章节10 电路及其应用-【大题精做】冲刺2025年高考物理大题突破+限时集训（上海专用）

第十章 电路及其应用 本章考点： 电阻定律（） 闭合电路欧姆定律（E=U+Ir） 电功率计算（纯电阻与非纯电阻电路区别） 本章重难点： 测电源电动势和内阻（伏安法、图像法误差分析） 多用电表原理（欧姆表刻度非线性） 电路故障分析（断路、短路特征） 测量电源的电动势和内阻实验（2024虹口一模） 某小组做“测量电源的电动势和内阻”实验，可提供的器材有：待测干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许通过电流2A）；定值电阻R1（阻值2Ω）；定值电阻R2（阻值5Ω）；开关一个；导线若干。 （2024虹口一模）1．按图（甲）连接电路，移动变阻器的滑片P使电流表示数逐渐增大。读取数据发现：电流表的示数从不足0.1A增大到0.6A的过程中，电压表的指针偏转范围很小。该现象的主要原因是（ ） A．电压表分流 B．干电池内阻较小 C．电流表内阻较小 D．滑动变阻器最大阻值较小 （必修三 10）2．对此问题，同学们在提供器材的基础上改进了实验方案。 （1）在图（乙）中用笔画线代替导线，补齐改进后的连线。 （2）正确连接电路，闭合电键后，移动变阻器滑片，发现电压表、电流表始终不偏转（已知电池无故障）。同学们猜测可能是某导线断路，为确认猜测是否正确，小王同学找到一只数字式多用电表，将表笔插入插孔，选择开关拨到图（丙）的位置，你认为他的选择是_________________（选填“合理”或“不合理”）的。若他将选择开关逆时针从图（丙）位置旋转到下一档，再将黑表笔接电源负极a，红表笔分别接c、e，电表读数均为1.49V，则断路的导线是_______。 （3）更换故障导线后，重新实验，测得数据记录在下表，并在U-I图上描出对应的数据点，如图（丁）所示。 序号 1 2 3 4 5 6 7 I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40 U/V 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52 ① 请在图（丁）中，依据所描的数据点，画出该电池的伏-安特性曲线。 ② 由实验数据可知，所选定值电阻为______（填“R1”或“R2”）。 无线充电宝（2024虹口一模） 无线充电宝是一种无线移动电源，在发送端（充电宝）和接收端（手机）各有一个线圈。工作时，发送端的线圈中通有高频变化的电流，两者彼此靠近时，就可以将充电宝中的电能传送到被充电的手机里。 （2024虹口一模）（多选）某同学利用同一充电宝的无线充电与有线充电功能分别给同款手机充电。手机两次电量均从1%充到93%，充电电压视为恒定，记录的充电量与充电时间如右图所示。由图线可知 （ ） A．无线充电的平均电流较大 B．有线充电的平均电流较大 C．无线充电与有线充电平均功率的比值约为3:5 D．无线充电与有线充电平均功率的比值约为9:25 用电磁发射卫星（2024黄浦一模） 上海宇航系统工程研究所公开了一种在临近空间用电磁发射卫星的发明专利。飞艇在离地面高度20～100km范围内的临近空间稳定飞行。飞艇单次携带批量的微小型卫星，利用太阳能结合布置于飞艇下方的长直电磁发射装置，将卫星发射至低地球轨道。 （2024黄浦一模）飞艇的上表面覆有一层柔性薄膜太阳电池阵为储能装置充电。某小组利用如图(c)所示的电路，研究太阳能电池的伏安特性。连接电路后，闭合开关S。在温度不变的情况下，先用一弱光照射太阳能电池，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压U和电流I的示数，并多次重复该过程，将实验数据描在图(d)的U-I图中得到曲线A。改用一强光照射重复实验，在U-I图中得到曲线B。 （1）当__________光（选填“弱”或“强”）照射时，该太阳能电池的输出功率更大。 （2）当滑动变阻器的电阻为某值时，用弱光照射时外电压为1.5V，若改用强光照射，外电路消耗的电功率为__________W（保留2位有效数字） 电场（2024静安一模） 电场具有力的性质也具有能的性质，库仑定律和万有引力定律都满足平方反比律，电场和引力场之间有相似的性质。 （2024静安一模）1.电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E＝F/q。在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱。设地球质量为M，半径为R，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是 A．G B．G C．G　　 （2024静安一模）2.当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势为φ＝k，其中k为静电力常量，Q为点电荷所带电量。若取距该点电荷为R的球面处为电势零点，则P点电势为 A．φ＝k B．φ＝k C．φ＝kQ ( － ) D．φ＝k （2024静安一模）3.直线AB是某孤立点电荷电场中的一条电场线，一个质子仅在电场力作用下沿该电场线从A点运动到B点，其电势能随位置变化的关系如图所示。设A、B两点的电势分别为φA、φB，质子在A、B两点的动能分别为EkA、EkB，则 x Ep EpB EpA xA xB O A．该点电荷带负电，位于B点的右侧，φA＞φB，EkA＞EkB B．该点电荷带正电，位于A点的左侧，φA＞φB，EkA＜EkB C．该点电荷带正电，位于B点的右侧，φA＜φB，EkA＞EkB D．该点电荷带负电，位于A点的左侧，φA＜φB，EkA＜EkB （2024静安一模）4.实际闭合回路中，在电子通过电源内部从电源正极到负极的过程中，非静电力对其做______（选涂：A.“正” B.“负”）功，电势能________（选涂：A.“增大” B.“减小”），实现能量转化。 变阻器（2024闵行一模） 变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电流和电压，达到控制电路的目的。 （2024闵行一模）1．在测量金属丝的电阻率的实验中，电路如图（a）所示。 图（a） （1）若被测电阻丝的电阻在30 Ω左右，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为（ ） A．0 ~ 1 Ω B．0 ~ 50 Ω C．0 ~ 500 Ω （2）若有一根长为L、直径为d的金属丝，测得其阻值为R，则电阻率ρ=_______。 （2024闵行一模）2．如图（b）所示电路，在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为（ ） P 图（b） A．两表示数均增大 B．电压表示数增大，电流表示数减小 C．两表示数均减小 D．电压表示数减小，电流表示数增大 （2024闵行一模）3．变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率，在图（c）电路中电源电动势E =12 V，内阻r =2 Ω，两个滑动变阻器变化范围均为0~10Ω，则当R1=_______Ω、R2=_______Ω时可使R2有最大功率。 图（c） 太阳能电池和电容（2024青浦一模） 小李做了关于太阳能电池和电容器的两个实验，实验中太阳能电池的电动势在3V左右，电容器的电容大于1000μF。 （2024青浦一模）1．小李设计的电路如图甲所示（图中电源为太阳能电池，定值电阻R0=4Ω）。 （1）（1分）电路中R0的作用是__________。 （2）（3分）小李调节滑动变阻器测得多组数据，描绘出光照一定情况下电压U与电流I的关系，如图乙，由图像知当输出电流0≤I≤150mA时，U与I成线性关系。则电池电动势E＝_______V，在满足U与I成线性关系的条件下，该电池的内阻r＝_______Ω。（均保留两位有效数字） （3）（4分）当电流大于150mA时，随着电流增大，电池的电阻_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当电压表的示数为0.5V时，电池的输出功率为______ W（保留两位有效数字）。 （2024青浦一模）2．小李设计图1所示电路来观察电容器的放电过程，电源电压6.0V，小李先将单刀双掷开关S接通2，一段时间后，把开关再改接1得到电流随时间的变化关系如图2所示。 （1）曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的________； A．电压     B．电容     C．电量 D. 电阻 （2）由图2可估算出当电容器两端电压为6.0V时该电容器所带的电荷量Q约为________C，从而算出该电容器的电容约为_______F；（结果均保留2位有效数字） （3）【多选】小李改变电流传感器的位置，进一步观察电容器充放电现象，在下列四个图像中，表示电容器充放电过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像，其中正确的有( )。 电动自行车（2024宝山一模） 电动自行车是指在普通自行车基础上以蓄电池作为辅助能源的交通工具，下表是一辆电动自行车的部分技术指标。 最高车速 ≤25 km/h 轮圈尺寸 10 in 整车质量 60 kg 充电时间 6 h 最大载重 120 kg 电动机额定输出功率 216 W 电池容量 14 A·h 电动机额定电压/额定电流 48 V/6 A （2024宝山一模）1.电池容量“14 A·h”反映的物理量是（ ） A．电量 B．电压 C．电能 D．电功率 力传感器（2024宝山一模） 力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力 F 作用下的形变转换成电阻的变化。 金属片 金属丝 金属丝 压缩时电阻变小 拉伸时电阻变大 F （2024宝山一模）1．金属丝电阻大小的变化遵循了（ ） A．欧姆定律 B．电阻定律 C．楞次定律 D．焦耳定律 （2024宝山一模）2．有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图所示，主要由三部分构成：受压板、力传感器 R 和显示重量的仪表 G（实质上是电流表）。不计受压板的质量，已知电流表的测量范围为 0 ~ 3 A，内阻不计；电源电动势为 12 V，内阻为 1 Ω；电阻 R 随压力 F 变化的函数式为 R = 35 − 0.01F（F 和 R 的单位分别是 N 和 Ω）。 G 力传感器 受压板 R F （1）当 F 在允许的测量范围内增大时，流过电流表的电流将________（选择：A．变大 B．不变 C．变小）。 （2）该秤能测量的最大重量是（ ） A．3 500 N B．3 400 N C．3 200 N D．3 100 N （3）（简答）该秤将电流表的电流刻度 I 转换成重量刻度 G，试问 G 的刻度是否均匀变化？请说明理由？ 飞行之旅（2024浦东一模） 某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息见图1、2。在这趟飞行过程中他不仅领略了祖国的大好河山，更是发现了不少有趣的物理现象。 （2024浦东一模）1.过安检时，工作人员查看了该同学的充电宝。充电宝铭牌上写有“74W·h”。此参数反映了充电宝所具有的（　　） （A）电荷量值 （B）额定电流值 （C）额定能量值 （D）额定功率值 （2024浦东一模）2.飞机着陆后，机场的行李口开始工作。后台工作的示意图如图8（a）所示，其中K为光源，电源电动势E＝12V，内阻不计。R1为定值电阻，R2为光敏电阻（无光照射时阻值大，有光照射时阻值小）。行李随传送带匀速率运动，当行李通过光源K与R2之间时，射向R2的光束被挡住。某段时间内，电压传感器的示数U随时间t变化的关系如图8（b）所示。则t0时刻，R2与K之间__________（选填“有”或“没有”）行李箱；有光照射和无光照射时R2的功率之比为__________。 变化的电流（2024浦东一模） 当今人类生存的环境是一个“电的世界”，我们的生活离不开电。电流既有稳恒电流，又有变化的电流。 （2024浦东一模）指出图12所示的家庭电路中存在的三个安全隐患： ①______________________________； ②______________________________； ③______________________________。 电动牙刷（2024浦东一模） 现在越来越多的人开始使用电动牙刷。某同学拆解了一支电动牙刷，发现它内部的主要部件除了电路板之外，还有电动机、（直流）充电电池、线圈等，如图13所示。该电动牙刷使用了无线充电技术，充电座中的线圈接入交流电，牙刷内的线圈两端获得一定的电压，再通过控制电路对牙刷内的直流电池充电。 （2024浦东一模）1.牙刷工作时，驱动电动机转动。电动机的额定电压为3V，额定电流为450mA，内阻为1Ω，则电动机正常工作时输出的机械功率为__________W（保留三位有效数字），工作效率为__________%。 （2024浦东一模）2.该同学把牙刷内充满电的电池拆解出来后接入图15（a）所示的电路中进行放电测试，测得电压表和电流表的示数随时间的变化关系如图15（b）所示，则滑动变阻器消耗的最大功率为__________W。 （2）（多选）关于实验后期，电压表示数急剧变小，下列说法正确的是（　　） （A）滑动变阻器的电压急剧变小 （B）滑动变阻器的电压急剧变大 （C）可能是电池内阻急剧变大导致的 （D）可能是电池内阻急剧变小导致的 机器人（2024松江一模） 机器人（Robot）是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。 （2024松江一模）1.（多选）某机器人工作的额定电压为 15 V，额定功率为 30 W，充电时额定电压为 24 V，额定电流为 0.5 A，电池容量为 2 000 mA·h，则下列说法正确的是（　　） A．从零开始充满电大约需要 4 h B．2 000 mA·h指电池储存的电能 C．正常工作时的电流为 2 A D．充满电后可连续正常工作的时间约为 1 h （2024松江一模）2.研究机器人中导电材料Z的导电规律： （1）为了测量通过Z的电流随电压从零逐渐增大过程中的变化规律，设计的如图1的电路图存在错误，请在图上予以纠正； （2）上述实验测得Z的电流与电压的关系，作出如图2的图线；温度传感器得到Z的电阻随温度的变化规律如图3。根据图像可判断Z的电阻随电流变大而__________（选涂：A．增大 B．不变 C．减小）； （3）某同学设计制作了如图4的测温电路。已知电源电动势E=1.5V、内阻r=5Ω、R0=10Ω。闭合开关，电压表示数为0.5V，求：（简答） ①此时Z的温度（结果保留3位有效数字）； ②若环境温度改变， Z的电功率将如何变化。 （2024崇明二模）新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广大消费者的青睐，新能源车将逐步替代传统燃油汽车成为家庭用车的主流．某款国产纯电四驱SUV汽车，其说明书的相关数据如下：重量2440kg，搭载了108.8kWh大容量电池，电池能量密度为150Wh/kg．续航里程（充满电后汽车能行驶的最大路程）635公里，百公里耗电17.6kWh．最高时速达到180km/h．零至100km/h加速时间4.4秒． 该款SUV汽车，在某次充电过程中，显示充电功率为6.1kW，电能量剩余为35%，充电剩余时间为11小时30分钟．该电池的实际最大容量为 kWh．充满电后，在某路段实际运行过程中，屏幕显示：近50公里内计算得出每百公里平均耗电22kWh．如果按照这样的耗电，该车实际能续航 公里（保留小数点后1位数字）．充电功率 剩余时间 11小时30分钟 35% 充电中 6.1 kW （2024黄浦二模）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”）。 （2024奉贤二模）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： R0 B A B 电阻丝 表盘 金属夹 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) （2024黄浦二模）为了测量某动力电池的电动势和内阻，某小组设计了如图（a）所示的测量电路图。电路中的定值电阻R1＝1.1 Ω，电压表和电流表均为理想电表。 （1）在图（b）上完成实物电路的连接。 （2）正确进行实验操作，根据图（c）中的数据点画出U-I图像。 （3）动力电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（均保留2位有效数字） （4）定值电阻R1所起的作用是_____________________________________________。 （2024杨浦二模）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1所示。 （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1C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2所示，其中对应土豆电池的R-I -1关系的图线为 A．① B．② （2024闵行二模）新能源汽车指采用非常规车用燃料作为动力来源的新型汽车。比如纯电动汽车以电池模组和电动机为主要动力装置，有节能减排、低噪音、高效率等优点，是未来汽车产业的重要发展方向。 18650型锂电池是目前电动汽车电池模组的主流单体电芯。某同学使用如图（a）所示的电路测量一节18650型锂电池的电动势和内阻，得到 数据如图（b）所示。 图（b） 图（a） （1）图（a）中固定电阻 R在电路中起到________________作用。 （2）根据图（b）中的数据，可得18650型锂电池的电动势为 E=________V，内阻为 r=________mΩ（保留2位有效数字）。 （3）若将一节18650型锂电池与线圈电阻为 R=0.014 Ω 的电动机串接，电路中其他电阻忽略不计，理论上电动机的输出功率最大为________W。 （2024青浦二模）今年我国新能源纯电车“800V高压平台”车型开始逐渐普及。相比原“400V”车型，不但补能时间大大缩短，同时降低了整车的能耗，缓解了车主续航的焦虑。如图丙是新能源汽车驱动电路简单示意图，高压动力电池总功率为P，内阻不计，电池两端电压为U，整个回路的电阻为r。试用所学知识阐述当高压动力电池总功率P不变时，随着动力电池两端电压U的提升，驱动系统上功率的变化情况： 。 图丙 （2024奉贤二模）（简答）现在正大力发展800V乃至更高电压的电动车充电技术，其充电功率可高达350kW，是普通家用充电功率的几十倍，请你描述高压充电的优势？（至少说出两点） （2024崇明二模）空调的能效比是指额定制热（冷）功率与额定输入功率之比，一般都大于1，所以冬天用空调制热要比直接用电热器制热更节能．小敏家最近购买了一台1.5匹的空调，其制热时输出功率为，其能效比为．空调工作时应选如图中 孔插座（选填“二”或“三”），如果连续正常制热 0.5小时消耗的电能为 kWh． （2024金山二模）如图为某电子秤的电路图，E为电源，R0为定值电阻。 P S R0 A E 1．它是利用弹簧长度的变化使连入电路的电阻变化，实现将力信号转换为_______信号，将压力的大小与电流表示数一一对应，便可得到所称重物的重力。 2．当称重物时，滑片P向下端滑动，连入电路的电阻和电流表的示数将分别（ ） A．变大、变大 B．变大、变小 C．变小、变大 D．变小、变小 3．闭合开关，滑片P滑动过程中，若变阻器两端电压U与电流表示数I的关系图线如图所示，未称重时对应图中a点。由图可知，变阻器的最大阻值为_______Ω，在滑片P滑动过程中变阻器消耗的最大功率为_______W。 0 I/A 4.0 6.0 a 0.5 U/V （2024青浦二模）1.“测量金属丝的电阻率”的实验电路如图所示，实验过程中： （1）用 测量金属丝长度，用 （ 两空均选填“刻度尺”或“螺旋测微器”）测量金属丝的直径，为减小误差进行多次测量求平均值，得到金属丝长度L和直径d。 （2）根据电路图连接电路，开关S处于断开状态，滑动变阻器滑动片滑到 （选填：“a” 或“b”）端。闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组电压和电流。 （3）根据实验数据，画出U-I图，由图线的斜率得出金属丝的阻值为R。由此可知金属丝的电阻率为 （用L、d、R表示）。 （2024青浦二模）2.测量土壤的电阻率。已知盛满土壤样品的玻璃管的内径d=60mm，改变土壤样品长度，测量每次土壤长度L和土壤的阻值R；利用记录的多组土壤长度L和电阻R的数据，绘制如图所示的R-L关系图像。由图像可求土壤样品的电阻率为 _________Ω·m。（保留3位有效数字） （2024青浦二模）3.如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率。 （1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度h。 （2）闭合开关S1，开关S2接________（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为U1，滑动变阻器滑片不动，然后将开关S2接___________（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为U2，发现U1>U2。则电阻R0两端的电压为________。 （3）已知定值电阻R0，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为______ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十章 电路及其应用 本章考点： 电阻定律（） 闭合电路欧姆定律（E=U+Ir） 电功率计算（纯电阻与非纯电阻电路区别） 本章重难点： 测电源电动势和内阻（伏安法、图像法误差分析） 多用电表原理（欧姆表刻度非线性） 电路故障分析（断路、短路特征） 测量电源的电动势和内阻实验（2024虹口一模） 某小组做“测量电源的电动势和内阻”实验，可提供的器材有：待测干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许通过电流2A）；定值电阻R1（阻值2Ω）；定值电阻R2（阻值5Ω）；开关一个；导线若干。 （2024虹口一模）1．按图（甲）连接电路，移动变阻器的滑片P使电流表示数逐渐增大。读取数据发现：电流表的示数从不足0.1A增大到0.6A的过程中，电压表的指针偏转范围很小。该现象的主要原因是（ ） A．电压表分流 B．干电池内阻较小 C．电流表内阻较小 D．滑动变阻器最大阻值较小 【参考答案】B 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，闭合电路欧姆定律 【解题思路】根据闭合电路欧姆定律，有U=E-Ir，，当较大而较小时，说明电源内阻r较小。 （必修三 10）2．对此问题，同学们在提供器材的基础上改进了实验方案。 （1）在图（乙）中用笔画线代替导线，补齐改进后的连线。 （2）正确连接电路，闭合电键后，移动变阻器滑片，发现电压表、电流表始终不偏转（已知电池无故障）。同学们猜测可能是某导线断路，为确认猜测是否正确，小王同学找到一只数字式多用电表，将表笔插入插孔，选择开关拨到图（丙）的位置，你认为他的选择是_________________（选填“合理”或“不合理”）的。若他将选择开关逆时针从图（丙）位置旋转到下一档，再将黑表笔接电源负极a，红表笔分别接c、e，电表读数均为1.49V，则断路的导线是_______。 （3）更换故障导线后，重新实验，测得数据记录在下表，并在U-I图上描出对应的数据点，如图（丁）所示。 序号 1 2 3 4 5 6 7 I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40 U/V 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52 ① 请在图（丁）中，依据所描的数据点，画出该电池的伏-安特性曲线。 ② 由实验数据可知，所选定值电阻为______（填“R1”或“R2”）。 【参考答案】（1） （2）不合理， ae （3）①②R1 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，多用电表 【解题思路】（1）电流表与滑动变阻器串联在电路中，滑动变阻器下接线柱要连在右下角，以保证闭合电键时变阻器阻值最大；电压表并联在滑动变阻器两端，使得相同电流变化量的情况下，电压表示数变化较大。 （2）图丙位置为交流电压档，不能测直流电压，故不合理。黑红表笔接ac时电表为1.49V说明导线bc没有断路；黑红表笔接ae时电表为1.49V说明b-c-d-e之间的导线没有断路；故导线ae断路。 （3）连线时剔除明显偏离直线段的个别点。根据U-I图像求出斜率，得到等效内阻约为2.6欧，小于5欧（R2的值），故所选定值电阻为R1。 无线充电宝（2024虹口一模） 无线充电宝是一种无线移动电源，在发送端（充电宝）和接收端（手机）各有一个线圈。工作时，发送端的线圈中通有高频变化的电流，两者彼此靠近时，就可以将充电宝中的电能传送到被充电的手机里。 （2024虹口一模）（多选）某同学利用同一充电宝的无线充电与有线充电功能分别给同款手机充电。手机两次电量均从1%充到93%，充电电压视为恒定，记录的充电量与充电时间如右图所示。由图线可知 （ ） A．无线充电的平均电流较大 B．有线充电的平均电流较大 C．无线充电与有线充电平均功率的比值约为3:5 D．无线充电与有线充电平均功率的比值约为9:25 【参考答案】BC 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功、电功率 【解题思路】在充上相同手机电量的情况下，有线充电更快（时间更短），故有线充电的平均电流较大。充电电能W=相同，充电平均功率与充电时间成反比。 用电磁发射卫星（2024黄浦一模） 上海宇航系统工程研究所公开了一种在临近空间用电磁发射卫星的发明专利。飞艇在离地面高度20～100km范围内的临近空间稳定飞行。飞艇单次携带批量的微小型卫星，利用太阳能结合布置于飞艇下方的长直电磁发射装置，将卫星发射至低地球轨道。 （2024黄浦一模）飞艇的上表面覆有一层柔性薄膜太阳电池阵为储能装置充电。某小组利用如图(c)所示的电路，研究太阳能电池的伏安特性。连接电路后，闭合开关S。在温度不变的情况下，先用一弱光照射太阳能电池，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压U和电流I的示数，并多次重复该过程，将实验数据描在图(d)的U-I图中得到曲线A。改用一强光照射重复实验，在U-I图中得到曲线B。 （1）当__________光（选填“弱”或“强”）照射时，该太阳能电池的输出功率更大。 （2）当滑动变阻器的电阻为某值时，用弱光照射时外电压为1.5V，若改用强光照射，外电路消耗的电功率为__________W（保留2位有效数字） 【参考答案】（1）强；（2）（或） 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】（1）在相同外电阻的情况下，U-I图线与过坐标原点倾斜直线的交点，横纵坐标的乘积为输出功率。显然曲线B的输出功率大于曲线A，即强光照射时，太阳能电池的输出功率更大。 （2）连接坐标原点（0，0）与（70μA，1.5V）两点，近似交曲线B于坐标（100μA，2.1V），故强光照射时外电路消耗的电功率P=UI=2.1V×100μA=2.1×10-4W。 电场（2024静安一模） 电场具有力的性质也具有能的性质，库仑定律和万有引力定律都满足平方反比律，电场和引力场之间有相似的性质。 （2024静安一模）1.电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E＝F/q。在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱。设地球质量为M，半径为R，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是 A．G B．G C．G　　 【参考答案】A 【知识索引】必修三·第九章 静电场，电场强度 【解题思路】根据电场强度的定义可知，场强反映了场源电荷的性质，与试探电荷q无关。同理，反映引力场强弱的表达式应该与物体质量m无关，故选A。或类比电场强度的定义，定义引力场强度等于万有引力与物体质量的比值。 （2024静安一模）2.当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势为φ＝k，其中k为静电力常量，Q为点电荷所带电量。若取距该点电荷为R的球面处为电势零点，则P点电势为 A．φ＝k B．φ＝k C．φ＝kQ ( － ) D．φ＝k 【参考答案】C 【知识索引】必修三·第九章 静电场，电势 【解题思路】根据电场的性质可知，电场中的任意两点间的电势差仅与场源电荷有关，与零电势点的选取无关，故P与距点电荷为R的球面间的电势差不变。当规定无穷远处电势为零时，P点电势为，距点电荷为R的球面的电势为，；当规定距该点电荷为R的球面处为电势零点时，即，不变，故，选C。 （2024静安一模）3.直线AB是某孤立点电荷电场中的一条电场线，一个质子仅在电场力作用下沿该电场线从A点运动到B点，其电势能随位置变化的关系如图所示。设A、B两点的电势分别为φA、φB，质子在A、B两点的动能分别为EkA、EkB，则 x Ep EpB EpA xA xB O A．该点电荷带负电，位于B点的右侧，φA＞φB，EkA＞EkB B．该点电荷带正电，位于A点的左侧，φA＞φB，EkA＜EkB C．该点电荷带正电，位于B点的右侧，φA＜φB，EkA＞EkB D．该点电荷带负电，位于A点的左侧，φA＜φB，EkA＜EkB 【参考答案】C 【知识索引】必修三·第九章 静电场，电势能 【解题思路】质子从A点运动到B点的过程中，电势能增大，故电场力做负功，质子的动能减小，；质子带正电，电势能增大，所在位置电势增加，故B点电势高于A点电势，；根据电场力做功与电势能的关系，电场力所做的功等于电势能的减少量，即，场强大小与图像的斜率成正比，质子由A运动到B的过程中，图像斜率一直增大，场强一直增大，，，故该点电荷在B点的右侧且带正电。 （2024静安一模）4.实际闭合回路中，在电子通过电源内部从电源正极到负极的过程中，非静电力对其做______（选涂：A.“正” B.“负”）功，电势能________（选涂：A.“增大” B.“减小”），实现能量转化。 【参考答案】A；A 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电源电动势 【解题思路】在电源内部，非静电力做正功，克服静电力做功，电势能增大。 变阻器（2024闵行一模） 变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电流和电压，达到控制电路的目的。 （2024闵行一模）1．在测量金属丝的电阻率的实验中，电路如图（a）所示。 图（a） （1）若被测电阻丝的电阻在30 Ω左右，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为（ ） A．0 ~ 1 Ω B．0 ~ 50 Ω C．0 ~ 500 Ω （2）若有一根长为L、直径为d的金属丝，测得其阻值为R，则电阻率ρ=_______。 【参考答案】（1）B；（2） 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，测量金属丝的电阻率 【解题思路】（1）滑动变阻器与待测电阻丝串联，滑动变阻器的最大阻值不能太大也不能过小，以接近或略大于待测电阻丝的阻值为宜。（2）根据电阻定律，有，其中横截面积，带入可得。 （2024闵行一模）2．如图（b）所示电路，在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为（ ） P 图（b） A．两表示数均增大 B．电压表示数增大，电流表示数减小 C．两表示数均减小 D．电压表示数减小，电流表示数增大 【参考答案】D 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，闭合电路欧姆定律 【解题思路】滑动变阻器R2滑片向左移动时电阻减小，外电阻R外减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路电流增大，电压表示数为路端电压U=E-Ir减小，即定值电阻R1两端电压U1减小，R1通过的电流I1减小，通过R2的电流即电流表示数I2=I-I1增大。 （2024闵行一模）3．变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率，在图（c）电路中电源电动势E =12 V，内阻r =2 Ω，两个滑动变阻器变化范围均为0~10Ω，则当R1=_______Ω、R2=_______Ω时可使R2有最大功率。 图（c） 【参考答案】0，2 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】滑动变阻器R2的功率= ，要使P2最大，则r+R1越小越好，故当R1=0Ω时，R2有最大功率。当且仅当时，P2最大，即R2=r+R1=2Ω+0Ω=2Ω时，R2有最大功率。 太阳能电池和电容（2024青浦一模） 小李做了关于太阳能电池和电容器的两个实验，实验中太阳能电池的电动势在3V左右，电容器的电容大于1000μF。 （2024青浦一模）1．小李设计的电路如图甲所示（图中电源为太阳能电池，定值电阻R0=4Ω）。 （1）（1分）电路中R0的作用是__________。 （2）（3分）小李调节滑动变阻器测得多组数据，描绘出光照一定情况下电压U与电流I的关系，如图乙，由图像知当输出电流0≤I≤150mA时，U与I成线性关系。则电池电动势E＝_______V，在满足U与I成线性关系的条件下，该电池的内阻r＝_______Ω。（均保留两位有效数字） （3）（4分）当电流大于150mA时，随着电流增大，电池的电阻_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当电压表的示数为0.5V时，电池的输出功率为______ W（保留两位有效数字）。 【参考答案】（1）保护电路（2） 2.9 ；3.3 （3）增大；[0.41,0.43 ] 在此范围内均可以 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电源电动势及内阻 【解题思路】（1）在电路的干路中串联一个定值电阻，防止因滑动变阻器接入阻值过小而导致电流过大或电源短路，故R0的作用是保护电路。（2）由U-I图线可知，当电流为零时，U等于2.9V即电源电动势；等效内阻（R0+r）等于图线斜率的绝对值，即R0+r==7.3Ω，r=7.3Ω-R0=3.3Ω。（3）根据U=E-Ir可知，U-I图线斜率的绝对值表示电源内阻，由图像知随着电流的增大，斜率增大，故电源内阻增大；当电压表的示数为0.5V时，由图像可知电流约为270mA，电源的输出功率P输出=UI+I2R0=0.5V×0.27A+（0.27A）2×4Ω=0.43W。 （提示：根据P输出=EI-I2r=2.9V×0.27A-（0.27A）2×3.3Ω=0.54W计算的，不正确。原因是太阳能电池的内阻发生了变化。） （2024青浦一模）2．小李设计图1所示电路来观察电容器的放电过程，电源电压6.0V，小李先将单刀双掷开关S接通2，一段时间后，把开关再改接1得到电流随时间的变化关系如图2所示。 （1）曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的________； A．电压     B．电容     C．电量 D. 电阻 （2）由图2可估算出当电容器两端电压为6.0V时该电容器所带的电荷量Q约为________C，从而算出该电容器的电容约为_______F；（结果均保留2位有效数字） （3）【多选】小李改变电流传感器的位置，进一步观察电容器充放电现象，在下列四个图像中，表示电容器充放电过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像，其中正确的有( )。 【参考答案】（1）C （2）[8.3⨯10-3, 9.0⨯10-3 ] [1.4⨯10-3, 1.5⨯10-3 ] 在此范围内均可以（3）AC 【知识索引】必修三·第九章 静电场，电容器 【解题思路】（1）由公式Q=It可知I-t图像与坐标轴所围面积是电荷量；（2）根据I-t图像与坐标轴所围面积（格子数约为34-36个）可知Q=35×0.25μC=8.5×10-3C；再由公式可知C=1.4×10-3F。（3）由题意“进一步观察电容器充放电现象”可知，电流传感器应串联在电容器的干路中，在充电和放电时电流方向发生改变，故选A；在充电过程中，电容器两端电压增大得越来越慢，放电时，电容器两端电压减小得也越来越慢，故选C。 电动自行车（2024宝山一模） 电动自行车是指在普通自行车基础上以蓄电池作为辅助能源的交通工具，下表是一辆电动自行车的部分技术指标。 最高车速 ≤25 km/h 轮圈尺寸 10 in 整车质量 60 kg 充电时间 6 h 最大载重 120 kg 电动机额定输出功率 216 W 电池容量 14 A·h 电动机额定电压/额定电流 48 V/6 A （2024宝山一模）1.电池容量“14 A·h”反映的物理量是（ ） A．电量 B．电压 C．电能 D．电功率 【参考答案】A 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电流定义式 【解题思路】根据电流定义式可知，即1C=1A·s，故“14 A·h”反映的是电荷量这个物理量。 （2024宝山一模）2．该电动自行车电动机的内电阻是（ ） A．1 Ω B．2 Ω C．4 Ω D．8 Ω 【参考答案】B 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】根据表中“电动机额定电压/额定电流”可知电动机额定输入功率P=UI=48V×6A=288W；而“电动机额定输出功率”为216W，故电动机内阻功率P损=288W-216W=72W；P损=I²r，解得r=2Ω。 力传感器（2024宝山一模） 力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力 F 作用下的形变转换成电阻的变化。 金属片 金属丝 金属丝 压缩时电阻变小 拉伸时电阻变大 F （2024宝山一模）1．金属丝电阻大小的变化遵循了（ ） A．欧姆定律 B．电阻定律 C．楞次定律 D．焦耳定律 【参考答案】B 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电阻定律 【解题思路】在温度不变时，导体的电阻 R 与导体的长度 L 成正比，与导体的横截面积 S 成反比，与构成它的材料有关，即电阻，这就是电阻定律。 （2024宝山一模）2．有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图所示，主要由三部分构成：受压板、力传感器 R 和显示重量的仪表 G（实质上是电流表）。不计受压板的质量，已知电流表的测量范围为 0 ~ 3 A，内阻不计；电源电动势为 12 V，内阻为 1 Ω；电阻 R 随压力 F 变化的函数式为 R = 35 − 0.01F（F 和 R 的单位分别是 N 和 Ω）。 G 力传感器 受压板 R F （1）当 F 在允许的测量范围内增大时，流过电流表的电流将________（选择：A．变大 B．不变 C．变小）。 （2）该秤能测量的最大重量是（ ） A．3 500 N B．3 400 N C．3 200 N D．3 100 N （3）（简答）该秤将电流表的电流刻度 I 转换成重量刻度 G，试问 G 的刻度是否均匀变化？请说明理由？ 【参考答案】（1）A（2）C（3）G的刻度不均匀变化。 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，闭合电路欧姆定律 【解题思路】（1）当F增大时，R=35−0.01F减小，电流变大；（2）当电流I=3A时，总电阻R+r=4Ω，R=35-0.01F=3Ω，解得F=3200N；（3）G 的刻度不均匀变化，因为由I = 、R = 35 − 0.01F和已知量，推得I = ，F = 3600 − ，即压力 F和电流 I不是线性关系，所以 G 的刻度不均匀变化。 飞行之旅（2024浦东一模） 某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息见图1、2。在这趟飞行过程中他不仅领略了祖国的大好河山，更是发现了不少有趣的物理现象。 （2024浦东一模）1.过安检时，工作人员查看了该同学的充电宝。充电宝铭牌上写有“74W·h”。此参数反映了充电宝所具有的（　　） （A）电荷量值 （B）额定电流值 （C）额定能量值 （D）额定功率值 【参考答案】C 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功、电功率 【解题思路】由公式W=Pt可知，1J=1W·s，h也是时间单位，故“74W·h”代表的是能量，即充电宝的额定能量值。 （2024浦东一模）2.飞机着陆后，机场的行李口开始工作。后台工作的示意图如图8（a）所示，其中K为光源，电源电动势E＝12V，内阻不计。R1为定值电阻，R2为光敏电阻（无光照射时阻值大，有光照射时阻值小）。行李随传送带匀速率运动，当行李通过光源K与R2之间时，射向R2的光束被挡住。某段时间内，电压传感器的示数U随时间t变化的关系如图8（b）所示。则t0时刻，R2与K之间__________（选填“有”或“没有”）行李箱；有光照射和无光照射时R2的功率之比为__________。 【参考答案】有，1:1 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】由图（a）可知，定值电阻R1与光敏电阻R2串联，电压传感器测量R2两端电压；根据串联电路分压原理可知，当电阻R2阻值较大时，电压传感器示数较大为10V，故在t0时刻无光照，即R2与K之间有行李箱。有光照时，R2两端电压为U2=2V，R1两端电压为E-U2=12V-2V=10V，电路电流I=，R2的功率P有光=U2I=；无光照时，R2两端电压为U2=10V，R1两端电压为E-U2=12V-10V=2V，电路电流I=，R2的功率P无光=U2I=。故有光照和无光照时，R2的功率之比为1:1。 变化的电流（2024浦东一模） 当今人类生存的环境是一个“电的世界”，我们的生活离不开电。电流既有稳恒电流，又有变化的电流。 （2024浦东一模）指出图12所示的家庭电路中存在的三个安全隐患： ①______________________________； ②______________________________； ③______________________________。 【参考答案】①S1应该接在火线上；②三孔插座的接地线接到了零线上；③立式空调没有接地线。 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，家庭电路 【解题思路】电路中的开关应接在火线上；在三角插孔中，除接零线与火线外上面的第三个插孔应接地；大功率电器均应接地线。 电动牙刷（2024浦东一模） 现在越来越多的人开始使用电动牙刷。某同学拆解了一支电动牙刷，发现它内部的主要部件除了电路板之外，还有电动机、（直流）充电电池、线圈等，如图13所示。该电动牙刷使用了无线充电技术，充电座中的线圈接入交流电，牙刷内的线圈两端获得一定的电压，再通过控制电路对牙刷内的直流电池充电。 （2024浦东一模）1.牙刷工作时，驱动电动机转动。电动机的额定电压为3V，额定电流为450mA，内阻为1Ω，则电动机正常工作时输出的机械功率为__________W（保留三位有效数字），工作效率为__________%。 【参考答案】1.15，85 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】电动机正常工作时的输出功率P出==1.1475W≈1.15W；机械效率==85%。 （2024浦东一模）2.该同学把牙刷内充满电的电池拆解出来后接入图15（a）所示的电路中进行放电测试，测得电压表和电流表的示数随时间的变化关系如图15（b）所示，则滑动变阻器消耗的最大功率为__________W。 （2）（多选）关于实验后期，电压表示数急剧变小，下列说法正确的是（　　） （A）滑动变阻器的电压急剧变小 （B）滑动变阻器的电压急剧变大 （C）可能是电池内阻急剧变大导致的 （D）可能是电池内阻急剧变小导致的 【参考答案】（1）0.72；（2）AC 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】（1）由图像（b）可知电路中的电流在放电时保持0.6A不变，滑动变阻器两端电压U随放电时间增大而减小，故当U为最大值1.2V时，滑动变阻器消耗了最大的电功率Pmax=1.2V×0.6A=0.72W；（2）根据（a）图可知电压表示数为滑动变阻器两端电压，随着放电时间的增加，滑动变阻器两端的电压急剧变小；一般而言，电池的电动势变化不大，在实验后期电压表示数急剧变小，说明电池内电压急剧变大，内阻急剧变大。 机器人（2024松江一模） 机器人（Robot）是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。 （2024松江一模）1.（多选）某机器人工作的额定电压为 15 V，额定功率为 30 W，充电时额定电压为 24 V，额定电流为 0.5 A，电池容量为 2 000 mA·h，则下列说法正确的是（　　） A．从零开始充满电大约需要 4 h B．2 000 mA·h指电池储存的电能 C．正常工作时的电流为 2 A D．充满电后可连续正常工作的时间约为 1 h 【参考答案】ACD 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】根据电池容量Q=2000mA·h及充电电流为I=0.5A可知，充电时间；电池容量Q=2000mA·h指的是储存的电荷量；根据机器人工作的额定电压为15 V，额定功率为30 W可得工作时的额定电流=2A，即正常工作时的电流为2 A；充满电的电荷量Q=2000mA·h，放电电流I放=2A，若不考虑电量损失，充满电后可连续正常工作的时间为==1h。 （2024松江一模）2.研究机器人中导电材料Z的导电规律： （1）为了测量通过Z的电流随电压从零逐渐增大过程中的变化规律，设计的如图1的电路图存在错误，请在图上予以纠正； （2）上述实验测得Z的电流与电压的关系，作出如图2的图线；温度传感器得到Z的电阻随温度的变化规律如图3。根据图像可判断Z的电阻随电流变大而__________（选涂：A．增大 B．不变 C．减小）； （3）某同学设计制作了如图4的测温电路。已知电源电动势E=1.5V、内阻r=5Ω、R0=10Ω。闭合开关，电压表示数为0.5V，求：（简答） ①此时Z的温度（结果保留3位有效数字）； ②若环境温度改变， Z的电功率将如何变化。 【参考答案】（1） （2）C （3）解：①闭合开关后，电压表示数U=0.5V时，电流，由闭合电路欧姆定律得，，可得Z的电阻为15Ω；由图3可看出此时Z的温度为26.0℃（25.5℃—26.5℃均可）②升温降温都减小。 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】（1）要使通过Z的电流随电压从零增大，须采用滑动变阻器分压式接法。 （2）根据图线可知随着电流的增大，图线上的点与坐标原点连线的斜率增大，Z的电阻减小。 （3）本题查考闭合电路欧姆定律及输出电功率最大值问题。作为简答题，知道将R0视为等效内阻的一部分，记住输出功率在等效外电阻与等效内阻相等时有最大输出功率即可得出结论。 （2024崇明二模）新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广大消费者的青睐，新能源车将逐步替代传统燃油汽车成为家庭用车的主流．某款国产纯电四驱SUV汽车，其说明书的相关数据如下：重量2440kg，搭载了108.8kWh大容量电池，电池能量密度为150Wh/kg．续航里程（充满电后汽车能行驶的最大路程）635公里，百公里耗电17.6kWh．最高时速达到180km/h．零至100km/h加速时间4.4秒． 该款SUV汽车，在某次充电过程中，显示充电功率为6.1kW，电能量剩余为35%，充电剩余时间为11小时30分钟．该电池的实际最大容量为 kWh．充满电后，在某路段实际运行过程中，屏幕显示：近50公里内计算得出每百公里平均耗电22kWh．如果按照这样的耗电，该车实际能续航 公里（保留小数点后1位数字）．充电功率 剩余时间 11小时30分钟 35% 充电中 6.1 kW 【参考答案】107.9； 490.6 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】。 （2024黄浦二模）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”）。 【参考答案】A 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电源电动势 【解题思路】在放电过程中，电子从电源内部的正极出发，到电源内部的负极，内部非静电力做功，电势能增加，再从负极经由用电器回到正极，电势能减小。倘若连接用电器时，那么锂电池做电源，在电池内部由正极出发到负极的应是电子而不是锂离子，故B错选A （2024奉贤二模）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： R0 B A B 电阻丝 表盘 金属夹 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) 【参考答案】（1）B （2）， 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电源电动势和内阻的测量 【解题思路】（1）开关闭合前，滑动变阻器应该接在阻值最大处即B处。 （2）。所以，。解得， （2024黄浦二模）为了测量某动力电池的电动势和内阻，某小组设计了如图（a）所示的测量电路图。电路中的定值电阻R1＝1.1 Ω，电压表和电流表均为理想电表。 （1）在图（b）上完成实物电路的连接。 （2）正确进行实验操作，根据图（c）中的数据点画出U-I图像。 （3）动力电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（均保留2位有效数字） （4）定值电阻R1所起的作用是_____________________________________________。 【参考答案】（1）； （2） （3）3.9或4.0；0.043附近均可；（4）保护电路的作用 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电源电动势和内阻的测量 【解题思路】（1）注意滑动变阻器接法一上一下，电压表位置按图示接即可。（2）（3）因为 ，U-I呈一次函数关系，将五点相连，纵截距表示电池电动势，故，直线斜率绝对值为内阻，所以。（4）防止滑动变阻器不慎短路时，回路中电流过大而损坏电源及其他设备；使电压表变化明显等合理答案均可。 （2024杨浦二模）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1所示。 （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1C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2所示，其中对应土豆电池的R-I -1关系的图线为 A．① B．② 【参考答案】（1）C； （2）A 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功 【解题思路】（1）若实验中电阻箱的取值远小于果蔬电池的内阻，则电流传感器、电压传感器示数变化小、结果误差大，A错。电键断开时，电压传感器无示数，B错。，R不断增大，U越接近E，C正确。电池电动势的大小等于电池内部非静电力把单位正电荷从负极运到正极所作功的大小，番茄电池电动势小于土豆电池电动势，故D错误。 （2024闵行二模）新能源汽车指采用非常规车用燃料作为动力来源的新型汽车。比如纯电动汽车以电池模组和电动机为主要动力装置，有节能减排、低噪音、高效率等优点，是未来汽车产业的重要发展方向。 18650型锂电池是目前电动汽车电池模组的主流单体电芯。某同学使用如图（a）所示的电路测量一节18650型锂电池的电动势和内阻，得到 数据如图（b）所示。 图（b） 图（a） （1）图（a）中固定电阻 R在电路中起到________________作用。 （2）根据图（b）中的数据，可得18650型锂电池的电动势为 E=________V，内阻为 r=________mΩ（保留2位有效数字）。 （3）若将一节18650型锂电池与线圈电阻为 R=0.014 Ω 的电动机串接，电路中其他电阻忽略不计，理论上电动机的输出功率最大为________W。 【参考答案】（1）保护电路；（2）3.5，35；（3）62.5 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】（1）R保护电路，防止短路。（2）电压传感器测量R和R’的电压，故。拟合曲线可知E=3.5V， r=35 mΩ。(3)。 （2024青浦二模）今年我国新能源纯电车“800V高压平台”车型开始逐渐普及。相比原“400V”车型，不但补能时间大大缩短，同时降低了整车的能耗，缓解了车主续航的焦虑。如图丙是新能源汽车驱动电路简单示意图，高压动力电池总功率为P，内阻不计，电池两端电压为U，整个回路的电阻为r。试用所学知识阐述当高压动力电池总功率P不变时，随着动力电池两端电压U的提升，驱动系统上功率的变化情况： 。 图丙 【参考答案】由P=UI可知，功率一定时，随着动力电池两端电压U的提高，电路中电流I将减小，根据焦耳定律可得电路上损耗的功率P损=I2r将减小，所以驱动系统的功率P驱=P-P损将增大。 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】由P=UI可知，功率一定时，随着动力电池两端电压U的提高，电路中电流I将减小，根据焦耳定律可得电路上损耗的功率P损=I2r将减小，驱动系统的功率P驱=P-P损=P-I2r将增大。 （2024奉贤二模）（简答）现在正大力发展800V乃至更高电压的电动车充电技术，其充电功率可高达350kW，是普通家用充电功率的几十倍，请你描述高压充电的优势？（至少说出两点） 【参考答案】见【解题思路】 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】高压充电时充电功率大，可快速充电；快充电功率大，由于电池有内阻，充电电流不宜过大，所以采用高压输电；充电功率恒定时，高压充电对应电流小，电池内阻的热损耗小，电能利用率大。 （2024崇明二模）空调的能效比是指额定制热（冷）功率与额定输入功率之比，一般都大于1，所以冬天用空调制热要比直接用电热器制热更节能．小敏家最近购买了一台1.5匹的空调，其制热时输出功率为，其能效比为．空调工作时应选如图中 孔插座（选填“二”或“三”），如果连续正常制热 0.5小时消耗的电能为 kWh． 【参考答案】三；0.64 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】空调属于大功率电器，工作时电流较大。三孔插座中有一根地线，能有效防止电器漏电时导致的触电事故。当空调内部电路出现故障或绝缘损坏导致外壳带电时，地线可以将电流导入大地，保障使用者的人身安全。。 （2024金山二模）如图为某电子秤的电路图，E为电源，R0为定值电阻。 P S R0 A E 1．它是利用弹簧长度的变化使连入电路的电阻变化，实现将力信号转换为_______信号，将压力的大小与电流表示数一一对应，便可得到所称重物的重力。 2．当称重物时，滑片P向下端滑动，连入电路的电阻和电流表的示数将分别（ ） A．变大、变大 B．变大、变小C．变小、变大 D．变小、变小 【参考答案】1.电； 2. C 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，闭合电路欧姆定律 【解题思路】(1)由题目中压力大小与点六八示数一一对应即可知将力信号转换为电信号.（2）称量重物时，划片向下移动，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，电路总电阻减小，电流表示数增大，故选C。 3．闭合开关，滑片P滑动过程中，若变阻器两端电压U与电流表示数I的关系图线如图所示，未称重时对应图中a点。由图可知，变阻器的最大阻值为_______Ω，在滑片P滑动过程中变阻器消耗的最大功率为_______W。 0 I/A 4.0 6.0 a 0.5 U/V 【参考答案】24；0.75 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电功率 【解题思路】直线解析式为（SI），在a点，当U=4.0V时带入解析式有I=，故；。 （2024青浦二模）1.“测量金属丝的电阻率”的实验电路如图所示，实验过程中： （1）用 测量金属丝长度，用 （ 两空均选填“刻度尺”或“螺旋测微器”）测量金属丝的直径，为减小误差进行多次测量求平均值，得到金属丝长度L和直径d。 （2）根据电路图连接电路，开关S处于断开状态，滑动变阻器滑动片滑到 （选填：“a” 或“b”）端。闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组电压和电流。 （3）根据实验数据，画出U-I图，由图线的斜率得出金属丝的阻值为R。由此可知金属丝的电阻率为 （用L、d、R表示）。 【参考答案】（1）刻度尺；螺旋测微器；（2）a；（3） 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，测量金属丝的电阻率 【解题思路】（1）螺旋测微器较刻度尺量程小，分度值精确，故适合测直径。（2）闭合开关前要保护电路，所以滑动变阻器滑片要移动到阻值最大的a端。。 （2024青浦二模）2.测量土壤的电阻率。已知盛满土壤样品的玻璃管的内径d=60mm，改变土壤样品长度，测量每次土壤长度L和土壤的阻值R；利用记录的多组土壤长度L和电阻R的数据，绘制如图所示的R-L关系图像。由图像可求土壤样品的电阻率为 _________Ω·m。（保留3位有效数字） 【参考答案】113 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，电阻定律 【解题思路】 （2024青浦二模）3.如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率。 （1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度h。 （2）闭合开关S1，开关S2接________（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为U1，滑动变阻器滑片不动，然后将开关S2接___________（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为U2，发现U1>U2。则电阻R0两端的电压为________。 （3）已知定值电阻R0，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为_______。 【参考答案】（2）2，1，U1-U2；（3） 【知识索引】必修三·第十章 电路及其应用，测量金属丝的电阻率 【解题思路】（2）S2若接1端则电压表测盐水的电压，若接2端则电压表测盐水和R0的电压。由于U1>U2，故，。（3），解得 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$