資源簡介

第3章　恒定電流
綜合拔高練
高考真題練
考點1　電流的理解
1.(2020課標Ⅰ,17)圖(a)所示的電路中,K與L間接一智能電源,用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時間t的變化如圖(b)所示,則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時間t變化的圖像中,正確的是 (　　)
考點2　電功與電熱
2.(2022江蘇,2)如圖所示,電路中燈泡均正常發光,阻值分別為R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=2 Ω,R4=4 Ω,電源電動勢E=12 V,內阻不計。四個燈泡中消耗功率最大的是 (　　)
A.R1　　　　B.R2　　　　C.R3　　　　D.R4
考點3　對電阻的測量
3.(2021浙江6月選考,18)小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。
(1)因電表內阻未知,用如圖1所示的電路來判定電流表該內接還是外接。正確連線后,合上開關S,將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1,電壓表的讀數U1=1.65 V,電流表的示數如圖2所示,其讀數I1=　　　　A;將K擲到2,電壓表和電流表的讀數分別為U2=1.75 V,I2=0.33 A。由此可知應采用電流表　　　　(填“內”或“外”)接法。
(2)完成上述實驗后,小李進一步嘗試用其他方法進行實驗:
①器材與連線如圖3所示,請在虛線框中畫出對應的電路圖;
②先將單刀雙擲開關擲到左邊,記錄電流表讀數,再將單刀雙擲開關擲到右邊,調節電阻箱的阻值,使電流表的讀數與前一次盡量相同,電阻箱的示數如圖3所示,則待測電阻Rx=　　　　Ω。此方法,　　　　(填“有”或“無”)明顯的實驗誤差,其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。
　　
4.(2020課標Ⅱ,23)某同學要研究一小燈泡L(3.6 V,0.30 A)的伏安特性。所用器材有:電流表A1(量程200 mA,內阻Rg1=10.0 Ω)、電流表A2(量程500 mA,內阻Rg2=1.0 Ω)、定值電阻R0(阻值R0=10.0 Ω)、滑動變阻器R1(最大阻值10 Ω)、電源E(電動勢4.5 V,內阻很小)、開關S和若干導線。該同學設計的電路如圖(a)所示。
(1)根據圖(a),在圖(b)的實物圖中畫出連線。
(2)若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流,利用I1、I2、Rg1和R0寫出:小燈泡兩端的電壓U=　　　,流過小燈泡的電流I=　　　。為保證小燈泡的安全,I1不能超過　　　 mA。
(3)實驗時,調節滑動變阻器,使開關閉合后兩電流表的示數為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應的I1和I2。所得實驗數據在下表中給出。
I1/mA 32 55 85 125 144 173
I2/mA 171 229 299 379 424 470
根據實驗數據可算得,當I1=173 mA時,燈絲電阻R=　　　　 Ω(保留1位小數)。
(4)如果用另一個電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測量完整的伏安特性曲線,所用電阻的阻值不能小于　　　　 Ω(保留1位小數)。
5.(2021河北,11)某同學研究小燈泡的伏安特性,實驗室提供的器材有:小燈泡(6.3 V,0.15 A),直流電源(9 V)、滑動變阻器、量程合適的電壓表和電流表,開關和導線若干,設計的電路如圖1所示。
(1)按照圖1,完成圖2中的實物連線。
(2)按照圖1連線后,閉合開關,小燈泡閃亮一下后熄滅,觀察發現燈絲被燒斷,原因可能是　　　　(單項選擇,填正確答案標號)。
A.電流表短路
B.滑動變阻器的滑片接觸不良
C.滑動變阻器滑片的初始位置在b端
(3)更換小燈泡后,該同學正確完成了實驗操作,將實驗數據描點作圖,得到I-U圖像,其中一部分如圖3所示。根據圖像計算出P點對應狀態下小燈泡的電阻為　　　　Ω(保留三位有效數字)。
6.(2021全國甲,23)某同學用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:小燈泡(額定電壓2.5 V,額定電流0.3 A)、電壓表(量程300 mV,內阻300 Ω)、電流表(量程300 mA,內阻0.27 Ω)、定值電阻R0、滑動變阻器R1(阻值0~20 Ω)、電阻箱R2(最大阻值9 999.9 Ω)、電源E(電動勢6 V,內阻不計)、開關S、導線若干。完成下列填空:
(1)有3個阻值分別為10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在0~300 mA的U-I曲線,R0應選取阻值為　　　　 Ω的定值電阻;
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于變阻器的　　　　(填“a”或“b”)端;
(3)在流過電流表的電流較小時,將電阻箱R2的阻值置零,改變滑動變阻器滑片的位置,讀取電壓表和電流表的示數U、I,結果如圖(b)所示。當流過電流表的電流為10 mA時,小燈泡的電阻為　　　　Ω(保留1位有效數字);
(4)為使得電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3 V,該同學經計算知,應將R2的阻值調整為　　　　 Ω。然后調節滑動變阻器R1,測得數據如下表所示:
U/mV I/mA
24.0 140.0
46.0 160.0
76.0 180.0
110.0 200.0
128.0 220.0
152.0 240.0
184.0 260.0
216.0 280.0
250.0 300.0
(5)由圖(b)和上表可知,隨流過小燈泡電流的增加,其燈絲的電阻　　　　(填“增大”“減小”或“不變”);
(6)該同學觀測到小燈泡剛開始發光時流過電流表的電流為160 mA,可得此時小燈泡電功率P1=　　　　W(保留2位有效數字);當流過電流表的電流為300 mA時,小燈泡的電功率為P2,則P2/P1=　　　　(保留至整數)。
考點4　測量金屬絲的電阻率
7.(2022浙江1月選考,18)小明同學根據圖1的電路連接器材來“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”。實驗時多次改變合金絲甲接入電路的長度l、調節滑動變阻器的阻值,使電流表的讀數I達到某一相同值時記錄電壓表的示數U,從而得到多個的值,作出-l圖像,如圖2中圖線a所示。
(1)在實驗中使用的是　　　　(選填“0~20 Ω”或“0~200 Ω”)的滑動變阻器。
(2)在某次測量時,量程為3 V的電壓表的指針位置如圖3所示,則讀數U=　　　　 V。
(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0×10-8 m2,則合金絲甲的電阻率為　　　　Ω·m(結果保留2位有效數字)。
(4)圖2中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯后采用同樣的方法獲得的-l圖像,由圖可知合金絲甲的橫截面積　　　　(選填“大于”“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積。
8.(2023全國乙,23)一學生小組測量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率。現有實驗器材:螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表(內阻非常大)、定值電阻R0(阻值10.0 Ω)、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關K、開關S、導線若干。圖(a)是學生設計的實驗電路原理圖。完成下列填空:
　
(1)實驗時,先將滑動變阻器R接入電路的電阻調至最大,閉合S。
(2)將K與1端相連,適當減小滑動變阻器R接入電路的電阻,此時電壓表讀數記為U1,然后將K與2端相連,此時電壓表讀數記為U2。由此得到流過待測金屬絲的電流I=　　　,金屬絲的電阻r=　　　　。(結果均用R0、U1、U2表示)
(3)繼續微調R,重復(2)的測量過程,得到多組測量數據,如下表所示:
U1/mV 0.57 0.71 0.85 1.14 1.43
U2/mV 0.97 1.21 1.45 1.94 2.43
(4)利用上述數據,得到金屬絲的電阻r=14.2 Ω。
(5)用米尺測得金屬絲長度L=50.00 cm。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑,某次測量的示數如圖(b)所示,該讀數為d=　　　　mm。多次測量后,得到直徑的平均值恰與d相等。
(6)由以上數據可得,待測金屬絲所用材料的電阻率ρ=　　　　×10-7 Ω·m。(保留2位有效數字)
高考模擬練
應用實踐
1.(多選)某分壓電路的一部分如圖所示,接線柱M、N之間的電壓U0恒定不變,C、D間接有定值電阻Rx,開始時滑片P位于滑動變阻器的中央位置不遠處,Rx兩端的電壓剛好等于。下列說法正確的是 (　　)
A.開始時滑片P位于滑動變阻器的中央位置上方不遠處
B.滑片P向下移動時定值電阻兩端的電壓增大
C.當滑片P位于滑動變阻器的中央位置時,Rx兩端的電壓大于
D.滑片P向下移動一些,則Rx兩端的電壓小于
2.如圖,兩個定值電阻R1、R2串聯后接在U=9 V的恒壓直流電源上。把一個內阻不是很大的電壓表接在R1兩端,電壓表的示數U1=6 V,若把此電壓表改接在R2的兩端,則下列關于電壓表的示數U2的說法正確的是 (　　)
A.U2<3 V　　　　B.U2=3 V
C.3 V3.(多選)如圖所示,圖線1、2、3分別表示導體A、B、C的伏安特性曲線,其中導體C為一非線性電阻,當A、B、C并聯接在電壓恒為3 V的直流電源兩端時,下列說法不正確的是 (　　)
A.此時流過三個導體的總電流為6 A
B.此時三個導體的電阻R1∶R2∶R3=1∶3∶2
C.若將三個導體串聯后改接在6 V的直流電源上,則三個導體的阻值之比R1∶R2∶R3=1∶3∶2
D.若將三個導體串聯后接在6 V的直流電源上,則各電阻兩端的電壓之比U1∶U2∶U3=1∶3∶2
4.如圖所示,將一盞標有“20 V、20 W”的燈泡和一電阻為4 Ω的電解槽串聯后,接在電壓恒為60 V的直流電源兩端,燈泡正常發光,則 (　　)
A.電路消耗的總功率為150 W
B.電解槽消耗的電功率為400 W
C.電解槽的發熱功率為40 W
D.電解槽的輸出功率為36 W
5.某地強風的風速約為v,空氣的密度為ρ,如果通過面積為S的橫截面的風的動能有40%轉化為電能,則風能轉化為電能的功率為 (　　)
A.ρSv　　　　B.ρSv2
C.ρSv3　　　　D.ρSv4
6.(多選)某課外實驗興趣小組用如圖甲所示的電路,將電流表G改裝成電壓表V1,改裝后的電壓表通過控制開關的閉合和斷開有兩個量程,并設計了如圖乙所示的電路對改裝后的電壓表進行校對,V為標準表。校對過程中發現,改裝后的電壓表的示數總稍小于標準電壓表的示數,該小組采取了相應措施進行調整,則如下判斷和調整措施正確的是(　　)
　
A.開關閉合時,改裝后的電壓表的量程大
B.開關斷開時,改裝后的電壓表的量程大
C.在R1兩端并聯一個阻值遠大于R1的電阻進行調整
D.在R1兩端并聯一個阻值遠小于R1的電阻進行調整
7.在測定金屬電阻率的實驗中,所用金屬電阻絲的電阻約為30 Ω。現通過以下實驗測量該電阻絲的電阻率。
(1)用螺旋測微器測出電阻絲的直徑為d。
(2)實驗中能提供的器材有開關、若干導線及下列器材:
電壓表V1(量程為0~3 V,內阻約為3 kΩ)
電壓表V2(量程為0~15 V,內阻約為15 kΩ)
電流表A1(量程為0~100 mA,內阻約為5 Ω)
電流表A2(量程為0~0.6 A,內阻約為0.1 Ω)
滑動變阻器R1(0~5 Ω)
滑動變阻器R2(0~1 kΩ)
電源(電壓為4.5 V,內阻不計)
為了便于調節電路并能較準確地測出電阻絲的阻值,電流表應選　　　　,滑動變阻器應選　　　　。
(3)如圖甲所示,將電阻絲拉直后,將其兩端分別固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭,觸頭的另一端為接線柱c,當用手按下觸頭時,觸頭才與電阻絲接觸,觸頭的位置可在刻度尺上讀出。實驗中改變觸頭與電阻絲接觸的位置后移動滑動變阻器的滑片,使電流表示數I保持不變,分別測量出多組接入電路中電阻絲的長度L與對應的電壓表的示數U。請在圖甲中完成實驗電路的連接,部分已連好的線不能改動。(要求:能改變接入電路中的電阻絲的長度并能進行多次測量)
(4)利用測量數據畫出U-L圖線,如圖乙所示,其中(L0,U0)是U-L圖線上的一個點的坐標。根據U-L圖線,用電阻絲的直徑d、電流I和坐標(L0,U0)計算出電阻絲的電阻率ρ=　　　　。
8.某實驗小組利用如圖所示電路,用兩種方法測量光敏電阻的阻值,并研究光敏電阻的阻值隨光照強度的變化規律,實驗中用到的電流表、電壓表量程合適,滑動變阻器、電阻箱阻值范圍足夠大,實驗操作步驟如下:
方法一:
調整光控室的光照強度為某一定值,將單刀雙擲開關S2扳到1,電阻箱的阻值調到最大,閉合開關S1之前,將滑動變阻器的滑片滑到　　　　(選填“a”或“b”)端。
調節滑動變阻器的滑片,使電流表的指針大角度偏轉到某個示數I0;將單刀雙擲開關S2扳到2,保持滑片位置不變,調節電阻箱,使電流表的示數仍為I0,記錄此時電阻箱的示數R0,則在該光照強度下,光敏電阻的阻值為　　　　。(用題中所給物理量符號表示)
方法二:
將開關S2扳到1,調節滑動變阻器的滑片到某一位置,記錄此時電壓表和電流表的示數U、I,則此時光敏電阻阻值的測量值為　　　　,該測量值與真實值相比　　　　(選填“偏大”或“偏小”),若已知電流表的內電阻為RA,則光敏電阻阻值的真實值為　　　　。(用題中所給物理量符號表示)
通過兩種方法測量不同光照強度下光敏電阻的阻值,即可進一步得到光敏電阻的阻值隨光照強度變化的規律。
9.為了測量一精密金屬絲的電阻率,某實驗小組先粗測其電阻約為6 Ω。
(1)然后用螺旋測微器測其直徑,如圖所示,則其直徑D=　　　　 mm,再用毫米刻度尺測其長度為L。然后進行較準確測量,除待測金屬絲外,實驗室還備有的實驗器材如下:
A.電壓表V1(量程0~3 V,內阻約為15 kΩ)
B.電壓表V2(量程0~15 V,內阻約為75 kΩ)
C.電流表A1(量程0~3 A,內阻約為0.2 Ω)
D.電流表A2(量程0~600 mA,內阻約為1 Ω)
E.滑動變阻器R1(0~5 Ω,0.6 A)
F.滑動變阻器R2(0~2 000 Ω,0.1 A)
G.輸出電壓為3 V的直流穩壓電源E
H.電阻箱
L.開關S,導線若干
(2)為了測量范圍盡可能大一些,則上述器材中電流表應選擇　　　　,滑動變阻器應選擇　　　　。(填器材前序號)
(3)請在框內設計最合理的電路圖。
10.小明找到一段粗細均勻的圓柱體導電材料,欲測量這種材料的電阻率ρ,先粗測其電阻約為2 000 Ω,為進一步精確測得電阻率,實驗室提供以下實驗器材:
A.20分度的游標卡尺
B.螺旋測微器
C.電流表A1(量程0~5 mA,內阻r1=500 Ω)
D.電流表A2(量程0~20 mA,內阻r2約為200 Ω)
E.電壓表V1(量程0~10 V,內阻約為10 kΩ)
F.電壓表V2(量程0~3 V,內阻約為2 kΩ)
G.滑動變阻器R1(0~200 Ω,額定電流為0.3 A)
H.滑動變阻器R2(0~20 Ω,額定電流為0.5 A)
I.定值電阻R=200 Ω
J.直流電源E(提供恒壓12 V)
K.開關一只,導線若干
小明設計的一部分電路如圖丙所示,請回答下列問題:
(1)用游標卡尺測得該樣品的長度如圖甲所示,其示數L=　　　　cm;用螺旋測微器測得該樣品的直徑如圖乙所示,其示數D=　　　　mm。
(2)定值電阻最合理的位置應該是　　　　(填“1”或“2”),應選的滑動變阻器是　　　(填“G”或“H”)。
(3)用實線代替導線將電路圖補充完整(需連好電壓表和滑動變阻器)。
(4)實驗中電表測量數據分別為U、I,則這種材料的電阻率ρ=　　　　(用題中所給物理量字母表示)。
遷移創新
11.德州某中學開展“愛物理、學物理、用物理”活動,一興趣小組想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率,以判斷廢水是否達到排放標準(一般工業廢水電阻率ρ≥200 Ω·m為達標)。圖1為該小組所用的圓柱形盛水容器,其底面為帶有接線柱的圓形金屬薄板(電阻極小),側面由絕緣材料制成。該小組將水樣注滿容器后,設計實驗進行測量。
(1)已知圓柱形容器長L=31.40 cm,該小組用20分度的游標卡尺測量其直徑d,如圖2所示,d=　　　　 mm。該小組又測得所測水樣的電阻約為2 600 Ω。
(2)為更精確地測量所取水樣的電阻,該小組從實驗室中找到如下實驗器材:
A.電流表(量程0~5 mA,電阻RA=200 Ω)
B.電壓表(量程0~15 V,電阻RV約為10 kΩ)
C.滑動變阻器(0~200 Ω,額定電流1 A)
D.電源(12 V,內阻約10 Ω)
E.開關一只、導線若干
請在實物圖3中完成電路連接。
(3)正確連接電路后,閉合開關,測得一組U、I數據;再調節滑動變阻器,重復上述測量步驟,測出一系列數據如表所示,并作出U-I關系圖像如圖4所示。
1 2 3 4 5 6
U/V 2.0 3.4 6.8 8.0 10.0 11.6
I/mA 0.60 1.00 2.00 2.40 3.00 3.60
(4)由以上測量數據可以求出待測水樣的電阻率為　　　　 Ω·m(結果保留三位有效數字)。據此可知,所得水樣在電阻率這一指標上　　　　(選填“達標”或“不達標”)。
　　
　 答案與分層梯度式解析
第3章　恒定電流
綜合拔高練
高考真題練
1.C 2.D 3.A 4.B 5.B 6.C
1.A　根據圖(b)知,在2~3 s時間內,電容器兩端的電壓恒定不變,電路中電流為零,故電阻兩端電壓為零,故D項錯誤;在1~2 s時間內,電容器兩端的電壓均勻增大,電容器處于充電過程,在3~5 s時間內,電容器兩端的電壓均勻減小,電容器處于放電過程,兩個過程通過電阻R的電流方向相反,則這兩段時間內電阻兩端的電壓值必定一正一負,故B項錯誤;由于充電時間比放電時間短,因此充電電流I充比放電電流I放大,則充電時電阻兩端電壓值大于放電時電阻兩端的電壓值,故A項正確,C項錯誤。
2.A　干路電流I==3 A,則UR1=IR1=6 V,UR2=E-UR1=6 V,由P=可知PR2>PR4,PR1>PR2,由P=I2R可知PR4>PR3,所以PR1最大,故A正確。
3.答案　(1)0.33~0.34　外　(2)①如圖所示?、?
有　電阻箱的最小分度與待測電阻比較接近(或其他合理解釋)
解析　(1)由圖示電流表可知,電流I1=0.33 A;比較兩次測量結果可知,電壓表的示數有較大的變化,而電流表的示數變化不大,說明待測電阻的阻值較小,應采用電流表外接法。
(2)①對應的電路圖如答案圖所示。②電阻箱的讀數為5 Ω,受電阻箱取值限制,阻值只能精確到個位數,電阻箱的最小分度與待測電阻比較接近,有明顯的實驗誤差。
4.答案　(1)見解析　(2)I1(Rg1+R0)　I2-I1　180　(3)11.6　(4)8.0
解析　(1)根據題圖(a),將題圖(b)中的實物連線,連線不交叉,如圖所示。
(2)由歐姆定律及串并聯電路特點,可知小燈泡兩端的電壓U=I1(Rg1+R0);流過小燈泡的電流I=I2-I1;當小燈泡正常工作時,其兩端電壓為U額=3.6 V,則I1m==0.18 A=180 mA。
(3)由串并聯電路特點和歐姆定律得,燈絲電阻R=,當I1=173 mA時,由圖表可知I2=470 mA,代入可得R=11.6 Ω。
(4)為了能夠測量完整的伏安特性曲線,小燈泡應能達到正常發光,此時小燈泡兩端電壓為U額=3.6 V,電流為I額=0.3 A;由串并聯電路特點和歐姆定律得,所用電阻的阻值R'=-Rg1;當R'取最小值時,通過電流表A2的電流達到最大值,即I2=0.5 A,代入可得R'=8.0 Ω。
5.答案　(1)如圖所示　(2)C　(3)27.0
解析　(1)先連接電源、開關與滑動變阻器,再連接小燈泡與電流表所在支路,最后將電壓表并聯在燈泡兩端。(2)電流表短路對電路影響很小,選項A錯誤?；瑒幼冏杵骰佑|不良只能造成電路時斷時續,電流時有時無,不會燒壞燈泡,故選項B錯誤?；瑒幼冏杵骰跏嘉恢迷赽端,此時燈泡直接連在電源的兩端,接通電源的瞬間,電源電壓大于燈泡額定電壓,燈泡閃亮一下就燒斷,故選項C正確。(3)P點對應的電阻為P點對應的電壓與電流的比值。由圖知P點的坐標為(2.00 V,74.0 mA),故R== Ω≈27.0 Ω。
6.答案　(1)10　(2)a　(3)0.7　(4)2 700.0
(5)增大　(6)0.074　10
解析　(1)滑片在b端時燈泡兩端電壓最大,如果小燈泡中流過額定電流,R0與電流表共分壓3.5 V,則R0= Ω-0.27 Ω≈11.4 Ω,可見R0的阻值不能大于11.4 Ω,應選取10 Ω的定值電阻。
(2)從安全角度考慮,閉合開關前滑片應置于a端。
(3)由題圖(b)可知,當I=10 mA時,U=7 mV,R==0.7 Ω。
(4)電壓表的最大測量值Ug=0.3 V,Rg=300 Ω,則Ig==1×10-3 A,改裝后電壓表的最大測量值U=3 V,R2=-Rg=2 700.0 Ω。
(5)由題圖(b)可知隨著小燈泡中的電流增加,R=增大。
(6)由表格數據可知,當I=0.16 A時,U=0.046 V,當I=0.3 A時,U=0.25 V,由于此時表格中的電壓為電壓表讀數,燈泡兩端的電壓是電壓表讀數的10倍,則P=10UI,可得P1≈0.074 W,P2=0.75 W,≈10。
7.答案　(1)0~20 Ω　(2)1.31~1.34　(3)0.98×10-6~1.0×10-6　(4)小于
解析　(1)由題圖2中a圖線知合金絲甲電阻最大約為8 Ω,為了使電壓表有明顯的讀數變化,則滑動變阻器的最大阻值不能太大,故選0~20 Ω的比較合適。
(2)電壓表讀數U=1.32 V(1.31~1.34 V均可)。
(3)由R=ρ及I=可得=l,根據題圖2中圖線斜率可求得ρ=·S=0.99×10-6 Ω·m。
(4)由題圖2知l=0.40 m時,R甲=6.8 Ω,R并=2.1 Ω,根據R并=可解得R甲>R乙;R=ρ,因為甲、乙長度相同,材料相同,所以S甲8.答案　(2)　　(5)0.150　(6)5.0
解析　(2)R0兩端的電壓為U2-U1,流過待測金屬絲的電流與流過R0的電流相同,則I=,金屬絲的電阻r===。
(5)d=15.0×0.01 mm=0.150 mm。
(6)由電阻定律知r=ρ=ρ=ρ,因此ρ== Ω·m≈5.0×10-7 Ω·m。
高考模擬練
1.AD 2.A 3.AB 4.D 5.C 6.BC
1.AD　Rx兩端的電壓剛好等于,則Rx與滑動變阻器P、N間的電阻并聯后的總電阻等于P、M間的電阻,Rx與滑動變阻器P、N間的電阻并聯的總電阻小于滑動變阻器P、N間的電阻,因此滑動變阻器P、N間的電阻大于P、M間的電阻,開始時滑片P位于滑動變阻器的中央位置上方不遠處,故A正確;P向下滑,并聯部分電阻減小,分得電壓減小,Rx兩端電壓小于,故B錯誤,D正確;當滑片P位于滑動變阻器的中央位置時,P、M間的電阻大于并聯部分的電阻,因此Rx兩端的電壓小于,故C錯誤。
2.A　當電壓表接在R1兩端時,設電壓表與R1并聯后的等效電阻為R1 V,根據串聯分壓規律可得
==2 ①
根據并聯電阻規律可知R1 V聯立①②可得R1>2R2 ③
當電壓表接在R2兩端時,設電壓表與R2并聯后的等效電阻為R2 V,根據并聯電阻規律可知R2 V聯立③④可得R1>2R2 V ⑤
根據串聯分壓規律可得U2=U ⑥
聯立⑤⑥可得U2方法技巧　本題特別注意,電壓表不是理想電表,當其并聯在電阻兩端時,電壓表分流,應利用串、并聯電路的電壓分配規律進行分析。即對于混聯電路的分析要綜合運用“局部法”和“整體法”。
3.AB　由題圖可知,當A、B、C并聯接在電壓恒為3 V的直流電源兩端時,三個導體兩端電壓均為3 V,通過的電流分別為3 A、1 A、2.2 A,總電流為6.2 A,由歐姆定律可知,此時電阻之比R1∶R2∶R3約為1∶3∶1.4,A、B錯誤;由題圖可知,R1為1 Ω,R2為3 Ω,當三個導體串聯接在電壓恒為6 V的直流電源兩端時,通過各個導體的電流相等,三個導體兩端的電壓之和為6 V,結合題圖可知,此時三個導體中的電流均為1 A,對應電壓分別為1 V、3 V、2 V,各導體兩端的電壓之比為U1∶U2∶U3=1∶3∶2,由歐姆定律可知,此時電阻之比R1∶R2∶R3=1∶3∶2,C、D正確。故選A、B。
4.D　燈泡正常發光,燈泡兩端電壓為20 V,電路中的電流為I== A=1 A,電路消耗的總功率為P=UI=60×1 W=60 W,故A錯誤;電解槽與燈泡串聯,電解槽兩端的電壓為U電=U-UL=60 V-20 V=40 V,電解槽消耗的電功率為P電=U電I=40×1 W=40 W,故B錯誤;電解槽的發熱功率P熱=I2R=12×4 W=4 W,故C錯誤;電解槽的輸出功率為P出=P電-P熱=40 W-4 W=36 W,故D正確。
5.C　在t時間內通過面積為S的橫截面的空氣的體積為V=Svt,在t時間內通過面積為S的橫截面的空氣的質量為m=ρV,在t時間內通過面積為S的橫截面的空氣的動能為Ek=mv2,因為風的動能有40%轉化為電能,所以在t時間內得到的電能為W=40%Ek,功率為P=,聯立以上各式,解得P=ρSv3,故選C。
6.BC　由電路相關知識可知,閉合開關時,電壓表量程為U2=Ig,斷開開關時,電壓表量程為U1=Ig(R1+rg),可知開關斷開時,改裝后的電壓表的量程大,故A錯誤,B正確;改裝后的電壓表示數偏小,即流過表頭的電流偏小,分壓電阻偏大,只需讓分壓電阻減小一點,可在分壓電阻R1兩端并聯一個阻值遠大于R1的電阻進行調整,故C正確,D錯誤。故選B、C。
7.答案　(2)A1　R1　(3)實驗電路圖如圖所示　(4)
解析　(2)由于電源電動勢為4.5 V,所以電壓表應選V1。采用分壓式接法,滑動變阻器選R1。根據歐姆定律可知,通過電阻絲的最大電流為I===0.1 A=100 mA,故依題意要求電流表應選A1。
(3)由Rx滿足(4)根據歐姆定律得Rx=,根據電阻定律公式應有Rx=ρ=ρ,聯立得U=,故U-L圖線的斜率k==,解得ρ=。
方法技巧　實物圖連接的要點:
(1)各導線都應連接在接線柱上。
(2)導線不可出現交叉,導線不能跨過儀器。
(3)連接電表應注意量程的選用,正、負接線柱不要接錯。
(4)開關要控制整個電路。
8.答案　b　R0　　偏大　-RA
解析　為保證電路中各元件的安全,閉合干路開關之前需先將滑動變阻器的阻值調到最大,故應將滑片滑到b端。
方法一為等效替代法測電阻,由測量原理可知,方法一中光敏電阻的阻值為R0。
方法二為伏安法測電阻,且為電流表內接法,此時光敏電阻阻值的測量值為,但該結果應為光敏電阻阻值與電流表內阻之和,所以與真實值相比偏大,光敏電阻阻值的真實值為-RA。
9.答案　(1)5.200　(2)D　E　(3)圖見解析
解析　(1)根據螺旋測微器的讀數方法,該讀數為
5.0 mm+0.01×20.0 mm=5.200 mm。
(2)由于直流穩壓電源的輸出電壓為3 V,為了確保電壓測量的精度,電壓表應選擇A;由于金屬絲的電阻約為6 Ω,則電路中的最大電流I=≈ A=0.5 A,為了確保電流表讀數的精度,電流表應選擇D;實驗要求測量范圍盡可能大一些,則控制電路應采用分壓式,為了調節方便、測量數據的連續性,滑動變阻器應選擇E。
(3)由于≈=2.5×103>≈=6,表明電流表分壓影響大,實驗中需要排除電流表分壓的影響,測量電路采用電流表外接法,控制電路采用滑動變阻器分壓接法,電路如圖所示
導師點睛　　　(1)兩種伏安法測電阻都有誤差,用電流表外接法測量電阻,R測=,小于待測電阻R;用電流表內接法測電阻,測量值R測=RA+R,大于待測電阻R。
　　(2)一般來說,測量阻值較小電阻,即>時,采用電流表外接法,忽略電壓表的影響;測量阻值較大電阻,即<時,采用電流表內接法,忽略電流表的影響。
10.答案　(1)5.015　4.700　(2)2　H　(3)圖見解析
(4)
解析　(1)L=5 cm+3×0.05 mm=5.015 cm
D=4.5 mm+20.0×0.01 mm=4.700 mm
(2)電流表可能測到的最大電流約為I= A=6 mA,則電流表選擇A1即可;因A1的內阻已知,則可采用電流表內接法;由于電壓表的內阻都不是確定的值,則定值電阻最合理的位置應該是“2”;滑動變阻器采用分壓接法,則應選阻值較小的H。
(3)電路圖如圖所示。
(4)實驗中電表測量數據分別為U、I,則待測電阻Rx=-R-r1
又Rx=ρ
解得ρ=
11.答案　(1)44.00　(2)圖見解析　(4)15.5　不達標
解析　(1)由游標卡尺的讀數規則可知,圓柱形容器的直徑為d=44 mm+0.05 mm×0=44.00 mm。
(2)根據實驗設計要求可知,滑動變阻器應采用分壓式接法,水樣電阻約為2 600 Ω,電壓表分流影響大,則電流表應采用內接法,電路圖如圖所示
(4)根據歐姆定律可得R=,即U-I圖像的斜率表示所取水樣的阻值,又根據電阻定律
R===
可得ρ=
代入數據,解得ρ=15.5 Ω·m,故所得水樣在電阻率這一指標上不達標。
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