专题02 电路及其应用（期中复习讲义）高二物理上学期沪科版

专题02 电路及其应用 01 期中考情透视 02 复习目标锚定 03 知识体系构建 04 核心考点精讲 考点一 电流 串并联电路 / 考点二 电阻定律 / 考点三 闭合电路的欧姆定律 考点四 电功与电热 / 考点五 闭合电路的功率和效率 / 考点六 闭合电路的动态分析 考点七 含容电路 / 考点八 故障分析 / 考点九 测量金属丝电阻率 考点十 练习使用多用电表 / 考点十一 测电源电动势和内阻 05 重难题型突破 题型一 串并联电路 / 题型二 电阻定律的应用/ 题型三 闭合电路欧姆定律的应用 题型四 电功与电热/ 题型五 闭合电路中的功率问题/ 题型六 闭合电路的动态分析 题型七 含容电路/ 题型八 故障分析/ 题型九 测金属丝的电阻率 题型十 练习使用多用电表/ 题型十一 测量电源的电动势和内阻 06 限时分层演练 基础固本练 / 综合进阶练 第十章电路及其应用是高中电磁学核心衔接考点，期中统考占比约15%-22%，题型覆盖选择、填空、实验、计算题，是静电场后续综合应用、交变电流学习的基础。 高频考查点集中在电阻定律、欧姆定律动态分析、串并联电路规律、焦耳定律及纯电阻与非纯电阻电路辨析。 上海本地命题紧密结合生活用电、实验实操情境，常混入电路动态分析陷阱、功率计算易错点、电表误差分析，是期中考试的重点拉分模块，直接影响电磁学综合题型的解题能力。 1. 能熟练完成电流、电阻、电压、电功率相关物理量的单位换算，掌握电阻定律的适用条件与基础计算。 2. 能熟练辨析串、并联电路规律，规范完成电路等效化简，熟练掌握闭合电路欧姆定律公式应用及电路动态分析逻辑。 3. 能精准区分纯电阻与非纯电阻电路，熟练应用欧姆定律、焦耳定律、电功率公式解题，规避电路功率计算常见误区。 4. 能独立完成电路故障分析典型题型，结合日常用电、电学实验等常考情境，熟练解决实操与综合应用题。 考点一 电流 串并联电路 1.电流：表示电流的强弱程度。 ①表达式：I＝。 ②单位：国际单位制中的单位是安培，简称安，符号是A。常用的单位还有：毫安(mA)、微安(μA)。1 A＝103 mA＝106 μA。 ③方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 2.串联电路：把几个导体或用电器依次首尾连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 3.并联电路：把几个导体或用电器的一端连在一起，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 4.串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即＝＋＋…＋ 考点二 电阻定律 1.电阻的电阻 (1)导体电阻的决定式R＝ρ l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是比例系数，与导体材料有关，叫作电阻率。 (2)适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。 2.R＝与R＝ρ的区别与联系 两个公式 区别与联系　　　　 R＝ R＝ρ 区别 适用于纯电阻元件 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 联系 R＝ρ是对R＝的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 3.电阻率 (1)电阻率是反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 (2)电阻率与温度的关系及应用 ①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计。 ②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻。 ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。 ④许多导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象。 考点三 闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 (2)表达式：I＝。 (3)适用条件：外电路为纯电阻电路。 2.路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝E－Ir。 (2)U－I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。 (3) 路端电压随外电阻的变化规律 ①当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大，当R增大到无限大(断路)时，I＝0， U＝E，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势。 ②当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小，当R减小到零(短路)时， I＝，U＝0。 考点四 电功与电热 1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q 电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt 电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt 电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI 电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R 注意：在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立) 2．电动机(或电解槽)的功率关系 P入＝P出＋P热或IU＝P出 ＋I2r。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻] 注意：电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 考点五 闭合电路的功率和效率 1．闭合电路的功率和效率 电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝ 电源内部 消耗的功率 P内＝I2r＝P总－P出 电源的 输出功率 任意电路：P出＝UI＝P总－P内 纯电阻电路：P出＝I2R＝ P出与外电阻 R的关系 电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100% 纯电阻电路：η＝×100% 2．输出功率与外电阻的关系 由P出与外电阻R的关系图像可知： (1)当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝。 (2)当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小。 (3)当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大。 (4)当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2。 考点六 闭合电路的动态分析 1．程序法 2．结论法 用口诀表述为“串反并同”： (1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小，反之则增大。 (2)所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大，反之则减小。 考点七 含容电路 含容电路动态分析的三个步骤： 第一步 理清电路的串、并联关系 第二步 确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U 第三步 分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，根据Q＝CU，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电 考点八 故障分析 1．电路故障一般是短路或断路，其特点如下： (1)短路状态的特点：有电流通过电路而两端电压为零。 (2)断路状态的特点：电源路端电压不为零而电流为零。 2．利用电流表、电压表判断电路故障的方法 常见故障 故障解读 原因分析 正常 无示数 “电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表 故障原因可能是： a．电压表损坏； b．电压表接触不良； c．与电压表并联的用电器短路 正常 无示数 “电压表有示数”表明电压表有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表 故障原因可能是： a．电流表短路； b．和电压表并联的用电器断路 均无示数 “两表均无示数”表明无电流通过两表 除了两表同时被短路外，可能是干路断路导致无电流 考点九 测量金属丝电阻率 一、实验原理 1.把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R。电路原理图如图所示。 2.用毫米刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，算出横截面积S。 3.由电阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出电阻率。 二、数据处理 1.金属丝直径的测量 (1)特别注意半刻度是否露出。 (2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，若以毫米为单位，最后一位应出现在小数点后的第三位上。 (3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。 2.金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度。(也要估读) (2)把3次测量结果求平均值作为长度l。 3.电阻R的测量 (1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。 (2)图像法：可建立U－I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。 4.电阻率的计算 将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝＝中，计算出金属导线的电阻率。 三、误差分析 1.金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2.电流表外接法，R测<R真导致ρ测<ρ真(系统误差)。 3.通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。 考点十 练习使用多用电表 1.测电压 (1)选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。 (2)将多用电表并联在待测电路两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高。 (3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值。 2.测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。 (2)将被测电路导线拆开一端，把多用电表串联在电路中。 (3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度。 注意：电流应从红表笔流入多用电表。 3.测电阻 (1)将选择开关旋至欧姆挡，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测电阻，从红表笔流入。 (2)测量步骤 ①选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。 ②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”。 ③测量、读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以倍率即为待测电阻阻值。 ④实验完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡。 考点十一 测电源电动势和内阻 一、伏安法 1.若采用图甲电路，由于电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的I真与I测的差值越大。其U-I图像如图丙所示。结论：E测＜E真，r测＜r真。 　 2.若采用图乙电路，由于电流表的分压作用造成误差，电流值越大，电流表的分压越多，对应的U真与U测的差值越大。其U-I图像如图丁所示。结论：E测＝E真，I短测＜I短真，因为r测＝，所以r测＞r真 二、安阻法 1.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表，电路图如图所示。 2.数据处理方法 (1)计算法：由解方程组求得E，r。 (2)图像法：由E＝I(R＋r)得＝R＋，－R图像的斜率k＝，纵轴截距为(如图甲) 又R＝E·－r，R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r(如图乙)。 由图像的斜率和截距求解。 三、伏阻法 1.伏阻法：由E＝U＋r知，如果能得到U、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表，电路图如图所示。 2.数据处理方法 (1)计算法：由解方程组可求得E和r。 (2)图像法：由E＝U＋r，得＝＋·。故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图所示，由图像的斜率和截距求解E和r。 题型一 串并联电路 典例1 一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω。另有一测试电源，电源电压为100 V，内阻不计，则（　　） A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是50 Ω B．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40 Ω C．当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80 V D．当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80 V 【答案】C 【详解】A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电路如图甲所示： 则，故A错误； B．当a、b端短路时，c、d之间的等效电路如图乙所示，则，故B错误； C．当a、b两端接通测试电源时，等效电路如图丙所示，根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流所以，故C正确； D．当c、d两端接通测试电源时，等效电路如图丁所示，根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流所以，故D错误。故选C。 迁移应用 1．如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源电压U恒定，若把变阻器的滑片放在变阻器的中间，下列判断正确的是（　　） A．AB间不接负载时输出电压UAB＝ B．当AB间接上负载R时，输出电压UAB> C．负载电阻R越小，UAB越接近 D．接上负载后要使UAB＝，则滑片P应向下移动 【答案】A 【详解】A．滑片放在变阻器的中间则变阻器的上半部分和下半部分的电阻相同，都为，AB间不接负载时输出电压就是变阻器下半部分电阻两端的电压，上、下部分为串联，串联分压且与电阻成正比，即UAB＝。故A正确； B．当AB间接上负载R时，R与变阻器下半部分的电阻是并联关系。此时并联部分的总电阻为 所以并联部分的电压小于滑动变阻器的上半部分的电压。即UAB<。故B错误； C．负载电阻R越小，R与变阻器下半部分电阻并联后的总电阻就越小。所以并联部分分到的电压就越小。当负载电阻趋近于零时，并联部分的总电阻也趋近于零，并联部分分到的电压也趋近于0。故C错误； D．接上负载后并联部分总电阻为 UAB<，滑片P向上移动时，滑动变阻器上半部分的电阻减小。下半部分的电阻增大，则并联部分的电阻也增大。这样才有可能使UAB＝。故D错误。 故选A。 2．两个定值电阻、串联后接在输出电压的直流电源上，且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于、的电压表接在的两端（如图所示）。电压表的示数为6V，如果把此电压表改接在两端，则电压表的示数将（　　） A．等于2V B．小于2V C．大于2V D．大于2V、小于8V 【答案】B 【详解】将电压表与电阻R1并联时，并联后的总电阻小于R1的阻值，此时电压表的读数为6V，则并联之前电阻R1两端的电压大于6V，此时电阻R2两端的电压小于2V。若将电压表与电阻R2并联，则其并联的总电阻小于R2，根据串联电阻的电压分配可知，电压表的读数将小于2V。故选B。 题型二 电阻定律的应用 典例2 如图所示，一块均匀的长方体导体样品长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为，电流沿CD方向时测得样品的电阻为，则为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电流沿方向时： 电流方向长度垂直电流的横截面积因此电阻： 电流沿方向时，电流方向长度垂直电流的横截面积因此电阻求比值故选A。 迁移应用 1．如图，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为2：1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则导体A与B（     ） A．电阻率之比为2：1 B．电阻之比为1：2 C．串联在电路中，两端的电压之比为1：1 D．串联在电路中，消耗的功率之比为1：4 【答案】C 【详解】A．A、B材料相同，则电阻率相同，电阻率之比为1：1，故A错误； B．根据题意可知SA=2SB，LA=2LB，结合电阻定律可知，A、B的电阻之比为1：1，故B错误； C．串联电路电流相等，A、B电阻的阻值相等，根据欧姆定律可知，A、B电阻两端的电压相等，即两电阻两端的电压之比为1：1，故C正确； D．根据P=UI 可知，A、B消耗的功率之比为1：1，故D错误。 故选C。 2．如图甲所示，X、Y为长方体容器左右两侧的两个电极，长方体容器由绝缘体构成，在长方体内注满电解液﹐在X、Y间加上不同电压后，通过电解液的电流也不同，二者间的关系图线如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．通过电解液的电流时，电解液的电阻为 B．X、Y间电压为8V时电解液的电阻比X、Y间电压为12V时电解液的电阻大 C．电阻率的单位为 D．X、Y间电压增大时，电解液的电阻率也增大 【答案】B 【详解】A．根据欧姆定律可知，通过电解液的电流 时，电解液的电阻 选项A错误； B．图像中与坐标原点连线（割线）的斜率表示电阻，结合题图乙可知，X、Y间电压为8V时电解液的电阻比X、Y间电压为12V时电解液的电阻大，选项B正确； CD．根据电阻定律可知，电阻率的单位为，结合B项可知，X、Y间电压增大时，电解液的电阻率减小，选项CD错误。故选B。 题型三 闭合电路欧姆定律的应用 典例3 某电路如图所示，闭合开关S1、S2，调节电阻箱R0的阻值至9Ω时，电流表示数为0.6A。保持电阻箱R0的阻值不变，断开开关S2，电流表示数变为0.4A。已知定值电阻的阻值为5Ω，电流表的内阻忽略不计，则电源的电动势和内阻分别为（     ） A．12V和1Ω B．6V和1Ω C．12V和11Ω D．6V和4Ω 【答案】B 【详解】闭合开关S1、S2，根据闭合电路欧姆定律可得 断开开关S2，根据闭合电路欧姆定律可得 其中，，， 联立解得电源的电动势和内阻分别为，故选B。 迁移应用 1．如图所示，U-I图像中，直线I为电源E的路端电压与电流的关系图线，直线II为电阻R的U-I图线，用电源E直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的输出功率为1.5W B．电源电动势为3.0V，内阻为0.5Ω C．R的阻值为3.0Ω D．电阻R消耗的功率为3.0W 【答案】A 【详解】A．由图像交点可知，电路工作时的路端电压，电流，电源的输出功率为，故A正确； B．由直线I可知，电源电动势，短路电流，则电源内阻，故B错误； C．由直线II可知，电阻的阻值为，故C错误； D．电阻消耗的功率为，故D错误。 故选 A。 2．如图是某电源的伏安特性曲线和接在此电源上的电阻R的U-I图像，则下列结论正确的是（     ） A．电阻R的电阻为20Ω B．电源的内阻为12Ω C．电源的内阻的热功率为0.1W D．电路的效率为90% 【答案】C 【详解】A．由图可知，电源与电阻相连时，电阻两端的电压为，电流为电阻R的电阻为，故A错误； B．由图可知，电源的电动势为 电源的内阻为，故B错误； C．电源与电阻相连时，电源内阻的热功率为，故C正确； D．电源与电阻相连时，电源的功率为 电路的效率为，故D错误。故选C。 题型四 电功与电热 典例4 四个定值电阻连成如图所示的电路。、的规格为“10V、4W”，、的规格为“10V、2W”。这四个电阻中消耗功率最小的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据可知RA＝RC＜RB＝RD因通过RA、RD的电流相等，根据P＝I2R可知PD＞PA 因RB、RC两端的电压相等，根据P可知PC＞PB因RA、RC电阻相等，且IA＞IC，根据P＝I2R 可知PA＞PC即PD＞PA＞PC＞PB故RB消耗的功率最小。故选B。 迁移应用 1．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 B．手机的输入功率为UI C．充电宝产生的热功率为Ir D．手机电池储存的化学能为UI 【答案】B 【详解】A．手机为非纯电阻电路，不能用计算产生的焦耳热，故A错误； B．手机的输入功率等于充电宝的输出功率，为，故B正确； C．充电宝的输出电流为I，但其内阻未知，故无法计算充电宝产生的热功率，故C错误； D．充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为，故D错误。故选B。 2．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 【详解】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。 题型五 闭合电路中的功率问题 典例5 如图，为定值电阻，为可变电阻，为电源电动势，为电源内电阻，说法中正确的是（     ） A．当时，获得最大功率 B．当时，获得最大功率 C．当时，上获得最小功率 D．当时，电源的输出功率最大 【答案】A 【详解】A．将与电源内阻等效为电源的新内阻，则新等效内阻为 等效电源电动势仍为，根据电源输出功率的规律：当外电阻等于新等效电源内阻时，外电阻的功率最大，即当时，获得最大功率，故A正确； BC．是定值电阻，由功率公式可知，电路电流越大，的功率越大。根据闭合电路欧姆定律可得，电路总电流为 当时总电阻最小，电路电流最大，功率最大，故BC错误； D．电源的输出功率为外电路总电阻的功率，其规律为：当外电路总电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，即当时，电源输出功率最大。若，时，电源输出功率并非最大值，故D错误； 故选A。 迁移应用 1．如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L的额定功率为2W B．此时灯泡L的电阻大于1Ω C．此时电源内阻的热功率为4W D．若将灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻，电源的效率将降低 【答案】D 【详解】A．由图像交点可知，灯泡L的额定电压为2V，额定功率为，故A错误； BC．根据闭合电路欧姆定律可得 可得此电源的电动势为，内阻为 此时灯泡L的电阻为 此时电源内阻的热功率为，故BC错误； D．电源的效率为 可知外接电阻R减小，电源效率降低，故D正确。 故选D。 2．如图所示，电源电动势，内阻，灯泡额定电压，电阻保持不变，电动机内阻，电流表可视为理想电表。开关闭合后，电动机和灯泡均正常工作，电流表示数。则（　　） A．电动机的额定电流为6A B．电动机的工作效率为50% C．电源的输出功率为72W D．定值电阻R的阻值为 【答案】B 【详解】AB．灯泡均正常工作的电流 开关闭合后，电动机和灯泡均正常工作，说明两者额定电压相等，而电流表示数，故电动机的额定电流为 对电动机 故 故电动机的工作效率为，故A错误，B正确； C．电源的总功率为 内阻上损耗的热功率 电源的输出功率为，故C错误； D．根据闭合电路的欧姆定律有 解得，故D错误。故选B。 题型六 闭合电路的动态分析 典例6 如图所示，电源电动势和内阻一定，、是定值电阻，为光敏电阻（光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小），是小灯泡。闭合开关，当照射到的光照强度减小时，以下分析正确的是（     ） A．电流表示数增大 B．电压表示数不变 C．灯泡变亮 D．电源效率增大 【答案】D 【详解】A．当照射到的光照强度减小时，其阻值增大，可得回路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得可得干路电流减小，即电流表示数减小，故A错误； B．由闭合电路欧姆定律可得 干路电流减小，导致路端电压增大，即电压表示数增大，故B错误； C．根据 可得的电压增大，是定值电阻，可得的电流增大，根据 干路电流减小，的电流增大，可得灯泡的电流一定减小，故灯泡变暗，故C错误； D．电源效率可表示为 当外电阻增大时，电源效率增大，故D正确。故选D。 迁移应用 1．如图所示为一种呼气酒精测试仪的原理图，其中酒精气体传感器的电阻值r′的倒数与接触到酒精气体的浓度c成正比。则下列说法正确的是（     ） A．电压表的示数无法表示浓度c的变化 B．电压表的示数越大，表示浓度c越小 C．酒精气体传感器把电信息转化成非电信息 D．当醉酒人员对传感器呼气时，电压表示数变大 【答案】D 【详解】A．酒精浓度变化会引起变化，进而改变电路总电阻、总电流，最终改变电压表示数，因此电压表示数可以表示的变化，故A错误； B．电压表示数 示数越大说明电路总电流越大，总电阻越小，即越小，对应越大，故B错误； C．酒精气体传感器将酒精浓度这个非电信息，转化为电阻、电压这类电信息，是把非电信息转化为电信息，故C错误； D．醉酒人员呼气时，酒精浓度变大，变小，总电阻变小，总电流变大，因此两端电压（电压表示数）变大，故D正确； 故选D。 2．如图所示的电路，电源电动势为，内阻为，电流表和电压表均为理想电表，、为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表、的示数变化量分别为、，电流表的示数变化量为，下列判断正确的是（    ） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变大 C． D． 【答案】C 【详解】AB．当滑动变阻器滑片向下移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，电路中的总电阻变大，总电流变小，电流表示数变小，定值电阻两端的电压变小，电压表的示数变小，故A、B错误； CD．根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表的示数满足 可得，故C正确，D错误。故选C。 题型七 含容电路 典例7 如图，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，电容器的电容为C，现将滑动变阻器的滑片由最上端缓慢地向下滑动，电压表示数变化量的绝对值分别为、，下列说法正确的是（     ） A．、、A的示数均减小 B．、、A的示数均增大 C．电容器增加的电荷量为 D．两端电压增大 【答案】C 【详解】AB．测路端电压，测两端电压，电流表测干路电流，电容器两端电压等于两端电压。滑片向下滑动，增大，电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知干路电流减小，故示数减小；两端电压减小，内阻分压减小，路端电压增大，故示数增大；由得，因增大而减小，故增大，示数增大，故AB均错误； C．电容器与并联，其两端电压等于，因增大，电容器充电，增加的电荷量，故C正确； D．两端电压减小，故D错误。故选C。 迁移应用 1．如图所示、电源电动势内阻不计，电阻，，，电容器电容，下列说法正确的是（　　） A．S断开时电容器的电压为 B．S断开时电容器a极板带负电 C．S闭合至电路稳定的过程中，有从电流表流向a的电流 D．S闭合电路稳定后，电容器所带电荷量为 【答案】D 【详解】A．S断开时，​两端的电压为电容器的电压为，故A错误； B．S断开时，电源顺时针给电容器充电，所以电容器a极板带正电，故B错误； C．S闭合前，a极板带正电；S闭合后，电容器与并联，电容器a极板带负电，有从a流向电流表的电流，故C错误； D．S闭合后，干路电流为因为与相等，所以经过的电流为，电容器的电压为电容器的电量为，故D正确。故选D。 2．如图的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M保持静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（     ） A．带电液滴M带正电 B．的滑片向上端移动过程中，电流表示数增大，电压表示数增大 C．的滑片向上端移动过程中，电压表示数的变化为，电流表示数变化为，则变大 D．若将开关S断开，带电液滴M将向上极板运动 【答案】D 【详解】A．电容器下极板与电源负极相连，故电容器上极板电压比下极板电压高，故电容器内电场方向向下；又有液滴受重力和电场力作用保持静止状态，所以电场力方向向上，故液滴M带负电，故A错误； B．R4的滑片向上端移动时，接入电路的电阻增大，故总电阻增大，那么总电流减小，所以R1和内阻r上的电压减小，则R3两端电压增大，所以经过R3的电流增大，所以电流表读数减小；那么R2两端电压减小，电压表读数增大，故B错误； C．将R1、R2、R3部分均等效为电源内阻R等，可知 可得不变，故C错误； D．若将开关S断开，那么电容器两极板电压和电源电动势相同，故电压增大，电容器中场强增大，所以电场力大于重力，合外力向上，液滴向上运动，故D正确。故选D。 题型八 故障分析 典例8 如图所示的电路中，电源电压为6V，当开关S闭合后，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压是，由此可判定（     ） A．和的灯丝都烧断了 B．的灯丝烧断了 C．的灯丝烧断了 D．滑动变阻器R断路 【答案】D 【详解】电压表示数为0，说明被测部分短路或被测部分外部断路；电压表示数为电源电压，说明被测电路中含电源或被测部分断路或被测部分外部短路。 若或的灯丝烧断了，则，与题意不符；若滑动变阻器R断路，则、、，完全符合题意，故ABC错误、D正确。故选D。 迁移应用 1．如图是安装完成的部分家庭电路示意图。闭合开关灯不亮，经检查保险丝完好，用测电笔测a点、b点、c点氖管均发光，d点氖管不发光。此电路故障可能是（    ） A．插座发生断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．进户的火线断路 【答案】C 【详解】测电笔是辨别火线和零线的工具，正常电路中测试火线氖管发光，测试零线氖管不发光，闭合开关，用测电笔测试a点氖管发光，表示火线完好，测试d点氖管不发光，表示d点到进户零线间完好，测试b点、c点氖管均发光，表示c点到火线间完好，到进户零线间断路，所以此电路故障可能是cd间断路。 故选C。 2．如图所示，闭合开关之后电流表没有示数，小明用多用电表排除电路故障。下列说法正确的是（　　） A．多用电表使用前一定要进行欧姆调零 B．闭合开关，可选用多用电表的欧姆挡进行检查 C．闭合开关，若测得A、B两点间的电压为0，表明滑动变阻器滑片接触不好 D．闭合开关，若测得B、C两点间的电压接近电源的电动势，表明导线2断路 【答案】D 【详解】A．多用表使用前，先进行机械调零，测量电阻时，再进行欧姆调零，A错误； B．用欧姆挡进行检查，需使待测部分与电源断开，B错误； C．闭合开关，若测得A、B两点间的电压为0，则说明A、B以外的地方出现开路，C错误； D．闭合开关，若测得B、C两点间的电压接近电源的电动势，相当于多用表的电压挡串联在电路中，此时其的示数接近电源的电动势，则表明导线2断路，D正确。 故选D。 题型九 测金属丝的电阻率 典例9 某实验小组利用如图所示的电路测量金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。 (1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，金属丝直径的测量值__________。 (2)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，某次电流表和电压表示数分别为I和U，则被测金属丝的电阻率为______________。（用题中所给物理量的字母表示）若考虑电流表和电压表内阻，则电阻率的测量值比真实值______________（填“偏大”或者“等于”或者“偏小”） 【答案】(1)1.650(2) 偏小 【详解】（1）螺旋测微器读数的原理是固定尺刻度加可动尺刻度乘以精确度，则图甲读数为 （2）[1]金属丝的电阻为根据电阻定律解得金属丝的电阻率为 [2]若考虑电流表和电压表内阻，电流表的测量值I偏大，则电阻率的测量值比真实值偏小。 迁移应用 1．在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，金属丝电阻值约为。可供选择的器材有： A．电流表（量程，内阻 ） B．电流表（量程，内阻 ） C．电压表（量程，内阻约为） D．滑动变阻器（15 ） E．滑动变阻器（ ） F．蓄电池（，内阻很小） G．开关一个，带夹子的导线若干 (1)先使用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，则金属丝的直径___________。 (2)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的并且精确测量金属丝的阻值，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（填选项前的字母） (3)结合所选器材连接好电路进行实验，测量得出电压表示数为，电流表示数为，金属丝直径为，长度为，得到金属丝的电阻率的表达式___________（用本题给定的物理量对应字母表示）。 (4)实验中用到的电表存在内阻，电阻率的测量结果___________（选填“大于”“小于”“等于”）真实值。 【答案】(1)0.313 (2) A D (3) (4)等于 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，金属丝的直径为 （2）[1]电源电压6V，金属丝电阻约，最大电流 要求电流表读数不小于量程的，量程0.6A可满足，故电流表应选A。 [2]滑动变阻器应选阻值较小的D，便于精细调节。 （3）因电流表内阻 为已知精确值，可将电压表并联在金属丝与电流表串联的两端，测出总电压和电流，通过 消除电流表分压引起的系统误差。因此为精确测量，采用电流表内接法。金属丝电阻 横截面积由电阻定律 联立解得 （4）采用内接法并利用已知的电流表内阻进行修正，理论上可完全消除电流表分压带来的系统误差，因此电阻率的测量结果等于真实值。 2．一实验小组，用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。实验前先粗测了一下长金属丝的阻值约为6Ω (1)在测量了金属丝长度之后，该小组用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，其读数_______________mm。 (2)现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材。 A、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω） B、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C、滑动变阻器（0~200Ω，额定电流2A） D、滑动变阻器（0~5Ω，额定电流1A） 为减小误差，电压从零开始可调，滑动变阻器应选___________（选填“C”或“D”）。图乙是测量该电阻丝实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成___________。 (3)若流经金属丝的电流为，金属丝两端之间的电压为，金属丝的直径和长度分别用d、表示，则用d、、、表示的电阻率的关系式为__________。 (4)通过该实验测得的金属丝电阻率与其真实值相比__________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”） 【答案】(1)1.845 (2) D (3) (4)偏小 【详解】（1）由图甲可知，读数 （2）[1]要求电压可以从零开始调节，应用分压式接法，选择最大阻值较小的滑动变阻器，应选D。 [2]因为待测电阻，因此电流表采用外接法，实物图连接如图 （3）金属丝电阻因为联立解得 （4）因电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小，则得到的电阻率的测量值比其真实值偏小。 题型十 练习使用多用电表 典例10 某同学用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，他先把选择开关旋到“×1k”挡，测量时指针偏转如甲图所示，为了比较精确的测量，他进行了下列合理的操作： A．将换挡旋钮调至“×________Ω”倍率； B．重新将红、黑两表笔短接，调节旋钮________（填图甲中“A”或“B”）使指针指到图中欧姆表刻度盘中的________刻度线位置；（填“0”或“∞”） C．将待测电阻两端金属线与红、黑两表笔接触，这时刻度盘上的指针位置如乙图所示，则该定值电阻阻值为________Ω。 【答案】 100 B 0 2800 【详解】[1]由图甲可知，选择开关置于""挡，指针偏转角度过大，指在刻度盘右侧阻值较小处，说明被测电阻阻值较小，为了减小测量误差，应换用较小的倍率，故将换挡旋钮调至""倍率。 [2]欧姆表换挡后必须重新进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，图甲中为欧姆调零旋钮，为机械调零旋钮，故调节旋钮。 [3]欧姆调零的目的是使指针指在欧姆刻度线的零刻度处，欧姆表的零刻度在刻度盘的最右端，故使指针指到图中欧姆表刻度盘中的刻度线位置。 [4]由图乙可知，指针指在欧姆刻度线的处，所选倍率为，则该定值电阻阻值为 迁移应用 1．指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 (1)如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是___________（选填选项前面的字母）。 A．A接的是红表笔，B接的是黑表笔 B．当S接1，是电压表 C．当S接2，是欧姆表 D．当S接3，是电流表 (2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。若所选挡位为“直流10 mA”挡，则示数为___________mA；若所选挡位为“直流50 V”挡，则示数___________V。 (3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：___________。 A．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 B．把选择开关旋转到“×100”位置 C．把选择开关旋转到“×1 k”位置 D．将红表笔和黑表笔接触 【答案】(1)AC (2) 5.4 27.0 (3)BDA 【详解】（1）A．电流从红表笔流入多用电表，由电路中的电源可知，电流从A流入多用电表，故A接红表笔，B接黑表笔，故A正确； B．当S接1，电路中G表与电阻并联，故其改装后是电流表，故B错误； C．当S接2，电路中有电源，是欧姆表，故C正确； D．当S接3，电路中有电阻与改装后的电流表串联，故改装后是电压表，故D错误。 故选AC。 （2）[1]若所选挡位为“直流10 mA”挡，其分度值为0.2 mA，所以示数为5.4 mA； [2]若所选挡位为“直流50 V”挡，其分度值为1 V，所以示数为27.0 V。 （3）首先更换倍率，根据待测电阻的大小，应把选择开关旋转到“×100”位置。然后短接两表笔，调整欧姆调零旋钮，使指针指向欧姆表盘的零刻度。 故顺序为BDA。 2．(1)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量： ①旋动K，使指针对准电流的0刻线； ②将K旋转到电阻挡“”的位置； ③将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动T；使指针对准电阻的0刻线； ④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的待测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按___________的顺序进行操作，再完成读数测量。 A．将K旋转到电阻挡“”的位置 B．将K旋转到电阻挡“”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 (2)如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为___________；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为___________mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为___________V。 【答案】(1)ADC (2) 48 24.0 【详解】（1）①电表使用前要调节机械调零旋钮，使指针指在0刻线位置，故调节S旋钮； ③欧姆表测量前要进行欧姆调零，调节T旋钮，使指针对准零刻度线； ④指针偏转度过小，说明电阻偏大，故需选择较大的倍率；每次换挡要重新调零，再进行电阻的测量；故顺序为ADC； （2）[1] 欧姆表读数=刻度盘读数×倍率，则读数为 [2] 选用量程为100mA的电流挡，由图示表盘可知，其分度值为2mA，指针指在刻度24处，所以读数为 [3] 选用量程为50V的电压挡，由图示表盘可知，其分度值为1V，指针指在刻度24处，读数为 题型十一 测量电源的电动势和内阻 典例11 某小组利用实验室的电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。 (1)要求尽量减小干电池内电阻的实验误差，应选择__________(选填“甲”、“乙”)电路图。 (2)该组同学记录了若干组数据，并将对应点标在图中的坐标纸上，请在图中画出图线_________。 (3)利用图像求得干电池的电动势__________（结果保留三位有效数字)，内电阻__________（保留两位有效数字)。 (4)在上述实验过程中存在系统误差，以下关于电动势和内阻的测量值、与真实值、之间的比较，正确的是 。 A．， B．， C．， D．， 【答案】(1)甲 (2) (3) (4)C 【详解】（1）干电池的内电阻较小，若采用乙电路，电流表的分压会使内电阻的测量值明显偏大。采用甲电路时，电压表内阻远大于干电池的内电阻，电压表分流引起的误差较小，故应选择甲电路。 （2）根据描出的各点作一条直线，使尽可能多的点落在直线上，其余点大致均匀地分布在直线两侧。所作直线大致经过和，图线如答案图所示。 （3）[1]根据闭合电路欧姆定律，有 由此可知，图线的纵截距表示电动势，读得 [2]图线斜率的绝对值表示内电阻，则 （4）甲电路中，由于电压表的分流，电流表测得的电流小于通过干电池的实际电流。当电流表示数为零时，电压表中仍有电流，干电池仍存在内电压，因此测量图线的纵截距小于真实电动势，即 当路端电压为零时，电压表中的电流也为零，电流表示数等于通过干电池的实际电流，因此测量图线与真实图线的横截距相同。 两条图线的横截距相同，而测量图线的纵截距较小，所以测量图线斜率的绝对值较小，即故选C。 迁移应用 1．一同学想要用电流表和电阻箱测量电池的电动势和内阻。 (1)为提高测量精度，该同学先用多用电表测量电流表的电阻（小于）。他按照图（a）连接电路，闭合开关，电阻箱的阻值调到最大，多用电表打到测电阻的挡，调零后将多用电表的______（填 “红” 或 “黑”）表笔与电流表的正接线柱相连。闭合开关后，调节电阻箱阻值到一适当位置，多用电表和电阻箱的示数如图（b）所示，则该电流表的电阻为______。 (2)该同学按照图（c）连接电路，实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻箱相应的阻值； ③以为纵坐标，为横坐标，作图线如图（d）； 则该电池电动势为______，内阻为______。（结果保留 2 位有效数字） (3)由于欧姆表测量电阻不够精确，这对干电池电动势的测量精度______，内阻的测量精度______。（填 “有影响” 或 “无影响”） 【答案】(1) 黑 (2) (3) 无影响 有影响 【详解】（1）[1] 多用电表欧姆挡内部自带电源，电源的正极接黑表笔、负极接红表笔。为了让电流表指针正向偏转，需要让电流从电流表的正接线柱流入，因此多用电表的黑表笔接电流表正接线柱。 [2] 欧姆挡选倍率，表盘指针指向，因此多用电表测得的电阻箱与电流表串联总电阻为，由图可知电阻箱的阻值为，故该电流表的电阻为 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，对图（c）的电路有 整理得 结合图线可知，图线斜率 纵轴截距为 可知， 解得电池电动势为 内阻为 （3）[1][2]从的表达式可知，电动势仅由图线的斜率决定，和预先测量的电流表内阻无关，因此欧姆表测的误差对电动势测量精度无影响；但电源内阻的测量值满足表达式 即 的测量误差会直接传递给，因此内阻的测量精度有影响。 2．某中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，已知电池的电动势约为3 V、内阻小于1 Ω，现提供的器材如下： A．手机电池； B．电压表V1（量程为0～15 V，内阻约为10 kΩ）； C．电压表V2（量程为0～3 V，内阻约为10 kΩ）； D．电阻箱R（0～99.9 Ω）； E．定值电阻R01＝2 Ω； F．定值电阻R02＝100 Ω； G．开关和导线若干。 (1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择________；定值电阻R0应选择________。（均选填实验器材前的标号） (2)兴趣小组一致认为用线性图像处理数据便于分析，于是在实验中改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，获取了多组数据，画出的­图像为一条直线，如图乙所示，若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1) C E (2) 【详解】（1）[1]电动势约为3 V，若使用电压表V1，无法达到量程，故应使用电压表V2。 [2]若使用定值电阻R02＝100 Ω，电压表示数偏小，且改变电阻箱阻值时，电压表示数变化范围也偏小，故应使用定值电阻R01＝2 Ω。 （2）[1][2]由闭合电路欧姆定律得整理得结合图乙知斜率解得 基础固本练（限时：15分钟） 1．如图所示为某手机锂电池铭牌，若该手机的平均充电电流为2A，待机时间为50h，则下列说法正确的是（　　） A．该电池充满电后贮存的电能为1580mAh B．该手机电池的平均充电时间为0.79h C．该手机电池的平均充电时间为0.39h D．该手机待机时平均放电电流为3.16mA 【答案】B 【详解】A．该电池的额定容量为1580mAh，标准电压为3.7V，则该电池充满电后贮存的电能为 故A错误； BC．该电池的额定容量为1580mAh，手机的平均充电电流为2A，则该手机电池的平均充电时间为 故B正确，C错误； D．该电池的额定容量为1580mAh，待机时间为50h，则该手机待机时平均放电电流为 故D错误。 故选B。 2．如图所示，a、b为同种材料的电阻，a的长度为，横截面积为；b的长度为，横截面积为，则在电阻a和电阻b中，自由电荷定向移动的速率之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电阻定律 可得， 两支路并联有 结合电流的微观表达式 对于同种材料n、q相同；联立可得 即 故选B。 3．如图，AB间的电压为15V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，则的变化范围是（　　） A．0~5V B．5V~10V C．0~10V D．10~15V 【答案】B 【详解】由图可知，三个电阻阻值相等，均为，当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时，最大，最大值为 当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时，最小，最小值为 所以的变化范围是。 故选B。 4．如图所示，U-I图像中的甲、乙两条图线分别表示某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系和某一电源的路端电压随干路电流的变化关系。若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路，下列分析中正确的是（     ） A．甲反映定值电阻R的U-I关系，R=1.5 Ω B．乙反映电源的U-I关系，其内阻r=3.0 Ω C．通过定值电阻R的电流大小为1.2 A D．电源内阻r消耗的热功率为6.75W 【答案】C 【详解】A．甲反映定值电阻R的U-I关系，根据图像，故A错误； B．乙反映电源的U-I关系，根据图像，故B错误； CD．根据图乙知电源电动势 若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路，通过定值电阻R的电流大小 电源内阻r消耗的热功率为，故C正确，D错误。 故选C。 5．如图所示电路里，r是电源内阻，，是外电阻，如果，，分别表示电阻r，，上消耗的电功率，当时，则为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】、并联，则有 可得 令，则， 则，， 联立可得。 故选C。 6．如图所示是电饭煲及其内部的简化电路图，R1是阻值为434 Ω的定值电阻，R2是阻值为50 Ω的电热丝，下列说法正确的是（     ） A．开关S接通时，电饭煲处于保温状态 B．电饭煲处于加热状态时，R2的热功率是968 W C．电饭煲处于保温状态时，R2的热功率约为100 W D．电饭煲保温3分钟，电热丝发出的热量约为1800 J 【答案】B 【详解】A．开关S接通时，回路中总电阻较小，电饭煲功率较大，故电饭煲处于加热状态，故A错误； B．开关S接通时，电饭煲处于加热状态，则的热功率，故B正确； C．开关S断开时，回路中总电阻较大，电饭煲功率较小，电饭煲处于保温状态时，的热功率约为，故C错误； D．电饭煲保温3分钟，电热丝发出的热量约为，故D错误。 故选B。 7．如图所示，灯泡与电动机串联接在电压恒为的电源上，灯泡上标有“”字样，电动机线圈的电阻。若灯泡正常发光，电动机正常工作，则（     ） A．电动机线圈的热功率为 B．电动机输出的机械功率为 C．电动机的工作效率为 D．用电动机匀速提升重物的速率为 【答案】C 【详解】ABC．灯泡正常发光，则电路电流为 电动机两端电压为 电动机的输入功率为 电动机线圈的热功率为 电动机输出的机械功率为 则电动机的工作效率为，故AB错误，C正确； D．根据可知用电动机匀速提升重物的速率为，故D错误。 故选C。 8．如图所示，电源的电动势为、内阻为。定值电阻，滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω。下列说法正确的是（     ） A．滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 B．滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 C．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变大 D．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变小 【答案】A 【详解】AB．把定值电阻和原电源内阻等效为电源的内阻，等效内阻 等效电动势仍为。根据电源输出功率规律：当外电阻等于等效内阻时，外电阻的消耗功率最大。因此当时，滑动变阻器消耗的功率最大。故A正确，B错误； CD．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大。滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端的过程中，外电阻从增加到，因此电源的输出功率先增大后减小，故CD错误。 故选A。 9．如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，平行板电容器中带电质点p原处于静止状态，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为∆U1、∆U2、∆U3，理想电流表A1示数变化量的绝对值为∆I1，下列说法错误的是（　　） A．质点将向下运动，理想电流表A2中有从a流向b的瞬间电流 B． C．电源的输出功率减小 D．电源的效率变小 【答案】C 【详解】A．根据电路的连接方式可知，将滑动变阻器滑片向下滑动，其接入电路的阻值减小，回路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流增大，内电压增大，定值电阻R两端的电压增大，即V1示数增大，路端电压减小，即V2的示数减小，滑动变阻器两端的电压减小，即V3示数减小，电容器与滑动变阻器并联，二者电压相等，所以电容器电压减小，根据可知，电容器所带电荷量减小，电容器放电，所以理想电流表A2中有从a流向b的瞬间电流，根据可知，两极板间的电场强度减小，质点所受电场力减小，质点将向下运动，故A正确； B．根据欧姆定律可得 根据闭合电路欧姆定律可得， 所以， 由于定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，则，故B正确； C根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，当外电阻与电源内阻相等时，输出功率达到最大，此时外电阻大于电源内阻，且外电阻不断减小，所以电源的输出功率不断增大，故C错误； D．电源的效率为 由于U2减小，则电源的效率不断减小，故D正确。 由于本题选择错误的，故选C。 10．在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻（温度越高，电阻越小），C为电容器，理想电压表的示数变化量的绝对值为ΔU，干路上的电流变化量的绝对值为ΔI。当环境温度升高时（     ） A．电压表的读数增大 B．R1消耗的功率减小 C．电容器C带电荷量增大 D．不变 【答案】D 【详解】AD．比较温度变化前后的稳定状态，电容器支路不通直流。温度升高使减小，由闭合电路欧姆定律得故干路电流增大。电压表测路端电压，由可知示数减小；两状态相减得因此，故A错误，D正确； B．消耗的功率为，不变而增大，功率增大，故B错误； C．记两端电压为，电容器与并联，稳定时电容器两端电压也为。由串联电路的电压关系得随着增大，减小；由电容定义式，不变，电容器带电荷量减小，故C错误。故选D。 综合进阶练（限时：15分钟） 1．如图所示，电源电动势为，内阻为，滑动变阻器为，为电动机，电动机线圈的电阻为 开关闭合后，电动机开始转动，稳定后回路中的电流大小为则（     ） A．电流大小 B．电动机两端的电压 C．当时，电源的输出功率最大 D．当时，电源的输出功率最大 【答案】D 【详解】A．由于电动机转动时不是纯电阻元件，存在反电动势，回路中的电流小于，故A错误； B．由于电动机转动时消耗的电能有一部分转化为机械能，所以两端电压大于，故B错误； C．若电路是纯电阻电路，当时，电源的输出功率有最大值，此时电路的电流为 但电动机属于非纯电阻负载，所以当时，外电路等效电阻大于电源内阻，回路中的电流小于，电源的输出功率没有达到最大，故C错误； D．电源的输出功率为 根据数学关系可知，当电流时，输出功率有最大值，故D正确。 故选D。 2．如图所示，图甲中M为一电动机，电压表V1、V2和电流表A均为理想电表，闭合开关，当滑动变阻器的触头从最右端移到最左端的过程中，两电压表的读数与电流表读数的关系如图乙所示。已知电动机两端电压在以下时，电动机不转动，则（     ） A．电源电动势为 B．电源内阻为 C．电动机的内阻为 D．此电路中，电源的输出功率最大值为 【答案】D 【详解】AB．电压表V1测电动机电压，电压表V2测路端电压，可知电压表V2的示数大于电压表V1的示数，可得图像上方为电压表V2，下方为电压表V1，根据闭合电路欧姆定律有 可得电源内阻为图像斜率的绝对值，为 当回路电流为0.1A时，路端电压为3.4V，此时内电压为 可得电源电动势为，故AB错误； C．电动机两端电压在以下时，电动机不转动，为纯电阻。电动机的内阻为图像斜率的绝对值，故C错误； D．电源的输出功率为 函数的对称轴为 在本题电路中，滑动变阻器触头从最右端移到最左端，电流 I 的变化范围 小于，可知电源输出功率随电流增大而增大，在时，路端电压为3.0V，电源输出功率最大，最大值为，故D正确。 故选D。 3．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用、、、表示，电表示数变化量的大小分别用、、、表示。下列比值正确的是（     ） A．不变，变大 B．变大，变大 C．变大，不变 D．变大，变大 【答案】C 【详解】A．根据欧姆定律得 故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，、均不变，故A错误； BC．根据，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时变大，变大。 根据闭合电路欧姆定律得 则有 故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时不变，故B错误，C正确； D．根据串联电路可知 当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时变大。 根据闭合电路欧姆定律得 则有 则当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时不变，故D错误。 故选C。 4．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）；两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r一定，且，下列说法中正确的是（　　） A．小球带负电 B．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则I增大，U减小，变小 C．若将的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小，变小 D．若将的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大，增大 【答案】B 【详解】A．由题图知，极板A带正电，B带负电，极板间的电场方向水平向右，由平衡条件可知小球受到的电场力方向也水平向右，则小球带正电，故A错误； B．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，R1减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律 可知干路电流增大；路端电压 减小，即电压表读数U减小；极板间电压 减小，根据 可知板间场强减小，则变小，故B正确； CD．滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以若将R2的滑动触头P向b端移动，电路中电流I，U均不变；极板间的电压不变，场强不变，则角度也不变，故CD错误。 故选B。 5．如图甲所示的电路中，定值电阻，闭合开关，在滑动变阻器的滑片从左端滑至右端的过程中，电源的路端电压随干路电流变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（    ） A．滑动变阻器的最大阻值为 B．电源的最大输出功率为 C．滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电源的效率为 D．滑动变阻器接入电路的阻值为时，电源的输出功率最大 【答案】B 【详解】由闭合电路欧姆定律，结合题中数据可得， 解得， A．电流达到最小值时，回路中的总电阻最大，滑动变阻器阻值最大，A错误； B．电源的输出功率为 因为，所以 故当，即时，电源输出功率最大，最大值为，B正确； C．滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电源的效率为，C错误； D．由B项分析可知，滑动变阻器接入电路的阻值为时，电源的输出功率最大，D错误。故选B。 6．某学校实验室购买了一卷镍铬合金丝，该校兴趣小组的同学想通过自己设计的实验来测算合金丝的电阻率。截取一段镍铬合金丝后，他们选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。 (1)使用多用电表粗测合金丝的电阻，选择电阻挡“×100”；正确操作后，多用电表的示数如图所示，该合金丝的电阻约为__________Ω。 (2)为了更准确地测量镍铬合金丝电阻，已知所选用的电压表内阻为几千欧，电流表内阻为几欧，根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并获得较大的电压调节范围，以下四个电路中最合理的是__________。 A． B． C． D． (3)他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径，示数如图所示，则镍铬合金丝的直径为__________mm。 (4)为了较准确测量其电阻的阻值，有如下实验器材可供选择： A．直流电源：电动势，内阻很小，额定电流为 B．电流表：量程，内阻约 C．电流表：量程，内阻约 D．电压表：量程，内阻约 E.电压表：量程，内阻约 F.滑动变阻器：最大阻值 G.滑动变阻器；最大阻值 H.开关、导线等 实验中电流表选用__________（选填“”或“”），电压表应选__________（选填“”或“”），滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”）。 【答案】(1)1300 (2)B (3)0.679（0.678～0.680） (4) 【详解】（1）多用电表测电阻时，读数方法为：电阻值=表盘读数×倍率，由图可知，多用电表欧姆挡的指针指示约为13，选择的倍率为"×100"，因此。 （2）电流表内接法与外接法的选择：待测电阻，电压表内阻为几千欧，电流表内阻为几欧。比较与的大小关系：若，应采用电流表内接法（误差较小），若，应采用电流表外接法（误差较小），由于较大，接近电压表内阻数量级，而远大于电流表内阻，因此，应采用电流表内接法。滑动变阻器限流式与分压式的选择：题目要求"获得较大的电压调节范围"，因此滑动变阻器应采用分压式接法。分压式接法可以使待测电阻两端的电压从0开始连续调节，调节范围大。电路选项B采用电流表内接法+滑动变阻器分压式接法，符合题目要求。 故选B。 （3）螺旋测微器的读数方法：测量值=固定刻度读数可动刻度读数，固定刻度读数：由图可知，固定刻度露出刻度线，因此固定刻度读数为。可动刻度读数：可动刻度第格与固定刻度基准线对齐（估读一位），因此可动刻度读数为。所以直径为。 （4）[1]待测电阻，电源电动势为，则最大电流约为： 电流小于，因此选择量程较小的电流表即可，且小量程电流表测量更精确。 [2]电源电动势，选择量程的电压表超出量程，选择的电压表才能满足测量要求，因此选择电压表。 [3]由第2小问可知，电路采用滑动变阻器分压式接法。分压式接法中，为了便于调节且使电压变化均匀，滑动变阻器应选择总阻值较小的。但是电源额定电流为，所以电路中滑动变阻器电阻不能小于，否则有超出额定电流的可能，因此选择滑动变阻器。 7．用如图甲所示的多用电表的欧姆挡来测量电阻时，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。 (1)先机械调零，旋动部件______（填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线；将K旋转到电阻挡“”的位置；将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件______（填“S”或“T”），使指针对准电阻的______（填“0刻线”或“刻线”）；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成测量读数。 A．将K旋转到电阻挡“”的位置                     B．将K旋转到电阻挡“”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零    E.测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡 (2)若（1）中更换合适的倍率后，测量时多用电表的表盘如图乙所示，则待测电阻的阻值______。 (3)图1为多用电表的表盘，测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为______mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为______V。 (4)此欧姆表使用一段时间后，电源内阻明显增大，电动势不变，但仍可进行欧姆调零。此时用欧姆表测电阻，将会导致测量值______（填写“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】(1) S T 0刻线 BDCE (2)150 (3) 48 24.0 (4)无影响 【详解】（1）[1]机械调零，应旋动部件S； [2][3]欧姆调零时需要旋动T，使指针对准电阻的“0刻度线”； [4]由题可知，选用“”挡时发现指针偏角过大，说明电阻较小，应更换小倍率的挡位，两表笔短接进行欧姆调零，再测量电阻，完毕后将选择开关调到“OFF”挡，故顺序为BDCE。 （2）由图可知，待测电阻的阻值 （3）[1]用100mA的量程，分度值为2mA，电流的大小为48mA； [2]用50V的量程，分度值为1V，电压的大小为 （4）此欧姆表使用一段时间后，电源内阻明显增大，电动势不变，但仍可进行欧姆调零。由于欧姆调零后，电动势不变，欧姆内阻也不变，所以此时用欧姆表测电阻，将对测量值无影响。 8．某小组选用以下器材测量旧电池的电动势和内阻。 A、待测旧电池（电动势约为4.2V） B、滑动变阻器（0~1000Ω） C、滑动变阻器（0~50Ω） D、电压表（0~3V，内阻为3kΩ） E、电流表（0~0.6A） F、阻值为1.5kΩ的定值电阻 G、阻值为150Ω的定值电阻 (1)设计的电路图如图甲所示，其中滑动变阻器R应选___________，定值电阻R0应选___________。（填器材前字母序号） (2)按照图甲电路连接实物，调整滑动变阻器读取多组电压表和电流表的数据。以U为纵坐标、I为横坐标建立坐标系，得到U-I图像如图乙所示。由该图像可求得这个旧电池的电动势E=______V，内阻r =______Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若只考虑实验中电表内阻引起的系统误差，由上述图线求得的电动势与真实值相比___________，内阻与真实值相比___________。（均填“偏大”“偏小”或“准确”） 【答案】(1) C F (2) 4.0 1.2 (3) 偏小 偏小 【详解】（1）[1][2]为了方便调节，滑动变阻器R应选阻值较小的C；定值电阻R0应选与电压表阻值相当的 F。 （2）[1][2]电压表接R0后相当于量程变为 即U-I图像的纵轴坐标的1.5倍等于路端电压，则由该图像可求得这个旧电池的电动势 内阻 （3）[1][2]实验中电流表测得的电流为通过滑动变阻器的电流，由于电压表分流，流过内阻 r 的实际干路电流大于测得的电流，此时有 整理可得 又，由此可知， 所以由此可知E测<E真，r测<r真。 即若只考虑实验中电表内阻引起的系统误差，由上述图线求得的电动势与真实值相比偏小，内阻与真实值相比偏小。 9．如图1所示的实验电路可以用来测量电源的电动势和内电阻，R和是两只最大阻值均为的电阻箱。电源电动势E约3V，电源内阻r约，电流表量程为0.6A，内阻为。 (1)将电阻箱的阻值调到，多次调节电阻箱R的阻值，电流表读数I也随着电阻箱R阻值的改变而改变，记录下R、I的多组数据，然后以R为横轴、以为纵轴建立平面直角坐标系，依据实验中记录的多组R、I数据在坐标系中描点，把这些点拟合为一条直线的理论依据是______（用、R、E、r、表示）。 (2)图2为拟合的图线，由图可得此图线斜率______，可以得出电动势E和内电阻r的测量值为）______V，______。（均保留2位有效数字） (3)该实验的测量结果______（选填“有”或“无”）系统误差。 【答案】(1) (2) 0.33/0.32/0.34 3.0/3.1/2.9 0.80 (3)无 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 （2）[1][2][3]图线斜率 因为 解得 图线纵截距 解得 （3）因电流表内阻已知，故无系统误差。 10．同学们利用如图甲所示的电路测量一节电池的电动势E和内阻r。提供的实验器材如下： A．待测电池（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆） B．电压表V1（量程0～1V，内阻未知） C．电压表V2（量程0～15V，内阻未知） D．电阻箱 E．定值电阻 F．开关和导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择___________（填“B”或“C”）。 (2)若电压表可视为理想电表，示数为U，根据图甲所示电路，用R、R0、E和r表示，则___________。 (3)多次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R及对应电压表的示数U，利用所测数据，作图线，如图乙所示，已知图像斜率，并且过点 ，则该电池的电动势测量值___________V，内阻测量值___________Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)B (2) (3) 1.5 1.0 【详解】（1）电压表测定值电阻R0两端电压，R0=20Ω，电池内阻约几欧姆，电阻箱接入电阻不为零，故R0两端电压可通过电阻箱分压控制不超过1V，为提高测量精度，选用量程0~1V的电压表B。 （2）由闭合电路的欧姆定律可得 化简可得 （3）[1]由（2）有 解得 [2]由（2）有 代入点后解得 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 电路及其应用 01 期中考情透视 02 复习目标锚定 03 知识体系构建 04 核心考点精讲 考点一 电流 串并联电路 / 考点二 电阻定律 / 考点三 闭合电路的欧姆定律 考点四 电功与电热 / 考点五 闭合电路的功率和效率 / 考点六 闭合电路的动态分析 考点七 含容电路 / 考点八 故障分析 / 考点九 测量金属丝电阻率 考点十 练习使用多用电表 / 考点十一 测电源电动势和内阻 05 重难题型突破 题型一 串并联电路 / 题型二 电阻定律的应用/ 题型三 闭合电路欧姆定律的应用 题型四 电功与电热/ 题型五 闭合电路中的功率问题/ 题型六 闭合电路的动态分析 题型七 含容电路/ 题型八 故障分析/ 题型九 测金属丝的电阻率 题型十 练习使用多用电表/ 题型十一 测量电源的电动势和内阻 06 限时分层演练 基础固本练 / 综合进阶练 第十章电路及其应用是高中电磁学核心衔接考点，期中统考占比约15%-22%，题型覆盖选择、填空、实验、计算题，是静电场后续综合应用、交变电流学习的基础。 高频考查点集中在电阻定律、欧姆定律动态分析、串并联电路规律、焦耳定律及纯电阻与非纯电阻电路辨析。 上海本地命题紧密结合生活用电、实验实操情境，常混入电路动态分析陷阱、功率计算易错点、电表误差分析，是期中考试的重点拉分模块，直接影响电磁学综合题型的解题能力。 1. 能熟练完成电流、电阻、电压、电功率相关物理量的单位换算，掌握电阻定律的适用条件与基础计算。 2. 能熟练辨析串、并联电路规律，规范完成电路等效化简，熟练掌握闭合电路欧姆定律公式应用及电路动态分析逻辑。 3. 能精准区分纯电阻与非纯电阻电路，熟练应用欧姆定律、焦耳定律、电功率公式解题，规避电路功率计算常见误区。 4. 能独立完成电路故障分析典型题型，结合日常用电、电学实验等常考情境，熟练解决实操与综合应用题。 考点一 电流 串并联电路 1.电流：表示电流的强弱程度。 ①表达式：I＝。 ②单位：国际单位制中的单位是安培，简称安，符号是A。常用的单位还有：毫安(mA)、微安(μA)。1 A＝103 mA＝106 μA。 ③方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 2.串联电路：把几个导体或用电器依次首尾连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 3.并联电路：把几个导体或用电器的一端连在一起，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 4.串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即＝＋＋…＋ 考点二 电阻定律 1.电阻的电阻 (1)导体电阻的决定式R＝ρ l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是比例系数，与导体材料有关，叫作电阻率。 (2)适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。 2.R＝与R＝ρ的区别与联系 两个公式 区别与联系　　　　 R＝ R＝ρ 区别 适用于纯电阻元件 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 联系 R＝ρ是对R＝的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 3.电阻率 (1)电阻率是反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 (2)电阻率与温度的关系及应用 ①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计。 ②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻。 ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。 ④许多导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象。 考点三 闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 (2)表达式：I＝。 (3)适用条件：外电路为纯电阻电路。 2.路端电压与电流的关系 (1)公式：U＝E－Ir。 (2)U－I图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。 (3) 路端电压随外电阻的变化规律 ①当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大，当R增大到无限大(断路)时，I＝0， U＝E，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势。 ②当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小，当R减小到零(短路)时， I＝，U＝0。 考点四 电功与电热 1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q 电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt 电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt 电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI 电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R 注意：在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立) 2．电动机(或电解槽)的功率关系 P入＝P出＋P热或IU＝P出 ＋I2r。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻] 注意：电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 考点五 闭合电路的功率和效率 1．闭合电路的功率和效率 电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝ 电源内部 消耗的功率 P内＝I2r＝P总－P出 电源的 输出功率 任意电路：P出＝UI＝P总－P内 纯电阻电路：P出＝I2R＝ P出与外电阻 R的关系 电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100% 纯电阻电路：η＝×100% 2．输出功率与外电阻的关系 由P出与外电阻R的关系图像可知： (1)当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝。 (2)当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小。 (3)当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大。 (4)当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2。 考点六 闭合电路的动态分析 1．程序法 2．结论法 用口诀表述为“串反并同”： (1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小，反之则增大。 (2)所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大，反之则减小。 考点七 含容电路 含容电路动态分析的三个步骤： 第一步 理清电路的串、并联关系 第二步 确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U 第三步 分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，根据Q＝CU，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电 考点八 故障分析 1．电路故障一般是短路或断路，其特点如下： (1)短路状态的特点：有电流通过电路而两端电压为零。 (2)断路状态的特点：电源路端电压不为零而电流为零。 2．利用电流表、电压表判断电路故障的方法 常见故障 故障解读 原因分析 正常 无示数 “电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表 故障原因可能是： a．电压表损坏； b．电压表接触不良； c．与电压表并联的用电器短路 正常 无示数 “电压表有示数”表明电压表有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表 故障原因可能是： a．电流表短路； b．和电压表并联的用电器断路 均无示数 “两表均无示数”表明无电流通过两表 除了两表同时被短路外，可能是干路断路导致无电流 考点九 测量金属丝电阻率 一、实验原理 1.把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R。电路原理图如图所示。 2.用毫米刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，算出横截面积S。 3.由电阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出电阻率。 二、数据处理 1.金属丝直径的测量 (1)特别注意半刻度是否露出。 (2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，若以毫米为单位，最后一位应出现在小数点后的第三位上。 (3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。 2.金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度。(也要估读) (2)把3次测量结果求平均值作为长度l。 3.电阻R的测量 (1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。 (2)图像法：可建立U－I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。 4.电阻率的计算 将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝＝中，计算出金属导线的电阻率。 三、误差分析 1.金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2.电流表外接法，R测<R真导致ρ测<ρ真(系统误差)。 3.通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。 考点十 练习使用多用电表 1.测电压 (1)选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。 (2)将多用电表并联在待测电路两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高。 (3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值。 2.测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。 (2)将被测电路导线拆开一端，把多用电表串联在电路中。 (3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度。 注意：电流应从红表笔流入多用电表。 3.测电阻 (1)将选择开关旋至欧姆挡，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测电阻，从红表笔流入。 (2)测量步骤 ①选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。 ②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”。 ③测量、读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以倍率即为待测电阻阻值。 ④实验完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡。 考点十一 测电源电动势和内阻 一、伏安法 1.若采用图甲电路，由于电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的I真与I测的差值越大。其U-I图像如图丙所示。结论：E测＜E真，r测＜r真。 　 2.若采用图乙电路，由于电流表的分压作用造成误差，电流值越大，电流表的分压越多，对应的U真与U测的差值越大。其U-I图像如图丁所示。结论：E测＝E真，I短测＜I短真，因为r测＝，所以r测＞r真 二、安阻法 1.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表，电路图如图所示。 2.数据处理方法 (1)计算法：由解方程组求得E，r。 (2)图像法：由E＝I(R＋r)得＝R＋，－R图像的斜率k＝，纵轴截距为(如图甲) 又R＝E·－r，R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r(如图乙)。 由图像的斜率和截距求解。 三、伏阻法 1.伏阻法：由E＝U＋r知，如果能得到U、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表，电路图如图所示。 2.数据处理方法 (1)计算法：由解方程组可求得E和r。 (2)图像法：由E＝U＋r，得＝＋·。故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图所示，由图像的斜率和截距求解E和r。 题型一 串并联电路 典例1 一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω。另有一测试电源，电源电压为100 V，内阻不计，则（　　） A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是50 Ω B．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40 Ω C．当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80 V D．当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80 V 迁移应用 1．如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源电压U恒定，若把变阻器的滑片放在变阻器的中间，下列判断正确的是（　　） A．AB间不接负载时输出电压UAB＝ B．当AB间接上负载R时，输出电压UAB> C．负载电阻R越小，UAB越接近 D．接上负载后要使UAB＝，则滑片P应向下移动 2．两个定值电阻、串联后接在输出电压的直流电源上，且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于、的电压表接在的两端（如图所示）。电压表的示数为6V，如果把此电压表改接在两端，则电压表的示数将（　　） A．等于2V B．小于2V C．大于2V D．大于2V、小于8V 题型二 电阻定律的应用 典例2 如图所示，一块均匀的长方体导体样品长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为，电流沿CD方向时测得样品的电阻为，则为（　　） A． B． C． D． 迁移应用 1．如图，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为2：1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则导体A与B（     ） A．电阻率之比为2：1 B．电阻之比为1：2 C．串联在电路中，两端的电压之比为1：1 D．串联在电路中，消耗的功率之比为1：4 2．如图甲所示，X、Y为长方体容器左右两侧的两个电极，长方体容器由绝缘体构成，在长方体内注满电解液﹐在X、Y间加上不同电压后，通过电解液的电流也不同，二者间的关系图线如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．通过电解液的电流时，电解液的电阻为 B．X、Y间电压为8V时电解液的电阻比X、Y间电压为12V时电解液的电阻大 C．电阻率的单位为 D．X、Y间电压增大时，电解液的电阻率也增大 题型三 闭合电路欧姆定律的应用 典例3 某电路如图所示，闭合开关S1、S2，调节电阻箱R0的阻值至9Ω时，电流表示数为0.6A。保持电阻箱R0的阻值不变，断开开关S2，电流表示数变为0.4A。已知定值电阻的阻值为5Ω，电流表的内阻忽略不计，则电源的电动势和内阻分别为（     ） A．12V和1Ω B．6V和1Ω C．12V和11Ω D．6V和4Ω 迁移应用 1．如图所示，U-I图像中，直线I为电源E的路端电压与电流的关系图线，直线II为电阻R的U-I图线，用电源E直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的输出功率为1.5W B．电源电动势为3.0V，内阻为0.5Ω C．R的阻值为3.0Ω D．电阻R消耗的功率为3.0W 2．如图是某电源的伏安特性曲线和接在此电源上的电阻R的U-I图像，则下列结论正确的是（     ） A．电阻R的电阻为20Ω B．电源的内阻为12Ω C．电源的内阻的热功率为0.1W D．电路的效率为90% 题型四 电功与电热 典例4 四个定值电阻连成如图所示的电路。、的规格为“10V、4W”，、的规格为“10V、2W”。这四个电阻中消耗功率最小的是（     ） A． B． C． D． 迁移应用 1．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 B．手机的输入功率为UI C．充电宝产生的热功率为Ir D．手机电池储存的化学能为UI 2．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 题型五 闭合电路中的功率问题 典例5 如图，为定值电阻，为可变电阻，为电源电动势，为电源内电阻，说法中正确的是（     ） A．当时，获得最大功率 B．当时，获得最大功率 C．当时，上获得最小功率 D．当时，电源的输出功率最大 迁移应用 1．如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L的额定功率为2W B．此时灯泡L的电阻大于1Ω C．此时电源内阻的热功率为4W D．若将灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻，电源的效率将降低 2．如图所示，电源电动势，内阻，灯泡额定电压，电阻保持不变，电动机内阻，电流表可视为理想电表。开关闭合后，电动机和灯泡均正常工作，电流表示数。则（　　） A．电动机的额定电流为6A B．电动机的工作效率为50% C．电源的输出功率为72W D．定值电阻R的阻值为 题型六 闭合电路的动态分析 典例6 如图所示，电源电动势和内阻一定，、是定值电阻，为光敏电阻（光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小），是小灯泡。闭合开关，当照射到的光照强度减小时，以下分析正确的是（     ） A．电流表示数增大 B．电压表示数不变 C．灯泡变亮 D．电源效率增大 迁移应用 1．如图所示为一种呼气酒精测试仪的原理图，其中酒精气体传感器的电阻值r′的倒数与接触到酒精气体的浓度c成正比。则下列说法正确的是（     ） A．电压表的示数无法表示浓度c的变化 B．电压表的示数越大，表示浓度c越小 C．酒精气体传感器把电信息转化成非电信息 D．当醉酒人员对传感器呼气时，电压表示数变大 2．如图所示的电路，电源电动势为，内阻为，电流表和电压表均为理想电表，、为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表、的示数变化量分别为、，电流表的示数变化量为，下列判断正确的是（    ） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变大 C． D． 题型七 含容电路 典例7 如图，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，电容器的电容为C，现将滑动变阻器的滑片由最上端缓慢地向下滑动，电压表示数变化量的绝对值分别为、，下列说法正确的是（     ） A．、、A的示数均减小 B．、、A的示数均增大 C．电容器增加的电荷量为 D．两端电压增大 迁移应用 1．如图所示、电源电动势内阻不计，电阻，，，电容器电容，下列说法正确的是（　　） A．S断开时电容器的电压为 B．S断开时电容器a极板带负电 C．S闭合至电路稳定的过程中，有从电流表流向a的电流 D．S闭合电路稳定后，电容器所带电荷量为 2．如图的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M保持静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（     ） A．带电液滴M带正电 B．的滑片向上端移动过程中，电流表示数增大，电压表示数增大 C．的滑片向上端移动过程中，电压表示数的变化为，电流表示数变化为，则变大 D．若将开关S断开，带电液滴M将向上极板运动 题型八 故障分析 典例8 如图所示的电路中，电源电压为6V，当开关S闭合后，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压是，由此可判定（     ） A．和的灯丝都烧断了 B．的灯丝烧断了 C．的灯丝烧断了 D．滑动变阻器R断路 迁移应用 1．如图是安装完成的部分家庭电路示意图。闭合开关灯不亮，经检查保险丝完好，用测电笔测a点、b点、c点氖管均发光，d点氖管不发光。此电路故障可能是（    ） A．插座发生断路 B．ab间断路 C．cd间断路 D．进户的火线断路 2．如图所示，闭合开关之后电流表没有示数，小明用多用电表排除电路故障。下列说法正确的是（　　） A．多用电表使用前一定要进行欧姆调零 B．闭合开关，可选用多用电表的欧姆挡进行检查 C．闭合开关，若测得A、B两点间的电压为0，表明滑动变阻器滑片接触不好 D．闭合开关，若测得B、C两点间的电压接近电源的电动势，表明导线2断路 题型九 测金属丝的电阻率 典例9 某实验小组利用如图所示的电路测量金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。 (1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，金属丝直径的测量值__________。 (2)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，某次电流表和电压表示数分别为I和U，则被测金属丝的电阻率为______________。（用题中所给物理量的字母表示）若考虑电流表和电压表内阻，则电阻率的测量值比真实值______________（填“偏大”或者“等于”或者“偏小”） 迁移应用 1．在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，金属丝电阻值约为。可供选择的器材有： A．电流表（量程，内阻 ） B．电流表（量程，内阻 ） C．电压表（量程，内阻约为） D．滑动变阻器（15 ） E．滑动变阻器（ ） F．蓄电池（，内阻很小） G．开关一个，带夹子的导线若干 (1)先使用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，则金属丝的直径___________。 (2)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的并且精确测量金属丝的阻值，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（填选项前的字母） (3)结合所选器材连接好电路进行实验，测量得出电压表示数为，电流表示数为，金属丝直径为，长度为，得到金属丝的电阻率的表达式___________（用本题给定的物理量对应字母表示）。 (4)实验中用到的电表存在内阻，电阻率的测量结果___________（选填“大于”“小于”“等于”）真实值。 2．一实验小组，用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。实验前先粗测了一下长金属丝的阻值约为6Ω (1)在测量了金属丝长度之后，该小组用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，其读数_______________mm。 (2)现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材。 A、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω） B、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C、滑动变阻器（0~200Ω，额定电流2A） D、滑动变阻器（0~5Ω，额定电流1A） 为减小误差，电压从零开始可调，滑动变阻器应选___________（选填“C”或“D”）。图乙是测量该电阻丝实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成___________。 (3)若流经金属丝的电流为，金属丝两端之间的电压为，金属丝的直径和长度分别用d、表示，则用d、、、表示的电阻率的关系式为__________。 (4)通过该实验测得的金属丝电阻率与其真实值相比__________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”） 题型十 练习使用多用电表 典例10 某同学用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，他先把选择开关旋到“×1k”挡，测量时指针偏转如甲图所示，为了比较精确的测量，他进行了下列合理的操作： A．将换挡旋钮调至“×________Ω”倍率； B．重新将红、黑两表笔短接，调节旋钮________（填图甲中“A”或“B”）使指针指到图中欧姆表刻度盘中的________刻度线位置；（填“0”或“∞”） C．将待测电阻两端金属线与红、黑两表笔接触，这时刻度盘上的指针位置如乙图所示，则该定值电阻阻值为________Ω。 迁移应用 1．指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 (1)如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是___________（选填选项前面的字母）。 A．A接的是红表笔，B接的是黑表笔 B．当S接1，是电压表 C．当S接2，是欧姆表 D．当S接3，是电流表 (2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。若所选挡位为“直流10 mA”挡，则示数为___________mA；若所选挡位为“直流50 V”挡，则示数___________V。 (3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：___________。 A．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 B．把选择开关旋转到“×100”位置 C．把选择开关旋转到“×1 k”位置 D．将红表笔和黑表笔接触 2．(1)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量： ①旋动K，使指针对准电流的0刻线； ②将K旋转到电阻挡“”的位置； ③将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动T；使指针对准电阻的0刻线； ④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的待测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按___________的顺序进行操作，再完成读数测量。 A．将K旋转到电阻挡“”的位置 B．将K旋转到电阻挡“”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 (2)如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为___________；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为___________mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为___________V。 题型十一 测量电源的电动势和内阻 典例11 某小组利用实验室的电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。 (1)要求尽量减小干电池内电阻的实验误差，应选择__________(选填“甲”、“乙”)电路图。 (2)该组同学记录了若干组数据，并将对应点标在图中的坐标纸上，请在图中画出图线_________。 (3)利用图像求得干电池的电动势__________（结果保留三位有效数字)，内电阻__________（保留两位有效数字)。 (4)在上述实验过程中存在系统误差，以下关于电动势和内阻的测量值、与真实值、之间的比较，正确的是 。 A．， B．， C．， D．， 迁移应用 1．一同学想要用电流表和电阻箱测量电池的电动势和内阻。 (1)为提高测量精度，该同学先用多用电表测量电流表的电阻（小于）。他按照图（a）连接电路，闭合开关，电阻箱的阻值调到最大，多用电表打到测电阻的挡，调零后将多用电表的______（填 “红” 或 “黑”）表笔与电流表的正接线柱相连。闭合开关后，调节电阻箱阻值到一适当位置，多用电表和电阻箱的示数如图（b）所示，则该电流表的电阻为______。 (2)该同学按照图（c）连接电路，实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻箱相应的阻值； ③以为纵坐标，为横坐标，作图线如图（d）； 则该电池电动势为______，内阻为______。（结果保留 2 位有效数字） (3)由于欧姆表测量电阻不够精确，这对干电池电动势的测量精度______，内阻的测量精度______。（填 “有影响” 或 “无影响”） 2．某中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，已知电池的电动势约为3 V、内阻小于1 Ω，现提供的器材如下： A．手机电池； B．电压表V1（量程为0～15 V，内阻约为10 kΩ）； C．电压表V2（量程为0～3 V，内阻约为10 kΩ）； D．电阻箱R（0～99.9 Ω）； E．定值电阻R01＝2 Ω； F．定值电阻R02＝100 Ω； G．开关和导线若干。 (1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择________；定值电阻R0应选择________。（均选填实验器材前的标号） (2)兴趣小组一致认为用线性图像处理数据便于分析，于是在实验中改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，获取了多组数据，画出的­图像为一条直线，如图乙所示，若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果均保留两位有效数字） 基础固本练（限时：15分钟） 1．如图所示为某手机锂电池铭牌，若该手机的平均充电电流为2A，待机时间为50h，则下列说法正确的是（　　） A．该电池充满电后贮存的电能为1580mAh B．该手机电池的平均充电时间为0.79h C．该手机电池的平均充电时间为0.39h D．该手机待机时平均放电电流为3.16mA 2．如图所示，a、b为同种材料的电阻，a的长度为，横截面积为；b的长度为，横截面积为，则在电阻a和电阻b中，自由电荷定向移动的速率之比为（　　） A． B． C． D． 3．如图，AB间的电压为15V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，则的变化范围是（　　） A．0~5V B．5V~10V C．0~10V D．10~15V 4．如图所示，U-I图像中的甲、乙两条图线分别表示某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系和某一电源的路端电压随干路电流的变化关系。若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路，下列分析中正确的是（     ） A．甲反映定值电阻R的U-I关系，R=1.5 Ω B．乙反映电源的U-I关系，其内阻r=3.0 Ω C．通过定值电阻R的电流大小为1.2 A D．电源内阻r消耗的热功率为6.75W 5．如图所示电路里，r是电源内阻，，是外电阻，如果，，分别表示电阻r，，上消耗的电功率，当时，则为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示是电饭煲及其内部的简化电路图，R1是阻值为434 Ω的定值电阻，R2是阻值为50 Ω的电热丝，下列说法正确的是（     ） A．开关S接通时，电饭煲处于保温状态 B．电饭煲处于加热状态时，R2的热功率是968 W C．电饭煲处于保温状态时，R2的热功率约为100 W D．电饭煲保温3分钟，电热丝发出的热量约为1800 J 7．如图所示，灯泡与电动机串联接在电压恒为的电源上，灯泡上标有“”字样，电动机线圈的电阻。若灯泡正常发光，电动机正常工作，则（     ） A．电动机线圈的热功率为 B．电动机输出的机械功率为 C．电动机的工作效率为 D．用电动机匀速提升重物的速率为 8．如图所示，电源的电动势为、内阻为。定值电阻，滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω。下列说法正确的是（     ） A．滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 B．滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 C．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变大 D．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变小 9．如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，平行板电容器中带电质点p原处于静止状态，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为∆U1、∆U2、∆U3，理想电流表A1示数变化量的绝对值为∆I1，下列说法错误的是（　　） A．质点将向下运动，理想电流表A2中有从a流向b的瞬间电流 B． C．电源的输出功率减小 D．电源的效率变小 10．在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻（温度越高，电阻越小），C为电容器，理想电压表的示数变化量的绝对值为ΔU，干路上的电流变化量的绝对值为ΔI。当环境温度升高时（     ） A．电压表的读数增大 B．R1消耗的功率减小 C．电容器C带电荷量增大 D．不变 综合进阶练（限时：15分钟） 1．如图所示，电源电动势为，内阻为，滑动变阻器为，为电动机，电动机线圈的电阻为 开关闭合后，电动机开始转动，稳定后回路中的电流大小为则（     ） A．电流大小 B．电动机两端的电压 C．当时，电源的输出功率最大 D．当时，电源的输出功率最大 2．如图所示，图甲中M为一电动机，电压表V1、V2和电流表A均为理想电表，闭合开关，当滑动变阻器的触头从最右端移到最左端的过程中，两电压表的读数与电流表读数的关系如图乙所示。已知电动机两端电压在以下时，电动机不转动，则（     ） A．电源电动势为 B．电源内阻为 C．电动机的内阻为 D．此电路中，电源的输出功率最大值为 3．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用、、、表示，电表示数变化量的大小分别用、、、表示。下列比值正确的是（     ） A．不变，变大 B．变大，变大 C．变大，不变 D．变大，变大 4．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）；两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r一定，且，下列说法中正确的是（　　） A．小球带负电 B．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则I增大，U减小，变小 C．若将的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小，变小 D．若将的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大，增大 5．如图甲所示的电路中，定值电阻，闭合开关，在滑动变阻器的滑片从左端滑至右端的过程中，电源的路端电压随干路电流变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（    ） A．滑动变阻器的最大阻值为 B．电源的最大输出功率为 C．滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电源的效率为 D．滑动变阻器接入电路的阻值为时，电源的输出功率最大 6．某学校实验室购买了一卷镍铬合金丝，该校兴趣小组的同学想通过自己设计的实验来测算合金丝的电阻率。截取一段镍铬合金丝后，他们选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。 (1)使用多用电表粗测合金丝的电阻，选择电阻挡“×100”；正确操作后，多用电表的示数如图所示，该合金丝的电阻约为__________Ω。 (2)为了更准确地测量镍铬合金丝电阻，已知所选用的电压表内阻为几千欧，电流表内阻为几欧，根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并获得较大的电压调节范围，以下四个电路中最合理的是__________。 A． B． C． D． (3)他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径，示数如图所示，则镍铬合金丝的直径为__________mm。 (4)为了较准确测量其电阻的阻值，有如下实验器材可供选择： A．直流电源：电动势，内阻很小，额定电流为 B．电流表：量程，内阻约 C．电流表：量程，内阻约 D．电压表：量程，内阻约 E.电压表：量程，内阻约 F.滑动变阻器：最大阻值 G.滑动变阻器；最大阻值 H.开关、导线等 实验中电流表选用__________（选填“”或“”），电压表应选__________（选填“”或“”），滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”）。 7．用如图甲所示的多用电表的欧姆挡来测量电阻时，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。 (1)先机械调零，旋动部件______（填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线；将K旋转到电阻挡“”的位置；将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件______（填“S”或“T”），使指针对准电阻的______（填“0刻线”或“刻线”）；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成测量读数。 A．将K旋转到电阻挡“”的位置                     B．将K旋转到电阻挡“”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零    E.测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡 (2)若（1）中更换合适的倍率后，测量时多用电表的表盘如图乙所示，则待测电阻的阻值______。 (3)图1为多用电表的表盘，测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为______mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为______V。 (4)此欧姆表使用一段时间后，电源内阻明显增大，电动势不变，但仍可进行欧姆调零。此时用欧姆表测电阻，将会导致测量值______（填写“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 8．某小组选用以下器材测量旧电池的电动势和内阻。 A、待测旧电池（电动势约为4.2V） B、滑动变阻器（0~1000Ω） C、滑动变阻器（0~50Ω） D、电压表（0~3V，内阻为3kΩ） E、电流表（0~0.6A） F、阻值为1.5kΩ的定值电阻 G、阻值为150Ω的定值电阻 (1)设计的电路图如图甲所示，其中滑动变阻器R应选___________，定值电阻R0应选___________。（填器材前字母序号） (2)按照图甲电路连接实物，调整滑动变阻器读取多组电压表和电流表的数据。以U为纵坐标、I为横坐标建立坐标系，得到U-I图像如图乙所示。由该图像可求得这个旧电池的电动势E=______V，内阻r =______Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若只考虑实验中电表内阻引起的系统误差，由上述图线求得的电动势与真实值相比___________，内阻与真实值相比___________。（均填“偏大”“偏小”或“准确”） 9．如图1所示的实验电路可以用来测量电源的电动势和内电阻，R和是两只最大阻值均为的电阻箱。电源电动势E约3V，电源内阻r约，电流表量程为0.6A，内阻为。 (1)将电阻箱的阻值调到，多次调节电阻箱R的阻值，电流表读数I也随着电阻箱R阻值的改变而改变，记录下R、I的多组数据，然后以R为横轴、以为纵轴建立平面直角坐标系，依据实验中记录的多组R、I数据在坐标系中描点，把这些点拟合为一条直线的理论依据是______（用、R、E、r、表示）。 (2)图2为拟合的图线，由图可得此图线斜率______，可以得出电动势E和内电阻r的测量值为）______V，______。（均保留2位有效数字） (3)该实验的测量结果______（选填“有”或“无”）系统误差。 10．同学们利用如图甲所示的电路测量一节电池的电动势E和内阻r。提供的实验器材如下： A．待测电池（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆） B．电压表V1（量程0～1V，内阻未知） C．电压表V2（量程0～15V，内阻未知） D．电阻箱 E．定值电阻 F．开关和导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择___________（填“B”或“C”）。 (2)若电压表可视为理想电表，示数为U，根据图甲所示电路，用R、R0、E和r表示，则___________。 (3)多次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R及对应电压表的示数U，利用所测数据，作图线，如图乙所示，已知图像斜率，并且过点 ，则该电池的电动势测量值___________V，内阻测量值___________Ω。（结果均保留两位有效数字） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $