专题02 电路及其应用（期中专项训练）高二物理上学期沪科版

专题02 电路及其应用 基础·固本强基 题型1 串并联电路的特点 题型2 电阻定律的应用 题型3 闭合电路欧姆定律与电源U-I图像 题型4 电功与电热 题型5 闭合电路的功率问题 提升·进阶突破 题型6 闭合电路的动态分析 题型7 含容电路 题型8 故障分析 题型9 测量金属丝的电阻率 题型10 练习使用多用电表 题型11 测量电源的电动势和内阻 基础·固本强基 题型1 串并联电路的特点（共5小题） 1．如图所示，甲、乙两根铜棒的长度相同，横截面积之比为，并联接入电路。闭合开关，电流稳定后，两棒内自由电子定向移动的平均速率与的比值为（     ） A． B．1 C． D．2 2．在一电路中有三个定值电阻、、并联，流过三个电阻的电流之比为。由此可计算三个电阻、、之比为（    ） A．1:2:3 B．3:2:1 C．2:3:6 D．6:3:2 3．如图所示的电路中， 电阻R₁为5Ω， R₂为10Ω， R₃为10Ω。另有一个电压恒为90V的电源。则（     ） A．当 CD间短路时，AB间等效电阻为5Ω B．当 CD间短路时，AB间等效电阻为15Ω C．当AB两端接通测试电源时，CD两端的电压为30V D．当AB两端接通测试电源时，CD两端的电压为60V 4．如图所示，图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线，下列说法中正确的是（     ） A．将与串联时整体的伏安特性曲线斜率在a与b之间 B．将与并联时整体的伏安特性曲线斜率小于a C．将与串联在电路中，它们两端的电压之比为2∶1 D．将与并联在电路中，通过它们的电流之比为2∶1 5．在如图所示的电路中，电阻R1为8Ω，R2为6Ω，R3为3Ω，在M、N两点间加上30V的电压，则通过电阻R2的电流为（     ） A．1A B．2A C．3A D．4A 题型2 电阻定律的应用（共5小题） 6．电阻丝是中学实验室里常见的电学元件，规格各有不同。现有一根粗细均匀、长为L，电阻为R的电阻丝，将其截去，再把剩余部分均匀拉长至L，则导线电阻变为（     ） A． B． C． D． 7．如图是一块均匀的长方体样品，其长度为，宽度为，厚度为。测得间的电阻为，则间的电阻是（     ） A． B． C． D． 8．我国某科研团队成功研制出一种高导电性弹性导体材料，可用于柔性可穿戴电子设备。该材料制成的某圆柱形导体两端的电压恒定，若将导体的长度均匀拉长为原来的4倍，则（　　） A．导体的电阻率变为原来的4倍 B．导体的电阻变为原来的4倍 C．通过导体的电流变为原来的 D．导体中自由电荷定向移动的平均速率变为原来的 9．由电阻定律变形后得电阻率可知（     ） A．电阻率随导体电阻的改变而改变 B．在温度不变的情况下，电阻率只与导体的材料有关 C．电阻率随导体横截面积的改变而改变 D．电阻率随导体长度L的改变而改变 10．对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝，下列说法正确的是（     ） A．常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B．常温下，若将电阻丝从中点对折，电阻变为 C．加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U，则在任意状态下的的值不变 D．若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象 题型3 闭合电路欧姆定律与电源U-I图像（共5小题） 11．某手机电池铭牌如图所示，根据图中信息，以下说法正确的是（     ） A．800mAh是指电池储存的能量 B．3.7V是指该电池在单位时间内移动1C电荷能把3.7J的其他形式能量转化为电能 C．该手机在浏览文件时电池的路端电压小于3.7V D．当该电池以0.1A的电流对外放电时最多可以使用16h 12．电源的电动势为，当外电阻为时，路端电压为。这时如果在外电路并联一个的电阻，则路端电压变为（     ） A． B． C． D． 13．如图所示电路中，电源的内电阻不能忽略。已知定值电阻=10Ω，=8Ω。当开关S接到位置1时，电压表V的示数为2.0V；当开关S接到位置2时，电压表V的示数可能为（     ） A．2.2V B．1.4V C．1.6V D．1.8V 14．如图所示的图像中，直线表示某电源路端电压与电流的关系图线，图线为非线性元件小灯泡的图线。用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡的阻值为 B．该电源电动势为 C．电源内阻为 D．电源的总功率为 15．如图所示的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻为r。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的U-I图像如图乙中AB所示，下列说法正确的是（　　） A．a的斜率表示工作状态A时的电阻，其阻值为10Ω B．b的斜率表示工作状态B时的电阻，其阻值为0.3Ω C．直线AB的斜率绝对值大小等于的值 D．直线AB的斜率绝对值大小等于的值 题型4 电功与电热（共5小题） 16．图1所示的电路中，电源的图像如图3所示，灯泡的图像如图2所示。图1所示电路中定值电阻的阻值，下列说法正确的是（     ） A．电源内阻为 B．开关闭合时电源的热功率小于1 W C．开关闭合时灯的功率为0.72 W D．开关闭合时电源的总功率大于3 W 17．如图所示电路，，在两端接上电源后，各电阻消耗的功率的大小比较是（     ） A． B． C． D． 18．例题中若四盏灯泡接成如图所示的电路，其他条件不变。电路中它们的实际功率大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 19．关于电功、电功率和焦耳热，下列说法正确的是（　　） A．电功率越大的用电器，电流做的功一定越多 B．由可知，电功率大的用电器在相同时间内电流做的功多 C．焦耳定律只适用于纯电阻电路 D．1 kW·h 是电功率的单位 20．下列有关公式的说法正确的是（　　） A．计算电功时只适用于纯电阻电路 B．在非纯电阻电路中， C．计算电功率时，适用于任何电路 D．计算焦耳热时，只适用于纯电阻电路 题型5 闭合电路的功率问题（共5小题） 21．如图甲所示，电动势为 E、内阻为 r 的电源与 R＝8Ω的定值电阻、滑动变阻器 RP、开关 S 串联组成回路，已知滑动变阻器消耗的功率 P 与其接入电路的有效阻值 RP 的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势 E＝4V，内阻 r＝2Ω B．图乙中 Rx＝20Ω C．滑动变阻器的滑片向左移动时，R 消耗的功率先增大后减小 D．调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1.8W 22．已知两电源的电动势，当外电路电阻为时，外电路消耗的功率刚好相等。当外电路电阻升高为时，电源为时对应的外电路功率为，电源为时对应的外电路功率为，电源的内阻为，电源的内阻为，则（     ） A．， B．， C．， D．， 23．如图，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（　　） A．电路中的电流一直变小 B．电源的输出功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率一直变大 D．定值电阻R0上消耗的最大功率为 24．如图甲所示，Robot是一种智能机器人。图乙为其内部电动机的工作原理简图，线圈电阻为的电动机直接接在电动势为、内阻未知的直流电源两端。当电动机两端的电压为，电流为时，电动机恰好能正常工作，下列说法中正确的是（     ） A．电源的内阻为 B．电源的输出功率为 C．电动机线圈产生的感应电动势为 D．电动机的输出功率为 25．一手持风扇内安装有直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与内电阻为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则（　　） A．电源的输出功率为 B．电源的总功率为 C．电动机消耗的热功率为 D．电动机输出的机械功率为 提升·进阶突破 题型6 闭合电路的动态分析（共5小题） 26．如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表V1、V2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V1的示数变大 C．不变 D．变大 27．如图所示，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小，电压表和电流表均为理想电表。当外界的光照强度减弱时，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．电源的总功率增大 D．电源的输出功率一定减小 28．如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图。图中油量表由电压表改装而成，金属杠杆的一端接绝缘浮标，另一端触点接滑动变阻器。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值变大 B．电压表的示数变大 C．电源的总功率变小 D．滑动变阻器的功率一定变小 29．电阻不变的三个灯泡A、B、C连接在如图所示的电路中，闭合开关S后三灯泡的电功率相同。此后向上移动滑动变阻器的滑片，则可判断（     ） A．三灯泡的电阻大小是 B．三灯泡的电阻大小是 C．A、B、C三灯泡都变亮 D．A、C两灯泡变亮，B灯泡变暗 30．如图甲，为某地新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙，为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现减少光照强度，灯泡电阻不变，则下列判断正确的是（　　） A．A灯变亮、B灯变暗 B．A、B灯都变亮 C．电源的总功率变大 D．电源的效率变小 题型7 含容电路（共5小题） 31．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1是光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，R2是定值电阻，C是平行板电容器，V1、V2都是理想电压表。闭合开关S后，电容器中的带电小球处于静止状态。在光照强度增大的过程中，下列说法正确的是（　　） A．V1的示数增大，V2的示数减小 B．V1的示数减小，V2的示数增大 C．带电小球仍处于静止状态 D．带电小球向上运动 32．如图所示，电源电动势为E内阻为r，、、为定值电阻（阻值均大于电源内阻r），电压表和电流表可视为理想电表。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器R的滑片向b端移动，下列说法正确的是（　　） A．油滴将向上运动 B．电压表的示数变大、电流表的示数变小 C．电源的输出功率逐渐增大 D．电阻、上消耗的功率都变大 33．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 34．如图，电源电动势为，内阻为，电路中为电容器，为小灯泡。电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器最大电阻为，。最初滑片在端，闭合开关，待电路稳定后，将从端缓慢地移动到端。在端时，灯两端电压过低，尚未发光；在端时，灯能发白光。为电流表A的示数，、分别是电压表V1、V2示数，实验中电流表A的示数改变量绝对值为，电压表V1的示数改变量绝对值为，电压表V2的示数改变量绝对值为，则随着从端移动到端有（    ） A．电容器所带的电荷量减少 B． C．的值变大，而的值变小 D． 35．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为，内阻忽略不计，为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，电流表和电压表均为理想电表。在滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大 B．电流表示数变大 C．电容器C所带电荷量增加 D．点的电势不变 题型8 故障分析（共3小题） 36．在如图所示的电路中，由于某一电阻发生了短路或断路，使得A灯变暗，B灯变亮，则故障原因可能是（     ） A．或短路 B．或断路 C．或断路 D．或短路 37．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，理想电压表和理想电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（　　） A．R1短路 B．R2短路 C．R3短路 D．R1断路 38．如图所示，电源电动势为12V，当开关接通时，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压，，由此可以判断（） A．可能是和的灯丝都断了 B．可能是的灯丝断了 C．可能是灯丝断了 D．可能是变阻器R断路 题型9 测量金属丝的电阻率（共3小题） 39．某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。 (1)如甲图所示，先用多用电表“”挡粗测其电阻_______，然后用乙图的螺旋测微器测其直径_______，再用毫米刻度尺测其长度为。 (2)要精确测量金属丝的电阻，实验室提供的器材有： 电源（电动势，内阻不计）；电流表（量程，内阻未知）；电流表（量程，内阻）；定值电阻；滑动变阻器（最大阻值）；开关和导线若干。为了尽可能减小实验误差并采用丙图所示实验电路按正确的实验操作调节滑动变阻器，测得多组电流表、的示数、，以为纵轴，为横轴作图像，如图丁所示。得到图像的斜率为，由此得到该金属丝电阻率_______（用、、、、、表示）。 40．某实验小组要测量一导电样品的电阻率，准备了如下器材： A．待测样品（阻值约为500Ω）； B．直流电源（输出电压恒为15 V）； C．电压表（量程为0~15 V，内阻约为3 kΩ）； D．电流表（量程为0~30 mA，内阻约为1 Ω）； E．滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω）； F．游标卡尺、螺旋测微器、开关、导线若干。 (1)已知如图甲所示的样品为长方体且宽度为b，用游标卡尺和螺旋测微器分别测量样品的长度a和厚度d，测量结果分别如图乙、丙所示，则a=___________mm，d=___________mm。 (2)为使样品两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，下列四个电路图中，应该选用的是___________（填选项字母）。利用该电路测得样品的阻值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 A .     B． C．    D． (3)若测得样品的电阻为Rx，则样品的电阻率_________（用Rx、a、d、b表示）。 41．某同学要测量一段长为L的金属丝的电阻率。 (1)实验前，先用螺旋测微器测出金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝的直径d=__________mm；再用多用电表粗测该金属丝的电阻：将选择开关调至“×1Ω”挡，插入表笔，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到电阻的零刻度线。金属丝接在两表笔间，刻度盘指针指在图乙所示位置，则测得金属丝的电阻为__________Ω。 (2)为了尽可能精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了以下器材： A．电池组（3V，内阻1Ω） B．电流表（0~0.6A，内阻r1=0.5Ω） C．电压表（0~3V，内阻约为4kΩ） D．滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流为1A） E．开关、导线若干 为消除测量误差，用伏安法测电阻时，应采用电流表内接法，连接好电路后，闭合电键，调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的值，在U-I坐标系中描点作图，若测得做出的图像斜率为k，则金属丝电阻率的表达式ρ=__________（用已知量和测量值符号表示）。 题型10 练习使用多用电表（共3小题） 42．某实验小组在实验室练习使用多用电表，并尝试自主改装欧姆表。同学按照图甲所示的电路搭建欧姆表，已知表头G的满偏电流Ig=1 mA，内阻Rg=180 Ω，滑动变阻器R（最大阻值为2000 Ω），电源电动势E=1.5 V。 (1)图甲电路中b应为_________（选填“红”或“黑”）表笔。 (2)先将滑动变阻器的滑片滑至最上端，再将a、b两只表笔短接，调节滑动变阻器使电流表指针满偏，则改装后的欧姆表内阻为_________Ω，并确定此时比较合适的倍率为_________。（从×10，×100，×1000中选取） (3)将a、b两只表笔接在未知电阻Rx两端，多用电表指针位置如图乙所示，则电阻Rx的阻值为_________Ω。 43．(1)用如图甲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（把部件符号填入空中）： ①旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻度线。 ②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。 ③将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的______刻度线（填”0或“”）。 ④将两表笔与待测电阻相接，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“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分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)如图乙所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为______Ω；测直流电流时，用的是0~100mA量程，指针所示电流值为______mA；测直流电压时，用的是0~50V量程，则指针所示的电压值为______V。 44．多用电表既可以用来测电阻、电压、电流，还可以用来检测故障、探测黑箱。 (1)如图甲所示是正在用来测的多用电表的表盘。 ①如果是用挡测量电阻，则读数为_______。 ②如果是用直流挡测量电流，则读数为_______。 ③如果是用直流挡测量电压，则读数为_______。 (2)用多用电表检测如图所示电路的故障。图乙所示电路中，有一根导线是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，现要用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端，观察多用电表指针的示数，在下列选项中，符合操作规程的是（　　） A．直流挡 B．直流挡 C．直流挡 D．欧姆挡 (3)用多用电表可以探测黑箱。如图丙所示为一黑箱装置，箱内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接箱内电池的正极。为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量： ①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻 ②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压 ③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流 你认为以上测量中不妥的有：_______填序号，理由是_______。 题型11 测量电源的电动势和内阻（共3小题） 45．哈三中“悟理”实验小组同学利用电压表和电流表测定某一电源的电动势和内电阻（电动势约为，内阻约为），除该电源、开关和若干导线外，还有以下器材可供选用： A、电压表（量程，内阻约为） B、电压表（量程，内阻约为） C、电流表（量程，内阻约为） D、滑动变阻器（阻值范围） E、滑动变阻器（阻值范围） (1)为使实验测量准确，电压表应选择_______；滑动变阻器应选择_______（均填器材前字母代号）。 (2)实验中为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是_______（选填“甲”或“乙”）；请根据电路图在丙图中连接实物图_______。 (3)解决问题后规范完成实验，根据获得的电压表读数和对应的电流表读数。作出图像如图丁所示，可知电池组的电动势_______，内阻_______。（结果均保留2位小数） (4)（多选）对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是（     ） A．主要是由电压表的分流引起的 B．主要是由电流表的分压引起的 C．电动势测量值小于真实值 D．内阻测量值大于真实值 46．某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，选用如下器材：电流表（量程）、电阻箱（）、定值电阻（阻值未知）、多用电表、开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示电路图，由于阻值未知，先用多用电表测量其阻值，具体操作如下： (1)利用多用电表测量定值电阻的阻值时，该同学选择了“”倍率，测量时发现欧姆表的指针偏角太大，则该同学应换______（选填“”或“”）倍率继续测量，更换倍率后应进行______（填写缺少的实验步骤），正确操作后，欧姆表示数如图乙所示，则定值电阻的阻值______。 (2)利用图甲电路测量干电池的电动势和内阻时，多次调节电阻箱的阻值，读出电流表的示数，建立坐标系，描点连线得到图丙所示的图像，直线的截距为，斜率为，则干电池的电动势为______，内阻为______（以上两空均用、、表示），内阻的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 47．某同学利用图甲所示电路测量电源的电动势（约为）和内阻（小于），可供选择的器材有： A．电压表（，）； B．电阻箱（最大阻值）； C．定值电阻； D．定值电阻； E.开关1个、导线若干。 请回答下列问题： (1)由于电压表的量程太小，需将电压表量程扩大到，则定值电阻应选_____（填“C”或“D”）。 (2)改变电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值和对应的电压表示数，作出图像如图乙所示，不考虑电压表的分流，则_____（用题给物理量的字母表示），根据图乙可得电源电动势_______V，内阻_______Ω。 (3)考虑电压表分流作用，结合图乙计算出电源电动势，则_______%。（保留1位有效数字）。 2 / 2 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 基础·固本强基 题型1 串并联电路的特点 题型2 电阻定律的应用 题型3 闭合电路欧姆定律与电源U-I图像 题型4 电功与电热 题型5 闭合电路的功率问题 提升·进阶突破 题型6 闭合电路的动态分析 题型7 含容电路 题型8 故障分析 题型9 测量金属丝的电阻率 题型10 练习使用多用电表 题型11 测量电源的电动势和内阻 基础·固本强基 题型1 串并联电路的特点（共5小题） 1．如图所示，甲、乙两根铜棒的长度相同，横截面积之比为，并联接入电路。闭合开关，电流稳定后，两棒内自由电子定向移动的平均速率与的比值为（     ） A． B．1 C． D．2 【答案】B 【详解】由题可知，甲、乙两根铜棒的长度相同，且横截面积之比为，根据，可知， 因为甲、乙并联，二者两端电压相同，根据可知， 又因为 则有 联立解得 故选B。 2．在一电路中有三个定值电阻、、并联，流过三个电阻的电流之比为。由此可计算三个电阻、、之比为（    ） A．1:2:3 B．3:2:1 C．2:3:6 D．6:3:2 【答案】D 【详解】由欧姆定律知，在并联电路中，各支路电压相等，所以有 故选D。 3．如图所示的电路中， 电阻R₁为5Ω， R₂为10Ω， R₃为10Ω。另有一个电压恒为90V的电源。则（     ） A．当 CD间短路时，AB间等效电阻为5Ω B．当 CD间短路时，AB间等效电阻为15Ω C．当AB两端接通测试电源时，CD两端的电压为30V D．当AB两端接通测试电源时，CD两端的电压为60V 【答案】D 【详解】AB．当间短路时，点与点连通，此时从端看进去，电阻与并联，然后再与串联。间等效电阻为： 故AB错误； CD．当两端接通测试电源时，端处于开路状态，电阻中无电流通过，相当于导线。电路结构等效为与串联。电路中的电流为 两端的电压等于两端的电压（因为上无电压降） ，故C错误，D正确； 故选 D。 4．如图所示，图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线，下列说法中正确的是（     ） A．将与串联时整体的伏安特性曲线斜率在a与b之间 B．将与并联时整体的伏安特性曲线斜率小于a C．将与串联在电路中，它们两端的电压之比为2∶1 D．将与并联在电路中，通过它们的电流之比为2∶1 【答案】D 【详解】A．由I−U图像可知，图线的斜率表示电阻的倒数，即 根据图像数据可得， 所以 将与串联时，总电阻 此时图线斜率 而图线b的斜率，图线a的斜率，所以将与串联时整体的伏安特性曲线斜率不在a与b之间，故A错误； B．将与并联时，总电阻 此时图线斜率 因为，所以并联后的图线斜率应大于a的斜率，故B错误； C．将与串联在电路中，电流相等，根据可知，电压之比等于电阻之比，即，故C错误； D．将与并联在电路中，电压相等，根据可知，电流之比等于电阻的反比，即，故D正确。 故选D。 5．在如图所示的电路中，电阻R1为8Ω，R2为6Ω，R3为3Ω，在M、N两点间加上30V的电压，则通过电阻R2的电流为（     ） A．1A B．2A C．3A D．4A 【答案】A 【详解】由电路图可知，与并联后再与串联。设并联部分的等效电阻为，由并联电路的电阻关系得 解得 电路的总电阻为 设点与点间所加的电压为，由欧姆定律，干路电流为 并联部分的电压为 由于并联电路各支路电压相等，通过的电流为故选A。 题型2 电阻定律的应用（共5小题） 6．电阻丝是中学实验室里常见的电学元件，规格各有不同。现有一根粗细均匀、长为L，电阻为R的电阻丝，将其截去，再把剩余部分均匀拉长至L，则导线电阻变为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设电阻丝电阻率为，横截面积为，根据电阻定律有 电阻丝的体积为；当电阻丝截去，剩余部分体积变为，设剩余部分拉长后的横截面积为S'，可知 解得 剩余部分的电阻 故选A。 7．如图是一块均匀的长方体样品，其长度为，宽度为，厚度为。测得间的电阻为，则间的电阻是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】测得间的电阻为，根据 可得 则间的电阻 联立可得 故选B。 8．我国某科研团队成功研制出一种高导电性弹性导体材料，可用于柔性可穿戴电子设备。该材料制成的某圆柱形导体两端的电压恒定，若将导体的长度均匀拉长为原来的4倍，则（　　） A．导体的电阻率变为原来的4倍 B．导体的电阻变为原来的4倍 C．通过导体的电流变为原来的 D．导体中自由电荷定向移动的平均速率变为原来的 【答案】C 【详解】A．电阻率是材料本身的属性，由材料决定，与导体的长度和横截面积无关，拉伸后导体的电阻率不变，故A错误； B．导体体积不变，长度拉长为原来的4倍，横截面积变为原来的，由电阻定律，可知导体的电阻变为原来的16倍，故B错误； C．导体两端的电压恒定，根据欧姆定律可知，通过导体的电流变为原来的，故C正确； D．电流的微观表达式为，为单位体积内自由移动的电荷个数（材料不变，不变），变为原来的，变为原来的，导体中自由电荷定向移动的平均速率变为原来的，故D错误。 故选C。 9．由电阻定律变形后得电阻率可知（     ） A．电阻率随导体电阻的改变而改变 B．在温度不变的情况下，电阻率只与导体的材料有关 C．电阻率随导体横截面积的改变而改变 D．电阻率随导体长度L的改变而改变 【答案】B 【详解】ACD．电阻率是反映材料导电性能的物理量，由材料本身和温度决定，与导体的电阻、长度、横截面积无关，故ACD错误； B．在温度不变的情况下，电阻率只与导体的材料有关，故B正确。 故选B。 10．对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝，下列说法正确的是（     ） A．常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B．常温下，若将电阻丝从中点对折，电阻变为 C．加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U，则在任意状态下的的值不变 D．若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象 【答案】D 【详解】A．常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则横截面积变为原来的，根据电阻定律可知电阻变为100R，故A错误； B．常温下，若将电阻丝从中点对折，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，则电阻变为，故B错误； C．随着温度的变化金属电阻丝阻值会发生变化，即在任意状态下的的值会发生变化，故C错误； D．若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象，故D正确。 D正确； 题型3 闭合电路欧姆定律与电源U-I图像（共5小题） 11．某手机电池铭牌如图所示，根据图中信息，以下说法正确的是（     ） A．800mAh是指电池储存的能量 B．3.7V是指该电池在单位时间内移动1C电荷能把3.7J的其他形式能量转化为电能 C．该手机在浏览文件时电池的路端电压小于3.7V D．当该电池以0.1A的电流对外放电时最多可以使用16h 【答案】C 【详解】AD．铭牌中的表示电池可释放的电荷量，不是能量。设该电荷量为，放电电流为，放电时间为，由电流定义可知，电荷量等于电流与时间的乘积。以恒定电流放电的最长时间为，故AD错误； B．电动势等于电源非静电力做功与所移动电荷量的比值，即，与移动这些电荷所用的时间无关。铭牌中的表示电池的电动势，即每移动电荷，电池可把化学能转化为电能，不能限定为“单位时间内”，故B错误； C．浏览文件时电池对外供电，设路端电压为，内阻为，由闭合电路欧姆定律得。电池的内阻和放电电流均大于零，因此，故C正确。 故选C。 12．电源的电动势为，当外电阻为时，路端电压为。这时如果在外电路并联一个的电阻，则路端电压变为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电源的电动势为5V，当外电阻为时，路端电压为4.0V，此时电流为 根据闭合电路欧姆定律可得 解得内阻为 如果在外电路并联一个 的电阻，则外电阻变为 路端电压变为 故选A。 13．如图所示电路中，电源的内电阻不能忽略。已知定值电阻=10Ω，=8Ω。当开关S接到位置1时，电压表V的示数为2.0V；当开关S接到位置2时，电压表V的示数可能为（     ） A．2.2V B．1.4V C．1.6V D．1.8V 【答案】D 【详解】由闭合电路欧姆定律知，开关接到位置1时 开关接位置2时 联立解得，故ABC错误，D正确。 故选D。 14．如图所示的图像中，直线表示某电源路端电压与电流的关系图线，图线为非线性元件小灯泡的图线。用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡的阻值为 B．该电源电动势为 C．电源内阻为 D．电源的总功率为 【答案】D 【详解】A．在题给的图像中，直线表示电源的路端电压与电流的关系，曲线表示小灯泡两端电压与电流的关系。直接连接时，两者的电流、电压相同，因此交点表示电路的工作状态，读得，。由电阻定义，得小灯泡在此状态下的阻值，故A错误； BCD．电源放电时，由闭合电路欧姆定律有，其中为电源电动势，为电源内阻。当时，路端电压等于电动势，故直线的纵截距给出。结合两线交点，读得，。由闭合电路欧姆定律计算内阻，得 电源的总功率为，代入工作电流得，故BC错误，D正确。 故选D。 15．如图所示的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻为r。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的U-I图像如图乙中AB所示，下列说法正确的是（　　） A．a的斜率表示工作状态A时的电阻，其阻值为10Ω B．b的斜率表示工作状态B时的电阻，其阻值为0.3Ω C．直线AB的斜率绝对值大小等于的值 D．直线AB的斜率绝对值大小等于的值 【答案】C 【详解】AB．因AB反映电阻R1在不同工作状态下两端电压随电流变化关系，则图像的斜率等于电阻可知，则工作状态A， 工作状态B，，AB错误； CD．由闭合电路的欧姆定律 则；C正确，D错误。故选C。 题型4 电功与电热（共5小题） 16．图1所示的电路中，电源的图像如图3所示，灯泡的图像如图2所示。图1所示电路中定值电阻的阻值，下列说法正确的是（     ） A．电源内阻为 B．开关闭合时电源的热功率小于1 W C．开关闭合时灯的功率为0.72 W D．开关闭合时电源的总功率大于3 W 【答案】D 【详解】A．因U-I图像的斜率大小等于电源内阻，可知电源内阻为，A错误； BCD．电源的电动势E=3V，开关闭合时将电阻R看做电源内阻，则满足U=E-(R+r)I=3-2I 将此关系画在灯泡的U-I图像上如图，可知电路的电流约为I=1.1A，灯泡两端电压约为UL=0.6V，根据 可知电源的热功率大于1 W，灯的功率为PL=IUL=0.66W 电源的总功率，BC错误，D正确。 故选D。 17．如图所示电路，，在两端接上电源后，各电阻消耗的功率的大小比较是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设，，则。通过、的电流均为干路电流，根据电功率公式分别有， 因此 并联部分的等效电阻为，其两端电压为，根据电功率公式分别有， 因此 由于流过的电流为干路电流，流过的电流，且，根据可得 A．实际功率关系为，不满足，故A错误； B．由于，不满足，故B错误； C．由于且，不满足，故C错误； D．各电阻消耗的功率满足，故D正确。 故选D。 18．例题中若四盏灯泡接成如图所示的电路，其他条件不变。电路中它们的实际功率大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】灯泡的电阻 灯泡的电阻 根据并联电路的特点知并联后的总电阻，大电阻分大电压，所以两端的电压小于灯泡的电压。 根据，可得，灯串联，电流相等，根据可知，与成正比，则，故有 故选B。 19．关于电功、电功率和焦耳热，下列说法正确的是（　　） A．电功率越大的用电器，电流做的功一定越多 B．由可知，电功率大的用电器在相同时间内电流做的功多 C．焦耳定律只适用于纯电阻电路 D．1 kW·h 是电功率的单位 【答案】B 【详解】A．由可知，电流做功的多少不仅取决于电功率，还与通电时间有关，A错误； B．由可知，电功率大的用电器在相同时间内电流做的功多，B正确； C．焦耳定律是电流热效应的普遍规律，对纯电阻电路和非纯电阻电路都适用，C错误； D．kW·h 是电功（电能）的单位，电功率的单位是瓦特（W），D错误。 故选B。 20．下列有关公式的说法正确的是（　　） A．计算电功时只适用于纯电阻电路 B．在非纯电阻电路中， C．计算电功率时，适用于任何电路 D．计算焦耳热时，只适用于纯电阻电路 【答案】B 【详解】A．是电功的定义式，适用于所有电路。在非纯电阻电路中，电功仍然用此式计算，但电功不等于焦耳热，故A错误； B．在非纯电阻电路（如含电动机）中，欧姆定律不成立。由于非纯电阻元件会产生反电动势，其两端电压一部分降落在电阻上（），另一部分用来克服反电动势做功，因此总有，故B正确； C．是电功率的定义式，适用于任何电路，但是热功率公式，仅适用于纯电阻电路的热功率，在非纯电阻电路中，故C错误； D．公式是焦耳定律的表达式，适用于所有电路计算焦耳热，故D错误。故选B。 题型5 闭合电路的功率问题（共5小题） 21．如图甲所示，电动势为 E、内阻为 r 的电源与 R＝8Ω的定值电阻、滑动变阻器 RP、开关 S 串联组成回路，已知滑动变阻器消耗的功率 P 与其接入电路的有效阻值 RP 的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势 E＝4V，内阻 r＝2Ω B．图乙中 Rx＝20Ω C．滑动变阻器的滑片向左移动时，R 消耗的功率先增大后减小 D．调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1.8W 【答案】A 【详解】A．把定值电阻和电源内阻等效为新电源，等效内阻 滑动变阻器消耗的功率为 根据等效电源结论，当滑动变阻器阻值等于等效内阻，即时，滑动变阻器消耗的功率最大，由图乙，最大功率对应，则电源内阻 最大功率 代入数据，则 解得电源的电动势，故A正确； B．滑动变阻器的阻值为4 Ω与阻值为时消耗的功率相等，则有 代入数据，即 解得，故B错误； C．当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的电阻增大，电路中电流减小，所以上消耗的功率减小，故C错误； D．当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，本题，外电路总电阻 外阻越接近内阻，输出功率越大。当，外阻最小为8Ω，输出功率最大，最大功率为，故D错误。 故选A。 22．已知两电源的电动势，当外电路电阻为时，外电路消耗的功率刚好相等。当外电路电阻升高为时，电源为时对应的外电路功率为，电源为时对应的外电路功率为，电源的内阻为，电源的内阻为，则（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】因外电路电阻为时，外电路消耗的功率刚好相等，可得 即 因，故 可得。 由 得 当外路电阻为时有 联立可得 其中分子分母差值为 因且，故差值为正，即 因此，可得 故选B。 23．如图，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（　　） A．电路中的电流一直变小 B．电源的输出功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率一直变大 D．定值电阻R0上消耗的最大功率为 【答案】D 【详解】A．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，其接入电路的阻值不断减小，则回路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流不断增大，故A错误； B．根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，输出功率增大，故B错误； C．将电池与定值电阻R0看成是等效电源，则等效电源的内阻为2r，根据等效电源法可知，当滑动变阻器的阻值与等效电源的内阻相等时，即滑动变阻器接入电路的阻值为2r时，等效电源的输出功率最大，则滑动变阻器消耗的功率最大，所以当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，其接入电路的阻值由2r减小到零，则其消耗的功率一直变小，故C错误； D．当回路中电阻最小时，电流最大，定值电阻R0上消耗的功率最大，此时滑片应置于b端，所以，故D正确。 故选D。 24．如图甲所示，Robot是一种智能机器人。图乙为其内部电动机的工作原理简图，线圈电阻为的电动机直接接在电动势为、内阻未知的直流电源两端。当电动机两端的电压为，电流为时，电动机恰好能正常工作，下列说法中正确的是（     ） A．电源的内阻为 B．电源的输出功率为 C．电动机线圈产生的感应电动势为 D．电动机的输出功率为 【答案】C 【详解】A．根据闭合回路的欧姆定律可得 可得电源的内阻，故A错误； B．电源内阻消耗的功率 电源的输出功率为，故B错误； C．电动机两端的电压等于感应电动势加上线圈电阻的分压，即 解得电动机线圈产生的感应电动势为，故C正确； D．电动机的输入功率为 电动机电阻消耗的功率 由于电动机不是纯电阻，所以 电动机的输出功率为，故D错误。 故选C。 25．一手持风扇内安装有直流电动机，其线圈电阻为，额定电压为，额定电流为。将它与内电阻为的直流电源连接，电动机恰好正常工作，则（　　） A．电源的输出功率为 B．电源的总功率为 C．电动机消耗的热功率为 D．电动机输出的机械功率为 【答案】A 【详解】A．电源的输出功率为，故A正确； B．电源的总功率为，故B错误； C．电动机消耗的热功率为，C错误； D．电动机输出的机械功率为，故D错误。故选A。 提升·进阶突破 题型6 闭合电路的动态分析（共5小题） 26．如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表V1、V2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V1的示数变大 C．不变 D．变大 【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AB错误； C．根据欧姆定律 则不变，故C正确； D．根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表的示数满足 可得不变，故D错误。 故选C。 27．如图所示，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小，电压表和电流表均为理想电表。当外界的光照强度减弱时，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．电源的总功率增大 D．电源的输出功率一定减小 【答案】B 【详解】A．光照减弱时，光敏电阻阻值增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律 总电流减小，电流表示数减小，故A错误； B．两端电压，减小，则小，不变，因此增大，电压表示数增大，故B正确； C．电源总功率，不变、减小，因此减小，故C错误； D．电源输出功率的规律为：当外电阻时输出功率最大，外电阻离越远输出功率越小；增大后增大，但是与内阻大小关系未知，功率变化不能确定，故D错误。 故选B。 28．如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图。图中油量表由电压表改装而成，金属杠杆的一端接绝缘浮标，另一端触点接滑动变阻器。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值变大 B．电压表的示数变大 C．电源的总功率变小 D．滑动变阻器的功率一定变小 【答案】B 【详解】A．由题意可知，当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，滑动变阻器的滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故A错误； B．由于滑动变阻器接入电路中的阻值变小，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效串联的电压表示数变大，故B正确； C．由于滑动变阻器接入电路中的阻值变小，则电路中的总电阻减小，电路中的电流增大，根据可知，电源的总功率变大，故C错误； D．当滑动变阻器的阻值等于电源内阻与定值电阻之和时，滑动变阻器的功率最大；若一开始滑动变阻器的阻值大于电源内阻与定值电阻之和，油箱内油面上升滑动变阻器接入电路中的阻值变小，滑动变阻器的功率变大，故D错误。 故选B。 29．电阻不变的三个灯泡A、B、C连接在如图所示的电路中，闭合开关S后三灯泡的电功率相同。此后向上移动滑动变阻器的滑片，则可判断（     ） A．三灯泡的电阻大小是 B．三灯泡的电阻大小是 C．A、B、C三灯泡都变亮 D．A、C两灯泡变亮，B灯泡变暗 【答案】B 【详解】AB．由电路图可知，三灯泡电压间的关系为 三灯泡的电功率相等，由 可知，A灯泡的电阻最大；由电路图可知，两灯泡的电流关系为，两灯泡的电功率相等，由可知，C灯泡的电阻小于B灯泡的电阻；则三灯泡电阻的大小关系是 故A错误，B正确； CD．向上移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据“串反并同”规律可知B灯泡功率变大，B灯变亮；可得A灯泡变亮；C灯泡与滑动变阻器串联，C灯功率减小，C灯变暗。故CD项错误； 故选B。 30．如图甲，为某地新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙，为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现减少光照强度，灯泡电阻不变，则下列判断正确的是（　　） A．A灯变亮、B灯变暗 B．A、B灯都变亮 C．电源的总功率变大 D．电源的效率变小 【答案】B 【详解】AB．减少光照强度，R1增大，两个灯泡都可看作与R1成并联关系，根据“串反并同”，A、B灯都变亮，故A错误，B正确； C．R1增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源总功率减小，故C错误； D．干路电流减少，电源内阻对应的电压减小，路端电压增大，电源的效率增大，故D错误。 故选B。 【点睛】对“串反并同”的论证：减少光照强度，光敏电阻阻值变大，电路总电阻变大，故电路总电流减小，消耗在内阻上的电压减小，路端电压增大，通过A灯的电流增大，A灯变亮；电路总电流减小，A灯的电流增大，则通过的电流减小，两端的电压减小，B灯两端的电压增大，B灯变亮。 题型7 含容电路（共5小题） 31．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1是光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，R2是定值电阻，C是平行板电容器，V1、V2都是理想电压表。闭合开关S后，电容器中的带电小球处于静止状态。在光照强度增大的过程中，下列说法正确的是（　　） A．V1的示数增大，V2的示数减小 B．V1的示数减小，V2的示数增大 C．带电小球仍处于静止状态 D．带电小球向上运动 【答案】B 【详解】AB．在光照强度增大的过程中，减小，总电阻减小，总电流变大，则路端电压减小，R2得到电压变大，可知减小，增大，电容器两端电压减小，故A错误，B正确； CD．由于电容器两端电压减小，则电容器极板间场强减小，电场力减小，带电小球向下运动，故CD错误。 故选B。 32．如图所示，电源电动势为E内阻为r，、、为定值电阻（阻值均大于电源内阻r），电压表和电流表可视为理想电表。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器R的滑片向b端移动，下列说法正确的是（　　） A．油滴将向上运动 B．电压表的示数变大、电流表的示数变小 C．电源的输出功率逐渐增大 D．电阻、上消耗的功率都变大 【答案】C 【详解】A．滑动变阻器的滑片向b端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则干路电流增大，由 可知电容器两端电压减小，电场力减小，故油滴将向下运动，故A错误； B．滑动变阻器的滑片向b端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器并联的电压表的示数减小；与滑动变阻器串联的电流表示数增大，故B错误； C．电源的输出功率为 由题意可知，滑动变阻器的滑片向b端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则电源的输出功率逐渐增大，故C正确； D．滑动变阻器的滑片向b端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效串联的的功率增大；与滑动变阻器等效并联的的功率减小，故D错误。 故选C。 33．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 【详解】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。 34．如图，电源电动势为，内阻为，电路中为电容器，为小灯泡。电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器最大电阻为，。最初滑片在端，闭合开关，待电路稳定后，将从端缓慢地移动到端。在端时，灯两端电压过低，尚未发光；在端时，灯能发白光。为电流表A的示数，、分别是电压表V1、V2示数，实验中电流表A的示数改变量绝对值为，电压表V1的示数改变量绝对值为，电压表V2的示数改变量绝对值为，则随着从端移动到端有（    ） A．电容器所带的电荷量减少 B． C．的值变大，而的值变小 D． 【答案】B 【详解】A．由图可知电容器与灯并联，故电容器两端电压即为灯两端电压，灯与滑动变阻器串联，随着从端移动到端滑动变阻器阻值在减小，依据串反并同，故电容器两端电压增大，又有,故电容器所带的电荷量增加，故A错误； B．依据闭合电路欧姆定律 移动滑片P，则 联立解得 移动滑片P，则 联立解得 故 故B正确； C．由 得的值不变 随着从端移动到端，变小，变大，则的值变小，故C错误； D．依据闭合电路欧姆定律 移动滑片P，则 故 移动滑片P，则 故 故 故D错误； 故选B。 35．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为，内阻忽略不计，为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，电流表和电压表均为理想电表。在滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大 B．电流表示数变大 C．电容器C所带电荷量增加 D．点的电势不变 【答案】C 【详解】AB．滑片P由b向a滑动，R3接入电阻增大，根据“串反并同”可知，与等效串联的电流表和电压表的示数均减小，故AB错误； C．根据“串反并同”可知，与并联的电容器两端的电压增大，根据可知，电容器C所带电荷量增加，故C正确； D．假设有一理想电压表并联在两端，根据“串反并同”可知，理想电压表的示数增大，即两端的电压增大，即增大，又因为， 所以增大，故D错误。 故选C。 题型8 故障分析（共3小题） 36．在如图所示的电路中，由于某一电阻发生了短路或断路，使得A灯变暗，B灯变亮，则故障原因可能是（     ） A．或短路 B．或断路 C．或断路 D．或短路 【答案】B 【详解】A．R2短路时，B灯熄灭，与题不符，故A错误； B．R2断路时，外电阻增大，干路电流减小，A灯变暗。干路电流减小，电源的内电压、A灯和R4的电压都减小，R3的电压增大，通过R3的电流增大，R1的电压减小，则B灯电压增大，B灯变亮，与题意相符； R3断路时，外电阻增大，干路电流减小，A灯变暗。电源的内电压、A灯和R4的电压都减小，R1的电压减小，则B灯电压增大，B灯变亮，与题意相符；故B正确； C．R4断路，AB灯都会熄灭，与题不符，故C错误； D．R4短路，外电路总电阻减小，电流变大，A灯变亮，与题不符，故D错误。 故选B。 37．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，理想电压表和理想电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（　　） A．R1短路 B．R2短路 C．R3短路 D．R1断路 【答案】B 【详解】理想电流表的电阻为零，理想电压表的电阻为无穷大，因此电压表测量两端的电压，电流表测量通过的电流。正常工作时，与并联后再与串联，设并联部分的等效电阻为，则有 电压表的示数为 电流表的示数为 A．若短路，则两端电势相等，电流表示数变为零，而直接接在电源两端，电压表示数增大，因此两表示数不是都增大，故A错误； B．若短路，则电流表所在支路将短接，直接接在电源两端，电压表示数为 电流表的示数为 由于，因此有 故电压表和电流表的示数均增大，故B正确； C．若短路，则电压表两端电势相等，电压表示数变为零，虽然电流表示数增大，但两表示数不是都增大，故C错误； D．若断路，则与串联，电流表示数变为 此时电流表示数增大，但由于，电压表示数变为，故D错误。 故选B。 38．如图所示，电源电动势为12V，当开关接通时，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压，，由此可以判断（） A．可能是和的灯丝都断了 B．可能是的灯丝断了 C．可能是灯丝断了 D．可能是变阻器R断路 【答案】C 【详解】电路为串联电路，灯泡不亮说明电路中存在断路，电路中电流I=0。 Ucd=12V等于电源电动势，说明d能通过L1连通到电源正极，c能通过变阻器R连通到电源负极，断路发生在c−d之间，也就是L2处。 故选C。 题型9 测量金属丝的电阻率（共3小题） 39．某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。 (1)如甲图所示，先用多用电表“”挡粗测其电阻_______，然后用乙图的螺旋测微器测其直径_______，再用毫米刻度尺测其长度为。 (2)要精确测量金属丝的电阻，实验室提供的器材有： 电源（电动势，内阻不计）；电流表（量程，内阻未知）；电流表（量程，内阻）；定值电阻；滑动变阻器（最大阻值）；开关和导线若干。为了尽可能减小实验误差并采用丙图所示实验电路按正确的实验操作调节滑动变阻器，测得多组电流表、的示数、，以为纵轴，为横轴作图像，如图丁所示。得到图像的斜率为，由此得到该金属丝电阻率_______（用、、、、、表示）。 【答案】(1) 4.697/4.698/4.699 (2)​ 【详解】（1）[1]多用电表置“”挡，在电阻刻度上读数为6，乘以倍率得。 [2]螺旋测微器固定套管读数为，微分筒读数为19.8格，每格为，所以 按仪器估读，或也可接受。再用毫米刻度尺测出金属丝的有效长度，记为。 （2）闭合开关前将滑动变阻器调到最大阻值，闭合开关后逐渐调小，记录多组和示数，且使两电流表均不超过量程。测得的是两并联支路的总电流，金属丝支路电流为。由并联支路电压相等得 整理得 图像以为横轴、为纵轴，所以斜率满足 所以 金属丝横截面积为 由电阻定律得，所以 将上述和代入，得 40．某实验小组要测量一导电样品的电阻率，准备了如下器材： A．待测样品（阻值约为500Ω）； B．直流电源（输出电压恒为15 V）； C．电压表（量程为0~15 V，内阻约为3 kΩ）； D．电流表（量程为0~30 mA，内阻约为1 Ω）； E．滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω）； F．游标卡尺、螺旋测微器、开关、导线若干。 (1)已知如图甲所示的样品为长方体且宽度为b，用游标卡尺和螺旋测微器分别测量样品的长度a和厚度d，测量结果分别如图乙、丙所示，则a=___________mm，d=___________mm。 (2)为使样品两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，下列四个电路图中，应该选用的是___________（填选项字母）。利用该电路测得样品的阻值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 A .     B． C．    D． (3)若测得样品的电阻为Rx，则样品的电阻率_________（用Rx、a、d、b表示）。 【答案】(1) 33.8 3.100/3.009/3.101 (2) D 大于 (3) 【详解】（1）[1]图乙为十等分游标卡尺，精度为。游标零刻线在主尺的与刻线之间，游标第8条刻线与主尺刻线对齐，故长度为 [2]图丙中螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度的第10条刻线与基准线对齐，估读为10.0，故厚度为 （2）[1]AB．两图均采用限流接法，滑动变阻器最大阻值远小于待测样品的阻值约，变阻器能分得的电源电压很小，样品两端电压的调节范围很小，故AB错误； CD．两图均采用分压接法，测量支路电压可以从零调到接近电源电压，调节范围较大。设样品的真实电阻为，电流表内阻为，电压表内阻为，电流表读数为，电压表读数为，测得的电阻为。选项C采用电流表外接法，电流表读数包含样品电流和电压表电流，由并联电路电流关系和欧姆定律得 整理得测量值 其相对误差为 选项D采用电流表内接法，电流表测量样品电流，电压表测量样品和电流表的总电压，由串联电路电压关系和欧姆定律得 整理得测量值 其相对误差为，故C错误，D正确。 故选D。 [2]所选电路中电压表读数包含电流表的分压，由前述测量关系可知 故测得的样品阻值大于真实值。 （3）电流沿样品长度的方向流动，垂直于电流方向的横截面积为 由电阻定律有，代入横截面积并整理得 41．某同学要测量一段长为L的金属丝的电阻率。 (1)实验前，先用螺旋测微器测出金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝的直径d=__________mm；再用多用电表粗测该金属丝的电阻：将选择开关调至“×1Ω”挡，插入表笔，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到电阻的零刻度线。金属丝接在两表笔间，刻度盘指针指在图乙所示位置，则测得金属丝的电阻为__________Ω。 (2)为了尽可能精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了以下器材： A．电池组（3V，内阻1Ω） B．电流表（0~0.6A，内阻r1=0.5Ω） C．电压表（0~3V，内阻约为4kΩ） D．滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流为1A） E．开关、导线若干 为消除测量误差，用伏安法测电阻时，应采用电流表内接法，连接好电路后，闭合电键，调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的值，在U-I坐标系中描点作图，若测得做出的图像斜率为k，则金属丝电阻率的表达式ρ=__________（用已知量和测量值符号表示）。 【答案】(1) 1.400/1.399/1.401 8 (2) 【详解】（1）[1]由图甲可知，固定刻度上刻度线已露出，可动刻度第格与固定刻度基准线对齐，故 [2]多用电表欧姆挡读数等于表盘最上方欧姆刻度的示数乘以倍率，由图乙可知指针指在欧姆刻度处，选择开关置于“”挡，故 （2）采用电流表内接法时，电压表测量的是金属丝与电流表串联后的总电压，电流表读数即通过金属丝的电流，由欧姆定律有 可见图像为过原点的直线，其斜率 解得金属丝电阻 由电阻定律 金属丝横截面积 联立解得 题型10 练习使用多用电表（共3小题） 42．某实验小组在实验室练习使用多用电表，并尝试自主改装欧姆表。同学按照图甲所示的电路搭建欧姆表，已知表头G的满偏电流Ig=1 mA，内阻Rg=180 Ω，滑动变阻器R（最大阻值为2000 Ω），电源电动势E=1.5 V。 (1)图甲电路中b应为_________（选填“红”或“黑”）表笔。 (2)先将滑动变阻器的滑片滑至最上端，再将a、b两只表笔短接，调节滑动变阻器使电流表指针满偏，则改装后的欧姆表内阻为_________Ω，并确定此时比较合适的倍率为_________。（从×10，×100，×1000中选取） (3)将a、b两只表笔接在未知电阻Rx两端，多用电表指针位置如图乙所示，则电阻Rx的阻值为_________Ω。 【答案】(1)黑 (2) 1500 (3)1000 【详解】（1）图甲中电源正极经表头与相连，测量电阻时电流从流向待测电阻，再经返回电源负极。欧姆表内部电源的正极接黑表笔，故应为黑表笔。 （2）[1]两表笔短接且指针满偏时，设表头和滑动变阻器的总电阻为，由闭合电路欧姆定律得，因此 [2]接入待测电阻后，指针指在电流刻度中点时，电流为满偏电流的一半，由闭合电路欧姆定律得 结合短接满偏时的关系，得 欧姆刻度中点标为，因此应选倍率。 （3）图乙最外层欧姆刻度的指针读数为，乘以选定的倍率，得 43．(1)用如图甲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（把部件符号填入空中）： ①旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻度线。 ②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。 ③将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的______刻度线（填”0或“”）。 ④将两表笔与待测电阻相接，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“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分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)如图乙所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为______Ω；测直流电流时，用的是0~100mA量程，指针所示电流值为______mA；测直流电压时，用的是0~50V量程，则指针所示的电压值为______V。 【答案】(1) S T 0 ADC (2) 1700 47 23.5 【详解】（1）[1]机械调零应旋动部件S，使指针对准电流的“0”刻度线； [2][3]欧姆调零应旋动部件T，使指针对准电阻的0刻度线； [4]指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作。 （2）[1]欧姆表读数等于刻度盘读数乘以倍率，即为 [2]选用量程为的电流挡，读数为47mA； [3]选用量程为的电压挡，读数为23.5V。 44．多用电表既可以用来测电阻、电压、电流，还可以用来检测故障、探测黑箱。 (1)如图甲所示是正在用来测的多用电表的表盘。 ①如果是用挡测量电阻，则读数为_______。 ②如果是用直流挡测量电流，则读数为_______。 ③如果是用直流挡测量电压，则读数为_______。 (2)用多用电表检测如图所示电路的故障。图乙所示电路中，有一根导线是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，现要用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端，观察多用电表指针的示数，在下列选项中，符合操作规程的是（　　） A．直流挡 B．直流挡 C．直流挡 D．欧姆挡 (3)用多用电表可以探测黑箱。如图丙所示为一黑箱装置，箱内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接箱内电池的正极。为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量： ①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻 ②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压 ③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流 你认为以上测量中不妥的有：_______填序号，理由是_______。 【答案】(1) 1200 5.6 2.83/2.82/2.84 (2)A (3) ①③/③① ①用欧姆挡不能直接测量电源电路的电阻，因为电源的存在会影响欧姆表指针的读数，且容易烧坏欧姆表；③用电流挡接在输出端a、b间会造成电流表损坏 【详解】（1）[1]用欧姆挡测量时，用最上面一排数据读数，读数为 [2]用直流电流挡测量时，读取中间的三排数据的最底下一排数据，读数为 [3]用直流电压挡测量时，读取中间的三排数据的中间一排数据较好，读数为。 （2）A．如果指针不偏转，说明与电源正极连接的导线是好的，而与之间导线或与电源负极间导线其中之一是坏的，再把黑表笔接点，如果指针偏转，说明与之间导线是断的，否则说明与电源负极间导线是断的，故A正确； B．再考虑电流表，如果黑表笔接在端，指针偏转有示数，则说明与电源正极连接的导线是断的，此时指示数，没有超过量程；如果指针不偏转，说明与电源正极间连接的导线是好的，而与之间导线或与电源负极间导线中有一条是断的，再把黑表笔接点，如果指针偏转，说明与之间导线是断的，此时示数，超过电流表量程，故B错误； C．根据题给条件，无法确定电源电动势是否超过2.5V，为避免超量程损坏电表，不能选用直流2.5V挡，故C错误； D．根据题给条件，首先判定不能选用欧姆挡，因为使用欧姆挡测量时需将被测元件与外电路电源断开，故D错误。 故选A。 （3）[1]①③ [2]①用欧姆挡不能直接测量电源电路的电阻，因为电源的存在会影响欧姆表指针的读数，且容易烧坏欧姆表；③用电流挡接在输出端a、b间会造成电流表损坏。 题型11 测量电源的电动势和内阻（共3小题） 45．哈三中“悟理”实验小组同学利用电压表和电流表测定某一电源的电动势和内电阻（电动势约为，内阻约为），除该电源、开关和若干导线外，还有以下器材可供选用： A、电压表（量程，内阻约为） B、电压表（量程，内阻约为） C、电流表（量程，内阻约为） D、滑动变阻器（阻值范围） E、滑动变阻器（阻值范围） (1)为使实验测量准确，电压表应选择_______；滑动变阻器应选择_______（均填器材前字母代号）。 (2)实验中为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是_______（选填“甲”或“乙”）；请根据电路图在丙图中连接实物图_______。 (3)解决问题后规范完成实验，根据获得的电压表读数和对应的电流表读数。作出图像如图丁所示，可知电池组的电动势_______，内阻_______。（结果均保留2位小数） (4)（多选）对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是（     ） A．主要是由电压表的分流引起的 B．主要是由电流表的分压引起的 C．电动势测量值小于真实值 D．内阻测量值大于真实值 【答案】(1) A D (2) 甲 (3) 2.94/2.95/2.96 2.78/2.79/2.80 (4)AC 【详解】（1）[1]电源端电压不超过其电动势，约为。量程为的电压表能使指针偏转较大，读数的相对误差较小，故选择A。 [2]为使电流和端电压有明显变化，滑动变阻器的最大阻值宜与电源内阻、电流表内阻之和处于同一数量级。两者内阻之和约为，选用阻值范围为的滑动变阻器便于调节，故选择D。开始实验时应将接入阻值调至最大，再逐渐减小，并保持电流不超过。 （2）[1]设电流表内阻为，电压表内阻为。甲中电压表测量电源端电压，误差来自电压表分流；乙中电压表没有测出电流表两端的电压，由闭合电路欧姆定律得 因此乙中测得的内阻包含电流表内阻。电压表内阻约为，远大于电源内阻，分流很小；电流表内阻约为，相对于电源内阻不能忽略，故选择甲。 [2]按甲图连接，电源正极经开关接电流表的正接线柱，同时接电压表的正接线柱；电流表负接线柱接变阻器右侧下接线柱，变阻器左侧上接线柱接电源负极；电压表负接线柱也接电源负极。变阻器一上一下接入，实现限流调节，完整接线如答案图所示。 （3）[1]图丁为电源端电压随电流变化的图像。数据处理时忽略电压表分流，由闭合电路欧姆定律，整理得 图线在纵轴上的截距表示测得的电动势，由图读得。 [2]图线斜率的绝对值表示测得的内阻。取纵轴截距与图线上处的点，后一点的电流约为，两点间电压的下降量为 电流的增加量为，由斜率得 （4）AB．甲电路中，电流表只测量变阻器支路的电流，电压表分走了一部分电流。电流表内阻虽然影响工作电流，但其分压已包含在电压表测得的电源端电压中，因此主要系统误差来自电压表分流，故A正确，B错误； CD．设电压表中的电流为。电压表两端的电压为，由欧姆定律 可得 流经电源的总电流为，由闭合电路欧姆定律得 代入电压表电流并整理得 将图线给出的电动势和内阻测量值分别记为和，由纵截距和斜率绝对值分别得到 ，故C正确，D错误。 故选AC。 46．某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，选用如下器材：电流表（量程）、电阻箱（）、定值电阻（阻值未知）、多用电表、开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示电路图，由于阻值未知，先用多用电表测量其阻值，具体操作如下： (1)利用多用电表测量定值电阻的阻值时，该同学选择了“”倍率，测量时发现欧姆表的指针偏角太大，则该同学应换______（选填“”或“”）倍率继续测量，更换倍率后应进行______（填写缺少的实验步骤），正确操作后，欧姆表示数如图乙所示，则定值电阻的阻值______。 (2)利用图甲电路测量干电池的电动势和内阻时，多次调节电阻箱的阻值，读出电流表的示数，建立坐标系，描点连线得到图丙所示的图像，直线的截距为，斜率为，则干电池的电动势为______，内阻为______（以上两空均用、、表示），内阻的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1) 将红、黑两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表的指针指到右端的刻度线上，再将红、黑两表笔接到被测电阻两端，通过多用电表读出电阻的测量值，记录测量结果，将多用电表的选挡开关旋到挡，拔下红、黑两表笔，整理器材。 8Ω/8.0Ω (2) 大于 【详解】（1）[1]欧姆表指针偏转角度过大，说明待测电阻阻值太小，应该换用更小的倍率，故选倍率。 [2]将红、黑两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表的指针指到右端的刻度线上，再将红、黑两表笔接到被测电阻两端，通过多用电表读出电阻的测量值，记录测量结果，将多用电表的选挡开关旋到挡，拔下红、黑两表笔，整理器材。 [3]图甲欧姆表读数为8Ω或者8.0Ω。 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 根据图像有 联立解得， [3]由于电路中的电流表也有电阻，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 根据图像有 联立解得， 所以，故内阻的测量值大于真实值。 47．某同学利用图甲所示电路测量电源的电动势（约为）和内阻（小于），可供选择的器材有： A．电压表（，）； B．电阻箱（最大阻值）； C．定值电阻； D．定值电阻； E.开关1个、导线若干。 请回答下列问题： (1)由于电压表的量程太小，需将电压表量程扩大到，则定值电阻应选_____（填“C”或“D”）。 (2)改变电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值和对应的电压表示数，作出图像如图乙所示，不考虑电压表的分流，则_____（用题给物理量的字母表示），根据图乙可得电源电动势_______V，内阻_______Ω。 (3)若考虑电压表的分流作用，结合图乙计算出电源电动势，则_______%。（保留1位有效数字） 【答案】(1)D (2) (3) 【详解】（1）电压表扩大量程需串联电阻分担多余电压，设完成改装电压表所接电阻的阻值为，串联电路电流相等，因此 解得，故定值电阻选D。 （2）[1]不考虑电压表的分流作用，改装后电压表内阻，因此实际路端电压为 由闭合电路欧姆定律 变式得 [2][3]因此图像的纵截距，斜率，由图乙可得， 联立解得电动势，内阻。 （3）考虑电压表的分流，流过干路的电流为，闭合电路欧姆定律修正为 变式得 此时有纵截距，斜率 解得，则 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $