2026届高考物理三轮复习易错题综合训练：10 直流电路易错题

10直流电路经典易错题 1、★★【光敏电阻、电容器与带电微粒平衡】如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．若断开开关S，带电微粒向上运动 B．只逐渐减小对R1的光照强度时，电压表示数变大，电阻R0消耗电功率变大 C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动 D．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 【答案】C 【核心考点】闭合电路动态分析、电容器电压与场强、微粒平衡条件 【解答】解：A、带电微粒恰好处于静止状态，则带电微粒受到向下的重力和向上的电场力平衡。当断开开关S，电容器通过所处的回路放电，板间电场减小，带电微粒所受电场力减小，所以带电微粒将向下运动，故A错误； B、只减小对R1的光照强度时，R1的阻值增大，电路中的总电阻增大，总电流减小，则电源的内压减小，路端电压增大，所以电压表示数增大。根据热功率的公式可知，电阻R0消耗的电功率减小，故B错误； C、分析电路可知，电容器的电压与R2上半部分电阻的电压相等，只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电路中的总电流不变，但是R2上端电阻增大，电压增大，即电容器两端电压增大，根据公式可知，板间场强增大，带电微粒所受电场力增大，则带电微粒将向上运动，故C正确； D、由电路结构可知，电路稳定时，R3没有电流通过，所以当只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，不会影响电路中的电流，即电路中的电流不变，电源消耗的电功率不变，电容器带电量不变，电阻R3中也没有电流通过，故D错误。 2、★★【电吹风电路与变压器组合】如图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，电吹风的各项参数如下表所示。下列说法正确的是（　　） 热风时输入功率 460W 冷风时输入功率 60W 小风扇额定电压 60V 正常工作时小风扇输出功率 52W A．冷风时，电热丝与小风扇并联接入电路 B．冷风时，小风扇的机械效率约为66.7% C．热风时，电路总电流约为3A D．变压器原、副线圈的匝数比为11：3 【答案】D 【核心考点】变压器匝数比、输入功率、效率、电路状态判断 【解析】根据题目所给参数和电路原理，分析如下：冷风状态：只有小风扇工作，电热丝断开。小风扇的输入功率为，额定电压，输出功率，效率%，而非66.7%，故B错误；冷风时电热丝未接入电路，因此不存在并联关系，A 错误；热风状态：电热丝与小风扇同时工作，总输入功率，电源电压，总电流，并非3 A，故C 错误；变压器匝数比：小风扇额定电压 60 V， 由变压器副边提供，原边接220 V交流电。对于理想变压器，，故D 正确。综上所述，正确选项为 D。 3、★★★【电容器与静电计电路动态分析】如图所示，电容器和静电计并联后与定值电阻和电源连接，开关闭合时，带电液滴 P 静止在电容器中，下列说法正确的是（ ） A．保持开关闭合，电容器的上极板上移少许，静电计指针偏角变小 B．开关断开后，带电液滴仍静止不动 C．断开开关，电容器的上极板上移少许，液滴静止同时静电计指针偏角变小 D．保持开关闭合，电容器的上极板上移少许，带电液滴向下加速运动 【答案】B D 【核心考点】电容定义式、决定式、场强与电荷量关系，静电计测电压 【解析】通过电路分析电容器C与静电计并联，再与定值电阻R和电源E 串联，开关 (S) 闭合时电路导通。初始状态，带电液滴P 在电容器中静止，说明电场力与重力平衡：；关于选项A. 保持开关闭合，电容器的上极板上移少许，静电计指针偏角变小，开关闭合时，电容器两端电压U等于电源电动势E（稳定后无电流，R上无压降），U不变，上极板上移，极板间距d 增大，电容减小，静电计指针偏角反映电容器两端电压，因U不变，故偏角不变，A 错误； 对于B，当开关断开后，电容器与电源断开，但无放电回路，静电计也相当于电容器，电容器所带电荷量 Q 不变，极板间距d电容 C不变，由 知电压U不变，场强 不变，液滴受力平衡不变，仍静止，B正确；电容器的上极板上移少许，上极板上移，d增大，C减小，由得U增大，静电计偏角应变大，场强，与 d无关，故E不变，液滴仍静止，偏角变大而非变小，C 错误； 开关闭合， 不变，上极板上移，d增大，场强 减小，电场力qE＜mg，液滴向下加速运动，D 正确。 4、★★★【电动汽车充电效率与机械效率】华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，150A•h”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由30%充到80%用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由80%下降到50%共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（　　） A．充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率 B．小振本次充电的平均功率约为300kW C．小振本次充电的充电效率约为90% D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为40% 【答案】C 【核心考点】电能计算、平均功率、充电效率、机械效率 【解答】解：A．根据最大充电电流与最大充电电压可知最大功率Pmax＝UmaxImax＝1000×600W＝600kW。600kW指的是最大充电功率，由于“充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率”，所以充电桩的平均充电功率必定小于最大功率，故A错误； B．由电池容量是“360V，150A•h”可知，将电量由30%充至80%时，电池所储存的电能： W1＝360×150×3600×（80%﹣30%）J＝9.72×107J 充电的时间t＝10×60s＝600s 本次充电时的平均功率约为PW＝162kW，故B错误； C．本次充电共消费60元，则充电效率约为η1100%100%＝90%，故C正确； D．电动车的牵引力F＝f＝kmg＝0.02×1.6×103×10N＝320N 机械效率约为η266%，故D错误。 故选：C。 5、★★★【电源U-I图像，定值电阻组合】如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电源电流的关系图像，将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，R0功率相等。则（　　） A．电源a、b效率相同 B．电源a的内阻更大 C．若将定值电阻换为大于R0的电阻，电源b的输出功率大于电源a的输出功率 D．若将定值电阻换为小于R0的电阻，电源b的功率大于电源a的功率 【答案】C 【核心考点】图像截距、斜率意义，输出功率随外电阻变化规律 【解答】解：B、由闭合电路欧姆定律U＝E﹣Ir可知，电源的U﹣I图像与U轴的交点表示电源的电动势，可知电源a的电动势较小。图像的斜率的绝对值表示电源内阻，，可知电源a的内阻r较小，故B错误； A、由于定值电阻R0分别接到a、b两电源上，R0功率相等，则定值电阻两端的电压相等，即交点的纵坐标表示路端电压，由电源的效率η100%100%，可知电源a的效率高，故A错误； C、电源的输出功率即定值电阻的功率，若将定值电阻换为大于R0的电阻，如图所示。 图中的n图线与A、B图线的交点的乘积为电源的输出功率，因为图线n与图线B交点的电压值与电流值均大于图线n与图线A交点的电压值与电流值，由P＝UI知电源b的输出功率大于电源a的输出功率，故C正确； D、电源的功率为P＝EI，若将定值电阻换为小于R0的电阻，如图所示。 图线l与图线A、B交点的电流值表示电路中的电流，可知定值电阻与电源a组成的闭合电路中的电流大，又电源a的电动势较小，由P＝EI，可知电源a、b的功率大小无法比较，故D错误。 故选：C。 6、★★★【复杂直流电路动态+故障分析】在如图所示的电路中，灯泡A和R1的阻值均为2Ω，灯泡B和R2的阻值均为4Ω，电源电动势E＝15V，内阻r＝5Ω，灯泡A和B的额定电压均为2.4V，R3为定值电阻，闭合开关S，灯泡A和B恰好正常发光。若某时刻R2突然发生断路，设A、B均不会被烧坏。则（　　） A．A、B灯泡均变亮 B．灯泡A和灯泡B的功率之和变大 C．灯泡A两端电压变化比灯泡B两端电压变化大 D．R3消耗的电功率变小 【答案】B 【核心考点】闭合电路欧姆定律、串并联电阻计算、功率比较 【解析】解：A、若电阻R2断路，外电路电阻增大，干路电流减小，内电压减小，则外电路分得的电压增大，R3所在电路电流增大，R1所在电路电流减小，所以灯泡A变暗。灯泡A和R1的电压均减小，而路端电压增大，则灯泡A、R1和灯泡B的电压之和增大，则灯泡B的电压增大，B灯泡变亮，故A错误； B、R2断开前，灯泡A的功率为W＝2.88W 灯泡B的功率为W＝1.44W 灯泡A电流为A＝1.2A 因灯泡A和R1的阻值均为2Ω，灯泡A和B的电压均为2.4V，则路端电压为U＝3UA＝3×2.4V＝7.2V 干路电流为A＝1.56A R3的阻值为Ω＝20Ω R2断开后，外电路电阻为 此时的路端电压为 通过两灯泡的电流为 灯泡A和灯泡B的功率分别为， 联立解得：PA＝2W，PB＝4W，可见灯泡A和灯泡B的功率之和变大，故B正确； C、因为灯泡A和B电压之和增大，而灯泡A两端电压减小，则灯泡B两端电压增大，并且灯泡B两端电压变化的值大于灯泡A两端电压变化的值，故C错误； D、由于R3两端电压变大，所以R3消耗功率变大，故D错误。故选：B。 7、★★★【含二极管的电容器动态分析】如图所示，C为平行板电容器，D为理想二极管。当滑动变阻器R2的滑片在中点时，闭合开关K，带电小球恰能在两平行板间静止，下列说法正确的是（　　） A．若将滑动变阻器R2的滑片向右移动，电容器带电量不变 B．若将滑动变阻器R2的滑片向右移动，则带电小球将向下加速运动 C．若电容器的上金属板向下平移一小段距离，则带电小球向下加速运动 D．若电容器的上金属板向上平移一小段距离，则带电小球仍保持静止 【答案】D 【核心考点】含二极管的电路、电容器电压与带电量、场强变化、微粒运动 【解析】由图可知，电阻R1和R2串联分压，电容器与R1并联，则电路稳定时，电容器两端的电压与R1两端的电压相等。 A、滑动变阻器R2的滑片向右移动时，R2接入电路的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，R1两端的电压增加，则电容器的电压增加。由公式可知，电容C不变，U增加时，Q增加，二极管处于导通状态，电容器充电，电容器带电量增加，故A错误； B、闭合开关K时，带电小球恰能在两平行板间静止，由平衡条件可知，小球受到的竖直向下的重力mg和竖直向上的电场力Eq大小相等。由A分析可知，滑动变阻器R2的滑片向右移动，电容器的电压增加，由公式可知，U增加，板间距离d不变时，则板间场强E增加，则小球受到的电场力增加，带电小球将向上加速运动，故B错误； C、电容器的上金属板向下平移一小段距离时，板间距离d减小，由公式可知，电容器的电容C增大，由公式可知，电容C增大，若U不变时，Q增加，二极管处于导通状态，电容器充电。由公式可知，U不变，d减小时，场强E增加，则小球受到的电场力增加，带电小球将向上加速运动，故C错误； D、电容器的上金属板向上平移一小段距离，板间距d增大，由公式可知，d增大时，电容C减小，由公式可知，电容C减小，若U不变时，Q减小，流经二极管的电流为负向电流，电容器不能放电，即Q不变，则U增加。由公式，，联立得可知，板间场强E不变，则小球受到的电场力不变，带电小球静止不动，故D正确。故选：D。 8、★★★【网格电路中的电流计算】（多选）某一网络电路中的部分电路如图所示，已知，， ，， ，则下列结论正确的是（ ） A. 通过的电流为，方向从 B. 通过的电流为，方向从 C. 通过电流表的电流为，电流从左向右流过电流表 D. 通过电流表的电流为，电流从右向左流过电流表 【答案】BC 【核心考点】节点电流、电势降落、欧姆定律 【解析】本题考查桥式电路中的电流分析.通过的电流为，设和左边电路分支点的电势为 ，则、两点的电势分别为，，、两点间的电势差为，则通过的电流为，因为点电势低于点电势，所以电流方向为，故错误，正确；在点发生分流，则通过电流表的电流为，方向为从左向右流过电流表，故正确，错误. 9、★★★【电路故障分析】（多选）如图所示，灯泡、都能正常发光，由于电路中发生故障，导致两个灯泡都变亮（灯泡电阻随温度的变化忽略不计），可能的原因是（ ） A. 断路 B. 断路 C. 断路 D. 短路 【答案】AD 【核心考点】电路故障（断路、短路）对灯泡亮度的影响：串并联电阻变化、路端电压及支路电流分配 【解析】若断路，则外电路总电阻增大，路端电压增大，总电流减小，和的电压减小，两灯泡两端的电压均增大，两个灯泡都变亮，正确；若断路，则外电路总电阻增大，路端电压增大，总电流减小，和的电压减小，两端电压增大，流过的电流增大，则流过灯的电流和的电流之和减小，由于灯和的电阻比不变，则流过灯的电流和的电流均减小，则灯变暗，同理可知，若断路，灯变暗，、错误；若短路，则外电阻减小，总电流增大，由于除之外其他电阻的串并联情况不变，则各支路的电流均变大，即流过两灯泡的电流均变大，则两个灯泡都变亮，正确. 10、★★★【太阳能电池与光敏电阻的U-I图像分析】如图所示，图线是太阳能电池在某光照强度下路端电压和干路电流的关系图像，电池内阻不是常量.图线是某光敏电阻的图像，虚直线为图线过点的切线，在该光照强度下将它们组成闭合回路时（ ） A. 太阳能电池的电动势为 B. 光敏电阻的功率为 C. 光敏电阻的阻值为 D. 太阳能电池的内阻为 【答案】D 【核心考点】闭合电路欧姆定律、图像截距与斜率的意义、功率计算 【解析】本题考查图像.由闭合电路欧姆定律可得，当电流为0时，图线的纵截距表示电源电动势，所以，错误；由题图可知在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则该电阻两端电压为，通过该电阻的电流为，则该电阻的阻值为 ，错误；光敏电阻的功率为，错误；太阳能电池的内阻为 ，正确. 11、★★★★【二极管、电容器、滑动变阻器综合动态分析】在如图所示的电路中，D是一只理想二极管，平行板电容器AB内部有一带电小球Q处于静止状态。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P滑动时，四个理想电表的示数都发生变化。电流表A、电压表V1、电压表V2、电压表V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示，它们的示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，I变小、U2变大，U3变小、带电小球Q向下运动 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，不变，减小 C．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B稍错开一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 D．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B的间距稍增大一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 【答案】D 【核心考点】闭合电路动态分析、变化量比值、二极管对电容器放电的阻碍 【解析】A、当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，其接入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，则I变小，U1变小。由闭合电路欧姆定律得U2＝E﹣I（R1+r） ， U3＝E﹣Ir，可知U2变大，U3变大；U1变小，电容器板间电压减小，电容器要放电，但由于A板带正电，B板带负电，二极管具有单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器的带电量不变，板间场强不变，带电小球Q受到的电场力不变，则Q仍静止不动，故A错误； B、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1，不变，由闭合电路欧姆定律得U2＝E﹣I（R1+r），可得R1+r，不变，故B错误；C、若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B稍错开一些，两极板正对面积减小，电容器的电容C减小，而电容器的电压不变，由Q＝CU知，电容器的带电量将要减小，但由于二极管单向导电性，所以电容器不能放电，带电量Q不变。根据C、C、E可得电容器板间场强E，可知，电容器板间场强增大，所以Q受到的电场力增大，Q将向上加速运动，故C错误；D、若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B的间距稍增大一些，电容器的电容C减小，而电容器的电压不变，由Q＝CU知，电容器的带电量将要减小，但由于二极管单向导电性，所以电容器不能放电，带电量Q不变。根据E可知，电容器板间场强不变，Q所受的电场力不变，仍静止不动，故D正确。故选：D。 12、★★★★【动态电路中的变化量比值与电源输出功率】如图所示，电表均为理想电表，电源内阻的大小为，两灯泡的电阻均为.闭合开关，此时两灯泡正常发光.将滑动变阻器滑片向上滑动，电压表、示数变化量的绝对值分别为、，电流表A示数变化量的绝对值为，则（ ） A. 灯泡变亮，灯泡变暗 B. 和的示数都减小 C. 与的比值始终保持是与的比值的2倍 D. 电源输出功率变大，效率增大 【答案】C 【核心考点】闭合电路欧姆定律、ΔU/ΔI的意义、输出功率与效率计算 【解析】本题考查电路的动态分析.电路可简化为如图所示电路，将滑片向上滑动，电路中的总电阻减小，总电流增大，通过两串联灯泡的电流始终一样且增大，两灯泡逐渐变亮，错误；电压表测量的是路端电压，电压表测量的是灯泡两端的电压，因为总电流增大，所以的示数增大，的示数减小，错误；根据闭合电路欧姆定律可知，，则与的比值是与的比值的2倍，正确；当外电路电阻越接近电源内阻时，电源输出功率越大，滑动变阻器滑片向上滑动，外电阻与电源内阻相差越来越小，电源输出功率变大，电源的效率，由于外电阻减小，则效率减小，错误. 13、★★★★【多用电表的改装实验】某同学从实验室找到一些器材自己动手制作了一个多用电表，他设计的电表电路如图甲所示。该同学设计初衷是①单刀双掷开关S1接b时，c、d端接入回路中作为量程分别为1 mA和10 mA的电流表使用；②单刀双掷开关S1接a时，可作为"×100"和"×1k"双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流Ig=100 μA，内阻 Rg=720 Ω；电源电动势为1.5 V，内阻为1Ω。 请帮助该同学解决以下问题。 (1）电路中定值电阻R1= Ω，R2= Ω (2）某次测电流时，单刀双掷开关S接b,S2接1，表头示数如图乙所示，此时回路电值I= (3）若想保证欧姆表正常使用，调零电阻R可选下面两个滑动变阻器中的 A．电阻范围0~200Ω B．电阻范围0~2000Ω (4）当单刀双掷开关S1接a，再将开关S2接1时，欧姆表的挡位为 （选"×100"或"×1k")，某次测量欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间，发现挡位不合适，断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适，是因为开关S2接1时电流表指针偏转角 （选填"太大"或"太小")。开关S2接2后再次姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为 。 【答案】(1)8 72 (2)5.2 mA (5.20mA 也正确) (3) B (4) ×100 太小 1427 Ω 【核心考点】电表改装原理：双量程电流表、双倍率欧姆表；串联分压、并联分流、欧姆表内阻与中值电阻、调零电阻计算 【解析】(1)由电路图可知，S₂接1时为10 mA电流表，S₂接2时为1mA电流表，可得10mA=,1mA=代入数据可得：99R₁-R₂=720Ω，R₁+R₂=80Ω, 解得 R₁=8Ω，R₂=72Ω。 （2）S₁接b,S₂ 接1时，多用电表为量程为10mA的电流表，由图乙可知，每个小格为0.2mA，所以读数为5.2 mA。 (3)欧姆表需欧姆调零，单刀双掷开关 S₁接a，S₂接1时，欧姆表的内阻Ω=150Ω；单刀双掷开关S₁接a，S₂接2时，欧姆表的内阻 Ω=1500Ω=1500Ω,R内=R+RA+r,RA为改装后电流表的内阻，所以滑动变阻器选B。 (4)单刀双掷开关S₂接1时为大量程电流表，S₁接a、S₂接1时即为小倍率欧姆表，对应的档位是×100。 S₂接2为大倍率欧姆表，因为需要调换档位说明现在测量的是一个大电阻，此时量程太小，所以出现的情况应该是指针偏角太小。调整好倍率进行欧姆调零R内2=1500 Ω,开关S₂接2时，电流表内阻 RA=，,滑动变阻器的阻值R=1500Ω-72Ω-1Ω=1427Ω。 14、★★★★【用电表探测黑箱】如图甲所示，电学实验室的“黑盒子”表面有、、三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一个定值电阻和一个半导体二极管），为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表电阻挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱、、连接，测量结果如下表， 甲 乙 丙 红表笔 黑表笔 阻值 有阻值 阻值同测量值 很大 很小 很大 略大于间电阻 （1） 在虚线框中画出黑箱内的电路结构图； （2）小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图，将、按照正确方式与、相连，如图乙所示，并在、之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为； （3）将、按照正确方式与、相连，电压表改接入、间，闭合开关，改变电阻箱的大小，读出对应的电压表读数，记录为； （4） 分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距均为，斜率分别为、，则电源电动势为  ，黑箱内定值电阻阻值为  ，二极管正向电阻值为  . 【答案】（1） （4） ；； 【核心考点】二极管单向导电性、伏阻法测电动势和内阻、图像截距斜率 【解析】（1） 与间电阻相同，说明间是定值电阻，在测量之间电阻时，黑表笔接时电阻很小，接时电阻很大，说明之间有二极管，而且接二极管的正极，则电路如图所示. （4） 将、按照正确方式与、相连时，设电源电动势为，定值电阻为，则，即，则，.将、按照正确方式与、相连，此时之间的电压表测的是二极管和定值电阻的总电压，设电源电动势为，二极管正向电阻值为，定值电阻阻值为，则由题意得，即，则，，故电源电动势，电阻，二极管正向电阻值。 15、★★★★【 伏阻法测量电源的电动势和内阻】某高中开展项目式学习，研究测量一节干电池的电动势和内阻. （1） 甲同学利用图1所示的电路图测量干电池的电动势和内阻.闭合开关，移动滑动变阻器滑片得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出图像如图2所示，可得电源电动势_  _  ，电源内阻_  _   （结果均保留三位有效数字）. 图1 图2 （2） ① 乙同学在没有电流表的情况下，设计了如图3所示的电路图测量干电池的电动势和内阻.闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录多组电压表示数和电阻箱示数，并画出的图像，如图4所示可得电源电动势  ，电源内阻_  _   （结果均保留三位有效数字）； 图3 图4 ② 乙同学继续对实验误差进行分析，若实线代表理想电压表测得的情况，虚线代表电压表内阻不可忽略时测得的情况，下列图中能正确反映相关物理量之间关系的是_  _  _  _  . A. B. C. D. 【答案】（1） 1.40；1.00（2） ① 1.43；1.14② D 【核心考点】伏阻法实验原理、图像处理与误差分析 【解析】（1） 由闭合电路欧姆定律有，化简可得，结合题图2可知，，所以电源电动势为，电源内阻为 . （2） ① 由闭合电路欧姆定律有，化简可得，结合题图4可知，，所以电源电动势为，电源内阻为 ； ② 若电压表内阻不可忽略时，由，化简可得，对比可得，考虑电压表的内阻和不考虑电压表内阻，图像斜率不变，但考虑电压表的内阻时纵截距大于不考虑电压表的内阻的纵截距.故选. 16、★★★★【安阻法测量电源的电动势和内阻】利用如图1所示的电路，可以测量一节干电池的电动势和内阻，是阻值为 的定值电阻，为带有鳄鱼夹的电阻丝. 图1 图2 （1） 请把图2实验器材的实物连线图补充完整（部分接入电路）. （2） 用毫米刻度尺测得电阻丝的总长度（图2中、之间的距离）为.在开关断开的前提下，用多用电表电阻挡测量、之间的电阻：当选用“”倍率时，发现多用电表指针偏角过大，这时应该换用  （选填“”或“”）倍率，更换倍率后  （选填“需要”或“不需要”）重新欧姆调零.正确的测量结果如图3所示，则电阻丝的总电阻为_  _  _  _   . 图3 （3） 闭合开关，测量电阻丝部分的长度以及对应的理想电流表读数.调整触头的位置，测得多组和的数据.根据闭合电路的欧姆定律，经研究发现与之间成线性关系，请用、、、、、表示这种线性关系：  . （4） 由于与之间成线性关系，以为纵坐标，为横坐标，建立直角坐标系，根据实验记录的多组数据，作出的图像如图4所示，根据图像可知干电池的电动势_  _  ，内阻_  _  （结果均保留2位小数）. 图4 【答案】（1） 见图 （2） ；需要；3（3） （4） 1.56；0.56 【核心考点】闭合电路欧姆定律、电阻定律、图像法求E和r 【解析】（1） 电流表应选用量程，需要把和接线柱相连，如图所示. （2） 选用“”倍率时，发现多用电表指针偏角过大，说明电阻值偏小，应换用低倍率“”.更换倍率后需要重新进行欧姆调零.由于不需要估读，欧姆表读数为 ，则电阻丝的总电阻为 . （3） 根据闭合电路的欧姆定律可得，变形得. （4） 根据图像求得斜率数值，解得，由图像的纵轴截距可得，解得 . 17、★★★★【电路故障诊断、电压表量程选择、伏阻法误差分析 】某物理兴趣小组的同学从一款电子产品中拆下一块特殊电池，通过查阅说明书了解到该电池的电动势和内阻.经过一段时间的使用，电池的电动势和内阻可能会发生变化，他们准备通过实验尽量准确地测出该电池的电动势和内阻.除了待测电池，实验室可提供的器材还有： A.双量程电压表、 B.定值电阻（阻值） C.电阻箱（最大阻值） D.开关，导线若干 完成下列填空： （1） 按图甲连接电路，闭合开关，电压表不偏转.为排除故障，该同学将电压表从电路中、两点取下（不影响电路其它部分连接），选择电压表  （填“”或“”）量程并接入、两点间，闭合开关，电压表偏转.再将电压表从、两点取下，开关断开，将电压表接入、两点间，电压表不偏转.则可判定，故障出现在  段（选填“”“”或“”）. 甲 （2） 排除故障后，选择电压表_  _  （填“”或“”）量程并接入、两点间，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下电阻箱的阻值和电压表的相应读数. （3） 根据测量数据，作出图线，如图乙所示，测得图线斜率为，截距为、若电压表视为理想电表，则该电池内阻  （用、、表示）. 乙 （4） 若考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比  （选填“偏大”“相等”或“偏小”）. 【答案】（1） ；（2） （3） （4） 偏小 【核心考点】故障检测方法、闭合电路欧姆定律、系统误差 【解析】（1） 因该电池的电动势约为，超过的量程，在量程内，故选择量程；接“”、“”时电压表没有偏转，只有接“”时有偏转，表明故障为“”段断路. （2） 因该电池的电动势约为，不到量程最大值的一半，即使将电阻箱的阻值调为0，电压表的示数也不到量程最大值的，故量程太大；调整电阻箱的阻值，的量程正好合适. （3） 若将题图甲中的电压表当成理想电表，根据闭合电路的欧姆定律有，变形可得，则结合题图乙有，，联立解得该电池内阻为. （4） 考虑到电压表内阻，式中的应为并联电阻，电动势变为真实值，即电动势值与真实值相比偏小. 学科网（北京）股份有限公司 $ 10直流电路经典易错题 1、★★【光敏电阻、电容器与带电微粒平衡】如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．若断开开关S，带电微粒向上运动 B．只逐渐减小对R1的光照强度时，电压表示数变大，电阻R0消耗电功率变大 C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动 D．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 2、★★【电吹风电路与变压器组合】如图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，电吹风的各项参数如下表所示。下列说法正确的是（　　） 热风时输入功率 460W 冷风时输入功率 60W 小风扇额定电压 60V 正常工作时小风扇输出功率 52W A．冷风时，电热丝与小风扇并联接入电路 B．冷风时，小风扇的机械效率约为66.7% C．热风时，电路总电流约为3A D．变压器原、副线圈的匝数比为11：3 3、★★★【电容器与静电计电路动态分析】如图所示，电容器和静电计并联后与定值电阻和电源连接，开关闭合时，带电液滴 P 静止在电容器中，下列说法正确的是（ ） A．保持开关闭合，电容器的上极板上移少许，静电计指针偏角变小 B．开关断开后，带电液滴仍静止不动 C．断开开关，电容器的上极板上移少许，液滴静止同时静电计指针偏角变小 D．保持开关闭合，电容器的上极板上移少许，带电液滴向下加速运动 4、★★★【电动汽车充电效率与机械效率】华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，150A•h”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由30%充到80%用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由80%下降到50%共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（　　） A．充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率 B．小振本次充电的平均功率约为300kW C．小振本次充电的充电效率约为90% D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为40% 5、★★★【电源U-I图像，定值电阻组合】如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电源电流的关系图像，将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，R0功率相等。则（　　） A．电源a、b效率相同 B．电源a的内阻更大 C．若将定值电阻换为大于R0的电阻，电源b的输出功率大于电源a的输出功率 D．若将定值电阻换为小于R0的电阻，电源b的功率大于电源a的功率 6、★★★【复杂直流电路动态+故障分析】在如图所示的电路中，灯泡A和R1的阻值均为2Ω，灯泡B和R2的阻值均为4Ω，电源电动势E＝15V，内阻r＝5Ω，灯泡A和B的额定电压均为2.4V，R3为定值电阻，闭合开关S，灯泡A和B恰好正常发光。若某时刻R2突然发生断路，设A、B均不会被烧坏。则（　　） A．A、B灯泡均变亮 B．灯泡A和灯泡B的功率之和变大 C．灯泡A两端电压变化比灯泡B两端电压变化大 D．R3消耗的电功率变小 7、★★★【含二极管的电容器动态分析】如图所示，C为平行板电容器，D为理想二极管。当滑动变阻器R2的滑片在中点时，闭合开关K，带电小球恰能在两平行板间静止，下列说法正确的是（　　） A．若将滑动变阻器R2的滑片向右移动，电容器带电量不变 B．若将滑动变阻器R2的滑片向右移动，则带电小球将向下加速运动 C．若电容器的上金属板向下平移一小段距离，则带电小球向下加速运动 D．若电容器的上金属板向上平移一小段距离，则带电小球仍保持静止 8、★★★【网格电路中的电流计算】（多选）某一网络电路中的部分电路如图所示，已知，， ，， ，则下列结论正确的是（ ） A. 通过的电流为，方向从 B. 通过的电流为，方向从 C. 通过电流表的电流为，电流从左向右流过电流表 D. 通过电流表的电流为，电流从右向左流过电流表 9、★★★【电路故障分析】（多选）如图所示，灯泡、都能正常发光，由于电路中发生故障，导致两个灯泡都变亮（灯泡电阻随温度的变化忽略不计），可能的原因是（ ） A. 断路 B. 断路 C. 断路 D. 短路 10、★★★【太阳能电池与光敏电阻的U-I图像分析】如图所示，图线是太阳能电池在某光照强度下路端电压和干路电流的关系图像，电池内阻不是常量.图线是某光敏电阻的图像，虚直线为图线过点的切线，在该光照强度下将它们组成闭合回路时（ ） A. 太阳能电池的电动势为 B. 光敏电阻的功率为 C. 光敏电阻的阻值为 D. 太阳能电池的内阻为 11、★★★★【二极管、电容器、滑动变阻器综合动态分析】在如图所示的电路中，D是一只理想二极管，平行板电容器AB内部有一带电小球Q处于静止状态。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P滑动时，四个理想电表的示数都发生变化。电流表A、电压表V1、电压表V2、电压表V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示，它们的示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，I变小、U2变大，U3变小、带电小球Q向下运动 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，不变，减小 C．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B稍错开一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 D．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B的间距稍增大一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 12、★★★★【动态电路中的变化量比值与电源输出功率】如图所示，电表均为理想电表，电源内阻的大小为，两灯泡的电阻均为.闭合开关，此时两灯泡正常发光.将滑动变阻器滑片向上滑动，电压表、示数变化量的绝对值分别为、，电流表A示数变化量的绝对值为，则（ ） A. 灯泡变亮，灯泡变暗 B. 和的示数都减小 C. 与的比值始终保持是与的比值的2倍 D. 电源输出功率变大，效率增大 13、★★★★【多用电表的改装实验】某同学从实验室找到一些器材自己动手制作了一个多用电表，他设计的电表电路如图甲所示。该同学设计初衷是①单刀双掷开关S1接b时，c、d端接入回路中作为量程分别为1 mA和10 mA的电流表使用；②单刀双掷开关S1接a时，可作为"×100"和"×1k"双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流Ig=100 μA，内阻 Rg=720 Ω；电源电动势为1.5 V，内阻为1Ω。 请帮助该同学解决以下问题。 (1）电路中定值电阻R1= Ω，R2= Ω (2）某次测电流时，单刀双掷开关S接b,S2接1，表头示数如图乙所示，此时回路电值I= (3）若想保证欧姆表正常使用，调零电阻R可选下面两个滑动变阻器中的 A．电阻范围0~200Ω B．电阻范围0~2000Ω (4）当单刀双掷开关S1接a，再将开关S2接1时，欧姆表的挡位为 （选"×100"或"×1k")，某次测量欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间，发现挡位不合适，断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适，是因为开关S2接1时电流表指针偏转角 （选填"太大"或"太小")。开关S2接2后再次姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为 。 14、★★★★【用电表探测黑箱】如图甲所示，电学实验室的“黑盒子”表面有、、三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一个定值电阻和一个半导体二极管），为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表电阻挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱、、连接，测量结果如下表， 甲 乙 丙 红表笔 黑表笔 阻值 有阻值 阻值同测量值 很大 很小 很大 略大于间电阻 （1） 在虚线框中画出黑箱内的电路结构图； （2）小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图，将、按照正确方式与、相连，如图乙所示，并在、之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为； （3）将、按照正确方式与、相连，电压表改接入、间，闭合开关，改变电阻箱的大小，读出对应的电压表读数，记录为； （4） 分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距均为，斜率分别为、，则电源电动势为  ，黑箱内定值电阻阻值为  ，二极管正向电阻值为  . 15、★★★★【 伏阻法测量电源的电动势和内阻】某高中开展项目式学习，研究测量一节干电池的电动势和内阻. （1） 甲同学利用图1所示的电路图测量干电池的电动势和内阻.闭合开关，移动滑动变阻器滑片得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出图像如图2所示，可得电源电动势_  _  ，电源内阻_  _   （结果均保留三位有效数字）. 图1 图2 （2） ① 乙同学在没有电流表的情况下，设计了如图3所示的电路图测量干电池的电动势和内阻.闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录多组电压表示数和电阻箱示数，并画出的图像，如图4所示可得电源电动势  ，电源内阻_  _   （结果均保留三位有效数字）； 图3 图4 ② 乙同学继续对实验误差进行分析，若实线代表理想电压表测得的情况，虚线代表电压表内阻不可忽略时测得的情况，下列图中能正确反映相关物理量之间关系的是_  _  _  _  . A. B. C. D. 16、★★★★【安阻法测量电源的电动势和内阻】利用如图1所示的电路，可以测量一节干电池的电动势和内阻，是阻值为 的定值电阻，为带有鳄鱼夹的电阻丝. 图1 图2 （1） 请把图2实验器材的实物连线图补充完整（部分接入电路）. （2） 用毫米刻度尺测得电阻丝的总长度（图2中、之间的距离）为.在开关断开的前提下，用多用电表电阻挡测量、之间的电阻：当选用“”倍率时，发现多用电表指针偏角过大，这时应该换用  （选填“”或“”）倍率，更换倍率后  （选填“需要”或“不需要”）重新欧姆调零.正确的测量结果如图3所示，则电阻丝的总电阻为_  _  _  _   . 图3 （3） 闭合开关，测量电阻丝部分的长度以及对应的理想电流表读数.调整触头的位置，测得多组和的数据.根据闭合电路的欧姆定律，经研究发现与之间成线性关系，请用、、、、、表示这种线性关系：  . （4） 由于与之间成线性关系，以为纵坐标，为横坐标，建立直角坐标系，根据实验记录的多组数据，作出的图像如图4所示，根据图像可知干电池的电动势_  _  ，内阻_  _  （结果均保留2位小数）. 图4 17、★★★★【电路故障诊断、电压表量程选择、伏阻法误差分析 】某物理兴趣小组的同学从一款电子产品中拆下一块特殊电池，通过查阅说明书了解到该电池的电动势和内阻.经过一段时间的使用，电池的电动势和内阻可能会发生变化，他们准备通过实验尽量准确地测出该电池的电动势和内阻.除了待测电池，实验室可提供的器材还有： A.双量程电压表、 B.定值电阻（阻值） C.电阻箱（最大阻值） D.开关，导线若干 完成下列填空： （1） 按图甲连接电路，闭合开关，电压表不偏转.为排除故障，该同学将电压表从电路中、两点取下（不影响电路其它部分连接），选择电压表  （填“”或“”）量程并接入、两点间，闭合开关，电压表偏转.再将电压表从、两点取下，开关断开，将电压表接入、两点间，电压表不偏转.则可判定，故障出现在  段（选填“”“”或“”）. 甲 （2） 排除故障后，选择电压表_  _  （填“”或“”）量程并接入、两点间，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下电阻箱的阻值和电压表的相应读数. （3） 根据测量数据，作出图线，如图乙所示，测得图线斜率为，截距为、若电压表视为理想电表，则该电池内阻  （用、、表示）. 乙 （4） 若考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比  （选填“偏大”“相等”或“偏小”）. 学科网（北京）股份有限公司 $