专题03 恒定电流10大题型26题（期中专项训练）高二物理上学期教科版

专题03 恒定电流 基础·固本强基 题型1 电源和电流 题型2 导体的电阻 题型3 串并联电路 题型4 电路中的能量转化 题型5 闭合电路欧姆定律 提升·进阶突破 题型6 实验：游标卡尺与螺旋测微器的使用 题型7实验：导体电阻率的测量 题型8实验：练习使用多用电表 题型9实验：测定小灯泡的伏安特性曲线 题型10实验：电池电动势和内阻的测量 基础·固本强基 题型1电源和电流（共3小题） 【模型】电流的定义式和微观表达式，电动势的定义。 【方法】I＝，I＝＝nqvS，E＝ 1．关于电源和电流，以下说法正确的是（     ） A．电源是将其它形式的能转化为电能的装置 B．3号干电池的体积比5号干电池的体积大，电动势也更大 C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越少，导体中的电流越大 D．导体中的电流一定是由自由电子的定向移动形成的 2．锂离子电池主要依靠锂离子（）在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为，则（     ） A．电池处于充电状态 B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能 C．“毫安·时”（mA·h）是电池储存能量的单位 D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能 3．甲、乙两根异种材料的电阻丝，其长度之比是，横截面积之比是，电阻之比是，则甲、乙两根电阻丝的电阻率之比是（　　） A． B． C． D． 题型2导体的电阻（共3小题） 【模型】电阻的定义式和电阻定律。 【方法】,R＝ρ 4．如图所示，一根长为、横截面积为的金属棒粗细均匀，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为，自由电子的质量为、电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为，则金属棒内的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 5．某同学想探究导电溶液是否与金属一样遵从电阻定律。他拿了一根细橡胶管，里面灌满了盐水，用铁棒塞住两端管口，形成一段封闭的盐水柱。他测量出盐水柱的长度为20cm，横截面积为1cm2，并测出此时盐水柱的电阻等于8Ω。然后，他把橡胶管的两端拉长，使盐水柱长度变为100cm。如果溶液的电阻也遵从电阻定律，则此盐水的电阻率及100cm长的盐水柱的电阻值分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 6．（多选）石墨烯是迄今为止人类发现的导电性能最好的材料。如图所示，用石墨烯制成的两个导体P、Q串联后接在电路中，已知P、Q的横截面积之比为4：1，当电路中通入恒定电流时，下列说法正确的是（　　） A．流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为4：1 B．流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1：4 C．相同时间内，流过P、Q横截面的电荷量之比为1：1 D．相同时间内，流过P、Q横截面的电荷量之比为4：1 题型3串并联电路（共3小题） 【模型】串、并联电路的特点, 电表的两种改装的比较 【方法】 串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn ＋…＋ 功率分配 ＝…＝ P1R1＝P2R2＝…＝PnRn P总＝P1＋P2＋…＋Pn 改装成大量程电压表 改装成大量程电流表 内部电路 改装原理 串联分压 并联分流 所需电阻阻值 R＝－Rg R＝ 改装后的量程 U＝Ig(Rg＋R) I＝Ig 校准电路 7．某电流表表头线圈的电阻为，流过表头线圈的电流为电流表读数的，则与表头并联的分流电阻的阻值为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，其中电流表A的量程为10 mA，表盘均匀划分为50个小格，每一小格表示0.2 mA；的阻值与电流表内阻相等；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的3倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（　　） A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.6 mA B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.8 mA C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示1.0 mA D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示1.2 mA 9．如图所示，M、N两端的电压恒为U=16 V，定值电阻的阻值分别为R1=3 Ω、R2=6 Ω、R3=2 Ω，下列说法正确的是（     ） A．流过R1、R2的电流之比为2∶1； B．流过R3的电流为2 A C．R1、R3两端的电压之比为3∶2 D．R3两端的电压为6 V 题型4电路中的能量转化（共3小题） 【模型】电功　电功率　电热　热功率。 【方法】 意义 公式 联系 电功 电流在一段电路中所做的功 W＝UIt 对纯电阻电路，电功等于电热：W＝Q＝UIt＝I2Rt； 对非纯电阻电路，电功大于电热：W>Q 电热 电流通过导体产生的热量 Q＝I2Rt 电功率 单位时间内电流所做的功 P＝UI 对纯电阻电路，电功率等于热功率：P＝P热＝UI＝I2R； 对非纯电阻电路，电功率大于热功率：P>P热 热功率 单位时间内导体产生的热量 P热＝I2R 10．一台通风扇及其铭牌如图所示，通风扇电机线圈的电阻为。把该通风扇接在的电源上正常工作，则该通风扇（     ） A．通过的电流为 B．线圈发热功率为 C．输出的机械功率为 D．叶片若被异物卡住，线圈发热功率为 11．如图所示，电动机M的内阻是6 Ω，电阻R=20 Ω，直流电压U=160 V，理想电压表示数100 V，以下判断正确的是（     ） A．通过电动机的电流为 B．电动机的工作效率为75% C．电动机消耗的电功率为54 W D．电动机输出的机械功率为246 W 12．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，上获得最小功率 B．当时，获得最大功率 C．当时，获得最大功率 D．当时，电源的输出功率最大 题型5闭合电路欧姆定律（共3小题） 【模型】闭合电路欧姆定律内容，路端电压与外电阻的关系，电路的功率及效率问题。 【方法】1.闭合电路欧姆定律 (1)公式：I＝(只适用于纯电阻电路)； (2)其他表达形式 ①电势降落表达式：E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir(适用于任意电路)； ②功率表达式：EI＝UI＋I2r。 (3)路端电压与外电阻的关系 一般情况：U＝IR＝·R＝，当R增大时，U增大； 2.电源的总功率 (1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内。 (2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝。 3.电源内部消耗的功率 P内＝I2r＝IU内＝P总－P出。 4.电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内。 (2)纯电阻电路：P出＝I2R＝。 5.电源的效率 (1)任意电路：η＝×100%＝×100%。 (2)纯电阻电路：η＝×100%。 13．在图示电路中，灯、的电阻分别为，变阻器的最大电阻为，且，电容器的电容为。若有电流通过，灯就能发光，假设灯的电阻不变，当变阻器的滑片由端向端移动过程中，以下说法中正确的是（     ） A．先变亮后变暗，先变暗后变亮 B．先变暗后变亮，一直变暗 C．电容器极板所带的电荷量先减小后增大 D．电源的效率先减小后增大 14．如图，G表为理想灵敏电流计，V表为理想电压表，r＜R1、R2为定值电阻，R3是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略人身体及温度对电阻的影响）（     ） A．流过R1的电流增大 B．带电油滴仍保持静止 C．增大 D．电源的输出功率变大 15．传感器是将其他信号转化为电信号的电学仪器，广泛应用于日常生产生活中。某种酒精检测仪的主要元件是酒精气体传感器，其电阻值与酒精气体浓度的关系如图甲所示。该酒精检测仪电路原理如图乙所示，为定值电阻。利用该检测仪进行检测时，下列说法中正确的是（     ） A．当被检测者没有饮酒时，电压表的示数为零 B．在对饮酒者进行测试时，检测仪消耗功率变大 C．在对饮酒者进行测试时，电流表的示数减小 D．在对饮酒者进行测试时，电压表的示数增大 提升·进阶突破 题型6实验：游标卡尺与螺旋测微器的使用（共2小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 1. 游标卡尺注意有10分度、20分度、50分度之分。 2. 螺旋测微器固定刻度有整刻度线和半刻度线之分，注意可动刻度估读一位，以毫米为单位读到小数点以后的第三位。 16．用螺旋测微器（千分尺）测金属导线的直径，其示数如甲图所示，该金属导线的直径为______mm。用游标卡尺测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是______mm。 17．某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为________mm；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为________cm； 题型7实验：导体电阻率的测量（共2小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度l、直径d和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。 18． (1)在某次“测量金属电阻率”实验中，用游标卡尺测某金属丝的长度以及用螺旋测微器测金属丝横截面的直径如甲，乙两图所示。游标卡尺读数________cm，螺旋测微器读数________mm； (2)为了测该电阻丝的电阻，该实验还测量了金属丝的电压和电流如图丙所示，则相对应的电压和电流值为：电流________A，电压________V（电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A）。 (3)请根据电路图连接实物图_____________。 19．小明同学在五金店购买了一卷长度为的电线，他设计了如下实验测量电线圆柱形铜芯的电阻率。 (1)剥开这卷电线两端的绝缘层，用游标卡尺测量铜芯直径如图甲所示，则游标卡尺读数为________mm； (2)先用多用电表粗测这卷电线的电阻，将多用电表选择开关旋至电阻挡“”位置，欧姆调零后测量，发现指针位置如图乙所示，则应将选择开关旋至________（选填“”或“”）位置。重新欧姆调零再进行测量，指针位置如图丙所示，则读数为________Ω。 (3)再用伏安法测量这卷电线的电阻，选用的实验器材有：电池组（电动势）、电流表（内阻约为）、电压表（内阻约为）、滑动变阻器（）、开关、导线若干。要求电压从零开始调节，部分连线如图丁所示，导线①应连接到________（选填“a”或“b”）接线柱，导线②应连接到________（选填“c”或“d”）接线柱。正确连接电路后，测量并记录数据，作出图像如图戊所示。由图戊可得该电线的电阻为________，计算可得铜芯电阻率为________。（结果均保留两位有效数字） 题型8实验：练习使用多用电表（共2小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 电阻表工作原理 电路图 I与Rx的对应关系 相当于待测电阻Rx＝0，调节R使I＝Ig＝，此时指针指在满偏电流Ig处(电阻表内阻RΩ＝Rg＋r＋R) 相当于待测电阻Rx＝∞，此时I＝0，指针不偏转 待测电阻为Rx，I＝，指针指到某确定位置，此时Rx＝－RΩ 刻度特点 表头电流满偏Ig处，对应电阻表零刻度(最右侧) 表头电流I＝0处，对应电阻表∞刻度(最左侧) 表头电流I与电阻Rx一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀 (6)①黑表笔与电源的正极连接，红表笔与电源的负极连接，电流方向为“红进黑出”。 ②当多用电表指针指在中央时，故中值电阻R中＝RΩ。 20．如图（a）所示为指针式多用电表，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表完成以下实验。 (1)使用多用电表前，将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，先进行机械调零。测电阻时还需要进行_______。具体操作为：先将选择开关置于合适的挡位，再将红、黑表笔短接，调节部件_______（选填“S”、“K”或“T”），使指针指向欧姆挡零刻度线。 (2)用“×10”挡测量电阻的阻值时，发现多用电表指针如图甲所示，下一步应将多用电表的挡位调至_________（填“×1”或“×100”）挡，重新欧姆调零，再次测量结果如图乙所示，则电阻_________。 (3)多用电表测量电源电动势和内阻的电路图如图（b）所示。测量时先将选择开关置于合适的电压挡，闭合开关，调节电阻箱R的阻值，读出多用电表对应的示数U，测得多组R和U并记录。作出图线，如图丙所示。图线的纵轴截距为a，横轴截距为b，则电源的电动势_______，内阻_______（结果用字母a、b或表示） 21．(1)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所示。 a．若所选挡位为直流挡，则示数为_________________。 b．若所选挡位为电阻“”挡，则示数为__________________。 (2)用表盘为（1）题中所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后，需要继续测量一个阻值约的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：__________________。 A．将红表笔和黑表笔接触 B．把选择开关旋转到“”位置 C．把选择开关旋转到“”位置 D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 (3)某小组同学们发现欧姆表的表盘刻线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流和它的阻值关系，他们分别画出了如图所示的几种图像，其中可能正确的是_________。 A． B． C． D． (4)图丙为题（1）中多用电表电阻挡中某一挡位的原理示意图，其中电流表的满偏电流，内阻，电池的电动势，内阻，则此时欧姆表为电阻__________________挡。 题型9实验：测定小灯泡的伏安特性曲线（共2小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 图像斜率表示电阻的倒数。小灯泡电阻随温度升高而升高。 22．用伏安法测量某一小灯泡的伏安特性曲线，现有实验器材如下： A．小灯泡（额定电流为，额定电压为） B．电流表A（量程，内阻约；量程，内阻约） C．电压表V（量程，内阻约；量程，内阻约） D．滑动变阻器（） E．滑动变阻器（） F．电源，电压 G．开关，导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选__________量程；电压表应选__________量程；滑动变阻器应选__________。（填写器材的符号） (2)本实验要求电压从零开始调节，下图中电路应选择__________ A． B． C． D． (3)请把下图中实物图按实际电路补充完整 23．某同学欲做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，实验使用的直流电源的电动势为3.0V，内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下： A．电流表（量程0～0.6A，内阻约5Ω） B．电流表（量程0～3A，内阻约0.1Ω） C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ） D．电压表（量程0～15V，内阻约2kΩ） E．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1A） F．滑动变阻器（0～5000Ω，额定电流0.5A）请回答下列问题： (1)为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________（填写实验器材前的序号）。 (2)该研究性学习小组想进一步研究两电阻串联后的伏安特性曲线与单个电阻的伏安特性曲线的关系，于是找来两个电阻和，并测出和的伏安特性图线分别如图所示，将这两个电阻串联，然后接在电动势、内阻的电源上。 ①在答案纸上用实线画出、串联（作为一个整体）后的伏安特性曲线和该电源的图线________（保留作图痕迹，不需写作图步骤和理由）。 ②接通电路后，电阻消耗的功率________。（结果保留2位有效数字） 题型10实验：电池电动势和内阻的测量（共3小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 1. 伏安法。 2. 伏阻法。 3. 安阻法 24．小明同学用如图甲所示电路测一电池的电动势和内电阻。 (1)合上开关前，应将滑动变阻器的滑片置于图中最______（选填“左端”或“右端”） (2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录相应的电压表示数和电流表的示数。多次测量，利用测得的数据描点作图得到如图乙所示图线，则该电池的电动势______V，内电阻______。（结果均保留两位小数） (3)实验中，移动滑动变阻器滑片，电压表的示数及电路的总功率均发生变化。图丙中能正确反映关系图像的是 。 A． B． C． D． (4)该同学仍用该装置换测另一个电池的电动势和内电阻时，实验时发现电流表示数从较小增大至满偏的过程中，电压表示数变化却很小。他认为导致该现象的原因可能是电池的内电阻太小。你是否同意他的观点？并简要说明理由：__________________________________________________。 25．某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻，图中电压表量程为3 V，虚线框内为用电流计G改装的电流表。 (1)已知电流计G的满偏电流IG=200 mA、内阻rG=0.30 Ω，电路中已将它改装为最大量程600 mA的电流表，则R1=_________Ω（结果取两位有效数字）。 (2)在（1）的基础上，通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表的读数U和电流计G的读数，作出如图乙的图像。通过观察图像，可以得到电源的电动势E等于________V，内阻等于_________Ω（结果取三位有效数字）。 (3)若现在有一个水果电池，查阅资料后得该水果电池的电动势约为1 V，内阻约为5000 Ω。某小组设计了如下两种测量方案，如图所示，为减少测量误差，应选用方案_________（填“一”或“二”）。若考虑电流表的内阻，则水果电池电动势的测量值_________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。 26．为更准确地测量一节干电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图甲所示的实验电路，已知电流表内阻与电源内阻相差不大。 （1）连接好实验电路，开始测量之前，滑动变阻器R的滑片P应调到b端； （2）闭合开关S1，S2接位置1，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数； （3）重复（1）操作，闭合开关S1，S2接位置2，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数； （4）建立坐标系，在同一坐标系中分别描点作出S2接位置1、2时的图像，如图乙所示。 ①S2接2时的图线是图乙中的_________（选填“A”或“B”）线； ②每次测量操作都正确的情况下，由图乙中的A和B图线，可得电动势_________V，内阻_________Ω。（均保留3位有效数字）； （5）实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。按图丙所示原理图重新连接电路，实验得到多组电阻箱阻值R及相应的电压表示数值U数据，要通过U-I图像处理实验数据，获得所测电动势和内阻的值，则通过________得到电流的数据。根据U-I图像得到的电动势测量值_____（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 恒定电流 基础·固本强基 题型1 电源和电流 题型2 导体的电阻 题型3 串并联电路 题型4 电路中的能量转化 题型5 闭合电路欧姆定律 提升·进阶突破 题型6 实验：游标卡尺与螺旋测微器的使用 题型7实验：导体电阻率的测量 题型8实验：练习使用多用电表 题型9实验：测定小灯泡的伏安特性曲线 题型10实验：电池电动势和内阻的测量 基础·固本强基 题型1电源和电流（共3小题） 【模型】电流的定义式和微观表达式，电动势的定义。 【方法】I＝，I＝＝nqvS，E＝ 1．关于电源和电流，以下说法正确的是（     ） A．电源是将其它形式的能转化为电能的装置 B．3号干电池的体积比5号干电池的体积大，电动势也更大 C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越少，导体中的电流越大 D．导体中的电流一定是由自由电子的定向移动形成的 【答案】A 【详解】A．电源通过非静电力做功，将化学能、机械能等其他形式的能转化为电能，是电能的提供装置，故A正确； B．3号和5号锌锰干电池的电动势均为1.5V，体积差异仅影响电池容量，电动势大小与电池体积无关，故B错误； C．根据电流的定义式，单位时间内通过导体横截面的电荷量越少，说明导体中的电流越小，故C错误； D．定向移动的载流子可以是自由电子，也可以是正、负离子（如电解质溶液导电），电流并非一定由自由电子定向移动形成，故D错误。 故选A。 2．锂离子电池主要依靠锂离子（）在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为，则（     ） A．电池处于充电状态 B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能 C．“毫安·时”（mA·h）是电池储存能量的单位 D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能 【答案】D 【详解】A．锂离子带正电，由负极通过隔膜向正极移动，对应电源内部正电荷从负极向正极移动的放电过程，故A错误； B．设电源内非静电力做功为，移动电荷量为，由电动势定义，每移动一个带一个元电荷的锂离子，非静电力做功为 这表示电源将的化学能转化为电能，故B错误； C．由电流定义可知，电流与时间的乘积表示电荷量，单位换算得 所以“毫安时”是电荷量的单位，用来表示电池容量，故C错误； D．电池放电时，正极电势高于负极，电池内部静电力对正电荷的作用方向由正极指向负极，与锂离子的移动方向相反，因此静电力做负功。非静电力做正功，将化学能转化为电能，故D正确。 故选D。 3．甲、乙两根异种材料的电阻丝，其长度之比是，横截面积之比是，电阻之比是，则甲、乙两根电阻丝的电阻率之比是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据电阻定律 可知电阻率表达式为 因此甲、乙两根电阻丝的电阻率之比为 代入已知比值、、 计算得 故选A。 题型2导体的电阻（共3小题） 【模型】电阻的定义式和电阻定律。 【方法】,R＝ρ 4．如图所示，一根长为、横截面积为的金属棒粗细均匀，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为，自由电子的质量为、电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为，则金属棒内的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据， 结合电阻定律以及 联立得 故选C。 5．某同学想探究导电溶液是否与金属一样遵从电阻定律。他拿了一根细橡胶管，里面灌满了盐水，用铁棒塞住两端管口，形成一段封闭的盐水柱。他测量出盐水柱的长度为20cm，横截面积为1cm2，并测出此时盐水柱的电阻等于8Ω。然后，他把橡胶管的两端拉长，使盐水柱长度变为100cm。如果溶液的电阻也遵从电阻定律，则此盐水的电阻率及100cm长的盐水柱的电阻值分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【详解】设盐水的电阻率为，拉长前盐水柱的长度、横截面积和电阻分别为，和。由电阻定律有，解得 拉长后盐水柱的长度、横截面积和电阻分别记为，和。封闭盐水柱的体积不变，有 解得拉长后的横截面积为 盐水的成分和温度不变，电阻率不变。由电阻定律得 故选A。 6．（多选）石墨烯是迄今为止人类发现的导电性能最好的材料。如图所示，用石墨烯制成的两个导体P、Q串联后接在电路中，已知P、Q的横截面积之比为4：1，当电路中通入恒定电流时，下列说法正确的是（　　） A．流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为4：1 B．流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1：4 C．相同时间内，流过P、Q横截面的电荷量之比为1：1 D．相同时间内，流过P、Q横截面的电荷量之比为4：1 【答案】BC 【详解】AB．记P、Q中自由电子定向移动的平均速率分别为，。两段导体均为石墨，载流子数密度相同，记为，电子电荷量的绝对值为。串联电路各处电流相等，即。由电流的微观表达式有， 因此，故A错误，B正确； CD．相同时间内，通过P、Q横截面的电荷量分别为， 由前述，整理得，故C正确，D错误。 故选BC。 题型3串并联电路（共3小题） 【模型】串、并联电路的特点, 电表的两种改装的比较 【方法】 串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn ＋…＋ 功率分配 ＝…＝ P1R1＝P2R2＝…＝PnRn P总＝P1＋P2＋…＋Pn 改装成大量程电压表 改装成大量程电流表 内部电路 改装原理 串联分压 并联分流 所需电阻阻值 R＝－Rg R＝ 改装后的量程 U＝Ig(Rg＋R) I＝Ig 校准电路 7．某电流表表头线圈的电阻为，流过表头线圈的电流为电流表读数的，则与表头并联的分流电阻的阻值为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设电流表总读数（干路电流）为，由题意得流过表头的电流，流过分流电阻的电流 根据并联支路电压相等，有 代入电流数值得 约去等式两边的，解得 故选C。 8．如图所示，其中电流表A的量程为10 mA，表盘均匀划分为50个小格，每一小格表示0.2 mA；的阻值与电流表内阻相等；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的3倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（　　） A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.6 mA B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.8 mA C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示1.0 mA D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示1.2 mA 【答案】C 【详解】AB．设电流表A的内阻为RA，总电流为，用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，若将接线柱1、2接入电路，电流表A先与串联后再与R2并联，根据并联电路的特点可得 代入数据，解得 则每一小格表示1.0 mA，故AB错误； CD．若将接线柱1、3接入电路时，电流表A先与串联后再与R2并联最后再和串联，则 代入数据，解得 则每一小格表示1.0 mA，故C正确，D错误。 故选C。 9．如图所示，M、N两端的电压恒为U=16 V，定值电阻的阻值分别为R1=3 Ω、R2=6 Ω、R3=2 Ω，下列说法正确的是（     ） A．流过R1、R2的电流之比为2∶1； B．流过R3的电流为2 A C．R1、R3两端的电压之比为3∶2 D．R3两端的电压为6 V 【答案】A 【详解】A．与并联，两端电压相等，根据欧姆定律可知，电流与电阻成反比，即，故A正确； B．与并联后的总电阻 电路总电阻 干路电流即流过的电流，故B错误； C．两端的电压等于并联部分电压 两端的电压 所以、两端的电压之比为，故C错误； D．两端的电压为，故D错误。 故选A。 题型4电路中的能量转化（共3小题） 【模型】电功　电功率　电热　热功率。 【方法】 意义 公式 联系 电功 电流在一段电路中所做的功 W＝UIt 对纯电阻电路，电功等于电热：W＝Q＝UIt＝I2Rt； 对非纯电阻电路，电功大于电热：W>Q 电热 电流通过导体产生的热量 Q＝I2Rt 电功率 单位时间内电流所做的功 P＝UI 对纯电阻电路，电功率等于热功率：P＝P热＝UI＝I2R； 对非纯电阻电路，电功率大于热功率：P>P热 热功率 单位时间内导体产生的热量 P热＝I2R 10．一台通风扇及其铭牌如图所示，通风扇电机线圈的电阻为。把该通风扇接在的电源上正常工作，则该通风扇（     ） A．通过的电流为 B．线圈发热功率为 C．输出的机械功率为 D．叶片若被异物卡住，线圈发热功率为 【答案】B 【详解】A．通风扇额定功率，额定电压，正常工作的额定电流为，故A错误； B．线圈的发热功率为，故B正确； C．通风扇输出的机械功率等于总功率减去热功率，故C错误； D．叶片若被异物卡住，电动机不转动，电路变为纯电阻电路，此时线圈发热功率为，故D错误。 故选B。 11．如图所示，电动机M的内阻是6 Ω，电阻R=20 Ω，直流电压U=160 V，理想电压表示数100 V，以下判断正确的是（     ） A．通过电动机的电流为 B．电动机的工作效率为75% C．电动机消耗的电功率为54 W D．电动机输出的机械功率为246 W 【答案】D 【详解】A．通过电动机的电流为，A错误；     C．电动机消耗的电功率为P=IUM=3×100W=300W，C错误； D．电动机内阻消耗的功率 则电动机输出的机械功率为，D正确； B．电动机的工作效率为，B错误。 故选D。 12．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，上获得最小功率 B．当时，获得最大功率 C．当时，获得最大功率 D．当时，电源的输出功率最大 【答案】C 【详解】电路中的定值电阻 、可变电阻 与电源E,r 串联，电流为 ，四项说法逐一按功率表达式判断。 A．定值电阻 消耗的功率为 可知当 时分母最小， 取得最大值而非最小功率，故A错误； B．由A中的表达式可知，随增大而减小，当时最大，与无对应关系，故B错误； C．可变电阻消耗的功率为 将与视为等效内阻，由均值不等式可知当时分母最小，最大，故C正确； D．电源的输出功率为 当外电路总电阻 时输出功率最大，与 无必然关系，故D错误。 故选C。 题型5闭合电路欧姆定律（共3小题） 【模型】闭合电路欧姆定律内容，路端电压与外电阻的关系，电路的功率及效率问题。 【方法】1.闭合电路欧姆定律 (1)公式：I＝(只适用于纯电阻电路)； (2)其他表达形式 ①电势降落表达式：E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir(适用于任意电路)； ②功率表达式：EI＝UI＋I2r。 (3)路端电压与外电阻的关系 一般情况：U＝IR＝·R＝，当R增大时，U增大； 2.电源的总功率 (1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内。 (2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝。 3.电源内部消耗的功率 P内＝I2r＝IU内＝P总－P出。 4.电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内。 (2)纯电阻电路：P出＝I2R＝。 5.电源的效率 (1)任意电路：η＝×100%＝×100%。 (2)纯电阻电路：η＝×100%。 13．在图示电路中，灯、的电阻分别为，变阻器的最大电阻为，且，电容器的电容为。若有电流通过，灯就能发光，假设灯的电阻不变，当变阻器的滑片由端向端移动过程中，以下说法中正确的是（     ） A．先变亮后变暗，先变暗后变亮 B．先变暗后变亮，一直变暗 C．电容器极板所带的电荷量先减小后增大 D．电源的效率先减小后增大 【答案】B 【详解】AB．各位置电路达到稳定后，设滑片到端的电阻为，则由增大到，滑片到端的电阻为。把电源内阻记为，则滑动变阻器两部分与构成的并联电阻为 其分子可写为 由于，随增大先增大后减小。根据闭合电路欧姆定律，通过的电流为 所以先变暗后变亮。 并联部分两端电压为 在滑片尚未到达端时，通过的电流为 分母中的两项均随增大而增大，到达端时，所以一直变暗，故A错误，B正确； C．各位置电路稳定后，电容器支路无电流，电容器两端电压等于。由电容定义式可知，在不变时，电荷量随先增大后减小，故C错误； D．电源未说明为理想电源，若为理想电源，其效率恒为1。 若考虑其内阻。电源的外电路等效电阻为 由电功率公式和闭合电路欧姆定律可得电源效率为 对实际电源，效率随增大而增大；随滑片移动先增大后减小，所以电源效率先增大后减小，故D错误。 故选B。 14．如图，G表为理想灵敏电流计，V表为理想电压表，r＜R1、R2为定值电阻，R3是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略人身体及温度对电阻的影响）（     ） A．流过R1的电流增大 B．带电油滴仍保持静止 C．增大 D．电源的输出功率变大 【答案】C 【详解】A．握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中，盐水柱的横截面积减小，长度增大，根据电阻定律可知，增大，电路总电阻增大，总电流减小，则流过的电流减小，故A错误； B．由图可知，电容器的电压等于R3两端电压，设为U3，根据闭合电路的欧姆定律可得 由于I减小，则U3增大，即电容器两极板间的电压增大，根据可知，电容器两极板间的电场强度增大，带电油滴受到的电场力增大，则油滴向上运动，故B错误； C．由电路图可知等于与并联后的总电阻，因增大，所以与并联后的总电阻增大，即增大，故C正确； D．电源的输出功率 当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，因r<R，则外电阻大于r，由于R3增大，外电阻增大，外电阻远离电源内阻，则电源的输出功率变小，故D错误。 故选C。 15．传感器是将其他信号转化为电信号的电学仪器，广泛应用于日常生产生活中。某种酒精检测仪的主要元件是酒精气体传感器，其电阻值与酒精气体浓度的关系如图甲所示。该酒精检测仪电路原理如图乙所示，为定值电阻。利用该检测仪进行检测时，下列说法中正确的是（     ） A．当被检测者没有饮酒时，电压表的示数为零 B．在对饮酒者进行测试时，检测仪消耗功率变大 C．在对饮酒者进行测试时，电流表的示数减小 D．在对饮酒者进行测试时，电压表的示数增大 【答案】B 【详解】A．被检测者没有饮酒时，酒精浓度为0，由图甲可知是一个大于0的定值，根据串联分压规律，会分得部分电源电压，因此电压表示数不为零，故A错误； BC．对饮酒者测试时，酒精浓度升高，阻值减小，电路总电阻减小，设电源电动势为，内阻为，则电路总电流 可知电路总电流增大，即电流表示数增大；检测仪消耗功率 故检测仪消耗功率变大，故B正确，C错误； D．在对饮酒者进行测试时，酒精浓度升高，阻值减小，电路总电流增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表示数满足 可知电压表的示数减小，故D错误。 故选B。 提升·进阶突破 题型6实验：游标卡尺与螺旋测微器的使用（共2小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 1. 游标卡尺注意有10分度、20分度、50分度之分。 2. 螺旋测微器固定刻度有整刻度线和半刻度线之分，注意可动刻度估读一位，以毫米为单位读到小数点以后的第三位。 16．用螺旋测微器（千分尺）测金属导线的直径，其示数如甲图所示，该金属导线的直径为______mm。用游标卡尺测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是______mm。 【答案】 8.474/8.473/8.475 100.60 【详解】[1]螺旋测微器的精确值为，由图甲可知该金属导线的直径为 [2]20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知铅笔的长度是 17．某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为________mm；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为________cm； 【答案】 1.850 4.250 【详解】[1] 固定刻度露出的整毫米与半毫米刻度总和为1.5 mm，可动刻度35.0格与水平线对齐，因此总读数为： 。 [2]主尺上游标0刻度线左侧最近的主尺刻度为42 mm，游标第10条刻度线与主尺刻度对齐，因此总读数为： 。 题型7实验：导体电阻率的测量（共2小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度l、直径d和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。 18． (1)在某次“测量金属电阻率”实验中，用游标卡尺测某金属丝的长度以及用螺旋测微器测金属丝横截面的直径如甲，乙两图所示。游标卡尺读数________cm，螺旋测微器读数________mm； (2)为了测该电阻丝的电阻，该实验还测量了金属丝的电压和电流如图丙所示，则相对应的电压和电流值为：电流________A，电压________V（电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A）。 (3)请根据电路图连接实物图_____________。 【答案】(1) 5.025 4.950 (2) 0.48 2.20 (3) 【详解】（1）[1]由图甲可知，游标卡尺主尺读数为，游标卡尺第根刻度线与主尺刻度线对齐，则游标卡尺读数为 [2]由图乙可知，螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为，则螺旋测微器读数为 （2）[1]电流表量程为，每一小格代表，丙图中指针偏转24个小格，则电流表的示数为 [2]电压表量程为，每一小格代表，丙图中指针偏转22个小格，则电压表的示数为 （3）连线方式对应题干电路图即可，具体连线如图所示。 19．小明同学在五金店购买了一卷长度为的电线，他设计了如下实验测量电线圆柱形铜芯的电阻率。 (1)剥开这卷电线两端的绝缘层，用游标卡尺测量铜芯直径如图甲所示，则游标卡尺读数为________mm； (2)先用多用电表粗测这卷电线的电阻，将多用电表选择开关旋至电阻挡“”位置，欧姆调零后测量，发现指针位置如图乙所示，则应将选择开关旋至________（选填“”或“”）位置。重新欧姆调零再进行测量，指针位置如图丙所示，则读数为________Ω。 (3)再用伏安法测量这卷电线的电阻，选用的实验器材有：电池组（电动势）、电流表（内阻约为）、电压表（内阻约为）、滑动变阻器（）、开关、导线若干。要求电压从零开始调节，部分连线如图丁所示，导线①应连接到________（选填“a”或“b”）接线柱，导线②应连接到________（选填“c”或“d”）接线柱。正确连接电路后，测量并记录数据，作出图像如图戊所示。由图戊可得该电线的电阻为________，计算可得铜芯电阻率为________。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)0.40 (2) 8.8/8.9/8.7 (3) 8.1 【详解】（1）图甲为20分度游标卡尺，精度为，主尺读数为，游标尺第8个刻度与主尺刻度对齐，游标尺读数为 总读数为 （2）[1]欧姆表指针偏转过大，说明被测电阻阻值很小，所选倍率太大，应选倍率。 [2]重新调零后图丙指针指向欧姆刻度约为8.8 Ω的位置，乘以倍率，读数为 （3）[1]被测电线电阻约为，满足（，），属于小电阻，电流表应采用外接法，因此导线①接电流表的接线柱。 [2]电压要求从零开始调节，滑动变阻器需采用分压式接法，因此导线②接接线柱， [3]图像的斜率等于被测电阻阻值，取图线终点、，计算得 [4]根据电阻定律，横截面积 代入、、，推导得 题型8实验：练习使用多用电表（共2小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 电阻表工作原理 电路图 I与Rx的对应关系 相当于待测电阻Rx＝0，调节R使I＝Ig＝，此时指针指在满偏电流Ig处(电阻表内阻RΩ＝Rg＋r＋R) 相当于待测电阻Rx＝∞，此时I＝0，指针不偏转 待测电阻为Rx，I＝，指针指到某确定位置，此时Rx＝－RΩ 刻度特点 表头电流满偏Ig处，对应电阻表零刻度(最右侧) 表头电流I＝0处，对应电阻表∞刻度(最左侧) 表头电流I与电阻Rx一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀 (6)①黑表笔与电源的正极连接，红表笔与电源的负极连接，电流方向为“红进黑出”。 ②当多用电表指针指在中央时，故中值电阻R中＝RΩ。 20．如图（a）所示为指针式多用电表，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表完成以下实验。 (1)使用多用电表前，将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，先进行机械调零。测电阻时还需要进行_______。具体操作为：先将选择开关置于合适的挡位，再将红、黑表笔短接，调节部件_______（选填“S”、“K”或“T”），使指针指向欧姆挡零刻度线。 (2)用“×10”挡测量电阻的阻值时，发现多用电表指针如图甲所示，下一步应将多用电表的挡位调至_________（填“×1”或“×100”）挡，重新欧姆调零，再次测量结果如图乙所示，则电阻_________。 (3)多用电表测量电源电动势和内阻的电路图如图（b）所示。测量时先将选择开关置于合适的电压挡，闭合开关，调节电阻箱R的阻值，读出多用电表对应的示数U，测得多组R和U并记录。作出图线，如图丙所示。图线的纵轴截距为a，横轴截距为b，则电源的电动势_______，内阻_______（结果用字母a、b或表示） 【答案】(1) 欧姆调零 T (2) ×1 19Ω (3) a 【详解】（1）[1]使用多用电表测电阻时，机械调零后还需要进行欧姆调零； [2]由图(a)可知，为机械调零螺丝，为选择开关，欧姆调零需要调节欧姆调零旋钮，即部件，具体操作为先将选择开关置于合适的挡位，再将红、黑表笔短接，调节部件，使指针指向欧姆零刻度线。 （2）[1]用挡测量时指针偏角过大，指针所指的欧姆刻度值很小，说明被测电阻的阻值较小，因此应换用倍率更小的挡位，即将选择开关拨至挡； [2]重新欧姆调零后，乙图中指针指在欧姆刻度的19位置，倍率为，故电阻 （3）[1]多用电表作为电压表使用，其示数即为电阻箱两端的电压，通过的电流为；根据闭合电路欧姆定律有 整理得 结合图像可知，图线的纵轴截距为，故电源的电动势 [2]当时，有 解得内阻 21．(1)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所示。 a．若所选挡位为直流挡，则示数为_________________。 b．若所选挡位为电阻“”挡，则示数为__________________。 (2)用表盘为（1）题中所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后，需要继续测量一个阻值约的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：__________________。 A．将红表笔和黑表笔接触 B．把选择开关旋转到“”位置 C．把选择开关旋转到“”位置 D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 (3)某小组同学们发现欧姆表的表盘刻线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流和它的阻值关系，他们分别画出了如图所示的几种图像，其中可能正确的是_________。 A． B． C． D． (4)图丙为题（1）中多用电表电阻挡中某一挡位的原理示意图，其中电流表的满偏电流，内阻，电池的电动势，内阻，则此时欧姆表为电阻__________________挡。 【答案】(1) (2)BAD (3)AC (4) 【详解】（1）a．[1]直流挡对应表盘满偏，选用中间均匀的电流刻度读数，可知分度值为，则示数为。 b．[2] 若所选挡位为电阻“”挡，则示数为 （2）测量完电阻后，要测约的电阻，首先选择合适倍率，把选择开关旋转到“”挡位，测量时可使指针指向表盘中间区域的位置；换挡后必须重新进行欧姆调零，即先将红表笔和黑表笔接触，再调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。 故选BAD。 （3）CD．设测量电阻时多用电表的内阻为，根据闭合电路的欧姆定律可知 随增大、单调递减，且呈递减速率逐渐变慢的反比例类曲线，故C正确，D错误； AB．根据 则有 故图像是纵轴截距为正的倾斜直线，故A正确，B错误。 故选AC。 （4）中值电阻即为欧姆表的内阻，由闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 结合表盘的中值电阻的意义分析可得，此时欧姆表为电阻挡。 题型9实验：测定小灯泡的伏安特性曲线（共2小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 图像斜率表示电阻的倒数。小灯泡电阻随温度升高而升高。 22．用伏安法测量某一小灯泡的伏安特性曲线，现有实验器材如下： A．小灯泡（额定电流为，额定电压为） B．电流表A（量程，内阻约；量程，内阻约） C．电压表V（量程，内阻约；量程，内阻约） D．滑动变阻器（） E．滑动变阻器（） F．电源，电压 G．开关，导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选__________量程；电压表应选__________量程；滑动变阻器应选__________。（填写器材的符号） (2)本实验要求电压从零开始调节，下图中电路应选择__________ A． B． C． D． (3)请把下图中实物图按实际电路补充完整 【答案】(1) (2)C (3) 【详解】（1）[1]小灯泡额定电流为，选量程精度更高，3A量程分度值太大误差大。 [2]小灯泡额定电压为，电源电压为，选量程精度远高于15V量程。 [3]本实验要求电压从零调节，需用分压式接法，分压式优先选总阻值小的滑动变阻器，调节更方便、电压线性度好，因此选0~10Ω的。 （2）AB．题目要求电压从零开始调节，因此滑动变阻器必须采用分压式接法，故AB错误； CD．小灯泡正常工作电阻，满足且，属于小电阻，电流表应该用外接法，故C正确，D错误。 故选C。 （3）实物连线如图所示： 23．某同学欲做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，实验使用的直流电源的电动势为3.0V，内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下： A．电流表（量程0～0.6A，内阻约5Ω） B．电流表（量程0～3A，内阻约0.1Ω） C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ） D．电压表（量程0～15V，内阻约2kΩ） E．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1A） F．滑动变阻器（0～5000Ω，额定电流0.5A）请回答下列问题： (1)为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________（填写实验器材前的序号）。 (2)该研究性学习小组想进一步研究两电阻串联后的伏安特性曲线与单个电阻的伏安特性曲线的关系，于是找来两个电阻和，并测出和的伏安特性图线分别如图所示，将这两个电阻串联，然后接在电动势、内阻的电源上。 ①在答案纸上用实线画出、串联（作为一个整体）后的伏安特性曲线和该电源的图线________（保留作图痕迹，不需写作图步骤和理由）。 ②接通电路后，电阻消耗的功率________。（结果保留2位有效数字） 【答案】(1) A E (2) 1.1W（误差0.2W） 【详解】（1）[1][2]灯泡额定电流为，所以电流表应选A；灯泡额定电压是2.5V，电压表应选C；为方便实验操作，滑动变阻器接成分压电路，则应选阻值较小的E。 （2）①两电阻串联，总电阻R=R1+R2；同一电流下总电压等于两电阻两端电压之和，根据闭合电路的欧姆定律有：将R1+R2看成一个整体，它的伏安特性曲线如图，其两端电压U=E-Ir0，即，画出路端电压与电流的关系如图所示 ②从图象看：电源的U-I直线与整体的伏安特性曲线相交于（2.6V，1.42A），而从R2的伏安特性曲线可以看出：当电流I=1.42A时，R2两端电压U=0.78V，则电阻R2消耗的功率P=UI=1.42×0.78W=1.1W。 题型10实验：电池电动势和内阻的测量（共3小题） 【模型】实验原理，实验步骤，数据处理，误差分析 【方法】 1. 伏安法。 2. 伏阻法。 3. 安阻法 24．小明同学用如图甲所示电路测一电池的电动势和内电阻。 (1)合上开关前，应将滑动变阻器的滑片置于图中最______（选填“左端”或“右端”） (2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录相应的电压表示数和电流表的示数。多次测量，利用测得的数据描点作图得到如图乙所示图线，则该电池的电动势______V，内电阻______。（结果均保留两位小数） (3)实验中，移动滑动变阻器滑片，电压表的示数及电路的总功率均发生变化。图丙中能正确反映关系图像的是 。 A． B． C． D． (4)该同学仍用该装置换测另一个电池的电动势和内电阻时，实验时发现电流表示数从较小增大至满偏的过程中，电压表示数变化却很小。他认为导致该现象的原因可能是电池的内电阻太小。你是否同意他的观点？并简要说明理由：__________________________________________________。 【答案】(1)左端 (2) (3)B (4)同意。内阻很小时，电流变化引起的路端电压变化很小 【详解】（1）闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的电阻最大，以减小闭合瞬间的电流。图甲中接入电路的是滑片与右端接线柱之间的电阻丝，滑片置于最左端时接入长度最大，故应选左端。 （2）[1]对电池，由闭合电路欧姆定律得。图线纵截距对应时的路端电压，因此读得 [2]由可知，图线斜率为，内阻等于斜率的绝对值。沿拟合直线取两点，电流分别为和，对应电压分别为和，由斜率定义并代入图中两点得 （3）电路总功率包括外电路消耗的功率和电池内阻消耗的功率，因此 由闭合电路欧姆定律，可得 代入总功率关系得 因电池的和不变，电路总功率随路端电压增大而线性减小，图像为B。 故选B。 （4）同一电池的电动势和内阻不变。对两次测量的闭合电路欧姆定律相减，得 取绝对值后有 在该实验的电流变化范围内，若内阻很小，电流从较小值增大到满偏时，路端电压的变化就可能很小，因此同意他的判断。 25．某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻，图中电压表量程为3 V，虚线框内为用电流计G改装的电流表。 (1)已知电流计G的满偏电流IG=200 mA、内阻rG=0.30 Ω，电路中已将它改装为最大量程600 mA的电流表，则R1=_________Ω（结果取两位有效数字）。 (2)在（1）的基础上，通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表的读数U和电流计G的读数，作出如图乙的图像。通过观察图像，可以得到电源的电动势E等于________V，内阻等于_________Ω（结果取三位有效数字）。 (3)若现在有一个水果电池，查阅资料后得该水果电池的电动势约为1 V，内阻约为5000 Ω。某小组设计了如下两种测量方案，如图所示，为减少测量误差，应选用方案_________（填“一”或“二”）。若考虑电流表的内阻，则水果电池电动势的测量值_________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】(1)0.15 (2) 2.93/2.92/2.94 1.00 (3) 二 等于 【详解】（1）电流计 G和并联，，代入数据得 （2）根据闭合电路欧姆定律 式中为改装后电流表内阻， 图像纵轴截距即为电源电动势，图像斜率的绝对值 代入数据，得 故， （3）[1]方案一中电压表并联在电源两端，电流表测支路电流。由于电压表内阻（通常几千欧到几十千欧）与电源内阻相差不多，电压表的分流作用不可忽略，会导致电流测量误差极大，故选方案二； [2]将电流表内阻看作是电源内阻，电源的电动势测量值就是电源的真实值。 26．为更准确地测量一节干电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图甲所示的实验电路，已知电流表内阻与电源内阻相差不大。 （1）连接好实验电路，开始测量之前，滑动变阻器R的滑片P应调到b端； （2）闭合开关S1，S2接位置1，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数； （3）重复（1）操作，闭合开关S1，S2接位置2，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数； （4）建立坐标系，在同一坐标系中分别描点作出S2接位置1、2时的图像，如图乙所示。 ①S2接2时的图线是图乙中的_________（选填“A”或“B”）线； ②每次测量操作都正确的情况下，由图乙中的A和B图线，可得电动势_________V，内阻_________Ω。（均保留3位有效数字）； （5）实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。按图丙所示原理图重新连接电路，实验得到多组电阻箱阻值R及相应的电压表示数值U数据，要通过U-I图像处理实验数据，获得所测电动势和内阻的值，则通过________得到电流的数据。根据U-I图像得到的电动势测量值_____（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】 A 1.25 小于 【详解】[1]当接1时，电压表直接测路端电压，电流表的测量值是滑动变阻器的电流，误差来自电压表的分流；当接2时，电压表测的是滑动变阻器的电压，此时电流表被计入等效内阻，根据闭合电路欧姆定律：，图线斜率的绝对值代表等效内阻，等效内阻更大，图线更陡，因此接2对应的是更陡的A线 [2]当接 2 时（A 线），电动势测量值等于真实电动势，对应图线纵轴截距 [3]当接1时对应B线，真实短路电流为，根据 可得 [4]电流表移除后，电阻箱的电压为，电阻为，根据欧姆定律，可通过计算得到回路电流 [5]该电路的误差来自电压表的分流：我们计算的只是电阻箱的电流，小于总电流（总电流还包含电压表的分流）。当外电路开路时，电阻箱阻值无穷大，电阻箱的电流为0，但电压表仍有微弱分流，测量得到的图线纵截距会小于电源真实电动势，因此电动势测量值小于真实值。 学科网（北京）股份有限公司 $