可得 【3题详解】 [1]电路的总的输入功率为，输出功率为， 则时间t内，锂电池存储的化学能为 [2]效率为输出功率与输入功率的比值 【4题详解】 [1][2][3]电流传感器电流向右，可知电容处于充电状态，根据 可知，电压传感器示数增大，随着充电过程，电容越趋于饱和状态，故电流逐渐减小。 【5题详解】 AB．图中定值电阻与滑动变阻器并联，电压表测路端电压，由于外电阻增大，干路电流减小，内电压减小，故路端电压增大，定值电阻的电流也增大，A正确，B错误； C．由于 ，，，可得 C正确； D．由于外电阻增大，整个干路电流减小，可知 ，，D正确。 故选ACD。 【6题详解】 （1）[1][2]滑动变阻器最大值接入，只能c接h，e接d； 若c接d，e接h虽然变阻器满足要求，但电压表测导线实数为零，不符合题意； （2）[3]由于定值电阻为2欧姆，故电流中的最大电流不会超过1.5A，故横坐标的单位不是A，而电池内阻为几欧左右，故可知横坐标单位为0.1A，由于两个电池串联，可知纵截距为2.7，故 ， ， 18.（2023学年·复兴高中高二上期末）电路 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. 如图所示，在a、b两点间加恒定电压，已知。 （1）理想电流表、的示数之比为____ A．3：5 B．5：9 C．5：3 D．9：5 （2）若将、换成理想电压表、，则两电压表示数之比为____ A．1：3 B．1：2 C．3：5 D．2：3 2. 表中为一些金属材料的电阻率（20℃）。某同学用一根长1.22m、横截面积为的导体进行实验，测得当导体两端电压为0.60V时，通过导体的电流是0.10A。此导线的电阻为________Ω，是由________制成的。 材料（20℃） 铜 镍铜合金 铝 电阻率（Ω·m） 3. 如图所示，电源E内阻为r，L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S后，若照射的光照强度减弱，则（　） A. 两端的电压变大 B. 通过的电流变大 C. 电源的输出功率变大 D. 小灯泡消耗的功率变大 4. 如图所示，电源电动势，小灯泡L的规格为“2V 0.4W”，开关S接1，当滑动变阻器接入电路的阻值时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。电源内阻大小为________Ω；开关S接2时，电动机的输入功率为________W。 【答案】1. ①. B ②. C 2. ①. 6.0 ②. 镍铜合金 3. B 4. ①. 1 ②. 0.16 【1题详解】 （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 ，故选B。 （2）[2]将A1、A2换成理想电压表，电阻串联 UR1：UR2：UR3=1：2：3 则 故选C。 【2题详解】 [1][2]根据公式可得电阻 R＝ 根据R＝ρ得 ρ＝＝Ω·m＝4.9×10－7Ω·m 所以导线是由镍铜合金制成的。 【3题详解】 A．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R1两端的电压减小，故A错误； BD．因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2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PL＝I2RL可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确，D错误； C．因R1>r，外电路总电阻R外>r，又R外增大，故电源的输出功率变小，故C错误。 故选B。 【4题详解】 [1]开关S接1时，当变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L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 [2]开关S接2时，电路中电流仍为0.2A， 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 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海新高考-备战2025年高考物理复习精讲练 [13] 电路和欧姆定律 ☺ 知识点梳理 一、电路 1.电流的微观表达式 一段粗细均匀的导体，自由电荷定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。 导体电流：I = = = 在金属导体中q=e，所以I＝neSv 2.串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 R＝R1＋R2＋…＋Rn 越串越大 n个相同电阻R串联，R总＝nR ＝＋＋…＋ 越并越小 n个相同电阻R并联，R总＝ 分配关系 串联分压：电压与电阻成正比 并联分流：电流与电阻成反比 3. 简化电路的方法 (1)拖动法：导线之间没有用电器，形状、位置可以任意拖动，不改变串并联关系，拖成规整的形式。 (2)节点法 ①在原电路中标识出端点、节点。 ②电流表视为短路，化简前先用导线代替；电压表视为断路，化简后对应位置接入即可。 ③正确判断出相同节点，导线之间没有用电器，无论如何连接都是同一节点。 ④端点标在两端，节点标在中间。相同节点必须标在同列，并用导线联接。 ⑤把原电路中的元件分别对应联入排列好的端点和节点间，画出等效电路图： 例如下图，R1、R2和R3并联，再和R4串联。 4. 滑动变阻器的两种接法及其应用 限流式接法 分压式接法 电路图 接线方法 接2个接线柱 接3个接线柱 闭合开关前滑片位置 滑片在最左端，接入电路的阻值最大 滑片在最左端，R两端的电压为零 负载两端的电压调节范围 U～U 0～U 通过负载的电流调节范围 ～ 0～ (1)限流式接法耗能低，但电压调节范围小； (2)分压式接法电压调节范围大，并且可从零开始变化。 二、电阻定律 1. 电阻定律：R＝ρ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 是定义式，R＝ρ 是决定式。 2. 导体的伏安特性曲线 (1) 伏安特性曲线：用纵坐标表示通过导体的电流I，用横坐标表示导体两端电压U的图像。 伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件是线性元件； 伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件是非线性元件。 (2) I－U图像是曲线时，导体某状态的电阻，其含义不是该点切线斜率的倒数，如下图。 3. 伏安法测电阻 内接法 外接法 电路 误差分析 电压表示数：UV＝UR＋UA>UR 电流表示数：IA＝IR R测＝>＝R真 电压表示数：UV＝UR 电流表示数：IA＝IR＋IV>IR R测＝<＝R真 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 （速记：大内偏大，即电阻较大时，使用内接法，测量结果偏大） 三、多用电表的使用 图（a） 图（b） 1. 指针式多用电表，如图（a）： (1)电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表。 (2)电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”。 (3)使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。 电流仍然是“红进、黑出”。刻度不均匀，左边密集，右边稀疏。 ①选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。 ②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”。 ③测量、读数：断开电路，将两表笔分别与待测电阻的两端接触，示数乘以倍率即为待测电阻阻值。 (4) 在不使用时，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。 2. 数字式多用电表，如图（b） 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。 口诀：电流红表笔进，黑表笔出。如果反接，则电流会出现负值。 使用数字式多用电表测量电阻时，必须先把电阻从电路中断开。 3. 研究二极管的单向导电性 (1)二极管符号如图，左端P为正极，右端N为负极。 特点：电流从正极流入时电阻很小，而从负极流入出时电阻很大 (2)多用电表测二极管的正、反向电阻 ①测二极管正向电阻： 选择低倍率的欧姆挡，调零后，将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极。 ②测二极管反向电阻： 选择高倍率的欧姆挡，调零后，将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极。 四、电源电动势和内阻 1.电源的能量转化： 在电源内部，非静电力克服静电力做正功，其他形式的能转化为电势能，电势能增加。 在电源外部，静电力做正功，电势能减少，转化为其他形式的能。（内部也有静电力同时做功） 2.电动势 (1) 定义：非静电力把单位电量的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。 (2) 公式：E＝ 比值定义法! 反映电源非静电力做功的本领的大小。 (3) 单位：伏特（V），电压、电势单位相同，但含义不同。 电压、电势：反映静电力做功，包含电能转化为其他形式能的含义。 电动势：反映非静电力做功，包含其他形式能转化为电能的含义。 3.电源的内阻：电源内部导体的电阻，通常用r表示。 (1)水果电池内阻很大，几乎不能提供持续电流。 (2)干电池使用久了，内阻变大。 4.电池容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。 (1)通过额定电流可计算放电时间 (2)通过额定电压可计算电池静电力做功W=qU 五、闭合电路欧姆定律 1. 内容：I＝ 2. 适用条件：外电路为纯电阻电路。 3. 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。此时电流I0称短路电流。 4. 闭合电路的电源及电阻的U－I图像 当电阻R接入电动势为E的电源两端时，电源和电阻的U－I图像如图所示。 (1)交点坐标：(IP，UP)表示电源E与电阻R接通时，电路中的电流和电阻R两端的电压。 (2)电源U-I图像的斜率表示内阻r，电阻U-I图像斜率表示电阻R（直线）。 (3)如果电源U-I图像不是直线，只是斜率的含义变化，但纵坐标轴截距仍表示E，横坐标轴截距仍表示短路电流（纵坐标轴起点为0）。 5. E=U外+U内的本质 （1） （2） (1) V1测量内电压，V2测量外电压。 E=U1+U2 (2) 电源内部， b→c：非静电力做功，电势差为Ucb； c→d：静电力做功，U内=Ir； d→d：非静电力做功，电势差为Uad； 电源外部， a→b：静电力做功，U外=IR； E = Ucb+Uad = U外+ U内 6. 闭合电路欧姆定律的表达形式 表达式 物理意义 适用条件 I＝ 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路 E＝I(R＋r)　① E＝U外＋Ir　② E＝U外＋U内　③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路； ②、③式普遍适用 7. 电路动态分析 速记口诀：并同串反 定性分析过程：外电路电阻→总电流 →内部电压→外部电压 →各串并联支路 ☺ 例题精讲 例1. 如图，R1＝R2＝R3＝4 Ω，若在A、C两点之间加上U＝6 V的电压，则电流表的读数为（ ） A.0 B.0.5 A C.1 A D.1.5 A 例2. 如图，矩形电阻的长宽之比为4∶3 ，通过它的电流为I，在中间挖去一块长为原电阻 ，宽为原电阻 的电阻，则通过电阻的电流I' =___I。 例3.（2023·上海普陀·统考二模）如图（a），电路中电源的内阻可忽略不计，其电动势E=6V，R1为可变电阻。电阻R的U –I特性曲线如图（b）所示。当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，R的阻值为_____Ω。将可变电阻阻值调到750Ω时，R两端的电压为_________V。 例4.（2023·上海虹口·统考二模）图（a）电路中的电源为化学电池，a、b为电池的正、负极。已知化学电池的电极附近存在化学反应薄层，薄层内的正电荷在化学力（非静电力）的作用下从低电势移动到高电势处，沿电流方向形成图（b）所示的电势“跃升”（c、d之间为电源内阻）。闭合电键S，a、b两点之间电势差为，一电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为W1；断开电键S，a、b两点之间电势差为U2，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为W2，则U1_____ U2，W1_______ W2（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 例5. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为（ ） A．电流表先减小后增大，电压表先增大后减小 B．电流表先增大后减小，电压表先减小后增大 C．电流表一直减小，电压表一直增大 D．电流表一直增大，电压表一直减小 例6. 如图，在竖直放置足够大的平行金属板正中央O处，有一电荷量为q带正电的粒子，初速度为零。开关S闭合，粒子经过时间t到达右极板。已知两板相距d，电源电动势E，内阻，电阻R1=R2=R3=R4=R，不计粒子重力。求： （1）电源的内电压； （2）粒子的质量。 ☺ 强化训练 一、选择题 1. （2023学年·格致中学高二上期末）如图所示，同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中、其长度相同，直径之比为，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A. a和b电阻之比为 B. a和b中自由电荷定向移动速率之比为 C. 通过a和b电流之比为 D. 相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为 2. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（ ） A.B点的电阻为12 Ω B.B点的电阻为40 Ω C.导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω D.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 3. （2023学年·延安中学高二上期末）关于电动势E，下列说法中正确的是（　　） A. 电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 B. 电动势E的大小，与非静电力的功W的大小成正比，与移动电荷量q的大小成反比 C. 电动势E跟电源的体积无关，外电路变化时，E也变化 D. 电动势E是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量 4.（2023学年·格致中学高二上期末）铅蓄电池的电动势为2V，电池正常工作时，在电池内部（　　） A. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功2J B. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功 C. 非静电力将自由电子从电源正极移动到负极，每移动一个电子，非静电力做功2eV D. 非静电力将自由电子从电源负极移动到正极，每移动一个电子，非静电力做功 5. （2023学年·横沙中学高二上期末）如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源图线，则下列说法中正确的是（  ） ①电动势，短路电流 ②电动势，内阻 ③电动势，内阻 ④当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大 A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④ 6.（多选）如图甲所示，一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成。已知内电路的电源是一个化学电池，电池的正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个地方，电势会沿电流方向“跃升”。这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图乙所示，图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低，K点的高度低于P点。若增大外电路电阻R，则下列说法正确的是（　　） （A）电流I将变大 （B）M、N两点之间的高度差将变大 （C）P、K两点之间的高度差不变 （D）P、N两点之间的高度差与M、K两点之间的高度差之和不变 7. （2023学年·格致中学高二上期末）某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，在是否可忽略电流表内阻这种情况下，以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是（　　） A. B. C. D. 8. （2023学年·延安中学高二上期末）如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R₁、R₂、R₃为定值电阻，S0、S为开关，电压表和电流表均为理想电表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（　　） A. 电压表的示数变大，电流表的示数变大 B. 电压表的示数变大，电流表的示数变小 C. 电压表的示数变小，电流表的示数变小 D. 电压表的示数变小，电流表的示数变大 9. (2024杨浦二模·五·第1题) 利用果蔬发电是科技界不断研究的一项新技术。某学生研究小组将铜片和锌片磨光后分别平行插入番茄和土豆制成果蔬电池进行实验探究。实验电路如图所示。 电压传感器 电阻箱 电流传感器 （1）经采集和计算得到的电池参数见表中数据，则（ ） A．实验中电阻箱的取值应远小于果蔬电池的内阻 B．电键断开时，电压传感器的读数就是电动势值 C．若电阻箱阻值不断增大，电压传感器的读数将趋近一个常数 D．番茄电池把 1 C 正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功大于土豆电池所做的功 （2）实验过程中多次改变电阻箱阻值 R、测量对应的电流值 I 并分别绘制出番茄电池和土豆电池的 R – I−1 关系图线，如图所示，其中对应土豆电池的 R – I−1 关系的图线为（ ） R O I −1 ① ② A．① B．② 10. （2023学年·上海中学高二上期末）某同学在图中所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光，该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压档进行检测。下列说法错误的是（　　） A. 将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表示数几乎为零，说明灯泡可能短路 B. 将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表示数几乎为零，说明开关可能断路 C. 将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表示数几乎为零，说明灯泡可能断路 D. 将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近1.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良 二、填空题 11. （2023学年·复旦中学高二上期末）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）。 12. (2024黄浦二模·二·第1题) 锂电池内部一般包括正极、负极、隔膜、电解质等组成部分，可用来反复充、放电，如图为锂电池的内部结构。锂电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。充电过程中正极材料上的锂元素脱离出来变成锂离子，从正极经电解质通过隔膜嵌入负极材料，在此过程中，图中开关 S 连接的电路元件是_________（选择：A．“直流电源” B．“用电器”）。 电解质 电解质 隔膜 负极材料 正极材料 S 用电器 直流电源 Li+ Li+ Li+ Li+ 13. (2024奉贤二模·四·第2题) 电动汽车使用的电源一般由许多小型锂电池串并联组成，有小组设计实验测定某一节锂电池的电动势和内阻，如图甲所示，其中单位角度对应电阻丝的阻值为 r0。主要实验步骤如下： 甲 O θ b 乙 （1）将器材如图甲所示连接。开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________（选择：“A”或“B”）端； （2）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角 θ 和电流表示数 I，得到多组数据，并作出图像如图乙所示。其中图线斜率为 k，与纵轴截距为 b，则该节锂电池的电动势和内阻可表示为 E = ___________，r = ___________。（用 R0、k、b、r0 表示） 14. （2023学年·上海中学高二上期末）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，为一定值电阻、为一滑动变阻器，电流表，的示数分别记为，。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器的滑片向b端移动，则______（填“＜”、“＞”或“=”，表示该物理量的变化），P将_____移动（填“向上”、“向下”或“不”） 15. （2023学年·徐汇中学高二上期末）（1）用图1所示的方法测量某电源的电动势E和内电阻r（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω。所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用RA表示，请你用E、r和RA表示出E'=_______，=______。 （2）利用下图中的甲图电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在乙图中画出了U—I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=_______V，内阻r=__________Ω；（均保留两位小数） （3）根据实验测得的I、U数据，若令y=IU，x=I，则由计算机拟合得出y—x的图线应是图丙中的______（选填“a”、“b”或“c”），其余两条图线分别是令y=IE和y=I2r得出的。根据前面测量得到的电源电动势和内阻的值，推测图丙中A点的x、y坐标分别为_______A、_________W（均保留2位有效数字）。 三、综合应用题 16. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 (1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？ (2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？ (3)求出电源的电动势和内阻。 17.（2023学年·松江二中高二上期末）电池的研究与使用 电池是我们日常生活中常用的电源，对于它的研究，可以使我们更多地了解电池的特性。 (1) 关于某一根金属导线中的电流，下列说法正确的是（ ） A. 电流是矢量，其方向与电子定向移动的方向相反 B. 电流越大，表示单位时间通过该导体横截面的电荷量越多 C. 电流与通过导体横截面的电荷量成正比 D. 电流与电子运动的平均速率成正比 (2) 电池的容量是衡量电池性能的重要指标之一，即电池充满电后全部放电的电荷量。某种可充电电池的部分参数如图，由此可以估算这种电池的容量约为__________mAh；一节电池以1.5V的电压正常工作，能以最大放电电流连续工作____________分钟。 (3)若用充电器给1节电池充电，若等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电器的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，锂电池的内阻为r，则时间t内，锂电池存储的化学能为_________，充电器给锂电池充电的效率为________ (4)用于电池作为电源，完成“观察电容器的充、放电现象”实验，实验原理图如右图所示。若通过图中的电流传感器电流方向向右，电容器处于________（1）（选填“充电”或“放电”）状态，电压传感器示数_______（2）（选填“增大”、“不变”或“减小”），电流传感器示数（3）_____（选填“增大”“不变”或“减小”） (5) （多项选择题）将可充电电池作为电源连入如图所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r。当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表的示数变化量的绝对值分别为，理想电压表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数增大 B. 电流表A2的示数变小 C. 一定大于 D. 与比值一定小于电源内阻r (6) 某同学用图（a）装置测量电池的电动势和内阻，电池组由两节相同的锂电池串联，定值电阻。 ①图（a）中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片置于一端，还需要在电路中用导线将电流表的负接线柱c和__________相连，开关上的e和___________相连（均填涂下列选项）。在完成上述导线连接后可以直接闭合开关开始测量，并记录实验数据。 ②根据该同学拟合的直线，可以求得一节锂电池的电动势E=__________V，内阻r=________Ω 18.（2023学年·复兴高中高二上期末）电路 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. 如图所示，在a、b两点间加恒定电压，已知。 （1）理想电流表、的示数之比为____ A．3：5 B．5：9 C．5：3 D．9：5 （2）若将、换成理想电压表、，则两电压表示数之比为____ A．1：3 B．1：2 C．3：5 D．2：3 2. 表中为一些金属材料的电阻率（20℃）。某同学用一根长1.22m、横截面积为的导体进行实验，测得当导体两端电压为0.60V时，通过导体的电流是0.10A。此导线的电阻为________Ω，是由________制成的。 材料（20℃） 铜 镍铜合金 铝 电阻率（Ω·m） 3. 如图所示，电源E内阻为r，L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S后，若照射的光照强度减弱，则（　） A. 两端的电压变大 B. 通过的电流变大 C. 电源的输出功率变大 D. 小灯泡消耗的功率变大 4. 如图所示，电源电动势，小灯泡L的规格为“2V 0.4W”，开关S接1，当滑动变阻器接入电路的阻值时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。电源内阻大小为________Ω；开关S接2时，电动机的输入功率为________W。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$