专题02 电路【考题猜想】-2024-2025学年高二物理上学期期末考点大串讲（沪科版2020）

专题02 电路 【题型01 对电流的理解】 2 【题型02 电流的微观表达式】 2 【题型03 串并联电路计算】 3 【题型04 电阻的定义及伏安特性曲线】 4 【题型05 电阻定律计算】 5 【题型06 游标卡尺和螺旋测微器的读数】 6 【题型07 滑动变阻器的使用方法】 6 【题型08 伏安法测电阻】 8 【题型09 金属丝电阻率的测量】 9 【题型10 多用电表的使用】 10 【题型11 测量二极管的正、反向电阻】 11 【题型12 多用电表诊断电路故障】 11 【题型13 电源电动势和非静电力做功】 12 【题型14 识别电池铭牌】 12 【题型15 闭合电路欧姆定律的定量计算】 13 【题型16 图像题：路端电压与电流、负载的关系】 14 【题型17 电路动态分析】 15 【题型18 增大等效内阻】 16 【题型19 安阻法测电动势和内阻】 17 【题型20 伏阻法测电动势和内阻】 18 【题型21 纯电阻电路中的电功率】 19 【题型22 非纯电阻电路中的电功率、热功率】 20 【题型23 通过图像分析计算电功率】 22 【题型24 电功率动态分析】 23 【题型25 等效电源的电动势及内阻】 24 【题型26 家庭电路的故障排除】 25 【题型01 对电流的理解】 1. 下列说法中正确的是（ ） A.导体中电荷运动就形成了电流 B.在国际单位制中，电流的单位是安培(A) C.电流有方向，它是一个矢量 D.任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在 2. 如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（ ） A.当n1＝n2时电流强度为零 B.当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝ C.当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝ D.溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝ 【题型02 电流的微观表达式】 3.（多选）一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时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目可表示为（ ） A.nvSΔt B.nvΔt C. D. 4. 一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N。则导线中的电流为（ ） A.neSv B.nev C.N D.Ne 【题型03 串并联电路计算】 【方法总结】电路化简原则 （1）无电流的支路化简时可去除； （2）等电势的各点化简时可合并； （3）导线可任意伸长、缩短、移动位置； （4）理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路； （5）电压稳定时电容器认为断路。 5. 由四个电阻连接成的电路如图所示。R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。 (1)求a、d之间的总电阻； (2)如果把42 V的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？ 6. 如图所示，R2＝R4，理想电压表V1的示数为70 V，理想电压表V2的示数为50 V，则A、B间的电压为（ ） A.140 V B.120 V C.100 V D.无法计算 7. 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 【题型04 电阻的定义及伏安特性曲线】 【方法总结】 (1) 欧姆定律I＝仅适用于金属导电及电解液导电。 (2) 对R＝，R与U、I无关，导体电阻R一定时，U和I成正比，R＝。 (3) I－U图像是曲线时，导体某状态的电阻RP＝，其含义不是该点切线斜率的倒数，如图所示。 8. 若加在某导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小了0.4 A。如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流是多大？ 9.（多选）如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知（ ） A.该导体的电阻随电压的升高而增大 B.该导体的电阻随电压的升高而减小 C.导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω D.导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω 【题型05 电阻定律计算】 电阻定律使用注意点： 一定几何形状的导体，电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在应用关系R＝ρ求电阻时要注意导体长度和横截面积的确定。 10. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc。当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（ ） A.4I B.2I C.I D.I 11. 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。 【题型06 游标卡尺和螺旋测微器的读数】 12. 如图甲、乙所示 （1）游标卡尺的读数为_______________； （2）螺旋测微器的读数为_______________。 13. 如图所示，螺旋测微器的示数为 mm，游标卡尺的示数为 cm。 【题型07 滑动变阻器的使用方法】 【方法总结】 1.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 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～ 2.两种接法的特点 (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。 14. 如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200 Ω，R2＝300 Ω，A、B两端电压UAB＝8 V。 (1)当S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ (2)当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ 15. （2023学年·上海市松江一中高二上期中）如图所示，滑动变阻器阻值变化范围为0～R，定徝电阻阻值为R0，设A、B两端电压恒为U，要使R0获得U/2的电压，应把滑动变阻器的滑片P移到 (　　) A. R的中点偏上 B. R的中点偏下 C. R的中点 D. R的最上端 【题型08 伏安法测电阻】 1.伏安法测电阻原理：R＝ 2.电流表的两种接法 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 3.选择电流表内、外接的常用方法 (1)直接比较法： 当Rx≫RA时，采用内接法；当Rx≪RV时，采用外接法，即可记忆为“大内小外”。 (2)公式计算法 当Rx>时，用电流表内接法； 当Rx<时，用电流表外接法； 当Rx＝时，两种接法效果相同。 (3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况， 如图所示，把电压表的分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化。 若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法， 若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。 16. 在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示。 计算结果由Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的读数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________真实值，测量值Rx2________真实值。 【题型09 金属丝电阻率的测量】 17.实验小组用图甲所示的电路来测量电阻约为20Ω的电阻Rx的阻值，图中R0为标准电阻(R0=30Ω)，A1、A2可视为理想电流表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源，采用如下步骤完成实验。回答下列问题： （1）按照图甲所示的实验原理电路图在方框中接好电路。 （2）将滑动变阻器的滑动触头置于 位置(填“最左端”“最右端”或“中间”)，合上开关S，改变滑动变阻器滑动触头的位置，记下两电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，则待测电阻的表达式 Rx= （用I1、I2表示）。 （3）为了减小偶然误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组I1、I2的值，做出I1 - I2，关系图像如图乙所示，图像的斜率k = (用R0、Rx表示)，可得待测电阻Rx= Ω。 【题型10 多用电表的使用】 18. （多选）关于多用电表及其使用，下列说法中正确的是（ ） （A）拿到多用电表时指针未指在刻度最左端，应先用电阻的调零旋钮调零 （B）测直流电压时，其红表笔接高电势处 （C）测电路中某个电阻的阻值时，要将该电阻与其它元件断开 （D）换测另一个电阻时都必须重新调零 19. 如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选项中，挡位选用符合操作规程的是（ ） A.直流10 V挡 B.直流0.5 A挡 C.直流2.5 V挡 D.欧姆挡 【题型11 测量二极管的正、反向电阻】 20. 某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤： (1)检查多用电表的机械零点。 (2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的倍率处。 (3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零。 (4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出多用电表示数。 (5)为了得到准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择倍率，并重复步骤(3)、(4)。 (6)测量完成后，将选择开关旋转到________________位置。 21. 用多用电表欧姆挡“×100”测试三只晶体二极管，其结果依次如图中的①、②、③所示。由图可知，图________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端。 【题型12 多用电表诊断电路故障】 22. 在如图所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V，0.3A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。用多用电表的直流电压挡检查故障，测得cd间电压为0，e、f间电压约为5.8V，则故障是 ( ) A.A灯丝断开 B.B灯丝断开 C.d、e间连线断开 D.B灯被短路 【题型13 电源电动势和非静电力做功】 【电动势和电压的区别和联系】： (1)电动势与电压有本质的区别，不能认为电动势就是电压，电动势E＝，电压U＝。 (2)电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。 23. 如图，关于闭合电路，下列说法正确的是（　　） （A）电荷在电源外部受静电力作用而运动，在电源内部受非静电力作用而运动 （B）图中a薄层和b薄层两区域是静电力做功的区域 （C）电压和电动势这两个概念包含的能量转化方向相同 （D）静电力和非静电力都使电荷做定向运动，对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相同 【题型14 识别电池铭牌】 【归纳总结】 (1)一般会标明电动势是多少V，也可以近似认为该电池能提供给用电器的电压。 (2)mA·h是电量单位，表示电池储藏电荷总量。 (3)额定电压、额定电流、额定功率指正常工作时的电压、电流、功率。 (4)待机时间是指待机状态下电池供电时间。 (5)用单位判断物理量是什么。 24. 图示是一块手机电池外壳上的文字说明。由此可知，此电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是（ ） （A）4.2V，14.6mA （B）4.2V，700mA （C）3.7V，14.6mA （D）3.7V，700mA 【题型15 闭合电路欧姆定律的定量计算】 【归纳总结】 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 求解闭合电路问题的一般步骤： (1)分析电路各元件的串、并联关系，必要时画等效电路图，特别注意电压表和电流表对应的电路。 (2)求总电流I： 若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路欧姆定律直接求出； 若内、外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电路的已知电阻和电压求总电流I； 当以上方法都行不通时，可以联立方程求出I。 (3)根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。 (4)注意适用条件：外电路含有非纯电阻元件时(如电动机、电解槽等)，不能直接用欧姆定律解决电流问题，可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律列式计算。 25. 如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(理想电表)的读数分别为1.6 V和0.4 A，当S断开时，它们的示数变为1.7 V和0.3 A，则电源的电动势和内阻各为多少？ 【题型16 图像题：路端电压与电流、负载的关系】 【归纳总结】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 (即电源的路端电压)。 (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）。 26. 两个电源的U－I图像如图所示，从图像中可以看出（ ） A.电池a的电动势较大，内电阻较大 B.电池a的电动势较小，内电阻较小 C.电池b的电动势较小，内电阻较大 D.电池b的电动势较大，内电阻较小 27. 电路图如图甲所示，若电阻R阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U－I图线如图乙所示。求： (1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压。 【题型17 电路动态分析】 【归纳总结】 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 28. 如图，R1、R2和R3皆为定值电阻，R4为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。闭合电键，当R4的滑动触头向a端移动时，下列判断中正确的是（ ） (A) I变小，U变小 (B) I变小，U变大A S V E,r R1 R2 R3 R4 a b (C) I变大，U变小 (D) I变大，U变大 29. 如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，电流表A和电压表V的电阻对电路的影响不计。当滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中（ ）A S V E,r R1 R2 R3 R4 a b A.灯泡L逐渐变亮 B.电压表V的读数增大 C.电流表A的读数减小 D.电压表读数变化量ΔU与电流表读数变化量ΔI的比值不变 30. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电路中O点接地，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，M、N两点电势变化情况是（ ） A．都升高 B．M点电势的改变量大于N点电势的改变量 C．M点电势升高，N点电势降低 D．M点电势降低，N点电势升高 M点电势降低，N点也降低。【题型18 增大等效内阻】 31. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材有：电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0为、电键S及导线若干。 利用电路图进行实验，改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的图线如图所示，则此干电池的电动势___________V，内阻r___________。（保留两位小数） 【题型19 安阻法测电动势和内阻】 32. 甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。 （1）由图2可知，甲同学绘制的是图线________（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为_______V，内阻为______Ω。 （2）丙同学打算以纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出________。 【题型20 伏阻法测电动势和内阻】 33. 某同学利用定值电阻R0、电阻R1箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线。由图线可知（　　） （A）， （B）， （C）， （D）， 【题型21 纯电阻电路中的电功率】 【归纳总结】 1.串、并联电路中的功率关系 串联电路 并联电路 功率分配 ＝ ＝ 总功率 P＝P1＋P2＋…＋Pn P＝P1＋P2＋…＋Pn 从能量转化的角度看，无论是串联电路还是并联电路，无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和。 2.根据额定功率和实际功率求电阻 根据P＝， R＝但由于小灯泡的电阻随温度升高而升高，解题中通常忽略电阻随温度的变化 3.比较不同小灯泡的明暗： (1)串联电路中电流相同，功率和R成正比； (2)并联电路中电压相同，功率和R成反比。 34. 额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（ ） 35. 如图所示，，L为一个标有“12V、12W”的灯泡，若改变滑动变阻器触片的位置，使L正常发光时，安培表的示数为1.5A，伏特表的示数恰好为零（即AB两点电势相等，电势差为零），求： ①电阻的阻值； ②电源电压U； ③滑动变阻器的功率。 【题型22 非纯电阻电路中的电功率、热功率】 36. 规格为“220 V　36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求： (1)接上220 V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。 37. 如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功率为 B. 充电宝产生的热功率为 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 【题型23 通过图像分析计算电功率】 38. 如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U－I图像。下列分析不正确的是（　　） （A）当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W （B）当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J （C）将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W （D）将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W 39. 图(a)所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，R为定值电阻，L1、L2为阻值随温度变化的相同小灯泡，它们的伏安特性曲线如图(b)。当开关闭合电路稳定后，理想电流表A的示数为0.2A，则此时 ( ) A.L1的电阻为7.5Ω B.L1的电功率为0.25W C.L2的电阻为7.5Ω D.L2的电功率为0.25W 【题型24 电功率动态分析】 1，动态电路分析（含功率）：并同串反。 2，并联电路R1+R2为定值时，即滑片在中间时总电阻最大，在两端时总电阻最小 40.（多选）如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r＜R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是(　　) A.R2消耗的功率变小 B.R3消耗的功率变大 C.电源输出的功率变大 D.电源内阻消耗的功率变大 41. 如图（a）所示电路中，当滑动变阻器R的触头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（b）所示。不考虑电表对电路的影响，则（ ） A．定值电阻R0为2Ω B．电源内阻r为10Ω C．电源电动势E为3.4V D．定值电阻R0的最大电功率为0.9W 还可以算出R的最大值 【题型25 等效电源的电动势及内阻】 【归纳总结】 1.等效思想： 等效电动势为系统输出端不接外电路时两端的电压，等效内电阻为从系统输出端向里看的总电阻。 2. n个相同电源串联,每个电动势为0,内电阻为r0, 则等效电动势为 = n0，等效内电阻为r = nr0 3. n个相同电源并联,每个电动势为0,内电阻为r0, 则等效电动势为 = 0，等效内电阻为r = r0 /n 4.一个电动势为0,内电阻为r0的电池与一个电阻R0串联组成的等效电源的等效电动势为 = 0 等效内电阻为r = r0 + R0 5.一个电动势为0,内电阻为r0的电池与一个电阻R0并联组成的等效电源的等效电动势为 = 0 R0/( r0 + R0) 等效内电阻为r = R0 r0/ ( r0 + R0) 42. 如图所示虚线框内有一电源（电动势为= 18V，内电阻为r=3）和一个电阻R，且R=6 。现在ab间接一定值电阻，该电阻阻值为多少欧时，其电功率最大，并求此最大电功率。 43. 如图所示电路中，变阻器R1的变化范围为0-10欧姆，电源电动势 =6伏，电源的内电阻r=1 ，电阻R2 =5. R3 =4，求； (1) R1取何值时, R1有最大功率? 此时R1的最大功率为多少? (2) R1取何值时, R2或R3有最大功率? (3) R1取何值时,电源有最大输出功率? 此时电源的最大输出功率为多少? 【题型26 家庭电路的故障排除】 44. 小勇晚上开灯时发现灯不亮，他用测电笔测试，如图所示，A、B、C三点都能使氛管发光，只有D点氛管不发光，则可以判断出故障是( ) A火线和零线短路 B灯泡断路 C灯泡短路 D导线CD某处断开 45. 如图，电路中有、、三根导线。其中一根导线的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻、都是完好的。电源电动势为。某同学想利用多用电表的直流挡检查出断导线，下列说法正确的是（　　） A. 若测得间电压接近，断导线一定 B. 若测得间电压接近，断导线一定是 C. 若测得间电压为0，断导线一定是 D. 若测得间电压为0，断导线一定 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 电路 【题型01 对电流的理解】 2 【题型02 电流的微观表达式】 2 【题型03 串并联电路计算】 3 【题型04 电阻的定义及伏安特性曲线】 4 【题型05 电阻定律计算】 5 【题型06 游标卡尺和螺旋测微器的读数】 6 【题型07 滑动变阻器的使用方法】 6 【题型08 伏安法测电阻】 8 【题型09 金属丝电阻率的测量】 9 【题型10 多用电表的使用】 10 【题型11 测量二极管的正、反向电阻】 11 【题型12 多用电表诊断电路故障】 11 【题型13 电源电动势和非静电力做功】 12 【题型14 识别电池铭牌】 12 【题型15 闭合电路欧姆定律的定量计算】 13 【题型16 图像题：路端电压与电流、负载的关系】 14 【题型17 电路动态分析】 15 【题型18 增大等效内阻】 16 【题型19 安阻法测电动势和内阻】 17 【题型20 伏阻法测电动势和内阻】 18 【题型21 纯电阻电路中的电功率】 19 【题型22 非纯电阻电路中的电功率、热功率】 20 【题型23 通过图像分析计算电功率】 22 【题型24 电功率动态分析】 23 【题型25 等效电源的电动势及内阻】 24 【题型26 家庭电路的故障排除】 25 【题型01 对电流的理解】 1. 下列说法中正确的是（ ） A.导体中电荷运动就形成了电流 B.在国际单位制中，电流的单位是安培(A) C.电流有方向，它是一个矢量 D.任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在 【答案】 B 【解析】 自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A错误； 形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误； 电流有方向，但它是标量，故选项C错误。 2. 如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（ ） A.当n1＝n2时电流强度为零 B.当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝ C.当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝ D.溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝ 【答案】 D 【解析】 有正、负离子向相反方向经过同一截面时，公式I＝中的q应是正、负离子电荷量绝对值之和，故I＝，电流方向由A指向B，与正、负离子的数量无关，D正确。 【题型02 电流的微观表达式】 3.（多选）一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时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目可表示为（ ） A.nvSΔt B.nvΔt C. D. 【答案】 AC 【解析】思路点拨 计算自由电子数目有以下两条思路： (1) 电荷量IΔt与自由电子电荷量q的比值。 (2) 导线vΔt长度内所含的自由电子数N＝nV＝nvSΔt。 4. 一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N。则导线中的电流为（ ） A.neSv B.nev C.N D.Ne 【答案】 D 【解析】 若由电流的微观表达式I＝nqSv来解，本题中I＝nev′，其中v′应为电子定向移动的速率， 故A、B错误；由电流定义式I＝可知I＝Ne，故D正确。 【题型03 串并联电路计算】 【方法总结】电路化简原则 （1）无电流的支路化简时可去除； （2）等电势的各点化简时可合并； （3）导线可任意伸长、缩短、移动位置； （4）理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路； （5）电压稳定时电容器认为断路。 5. 由四个电阻连接成的电路如图所示。R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。 (1)求a、d之间的总电阻； (2)如果把42 V的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？ 【答案】（1）14 Ω （2）I1=I2=3A, I3＝1 A，I4＝2 A 【解析】　(1)由题图可知Rcd＝＝ Ω＝2 Ω。 故Rad＝R1＋R2＋Rcd＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω。 (2)由欧姆定律知I＝＝ A＝3 A，即为通过R1、R2的电流。 设通过R3、R4的电流分别为I3、I4， 则由并联电路电压相等，得I3R3＝I4R4， 又I3＋I4＝3 A，解得I3＝1 A，I4＝2 A。 6. 如图所示，R2＝R4，理想电压表V1的示数为70 V，理想电压表V2的示数为50 V，则A、B间的电压为（ ） A.140 V B.120 V C.100 V D.无法计算 【答案】 B 【解析】 因为R2＝R4，U2＝U4，则A、B间的电压为50 V＋70 V＝120 V，选项B正确。 7. 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。 【题型04 电阻的定义及伏安特性曲线】 【方法总结】 (1) 欧姆定律I＝仅适用于金属导电及电解液导电。 (2) 对R＝，R与U、I无关，导体电阻R一定时，U和I成正比，R＝。 (3) I－U图像是曲线时，导体某状态的电阻RP＝，其含义不是该点切线斜率的倒数，如图所示。 8. 若加在某导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小了0.4 A。如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流是多大？ 【答案】　2.0 A 【解析】　由欧姆定律得R＝，电压变化后有R＝，解得I0＝1.0 A。 电压加倍后同理可得R＝＝，所以I2＝2I0＝2.0 A。 9.（多选）如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知（ ） A.该导体的电阻随电压的升高而增大 B.该导体的电阻随电压的升高而减小 C.导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω D.导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω 【答案】 AD 【解析】 该导体的伏安特性为曲线，但根据R＝知，某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻， 故可知U＝2 V时，R＝Ω＝1 Ω，且导体电阻随电压升高而增大，故A、D正确。 【题型05 电阻定律计算】 电阻定律使用注意点： 一定几何形状的导体，电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在应用关系R＝ρ求电阻时要注意导体长度和横截面积的确定。 10. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc。当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（ ） A.4I B.2I C.I D.I 【答案】 A 【解析】 设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有＝， AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有＝＝， 由欧姆定律得电流之比＝＝，解得I2＝4I1＝4I 11. 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 【题型06 游标卡尺和螺旋测微器的读数】 12. 如图甲、乙所示 （1）游标卡尺的读数为_______________； （2）螺旋测微器的读数为_______________。 【答案】 ①50.70 ②. 3.970##3.971##3.969 【解析】（1）[1]游标卡尺为20分度，副尺上第14个格子与主尺对齐， 读数为 （2）[2]螺旋测微器主尺上的读数为3.5mm，分尺上的读数为0.470mm， 故螺旋测微器上最终的读数为3.970mm。 13. 如图所示，螺旋测微器的示数为 mm，游标卡尺的示数为 cm。 【答案】6.074mm 1.135cm 【解析】主尺读数+副尺读数。螺旋测微器：6.0+0.01×7.4=6.074mm； 游标卡尺：11+0.05×7=11.35mm=1.135cm。 【题型07 滑动变阻器的使用方法】 【方法总结】 1.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～ 2.两种接法的特点 (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。 14. 如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200 Ω，R2＝300 Ω，A、B两端电压UAB＝8 V。 (1)当S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ (2)当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ 【答案】 (1)4.8～8 V　 (2)0～8 V 【解析】　(1)S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R1的下部不接入电路中，当滑片P在最上端时，R1接入电路的电阻为零，因此R2获得的最大电压等于8 V，当滑片P在最下端时，R1与R2串联，此时R2两端的电压最小，UR2＝UAB＝4.8 V，所以R2两端的电压变化范围为4.8～8 V。 (2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑片在最下端时，R2两端电压为0，当滑片在最上端时，R2两端的电压最大，为8 V，所以R2两端的电压变化范围为0～8 V。 15. （2023学年·上海市松江一中高二上期中）如图所示，滑动变阻器阻值变化范围为0～R，定徝电阻阻值为R0，设A、B两端电压恒为U，要使R0获得U/2的电压，应把滑动变阻器的滑片P移到 (　　) A. R的中点偏上 B. R的中点偏下 C. R的中点 D. R的最上端 【答案】A 【分析】根据串联电路电压与电阻成正比的规律，以及并联电路的特点，分析滑动变阻器的滑片P的位置． 【详解】要使获得的电压，根据串联电路电压与电阻成正比的规律，可知变阻器滑片上部分的电阻与下部分和并联的总电阻相等，根据并联总电阻比任何一个支路的电阻都小的规律可知，变阻器滑片上部分的电阻小于下部分的电阻，所以滑片P应移到R的中点偏上，A正确。 【题型08 伏安法测电阻】 1.伏安法测电阻原理：R＝ 2.电流表的两种接法 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） 3.选择电流表内、外接的常用方法 (1)直接比较法： 当Rx≫RA时，采用内接法；当Rx≪RV时，采用外接法，即可记忆为“大内小外”。 (2)公式计算法 当Rx>时，用电流表内接法； 当Rx<时，用电流表外接法； 当Rx＝时，两种接法效果相同。 (3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况， 如图所示，把电压表的分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化。 若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法， 若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。 16. 在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示。 计算结果由Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的读数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________真实值，测量值Rx2________真实值。 【答案】 Rx1　大于　小于 【解析】 Rx约为200 Ω，＝＝0.1，＝＝0.05，所以采取电流表内接法测量更准确，即用图甲电路测量，Rx1更接近待测电阻的真实值。因为Rx1＝，R真＝，U＞UR，I＝IR， 则Rx1＞R真；因为Rx2＝，R真＝，I＞IR，U＝UR，则Rx2＜R真。 【题型09 金属丝电阻率的测量】 17. 实验小组用图甲所示的电路来测量电阻约为20Ω的电阻Rx的阻值，图中R0为标准电阻(R0=30Ω)，A1、A2可视为理想电流表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源，采用如下步骤完成实验。回答下列问题： （1）按照图甲所示的实验原理电路图在方框中接好电路。 （2）将滑动变阻器的滑动触头置于 位置(填“最左端”“最右端”或“中间”)，合上开关S，改变滑动变阻器滑动触头的位置，记下两电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，则待测电阻的表达式 Rx= （用I1、I2表示）。 （3）为了减小偶然误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组I1、I2的值，做出I1 - I2，关系图像如图乙所示，图像的斜率k = (用R0、Rx表示)，可得待测电阻Rx= Ω。 【答案】 (1) 接线如下： (2) 最右端 Rx= R0 (3) k= 18 【题型10 多用电表的使用】 18. （多选）关于多用电表及其使用，下列说法中正确的是（ ） （A）拿到多用电表时指针未指在刻度最左端，应先用电阻的调零旋钮调零 （B）测直流电压时，其红表笔接高电势处 （C）测电路中某个电阻的阻值时，要将该电阻与其它元件断开 （D）换测另一个电阻时都必须重新调零 【答案】 BC 【详解】 A需要机械调零，D换档才需要。BC为正确使用方法。 19. 如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选项中，挡位选用符合操作规程的是（ ） A.直流10 V挡 B.直流0.5 A挡 C.直流2.5 V挡 D.欧姆挡 【答案】 A 【解析】 因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可。由于电路中电源提供的电压为6 V，所以选用直流2.5 V挡也不安全。估测电路中电流，最大值可能为Im＝＝ A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只有选用直流10 V挡。 【题型11 测量二极管的正、反向电阻】 20. 某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤： (1)检查多用电表的机械零点。 (2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的倍率处。 (3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零。 (4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出多用电表示数。 (5)为了得到准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择倍率，并重复步骤(3)、(4)。 (6)测量完成后，将选择开关旋转到________________位置。 【答案】　(3)短接　(4)红　黑　(5)中央　(6)“OFF”挡或交流电压最高挡 21. 用多用电表欧姆挡“×100”测试三只晶体二极管，其结果依次如图中的①、②、③所示。由图可知，图________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端。 【答案】 ②　a 【解析】 二极管的特性是，正向电阻很小，反向电阻极大，由图可知，②图中的二极管是好的，由于使用多用电表欧姆挡时，电流由黑表笔流出，红表笔流入，故可知电流由a流向b时二极管的电阻很小，故二极管的正极是a端。 【题型12 多用电表诊断电路故障】 22. 在如图所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V，0.3A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。用多用电表的直流电压挡检查故障，测得cd间电压为0，e、f间电压约为5.8V，则故障是 ( ) A.A灯丝断开 B.B灯丝断开 C.d、e间连线断开 D.B灯被短路 【答案】 B 【解析】 电压表有示数表示电压表两个接线柱和电源两端是通路，反过来理解即，此时电压表两点间是断路故障。 【题型13 电源电动势和非静电力做功】 【电动势和电压的区别和联系】： (1)电动势与电压有本质的区别，不能认为电动势就是电压，电动势E＝，电压U＝。 (2)电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。 23. 如图，关于闭合电路，下列说法正确的是（　　） （A）电荷在电源外部受静电力作用而运动，在电源内部受非静电力作用而运动 （B）图中a薄层和b薄层两区域是静电力做功的区域 （C）电压和电动势这两个概念包含的能量转化方向相同 （D）静电力和非静电力都使电荷做定向运动，对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相同 【答案】 D 【详解】AB．电源在其内部的a、b两个区域依靠非静电力做功，将化学能转化为电能；在中间区域仍然是静电力做功；在外部只受静电力对电荷做正功，在内部受静电力和非静电力同时作用，故AB错误。 C．电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的能力，而电压表征电能转化为其他形式的能的能力，故C错误； （D）在闭合电路中，在电源的外电路中，静电力使正电荷从电源正极移到负极，使电荷发生定向移动；在电源内部，非静电力将电荷从电源负极搬到正极，使电荷发生定向移动，从而移动闭合电流，可见静电力和非静电力都使电荷做定向运动，对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相同，故D正确。 【题型14 识别电池铭牌】 【归纳总结】 (1)一般会标明电动势是多少V，也可以近似认为该电池能提供给用电器的电压。 (2)mA·h是电量单位，表示电池储藏电荷总量。 (3)额定电压、额定电流、额定功率指正常工作时的电压、电流、功率。 (4)待机时间是指待机状态下电池供电时间。 (5)用单位判断物理量是什么。 24. 图示是一块手机电池外壳上的文字说明。由此可知，此电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是（ ） （A）4.2V，14.6mA （B）4.2V，700mA （C）3.7V，14.6mA （D）3.7V，700mA 【答案】 C 【详解】 由手机电池外壳上的文字说明可知，电池的电动势是3.7V，待机时间为48h，电池容量为700mA∙h，则有待机状态下的平均工作电流是I=q/t=700/48mA≈14.6mA 故选C。 【题型15 闭合电路欧姆定律的定量计算】 【归纳总结】 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 求解闭合电路问题的一般步骤： (1)分析电路各元件的串、并联关系，必要时画等效电路图，特别注意电压表和电流表对应的电路。 (2)求总电流I： 若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路欧姆定律直接求出； 若内、外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电路的已知电阻和电压求总电流I； 当以上方法都行不通时，可以联立方程求出I。 (3)根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。 (4)注意适用条件：外电路含有非纯电阻元件时(如电动机、电解槽等)，不能直接用欧姆定律解决电流问题，可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律列式计算。 25. 如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(理想电表)的读数分别为1.6 V和0.4 A，当S断开时，它们的示数变为1.7 V和0.3 A，则电源的电动势和内阻各为多少？ 【答案】　2 V　1 Ω 思考：本题求解与R1，R2的电阻无关 【解析】　当S闭合时，R1和R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得 U1＝E－I1r代入数据得E＝1.6＋0.4r　① 当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得 U2＝E－I2r代入数据得E＝1.7＋0.3r　② 联立①②得E＝2 V，r＝1 Ω。 【题型16 图像题：路端电压与电流、负载的关系】 【归纳总结】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 (即电源的路端电压)。 (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）。 26. 两个电源的U－I图像如图所示，从图像中可以看出（ ） A.电池a的电动势较大，内电阻较大 B.电池a的电动势较小，内电阻较小 C.电池b的电动势较小，内电阻较大 D.电池b的电动势较大，内电阻较小 【答案】 A 【解析】 电源的路端电压和电流图像U-I中，纵坐标轴截距表示电源电动势，所以a的电动势较大； 图线斜率表示内阻，所以a的内阻较大，故A正确。 27. 电路图如图甲所示，若电阻R阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U－I图线如图乙所示。求： (1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压。 【答案】　(1)4 V　1 Ω　(2)3 V　 【解析】　(1)电源的U－I图线的纵坐标截距表示电源电动势，所以E＝4 V； 图线斜率的绝对值表示电源内阻，所以r＝1 Ω。 (2)由图可知路端电压是3 V。 【题型17 电路动态分析】 【归纳总结】 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 28. 如图，R1、R2和R3皆为定值电阻，R4为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。闭合电键，当R4的滑动触头向a端移动时，下列判断中正确的是（ ） (A) I变小，U变小 (B) I变小，U变大A S V E,r R1 R2 R3 R4 a b (C) I变大，U变小 (D) I变大，U变大 【答案】 AA S V E,r R1 R2 R3 R4 a b 【解析】 并同串反。 29. 如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，电流表A和电压表V的电阻对电路的影响不计。当滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中（ ） A.灯泡L逐渐变亮 B.电压表V的读数增大 C.电流表A的读数减小 D.电压表读数变化量ΔU与电流表读数变化量ΔI的比值不变 【答案】 D 【解析】 U1=E-I1r，U2=E-I2r 电压标和电流表变化量的比值=-r 30. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电路中O点接地，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，M、N两点电势变化情况是（ ） A．都升高 B．M点电势的改变量大于N点电势的改变量 C．M点电势升高，N点电势降低 D．M点电势降低，N点电势升高 【答案】 B 【解析】 P向右滑动，Rp减小，由并同串反得：UMO减小，UON增大。M点电势降低，N点也降低。 因为总电阻减小，I增大，Ur增大，又UMO减小=UON增大+Ur增大，所以UMO减小＞UON增大。 【题型18 增大等效内阻】 31. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材有：电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0为、电键S及导线若干。 利用电路图进行实验，改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的图线如图所示，则此干电池的电动势___________V，内阻r___________。（保留两位小数） 【答案】  1.50     0.67 【详解】[1][2]根据电路图，根据串联电路规律可得 即： 故可得 ， 即： 【题型19 安阻法测电动势和内阻】 32. 甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。 （1）由图2可知，甲同学绘制的是图线________（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为_______V，内阻为______Ω。 （2）丙同学打算以纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出________。 【答案】 ①. a ②. 1.5 ③. 10 ④.见解析 【解析】 （1）[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律 以为纵坐标时 以为纵坐标时 根据关系式可知甲同学的斜率绝对值更大，所以甲同学绘制的是图线a，该图像的截距表示电源的电动势，斜率的绝对值为，所以电源电动势为 解得 （2）[4]根据（1）可知 所以图像斜率和截距分别为 ，，可画出图像如下： 【题型20 伏阻法测电动势和内阻】 33. 某同学利用定值电阻R0、电阻R1箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线。由图线可知（　　） （A）， （B）， （C）， （D）， 【答案】D 【详解】根据 得：   则图像的斜率：，截距：，则：， 结合图像可知：， 故选D。 【题型21 纯电阻电路中的电功率】 【归纳总结】 1.串、并联电路中的功率关系 串联电路 并联电路 功率分配 ＝ ＝ 总功率 P＝P1＋P2＋…＋Pn P＝P1＋P2＋…＋Pn 从能量转化的角度看，无论是串联电路还是并联电路，无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和。 2.根据额定功率和实际功率求电阻 根据P＝， R＝但由于小灯泡的电阻随温度升高而升高，解题中通常忽略电阻随温度的变化 3.比较不同小灯泡的明暗： (1)串联电路中电流相同，功率和R成正比； (2)并联电路中电压相同，功率和R成反比。 34. 额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（ ） 【答案】 C 【解析】思路点拨 (1)两电灯均正常发光时，其电压必为额定电压。 (2)滑动变阻器消耗的功率最小时电路总功率就最小。 对灯泡有RA＜RB，对于A电路，UB＞UA，则有UB＞110 V，B灯被烧毁，A错误； 对于B电路，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UB＞U并，B灯被烧毁，B错误； 对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。 对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA－IB)×110 V， 而D电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110 V，所以C电路消耗电功率最小。 35. 如图所示，，L为一个标有“12V、12W”的灯泡，若改变滑动变阻器触片的位置，使L正常发光时，安培表的示数为1.5A，伏特表的示数恰好为零（即AB两点电势相等，电势差为零），求： ①电阻的阻值； ②电源电压U； ③滑动变阻器的功率。 【答案】①；②；③ 【详解】①灯泡的电流为： 伏特表的示数恰好为零，即AB两点电势相等，则电阻两端电压与灯泡两端电压相等， 电阻的阻值为： ②电源电压U，则有： ③伏特表的示数恰好为零（即AB两点电势相等，电势差为零）， 则有： 灯泡的电阻为： 解得： 滑动变阻器的功率为： 【题型22 非纯电阻电路中的电功率、热功率】 36. 规格为“220 V　36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求： (1)接上220 V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。 【答案】　(1)35 W　1 W　(2)1 210 W　1 210 W 【解析】　(1)排气扇在220 V电压下正常工作电流I＝＝ A＝0.16 A， 发热功率P热＝I2R＝0.162×40 W＝1 W，转化为机械能的功率P机＝P－P热＝(36－1)W＝35 W。 (2)扇叶被卡住不能转动后，电动机相当于纯电阻，电能全部转化为内能， 此时通过排气扇的电流I′＝＝ A＝5.5 A。 电动机消耗的功率等于发热功率P′＝P热＝I′U＝5.5×220 W＝1 210 W。由于发热量很大，烧坏线圈。 37. 如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功率为 B. 充电宝产生的热功率为 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 【答案】 D 【详解】 A．充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为 故A错误； B．充电宝内的电流也是I，但其内阻未知，所以无法判断充电宝产生的热功率，故B错误； C．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，计算手机电池产生的焦耳热， 应为 故C错误； D．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 故D正确。 【答案】 ①. ②. 【详解】[1] 由电路图甲知，电压表测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示的电压与电流的关系。 此图线的斜率大小等于电源的内阻，为 [2] 当电流 I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势 由图可知，电动机的电阻 当时，电路中电流最小，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以 【题型23 通过图像分析计算电功率】 38. 如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U－I图像。下列分析不正确的是（　　） （A）当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W （B）当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J （C）将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W （D）将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W 【答案】 C 【详解】 A.当L1两端的电压为100V时，根据图像可知，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为 故A正确，不符合题意； B.当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为 故B正确，不符合题意； C.将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流为：I1=0.1A 根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流：I2=I1=0.1A 由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为：U2=20V L2的功率为 故C错误，符合题意； D.将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为 U2=220V 根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U1=U2=220V 由图像可知，通过L1的电流：I1=0.3A L1的功率为:P1=UI1=220V×0.3A=66W，故D正确。 39. 图(a)所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，R为定值电阻，L1、L2为阻值随温度变化的相同小灯泡，它们的伏安特性曲线如图(b)。当开关闭合电路稳定后，理想电流表A的示数为0.2A，则此时 ( ) A.L1的电阻为7.5Ω B.L1的电功率为0.25W C.L2的电阻为7.5Ω D.L2的电功率为0.25W 【答案】 C 【详解】 内阻不计，即路端电压为3V，由图像(b)可知，通过L1的电流I1=0.25A， 所以R1==12Ω A错误；L1的功率P1=UI1=3×0.25=0.75W，B错误； I2=0.2A，由图像可知，U2=1.5V，所以R2==7.5Ω，C正确。 L2的功率P2=U2I2=1.5×0.2=0.3W，D错误。 【题型24 电功率动态分析】 1，动态电路分析（含功率）：并同串反。 2，并联电路R1+R2为定值时，即滑片在中间时总电阻最大，在两端时总电阻最小 40.（多选）如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r＜R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是(　　) A.R2消耗的功率变小 B.R3消耗的功率变大 C.电源输出的功率变大 D.电源内阻消耗的功率变大 【答案】 CD 【解析】 等效电路如图所示。 滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，并联电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，R1上的电压增大，并联电压减小。R3支路的电阻增大，电流减小，R3消耗的功率变小，选项B错误； 因为总电流增大，所以R2支路的电流增大，R2消耗的功率变大，选项A错误； 因为总电流增大，则电源内阻消耗的功率变大，D正确； 当外电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大，外电阻偏离电源的内电阻越大，电源的输出功率越小。原来外电阻大于1.5R，滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，并联电阻减小，总电阻减小，但仍大于内电阻，所以电源输出的功率变大，选项C正确。 41. 如图（a）所示电路中，当滑动变阻器R的触头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（b）所示。不考虑电表对电路的影响，则（ ） A．定值电阻R0为2Ω B．电源内阻r为10Ω C．电源电动势E为3.4V D．定值电阻R0的最大电功率为0.9W 【答案】D 还可以算出R的最大值 【详解】A. R0随电流增大而增大，从斜率上可知R0=10Ω B. V2的图像斜率是r，所以r=(3.4-3.0)/(0.3-0.2)=2Ω C. E=3.4+0.1*r=3.6V D. R0最大功率P=3.0*0.3=0.9W，所以D正确。 【题型25 等效电源的电动势及内阻】 【归纳总结】 1.等效思想： 等效电动势为系统输出端不接外电路时两端的电压，等效内电阻为从系统输出端向里看的总电阻。 2. n个相同电源串联,每个电动势为0,内电阻为r0, 则等效电动势为 = n0，等效内电阻为r = nr0 3. n个相同电源并联,每个电动势为0,内电阻为r0, 则等效电动势为 = 0，等效内电阻为r = r0 /n 4.一个电动势为0,内电阻为r0的电池与一个电阻R0串联组成的等效电源的等效电动势为 = 0 等效内电阻为r = r0 + R0 5.一个电动势为0,内电阻为r0的电池与一个电阻R0并联组成的等效电源的等效电动势为 = 0 R0/( r0 + R0) 等效内电阻为r = R0 r0/ ( r0 + R0) 42. 如图所示虚线框内有一电源（电动势为= 18V，内电阻为r=3）和一个电阻R，且R=6 。现在ab间接一定值电阻，该电阻阻值为多少欧时，其电功率最大，并求此最大电功率。 【答案】 2 ，18W 【解析】等效电源的电动势’为a,b两端不接用电器时的电压 ’= R/(R+r)=12V 等效电源内电阻r’为从a,b两端向里看时的电阻 r’=Rr/(R+r)= 2 43. 如图所示电路中，变阻器R1的变化范围为0-10欧姆，电源电动势 =6伏，电源的内电阻r=1 ，电阻R2 =5. R3 =4，求； (1) R1取何值时, R1有最大功率? 此时R1的最大功率为多少? (2) R1取何值时, R2或R3有最大功率? (3) R1取何值时,电源有最大输出功率? 此时电源的最大输出功率为多少? 【答案】 (1) R1 =2.5时. P1m=0.9W （等效电源r=2.5，E=3V） (2) R1 =10时,R2 有最大功率; R1 =0时,R3 有最大功率. (3) R1 =0时,电源有最大输出功率Pm=5.76W 【解析】1.可变电阻上的最大功率的条件为可变电阻的值等于(或接近)等效电源内电阻的值. 2.固定电阻上的最大功率的条件为固定电阻上的电压或电流为最大值 【题型26 家庭电路的故障排除】 44. 小勇晚上开灯时发现灯不亮，他用测电笔测试，如图所示，A、B、C三点都能使氛管发光，只有D点氛管不发光，则可以判断出故障是( ) A火线和零线短路 B灯泡断路 C灯泡短路 D导线CD某处断开 【答案】D 【解析】测A、B、C都发光，说明都与火线接通，D不发光，说明D与火线不接通，所以CD之间断路。 45. 如图，电路中有、、三根导线。其中一根导线的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻、都是完好的。电源电动势为。某同学想利用多用电表的直流挡检查出断导线，下列说法正确的是（　　） A. 若测得间电压接近，断导线一定 B. 若测得间电压接近，断导线一定是 C. 若测得间电压为0，断导线一定是 D. 若测得间电压为0，断导线一定 【答案】D 【解析】AB．用多用电表的红表笔接在a点，黑表笔如果接在b点或者d点时电表示数为9V，说明已有电流通过电压表，可知ef段导线肯定无断路，断路必定在ab或cd段，故A、B错误； CD．用多用电表的红表笔接在a点，黑表笔如果接在c点时电表示数为0V，说明没有电流通过电压表，可知cd或ef段导线有断路，黑表笔如果接在e点时电表示数为0V，说明ef段导线一定有断路，故C错误，D正确。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$