2027届高考物理一轮复习专题训练:闭合电路
2026-08-04
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2份
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45页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 恒定电流 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.11 MB |
| 发布时间 | 2026-08-04 |
| 更新时间 | 2026-08-04 |
| 作者 | 银杏飘落1130 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59074770.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以题型为载体系统覆盖闭合电路核心知识点,从基础概念到综合应用形成完整逻辑链,强化物理观念与科学思维
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电流和电阻|7题,含高考真题|基础概念辨析与计算|从电流微观表达式到电阻定律的应用|
|闭合电路计算与分析|3题,含实际应用情境|电路功率与效率分析|闭合电路欧姆定律的定量计算|
|非纯电阻电路|5题,含电动机模型|电功与电热区别计算|能量观念在非纯电阻电路中的应用|
|电源U-I图像|7题,含多图线综合|图像信息提取与应用|电源特性与外电路的动态关联|
|电路动态分析|6题,含传感器情境|电路参量变化判断|局部与整体电路的动态推理|
|电表改装|6题,含多量程设计|电表原理与改装计算|串并联规律在电表改装中的应用|
内容正文:
一轮复习专题——闭合电路
目 录
题型一、电流和电阻 1
题型二、闭合电路的计算与分析 5
题型三、非纯电阻电路的计算 8
题型四、电源的U-I图像 13
题型五、电路的动态分析 19
题型六、电表改装 25
题型一、电流和电阻
1. (23-24高三上·福建·期末)北京正负电子对撞机的储存环是周长为L的近似圆形的轨道,环中的n个电子以速度v定向运动,已知电子的电荷量为e,则n个电子形成的电流为( )
A. B. C. D.
2. (2026·安徽芜湖·二模)如图所示,来自电子源的电子初速度为零,经电压为U的电场加速后,形成一束柱状的电子流。若电子流横截面积为S,电子的比荷为k,元电荷为e,电子流形成的电流大小为I,则电子流单位体积内的电子数n表达式为( )
A.
B. C. D.
3.
(多选)(25-26高三下·山西太原·阶段检测)某智能手机采用Type-C接口快速充电,其充电过程中电池两端电压稳定为。充电线内铜芯直径为,铜的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,铜的密度为,电子电荷量为,每个铜原子提供一个电子。已知充电时电路中电流为,下列说法正确的是( )
A.该电路中单位时间内通过铜芯横截面的电荷个数为
B.充电时铜芯内自由电子定向移动的速率可表示
C.若将充电电流增大为,则自由电子定向移动的速率变为原来的2倍
D.若改用直径为的铜芯线,在相同电流下自由电子定向移动速率变为原来的
4.
(2026·河北沧州·二模)绝缘细圆环总质量为m,半径为R,电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动,如图所示。角速度ω随时间t均匀增加,即(λ为已知量)。圆环转动形成等效电流,该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比,比例系数为k(k为已知量),不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。下列说法正确的是( )
A.圆环转动形成等效电流的大小为
B.圆环中产生的感应电动势大小为
C.圆环每转一圈动能增加
D.圆环每转一圈外力做功
5.
(2026·福建·模拟预测)2025年12月,中国科学家制备的单层金属铋薄膜入选《物理世界》年度“十大科学突破”,其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一。如图所示,一张长为L宽为b的单层铋薄膜,其厚度为d(约6.3),室温电导率为(其中),沿长度方向通入电流,则其电阻R的表达式可能为( )
A. B. C. D.
6.
(2025·山东济南·三模)如图所示,两根材料相同的均匀导体柱和,长为,长为,将导体柱串联接入电路中时,测得和两段导体的电压之比为3∶2。关于和两段导体下列说法正确的是( )
A.横截面积之比为1∶3 B.电阻之比为3∶4
C.热功率之比为3∶4 D.自由电荷的定向移动速率之比为1∶3
7.
(2024·广西·高考真题)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
题型二、闭合电路的计算与分析
8. (25-26高三下·吉林长春·期末)近几年,国产手机日益受到国人的青睐。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.手机电池产生的焦耳热为UIt
B.手机电池储存的化学能为
C.充电宝产生的热功率为
D.充电宝输出的电功率为
9.
(多选)(25-26高三下·广东揭阳·阶段检测)为保障交通安全,整治酒驾醉驾行为,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试,工作原理如图所示,其中为气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电源的电动势、内阻,定值电阻 ,电表均为理想电表。现有一酒驾驾驶员对着测试仪吹气,使气敏电阻从逐渐减小到了,该过程中( )
A.电路中的最大电流为1.5 A B.电压表的示数变大
C.电源的输出功率一直增大 D.定值电阻消耗的最大功率为4 W
10. (2026·湖南长沙·二模)如图所示,直流电源电动势为E=5 V、内阻r=1 Ω,定值电阻R1=2 Ω,可变电阻R2的阻值范围为1~4 Ω。闭合开关S,调节可变电阻R2接入电路的阻值,以下说法正确的是( )
A.当R2=1 Ω时,R1达到最大功率2 W
B.当R2=1 Ω时,R2达到最大功率4 W
C.当R2=1 Ω时,电源达到最大输出功率6 W
D.当R2=1 Ω时,电路达到最大总功率12 W
题型三、非纯电阻电路的计算
11. (多选)(22-23高三上·福建福州·阶段检测)如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50,若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A.电动机的输入功率是12W
B.电动机的输出功率12W
C.电动机的热功率是2W
D.整个电路消耗的电功率是22W
12.
(多选)(21-22高三上·黑龙江哈尔滨·期中)如图所示的电路中,当开关S置于a处时,电流表(内阻不计)示数为I,额定功率为16W的电动机正常工作,带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时,电流表示数变为,灯泡正常发光。已知电阻,灯泡额定电压为10V,额定功率10W,重力加速度g取。则( )
A.电动机线圈的内阻为 B.电动机的额定电压为10V
C.电源电动势为12V D.电源内阻为
13.
(2026·河北保定·二模)如图所示电路,电源电动势为12 V,,。已知电动机额定电压为6 V,线圈电阻为。闭合开关后,电动机恰好正常工作,则( )
A.流过电源的电流大小为6 A B.电源的效率为50%
C.电动机消耗的总功率为72 W D.电动机的机械功率为10 W
14.
(多选)(22-23高三上·福建福州·期末)如图所示,某品牌电动自行车其电池铭牌标有“”字样,正常工作时,电池输出电压恰好等于电动机额定电压,电动机额定功率为,由于电动机发热造成损耗,电动机的效率为,不考虑其它部件的摩擦损耗。某次平路上行驶的人和车的总质量为,阻力为总重力的0.03倍,当地重力加速度,下列判断正确的是( )
A.正常工作时,额定电流为
B.电池内阻大约
C.匀速行驶时速度为
D.充满电后电池存储的能量为
15. (多选)(2026·重庆北碚·模拟预测)某小车核心电路简化如图所示。电源电动势E=12V,内阻r=1Ω。电路中L为“6V,6W”的照明车灯(电阻恒定),M为直流电动机,R为滑动变阻器。当开关S1闭合、S2断开,调节R使车灯L正常发光;再保持R阻值不变,闭合S2启动电动机,小车匀速行驶。则下列说法正确的是( )
A.R连入电路的阻值为6Ω
B.闭合S2后,通过R的电流变大
C.闭合S2后,电源的输出功率一定变大
D.若闭合S2后灯泡L的功率变为额定功率的,则此时电动机的电流为
题型四、电源的U-I图像
16.
(25-26高三上·山东青岛·阶段检测)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流变化的关系图像,图线是某电阻的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A.的阻值随电压升高而增大,此时的阻值为
B.电源的效率为33.3%
C.若将电阻R换成定值电阻,电源的输出功率增大
D.若再串联一定值电阻,电源的输出功率一定增加
17. (多选)(2025·福建福州·模拟预测)如图所示,直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )
A.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
B.电源1与电源2的内阻之比是7∶11
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是2∶1
D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是18∶25
18.
(2026高三·全国·专题练习)如图所示,直线A是某电源(电动势E和内电阻r都恒定)的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是定值电阻、的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到这个电源上,则( )
A.接在电源上时,电源的总功率大 B.接在电源上时,电源的输出功率大
C.接在电源上时,电源自身发热功率大 D.接在电源上时,电源的效率大
19. (2026·重庆沙坪坝·模拟预测)硅晶电池可以将太阳能转化为电能,绿色环保、无污染。如图所示,图线a为硅晶电池在某光照强度下,路端电压U与I的关系图像,图线b为某电阻的U-I图像。将该电池和电阻串联组成一个闭合电路。下列说法正确的是( )
A.该硅晶电池内阻恒定不变
B.该电池的电动势为4V
C.此时该电池的输出功率为0.32W
D.此时电池效率为
20. (2026·北京顺义·一模)如图1所示,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,E为电源电动势,r为电源内阻。实验时调节R1的阻值得到多组电压表和电流表数据,用这些数据作出电压U随电流I变化的图像如图2中AB所示。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为3V
B.定值电阻R2的阻值为5Ω
C.当电流为0.2A时,滑动变阻器R1接入电路的阻值为7.5Ω
D.图线AB的斜率等于电源的内阻
21.
(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标上,如图中的、、所示,根据图线可知( )
A.电源电动势为
B.电源内阻为
C.当电流为时,外电路的电阻为
D.外电阻为时,电源输出功率最大为
22.
(多选)(2023·福建·一模)如图所示,为两个小灯泡、的伏安特性曲线,将这两个小灯泡并联后,接在电动势为3V,内阻的电源上,则( )
A.中的电流约为0.3A B.电源的效率约为50%
C.的电功率约为0.2W D.电源输出功率约为0.75W
题型五、电路的动态分析
23.
(多选)(2026高三下·福建厦门·专题练习)通过光控开关实现自动控制的节能路灯,其内部电路简化示意图如下,电源电动势为,内阻为,R1、R3为定值电阻,R2为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照强度降低时,下列判断正确的是( )
A.电路的总电阻变小
B.小灯泡变亮
C.电压表的示数变小
D.电源输出功率变小
24.
(多选)(25-26高三下·福建龙岩·阶段检测)如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r。开关S闭合后,平行金属板中的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.的功率减小
B.电压表示数减小
C.电流表示数增大
D.电容器C所带电荷量增加,液滴向上加速运动
25.
(24-25高三上·福建福州·阶段检测)如图所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻的阻值等于r,定值电阻的阻值等于2r,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表A示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A.理想电压表示数增大,理想电压表示数增大,理想电流表A示数减小
B.带电液滴将向下运动,定值电阻中有从a流向b的瞬间电流
C.
D.电源的输出功率增大
26.
(多选)(25-26高三上·福建福州·阶段检测)在图所示的电路中,若在滑动变阻器R的滑片P向左滑动一小段距离的过程中,电压表V1的示数增大,则在该过程中( )
A.电阻中通过的电流增大,且增加量为
B.电阻两端的电压减小,且减少量为
C.电源的输出功率增大
D.电源的效率增大
27.
(2025·重庆·模拟预测)如图所示的电路中,电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中,电压表和电流表均为理想电表,电压表V、和的示数分别为U、和,三个电压表变化量的绝对值分别、和,电流表A的示数为I(电流表示数变化量的绝对值为,当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,下列说法中正确的是( )
A.和均增大
B.电源的总功率和效率均增大
C.
D.如果设流过电阻的电流变化量的绝对值为,流过滑动变阻器的电流变化量的绝对值为,则
28.
(多选)(25-26高三上·福建厦门·阶段检测)冰箱里的温控电路简图如图所示,为定值电阻,为热敏电阻,温度越低,其阻值越大,C为电容器,电流表、电压表为理想电表.随着冰箱温度的降低,电流表的示数变化量大小为,电压表示数的变化量大小为,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数增大 B.电压表的示数增大
C.电容器C充电 D.的大小变大
题型六、电表改装
29. (23-24高三下·福建泉州·阶段检测)(1)一根粗细均匀的金属丝,当其两端电压为U时,通过的电流是I。若将此金属丝均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为I,金属丝两端所加的电压应为__________。
(2)有一个满偏电流为100mA的毫安表,电表内阻为9Ω,现将该毫安表的量程扩大至0.6A,则应并联一个阻值为__________Ω的电阻。
(3)如图所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表G的量程为0~10mA,内阻为60Ω,图中串联的分压电阻R1=440Ω,则R2=__________Ω。
30.
(22-23高三上·福建厦门·期中)如图是双量程电压表的原理图,它有两个量程分别为和,则接a、c两端时量程应为___________,已知表头内阻为,满偏电流为,则___________。
31.
(25-26高三上·福建龙岩·阶段检测)小明同学欲将满偏电流、内阻的电流计G改装成量程为的电流表,他应选择下面_________(填“甲”或“乙”)实验电路设计图,电阻R的阻值应为_________(保留两位有效数字):改装完成后,在某次测量中,电流表的指针指到图丙所示位置,则该电流为_________。
32.
(22-23高三上·贵州贵阳·阶段检测)如图所示是一多用电表的内部结构电路图,其中表头G满偏电流为,内阻为,使用不同接线柱时可用作量程分别为“1mA”和“1V”的电流表和电压表。
(1)若想要用作量程为“1V”的电压表,则应将接线柱__________(填“a、b”,“b、c”或“a、c”)接入电路。
(2)其中__________;__________。
33. (22-23高三上·福建三明·期末)某同学要将一量程为3mA的毫安表改装为较大量程的电流表,其改装的电路如图甲所示。
(1)图甲中“表头”线圈由铜线制作,阻值会随温度升高而增大,定值电阻由锰铜或镍铬合金制作,阻值几乎不随温度变化。若改装后的电流表放到高温环境下使用,会造成测量结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)为了校正电表因温度变化产生的测量误差,如图乙所示,将表头与一个温度补偿电阻串联后接入电路。为保证测量的准确,温度补偿电阻的阻值需随温度升高而________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)见图乙改装的电流表,当使用O、A两接线柱,量程为0.6A,当使用O、B两接线柱,量程为3A,已知,,则________(结果保留两位有效数字)。
34.
(22-23高三上·福建厦门·期中)某同学想改装一个简易多用电表,没有找到表头,只找到一个量程为的电压表,表盘上标记了其内阻为。该同学利用该电压表改装完成后,其电路如图所示,回答以下问题。
(1)接0、1两个接线柱时,电流量程为,则定值电阻________;
(2)在(1)的前提下,接0、3两个接线柱时,量程为,则定值电阻________;
(3)在(1)的前提下,接0、2两个接线柱时,所改装的欧姆挡倍率为,要使欧姆挡刻度盘正中央的数字为15,则此时所需用到的电源电动势________V;若实际接入的电源电动势略大于该值,则用改装后的欧姆挡规范操作后测电阻时其测量值________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
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一轮复习专题——闭合电路
目 录
题型一、电流和电阻 1
题型二、闭合电路的计算与分析 5
题型三、非纯电阻电路的计算 8
题型四、电源的U-I图像 13
题型五、电路的动态分析 19
题型六、电表改装 25
题型一、电流和电阻
1. (23-24高三上·福建·期末)北京正负电子对撞机的储存环是周长为L的近似圆形的轨道,环中的n个电子以速度v定向运动,已知电子的电荷量为e,则n个电子形成的电流为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】电流的微观表达式及其应用
【详解】n个电子形成的电流为,故选B。
2. (2026·安徽芜湖·二模)如图所示,来自电子源的电子初速度为零,经电压为U的电场加速后,形成一束柱状的电子流。若电子流横截面积为S,电子的比荷为k,元电荷为e,电子流形成的电流大小为I,则电子流单位体积内的电子数n表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】等效电流、带电粒子在匀强电场中做直线运动
【详解】电子经电压U加速,由动能定理,时间内流过横截面积S的电荷量,则电子流形成的电流,联立解得故选D。
3.
(多选)(25-26高三下·山西太原·阶段检测)某智能手机采用Type-C接口快速充电,其充电过程中电池两端电压稳定为。充电线内铜芯直径为,铜的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,铜的密度为,电子电荷量为,每个铜原子提供一个电子。已知充电时电路中电流为,下列说法正确的是( )
A.该电路中单位时间内通过铜芯横截面的电荷个数为
B.充电时铜芯内自由电子定向移动的速率可表示
C.若将充电电流增大为,则自由电子定向移动的速率变为原来的2倍
D.若改用直径为的铜芯线,在相同电流下自由电子定向移动速率变为原来的
【答案】CD
【难度】0.65
【知识点】电流强度的定义及单位、阿伏加德罗常数及计算、电流的微观表达式及其应用
【详解】A.设该电路中单位时间内通过铜芯横截面的电荷个数为,则电流为,解得,故A错误;
B.铜的摩尔体积为,每个铜原子占据的平均体积为,则铜的数密度为,即电子的数密度为,电流为,其中联立,解得,故B错误;
C.由B选项分析可知,自由电子定向移动的速率为,所以,若将充电电流增大为,则自由电子定向移动的速率变为原来的2倍,故C正确;
D.由B选项分析可知,自由电子定向移动的速率为,所以,若改用直径为的铜芯线,在相同电流下自由电子定向移动速率变为原来的,故D正确。故选CD。
4.
(2026·河北沧州·二模)绝缘细圆环总质量为m,半径为R,电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动,如图所示。角速度ω随时间t均匀增加,即(λ为已知量)。圆环转动形成等效电流,该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比,比例系数为k(k为已知量),不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。下列说法正确的是( )
A.圆环转动形成等效电流的大小为
B.圆环中产生的感应电动势大小为
C.圆环每转一圈动能增加
D.圆环每转一圈外力做功
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】常见力做功与相应的能量转化、小球在感生电场中的运动、等效电流
【详解】A.在圆环上任取一小段Δx,则其电荷量为Δq,则有,经Δt时间形成的等效电流为,结合题意可知,,联立解得,故A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律可得圆环中产生的电动势大小为,故B错误;
C.设圆环转动一周的初、末角速度分别为ω0、ωt,则有,故转动一周圆环动能的增加量,故C正确;
D.圆环每转动一周外力所做的功,一部分增加圆环的动能,一部分增加圆环的电能,根据功能关系则有,故D错误。
故选C。
5.
(2026·福建·模拟预测)2025年12月,中国科学家制备的单层金属铋薄膜入选《物理世界》年度“十大科学突破”,其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一。如图所示,一张长为L宽为b的单层铋薄膜,其厚度为d(约6.3),室温电导率为(其中),沿长度方向通入电流,则其电阻R的表达式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.82
【知识点】电阻定律
【详解】从电导率单位表达可知,电导率为电阻率的倒数,再根据电阻定律,可得电阻。故选A。
6.
(2025·山东济南·三模)如图所示,两根材料相同的均匀导体柱和,长为,长为,将导体柱串联接入电路中时,测得和两段导体的电压之比为3∶2。关于和两段导体下列说法正确的是( )
A.横截面积之比为1∶3 B.电阻之比为3∶4
C.热功率之比为3∶4 D.自由电荷的定向移动速率之比为1∶3
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】欧姆定律的内容、表达式及初步应用、电流的微观表达式及其应用、计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻、电阻定律
【详解】B.串联电路中电流处处相等,由欧姆定律,可得电阻之比等于电压之比,即,故B错误。
A.电阻定律公式为,变形可得,两导体材料相同,则有,故A正确。
C.串联电路电流相同,热功率,则,故C错误。
D.电流的微观表达式为,变形得,由于两导体材料相同,、相同,相同则,故D错误。故选A。
7.
(2024·广西·高考真题)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】电阻定律
【详解】根据电阻定律,根据欧姆定律,整理可得,结合题图可知导体、的电阻率之比,故选B。
题型二、闭合电路的计算与分析
8. (25-26高三下·吉林长春·期末)近几年,国产手机日益受到国人的青睐。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.手机电池产生的焦耳热为UIt
B.手机电池储存的化学能为
C.充电宝产生的热功率为
D.充电宝输出的电功率为
【答案】B
【难度】0.72
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、电功和电功率定义、表达式及简单应用
【详解】A.手机电池的焦耳热仅由内阻发热产生,大小为,是充电宝输出的总电能,不是焦耳热,故A错误;
B.输入手机电池的总能量为,根据能量守恒,减去内阻发热损耗的,剩余部分就是储存的化学能,大小为,故B正确;
C.是手机电池内阻的热功率,题目未给出充电宝的内阻,无法得到充电宝的热功率,故C错误;
D.充电宝的输出电功率为输出电压×输出电流,即,故D错误。故选B。
9.
(多选)(25-26高三下·广东揭阳·阶段检测)为保障交通安全,整治酒驾醉驾行为,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试,工作原理如图所示,其中为气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电源的电动势、内阻,定值电阻 ,电表均为理想电表。现有一酒驾驾驶员对着测试仪吹气,使气敏电阻从逐渐减小到了,该过程中( )
A.电路中的最大电流为1.5 A B.电压表的示数变大
C.电源的输出功率一直增大 D.定值电阻消耗的最大功率为4 W
【答案】AC
【难度】0.62
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、闭合电路欧姆定律的内容及公式、计算混联电路各电阻的电功和电功率
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律有,越小电流越大,故 时电流最大,最大电流 ,故A正确;
B.因为气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,气敏电阻的阻值减小,根据闭合电路的欧姆定律有,电路中的电流增大,电压表的示数,所以电压表的示数变小,故B错误;
C.当外电路总电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,本题中外电阻,故外电阻始终大于内阻,外电阻减小的过程中,输出功率一直增大。故C正确;
D.定值电阻的功率,越小,电流越大,越大,则消耗的最大功率 。故D错误。故选AC。
10. (2026·湖南长沙·二模)如图所示,直流电源电动势为E=5 V、内阻r=1 Ω,定值电阻R1=2 Ω,可变电阻R2的阻值范围为1~4 Ω。闭合开关S,调节可变电阻R2接入电路的阻值,以下说法正确的是( )
A.当R2=1 Ω时,R1达到最大功率2 W
B.当R2=1 Ω时,R2达到最大功率4 W
C.当R2=1 Ω时,电源达到最大输出功率6 W
D.当R2=1 Ω时,电路达到最大总功率12 W
【答案】B
【难度】0.53
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、电源的最大输出功率及其条件、闭合电路欧姆定律的内容及公式
【详解】A.R1是定值电阻,功率,U为路端电压。R2越小,总外阻越小,总电流越大,内电压越大,路端电压U越小,则越小。因此R2=1 Ω时,R1功率最小,故A错误;
B.总电阻,根据闭合电路欧姆定律可知,路端电压为,R2的功率为,联立代入数据解得,根据数学知识可知时,随增大而增大,因此越小,越大。代入可得,故B正确;
C.电源输出功率的规律:当外电阻等于内阻r时,输出功率最大。令外阻
解得,此时最大输出功率,故C错误;
D. 电路总功率,E不变,总电阻越小总电流越大,总功率越大。时总电阻最小,总电流,解得总功率,故D错误;故选B。
题型三、非纯电阻电路的计算
11. (多选)(22-23高三上·福建福州·阶段检测)如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50,若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A.电动机的输入功率是12W
B.电动机的输出功率12W
C.电动机的热功率是2W
D.整个电路消耗的电功率是22W
【答案】AC
【难度】0.65
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、含有电动机电路综合计算
【详解】A.电动机两端的电压,整个电路中的电流,电动机的输入功率,A正确;
BC.电动机的热功率,电动机的输出功率,B错误C正确;
D.整个电路消耗的功率,D错误。故选AC。
12.
(多选)(21-22高三上·黑龙江哈尔滨·期中)如图所示的电路中,当开关S置于a处时,电流表(内阻不计)示数为I,额定功率为16W的电动机正常工作,带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时,电流表示数变为,灯泡正常发光。已知电阻,灯泡额定电压为10V,额定功率10W,重力加速度g取。则( )
A.电动机线圈的内阻为 B.电动机的额定电压为10V
C.电源电动势为12V D.电源内阻为
【答案】AC
【难度】0.65
【知识点】计算电源的电动势和内阻、含有电动机电路综合计算
【详解】B.当开关S置于b处时,有,解得,当开关S置于a处时,有,解得,故B错误;
A.设电动机线圈的内阻为,则有,代入数据解得,故A正确;
CD.当开关S置于a处时,根据闭合电路欧姆定律有,当开关S置于b处时,根据闭合电路欧姆定律有,联立解得 ,,故C正确,D错误;故选AC。
13.
(2026·河北保定·二模)如图所示电路,电源电动势为12 V,,。已知电动机额定电压为6 V,线圈电阻为。闭合开关后,电动机恰好正常工作,则( )
A.流过电源的电流大小为6 A B.电源的效率为50%
C.电动机消耗的总功率为72 W D.电动机的机械功率为10 W
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、电动机工作时的能量转化、含有电动机电路综合计算
【详解】A.电动机正常工作,两端电压等于额定电压,根据闭合电路欧姆定律可得,解得,故A错误;
B.电源效率,代入数据得,故B错误;
C.并联部分电压等于,流过的电流,流过电动机的电流,电动机总功率,故C错误;
D.电动机的热功率,机械功率,故D正确。故选D。
14.
(多选)(22-23高三上·福建福州·期末)如图所示,某品牌电动自行车其电池铭牌标有“”字样,正常工作时,电池输出电压恰好等于电动机额定电压,电动机额定功率为,由于电动机发热造成损耗,电动机的效率为,不考虑其它部件的摩擦损耗。某次平路上行驶的人和车的总质量为,阻力为总重力的0.03倍,当地重力加速度,下列判断正确的是( )
A.正常工作时,额定电流为
B.电池内阻大约
C.匀速行驶时速度为
D.充满电后电池存储的能量为
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】计算电源的电动势和内阻、电功和电功率定义、表达式及简单应用、含有电动机电路综合计算
【详解】A.正常工作时,额定电流,故A正确;
B.由题意知,电池内阻,故B错误;
C.电动机的效率,电动机的输出功率,车匀速行驶时,牵引力等于阻力,解得匀速行驶时速度,故C错误;
D.充满电后电池存储的能量,故D正确。故选AD。
15. (多选)(2026·重庆北碚·模拟预测)某小车核心电路简化如图所示。电源电动势E=12V,内阻r=1Ω。电路中L为“6V,6W”的照明车灯(电阻恒定),M为直流电动机,R为滑动变阻器。当开关S1闭合、S2断开,调节R使车灯L正常发光;再保持R阻值不变,闭合S2启动电动机,小车匀速行驶。则下列说法正确的是( )
A.R连入电路的阻值为6Ω
B.闭合S2后,通过R的电流变大
C.闭合S2后,电源的输出功率一定变大
D.若闭合S2后灯泡L的功率变为额定功率的,则此时电动机的电流为
【答案】BCD
【难度】0.45
【知识点】含有电动机电路综合计算
【详解】A.当开关闭合、断开时,灯泡与电阻串联。灯泡正常发光,则灯泡两端电压,电流,灯泡电阻,根据闭合电路欧姆定律有,代入数据解得,故A错误;
B.闭合后,电动机与灯泡并联,并联部分电阻减小,外电路总电阻减小。根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流变大。电阻串联在干路中,所以通过的电流变大,故B正确;
C.电源的输出功率随外电阻的变化关系是:当时输出功率最大,当时,随减小输出功率增大。初始状态外电阻,闭合后,外电阻,由于,则。因为,所以始终有。闭合后外电阻减小,电源输出功率一定变大,故C正确;
D.若闭合后灯泡的功率变为额定功率的,根据可知,此时灯泡两端电压,此时干路电流,通过灯泡的电流,根据并联电路电流规律,通过电动机的电流,故D正确。故选BCD。
题型四、电源的U-I图像
16.
(25-26高三上·山东青岛·阶段检测)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流变化的关系图像,图线是某电阻的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A.的阻值随电压升高而增大,此时的阻值为
B.电源的效率为33.3%
C.若将电阻R换成定值电阻,电源的输出功率增大
D.若再串联一定值电阻,电源的输出功率一定增加
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、电源的最大输出功率及其条件、电源的U-I图像
【详解】A.过坐标原点的割线斜率表示电阻,根据电阻R的图像可知,斜率逐渐增大,即R的阻值随电压升高而增大,两图像的交点对应的阻值为。故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律,根据图像斜率与截距可知,,电阻R和电源构成回路对应交点处的电压和电流,有,,电源的效率为。故B正确;
C.此时电源的输出功率,将电阻R换成定值电阻,电源的输出功率。故C错误;
D.电源的输出功率与外电阻的变化关系图像为
当外电路电阻与电源内阻相等时,电源的输出功率最大,但是串联一个定值电阻后,无法确定外电路的总电阻与电源内阻的大小关系,所以电源的输出功率大小无法确定,故D错误。
故选B。
17. (多选)(2025·福建福州·模拟预测)如图所示,直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )
A.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
B.电源1与电源2的内阻之比是7∶11
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是2∶1
D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是18∶25
【答案】AD
【难度】0.55
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、非线性元件的伏安特性曲线、电源的U-I图像
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律有,结合电源的U-I图线知两电源的电动势相等,内阻等于图像斜率的绝对值,分别为,,则,故A正确,B错误;
CD.灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态,则小灯泡与电源1连接时电压为U1=3V,电流为I1=5A,小灯泡消耗的功率为
小灯泡的电阻,小灯泡与电源2连接时电压为U2=5V,电流为I2=6A,小灯泡消耗的功率为,小灯泡的电阻,因此,,故C错误,D正确。故选AD。
18.
(2026高三·全国·专题练习)如图所示,直线A是某电源(电动势E和内电阻r都恒定)的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是定值电阻、的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到这个电源上,则( )
A.接在电源上时,电源的总功率大 B.接在电源上时,电源的输出功率大
C.接在电源上时,电源自身发热功率大 D.接在电源上时,电源的效率大
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、电源的U-I图像
【详解】A.由两图线的交点读出,接在电源上时电压,通过的电流,电源的总功率,与电流成正比,则知接在电源上时,电源的总功率较大,故A错误;
B.由两图线的交点读出,接在电源上时电压,通过的电流,则电源的输出功率,接在电源上时,,电源的输出功率,则接在电源上时,电源的输出功率较大,故B正确;
C.依据电源的热功率表达式,可知外电阻较小的,电源的热功率较大,因此接在电源上时,电源的热功率较大,故C错误;
D.电源的效率,则知电源的效率与路端电压成正比,接在电源上时路端电压大,效率较高,故D错误。故选B。
19. (2026·重庆沙坪坝·模拟预测)硅晶电池可以将太阳能转化为电能,绿色环保、无污染。如图所示,图线a为硅晶电池在某光照强度下,路端电压U与I的关系图像,图线b为某电阻的U-I图像。将该电池和电阻串联组成一个闭合电路。下列说法正确的是( )
A.该硅晶电池内阻恒定不变
B.该电池的电动势为4V
C.此时该电池的输出功率为0.32W
D.此时电池效率为
【答案】B
【难度】0.62
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、电源的U-I图像
【详解】A.图线的关系式为,斜率大小的绝对值为电源的内阻,由题中图像信息可知,斜率大小一直改变,所以该硅晶电池的内阻一直在改变,A错误;
B.由题中图像信息可知,电动势,B正确;
C.由题中图像信息可知,定值电阻阻值,回路工作电流,路端电压,即输出电压为,输出功率为,C错误;
D.电源效率,D错误。故选B。
20. (2026·北京顺义·一模)如图1所示,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,E为电源电动势,r为电源内阻。实验时调节R1的阻值得到多组电压表和电流表数据,用这些数据作出电压U随电流I变化的图像如图2中AB所示。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为3V
B.定值电阻R2的阻值为5Ω
C.当电流为0.2A时,滑动变阻器R1接入电路的阻值为7.5Ω
D.图线AB的斜率等于电源的内阻
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】电源的U-I图像
【详解】AB.根据闭合电路的欧姆定律可得,由图可知,当电流为0.1A时,电压为2V,电流为0.3A时,电压为1V,即,
联立解得,,故AB错误;
C.当电流为0.2A时,电压为,滑动变阻器R1接入电路的阻值为,故C正确;
D.由以上分析可知,图线AB的斜率为,故D错误。故选C。
21.
(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标上,如图中的、、所示,根据图线可知( )
A.电源电动势为
B.电源内阻为
C.当电流为时,外电路的电阻为
D.外电阻为时,电源输出功率最大为
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】电源的最大输出功率及其条件、电源的U-I图像
【详解】A.根据可知,a线为线,图像可知当电流为1A时功率为4W,则,故A错误;
B.根据可知,c线为线,图像可知当电流为1A时功率为2W,则,故B错误;
C.结合以上分析,可知b线为线,图像可知当电流为0.5A时有
联立解得此时外电路的电阻为,故C错误;
D.当外电路的电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,即外电路的电阻为时,电源输出功率最大,则最大功率为,故D正确。故选D。
22.
(多选)(2023·福建·一模)如图所示,为两个小灯泡、的伏安特性曲线,将这两个小灯泡并联后,接在电动势为3V,内阻的电源上,则( )
A.中的电流约为0.3A B.电源的效率约为50%
C.的电功率约为0.2W D.电源输出功率约为0.75W
【答案】BD
【难度】0.4
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率
【详解】
电源电动势为3V,内阻,作出电源路端电压和电流图像,两个小灯泡并联,故接入电路时两小灯泡的电压和电路的路端电压均相等,根据闭合电路欧姆定律得,且两灯泡电流之和等于干路电流。综上分析,图中路端电压等于1.5V时满足条件。
AC.根据图像得当电压为1.5V时,、中的电流约为0.2A、0.3A,的电功率约为
,故AC错误;
B.电源的效率约为,B正确;
D.电源输出功率约为,D正确。故选BD。
题型五、电路的动态分析
23.
(多选)(2026高三下·福建厦门·专题练习)通过光控开关实现自动控制的节能路灯,其内部电路简化示意图如下,电源电动势为,内阻为,R1、R3为定值电阻,R2为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照强度降低时,下列判断正确的是( )
A.电路的总电阻变小
B.小灯泡变亮
C.电压表的示数变小
D.电源输出功率变小
【答案】BC
【难度】0.81
【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路
【详解】AC.光照强度降低时,光敏电阻阻值增大,则电路的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可得电路总电流变小,电压表示数,变小,故A错误,C正确;
B.由于通过的电流变小,则两端电压变小,但路端电压增大,所以并联部分的电压增大,则通过小灯泡支路的电流增大,所以小灯泡变亮,故B正确。
D.因为不确定内阻外阻关系,所以无法确定电源输出功率变化,故D错误。故选BC。
24.
(多选)(25-26高三下·福建龙岩·阶段检测)如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r。开关S闭合后,平行金属板中的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.的功率减小
B.电压表示数减小
C.电流表示数增大
D.电容器C所带电荷量增加,液滴向上加速运动
【答案】BD
【难度】0.65
【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路
【详解】B.当光照强度减小,光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流I减小,电阻的电压减小,即电压表示数减小,故B正确;
A.根据闭合电路欧姆定律可得,电流I减小,则电阻的电压增大,则电阻的电流增大,则的功率增大,故A错误;
C.根据并联电路电流关系有,由于干路电流I减小,电阻的电流增大,则光敏电阻的电流减小,即电流表示数减小,故C错误;
D.电阻的电压增大,则电容器C的电压增大,电容器C充电,电容器C所带电荷量增加,电容器C内的电场强度增大,液滴受到的电场力增大,液滴向上加速运动,故D正确。
故选BD。
25.
(24-25高三上·福建福州·阶段检测)如图所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻的阻值等于r,定值电阻的阻值等于2r,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表A示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A.理想电压表示数增大,理想电压表示数增大,理想电流表A示数减小
B.带电液滴将向下运动,定值电阻中有从a流向b的瞬间电流
C.
D.电源的输出功率增大
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】电源的最大输出功率及其条件、闭合电路欧姆定律的内容及公式、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、含容电路中有关电荷量及其变化的计算
【详解】A.滑动变阻器滑片向上滑动,接入电阻增大,电路总电阻增大,干路电流减小,即电流表示数减小,定值电阻两端电压减小,即电压表示数减小,根据,干路电流减小,则路端电压增大,即电压表示数增大,故A错误;
B.根据,干路电流减小,则电压表示数增大,电容器两端电压增大,电容器内电场强度增大,液滴所受电场力增大,则带电液滴将向上运动,根据
可知,电容器极板所带电荷量增大,电容器上极板带正电,电容器处于充电状态,定值电阻中有从b流向a的瞬间电流,故B错误;
C.结合上述,根据欧姆定律与闭合电路欧姆定律有,,,解得,,,由于定值电阻的阻值等于r,则有,故C正确;
D.电源的输出功率,其中,根据对勾函数的规律,滑动变阻器滑片向上滑动,接入电阻增大,电路外电阻增大,电源的输出功率减小,故D错误。故选C。
26.
(多选)(25-26高三上·福建福州·阶段检测)在图所示的电路中,若在滑动变阻器R的滑片P向左滑动一小段距离的过程中,电压表V1的示数增大,则在该过程中( )
A.电阻中通过的电流增大,且增加量为
B.电阻两端的电压减小,且减少量为
C.电源的输出功率增大
D.电源的效率增大
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路
【详解】A.由于为定值电阻,电压表读数等于定值电阻两端电压,则有
可得,可知通过的电流增大,增加量为,故A正确;
B.设电压表V1示数为,电路总电流为,由闭合电路欧姆定律可得
电压表V1的示数增大,则电路总电流减小,又有,流过电阻的电流为总电流,则通过的电流减小,电阻两端的电压减小,电压减小量满足,故B错误;
C.电源的输出功率为,可知当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大;由于题干不清楚外电阻与内阻的大小关系,所以无法判断电源的输出功率的变化,故C错误;
D.电源的效率为,由于外电阻增大,所以电源的效率增大,故D正确。故选AD。
27.
(2025·重庆·模拟预测)如图所示的电路中,电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中,电压表和电流表均为理想电表,电压表V、和的示数分别为U、和,三个电压表变化量的绝对值分别、和,电流表A的示数为I(电流表示数变化量的绝对值为,当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,下列说法中正确的是( )
A.和均增大
B.电源的总功率和效率均增大
C.
D.如果设流过电阻的电流变化量的绝对值为,流过滑动变阻器的电流变化量的绝对值为,则
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】根据串反并同判断电阻电压和电流的变化
【详解】A.由于,当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,增大,增大,根据,得,则不变,故A错误;
B.当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,增大,电路中总电阻增大,总电流减小,电源的总功率减小,故B错误;
C.当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,为正值,为负值,为正值,且
,所以,故C错误;
D.当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,增大,电路中总电阻增大,总电流减小,则通过的电流减小,通过的电流等于通过电阻电流和流过滑动变阻器的电流之和,且流过的电流增大,流过滑动变阻器的电流减小,所以,故D正确。故选D。
28.
(多选)(25-26高三上·福建厦门·阶段检测)冰箱里的温控电路简图如图所示,为定值电阻,为热敏电阻,温度越低,其阻值越大,C为电容器,电流表、电压表为理想电表.随着冰箱温度的降低,电流表的示数变化量大小为,电压表示数的变化量大小为,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数增大 B.电压表的示数增大
C.电容器C充电 D.的大小变大
【答案】BC
【难度】0.4
【知识点】根据串反并同判断电阻电压和电流的变化
【详解】ABC.随着冰箱温度的降低,热敏电阻阻值越大,根据,可知电流表的示数减小,根据,可知电压表的示数增大,根据,可知电容器两端电压增大,故电容器充电,故A错误,BC正确;
D.根据,可知,故其比值不变,故D错误。故选BC。
题型六、电表改装
29. (23-24高三下·福建泉州·阶段检测)(1)一根粗细均匀的金属丝,当其两端电压为U时,通过的电流是I。若将此金属丝均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为I,金属丝两端所加的电压应为__________。
(2)有一个满偏电流为100mA的毫安表,电表内阻为9Ω,现将该毫安表的量程扩大至0.6A,则应并联一个阻值为__________Ω的电阻。
(3)如图所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表G的量程为0~10mA,内阻为60Ω,图中串联的分压电阻R1=440Ω,则R2=__________Ω。
【答案】 1.8 1000
【难度】0.85
【知识点】灵敏电流计改装成电压表、灵敏电流计改装成电流表、电阻定律
【详解】(1)[1]导线均匀拉长到原来的2倍时,横截面积变为原来的,由电阻定律,可知导线电阻变为原来的4倍,当电流不变时,由欧姆定律,可知金属丝两端所加的电压应为。
(2)[2]有一个满偏电流为100mA的毫安表,电表内阻为9Ω,现将该毫安表的量程扩大至0.6A,应并联一个电阻分流,则有,解得
(3)[3]如图所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表G的量程为0~10mA,内阻为60Ω,图中串联的分压电阻R1=440Ω,根据示意图可知间对应的量程为,则有
,解得
30.
(22-23高三上·福建厦门·期中)如图是双量程电压表的原理图,它有两个量程分别为和,则接a、c两端时量程应为___________,已知表头内阻为,满偏电流为,则___________。
【答案】 /
【难度】0.65
【知识点】灵敏电流计改装成电压表
【详解】[1] 接a、c两端时,、串联,可测最大电压,接a、b两端时,只有,可测最大电压,所以接a、c两端时量程应为。
[2]由[1]分析可得,,解得
31.
(25-26高三上·福建龙岩·阶段检测)小明同学欲将满偏电流、内阻的电流计G改装成量程为的电流表,他应选择下面_________(填“甲”或“乙”)实验电路设计图,电阻R的阻值应为_________(保留两位有效数字):改装完成后,在某次测量中,电流表的指针指到图丙所示位置,则该电流为_________。
【答案】 甲 0.50 1.70
【难度】0.65
【知识点】灵敏电流计改装成电流表
【详解】[1][2]根据并联分流的原理知,小明同学欲将电流计G改装成量程为的电流表,他应选择下面甲实验电路设计图,有,解得电阻R的阻值应为
[3]改装完成后,在某次测量中,电流表的指针指到图丙所示位置,则该电流为。
32.
(22-23高三上·贵州贵阳·阶段检测)如图所示是一多用电表的内部结构电路图,其中表头G满偏电流为,内阻为,使用不同接线柱时可用作量程分别为“1mA”和“1V”的电流表和电压表。
(1)若想要用作量程为“1V”的电压表,则应将接线柱__________(填“a、b”,“b、c”或“a、c”)接入电路。
(2)其中__________;__________。
【答案】 a、c 100 910
【难度】0.65
【知识点】灵敏电流计改装成电压表、灵敏电流计改装成电流表
【详解】(1)[1]接a、c时,相当于电流计串联一个电阻,则为电压表;
(2)[2][3]接a、b时,得,接a、c时,可以将ab间等效为量程1mA的电流表,等效内阻,
33. (22-23高三上·福建三明·期末)某同学要将一量程为3mA的毫安表改装为较大量程的电流表,其改装的电路如图甲所示。
(1)图甲中“表头”线圈由铜线制作,阻值会随温度升高而增大,定值电阻由锰铜或镍铬合金制作,阻值几乎不随温度变化。若改装后的电流表放到高温环境下使用,会造成测量结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)为了校正电表因温度变化产生的测量误差,如图乙所示,将表头与一个温度补偿电阻串联后接入电路。为保证测量的准确,温度补偿电阻的阻值需随温度升高而________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)见图乙改装的电流表,当使用O、A两接线柱,量程为0.6A,当使用O、B两接线柱,量程为3A,已知,,则________(结果保留两位有效数字)。
【答案】 偏小 减小 1.2;
【难度】0.65
【知识点】灵敏电流计改装成电流表
【详解】(1)[1]设在不同温度下两次测量同一电流I,则流过表头的电流,放到高温环境下使用,阻值会随温度升高而增大,流过同样的电流,会减小,即表头的偏转变小,会造成测量结果偏小;
(2)[2]阻值会随温度升高而增大,而与之串联的温度补偿电阻的阻值应该随温度升高而减小,这样两电阻之和才能尽量保持不变;
(3)[3]当使用O、A两接线柱,量程为0.6A,根据电流表改装原理则有
,当使用O、B两接线柱,量程为3A,根据电流表改装原理则有,已知,,联立解得
34.
(22-23高三上·福建厦门·期中)某同学想改装一个简易多用电表,没有找到表头,只找到一个量程为的电压表,表盘上标记了其内阻为。该同学利用该电压表改装完成后,其电路如图所示,回答以下问题。
(1)接0、1两个接线柱时,电流量程为,则定值电阻________;
(2)在(1)的前提下,接0、3两个接线柱时,量程为,则定值电阻________;
(3)在(1)的前提下,接0、2两个接线柱时,所改装的欧姆挡倍率为,要使欧姆挡刻度盘正中央的数字为15,则此时所需用到的电源电动势________V;若实际接入的电源电动势略大于该值,则用改装后的欧姆挡规范操作后测电阻时其测量值________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【答案】 600 2000 9 小于
【难度】0.65
【知识点】灵敏电流计改装成电压表、灵敏电流计改装成电流表
【详解】(1)[1]接0、1两个接线柱,电表满偏时,由并联电路特点可得,代入数据,,解得
(2)[2]接0、1两个接线柱改装后电流表阻值为,接0、3两个接线柱时,根据串联电路的特点可得,当时,,代入数据解得
(3)[3]欧姆挡倍率为,欧姆挡刻度盘正中央的数字为15,可知欧姆表的内阻。由欧姆定律得,解得
[4]开始进行欧姆调零时有,若值偏大,则会偏大。当测量未知电阻时有,电源电动势为标准值,为电表指针对应的电流值,由于偏大,可知测量值会偏小。
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