内容正文:
专题08 恒定电流
5大高频考点
1. 电容器的充放电现象
2. 闭合电路欧姆定律及应用
3. 测量金属丝的电阻率
4. 测量电源的电动势和内阻
5. 测量电阻常用的方法
考点1 电容器的充放电现象
1.(25-26高三上·江苏南京七校·期中联考)如图所示是用传感器研究“电容器充、放电现象”的实验电路,用计算机绘制充电过程U1—I1图像和放电过程U2—I2图像。下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.电容器充电过程中,根据闭合电路的欧姆定律U1 = E-UR,且UR = I1R可得U1-I1图像的斜率是个定值,图像应与D项图像类似,故AB错误;CD.电容器放电过程中,电容器相当于电源,根据欧姆定律U2 = I2R,故C正确,故D错误。故选C。
2.(2025-2026高三上·江苏连云港·期中)“观察电容器的充、放电现象”的实验电路如图所示,电容器、完全相同且初始带电量均为零。t=0时刻开关接通1,给电容器充电;时刻开关改接2,电容器开始放电。用I表示通过电路中P点的电流,U表示电容器极板间的电势差。下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】当S 接1时,电容器C1充电,随两极板电压增加,两极板间电势差增加的越来越慢,即U-t线斜率逐渐减小;通过P点的电流方向向右且逐渐减小;当S接2时,电容器C1放电,电容器C2充电,则C1两板间电势差逐渐减小,且减小的越来越慢,最后减为原来的一半;放电时通过P点的电流向左逐渐减小,且减小的越来越慢,最后减为零。则只有B正确。故选B。
3.(2025-2026高三上·江苏省南京市第二十七高中学·期中)小明将电源、电阻箱、电容器、电流表、数字电压表以及开关组装成图1所示的电路进行实验,观察电容器充电过程。实验仪器如下:电源(电压为4.5V,内阻不计);电容器(额定电压为16V);电流表(量程为0~500μA,内阻500Ω);数字电压表(量程为0~10V);电阻箱(阻值0~9999Ω)。
(1)电路连接完毕后如图2所示,为保证电表使用安全,在开关闭合前必须要完成的实验步骤是 。
(2)将开关S闭合,观察到某时刻电流表示数如图3所示,其读数为 μA。
(3)记录开关闭合后电流随时间变化的图线如图4所示,小明数出曲线下围成的格子数有225格,则电容C大小为 μF。
(4)由于数字式电压表内阻并不是无穷大,考虑到此因素的影响,(3)问中电容的测量结果与真实值相比是 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”),请简要说明理由。
(5)开关闭合过程中,分别记录电流表和数字电压表的读数I和U,利用数据绘制I-U关系如图5所示,由图像可得出电阻箱接入电路的阻值为 Ω。
【答案】(1)将电阻箱阻值调至较大值(或最大值) (2)175 (3)2500 (4)偏大,由于电压表的分流,实际充电电流小于电流表上记录的数值,因此电量计算偏大,电容测量结果偏大。 (5)9645(9200~9800均可)
【讲解】(1) 电路连接好后,为保护电路,在开关闭合前,应将将电阻箱阻值调至较大值(或最大值);
(2) 根据量程及刻度,可以读出电流表的分度值为10μA,根据估读原则,电流需估读到个位,电流表指针指在170μA到180μA之间,故电流表读数为175μA。
(3) 根据I-t图像的物理意义可以知道图像的面积为电容器两端的电荷量,图中每一格代表的电荷量故当充满电后电容器的电荷量为故电容器的电容为
(4) 由于电压表的分流,实际充电电流小于电流表上记录的数值,因此电量计算偏大,电容测量结果偏大
(5) 根据闭合回路的欧姆定律可以得出可得故图像斜率解得
考点2 闭合电路欧姆定律及应用
1.(25-26高三上·江苏南京七校·期中联考)如图所示的电路是将一块小量程表头改装成了双量程电流表。下列说法正确的是( )
A. 将开关S拨到b,增大R2的阻值,电流表量程会减小
B. 将开关S拨到b,增大R1的阻值,电流表量程会增大
C. 将开关S拨到a,减小R1的阻值,电流表量程会减小
D. 将开关S拨到a,减小R2的阻值,电流表量程会增大
【答案】A
【详解】AB.将开关S拨到b,改装后电流表量程为增大R1或R2的阻值,电流表量程会减小,故A正确,B错误;CD.将开关S拨到a,改装后电流表量程为减小R1的阻值,电流表量程会增大,减小R2的阻值,电流表量程会减小,故CD错误。故选A。
2.(2025-2026高三上·江苏省宿迁中学·期中)如图,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,C为电容器,电表均为理想电表。闭合开关S,将滑片向上滑动过程中( )
A. 电阻R2中有向上的电流
B. 两电表示数变化量绝对值之比变大
C. 电源的输出功率一定变大
D. 保持滑片位置不动,将电容器C上极板上移,P点电势降低
【答案】D
【详解】A.在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中,其接入阻值增大,干路电流减小,即通过电阻电流减小,滑动变阻器两端的电压为可知U增大,电容器继续充电,电容器C两极板所带电荷量变大,电阻中有向下的电流,故A错误;B.根据以上分析可知,两电表示数变化量绝对值之比,不变,故B错误;C.电源的输出功率随外电阻的变化如图所示 由于外电阻与内阻的关系未知,故电源的输出功率不一定变大,故C错误;D.保持滑片位置不动,电容器两端电压不变,将电容器C上极板上移,根据可知,场强变小,根据减小,下极板电势为零不变,且下极板电势低于上极板,所以P点电势降低,故D正确。故选D。
3.(2025-2026高三上·江苏连云港·期中)如图所示的电路中,R为定值电阻,闭合开关,灯泡A正常发光。再闭合开关( )
A. 灯泡A亮度不变
B. 电池两端电压不变
C. 电池输出功率可能不变
D. 电池的效率可能不变
【答案】C
【详解】A.再闭合开关后,灯泡A与B并联,总电阻减小,灯泡两端的电压减小,亮度会减小,故A错误;B.再闭合开关后,总电阻减小,干路电路会增大,根据闭合电路欧姆定律可知,路端电压减小,故B错误;C.设外电阻总值为,则电池的输出功率为根据数学关系可知,当减小时,输出功率可能不变,故C正确;D.闭合开关后,外电路的总电阻减小,根据效率公式,可知效率减小,故D错误。故选C。
4.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合,有一带电粒子静止在电容器中的点,下列说法正确的是( )
A. 仅将A板上移,粒子仍保持静止不动
B. 仅将A板上移,P点电势降低
C. 仅增大光敏电阻的光照强度的过程中,电阻中有向上的电流
D. 仅增大光敏电阻的光照强度,灯泡L将变暗
【答案】B
【详解】A.仅将A板上移,电容器两端电压不变,距离d变大,根据可知电场强度减小,电场力减小,粒子将向下运动,故A错误;B.金属板B接地,则又仅将A板上移,电场强度减小,则减小,P点电势降低,故B正确;CD.由闭合电路欧姆定律可得仅增大光敏电阻的光照强度,RT减小,I增大,灯泡L将变亮,电容器两端电压可知电容器两端电压增大,则电容器所带电荷量增大,电容器充电,电阻中有向下的电流,故CD错误。故选B。
5.(2025-2026高三上·江苏省宿迁中学·期中)如图,电源电动势E为10V,内阻为1Ω,定值电阻R1为9Ω,小灯泡A上标有“6V,0.2A”,直流电动机M内阻R0为6Ω。电路接通后小灯泡A恰好正常发光。求:
(1)通过R1的电流及电动机输出功率;
(2)电源总功率及电源的效率.
【答案】(1)0.4A,0.96W (2)4W,
【讲解】(1) 电路接通后小灯泡A恰好正常发光,小灯泡电流,电压由闭合电路欧姆定律可得通过R1的电流电动机电流电动机的发热功率电动机两端电压为电动机消耗的功率为则电动机对外做功的功率为
(2) 电源总功率电源的效率
6.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻,电路中另一电阻,直流电压,电压表示数(g取)。试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若电动机以匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量。
【答案】(1)5A;(2)550W;(3)53kg
【详解】
(1)电动机与电阻R串联,通过电动机的电流(2)电动机的输入功率(3)电动机的发热功率则电动机的输出功率而解得
考点3 测量金属丝的电阻率
1.(25-26高三上·江苏南京七校·期中联考)某同学利用如图甲所示电路测定金属丝的电阻率ρ。电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝,滑片P与电阻丝始终接触良好。可使用的器材有:双量程电流表A(量程分别为0~0.6A、0~3A)、定值电阻R0=4.0Ω、直流电源(电动势E=3V,内阻为r)、开关S等。主要实验步骤如下:
(1)请根据图甲电路,在图乙中用笔画线代替导线,将实物电路补充完整 ;
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径d,如图丙所示某次测量中,当螺旋测微器的测微杆靠近金属丝时,应旋转 (填“B”或“C”)直至听到“喀喀”声时停止,然后读数,测得金属丝的直径d= mm;
(3)闭合开关,调节滑片P的位置改变aP的长度x,记录多组x及对应的电流表示数Ⅰ,如图丁所示,作出关系图线;
(4)图线的斜率为k,则金属丝的电阻率ρ= (用题中物理量符号表示);
(5)小明同学认为,根据关系图线纵轴截距b,可求得电源的内阻r。你是否同意他的观点,并说明理由。
【答案】① ② C ③ 0.626 .627 .628 .629 ④ ⑤ 不同意,因为电流表的内电阻不知,而截距为,故无法测量出电源的内电阻
【详解】
(1)电路中的最大电流则电流表量程选择0~0.6A,故电路连线如图 (2)[1][2]当螺旋测微器的测微杆靠近金属丝时,应旋转C直至听到“喀喀”声时停止;测得金属丝的直径d=0.5mm+0.01mm×12.7=0.627mm
(3)由闭合电路欧姆定律可知即可得解得
(4)不同意;图像的截距则因为电流表的内电阻不知,故无法测量出电源的内电阻。
2.(2025-2026高三上·江苏省南京市第一中学·期中)某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱形导体的电阻率”实验。
(1)用螺旋测微器测量圆柱形导体的直径d,示数如图甲所示,其直径d为 mm,再用刻度尺测出圆柱形导体的长度为L;
(2)首先用多用电表粗测的电阻,用“”挡,一系列正确操作后,指针静止时位置如图乙所示,其读数为 ;(保留三位有效数字)
(3)为了能比较精确地测量的阻值,实验室提供了如下的实验器材,量程为的电流表不能直接用,可将电流表与定值电阻并联,改装成大量程电流表,此时接入定值电阻应选用 ;(填仪器前的字母代号)
A.电源(电动势,内阻不计)
B.电流表(量程为,内阻)
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.电压表(量程为,理想电压表)
F.滑动变阻器(最大阻值为,允许通过的最大电流为)
G.开关S,导线若干
(4)根据所选用的实验器材,设计测量电阻的电路图如图丙所示,若电压表的示数为U,电流表的示数为I,则待测电阻的计算式为 (用题中相关物理量的符号表示)则该合金丝的电阻率 (用、L、d表示)
【答案】(1)4.650 .649 .651 (2)11.0 (3)D (4)① ②
【讲解】(1) 螺旋测微器的精确值为,由图甲可知圆柱形导体的直径为
(2) 用多用电表粗测的电阻,用“”挡,由图乙可知读数为
(3) 由电压表的量程值与待测电阻的比值可知,电流的最大值约为,电流表不能直接选用,可将电流表与定值电阻并联,改装成量程为的电流表,则有可得并联的电阻阻值为故接入定值电阻应选用D。
(4) [1]由欧姆定律可知[2]根据电阻定律可得则该合金丝的电阻率为
考点4 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高三上·江苏省南京市中华中学·期中)某同学利用如图甲所示的电路测量电流表A的内阻(小于)、直流电源的电动势E(约为)和内阻r。图中和为电阻箱,和为开关。已知电流表的量程为。
(1)在闭合之前,使的阻值调到最大,闭合,断开,调节的阻值,使A满偏,若A满偏之前某次的示数如图乙所示,则此次的阻值为 。
(2)闭合,当A满偏时,保持的阻值不变,闭合,调节,当的阻值为时A的示数为。忽略闭合后电路中总电阻的变化,经计算得 。(结果保留两位有效数字)
(3)闭合,断开,记录多组的阻值和相应的电流表示数I,作出图线,用电源的电动势E、内阻r和电流表内阻表示随变化的关系式为 。若所得图线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则电源的电动势 、内阻 。(用已知和测量出的物理量的符号表示)
【答案】(1)693.2 (2)6.4 (3)① ② ③
【讲解】(1) 电阻箱的阻值为(2) 忽略闭合后电路中总电阻的变化,由欧姆定律解得(3) [1][2][3]由闭合电路的欧姆定律化简可得根据表达式可得,斜率为纵截距为化简可得,电源的电动势为内阻为
2.(2025-2026高三上·江苏常州·期中)某实验小组用如图1中的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻。图中有5只定值电阻(阻值均为)、电流表A(选用量程,内阻很小)、一端连有鳄鱼夹的导线及其它导线若干。实验时用鳄鱼夹P分别夹在、、、、五个位置,记录每次电流表的读数及物理量(为接入电路的电阻的个数)。
(1)为确保器材的安全,在实验过程中应按 (选填“从到”或“从到”)的顺序调整P所夹的位置;
(2)P夹在位置时,电流表的示数如图2所示,则电流表的读数 A;
(3)用图像法处理数据,P在其它位置时的数据点已描好,如图3所示。请在答题纸图中描出P在位置时的数据点,并作出图像 ;
(4)根据图像,测得电动势,内阻;(结果均保留两位小数)
(5)实验中某同学发现电流增大,据算得电源输出功率增大,该同学由此认为电源输出功率与成正比。他的观点是否正确?简要说明理由: 。
【答案】(1)从到 (2)0.21 (3) (4)1.40,0.72 (5)不正确,R为定值,当x一定时,电源输出功率P与成正比
【讲解】(1) 为确保电路中元器件的安全,电路中的电流应从小到大,电阻值应从大到小,故在实验过程中应按从e到a的顺序调整P所夹的位置;
(2) 电流表的最小分度值为0.02A,读数为0.21A。
(3) P在c位置时,有三个电阻接入电路,则横坐标为0.21A,纵坐标为在图中描出P在c位置时的数据点,并作出xIR-I图像,如下图
(4) [1]根据闭合电路欧姆定律有可得可知图像与纵轴的交点表示电源电动势,则E=1.40V[2]图像斜率表示则解得
(5) 由题意可知R为定值,当x一定时,电源输出功率P与成正比,故该同学的观点错误。
考点5 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高三上·江苏南通·期中)某实验小组设计了如图甲所示电路,来测量电压表V的内阻。可使用的器材有:
待测电压表V(2V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器(最大阻值为10Ω)
两个定值电阻(一个阻值为20Ω,另一个阻值为2000Ω)
毫安表(量程0~3mA,内阻大约为300Ω)
电源E(电动势约为3V)
单刀开关、导线若干
(1)实验中,应选择阻值为 Ω(选填“20”或“2000”)的定值电阻;
(2)在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整;
(3)闭合开关前,应将图甲中滑动变阻器的滑片移到 端(选填“B”或“C”);闭合开关后,调节滑片P的位置,发现电压表有示数但示数无明显变化,造成该现象的可能原因是 间断路(选填“AB”或“AD”)。
(4)排除故障后,调节滑片P的位置获得多组U、I数据,然后描绘图像,求出其斜率k,则电压表内阻 (用k、表示)。
(5)由于保管不善,使电阻的实际阻值大于标称值,则电压表内阻的测量结果 (选填“大于”、“等于”、“小于”)真实值。
【答案】(1)2000 (2) (3)① B ② AB (4) (5)大于
【讲解】(1) 为了减小电流表与电压表的读数误差,实验中,需要使两电表能够几乎同时达到满偏,假设两电表同时达到满偏,则有可知,为了减小误差,实验中,应选择阻值为2000Ω的定值电阻。
(2) 根据电路图连接实物图,如图所示
(3) [1]滑动变阻器采用分压式接法,为了确保安全,闭合开关前,应使控制电路输出电压为0,即闭合开关前,应将图甲中滑动变阻器的滑片移到B端;[2]由于电压表内阻约为3kΩ,选择阻值为2000Ω的定值电阻,滑动变阻器最大阻值为10Ω,可知,滑动变阻器的电阻远远小于电压表与并联的等效电阻,闭合开关后,调节滑片P的位置,发现电压表有示数但示数无明显变化,表明此时滑动变阻器电阻的变化对电路总电阻变化几乎没有影响,可知,造成该现象的可能原因是AB间断路。
(4) 根据测量电路有变形得则有解得
(5) 结合上述有当减小时,增大,由于电阻的实际阻值大于标称值,即实验中数据处理使偏小,则电压表内阻的测量结果大于真实值。
2.(2025-2026高三上·江苏省无锡市第一中学·期中)某兴趣小组要将电压表量程由改装为,实验器材如下:
学生电源
待改装电压表(量程,内阻未知)
滑动变阻器(最大阻值)
灵敏电流计(量程,内阻不计)
电阻箱(最小阻值,最大阻值)
开关、导线若干
(1)该兴趣小组按图甲连接好实验电路,改变滑动变阻器的阻值,读取多组电压表示数U与灵敏电流计示数I,并描绘如图乙所示的图像,则电压表内阻为 ;
(2)要将该电压表量程改装为90V,先将电阻箱的阻值调到 ,并与该电压表 (填“串联”或“并联”),然后对表盘进行重刻;
(3)某同学在改装过程中,误将电阻箱阻值调整为,然后用改装后的电压表测量某电阻两端电压,示数为,则电阻两端电压的真实值为 V。
【答案】(1)1200 (2)① 6000 ② 串联 (3)54 6.0
【讲解】(1) 根据欧姆定律可得也即电阻为图乙中的斜率的倒数,所以
(2) [1][2]要将电压表量程由15V改装为90V,根据串联电路的分压原理,设串联电阻箱的阻值为,电压表满偏电流改装后总电阻则串联电阻箱的阻值,连接方式为串联。
(3) 误将电阻箱阻值调整为,由于改装后电压显示为,所以电压表的电流为所以
试卷第1页,共3页
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专题08 恒定电流
5大高频考点
1. 电容器的充放电现象
2. 闭合电路欧姆定律及应用
3. 测量金属丝的电阻率
4. 测量电源的电动势和内阻
5. 测量电阻常用的方法
考点1 电容器的充放电现象
1.(25-26高三上·江苏南京七校·期中联考)如图所示是用传感器研究“电容器充、放电现象”的实验电路,用计算机绘制充电过程U1—I1图像和放电过程U2—I2图像。下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025-2026高三上·江苏连云港·期中)“观察电容器的充、放电现象”的实验电路如图所示,电容器、完全相同且初始带电量均为零。t=0时刻开关接通1,给电容器充电;时刻开关改接2,电容器开始放电。用I表示通过电路中P点的电流,U表示电容器极板间的电势差。下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025-2026高三上·江苏省南京市第二十七高中学·期中)小明将电源、电阻箱、电容器、电流表、数字电压表以及开关组装成图1所示的电路进行实验,观察电容器充电过程。实验仪器如下:电源(电压为4.5V,内阻不计);电容器(额定电压为16V);电流表(量程为0~500μA,内阻500Ω);数字电压表(量程为0~10V);电阻箱(阻值0~9999Ω)。
(1)电路连接完毕后如图2所示,为保证电表使用安全,在开关闭合前必须要完成的实验步骤是 。
(2)将开关S闭合,观察到某时刻电流表示数如图3所示,其读数为 μA。
(3)记录开关闭合后电流随时间变化的图线如图4所示,小明数出曲线下围成的格子数有225格,则电容C大小为 μF。
(4)由于数字式电压表内阻并不是无穷大,考虑到此因素的影响,(3)问中电容的测量结果与真实值相比是 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”),请简要说明理由。
(5)开关闭合过程中,分别记录电流表和数字电压表的读数I和U,利用数据绘制I-U关系如图5所示,由图像可得出电阻箱接入电路的阻值为 Ω。
考点2 闭合电路欧姆定律及应用
1.(25-26高三上·江苏南京七校·期中联考)如图所示的电路是将一块小量程表头改装成了双量程电流表。下列说法正确的是( )
A. 将开关S拨到b,增大R2的阻值,电流表量程会减小
B. 将开关S拨到b,增大R1的阻值,电流表量程会增大
C. 将开关S拨到a,减小R1的阻值,电流表量程会减小
D. 将开关S拨到a,减小R2的阻值,电流表量程会增大
2.(2025-2026高三上·江苏省宿迁中学·期中)如图,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,C为电容器,电表均为理想电表。闭合开关S,将滑片向上滑动过程中( )
A. 电阻R2中有向上的电流
B. 两电表示数变化量绝对值之比变大
C. 电源的输出功率一定变大
D. 保持滑片位置不动,将电容器C上极板上移,P点电势降低
3.(2025-2026高三上·江苏连云港·期中)如图所示的电路中,R为定值电阻,闭合开关,灯泡A正常发光。再闭合开关( )
A. 灯泡A亮度不变
B. 电池两端电压不变
C. 电池输出功率可能不变
D. 电池的效率可能不变
4.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合,有一带电粒子静止在电容器中的点,下列说法正确的是( )
A. 仅将A板上移,粒子仍保持静止不动
B. 仅将A板上移,P点电势降低
C. 仅增大光敏电阻的光照强度的过程中,电阻中有向上的电流
D. 仅增大光敏电阻的光照强度,灯泡L将变暗
5.(2025-2026高三上·江苏省宿迁中学·期中)如图,电源电动势E为10V,内阻为1Ω,定值电阻R1为9Ω,小灯泡A上标有“6V,0.2A”,直流电动机M内阻R0为6Ω。电路接通后小灯泡A恰好正常发光。求:
(1)通过R1的电流及电动机输出功率;
(2)电源总功率及电源的效率.
6.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内阻,电路中另一电阻,直流电压,电压表示数(g取)。试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若电动机以匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量。
考点3 测量金属丝的电阻率
1.(25-26高三上·江苏南京七校·期中联考)某同学利用如图甲所示电路测定金属丝的电阻率ρ。电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝,滑片P与电阻丝始终接触良好。可使用的器材有:双量程电流表A(量程分别为0~0.6A、0~3A)、定值电阻R0=4.0Ω、直流电源(电动势E=3V,内阻为r)、开关S等。主要实验步骤如下:
(1)请根据图甲电路,在图乙中用笔画线代替导线,将实物电路补充完整 ;
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径d,如图丙所示某次测量中,当螺旋测微器的测微杆靠近金属丝时,应旋转 (填“B”或“C”)直至听到“喀喀”声时停止,然后读数,测得金属丝的直径d= mm;
(3)闭合开关,调节滑片P的位置改变aP的长度x,记录多组x及对应的电流表示数Ⅰ,如图丁所示,作出关系图线;
(4)图线的斜率为k,则金属丝的电阻率ρ= (用题中物理量符号表示);
(5)小明同学认为,根据关系图线纵轴截距b,可求得电源的内阻r。你是否同意他的观点,并说明理由。
2.(2025-2026高三上·江苏省南京市第一中学·期中)某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱形导体的电阻率”实验。
(1)用螺旋测微器测量圆柱形导体的直径d,示数如图甲所示,其直径d为 mm,再用刻度尺测出圆柱形导体的长度为L;
(2)首先用多用电表粗测的电阻,用“”挡,一系列正确操作后,指针静止时位置如图乙所示,其读数为 ;(保留三位有效数字)
(3)为了能比较精确地测量的阻值,实验室提供了如下的实验器材,量程为的电流表不能直接用,可将电流表与定值电阻并联,改装成大量程电流表,此时接入定值电阻应选用 ;(填仪器前的字母代号)
A.电源(电动势,内阻不计)
B.电流表(量程为,内阻)
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.电压表(量程为,理想电压表)
F.滑动变阻器(最大阻值为,允许通过的最大电流为)
G.开关S,导线若干
(4)根据所选用的实验器材,设计测量电阻的电路图如图丙所示,若电压表的示数为U,电流表的示数为I,则待测电阻的计算式为 (用题中相关物理量的符号表示)则该合金丝的电阻率 (用、L、d表示)
考点4 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高三上·江苏省南京市中华中学·期中)某同学利用如图甲所示的电路测量电流表A的内阻(小于)、直流电源的电动势E(约为)和内阻r。图中和为电阻箱,和为开关。已知电流表的量程为。
(1)在闭合之前,使的阻值调到最大,闭合,断开,调节的阻值,使A满偏,若A满偏之前某次的示数如图乙所示,则此次的阻值为 。
(2)闭合,当A满偏时,保持的阻值不变,闭合,调节,当的阻值为时A的示数为。忽略闭合后电路中总电阻的变化,经计算得 。(结果保留两位有效数字)
(3)闭合,断开,记录多组的阻值和相应的电流表示数I,作出图线,用电源的电动势E、内阻r和电流表内阻表示随变化的关系式为 。若所得图线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则电源的电动势 、内阻 。(用已知和测量出的物理量的符号表示)
2.(2025-2026高三上·江苏常州·期中)某实验小组用如图1中的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻。图中有5只定值电阻(阻值均为)、电流表A(选用量程,内阻很小)、一端连有鳄鱼夹的导线及其它导线若干。实验时用鳄鱼夹P分别夹在、、、、五个位置,记录每次电流表的读数及物理量(为接入电路的电阻的个数)。
(1)为确保器材的安全,在实验过程中应按 (选填“从到”或“从到”)的顺序调整P所夹的位置;
(2)P夹在位置时,电流表的示数如图2所示,则电流表的读数 A;
(3)用图像法处理数据,P在其它位置时的数据点已描好,如图3所示。请在答题纸图中描出P在位置时的数据点,并作出图像 ;
(4)根据图像,测得电动势,内阻;(结果均保留两位小数)
(5)实验中某同学发现电流增大,据算得电源输出功率增大,该同学由此认为电源输出功率与成正比。他的观点是否正确?简要说明理由: 。
考点5 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高三上·江苏南通·期中)某实验小组设计了如图甲所示电路,来测量电压表V的内阻。可使用的器材有:
待测电压表V(2V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器(最大阻值为10Ω)
两个定值电阻(一个阻值为20Ω,另一个阻值为2000Ω)
毫安表(量程0~3mA,内阻大约为300Ω)
电源E(电动势约为3V)
单刀开关、导线若干
(1)实验中,应选择阻值为 Ω(选填“20”或“2000”)的定值电阻;
(2)在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整;
(3)闭合开关前,应将图甲中滑动变阻器的滑片移到 端(选填“B”或“C”);闭合开关后,调节滑片P的位置,发现电压表有示数但示数无明显变化,造成该现象的可能原因是 间断路(选填“AB”或“AD”)。
(4)排除故障后,调节滑片P的位置获得多组U、I数据,然后描绘图像,求出其斜率k,则电压表内阻 (用k、表示)。
(5)由于保管不善,使电阻的实际阻值大于标称值,则电压表内阻的测量结果 (选填“大于”、“等于”、“小于”)真实值。
2.(2025-2026高三上·江苏省无锡市第一中学·期中)某兴趣小组要将电压表量程由改装为,实验器材如下:
学生电源
待改装电压表(量程,内阻未知)
滑动变阻器(最大阻值)
灵敏电流计(量程,内阻不计)
电阻箱(最小阻值,最大阻值)
开关、导线若干
(1)该兴趣小组按图甲连接好实验电路,改变滑动变阻器的阻值,读取多组电压表示数U与灵敏电流计示数I,并描绘如图乙所示的图像,则电压表内阻为 ;
(2)要将该电压表量程改装为90V,先将电阻箱的阻值调到 ,并与该电压表 (填“串联”或“并联”),然后对表盘进行重刻;
(3)某同学在改装过程中,误将电阻箱阻值调整为,然后用改装后的电压表测量某电阻两端电压,示数为,则电阻两端电压的真实值为 V。
试卷第1页,共3页
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专题08恒定电流
考点1电容器的充放电现象
1.【答案】c
2.【答案】B
3.【答案】(1)将电阻箱阻值调至较大值(或最大值)
(2)175
(3)2500
(4)偏大,由于电压表的分流,实际充电电流小于电流表上记录的数值,因此电量计算偏大,电容
测量结果偏大。
(5)9645(9200-9800均可)
考点2闭合电路欧姆定律及应用
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】c
4.【答案】B
5.【答案】(1)0.4A,0.96W
(2)4W,96%
6.【答案】(1)5A:(2)550W;(3)53kg
考点3测量金属丝的电阻率
1.【答案】①
E
②C③0.626.627.628
114
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.629④
D=
Eπkd⑤不同意,因为电流表的内电阻不知,而截距为R,+r+RA,故无法测量出电源
4
E
的内电阻
2.【答案】(1)4.650.649.651
(2)11.0
(3)D
(4)①
UR3
IR+R3
②πd'Rx
4L
考点4测量电源的电动势和内阻
1.【答案】(1)693.2
(2)6.4
(3)①
r+RA
E
③
E
b-RA
k
2.【答案】(1)从e到a
(2)0.21
(3)
个xlRV
1.5
1.3
1.1
1.0
0.9
0
0.1
0.2030.40.50.61
(4)1.40,0.72(5)不正确,R为定值,
当x一定时,电源输出功率P与I成正比
214
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◆xIRV
1.5
1.4
1.3
1.2
E=Ir+xIR
1.0
0.9
0
0.10.20304050.61(4[1]根据闭合电路欧姆定律有
可得
xIR=E-Ir可知图像与纵轴的交点表示电源电动势,则E=1.40V[2]图像斜率表示k=-r则
0.97-142解得r≈0.722
-r
0.6-0
(⑤)由题意可知P=XIR·I=xRIR为定值,当x一定时,电源输出功率P与I成正比,故该同学的观点
错误。
D考点5测量电阻常用的方法
1.【答案】(1)2000
(2)
(3)①B②
AB (4)R2k
(5)大于
R,-k
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(3)[1]滑动变阻器采用分压式接法,为了确保安全,闭合开关前,应使控
制电路输出电压为0,即闭合开关前,应将图甲中滑动变阻器R的滑片移到B端;[2]由于电压表内阻约为
3k2,R2选择阻值为20002的定值电阻,滑动变阻器R1最大阻值为102,可知,滑动变阻器的电阻远远小
于电压表与R2并联的等效电阻,闭合开关后,调节滑片P的位置,发现电压表有示数但示数无明显变化,
表明此时滑动变阻器电阻的变化对电路总电阻变化几乎没有影响,可知,造成该现象的可能原因是AB间
断路。
田限据测张电路有1上V·U变形和R,风侧有kR,解科R,代
Ry R2
Ry+R,
Ry+R2
可合&,n孙时R人,由于电腿R的监大于标8,
R
中数据处理使R2偏小,则电压表内阻的测量结果大于真实值。
2.【答案】(1)1200
(2)①6000
②串联
(3)546.0
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