专题02 恒定电流（期中复习课件）高二物理上学期粤教版

该高中物理课件聚焦“恒定电流”核心知识点，涵盖电流、电阻、电动势等基本概念，串并联电路、欧姆定律等规律及电学实验，通过考情分析明确考点，知识串讲以分层理解（如电流微观表达式）和表格对比（串并联特点）搭建支架，衔接前后知识。 其亮点在于考情精准覆盖高频考点，18类题型含典例与即时检测，实验题注重操作与误差分析（如测定电阻率），体现科学思维（U-I图像模型建构）和科学探究（电表改装步骤），助力学生分层突破难点，教师高效开展系统复习。

高二物理上学期 期中复习大串讲 粤教版 考情分析 知识串讲 题型串讲 实战演练 专题02 恒定电流 一 考情分析 二 知识串讲 三 题型串讲 四 实战演练 考点导航 考情分析 第一部分 考情分析 核心考点 复习目标 考查形式 考情规律 电路的基本概念和规律 1.电流、欧姆定律 2.电阻、电阻率、电阻定律 3.电功、电功率、焦耳定律 单选题 多选题 实验题 解答题 概念、公式的考查 闭合电路欧姆定律 1.串、并联电路的特点 2.闭合电路欧姆定律及其应用 单选题 多选题 实验题 解答题 电路的动态分析 考情分析 核心考点 复习目标 考查形式 考情规律 电学实验基础 1.掌握常用仪器的原理及读数方法 2.测量电路和控制电路的选择 3.电表的改装 单选题 多选题 实验题 解答题 高频考点和难点 电学实验 1.测量金属丝的电阻率　 2.测量电源的电动势和内阻　 3.多用电表的原理和使用 填空题 多选题 实验题 解答题 高频考点，创新实验较难 知识串讲 第二部分 思维导图 1．第一层理解 (1)定义：电荷的__________移动形成电流。 (2)电流产生的条件：①有可以____________的电荷；②导体两端存在___________。 2．第二层理解 (1)定义式：I＝ ，Q为在时间t内通过导体横截面的电量。 (2)意义：描述电流的强弱。 (3)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定____________定向移动的方向为电流的方向。在外电路中电流由电源正极流向负极，在内电路中电流由电源负极流向正极。 (4)单位：安培，国际单位制中的基本单位之一，符号：A。 知识串讲01 电流的理解 定向 自由移动 电势差 正电荷 3．电流的微观表达式 I＝_______，其中n为导体中单位体积内自由电荷的个数，q为每个自由电荷的电量，S为导体的横截面积，v为__________________________________。 4．电流的决定式：I＝ ，即欧姆定律。 知识串讲01 电流的理解 neSv 自由电荷定向移动的平均速率 1．意义：描述导体对电流的阻碍作用。 2．定义式：R＝ 。 3．导体电阻的决定式——电阻定律 (1)内容：在一定温度下，均匀导体的电阻R与它的长度l成______________，与它的横截面积S成______________；导体电阻还与构成它的____________有关。 (2)表达式：R＝ 。 知识串讲02 电阻的理解 正比 反比 材料 4．电阻率 (1)计算式：ρ＝R 。 (2)物理意义：反映材料__________性能的物理量，是导体材料本身的属性。 (3)电阻率与温度的关系 一般金属的电阻率随温度升高而________，半导体的电阻率随温度升高而_____________。 知识串讲02 电阻的理解 导电 增大 减小 1．内容：导体中的电流与导体两端的________成正比，与导体的__________成反比。 2．公式：I＝ 。 3．适用范围 (1)金属导电和____________________导电(对气体导电不适用)。 (2)纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)。 4．伏安特性曲线 (1)定义：在直角坐标系中，以纵坐标表示电流I，横坐标表示__________画出的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线。 (2)线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的__________的电学元件称为线性元件。 (3)非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件叫作非线性元件。 知识串讲03 欧姆定律 电压 电阻 电解质溶液 电压U 直线 1．串、并联电路的特点 知识串讲04 串、并联电路的特点 项目 串联电路 并联电路 电流 I＝____________________ I＝____________________ 电压 U＝___________________ U＝___________________ I1＝I2＝…＝In I1＋I2＋…＋In U1＋U2＋…＋Un U1＝U2＝…＝Un 知识串讲04 串、并联电路的特点 R1＋R2＋…＋Rn 2.串、并联电路常用的推论 (1)串联电路的总电阻__________________其中任一部分电路的总电阻。 (2)并联电路的总电阻__________其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻。 (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是____________各个电阻耗电功率之和。 (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变____________。 知识串讲04 串、并联电路的特点 大于 小于 等于 大 1．电功 (1)定义：电流通过一段电路时，自由电荷在____________的推动下做定向移动，电场力对自由电荷做功，将电能转化为其他形式的能。我们把电场力所做的功，称为电功。 (2)公式：___________________。 (3)电流做功的实质：__________转化为其他形式能的过程。 知识串讲05 电功率、焦耳定律 电场力 W＝qU＝IUt 电能 2．电功率 (1)定义：电流做功与完成这些功所用时间之比，表示电流做功的快慢。 (2)公式：P＝ ＝______________________。 3．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量与______的二次方成正比，与导体的__________及通电时间成正比。 (2)公式：_____________________。 知识串讲05 电功率、焦耳定律 电阻 Q＝I2Rt IU　 电流 2．电功率 (1)定义：电流做功与完成这些功所用时间之比，表示电流做功的快慢。 (2)公式：P＝ ＝______________________。 3．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量与______的二次方成正比，与导体的__________及通电时间成正比。 (2)公式：_____________________。 知识串讲05 电功率、焦耳定律 电阻 Q＝I2Rt IU　 电流 知识串讲05 电功率、焦耳定律 I2R UI I2R P热 知识串讲06 电源的电动势和内阻 E 其他形式 导体 知识串讲07 闭合电路的欧姆定律 正比 反比 纯电阻 Ir 知识串讲08 路端电压U与电流I的关系 E－Ir 知识串讲09 闭合电路中的功率和效率 IE IU外 I2(R＋r) I2r　 知识串讲09 闭合电路中的功率和效率 IU 知识串讲09 闭合电路中的功率和效率 知识串讲10 电学实验基础 1．测量电路的接法——电流表的内接法、外接法 (1)两个接法比较 项目 内接法 外接法 电路图 知识串讲10 电学实验基础 知识串讲10 电学实验基础 2．控制电路的接法——滑动变阻器的限流式、分压式接法 (1)两种接法的比较(不考虑电源内阻) 项目 限流式接法 分压式接法 两种接法 电路图 知识串讲10 电学实验基础 知识串讲10 电学实验基础 (2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况 ①要求电压表能从零开始读数； ②当待测电阻Rx≫R0(滑动变阻器的最大阻值)时； ③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。 (3)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式接法结构简单、耗能少，优先使用限流式接法。 题型串讲 第三部分 【典例1】(2024·东莞市东华高级中学高二月考)电解槽内有一价离子的电解质溶液，溶液中插有两根碳棒A、B作为电极，将它们接在直流电源上，溶液中就有电流通过，假设时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下解释正确的是(　D　) A．溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 B．溶液内负离子定向移动的方向是从B到A C．溶液内电流方向从B到A，电流大小为I= D．溶液内电流方向从B到A，电流大小为I= 题型一 电流的三个表达式 【即时检测1】一长度为l的铜导线，共有n个自由电子，电子的电量为e。若时间t内通过铜导线某一横截面的电量为q，则电子定向移动的平均速率为(　A　) A． B． C． D．光速c 题型一 电流的三个表达式 题型二 导体的伏安特性曲线 【典例2】(多选)导体的I－U特性曲线表示导体的导电特性。如图是A、B两个导体的伏安特性曲线，其中图线A的斜率为k，并且图线A与横轴成α角。关于这两个导体的伏安特性曲线，下列说法正确的是(　AB　) A．两条图线的交点表示此状态下两导体的电阻相等 B．导体A的电阻值不随电压变化而变化，B的电阻随电压的增大而减小 C．导体B是非线性元件，曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数 D．导体A为线性元件，且 【即时检测1】(2024·广州市高二期末)如图所示为某金属导体的I-U特性曲线，M、N是曲线上的两点，过M点的切线和M、N两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是(　B　) A．该金属导体的电阻随电压的增大而减小 B．该金属导体两端的电压是2.0 V时对应的电阻约是6.7 Ω C．该金属导体的电阻是10 Ω D．该金属导体在M点和N点对应的电阻之比是3∶2 题型二 导体的伏安特性曲线 【典例3】(2024·广东省实验中学越秀学校高二月考)如图所示，R1、R2是材料相同、厚度相同、上下表面均为正方形的导体。已知两个正方形边长的比是n∶1。通过两导体的电流方向如图。这两个导体的电阻之比为(　A　) A． R1∶R2=1∶1 B． R1∶R2=1∶n C． R1∶R2=n∶1 D． R1∶R2=1∶n2 题型三 电阻定律 【即时检测1】(2025·深圳市高二期中)如图所示，用某种金属材料制成长为a、宽为b、厚为c的长方体，且a=2b=4c。电流沿AB方向的电阻为RAB，电流沿CD方向的电阻为RCD，电流沿EF方向的电阻为REF，则RAB∶RCD∶REF等于(　D　) A． 8∶2∶1 B． 8∶1∶4 C． 16∶1∶2 D． 16∶1∶4 题型三 电阻定律 【典例4】(2023·广州市高二期中)三个电阻R1=2 Ω，R2=3 Ω，R3=5 Ω，将它们并联后加一恒定电压U，电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是I1、I2、I3，每个电阻两端电压分别是U1、U2、U3，则下列说法正确的是(　D　) A． I1∶I2∶I3=5∶3∶2 B． U1∶U2∶U3=5∶3∶2 C．若再并联一个100 Ω的电阻，则并联的总阻值增大 D．若减小R1的阻值，则电路中并联的总阻值减小 题型四 串联电路、并联电路的特点 【典例5】(2023·广州市高二期中)下列关于电压与电动势的说法中，正确的是（　D　） A．电动势与电压是同一物理量的不同叫法 B．电动势就是电源两极间的电压 C．电动势公式E=中的W是电场力做的功 D．电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别 题型五 电动势 【典例6】(2024·惠州市高二期中)某兴趣小组为了测量一手机电池的电动势和内阻，采用如图所示的电路，R1=3 Ω，R2=4 Ω。当开关K闭合时，电压表示数为3.2 V，当开关K断开时，电压表示数为3.5 V，若电压表为理想电表，求该手机电池的电动势和内电阻。 题型六 闭合电路的欧姆定律 题型二 答案　4 V　1 Ω 解析　设E为该手机电池电动势，r为该手机电池内阻，当开关K闭合时，根据闭合电路欧姆定律有U1=E-I1r 根据部分电路欧姆定律有I1= 当开关K断开时，根据闭合电路欧姆定律有U2=E-I2r 根据部分电路欧姆定律有I2= 解得E=4 V，r=1 Ω。 【典例7】(多选)(2024·佛山市高二期中)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（ AD   ） A．电源的电动势为6.0 V B．电源的内阻为12 Ω C．电源的短路电流为0.5 A D．电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω 题型七 路端电压与负载 【即时检测1】(多选)(2024·深圳市高二期中)某人测试电池的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系的U-I图像如图所示。若将该电源与定值电阻R串联构成闭合回路，下列分析中正确的是（ AB ） A．甲图线反映定值电阻R的U-I关系，R=4.0 Ω B．乙图线反映电源的U-I关系，其电动势E=5.0 V C．电源内阻是 Ω D．该电池的短路电流是3 A 题型三 【典例8】(2024·广州市高二期中)一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.5 A，则下列说法中正确的是（　C　） A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω B．电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C．1 min内电饭煲消耗的电能为 6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103J D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 题型八 闭合电路中的能量 【即时检测1】(2024·广州市高二期末)如图所示，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω，闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0 A，则以下判断中正确的是（　B　） A．电动机的输出功率为14 W B．电动机两端的电压为7.0 V C．电动机产生的热功率为4.0 W D．电动机的效率为80% 题型八 闭合电路中的能量 【典例9】(2025·广东省惠州中学高二期中)如图所示，R=3 Ω，R0为最大阻值是5 Ω的滑动变阻器，E为电源电动势，电源内阻r=1 Ω，下列说法正确的是（　B　） A．R0=4 Ω时，电源的输出功率最大 B．R0=4 Ω时，R0消耗的功率最大 C．R0=0时，电源的效率最大 D．R0=0时，电源的输出功率最小 题型九 功率最大值的求解 【即时检测1】(多选)(2023·肇庆市高二期末)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻(温度越高，Rt电阻越小)，闭合开关S，则在温度逐渐升高的过程中，下列说法正确的是（　ABC　） A．电源内阻消耗的功率变大 B．电源消耗的总功率变大 C．R0消耗的电功率增大 D．电源的输出功率一定增大 题型九 功率最大值的求解 【典例10】(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是（　AC　） A． 不变， 不变 B. 变大， 变大 C. 变大， 不变 D. 不变， 不变 题型十 闭合电路的动态分析 【即时检测1】(2024·广东深圳高二期末)在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　B　） A．灯泡L变亮 B．电流表读数变小 C．电压表读数变小 D．电容器C上电荷量减少 题型十 闭合电路的动态分析 【典例11】(2024·江门市培英高级中学高二期中)在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，理想电压表和理想电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（　B　） A．R1短路 B．R2短路 C．R3短路 D．R1断路 题型十一 故障分析 【典例12】(2024·潮州市高二期末)请读出图中给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数。 游标卡尺的示数为　　　　 cm，螺旋测微器的示数为　　　　 mm。 题型十二 测量工具的读数 答案　5.45　5.446(5.445、5.447均可) 解析　游标卡尺的示数为54 mm+5×0.1 mm=54.5 mm=5.45 cm，螺旋测微器的示数为5 mm+44.6×0.01 mm=5.446 mm。 (1)接0~3 V量程时读数为　　　　 V。  (2)接0~15 V量程时读数为　　　　V。  (3)接0~3 A量程时读数为　　　　A。  (4)接0~0.6 A量程时读数为　　　　A。 【典例12】电流表量程一般有两种：0~0.6 A和0~3 A；电压表量程一般有两种：0~3 V和0~15 V。如图所示： 题型十二 测量工具的读数 答案　(1)1.90　(2)9.5　 (3)0.85　(4)0.17 【典例13】 (多选)(2024·汕头市高二期中)如图，甲、乙两个电路都由一个灵敏电流计G和一个电阻箱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（　BD　） A.若甲表中R阻值等于表头G内阻的一半时，则甲表电流的量程是表头满偏电流的2倍 B.R增大时甲表电流的量程减小 C.若乙表中R阻值等于表头G内阻时，则乙表电流和电压的量程是表头满偏电流和满偏电压的2倍 D.R增大时乙表电压的量程增大 题型十三 电表的改装 【典例14】 (2025·广州市广大附、铁一、广外三校期中联考)某同学用伏安法测一个未知电阻Rx，用甲、乙图所示的电路各测试一次，依图甲测得的数据是U=2.00 V，I=1.00 mA，依图乙测得数据是U'=1.90 V，I'=2.00 mA，下列说法正确的是（　A　） A.用甲电路测量的误差小些，真实值应小于2 000 Ω B.用甲电路测量的误差小些，真实值应大于2 000 Ω C.用乙电路测量的误差小些，真实值应小于950 Ω D.甲电路的电流I和乙电路的电压U'都是准确值，所以电阻的真实值为1 900 Ω 题型十四 电流表的内接法和外接法 【典例15】(2024·汕头市高二检测)某实验小组“测定某金属丝的电阻率” (1)该小组成员在实验过程中正确操作，用游标卡尺(如图甲所示)测得金属丝的长度L为_______cm，用螺旋测微器(如图乙所示)测得金属丝的直径d为　　　 mm；通过图丙、丁读出某一次测金属丝电阻时，电流表和电压表的读数依次是　 A、 V。 题型十五 测定某金属丝的电阻率 (2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ，电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电压E=4.5 V。则以下电路图中，　　(选填“A”“B”“C”或“D”)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏　　(选填“大”或“小”)。 题型十五 测定某金属丝的电阻率 (3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0 Ω，则精确测量金属丝Rx的阻值的最佳电路应是(2)中　　　(选填“A”“B”“C”或“D”)电路。此时测得电流为I、电压为U，那么金属丝的电阻率为　　　　　　　[用第(1)问直接测量的物理量符号以及本小题提供的物理量符号来表示]。 题型十五 测定某金属丝的电阻率 题型十五 测定某金属丝的电阻率 答案　　(1)1.050　0.530　0.42　2.25　(2)A　小　(3)B　 解析　(1)游标卡尺的精确度为0.05 mm，读数为10 mm+10×0.05 mm=10.50 mm=1.050 cm 螺旋测微器的精确度为0.01 mm，读数为0.5 mm+3.0×0.01 mm=0.530 mm 电流表的分度值为0.02 A，读数为0.42 A 电压表的分度值为0.1 V，读数为2.25 V (2)因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流式接法(通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，使用限流式接法最佳)；由题图丙、丁读数可知，待测电阻的阻值约为R=≈5 Ω，故采用电流表外接法误差较小，故A正确；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律知得出的结果偏小。 (3)因已知电流表内阻的准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，可以用B电路，由欧姆定律可得RA+Rx=则待测电阻Rx=-RA，且Rx=，S=π联立可得ρ=。 【典例16】用以下器材测量待测电阻Rx的阻值： A.待测电阻Rx，阻值约为200 Ω B.电源E，输出电压约为3.0 V C.电流表A1，量程为0~10 mA，内电阻r1=20 Ω D.电流表A2，量程为0~20 mA，内电阻r2约为8 Ω E.定值电阻R0，阻值R0=80 Ω F.滑动变阻器R1，最大阻值为10 Ω G.滑动变阻器R2，最大阻值为200 Ω H.单刀单掷开关S，导线若干 (1)为了测量电阻，你认为应选择图中的　　　图作为实验电路(选填“甲”“乙”或“丙”)。  题型十六 其他方法测电阻 (2)滑动变阻器应该选　　　　(选填“R1”或“R2”)；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于　　　　(选填“a”或“b”)端。  (3)调节滑动变阻器，直到　　　　　(选填“A1”或“A2”)先达到满偏，此时另一个电表的示数刚好达到满偏的，由此可确定待测电阻为　　　 Ω(结果保留三位有效数字)。 题型十六 其他方法测电阻 题型十六 其他方法测电阻 答案　(1)乙　(2)R1　b　(3)A1　167 解析　(1)所给器材没有电压表，需要将定值电阻和电流表串联改装成电压表，因为电流表A1内阻确定，电流表A2内阻不确定，A2不能改装成电压表，所以可用电流表A1与定值电阻R0改装成电压表，因电流表A2的量程较大，可用来测量干路电流。故测量电阻Rx的实验电路原理图可采用题图乙。 (2)滑动变阻器采用的是分压式接法，所以滑动变阻器应选阻值较小的，测量才方便，故选R1。在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于b端，这样更安全。 (3)因为定值电阻及电流表A1的内阻之和较小，当A2满偏时，电流表A1已超过量程，所以应让A1先达到满偏。根据并联电路电流的分配规律有 Rx(I2-I1)=(R0+r1)I1，解得Rx≈167 Ω。 【典例7】(2024·深圳市高二期中)某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。从说明书可知该充电宝的电动势约为5 V，内阻很小，约0.1~0.3 Ω，最大放电电流为2 A。 题型十七 测量电源的电动势和内阻 (1)该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻，实验室提供的器材如下： A.电压表V(量程为6 V，内阻约为5 kΩ) B.电流表A(量程为3 A，内阻约为0.6 Ω) C.滑动变阻器R1(最大阻值为60 Ω) D.定值电阻R0=3 Ω E.一个开关及导线若干 该小组设计了两种电路，图甲中　　　　(填“A电路”或“B电路”)更为合理。  (2)该小组通过调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，并在坐标纸上描点，如图乙所示，请根据描出的点作出U-I图像。 题型十七 测量电源的电动势和内阻 (3)根据U-I图像，可求得该充电宝的电动势为　　　　 V，内阻为　　　　 Ω。(结果均保留两位有效数字)  (4)根据误差分析，该充电宝的电动势的测量值比真实值　　　　(填“偏小”或“偏大”)，内阻的测量值比真实值　　　　(填“偏小”或“偏大”)。 题型十七 测量电源的电动势和内阻 题型十七 测量电源的电动势和内阻 答案　(1)B电路　(2)见解析图　(3)5.0　0.13　(4)偏小　偏小 解析　(1)由于充电宝的内阻比较小，若用A电路测量，则改变滑动变阻器接入电路的阻值时，内阻分压小，导致外电路电压表示数变化不明显，不利于测量，且电流表内阻与电源内阻接近，误差较大；而采用B电路测量时，定值电阻一方面起到保护电路的作用，另一方面，改变滑动变阻器接入电路的阻值时，电压表示数变化较为明显，测量误差小，得出的结果较为精确，故选B电路。 题型十七 测量电源的电动势和内阻 解析　 (2)舍去明显错误的数值，然后由点描绘出一条直线。描点时使尽可能多的点落在直线上，其他点均匀分布于直线两侧，如图(a)所示。 题型十七 测量电源的电动势和内阻 解析　 (3)根据闭合电路欧姆定律有E=U+I(R0+r) 得到U=E-I(R0+r) 根据图像在纵轴上的截距可得E=5.0 V 由图像的斜率大小可得R0+r= Ω 可得r≈0.13 Ω (4)该实验由于电压表分流IV，使电流表的示数I小于该充电宝的输出电流I真，则有I真=I+IV 而IV=，U越大，IV越大，它们的关系可用如图(b)表示 实测的图线为AB，经过IV修正后的图线为A'B，可看出实测的图线AB在纵轴上的截距小于A'B，即实测的电动势E比真实值偏小。由图线可知，实测的图线为AB的斜率绝对值小于IV修正后的图线为A'B的斜率绝对值，因此实测的电源内阻r比真实值偏小。 【即时检测1】(2024·广州市高二期末)一同学测量某干电池的电动势和内阻。 (1)如图(a)所示是该同学正准备接入最后一根导线(虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处：①　　　；②　　　。 题型十七 测量电源的电动势和内阻 (2)实验测出多组电阻箱阻值R和电流表示数I，并计算出数据，根据数据，在方格纸上作出了R-关系图像如图(b)。由图像可计算出该干电池的电动势为　　　　 V；内阻为　　　　 Ω(结果均保留三位有效数字)。 题型十七 测量电源的电动势和内阻 (3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图(c)所示，则该干电池的电动势应为　　　　 V；内阻应为　　 Ω。 题型十七 测量电源的电动势和内阻 题型十七 测量电源的电动势和内阻 答案　(1)①开关处于闭合状态　②电阻箱接入电路电阻为零　(2)1.37　1.20　(3)1.37　1.00 解析　(1)连接电路时，开关不应该闭合，应该保持断开状态；电阻箱要以最大阻值接入，然后再调小。 (2)由闭合电路欧姆定律有E=IR+Ir，得R=E·-r，可知R-图像的斜率表示电动势E，纵轴截距绝对值为内阻r，可知E≈1.37 V，r=1.20 Ω (3)电流表的内阻RA== Ω=0.2 Ω，由闭合电路欧姆定律得E=IR+I(RA+r) 即R=E-(RA+r)，因此可知电动势不变，内阻为r=1.20 Ω-0.2 Ω=1.00 Ω。 【典例18】(2023·汕头市高二期中)如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则： (1)所测电阻的阻值为　　　　 Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的电阻挡是　　　　(选填“×10”“×100”或“×1 k”)。  (2)当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为　　　　 mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为　　　　 mA。  (3)当选用量程为10 V的电压挡测量直流电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为___________V。 题型十八 练习使用多用电表 题型十八 练习使用多用电表 答案　(1)800　×1 k　(2)35.0　175　(3)7.0 解析　(1)用倍率为“×100”的电阻挡测电阻，由图示可知，电阻阻值为8×100Ω =800 Ω；多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的电阻挡是“×1 k”。 (2)选用量程为50 mA的电流挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为1 mA，示数为35.0 mA； 选用量程为250 mA的电流挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为5 mA，示数为175 mA； (3)选用量程为10 V的电压挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.2 V，示数为7.0 V。 实战演练 第四部分 基础通关练 1．有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（　D　） B. C. D. A 基础通关练 2．关于金属单质和合金材料的电阻率，下列说法正确的是（　C　） A. 金属单质的电阻率较大 B. 合金材料的电阻率较小 C. 金属材料的电阻率随温度的升高而增大 D. 材料的电阻率越大，导电性能就越好 基础通关练 3．锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作。图为常用手机锂电池的内部结构，某过程中Li+从负极脱嵌通过隔膜嵌入正极。此锂电池的电动势为3.7 V，则（  D  ） A. 将锂电池接入电路，锂电池两端电压为3.7 V B. 此过程电池内部电流方向从正极到负极 C. 在电池中电荷量的单位通常表示为kW·h D. 电源每将一个Li+由负极移送到正极，非静电力做功3.7 eV 基础通关练 4.（多选）由钨合金制成的一段导体的伏安特性曲线如图所示，根据该图线及相应坐标可知（　AC　） A. 流过导体的电流为时，导体的电阻是5Ω B. 加在导体两端的电压为12V时，导体的电阻是14Ω C. 该导体的电阻随电压的升高而增大 D. 该图像斜率的倒数等于电阻的大小 基础通关练 5．如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是（  C  ） A．导体A和B的电阻之比为 B. 导体A和B的电阻之比为 C. 通过导体A和B的电流之比为 D. 相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 基础通关练 6.（2024江苏宜兴期中） (1)如图甲所示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件。现用此电表测量一阻值为20~30 Ω的定值电阻的阻值，测量的某些操作步骤如下: ①调节可调节部件　　　　(选填“S”“T”或“K”)， 使电表指针停在电流的“0”刻度位置； ②调节可调节部件　　　　(选填“S”“T”或“K”)，使它的 尖端指向欧姆挡　　　　(选填“×1 k”“×100”“×10”或“×1”)位置； ③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，笔尖相互接触， 调节可调节部件　　　　(选填“S”“T”或“K”)，使电表 指针指向　　　　(选填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)位置。 基础通关练 (2)用欧姆挡“×100”挡测量另一个阻值未知的电阻阻值，将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度很小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按　 的顺序进行操作，完成测量。 A.将K旋转到欧姆挡“×1 k”的位置 B.将K旋转到欧姆挡“×10”的位置 C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 基础通关练 (3)如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为　　Ω(保留2位有效数字)；测直流电流时，用的是0~100 mA的量程，指针所示电流值为 mA(保留2位有效数字)；测直流电压时，用的是0~50 V量程，则指针所示的电压值为　　　V(保留3位有效数字)。 答案　(1)①S　②K　×1　③T　欧姆0刻度　(2)A、D、C　(3)1.7×103　47　23.5 解析 (1)使用多用电表测量电阻时，首先要进行机械调零，即调节指针定位螺丝(部件S)，使电表指针停在电流“0”刻度位置；然后根据待测电阻大小选择合适的挡位，即调节选择开关(部件K)，因电阻阻值为20~30 Ω，则选择“×1”挡可使指针指到表盘中间附近，读数较准确；选挡后进行欧姆调零:将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，笔尖相互接触，调节欧姆调零旋钮(部件T)，使电表指针指向表盘右端的欧姆挡零刻度线位置。 (2)测电阻时指针偏转角度很小，说明待测电阻的阻值较大，应换用较大倍率的挡位，即将选择开关旋转到欧姆挡“ ×1 k”的位置。换挡后重新进行欧姆调零，然后测电阻。因此合理的实验步骤是A、D、C。 (3)测电阻时，指针指在刻线17的位置，读数为1.7×103 Ω；测直流电流时，用的是0~100 mA的量程，此挡位分度值为2 mA，读数为47 mA；测直流电压时，用的是0~50 V量程，此挡位分度值为1 V，读数为23.5 V。 基础通关练 基础通关练 7.（2025·广东省江门市高二上期末联考）(1)用螺旋测微器测量圆柱体的直径，用游标卡尺测量圆柱体的长度。分别如图甲和乙所示。圆柱体的直径D为_________mm，长度L为_________mm。 基础通关练 (2)在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为6Ω、粗细均匀金属丝的电阻率。实验小组的同学采用图1所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻R，现有电源（电源两端电压保持3V不变），开关导线若干，以及下列器材： A.电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） B.电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ） C.电流表A1（量程0~3A，内阻约0.025Ω） D.电流表A2（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） E.滑动变阻器（0~5Ω，3A） F.滑动变阻器（0~1000Ω，0.5A） ①为减小测量误差，在实验中，电压表应选用________，电流表应选用__________，滑动变阻器应选用___________。（三个空白处均选填各器材前的字母） 基础通关练 ②图2是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图1的电路图，补充完成图2中实物间的连线。 ③测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式___________。 答案　(1)1.741~1.743；41.4；(2)①A；D；E；②见解析；③ 解析　（1）螺旋测微器的分度值为，需要估读到分度值的下一位，由图可知圆柱体的直径为D=1.5mm+；游标卡尺不需要估读，10分度的分度值为，由图可知圆柱体的长度为； （2）①由于电源两端电压保持3V不变，故电压表应选用A；待测阻值约为6Ω，有 则电流表应选用D；由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的，所以滑动变阻器应选用E。 ②根据图1的电路图，完整的实物连线如图所示 ③根据电阻定律可得，又，， 联立可得该金属丝电阻率为。 基础通关练 重难突破练 8．如图是电阻甲和乙的图像，小明对图像信息作出的判断，正确的是（　D　） A.当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A B. 当乙两端电压为1V，其电阻值为Ω C. 将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为3V D. 若甲和乙并联，若电压为2.5V，则它们的干路电流为1A 重难突破练 9.（多选）亚运“黑科技”赛场“场务”机器狗凭借满满科技感出圈，成为“智能亚运”里的一道亮丽风景线。现了解，该机器狗专用的充电电池其部分参数如图所示，则下列说法正确的是（　ABC　） A. 若按充电限制电压给电池充电，则最大充电电流为6A B. 该电池的电动势为 C. 若该电池以2A的电流工作，最 多可使用4.5个小时 D. 将已耗尽电能的电池充满，需消耗的电能约为J 重难突破练 10.如图所示，直线为某电源的图线，直线为某电阻的图线。用该电源和该电阻组成闭合电路后，该电阻正常工作。下列说法正确的是（　D　） A.该电源的电动势为V B.该电源的内阻为 C.该电阻的阻值为 D. 该电源的输出功率为W 重难突破练 11.（多选）如图所示，定值电阻R0=2 Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为30 Ω，电源电动势E=40 V，电源内阻r=10 Ω，以下说法中正确的是（　CD　） A. 当R1=8 Ω时，电源的效率最大 B. 当R1=8 Ω时，R0的功率最大 C. 当R1=8 Ω时，电源的输出功率最大 D. 当R1=12 Ω时，滑动变阻器R1的功率最大 重难突破练 12.（多选）图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中，装置中金属杠杆的一端接浮标(浮标与杠杆绝缘)，另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　AB　） A. 电路中电流增大 B. 两端电压增大 C. 整个电路消耗的功率减小 D. 电源输出功率一定减小 重难突破练 13.（2024·广东省惠州市高二上期末）某同学测量一段两端切割平整的铅笔芯的电阻率，需测量铅笔芯的尺寸和电阻。 (1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量铅笔芯的长度和直径，测量的示数如图(a)和图(b)所示，长度L＝　　　cm，直径d＝　　　mm。 (2)该同学按图(a)连接电路，若电压表读数为U，电流表读数为I，定值电阻已知，将电流表和电压表看作理想电表，则铅笔芯的电阻率ρ＝　　　(用L、d、U、I、表示)。 (3)实际上，该实验中的电流表和电压表不是理想电表，且内阻未知，则用上述方法测得的　　　(选填“大于”、“等于”或“小于”)其真实值。 (4)若电流表内阻为已知，定值电阻已知，为更准确地测量铅笔芯电阻，请将图(b)中的部分电路图补充完整，并标上仪器的符号　　　。 重难突破练 答案　(1)5.015　　1.755　　(2)　　(3)小于　　(4)见解析 解析　(1)由图1所示游标卡尺可知，游标卡尺是20分度的，游标卡尺的精度是0.05mm，则该导体的长度为 由图2所示螺旋测微器可知，圆柱体的直径 (2)根据电阻定律，得，由欧姆定律有，联立解得 (3)由于电压表的分流作用，使得电流偏大， 所以上述方法测得的小于真实值。 (4)若电流表内阻为RA已知，定值电阻R0已知，为更准确地测量铅笔芯电阻，应采用电流表内接法，所以电路图如下 重难突破练 重难突破练 14．(2023·惠州市高二期末)如图所示为某物理研究小组利用图甲所示电路测定干电池的电动势和内阻，现提供的器材如下： A．待测干电池(电动势约为1.5 V，内阻约几欧姆) B．电压表V1(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ) C．电压表V2(量程0～15 V，内阻约为15 kΩ) D．电阻箱R(0～99.9 Ω) E．定值电阻R0＝5 Ω F．开关和导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择________(选填“B”或“C”)。 重难突破练 (2)正确选择电压表完成电路连接后，改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的－R图像如图乙所示，图线与横纵坐标轴的截距分别为－b、a，定值电阻的阻值用R0表示，则可得该干电池的电动势为________，内阻为________(用a、b、R0表示) (3)该实验测得的电动势与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)，内阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 重难突破练 综合拓展练 15．光照传感器在辽宁大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（　D　） A. 光照减弱的过程中电流表示数增大 B. 光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变 C. 光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大 D. 若电阻箱阻值大于，则秋天傍晚6点之后L才可能发光 综合拓展练 16．（多选）等离子体推进器的原理结构如图所示，首先由电子枪产生高速电子流，经过碰撞，电子将等离子体发生器内的惰性气体电离，形成等离子体，最后等离子体中的正离子经过静电加速层加速后高速飞出，从而对等离子推进器产生作用力。假设正离子的质量为m，电荷量为q，经电压为U的静电加速层加速后形成电流为I的离子束，忽略离子进入静电加速层的初速度，不计离子重力和离子间的相互作用力，下列说法正确的是（　CD　） A. 离子推进器是将化学能转化为机械能的装置 B. 离子由静电加速层喷出时的速度大小为 C. 单位时间内，由静电加速层喷出的离子数为 D. 离子推进器产生的推力大小为 综合拓展练 17．如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=6Ω，电源内阻r=1Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3A，铭牌上标有“6V 12W”的电动机刚好正常工作，求： (1)流过R2上的电流为多少？ (2)电源电动势为多少？ (3)若电动机线圈电阻为r0=0.5Ω，电动机输出功率为多少? 答案　(1)1A ； (2)15V；(3)10W 解析　(1)由部分电路欧姆定律得，流过上的电流为。 (2)通过电动机的电流为，干路电流，的电压 根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势。 (3)电动机输出功率为 综合拓展练 综合拓展练 18.（多选）如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，为定值电阻，和为可变电阻，开关S闭合。质量为的带正电荷的微粒从点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的点。若经下列调整后，微粒仍从点以水平速度射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是（BD） A. 断开开关S，M极板稍微上移，粒子打在点左侧 B. 断开开关S，M极板稍微上移，粒子依然打在点 C. 保持开关S闭合，增大，粒子打在点右侧 D. 保持开关S闭合，增大，粒子依然打在点 综合拓展练 19．某同学设计了如图甲所示的电路来测量电流表A的电阻﹐并测量电源的电动势和内阻，电流表A1的量程足够大，请你帮助他完成一些实验步骤。 (1)将电阻箱R2的电阻适当调　　　　(填“大”或“小”)，单刀双掷开关S2接2，闭合开关S。 (2)调节电阻箱R2使电流表A满偏，记下电流表A1的示数I0。 综合拓展练 (3)闭合开关S1，反复调节电阻箱R1、R2，若直至电流表A半偏，电流表A1的示数为　　　　，则读出电阻箱　　　　(填“R1”或“R2”)的示数即为电流表A的电阻﹐测量结果如图乙所示，电流表A的电阻为　　　　 Ω。 (4)单刀双掷开关S2接1，保持电阻箱R1的电阻不变，调节电阻箱R2，并记录电阻箱R2的阻值和电流表A的示数I。 (5)作出-R2图像如图丙所示，则电源的电动势为　　　　V，内阻为　　　　 Ω。 答案　(1)大　(3)I0　R1　5　(5)8　3.5 解析　(1)为了防止通过电流表A的电流过大烧坏电表，先将电阻箱R2的电阻适当调大。 (3)根据半偏法测电阻原理可知，此时电流表A的电阻等于R1的阻值，电流表A的读数为，又因为电流表A与R1并联，所以电流表A1的示数为I0。根据题图乙可知电流表A的电阻为5 Ω。 (5)根据题图甲所示电路图，应用闭合电路的欧姆定律可得E=2I(R2+r)+IRA，整理可得，结合题图丙可得 V-1，=1.5 A-1，解得E=8 V，r=3.5 Ω。 综合拓展练 综合拓展练 20.（2024高三下·河南·阶段练习）某实验小组利用如图甲所示的电路图连接好图乙的实物电路，来测量电压表的内阻RV和电流表的内阻RA，已知定值电阻的阻值为，闭合开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，读出多组电压表、电流表的示数U、I，以及相对应R的数据，根据所得的数据描绘出关系图像如图丙所示，回答下列问题： (1)在乙图中补全实验电路图。 综合拓展练 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的最 端，电阻箱的接入阻值应达最 值；写出关系图线的表达式： （用RV， RA 、R0，U、I来表示）。 (3)由丙图可得RA ， RV 。（用R0、a、b来表示） 综合拓展练 感谢聆听 每天解决一个小问题，每周攻克 一个薄弱点，量变终会引发质变。 教师寄语 项目 串联电路 并联电路 电阻 R＝____________________ eq \f(1,R) ＝ eq \f(1,R1) ＋ eq \f(1,R2) ＋…＋ eq \f(1,Rn) 功率 eq \f(P1,R1) ＝ eq \f(P2,R2) ＝…＝ eq \f(Pn,Rn) P1R1＝P2R2＝…＝PnRn 分配 P总＝P1＋P2＋…＋Pn 4．热功率 (1)定义：一段电路因发热而消耗的功率。 (2)表达式：P＝ eq \f(Q,t) ＝_______________________。 5．电功率P＝UI和热功率P＝I2R的应用 (1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P电＝____________________，热功率均为P热＝_________________。 (2)对于纯电阻电路：P电＝P热＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R) 。 (3)对于非纯电阻电路：P电＝UI＝____________________________＋P其他。 1．电动势 (1)内容：电动势在数值上等于非电场力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 (2)定义式：__________________________＝ eq \f(W,q) 。 (3)物理意义：反映了电源把______________的能转化为电能的本领大小。 2．内阻：电源内部__________________的电阻。 1．内容：闭合电路的电流与电源的电动势成______________________，与内、外电路的电阻之和成________________。 2．公式：I＝ eq \f(E,R＋r) (只适用于____________电路)。 3．其他表达形式 (1)电势降落表达式：E＝U外＋U内或 E＝U外＋_______________________。 (2)功率表达式：IE＝IU＋I2r。 1．关系式：U＝____________。(适用于任何电路) 2．测量：电压表接在电源两极间测得的电压U是指路端电压。 3．U－I图像 (1)当电路断路即I＝0时，纵轴的截距为电源电动势。 (2)当外电路电压为U＝0时，横轴的截距为短路电流。 (3)图线的斜率的绝对值为电源的内阻。 1．电源的总功率 (1)任意电路：P总＝________＝________＋IU内＝P出＋P内。 (2)纯电阻电路：P总＝__________＝ eq \f(E2,R＋r) 。 2．电源内部消耗的功率 P内＝________________＝IU内＝P总－P出。 3．电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝____________________＝IE－I2r＝P总－P内。 (2)纯电阻电路：P出＝I2R＝________________＝ eq \f(E2,\f(（R－r）2,R)＋4r) 。 (3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系 ①当R＝r时，电源的输出功率最大， Pm＝________________。 ②当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小。 ③当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大。 eq \f(E2R,（R＋r）2) eq \f(E2,4r) 4．电源的效率 (1)任意电路：η＝ eq \f(UI,EI) ×100%＝ eq \f(U,E) ×100%。 (2)纯电阻电路中η＝ eq \f(P出,P总) ×100%＝ eq \f(R,R＋r) ×100%。 项目 内接法 外接法 误差原因 电流表分压， U测＝Ux＋UA 电压表分流， I测＝Ix＋IV 电阻测量值 R测＝ eq \f(U测,I测) ＝Rx＋RA>Rx，测量值大于真实值 R测＝ eq \f(U测,I测) ＝ eq \f(RxRV,Rx＋RV) <Rx，测量值小于真实值 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 项目 限流式接法 分压式接法 负载Rx上电压调节范围 eq \f(RxE,Rx＋R0) ≤U≤E (R0为滑动变阻器最大阻值) 0≤U≤E 负载Rx上电流调节范围 eq \f(E,Rx＋R0) ≤I≤ eq \f(E,Rx) (R0为滑动变阻器最大阻值) 0≤I≤ eq \f(E,Rx) 闭合S前滑片P位置 b端 a端 $