微专题10-3 恒定电流基础(专项练习) -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-09-03
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摘要:
**基本信息**
聚焦恒定电流核心模块,以题型为载体系统整合电表改装、功率计算及电动机电路分析,通过概念填空-典例解析-真题演练构建“原理-应用-迁移”的完整方法体系,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电表改装|单选5+多选5+填空9+解答3|串并联电阻计算(分压/分流)、多量程电路分析|表头参数(Ig、Rg、Ug)→改装原理(串联成电压表/并联成电流表)→双量程电路设计|
|电功电功率|单选5+多选2+填空4+解答1|纯电阻功率公式(P=UI=I²R=U²/R)、实际功率比较|电功率概念→公式推导→串并联电路功率分配→生活应用(电池容量)|
|电动机电路分析|单选1+多选4+解答2|非纯电阻电路能量转化(P总=UI=P出+I²R)、效率计算|电功与电热区别→电动机功率分解→电源输出功率分析→实际机械功率计算|
内容正文:
微专题10-3 恒定电流基础(专项练习)
题型01 电表改装 1
题型02 电功电功率 5
题型03 含有电动机电路分析 9
真题实战 →演练 12
题型01 电表改装
一、单选题
1.如图为多用电表的原理示意图,其中电流表的满偏电流为,内阻,调零电阻的最大值,电池电动势,内阻。虚线框中为选择开关,下列说法正确的是( )
A.表笔为红表笔
B.当接触点1时,多用电表处于测量电压的挡位
C.若电压表的量程为,则的阻值为
D.测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,则待测阻值为
【答案】D
【详解】A.多用电表内部电源的负极接红表笔,可知表笔为红表笔,故A错误;
B.当接触点1时,电流表和并联,多用电表处于测量电流的挡位,故B错误;
C.若电压表的量程为,有
解得,故C错误;
D.电流表的满偏电流为,内阻,改装电流表的量程为
测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,待测阻值为中值电阻,故D正确。
故选D。
二、多选题
2.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个表头和一个变阻器R组成的,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大 B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程增大 D.乙表是电压表,R增大时量程减小
【答案】BC
【详解】AB.由电表的改装可知,电流表应是表头与分流电阻并联,改装后加在表头两端的最大电压不变,所以并联电阻R越大,越小,即量程越小。故A错误,B正确;
CD.对于电压表应是表头与分压电阻串联,改装后量程,可知R越大,量程越大。故C正确,D错误。
故选BC。
3.四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,把它们接入如图所示的电路,则( )
A.电流表的读数大于电流表的读数
B.电流表的偏转角小于电流表的偏转角
C.电压表的读数等于电压表的读数
D.电压表的偏转角等于电压表的偏转角
【答案】AD
【详解】A.改装后的电流表量程越大,电表的内阻越小,电流表的量程大于的量程,所以电流表的内阻小于电流表的内阻,两个电流表并联,电阻小的电流大,电流表的读数大于电流表的读数,故A正确;
B.改装电流表的两个表头也是并联关系,因表头相同,故电流相等,指针偏角相等,故B错误;
C.改装后的电压表量程越大,电表的内阻越大,电压表的量程大于的量程,所以电压表的内阻大于电压表的内阻,两个电压表串联,依据串联电路的分压特点,电压表的读数大于电压表的读数,故C错误;
D.电压表的两个表头是串联关系,电流相等,偏转角相等,故D正确。
故选AD。
4.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表,已知表头G的满偏电流为,定值电阻、的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时,电流表的量程为,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若仅使阻值变小,则和均变大
D.若仅使阻值变小,则和均变大
【答案】AC
【详解】AB.设定值电阻
根据电路结构可知,,故A正确,B错误;
CD.因为,
则当仅使阻值变小时,和均变大;当仅使阻值变小时,则变小,变大,故C正确,D错误。
故选AC。
5.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计和一个变阻器组成,它们中一个是电压表,另一个是电流表,丙电路是由一个灵敏电流计和三个定值电阻、和组成的双量程电流表,则( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.乙表是电压表,R减小时量程减小
C.丙表中只增大的阻值,两个量程均变大
D.丙表中只增大的阻值,量程1变小,量程2变大
【答案】BC
【详解】A.甲图中灵敏电流计与并联,是改装电流表。设表的满偏电流为,内阻为,改装后当表满偏时,总电流(量程)
故增大时,表满偏对应的总电流减小,量程减小,故A错误;
B.乙图中灵敏电流计与串联,是改装电压表。当表满偏时,总电压(量程)
R减小时总电压减小,量程减小。故B正确;
CD.丙图中,表笔接负接线柱和1接线柱时,与、串联后与并联,满偏时
整理得量程
表笔接负接线柱和2接线柱时,与串联后与并联,满偏时
整理得量程
只增大时,、均增大,两个量程都变大,故C正确,D错误。
故选BC。
三、知识点填空题
电压表和电流表的电路结构
下图为一小量程电流表(表头)的示意图。
6.表头
从电路的角度看,表头是一个______,遵从欧姆定律。表头与其他电阻的不同在于,通过表头的电流是可以从______上读出来的。
7.表头的三个参数及其关系
(1)电流表的内阻:______的电阻;
(2)满偏电流:指针偏转到______时的电流;
(3)满偏电压:表头通过______时,加在它两端的电压;
(4)三者间的关系:______。
8.将表头改装成电压表
测量较大的电压时,要______一个电阻,把表头改装成电压表,如图所示。
电压表可看作一个______可读的大电阻,串联电阻的作用是分担一部分______,这种电阻被叫作______。
9.将表头改装成大量程电流表
测量较大的电流时,要______一个电阻,把表头改装成大量程的电流表,如图所示。
电流表可看作一个______可读的小电阻,并联电阻的作用是分去一部分______,这种电阻被叫作______。
【答案】6. 电阻 刻度盘 7. 表头 最大刻度 满偏电流 8. 串联 电压 电压 分压电阻 9. 并联 电流 电流 分流电阻
五、解答题
10.如图所示是双量程电流表。当使用两端点时量程是1A,使用两端点时量程是0.1A,已知表头内阻为,满偏电流为2mA,求电阻和电阻的阻值(只要求列出求解方程,不用计算出结果)。
【答案】
【详解】使用,两端时,有
使用,两端时,有
11.如图所示,表头的内阻Rg为500 Ω,满偏电流Ig为1 mA。当使用a、b两个端点时,是量程为I1的电流表;当使用a、c两个端点时,是量程为I2的电流表;当使用a、d两个端点时,是量程为U的电压表。已知电阻R1、R2、R3的阻值分别为0.5 Ω、2 Ω和100 Ω。求:
(1)量程I1、I2的值;
(2)量程U的值。
【答案】(1)1.005 A;201 mA
(2)20.6 V
【详解】(1)接、端点时:表头与串联,再与并联,满偏时并联电压相等,总干路电流为量程,有
代入数值解得
接、端点时:表头与并联,满偏时并联电压相等,总干路电流为量程,有
代入数值解得
(2)接、端点时,与改装为量程的电流表,再串联分压,总电压为量程,有
代入数值
12.如图所示的电路中,小量程电流表内阻 ,满偏电流 ,,
(1)当S1和S2均断开时,改装成的是什么表?量程多大?
(2)当S1和 均闭合时,改装成的是什么表?量程多大?
【答案】(1)电压表,量程为
(2)电流表,量程为
【详解】(1),均断开时,所在支路断路,表头与串联接在,两端,改装成电压表。由欧姆定律得满偏时两端电压
故量程为。
(2),均闭合时,被短接,与表头并联,改装成电流表。满偏时表头两端电压
由并联电路电压相等得中的电流
由并联电路电流关系得总电流
故量程为。
题型02电功电功率
一、单选题
1.某扫地机器人电池容量2000mA·h,额定工作电压15V,额定功率30W,则下列说法正确的是( )
A.扫地机器人正常工作时的电流是2mA B.扫地机器人的电阻是7.5Ω
C.题中mA·h是能量的单位 D.扫地机器人充满电后一次工作时间约为1h
【答案】D
【详解】A.根据电功率的公式有
解得正常工作电流为
代入已知数据解得
由于,可知扫地机器人正常工作时的电流不是,故A错误;
B.扫地机器人包含电动机,属于非纯电阻用电器,工作时消耗的电能除转化为内能外,还转化为机械能,欧姆定律不适用,无法通过公式计算其电阻,故B错误;
C.根据电流的定义式有
推导可得电荷量公式为
式中是电流单位,是时间单位,因此是电荷量的单位,不是能量的单位,故C错误;
D.电池容量即满电时的总电荷量为,由A选项可知正常工作电流为,则一次工作时间为
代入数据解得,故D正确。
故选D。
2.一根电阻丝,在通过2C的电荷量时电功为8J,若在相同的时间内通过4C的电荷量,则通过电阻丝的电流所做的功和电阻丝两端的电压分别是( )
A.16J 4V B.16J 16V C.32J 4V D.32J 8V
【答案】D
【详解】由知,
由知,,得。
由U=IR得
而由得,,所以。
故选D。
3.A、B两盏电灯的额定功率相同,而额定电压,则下列说法中正确的是( )
A.两灯的电阻
B.两灯正常发光时,灯泡电流
C.将电灯串联后接入电路中,两灯都发光,两灯实际消耗的功率
D.将两灯并联后接入电路,两灯都发光,两灯实际消耗的功率
【答案】D
【详解】A.由
知当时,有,故A错误;
B.当正常发光时,由
知当时,且相等,有,故B错误;
C.当串联后,由
通过的电流相等,,则,故C错误;
D.将两灯并联后接入电路,由
电压相等,,则,故D正确。
故选D。
4.甲、乙两根粗细相同的不同导线,电阻率之比为,长度之比为,那么两根导线加相同的电压时,其电功率之比是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】两导线粗细相同,横截面积相等,根据电阻定律有
则两导线的电阻之比为
代入、,解得
两导线两端所加电压相同,根据电功率公式有
解得
故选C。
5.甲、乙两根粗细相同的不同导线,电阻率之比为,长度之比为,如果通过两根导线的电流相同,则其电功率之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设甲、乙导线分别为导线、,横截面积均为,根据电阻定律有
两导线的电阻之比为
代入、,解得
通过两导线的电流相同,根据电功率公式有
解得
故选B。
二、多选题
6.两盏额定功率相同的灯泡A和B(两灯泡电阻不变),其额定电压,则下列说法正确的是( )
A.两灯正常发光时,通过灯泡的电流关系为
B.两灯电阻关系为
C.当将两灯串联接入电路中发光时,灯泡的功率关系为
D.当将两灯并联接入电路中发光时,灯泡的功率关系为
【答案】BD
【详解】A.根据题意,由可知,由于,,则两灯正常发光时,通过灯泡的电流关系为,故A错误;
B.根据题意,由可知,由于,,两灯电阻关系为,故B正确;
C.当将两灯串联接入电路中发光时,通过两灯的电流相等,由可知,灯泡的功率关系为,故C错误;
D.当将两灯并联接入电路中发光时,两灯的电压相等,由可知,灯泡的功率关系为,故D正确。
故选BD。
7.把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下(不考虑灯泡电阻的变化),则下列分析正确的是( )
A.两盏灯的总功率等于55W B.两盏灯的总功率小于15W
C.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
【答案】BD
【详解】AB.由电功率公式得
由欧姆定律得
代入可得额定状态下
因甲灯额定功率大于乙灯,所以
两灯串联后的总电阻满足,在,不变时,由电功率公式得,故A错误,B正确;
CD.两灯串联时电流相等,由电功率公式得
又因,所以,故C错误,D正确。
故选BD。
三、知识点填空题
8.电功率
(1)概念:电流在一段电路中______与______之比叫作电功率。
(2)计算公式:_______。
(3)物理意义:电功率是反映电流做功______的物理量。电功率越大,说明用电器做功越快,在相同时间内做功越多。
(4)电功率的单位:______,符号为______。
【答案】(1) 所做的功 通电时间
(2)
(3)快慢
(4) 瓦特
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
(4)略
四、解答题
9.微波炉应用了一种电磁波——微波(微波的频率为)。食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧,食物的内能增加,温度升高,食物增加的能量是微波给它的。下表是某微波炉的部分技术参数。
微波炉
额定电压:220V 50Hz
微波额定功率:1100W
微波输出功率:700W
内腔容积:20L
振荡频率:2450MHz
(1)该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少?
(2)该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多大?
(3)如果使用微波挡做一道菜,需要正常工作30min,则做这道菜需消耗多少电能?
【答案】(1)0.12m
(2)5A
(3)
【详解】(1)微波是电磁波,其速度等于光速c,则该微波炉内磁控管产生的微波波长是
(2)由题意可知,该微波炉在使用微波挡工作时额定电压、微波额定功率分别是220V、1100W,则额定电流是
(3)如果使用微波挡做一道菜,需要正常工作30min,则做这道菜需消耗电能为
题型03含有电动机电路分析
一、单选题
1.在如图所示的电路中,电源电动势,内阻。灯泡的规格为“,”,直流电动机的额定电压也为,其线圈电阻为。为滑动变阻器。先闭合开关、断开,调节,使正常发光,再闭合,调节,电动机正常工作。则( )
A. B.电动机正常工作的电流为
C.电动机正常工作时,效率为 D.电动机正常工作时,电源的效率为
【答案】C
【详解】A.灯泡正常发光时,由电功率定义式,其工作电流为
此时闭合回路中只有灯泡和滑动变阻器,由闭合电路欧姆定律得
代入数据得,故A错误;
BCD.闭合后,电动机正常工作,其额定电压即并联部分电压为。对包含电源内阻、滑动变阻器和并联负载的闭合回路,由闭合电路欧姆定律得
代入得干路电流
灯泡两端电压也是,故其电流仍为。对并联支路有
因此电动机支路电流满足
由前述计算得。
电动机输入功率为,线圈的热功率为,故电动机效率满足
取,和,代入计算得
电源的路端电压等于电动势减去内阻上的电压降,满足
由前述干路电流得
电源效率定义为路端电压与电动势之比。代入得,故BD错误,C正确。
故选C。
二、多选题
2.用直流电动机提升重物,装置工作原理如图所示。被提升重物的质量,电源电动势、内阻,电动机以恒定速度竖直向上提升重物,此时电路中的电流。不计绳的重力,不计摩擦阻力与空气阻力,重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A.电动机的输出功率为50W B.电动机线圈电阻为9.5Ω
C.电动机的效率为88% D.电源的效率为50%
【答案】AB
【详解】A.电动机的输出功率即机械功率,A正确;
D.电路的总功率
电源内部的热功率
电源的输出功率就是电动机的输入功率
电源的效率,D错误;
C.电动机的效率,C错误;
B.电动机工作时的发热功率
解得,B正确。
故选AB。
3.如图所示的电路中,电源电动势为12V,电源内阻r为1.0Ω,电路中的电阻为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻R为0.5Ω。闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A。下列判断正确的是( )
A.电动机的输出功率为14W B.电动机两端的电压为7.0V
C.电动机的热功率为2.0W D.电源输出的电功率为24W
【答案】BC
【详解】ABC.由闭合电路的电压关系得
整理得
电动机的输入电功率为
热功率为
由能量守恒,电动机的输出功率为,故A错误,BC正确。
D.由闭合电路的电压关系,电源路端电压为
电源的输出功率为,故D错误。
故选BC。
4.如图,一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上,电源电动势,内阻,用理想电压表测出电动机两端电压,已知电动机线圈电阻,则下列说法中正确的是( )
A.电动机的输出功率为16W B.电源的输出功率为56W
C.通过电动机的电流为10A D.电动机的发热功率为100W
【答案】AB
【详解】C.根据闭合回路的欧姆定律得
解得电路的电流
理想电压表无电流通过,通过电动机的电流为,故C错误;
B.电源的输出功率为,故B正确;
D.电动机的发热功率为,故D错误;
A.电动机的输出功率为,故A正确。
故选AB。
三、解答题
5.在如图所示的电路中,电源电动势,内阻。将一盏额定电压为、额定功率为的灯泡与一只线圈电阻为的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光。求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的输出功率。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)灯泡正常发光,路端电压等于灯泡额定电压,即,由闭合电路欧姆定律
解得
电源输出功率
(2)灯泡额定电流,干路电流
流过电动机的电流
电动机的输入功率;电动机线圈发热功率
电动机的输出功率
6.如图所示的电路中,电源电压U=12V,电动机的电阻R0=1.0Ω,电阻R1=2.0Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=4.0V,求:
(1)电源的功率;
(2)电动机转化为机械能的功率。
【答案】(1)24W
(2)12W
【详解】(1)通过的电流
电源的功率
(2)电动机两端电压
电动机的输入功率
电动机的热功率
电动机转化为机械能的功率
真题实战 →演练
一、单选题
1.(2026·浙江·高考真题)我国某企业正式发布了全液冷兆瓦(MW)级充电装置(图甲),其持续充电电流约为2400 A,每分钟可充电20度,装置中的充电电路发热功率约为10 kW。为保持充电装置的稳定运行,现采用水冷却技术,如图乙所示,让15℃冷水通过水泵流入充电电路的水冷系统,经过热交换后流出,水温升至25℃。已知水的比热容为,水的密度为,忽略水的重力势能变化及其它散热。则( )
A.充电装置的输出功率约为12 MW
B.充电装置的输出电压约为220 V
C.水的流量约为
D.每分钟流出约24 L水
【答案】C
【详解】A.每分钟可充电20度,即每分钟输出电能
输出功率为单位时间的输出电能:
故A错误;
B.根据功率公式,可得输出电压:
故B错误;
CD. 电路的发热功率全部被水吸收,单位时间水吸收的热量等于发热功率
根据吸热公式,单位时间内水的质量满足
代入,得
结合水的密度,体积流量
每分钟流出水的体积
故C正确,D错误。
故选C 。
2.(2023·上海·高考真题)如图所示,四个完全相同的灯泡,亮度最高的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】四个完全相同的灯泡,、串联电流相同,、亮度相同;与、并联,并联两支路两端电压相同,故两端电压等于、各自两端电压之和,故比、都亮;在干路上,电流大小等于两支路电流之和,故流过电流最大,亮度最高。
故选A。
3.(2022·江苏·高考真题)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联,再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律可知,干路电流即经过R1的电流为
并联部分各支路电流大小与电阻成反比,则
四个灯泡的实际功率分别为
,,,
故四个灯泡中功率最大的是R1。
故选A。
二、多选题
4.(2016·江苏·高考真题)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有
A.路端电压为10 V
B.电源的总功率为10 W
C.a、b间电压的大小为5 V
D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A
【答案】AC
【详解】外阻为R: ,则 ,则外压U=IR=10V,功率P=EI=12W,则A正确,B错误;根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A,所以Uba=0.5×(15-5)=5V,故C正确;a、b间用导线连接后,根据电路的连接可求外电路电阻为 ,电流,故D错
【点睛】考查串并联电路电阻的求解及全电路欧姆定律,计算前要明确电路结构是求解问题的关键;
三、实验题
5.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选出以下必要的操作步骤并排序:
①把选择开关旋转到“”位置。 ②把选择开关旋转到“”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。 ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。
下列选项中正确的是_________。(单选,填正确答案标号)
A.①③④ B.②③④ C.②④③ D.①④③
(2)若将一个内阻为、满偏电流为的表头改装为量程的电压表,需要_________(填“串联”或“并联”)一个_________的电阻。
(3)如图,某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻及一个电阻()组成的串联电路中各元器件的位置,利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压,测得数据如表:
接线柱
1和2
2和3
3和4
1和4
2和4
1和3
U/V
0
1.53
0
0.56
1.05
0.66
根据以上数据可判断,直流电源E处于_________之间,电容器C处于_________之间,电阻处于_________之间。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)
【答案】(1)B
(2) 串联
(3) 2和3 1和4 1和2
【详解】(1)要测量一个阻值约为的电阻,需要选择电阻“”挡,即把选择开关旋转到“”位置,后将红表笔和黑表笔短接,然后调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零。
故选B。
(2)[1][2]将表头改装为电压表需要串联一个电阻,串联电阻的阻值为
(3)[1][2][3]用电压表进行测量,电源两端电压最大,可知直流电源E处于2和3之间;接1和2、3和4时电压表示数为0,接1和4时电压表有示数,则1和2、3和4之间为电阻,电容器在1和4之间;接1和3时电压表示数比接2和4时小,则1和2之间的电阻阻值比3和4之间的大,即1和2之间电阻为,3和4之间电阻为。
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微专题10-3 恒定电流基础(专项练习)
题型01 电表改装 1
题型02 电功电功率 5
题型03 含有电动机电路分析 9
真题实战 →演练 12
题型01 电表改装
一、单选题
1.如图为多用电表的原理示意图,其中电流表的满偏电流为,内阻,调零电阻的最大值,电池电动势,内阻。虚线框中为选择开关,下列说法正确的是( )
A.表笔为红表笔
B.当接触点1时,多用电表处于测量电压的挡位
C.若电压表的量程为,则的阻值为
D.测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,则待测阻值为
二、多选题
2.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个表头和一个变阻器R组成的,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大 B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程增大 D.乙表是电压表,R增大时量程减小
3.四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,把它们接入如图所示的电路,则( )
A.电流表的读数大于电流表的读数
B.电流表的偏转角小于电流表的偏转角
C.电压表的读数等于电压表的读数
D.电压表的偏转角等于电压表的偏转角
4.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表,已知表头G的满偏电流为,定值电阻、的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时,电流表的量程为,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若仅使阻值变小,则和均变大
D.若仅使阻值变小,则和均变大
5.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计和一个变阻器组成,它们中一个是电压表,另一个是电流表,丙电路是由一个灵敏电流计和三个定值电阻、和组成的双量程电流表,则( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.乙表是电压表,R减小时量程减小
C.丙表中只增大的阻值,两个量程均变大
D.丙表中只增大的阻值,量程1变小,量程2变大
三、知识点填空题
电压表和电流表的电路结构
下图为一小量程电流表(表头)的示意图。
6.表头
从电路的角度看,表头是一个______,遵从欧姆定律。表头与其他电阻的不同在于,通过表头的电流是可以从______上读出来的。
7.表头的三个参数及其关系
(1)电流表的内阻:______的电阻;
(2)满偏电流:指针偏转到______时的电流;
(3)满偏电压:表头通过______时,加在它两端的电压;
(4)三者间的关系:______。
8.将表头改装成电压表
测量较大的电压时,要______一个电阻,把表头改装成电压表,如图所示。
电压表可看作一个______可读的大电阻,串联电阻的作用是分担一部分______,这种电阻被叫作______。
9.将表头改装成大量程电流表
测量较大的电流时,要______一个电阻,把表头改装成大量程的电流表,如图所示。
电流表可看作一个______可读的小电阻,并联电阻的作用是分去一部分______,这种电阻被叫作______。
五、解答题
10.如图所示是双量程电流表。当使用两端点时量程是1A,使用两端点时量程是0.1A,已知表头内阻为,满偏电流为2mA,求电阻和电阻的阻值(只要求列出求解方程,不用计算出结果)。
11.如图所示,表头的内阻Rg为500 Ω,满偏电流Ig为1 mA。当使用a、b两个端点时,是量程为I1的电流表;当使用a、c两个端点时,是量程为I2的电流表;当使用a、d两个端点时,是量程为U的电压表。已知电阻R1、R2、R3的阻值分别为0.5 Ω、2 Ω和100 Ω。求:
(1)量程I1、I2的值;
(2)量程U的值。
12.如图所示的电路中,小量程电流表内阻 ,满偏电流 ,,
(1)当S1和S2均断开时,改装成的是什么表?量程多大?
(2)当S1和 均闭合时,改装成的是什么表?量程多大?
题型02电功电功率
一、单选题
1.某扫地机器人电池容量2000mA·h,额定工作电压15V,额定功率30W,则下列说法正确的是( )
A.扫地机器人正常工作时的电流是2mA B.扫地机器人的电阻是7.5Ω
C.题中mA·h是能量的单位 D.扫地机器人充满电后一次工作时间约为1h
2.一根电阻丝,在通过2C的电荷量时电功为8J,若在相同的时间内通过4C的电荷量,则通过电阻丝的电流所做的功和电阻丝两端的电压分别是( )
A.16J 4V B.16J 16V C.32J 4V D.32J 8V
3.A、B两盏电灯的额定功率相同,而额定电压,则下列说法中正确的是( )
A.两灯的电阻
B.两灯正常发光时,灯泡电流
C.将电灯串联后接入电路中,两灯都发光,两灯实际消耗的功率
D.将两灯并联后接入电路,两灯都发光,两灯实际消耗的功率
4.甲、乙两根粗细相同的不同导线,电阻率之比为,长度之比为,那么两根导线加相同的电压时,其电功率之比是( )
A. B. C. D.
5.甲、乙两根粗细相同的不同导线,电阻率之比为,长度之比为,如果通过两根导线的电流相同,则其电功率之比为( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.两盏额定功率相同的灯泡A和B(两灯泡电阻不变),其额定电压,则下列说法正确的是( )
A.两灯正常发光时,通过灯泡的电流关系为
B.两灯电阻关系为
C.当将两灯串联接入电路中发光时,灯泡的功率关系为
D.当将两灯并联接入电路中发光时,灯泡的功率关系为
7.把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下(不考虑灯泡电阻的变化),则下列分析正确的是( )
A.两盏灯的总功率等于55W B.两盏灯的总功率小于15W
C.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
三、知识点填空题
8.电功率
(1)概念:电流在一段电路中______与______之比叫作电功率。
(2)计算公式:_______。
(3)物理意义:电功率是反映电流做功______的物理量。电功率越大,说明用电器做功越快,在相同时间内做功越多。
(4)电功率的单位:______,符号为______。
四、解答题
9.微波炉应用了一种电磁波——微波(微波的频率为)。食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧,食物的内能增加,温度升高,食物增加的能量是微波给它的。下表是某微波炉的部分技术参数。
微波炉
额定电压:220V 50Hz
微波额定功率:1100W
微波输出功率:700W
内腔容积:20L
振荡频率:2450MHz
(1)该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少?
(2)该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多大?
(3)如果使用微波挡做一道菜,需要正常工作30min,则做这道菜需消耗多少电能?
题型03含有电动机电路分析
一、单选题
1.在如图所示的电路中,电源电动势,内阻。灯泡的规格为“,”,直流电动机的额定电压也为,其线圈电阻为。为滑动变阻器。先闭合开关、断开,调节,使正常发光,再闭合,调节,电动机正常工作。则( )
A. B.电动机正常工作的电流为
C.电动机正常工作时,效率为 D.电动机正常工作时,电源的效率为
电源的路端电压等于电动势减去内阻上的电压降,满足
二、多选题
2.用直流电动机提升重物,装置工作原理如图所示。被提升重物的质量,电源电动势、内阻,电动机以恒定速度竖直向上提升重物,此时电路中的电流。不计绳的重力,不计摩擦阻力与空气阻力,重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A.电动机的输出功率为50W B.电动机线圈电阻为9.5Ω
C.电动机的效率为88% D.电源的效率为50%
3.如图所示的电路中,电源电动势为12V,电源内阻r为1.0Ω,电路中的电阻为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻R为0.5Ω。闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A。下列判断正确的是( )
A.电动机的输出功率为14W B.电动机两端的电压为7.0V
C.电动机的热功率为2.0W D.电源输出的电功率为24W
4.如图,一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上,电源电动势,内阻,用理想电压表测出电动机两端电压,已知电动机线圈电阻,则下列说法中正确的是( )
A.电动机的输出功率为16W B.电源的输出功率为56W
C.通过电动机的电流为10A D.电动机的发热功率为100W
三、解答题
5.在如图所示的电路中,电源电动势,内阻。将一盏额定电压为、额定功率为的灯泡与一只线圈电阻为的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光。求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的输出功率。
6.如图所示的电路中,电源电压U=12V,电动机的电阻R0=1.0Ω,电阻R1=2.0Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=4.0V,求:
(1)电源的功率;
(2)电动机转化为机械能的功率。
真题实战 →演练
一、单选题
1.(2026·浙江·高考真题)我国某企业正式发布了全液冷兆瓦(MW)级充电装置(图甲),其持续充电电流约为2400 A,每分钟可充电20度,装置中的充电电路发热功率约为10 kW。为保持充电装置的稳定运行,现采用水冷却技术,如图乙所示,让15℃冷水通过水泵流入充电电路的水冷系统,经过热交换后流出,水温升至25℃。已知水的比热容为,水的密度为,忽略水的重力势能变化及其它散热。则( )
A.充电装置的输出功率约为12 MW
B.充电装置的输出电压约为220 V
C.水的流量约为
D.每分钟流出约24 L水
2.(2023·上海·高考真题)如图所示,四个完全相同的灯泡,亮度最高的是( )
A. B. C. D.
3.(2022·江苏·高考真题)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(2016·江苏·高考真题)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有
A.路端电压为10 V
B.电源的总功率为10 W
C.a、b间电压的大小为5 V
D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A
三、实验题
5.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选出以下必要的操作步骤并排序:
①把选择开关旋转到“”位置。 ②把选择开关旋转到“”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。 ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。
下列选项中正确的是_________。(单选,填正确答案标号)
A.①③④ B.②③④ C.②④③ D.①④③
(2)若将一个内阻为、满偏电流为的表头改装为量程的电压表,需要_________(填“串联”或“并联”)一个_________的电阻。
(3)如图,某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻及一个电阻()组成的串联电路中各元器件的位置,利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压,测得数据如表:
接线柱
1和2
2和3
3和4
1和4
2和4
1和3
U/V
0
1.53
0
0.56
1.05
0.66
根据以上数据可判断,直流电源E处于_________之间,电容器C处于_________之间,电阻处于_________之间。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)
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