第十章 恒定电流（综合训练）2027年高考物理一轮复习高效培优系列

**基本信息** 聚焦恒定电流核心知识，通过选择、实验、计算多题型整合欧姆定律、电路分析、功率计算等考点，强化物理观念与科学思维的综合应用。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念应用|选择1-3、8|伏安特性曲线分析、电表改装、电动机功率计算|从微观电阻成因到宏观功率公式，构建“电阻-电流-功率”逻辑链| |电路动态分析|选择4-5、7|含容/含电动机电路、多用电表使用|结合串并联规律与电场知识，培养电路模型建构能力| |实验探究|实验11-12|电阻率测量、电源电动势与内阻测定|遵循“仪器使用-数据处理-误差分析”探究流程，落实科学探究素养| |综合计算|选择9-10、计算13-15|电路功率最值、多状态电路分析|综合应用闭合电路欧姆定律与能量守恒，提升科学推理能力|

第十章　恒定电流（综合训练） 参考答案 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C C D C B AD AD AB 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共18分。 11．（1）0.640/0.639/0.641 （2）最大 0.50 （3） 12．（1）100 （2）11.1 （3）3.2 0.060 （4）小于 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）（1）开关S闭合时，电阻和并联，如图所示，电压表示数等于、之间的电压，通过电阻的电流，通过电阻的电流 解得电阻的阻值 （2）依题意，、之间电压恒定为，开关S断开时，电阻、串联后再与电阻并联，如图所示，电压表测量电阻两端的电压，通过电阻、的电流，则电阻两端的电压 解得，即电压表示数为8V 电流表测量干路电流，则有，由上问可知 解得，即电流表示数为3A 14．（10分）（1）保护电阻两端的电压为 电动机两端的电压 电动机的电功率 电动机的热功率 （2）电动机的机械功率 重物匀速上升，则 根据功率公式有 则重物匀速上升的速度 （3）电动机的效率    解得 15．（16分）（1）把看成电源的一部分，等效成一个新的电源，等效电源的电动势为，等效电源的内阻为。 将可变电阻 R 断开，虚线框内固定电路的路端电压，也就是等效电源的电动势。 此时根据闭合电路欧姆定律得 两端电压即等效电源电动势 解得 等效电源的内阻为和的并联电阻。即 解得 等效电源与可变电阻组成的电路，根据闭合电路欧姆定律得 可变电阻上消耗热功率 当时，即时，可变电阻上消耗热功率最大。 最大热功率 解得 （2）当可变电阻取最大时，通过电源和定值电阻的电流最小，电源内电阻和固定电阻上消耗的热功率之和最小。 可变电阻取最大时，可得通过电源的最小电流 其中 解得 根据并联电路电流与电阻成反比，可得通过固定电阻的电流 电源内电阻和固定电阻上消耗的最小热功率之和 解得 答案第2页，共2页 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章　恒定电流（综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修三 第11~12章 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示为某小灯泡的伏安特性曲线，将该小灯泡与阻值为的定值电阻串联后接入电路中，小灯泡的功率与定值电阻的功率恰好相等，则此时小灯泡的功率约为（    ） A． B． C． D． 2．如图所示是三量程直流电表的原理图，三个量程分别是10mA、1A、10V。已知表头G的满偏电流，内阻，则定值电阻、、的阻值为（     ） A．0.05Ω、9.95Ω、995Ω B．0.1Ω、9.9Ω、995Ω C．1Ω、99Ω、1000Ω D．10Ω、990Ω、995Ω 3．某扫地机器人电动机的输入电压恒为U，线圈电阻为r。正常工作时电流为I。下列说法正确的是（　　） A．正常工作时，电动机的输出功率为UI B．正常工作时，电动机的机械效率为 C．电动机被杂物卡住无法运转时，电动机的发热功率为 D．无论电动机正常工作还是被卡住，电动机的发热功率均为 4．如图所示电路图，电源电动势为，内阻为，为定值电阻，为滑动变阻器，带电液滴能在平行板电容器中的点处于静止状态。闭合开关S，在滑片P向下滑动的过程中，三个电表示数的变化量分别为、、。关于上述过程，下列说法正确的是（   ） A．电流表A的示数变大 B．电压表的示数变小 C． D．液滴将向下运动 5．如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，、、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向b端移动后，下列说法中正确的是（　　） A．油滴带正电，将向下运动 B．电压表示数变大，电流表示数变小 C．电源的效率变大，输出功率变小 D．若电压表、电流表的示数变化量分别为∆U和∆I，则 6．图甲电路中的是可变电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据作出的图像如图乙中的直线所示。下列说法正确的是（　　） A．直线的斜率表示的阻值，直线的斜率表示的阻值 B．本实验电源电动势的测量值为 C．消耗的最大电功率为 D．若不考虑偶然误差，本实验测得的电动势大于电源电动势的实际值 7．如图1所示是电表改装的原理图，已知表头的内阻为500Ω，满偏电流为，改装后的电压表量程为1V，电流表量程为0.12mA；如图2所示是多用电表的两种不同连接方式，则下列说法正确的是（　　） A．如图1，当K接1时，为电流表的改装原理图， B．如图1，当K接2时，为电压表的改装原理图， C．如图2，当测量二极管的正向电阻时，应选择乙图的连接方式 D．如图2，当测量二极管两极间正向电压时，应选择甲图的连接方式 8．（多选）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。此阻力的大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为。现有一根长为、横截面积为的金属直导线，单位体积内有个自由电子，电子电荷量为。在导线两端加上恒定的电压时，导线内的电流大小为，下列说法正确的是（     ） A．导线中自由电子定向移动的速率 B．电阻率为 C．导线中自由电子受到平均阻力大小为 D．比例系数 9．（多选）如图所示电路，电源电压保持不变，。当开关闭合，、断开时，电压表的示数为，消耗的功率为；当开关、、都闭合时，电压表的示数为，消耗的功率为，且电流表的示数为。已知，。下列结论正确的是（     ） A．的阻值为 B．电源电压为 C．开关闭合，、断开时，电路消耗的总功率为0.9 W D．开关、、都闭合时，电流表的示数为1.1 A 10．（多选）在如图甲所示的电路中，已知电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R＝4Ω，滑动变阻器最大值为20Ω。图乙是滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系图像，通过以上条件，求出下列各物理量正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率W B．图乙中电阻 C．电源内阻的最大发热功率W D．电源的最大效率 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．（8分）要测量一金属丝的电阻率，某同学设计了如图1所示的电路。电路中电流表的量程为、内阻约，电阻箱的阻值范围为，电源电动势为，金属丝拉直接在固定接线柱、间。 （1）先用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图2所示，则金属丝直径______mm。 （2）按图1连接好电路，闭合开关前，将电阻箱接入电路的电阻调到______（选填“最大”或“最小”）。将金属夹夹在金属丝上，闭合开关，调节电阻箱，使电流表的指针偏转较大，某次电流表示数如图3所示，则此时通过金属丝的电流________。 （3）多次调节金属夹夹在金属丝上的位置，重复实验，每次实验调节电阻箱使电流表的示数均为，记录每次实验电阻箱的示数及金属夹与接线柱间金属丝的长度，作图像，得到图像斜率的绝对值为，则金属丝的电阻率_______（用、表示）。 12．（10分）磷酸铁锂电池具有能量密度大、循环寿命长、安全性能好等优点，广泛应用于我国的电动汽车。为了测量一节磷酸铁锂电池的电动势和内阻，某实验小组找来一个量程为3mA的电流表G和两个精密电阻箱，以及一个阻值为的定值电阻，设计如图（a）的电路进行实验，步骤如下： （1）测电流表G的内阻。闭合开关，断开，调节的阻值，使电流表G满偏；保持的阻值不变，再闭合，调节，当的阻值为时，电流表的示数为1mA。由此可知电流表G的内阻为________。 （2）扩大电流表的量程。为了将电流表G的量程扩大为30mA，可以将与电流表G并联组成新的电流表，同时应该将的阻值调为_________。（结果保留1位小数） （3）测电动势E和内电阻r。把调成第（2）问中的阻值后保持闭合，再闭合，多次改变的阻值，记录电流表G的示数与电阻箱的值，作出图线如图（b）所示： 由图可求得： _________V，_________。（结果均保留2位有效数字） （4）实验误差分析。（1）中电流表G的内阻测量值_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）如图所示的电路中，、之间电压恒定，电阻，，所有电表均为理想电表。当开关S闭合时，电压表示数，电流表示数。当开关S断开时，求： （1）电阻的阻值； （2）电压表和电流表的示数。 14．（10分）如图所示，一直流电源与一保护电阻和一直流电动机串联，已知电源电动势（电源内阻不计），保护电阻，电动机内阻，电动机竖直向上匀速吊起一质量为的重物时，理想安培表的读数，不计一切阻力，取。 （1）电动机的电功率及热功率分别为多大； （2）重物匀速上升的速度多大； （3）电动机的效率是多少。 15．（16分）如图所示电路，电源电动势，内电阻，固定电阻，是可变电阻，在由零增加到的过程中，求： （1）可变电阻上消耗热功率最大的条件和最大热功率； （2）电源内电阻和固定电阻上消耗的最小热功率之和。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章　恒定电流（综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修三 第11~12章 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示为某小灯泡的伏安特性曲线，将该小灯泡与阻值为的定值电阻串联后接入电路中，小灯泡的功率与定值电阻的功率恰好相等，则此时小灯泡的功率约为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据题意知，电阻与小灯泡串联后功率相等，由于串联电路中的电流相等，因此电阻与小灯泡两端的电压相等，即在小灯泡的伏安特性曲线图像中作出定值电阻的图像 如图所示。两图像的交点对应的电流即为电路中的电流，根据作出的图像可知，电路中的电流为，小灯泡两端的电压为，则此时小灯泡的功率。 故选A。 2．如图所示是三量程直流电表的原理图，三个量程分别是10mA、1A、10V。已知表头G的满偏电流，内阻，则定值电阻、、的阻值为（     ） A．0.05Ω、9.95Ω、995Ω B．0.1Ω、9.9Ω、995Ω C．1Ω、99Ω、1000Ω D．10Ω、990Ω、995Ω 【答案】B 【解析】由题意可知，接线柱1、2分别对应量程，，根据并联电路电流分配规律， 联立解得、 接线柱3对应的量程，因为10mA挡电流表的内阻，则 解得 故选B。 3．某扫地机器人电动机的输入电压恒为U，线圈电阻为r。正常工作时电流为I。下列说法正确的是（　　） A．正常工作时，电动机的输出功率为UI B．正常工作时，电动机的机械效率为 C．电动机被杂物卡住无法运转时，电动机的发热功率为 D．无论电动机正常工作还是被卡住，电动机的发热功率均为 【答案】C 【解析】A．正常工作时，电动机的输出功率为，故A错误； B．正常工作时，电动机的机械效率为 ，故B错误； CD．电动机被杂物卡住无法运转时，此时电动机属于纯电阻电路，电动机的发热功率为 正常工作时的发热功率为，故C正确，D错误。 故选C。 4．如图所示电路图，电源电动势为，内阻为，为定值电阻，为滑动变阻器，带电液滴能在平行板电容器中的点处于静止状态。闭合开关S，在滑片P向下滑动的过程中，三个电表示数的变化量分别为、、。关于上述过程，下列说法正确的是（   ） A．电流表A的示数变大 B．电压表的示数变小 C． D．液滴将向下运动 【答案】C 【解析】A．当滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值将变大，根据闭合电路欧姆定律有 所以电路的电流即电流表A的示数变小，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律有 所以随着电路电流的减小滑动变阻器两端的电压即电压表的示数增大，故B错误； C．根据欧姆定律可得 则有 根据闭合电路欧姆定律可得 则有 所以，故C正确； D．电容器并联在电源的两端，所以电容器两极板间的电势差等于电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可得电源的路端电压为 当滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，所以电源的路端电压变大。则根据可知，电容器两极板间的场强会变大。由于液滴原来静止时有 所以当电容器两极板间的场强变大时，液滴将向上运动，故D错误。 故选C。 5．如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，、、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向b端移动后，下列说法中正确的是（　　） A．油滴带正电，将向下运动 B．电压表示数变大，电流表示数变小 C．电源的效率变大，输出功率变小 D．若电压表、电流表的示数变化量分别为∆U和∆I，则 【答案】D 【解析】AB．电容器上极板与电源正极相连，则电容器上极板带正电，极板间场强方向竖直向下。由平衡条件可知，小液滴受到的电场力与重力等大反向，即小油滴所受的电场力竖直向上，则小液滴带负电。滑片向b端移动时，接入电路的阻值减小，根据“串反并同”可知，与等效并联的电压表的示数减小；与等效并联的电容器两端的电压减小；与等效串联的电流表的示数增大。根据可知，极板间电场强度减小，小液滴受到的电场力减小，因此小液滴将向下运动，故AB错误； C．由闭合电路欧姆定律可得路端电压为 因为电流表的示数增大，即路端电压减小。电源的效率为 显然，电源的效率变小。电源的输出功率 由于不知道电源内阻与外电阻的大小关系，所以不能判断电源输出功率的变化情况。故C错误； D．把看成电源内阻的一部分，等效路端电压为 可知，故D正确。 故选D。 6．图甲电路中的是可变电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据作出的图像如图乙中的直线所示。下列说法正确的是（　　） A．直线的斜率表示的阻值，直线的斜率表示的阻值 B．本实验电源电动势的测量值为 C．消耗的最大电功率为 D．若不考虑偶然误差，本实验测得的电动势大于电源电动势的实际值 【答案】C 【解析】A．电压表示数等于两端的电压，电流表示数等于通过的电流，故直线的斜率表示电流表的示数为时接入电路的阻值，直线的斜率表示电流表的示数为时接入电路的阻值，故A错误； B． 根据闭合电路欧姆定律有 由题图乙可知，当时，，则有 当时，，则有 联立解得，，故B错误； C．当时，消耗的功率最大，根据闭合电路欧姆定律可得，此时电路中的电流为 所以消耗的最大电功率为，故C正确； D．由图甲可知，当时，和电流表上的电压均为零，根据闭合电路欧姆定律可知，此时电压表的示数等于电源的电动势，所以若不考虑偶然误差，本实验测得的电动势等于电源电动势的实际值，故D错误。 故选C。 7．如图1所示是电表改装的原理图，已知表头的内阻为500Ω，满偏电流为，改装后的电压表量程为1V，电流表量程为0.12mA；如图2所示是多用电表的两种不同连接方式，则下列说法正确的是（　　） A．如图1，当K接1时，为电流表的改装原理图， B．如图1，当K接2时，为电压表的改装原理图， C．如图2，当测量二极管的正向电阻时，应选择乙图的连接方式 D．如图2，当测量二极管两极间正向电压时，应选择甲图的连接方式 【答案】B 【解析】A．K接1时，与表头并联，为电流表的改装原理图，电流表量程 根据并联电压相等有 解得，故A错误； B．K接2时，表头与串联，为电压表的改装原理图，电压表量程 根据串联电路规律得，故B正确； C．多用电表欧姆挡中，黑表笔接内部电源正极，红表笔接内部电源负极。测量二极管正向电阻时，需要二极管正极接黑表笔、负极接红表笔，因此应选甲图的连接方式，故C错误； D．测量电压时，电流需要从多用电表红表笔流入、黑表笔流出，因此红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极，应选乙图的连接方式，故D错误。 故选B。 8．（多选）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。此阻力的大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为。现有一根长为、横截面积为的金属直导线，单位体积内有个自由电子，电子电荷量为。在导线两端加上恒定的电压时，导线内的电流大小为，下列说法正确的是（     ） A．导线中自由电子定向移动的速率 B．电阻率为 C．导线中自由电子受到平均阻力大小为 D．比例系数 【答案】AD 【解析】A．取长度为的导线段，其中自由电子总数为，总电荷量为 设导线中自由电子定向移动的速率为，导线内的电流大小 其中 整理得定向移动速率，故A正确。 B．根据电阻定律得 根据欧姆定律得 联立可得，故B错误。 C．导线两端电场强度 电子定向移动达到稳定时，电场力与平均阻力平衡，可得，故C错误。 D．由题意平均阻力 其中 根据平衡条件得 可得 整理后可得，故D正确。 故选AD。 9．（多选）如图所示电路，电源电压保持不变，。当开关闭合，、断开时，电压表的示数为，消耗的功率为；当开关、、都闭合时，电压表的示数为，消耗的功率为，且电流表的示数为。已知，。下列结论正确的是（     ） A．的阻值为 B．电源电压为 C．开关闭合，、断开时，电路消耗的总功率为0.9 W D．开关、、都闭合时，电流表的示数为1.1 A 【答案】AD 【解析】A．当开关闭合，、断开时，、、串联，电压表测两端电压， 当开关、、都闭合时，、、并联，电压表测电源电压， 由 得 即 消耗的功率， 由得 解得，，故A正确； B．当开关、、都闭合时，电流表测和的总电流， 代入数据解得，故B错误； C．开关闭合，、断开时，电路消耗的总功率，故C错误； D．开关、、都闭合时，电流表测干路电流，，故D正确。 故选AD。 10．（多选）在如图甲所示的电路中，已知电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R＝4Ω，滑动变阻器最大值为20Ω。图乙是滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系图像，通过以上条件，求出下列各物理量正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率W B．图乙中电阻 C．电源内阻的最大发热功率W D．电源的最大效率 【答案】AB 【解析】A．把定值电阻R和电源内阻r合并为等效内阻， 根据电源输出功率规律，当外电阻等于等效内阻时，输出功率最大。因此滑动变阻器最大功率为，故A正确； B．由图乙可知滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，则有 解得，故B正确； C．内阻发热功率，总电流，越小电流越大，内阻发热功率越大。 当时功率最大， ，故C错误； D．电源效率，越大，效率越高。当取最大值时，故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．（8分）要测量一金属丝的电阻率，某同学设计了如图1所示的电路。电路中电流表的量程为、内阻约，电阻箱的阻值范围为，电源电动势为，金属丝拉直接在固定接线柱、间。 （1）先用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图2所示，则金属丝直径_____mm。 （2）按图1连接好电路，闭合开关前，将电阻箱接入电路的电阻调到_____（选填“最大”或“最小”）。将金属夹夹在金属丝上，闭合开关，调节电阻箱，使电流表的指针偏转较大，某次电流表示数如图3所示，则此时通过金属丝的电流_____。 （3）多次调节金属夹夹在金属丝上的位置，重复实验，每次实验调节电阻箱使电流表的示数均为，记录每次实验电阻箱的示数及金属夹与接线柱间金属丝的长度，作图像，得到图像斜率的绝对值为，则金属丝的电阻率_____（用、表示）。 【答案】（1）0.640/0.639/0.641 （2）最大 0.50 （3） 【解析】（1）由螺旋测微器的示数可知，金属丝的直径 （2）[1]闭合开关前，将电阻箱接入电路的电阻调到最大； [2]电流表的示数为 （3）由闭合电路欧姆定律知 解得 因此可得 解得 12．（10分）磷酸铁锂电池具有能量密度大、循环寿命长、安全性能好等优点，广泛应用于我国的电动汽车。为了测量一节磷酸铁锂电池的电动势和内阻，某实验小组找来一个量程为3mA的电流表G和两个精密电阻箱，以及一个阻值为的定值电阻，设计如图（a）的电路进行实验，步骤如下： （1）测电流表G的内阻。闭合开关，断开，调节的阻值，使电流表G满偏；保持的阻值不变，再闭合，调节，当的阻值为时，电流表的示数为1mA。由此可知电流表G的内阻为________。 （2）扩大电流表的量程。为了将电流表G的量程扩大为30mA，可以将与电流表G并联组成新的电流表，同时应该将的阻值调为_________。（结果保留1位小数） （3）测电动势E和内电阻r。把调成第（2）问中的阻值后保持闭合，再闭合，多次改变的阻值，记录电流表G的示数与电阻箱的值，作出图线如图（b）所示： 由图可求得： _________V，_________。（结果均保留2位有效数字） （4）实验误差分析。（1）中电流表G的内阻测量值_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）100 （2）11.1 （3）3.2 0.060 （4）小于 【解析】（1）由题意，可知 得 （2）将量程为3mA的电流表G量程扩大为30mA，与电流表G并联组成新的电流表，则 可得 （3）根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合图（b）中的斜率和截距可知， 得 （4）在步骤（1）中，闭合后，电路总电阻减小，总电流增大，超过了原来的满偏电流。因此，通过的实际电流大于 。根据，测量值会小于真实值。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）如图所示的电路中，、之间电压恒定，电阻，，所有电表均为理想电表。当开关S闭合时，电压表示数，电流表示数。当开关S断开时，求： （1）电阻的阻值； （2）电压表和电流表的示数。 【答案】（1） （2）8V   3A 【解析】（1）开关S闭合时，电阻和并联，如图所示，电压表示数等于、之间的电压，通过电阻的电流，通过电阻的电流 解得电阻的阻值 （2）依题意，、之间电压恒定为，开关S断开时，电阻、串联后再与电阻并联，如图所示，电压表测量电阻两端的电压，通过电阻、的电流，则电阻两端的电压 解得，即电压表示数为8V 电流表测量干路电流，则有，由上问可知 解得，即电流表示数为3A 14．（10分）如图所示，一直流电源与一保护电阻和一直流电动机串联，已知电源电动势（电源内阻不计），保护电阻，电动机内阻，电动机竖直向上匀速吊起一质量为的重物时，理想安培表的读数，不计一切阻力，取。 （1）电动机的电功率及热功率分别为多大； （2）重物匀速上升的速度多大； （3）电动机的效率是多少。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】（1）保护电阻两端的电压为 电动机两端的电压 电动机的电功率 电动机的热功率 （2）电动机的机械功率 重物匀速上升，则 根据功率公式有 则重物匀速上升的速度 （3）电动机的效率    解得 15．（16分）如图所示电路，电源电动势，内电阻，固定电阻，是可变电阻，在由零增加到的过程中，求： （1）可变电阻上消耗热功率最大的条件和最大热功率； （2）电源内电阻和固定电阻上消耗的最小热功率之和。 【答案】（1）， （2） 【解析】（1）把看成电源的一部分，等效成一个新的电源，等效电源的电动势为，等效电源的内阻为。 将可变电阻 R 断开，虚线框内固定电路的路端电压，也就是等效电源的电动势。 此时根据闭合电路欧姆定律得 两端电压即等效电源电动势 解得 等效电源的内阻为和的并联电阻。即 解得 等效电源与可变电阻组成的电路，根据闭合电路欧姆定律得 可变电阻上消耗热功率 当时，即时，可变电阻上消耗热功率最大。 最大热功率 解得 （2）当可变电阻取最大时，通过电源和定值电阻的电流最小，电源内电阻和固定电阻上消耗的热功率之和最小。 可变电阻取最大时，可得通过电源的最小电流 其中 解得 根据并联电路电流与电阻成反比，可得通过固定电阻的电流 电源内电阻和固定电阻上消耗的最小热功率之和 解得 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $