高中三年級一輪復(fù)習(xí)7電路

PAGE..第七章eq\b\lc\|\rc\<\a\vs4\al\co1<,,,,,,,>>恒定電流[備考指南]考點內(nèi)容要求題型把握考情一、電路的基本概念和規(guī)律歐姆定律Ⅱ選擇、計算找規(guī)律從近幾年高考試題來看,高考對本章內(nèi)容的考查重點有電路的基本概念和規(guī)律、閉合電路的歐姆定律等知識,實驗部分則以基本儀器的使用和電路實驗為主,題型以填空題的形式出現(xiàn),分值約15分。電阻定律Ⅰ電阻的串聯(lián)、并聯(lián)Ⅰ二、閉合電路歐姆定律電源的電動勢和內(nèi)阻Ⅱ選擇、計算閉合電路的歐姆定律Ⅱ電功率、焦耳定律Ⅰ實驗七測定金屬的電阻率<同時練習(xí)使用螺旋測微器>填空明熱點預(yù)計高考命題的重點仍將是對基本概念和規(guī)律、閉合電路的歐姆定律的理解和應(yīng)用,實驗則考查基本儀器的使用,實驗原理的理解,實驗數(shù)據(jù)的處理等知識。實驗八描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗九測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗十練習(xí)使用多用電表第1節(jié)電流__電阻__電功__電功率<1>由R＝eq\f<U,I>知,導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比,與流過導(dǎo)體的電流成反比。<×><2>根據(jù)I＝eq\f<q,t>,可知I與q成正比。<×><3>由ρ＝eq\f<RS,l>知,導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積成正比,與導(dǎo)體的長度成反比。<×><4>公式W＝UIt及Q＝I2Rt適用于任何電路。<√><5>公式W＝eq\f<U2,R>t＝I2Rt只適用于純電阻電路。<√><1>1826年德國物理學(xué)家歐姆通過實驗得出歐姆定律。<2>19世紀(jì),焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律,即焦耳定律。要點一電流的理解及其三個表達(dá)式的應(yīng)用公式適用范圍字母含義公式含義定義式I＝eq\f<q,t>一切電路q為時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量eq\f<q,t>反映了I的大小,但不能說I∝q,I∝eq\f<1,t>微觀式I＝nqSv一切電路n：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個自由電荷的電荷量S：導(dǎo)體橫截面積v：電荷定向移動速率從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小決定式I＝eq\f<U,R>金屬、電解液U：導(dǎo)體兩端的電壓R：導(dǎo)體本身的電阻I由U、R決定,I∝UI∝eq\f<1,R>[多角練通]1．如圖7-1-1所示為一磁流體發(fā)電機(jī)示意圖,A、B是平行正對的金屬板,等離子體<電離的氣體,由自由電子和陽離子構(gòu)成,整體呈電中性>從左側(cè)進(jìn)入,在t時間內(nèi)有n個自由電子落在B板上,則關(guān)于R中的電流大小及方向判斷正確的是<>圖7-1-1A．I＝eq\f<ne,t>,從上向下 B．I＝eq\f<2ne,t>,從上向下C．I＝eq\f<ne,t>,從下向上 D．I＝eq\f<2ne,t>,從下向上解析：選A2．<2015·XX高考>一根長為L、橫截面積為S的金屬棒,其材料的電阻率為ρ,棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時,棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由電子定向運(yùn)動的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為<>圖7-1-2A.eq\f<mv2,2eL> B.eq\f<mv2Sn,e>C．ρnev D.eq\f<ρev,SL>解析：選C3．<2016·XX模擬>安培提出了著名的分子電流假說,根據(jù)這一假說,電子繞核運(yùn)動可等效為一環(huán)形電流。設(shè)電量為e的電子以速率v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動,關(guān)于該環(huán)形電流的說法,正確的是<>A．電流強(qiáng)度為eq\f<ve,2πr>,電流方向為順時針B．電流強(qiáng)度為eq\f<ve,r>,電流方向為順時針C．電流強(qiáng)度為eq\f<ve,2πr>,電流方向為逆時針D．電流強(qiáng)度為eq\f<ve,r>,電流方向為逆時針解析：選C要點二電阻、電阻定律的理解與應(yīng)用1．電阻與電阻率的區(qū)別<1>電阻反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小,而電阻率則反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞。<2>導(dǎo)體的電阻大,電阻率不一定大,它的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小,電阻不一定小,即它對電流的阻礙作用不一定小。<3>導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)。2．電阻的決定式和定義式的比較公式?jīng)Q定式定義式R＝ρeq\f<l,S>R＝eq\f<U,I>區(qū)別指明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法,電阻與U和I無關(guān)適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和分布均勻的導(dǎo)電介質(zhì)適用于任何純電阻導(dǎo)體相同點都不能反映電阻的實質(zhì)<要用微觀理論解釋>[典例]兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線,如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍,把另一根對折后絞合起來,然后給它們分別加上相同電壓后,則在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為<>A．1∶4 B．1∶8C．1∶16 D．16∶1[答案]C[方法規(guī)律]導(dǎo)體變形后電阻的分析方法某一導(dǎo)體的形狀改變后,討論其電阻變化應(yīng)抓住以下三點：<1>導(dǎo)體的電阻率不變。<2>導(dǎo)體的體積不變,由V＝lS可知l與S成反比。<3>在ρ、l、S都確定之后,應(yīng)用電阻定律R＝ρeq\f<l,S>求解。[針對訓(xùn)練]1．歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律,還研究了電阻定律,有一個長方體型的金屬電阻,材料分布均勻,邊長分別為a、b、c,且a>b>c。電流沿以下方向流過該金屬電阻,其中電阻的阻值最小的是<>解析：選A2．一個內(nèi)電阻可以忽略的電源,給一個絕緣的圓管子里裝滿的水銀供電,電流為0.1A,若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管子里,那么通過的電流將是<>A．0.4A B．0.8AC．1.6A D．3.2A解析：選C3.<2015·萊蕪模擬>某個由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖7-1-3所示,導(dǎo)電介質(zhì)的電阻率為ρ,制成內(nèi)外半徑分別為a和b的半球殼層形狀<圖中陰影部分>,半徑為a、電阻不計的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心成為一個引出電極,在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計的金屬膜成為另外一個電極,設(shè)該電阻的阻值為R。下面給出R的四個表達(dá)式中只有一個是合理的,你可能不會求解R,但是你可以通過一定的物理分析,對下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷,R的合理表達(dá)式應(yīng)為<>A．R＝eq\f<ρb＋a,2πab> B．R＝eq\f<ρb－a,2πab>C．R＝eq\f<ρa(bǔ)b,2πb－a> D．R＝eq\f<ρa(bǔ)b,2πb＋a>解析：選B要點三歐姆定律與伏安特性曲線的理解及應(yīng)用1．圖7-1-4甲中的圖線a、b表示線性元件,圖乙中的圖線c、d表示非線性元件。2．I－U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大,電阻越小,故Ra<Rb<如圖甲所示>。3．圖線c的電阻減小,圖線d的電阻增大<如圖乙所示>。4．伏安特性曲線上每一點的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。[典例]<多選>我國已經(jīng)于20XX10月1日起禁止銷售100W及以上的白熾燈,以后將逐步淘汰白熾燈。假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖7-1-5所示。圖像上A點與原點的連線與橫軸成α角,A點的切線與橫軸成β角,則<>A．白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B．在A點,白熾燈的電阻可表示為tanβC．在A點,白熾燈的電功率可表示為U0I0D．在A點,白熾燈的電阻可表示為eq\f<U0,I0>[答案]CD[易錯提醒]I-U圖線求電阻應(yīng)注意的問題伏安特性曲線上每一點對應(yīng)的電壓與電流的比值就是該狀態(tài)下導(dǎo)體的電阻,即曲線上各點切線的斜率的倒數(shù)不是該狀態(tài)的電阻,但伏安特性曲線的斜率變小說明對應(yīng)的電阻變大。[針對訓(xùn)練]1．<多選>如圖7-1-6所示是電阻R的I-U圖像,圖中α＝45°,由此得出<>A．通過電阻的電流與兩端電壓成正比B．電阻R＝0.5ΩC．因I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù),故R＝eq\f<1,tanα>＝1.0ΩD．在R兩端加上6.0V的電壓時,每秒通過電阻橫截面的電荷量是3.0C解析：選AD2．<多選>某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖7-1-7所示,則下列說法中正確的是<>圖7-1-7A．加5V電壓時,導(dǎo)體的電阻約是5ΩB．加11V電壓時,導(dǎo)體的電阻約是1.4ΩC．由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小D．由圖可知,隨著電壓的減小,導(dǎo)體的電阻不斷減小解析：選AD3．<多選>如圖7-1-8甲所示電路,小燈泡通電后其兩端電壓U隨所通過的電流I變化的圖線如圖乙所示,P為圖線上一點,PN為圖線的切線,PM為U軸的垂線,PQ為I軸的垂線,下列說法中正確的是<>圖7-1-8A．隨著所通電流的增大,小燈泡的電阻增大B．對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為R＝eq\f<U1,I2>C．在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時,電阻R兩端的電壓為I1RD．對應(yīng)P點,小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的"面積"解析：選ABD要點四電功、電功率及焦耳定律純電阻電路與非純電阻電路的比較：純電阻電路非純電阻電路實例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動機(jī)等電動機(jī)、電解槽、日光燈等電功與電熱W＝UIt,Q＝I2Rt＝eq\f<U2,R>tW＝QW＝UIt,Q＝I2RtW>Q電功率與熱功率P電＝UI,P熱＝I2R＝eq\f<U2,R>,P電＝P熱P電＝UI,P熱＝I2R,P電>P熱[典例]有一小型直流電動機(jī),把它接入U1＝0.3V的電路中時,電動機(jī)不轉(zhuǎn),測得流過電動機(jī)的電流為I1＝0.6A；若把電動機(jī)接入U2＝3.0V的電路中時,電動機(jī)正常工作,工作電流是I2＝1.0A,求：<1>電動機(jī)正常工作時的輸出功率是多少？<2>如果電動機(jī)正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時電動機(jī)的發(fā)熱功率是多大？[解析]<1>當(dāng)U1＝0.3V,I1＝0.6A時,電動機(jī)不轉(zhuǎn),此時電動機(jī)為純電阻,故電動機(jī)的內(nèi)電阻為r＝eq\f<U1,I1>＝0.5Ω。當(dāng)U2＝3.0V,I2＝1.0A時,電動機(jī)正常工作,此時電動機(jī)為非純電阻,則電動機(jī)的輸出功率為P出＝U2I2－I22r＝2.5W。<2>當(dāng)電動機(jī)正常工作被卡住時,電動機(jī)又為純電阻,其熱功率為P熱＝eq\f<U22,r>＝18W。[答案]<1>2.5W<2>18W[方法規(guī)律]<1>在非純電阻電路中,eq\f<U2,R>t既不表示電功也不表示電熱,是沒有意義的。<2>區(qū)別純電阻與非純電阻的關(guān)鍵是看電能轉(zhuǎn)化的去向,若電能全部轉(zhuǎn)化為電熱,則為純電阻,否則為非純電阻。[針對訓(xùn)練]1．<2016·天津六校聯(lián)考>電阻R和電動機(jī)M串聯(lián)接到電路中,如圖7-1-9所示,已知電阻R跟電動機(jī)線圈的電阻值相等,開關(guān)接通后,電動機(jī)正常工作。設(shè)電阻R和電動機(jī)M兩端的電壓分別為U1和U2,經(jīng)過時間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生熱量為Q1,電流通過電動機(jī)做功為W2,產(chǎn)生熱量為Q2,則有<>圖7-1-9A．U1＜U2,Q1＝Q2 B．U1＝U2,Q1＝Q2C．W1＝W2,Q1＞Q2 D．W1＜W2,Q1＜Q2解析：選A2.如圖7-1-10所示是一提升重物用的直流電動機(jī)工作時的電路圖。電動機(jī)內(nèi)電阻r＝0.8Ω,電路中另一電阻R＝10Ω,直流電壓U＝160V,電壓表示數(shù)UV＝110V。試求：<1>通過電動機(jī)的電流；<2>輸入電動機(jī)的電功率；<3>若電動機(jī)以v＝1m/s勻速豎直向上提升重物,求該重物的質(zhì)量。<g取10m/s2>圖7-1-10解析：<1>由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓UR＝U－UV＝<160－110>V＝50V,流過電阻R的電流IR＝eq\f<UR,R>＝eq\f<50,10>A＝5A,即通過電動機(jī)的電流,IM＝IR＝5A。<2>電動機(jī)的分壓UM＝UV＝110V,輸入電動機(jī)的功率P電＝IMUM＝550W。<3>電動機(jī)的發(fā)熱功率P熱＝IM2r＝20W,電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P出＝P電－P熱＝530W,又因P出＝mgv,所以m＝eq\f<P出,gv>＝53kg。答案：<1>5A<2>550W<3>53kg生活中的用電器生活中,人們在家中會使用很多用電器,如電飯鍋、空調(diào)、冰箱、電風(fēng)扇、電吹風(fēng)等,這些用電器有的可以視為純電阻,有的則不是純電阻,現(xiàn)舉例如下：1．一只電飯煲和一臺洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220V的交流電源上<其內(nèi)電阻可忽略不計>,均正常工作。用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0A,通過洗衣機(jī)電動機(jī)的電流是0.50A,則下列說法中正確的是<>A．電飯煲的電阻為44Ω,洗衣機(jī)電動機(jī)線圈的電阻為440ΩB．電飯煲消耗的電功率為1555W,洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電功率為155.5WC．1min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104J,洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電能為6.6×103JD．電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動機(jī)發(fā)熱功率的10倍解析：選C2．有一只風(fēng)扇,標(biāo)有"U、P",電動機(jī)線圈電阻為R,把它接入電壓為U的電路中,以下幾種計算電風(fēng)扇發(fā)出熱量的方法,正確的是<>A．Q＝eq\f<U2t,R> B．Q＝PtC．Q＝eq\b\lc\<\rc\><\a\vs4\al\co1<\f<P,U>>>2Rt D．以上三種都可以解析：選C3．<多選>下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),不計其自身機(jī)械損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛,則<>自重40kg額定電壓48V載重75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率350WA．電動機(jī)的輸入功率為576WB．電動機(jī)的內(nèi)電阻為4ΩC．該車獲得的牽引力為104ND．該車受到的阻力為63N解析：選AD[反思領(lǐng)悟]分析生活中的用電器問題的兩條思路1．了解用電器的結(jié)構(gòu),含有電動機(jī)且正常工作的為非純電阻；不含電動機(jī)或含電動機(jī)但電動機(jī)不轉(zhuǎn)的則為純電阻。2．從能量轉(zhuǎn)化角度來區(qū)分,如消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱則為純電阻；如消耗的電能有一部分轉(zhuǎn)化為其他能量,則為非純電阻。對點訓(xùn)練：電流及其三個表達(dá)式的應(yīng)用1．在長度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導(dǎo)體兩端加上電壓,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生勻強(qiáng)電場。導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場力作用下先做加速運(yùn)動,然后與做熱運(yùn)動的陽離子碰撞而減速,如此往復(fù)……所以,我們通常將自由電子的這種運(yùn)動簡化成速率為v<不隨時間變化>的定向運(yùn)動。已知阻礙電子運(yùn)動的阻力大小與電子定向移動的速率v成正比,即f＝kv<k是常量>,則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于<>A.eq\f<kl,neS> B.eq\f<kl,ne2S>C.eq\f<kS,nel> D.eq\f<kS,ne2l>解析：選B2.<多選><2015·棗莊期末檢測>如圖1所示,R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體,但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加相同的電壓,通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示,則下列說法中正確的是<>圖1A．R1中的電流小于R2中的電流B．R1中的電流等于R2中的電流C．R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率D．R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率解析：選BD3.<2015·XX高考>一根長為L、橫截面積為S的金屬棒,其材料的電阻率為ρ,棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時,棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由電子定向運(yùn)動的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為<>圖2A.eq\f<mv2,2eL> B.eq\f<mv2Sn,e>C．ρnev D.eq\f<ρev,SL>解析：選C對點訓(xùn)練：電阻及電阻定律的應(yīng)用4．<多選>如圖3是橫截面積、長度均相同的甲、乙兩根電阻絲的R-I圖像?，F(xiàn)將甲、乙串聯(lián)后接入電路中,則<>圖3A．甲電阻絲兩端電壓比乙電阻絲兩端電壓小B．甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率大C．在相同時間內(nèi),電流通過乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱較少D．甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消耗的電功率小解析：選BC5．<多選>電位器是變阻器的一種,如圖4所示,如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來,利用它改變燈泡的亮度,下列說法正確的是<>圖4A．串接A、B使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動,燈泡變暗B．串接A、C使滑動觸頭逆時針轉(zhuǎn)動,燈泡變亮C．串接A、C使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動,燈泡變暗D．串接B、C使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動,燈泡變亮解析：選AD6.如圖5所示為均勻的長方形薄片合金電阻板abcd,ab邊長為L1,ad邊長為L2。當(dāng)端點Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入電路時,導(dǎo)體的電阻分別為R1、R2,則R1∶R2為<>圖5A．L1∶L2 B．L2∶L1C．L12∶L22 D．L22∶L12解析：選C對點訓(xùn)練：歐姆定律、伏安特性曲線的應(yīng)用7．如圖6所示,a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細(xì)均勻電阻絲的伏安特性曲線,下列判斷中正確的是<>圖6A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比解析：選B8.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖7中AB段<曲線>所示,關(guān)于導(dǎo)體的電阻,以下說法正確的是<>圖7A．B點的電阻為12ΩB．B點的電阻為40ΩC．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω解析：選B對點訓(xùn)練：電功、電功率及焦耳定律9．下圖中的四個圖像中,最能正確地表示家庭常用的白熾燈泡在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U2之間函數(shù)關(guān)系的是<>解析：選C10．<2016·XX調(diào)研>如圖8所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖,它主要由電動機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后,電動機(jī)驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn),將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入,經(jīng)電熱絲加熱,形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V,吹冷風(fēng)時的功率為120W,吹熱風(fēng)時的功率為1000W。關(guān)于該電吹風(fēng),下列說法正確的是<>A．電熱絲的電阻為55ΩB．電動機(jī)線圈的電阻為eq\f<1210,3>ΩC．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時,電熱絲每秒鐘消耗的電能為1000JD．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時,電動機(jī)每秒鐘消耗的電能為1000J解析：選A11.<2015·XX聯(lián)考><多選>如圖9所示,定值電阻R1＝20Ω,電動機(jī)繞線電阻R2＝10Ω,當(dāng)開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)是I1＝0.5A,當(dāng)開關(guān)合上后,電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來,電路兩端的電壓不變,電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)是<>A．I＝1.5A B．I<1.5AC．P＝15W D．P<15W解析：選BD12.<多選>如圖10所示,用輸出電壓為1.4V、輸出電流為100mA的充電器對內(nèi)阻為2Ω的鎳—氫電池充電。下列說法正確的是<>A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為0.12WB．充電器輸出的電功率為0.14WC．充電時,電池消耗的熱功率為0.02WD．充電器把0.14W的功率儲存在電池內(nèi)解析：選ABC考點綜合訓(xùn)練13．<多選>如圖11所示,把四個相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后,燈泡都正常發(fā)光,且兩個電路的總功率相等,則這兩個電路中的U甲、U乙,R甲、R乙之間的關(guān)系正確的是<>圖11A．U甲>U乙 B．U甲＝4U乙C．R甲＝4R乙 D．R甲＝2R乙解析：選AC14.<多選>鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電,等效電路如圖12所示,充電器電源的輸出電壓為U,輸出電流為I,手機(jī)電池的內(nèi)阻為r,下列說法正確的是<>A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2rB．充電器輸出的電功率為UI＋I(xiàn)2rC．電池產(chǎn)生的熱功率為I2rD．充電器的充電效率為eq\f<Ir,U>×100%解析：選AC15.如圖13所示,A為電解槽,○eq\a\vs4\al<M>為電動機(jī),N為電爐子,恒定電壓U＝12V,電解槽內(nèi)阻rA＝2Ω,S1閉合,S2、S3斷開時,電流表○eq\a\vs4\al<A>示數(shù)為6A,當(dāng)S2閉合,S1、S3斷開時,電流表○eq\a\vs4\al<A>示數(shù)為5A,且電動機(jī)輸出功率為35W；當(dāng)S3閉合,S1、S2斷開時,電流表○eq\a\vs4\al<A>示數(shù)為4A。求：<1>電爐子的電阻及發(fā)熱功率；<2>電動機(jī)的內(nèi)阻；<3>在電解槽工作時,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少。圖13解析：<1>電爐子為純電阻元件,由歐姆定律得：R＝eq\f<U,I1>＝eq\f<12,6>Ω＝2Ω其發(fā)熱功率為：P＝UI1＝12×6W＝72W。<2>電動機(jī)為非純電阻元件,由能量守恒定律得：UI2＝I22rM＋P輸出所以：rM＝eq\f<UI2－P輸出,I22>＝eq\f<12×5－35,52>Ω＝1Ω。<3>電解槽為非純電阻元件,由能量守恒定律得：P化＝UI3－I32rA所以P化＝<12×4－42×2>W＝16W。答案：<1>2Ω72W<2>1Ω<3>16W第2節(jié)閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用<1>電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量。<√><2>電動勢就等于電源兩極間的電壓。<×><3>閉合電路中外電阻越大,路端電壓越小。<×><4>在閉合電路中,外電阻越大,電源的輸出功率越大。<×><5>電源的輸出功率越大,電源的效率越高。<×>要點一電阻的串、并聯(lián)1．串、并聯(lián)電路的特點電路特點串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)nI1R1＝I2R2＝…＝InRn電壓eq\f<U1,R1>＝eq\f<U2,R2>＝…＝eq\f<Un,Rn>U1＝U2＝…＝Un總電阻R總＝R1＋R2＋…＋Rneq\f<1,R總>＝eq\f<1,R1>＋eq\f<1,R2>＋…＋eq\f<1,Rn>功率分配eq\f<P1,R1>＝eq\f<P2,R2>＝…＝eq\f<Pn,Rn>P1R1＝P2R2＝…＝PnRn2．幾個有用的結(jié)論<1>串聯(lián)電路總電阻大于電路中任意一個電阻,電路中任意一個電阻變大時,總電阻變大。<2>并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻,任意一個電阻變大時,總電阻變大。<3>某電路中無論電阻怎樣連接,該電路消耗電功率P總等于各個電阻消耗電功率之和。[多角練通]1．<2015·XX質(zhì)檢>電阻R1和R2分別標(biāo)有"2Ω1.0A"和"4Ω0.5A",將它們串聯(lián)后接入電路中,如圖7-2-1所示,則此電路中允許消耗的最大功率為<>圖7-2-1A．1.5W B．3.0WC．5.0W D．6.0W解析：選A2.<多選>在如圖7-2-2所示的電路中,通過電阻R1的電流I1是<>圖7-2-2A．I1＝eq\f<U,R1> B．I1＝eq\f<U1,R1>C．I1＝eq\f<U2,R2> D．I1＝eq\f<U1,R1＋R2>解析：選BC3．<多選>一個T形電路如圖7-2-3所示,電路中的電阻R1＝10Ω,R2＝120Ω,R3＝40Ω。另有一測試電源,電動勢為100V,內(nèi)阻忽略不計。則<>圖7-2-3A．當(dāng)cd端短路時,ab之間的等效電阻是40ΩB．當(dāng)ab端短路時,cd之間的等效電阻是40ΩC．當(dāng)ab兩端接通測試電源時,cd兩端的電壓為80VD．當(dāng)cd兩端接通測試電源時,ab兩端的電壓為80V解析：選AC要點二電路的動態(tài)分析1．程序法：eq\x<\a\al<確定局部,電阻的,變化>>eq\x<\a\al<分析總,電阻的,變化>>eq\x<\a\al<分析總電流、,路端電壓的,變化>>固定支路eq\x<并聯(lián)分流>eq\x<串聯(lián)分壓>eq\x<變化支路>2．"串反并同"結(jié)論法：<1>所謂"串反",即某一電阻增大時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小,反之則增大。<2>所謂"并同",即某一電阻增大時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大,反之則減小。即：eq\b\lc\\rc\><\a\vs4\al\co1<U串↓,I串↓,P串↓>>←R↑→eq\b\lc\{\rc\<\a\vs4\al\co1<U并↑,I并↑,P并↑>>3．極限法：因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端,讓電阻最大或電阻為零去討論。[典例]<多選><2016·XX四校聯(lián)考>如圖7-2-4所示,圖中的四個電表均為理想電表,當(dāng)滑動變阻器滑片P向右端移動時,下面說法中正確的是<>圖7-2-4A．電壓表V1的讀數(shù)減小,電流表A1的讀數(shù)增大B．電壓表V1的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小C．電壓表V2的讀數(shù)減小,電流表A2的讀數(shù)增大D．電壓表V2的讀數(shù)增大,電流表A2的讀數(shù)減小[答案]AD[方法規(guī)律]電路的動態(tài)分析技巧<1>遵循"部分→整體→部分"的程序,逐一判斷。<2>先分析串聯(lián)電阻,后分析并聯(lián)電阻；先分析定值電阻,后分析可變電阻。<3>分析每一電阻的電壓和電流的變化情況。[針對訓(xùn)練]1．<多選>如圖7-2-5所示,四個電表均為理想電表,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向左端移動時,下列說法中正確的是<>圖7-2-5A．電壓表V1的讀數(shù)減小,電流表A1的讀數(shù)增大B．電壓表V1的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小C．電壓表V2的讀數(shù)減小,電流表A2的讀數(shù)增大D．電壓表V2的讀數(shù)增大,電流表A2的讀數(shù)減小解析：選BC2．<多選><2015·XX省公安縣期末>如圖7-2-6所示電路中,電源內(nèi)阻不能忽略,兩個電壓表均為理想電表。當(dāng)滑動變阻器R2的滑動觸頭P移動時,關(guān)于兩個電壓表V1與V2的示數(shù),下列判斷正確的是<>圖7-2-6A．P向a移動,V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小B．P向b移動,V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小C．P向a移動,V1示數(shù)改變量的絕對值小于V2示數(shù)改變量的絕對值D．P向b移動,V1示數(shù)改變量的絕對值大于V2示數(shù)改變量的絕對值解析：選AC要點三閉合電路的功率及效率問題電源總功率任意電路：P總＝EI＝P出＋P內(nèi)純電阻電路：P總＝I2<R＋r>＝eq\f<E2,R＋r>電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)＝I2r＝P總－P出電源的輸出功率任意電路：P出＝UI＝P總－P內(nèi)純電阻電路：P出＝I2R＝eq\f<E2R,R＋r2>P出與外電阻R的關(guān)系電源的效率任意電路：η＝eq\f<P出,P總>×100%＝eq\f<U,E>×100%純電阻電路：η＝eq\f<R,R＋r>×100%由P出與外電阻R的關(guān)系圖像可知①當(dāng)R＝r時,電源的輸出功率最大為Pm＝eq\f<E2,4r>。②當(dāng)R＞r時,隨著R的增大輸出功率越來越小。③當(dāng)R＜r時,隨著R的增大輸出功率越來越大。④當(dāng)P出＜Pm時,每個輸出功率對應(yīng)兩個外電阻R1和R2,且R1R2＝r2。[典例]如圖7-2-7所示,已知電源電動勢為6V,內(nèi)阻為1Ω,保護(hù)電阻R0＝0.5Ω,求：當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時,保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大,并求這個最大值。圖7-2-7[解析]保護(hù)電阻消耗的功率為P0＝eq\f<E2R0,r＋R＋R02>,因R0和r是常量,而R是變量,所以R最小時,P0最大,即R＝0時,P0max＝eq\f<E2R0,r＋R02>＝eq\f<62×0.5,1.52>W＝8W。[答案]R＝0P0max＝8W[多維探究][變式1]例題中條件不變,求當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時,電阻箱R消耗的功率PR最大,并求這個最大值。解析：這時要把保護(hù)電阻R0與電源內(nèi)阻r算在一起,據(jù)以上結(jié)論,當(dāng)R＝R0＋r即R＝<1＋0.5>Ω＝1.5Ω時,PRmax＝eq\f<E2,4r＋R0>＝eq\f<62,4×1.5>W＝6W。答案：R＝1.5ΩPRmax＝6W[變式2]在例題中,若電阻箱R的最大值為3Ω,R0＝5Ω,求：當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時,電阻箱R的功率最大,并求這個最大值。解析：把R0＝5Ω當(dāng)作電源內(nèi)阻的一部分,則等效電源內(nèi)阻r等為6Ω,而電阻箱R的最大值為3Ω,小于6Ω,P＝eq\b\lc\<\rc\><\a\vs4\al\co1<\f<E,R＋r等>>>2R＝eq\f<E2,\f<R－r等2,R>＋4r等>,則不能滿足R＝r等,當(dāng)電阻箱R的電阻取3Ω時,R消耗功率最大,最大值為：P＝eq\b\lc\<\rc\><\a\vs4\al\co1<\f<E,R＋r等>>>2R＝eq\f<4,3>W。答案：R＝3ΩP＝eq\f<4,3>W[變式3]例題中條件不變,求電源的最大輸出功率。解析：由電功率公式P出＝eq\b\lc\<\rc\><\a\vs4\al\co1<\f<E,R外＋r>>>2R外＝eq\f<E2,\f<R外－r2,R外>＋4r>,當(dāng)R外＝r時,P出最大,即R＝r－R0＝0.5Ω時,P出max＝eq\f<E2,4r>＝eq\f<62,4×1>W＝9W。答案：9W[變式4]如圖7-2-8所示,電源電動勢E＝2V,內(nèi)阻r＝1Ω,電阻R0＝2Ω,可變電阻的阻值范圍為0～10Ω。求可變電阻為多大時,R上消耗的功率最大,最大值為多少？圖7-2-8解析：方法一：PR＝eq\f<U2,R>,根據(jù)閉合電路歐姆定律,路端電壓U＝E·eq\f<\f<R0R,R0＋R>,r＋\f<R0R,R0＋R>>＝eq\f<ER0R,rR0＋rR＋R0R>,所以PR＝eq\f<E2R02R,rR0＋rR＋R0R2>,代入數(shù)據(jù)整理得PR＝eq\f<16,\f<4,R>＋9R＋12>,當(dāng)R＝eq\f<2,3>Ω時,R上消耗的功率最大,PRmax＝eq\f<2,3>W。方法二：采用等效電源法分析,把定值電阻等效到電源的內(nèi)部,即把電源和定值電阻看作電動勢為E′＝eq\f<R0,R0＋r>E,內(nèi)阻為r′＝eq\f<R0r,R0＋r>的電源,當(dāng)R＝r′＝eq\f<R0r,R0＋r>時,電源對外電路R的輸出功率最大PR＝eq\f<E′2,4r′>。把數(shù)值代入各式得：E等＝E′＝eq\f<R0,R0＋r>E＝eq\f<4,3>V；r等＝r′＝eq\f<R0r,R0＋r>＝eq\f<2,3>Ω。所以：PR＝eq\f<E等2,4r等>＝eq\f<2,3>W。答案：R＝eq\f<2,3>ΩP＝eq\f<2,3>W要點四兩類U-I圖線的比較與應(yīng)用兩種圖像的比較電源U-I圖像電阻U-I圖像圖形物理意義電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系截距與縱軸交點表示電源電動勢E,與橫軸交點表示電源短路電流eq\f<E,r>過坐標(biāo)軸原點,表示沒有電壓時電流為零坐標(biāo)U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標(biāo)U、I的比值表示外電阻的大小,不同點對應(yīng)的外電阻大小不同每一點對應(yīng)的比值均等大,表示此電阻的大小斜率<絕對值>電源電阻r電阻大小[典例]如圖7-2-9所示直線A為某電源的U-I圖線,曲線B為某小燈泡L1的U-I圖線的一部分,用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時燈泡L1恰能正常發(fā)光,則下列說法中正確的是<>A．此電源的內(nèi)電阻為eq\f<2,3>ΩB．燈泡L1的額定電壓為3V,額定功率為6WC．把燈泡L1換成阻值恒為1Ω的純電阻,電源的輸出功率將變小D．由于小燈泡L1的U-I圖線是一條曲線,所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用[答案]B[易錯提醒]<1>電源U-I圖線的縱坐標(biāo)U不以零開始的話,橫軸的截距小于短路電流,但直線的斜率的絕對值仍為電源的內(nèi)阻。<2>電源和電阻的U-I圖線的交點表示該電源與電阻組成回路的該電阻的工作電壓和工作電流。[針對訓(xùn)練]1.<多選>在如圖7-2-10所示的U-I圖線上,a、b、c各點均表示該電路中有一個確定的工作狀態(tài),在b點α＝β,則下列說法中正確的是<>圖7-2-10A．在b點時電源有最大輸出功率B．在b點時電源的總功率最大C．從a→b,β角增大,電源的總功率和輸出功率可能都將增大D．從b→c,β角增大,電源的總功率和輸出功率可能都將減小解析：選AD2.<多選><2015·XX中學(xué)模擬>在如圖7-2-11所示的圖像中,直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路。由圖像可知<>圖7-2-11A．電源的電動勢為3V,內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的輸出功率為2WD．電源的效率為66.7%解析：選ABD要點五含電容器的電路1．電路的簡化不分析電容器的充、放電過程時,把電容器所處的支路視為斷路,簡化電路時可以去掉,求電荷量時再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。2．電路穩(wěn)定時電容器的處理方法電容器所在的支路中沒有電流,同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線,即電阻不降低電壓,是等勢體。電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的支路兩端的電壓。3．電容器所帶電荷量及其變化的計算<1>利用Q＝UC計算電容器所帶的電荷量；<2>如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差；<3>如果變化前后極板帶電的電性相反,那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和。[典例]<多選><2015·東北三校二模>如圖7-2-12所示,C1＝6μF,C2＝3μF,R1＝3Ω,R2＝6Ω,電源電動勢E＝18V,內(nèi)阻不計。下列說法正確的是<>A．開關(guān)S斷開時,a、b兩點電勢相等B．開關(guān)S閉合后,a、b兩點間的電流是2AC．開關(guān)S斷開時C1帶的電荷量比開關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大D．不論開關(guān)S斷開還是閉合,C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大[答案]BC[方法規(guī)律]含容電路問題的解題思路第一步理清電路的串并聯(lián)關(guān)系第二步確定電容器兩極板間的電壓。在電容器充電和放電的過程中,歐姆定律等電路規(guī)律不適用,但對于充電或放電完畢的電路,電容器的存在與否不再影響原電路,電容器接在某一支路兩端,可根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)規(guī)律求解該支路兩端的電壓U。第三步分析電容器所帶的電荷量。針對某一狀態(tài),由電容器兩端的電壓U求電容器所帶的電荷量Q＝CU,由電路規(guī)律分析兩極板電勢的高低,高電勢板帶正電,低電勢板帶負(fù)電。針對訓(xùn)練]1.<多選><2016·XX質(zhì)檢>在如圖7-2-13所示的電路中,開關(guān)閉合后,燈泡L能正常發(fā)光。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時,下列判斷正確的是<>A．滑動變阻器R的阻值變小B．燈光L變暗C．電源消耗的功率增大D．電容器C的電荷量增大解析：選BD2.如圖7-2-14所示,電源電動勢E＝6V,內(nèi)阻r＝1Ω,外電路中電阻R1＝2Ω,R2＝3Ω,R3＝7.5Ω,電容器的電容C＝4μF。開始時開關(guān)S斷開,從開關(guān)合上到電路穩(wěn)定的過程中,通過電流表的電荷量是多少？圖7-2-14解析：開關(guān)S斷開時,電容器并聯(lián)在電阻R2兩端；開關(guān)S閉合后,電容器并聯(lián)在電阻R1兩端。開關(guān)S斷開時,由串聯(lián)分壓得電容器的電壓UC＝U2＝eq\f<ER2,R1＋R2＋r>＝3V,電容器兩極板所帶的電荷量為Q1＝CUC＝1.2×10－5C,其上極板帶正電,下極板帶負(fù)電。開關(guān)S閉合后,外電路的總電阻和路端電壓分別為R＝eq\f<R1＋R2R3,R1＋R2＋R3>＝3Ω,U＝eq\f<E,R＋r>R＝4.5V,由串聯(lián)分壓得電容器的電壓UC′＝U1＝eq\f<R1,R1＋R2>U＝1.8V,電容器充電后的電荷量為Q2＝CUC′＝7.2×10－6C,其上極板帶負(fù)電,下極板帶正電,故開關(guān)由斷開到閉合后電路穩(wěn)定的過程中,通過電流表的電荷量為ΔQ＝Q1＋Q2＝1.92×10－5C。答案：1.92×10－5C兩類電橋問題近年來,電橋問題多次出現(xiàn)在高考試題中,考生應(yīng)掌握此類問題的處理方法,現(xiàn)將兩類常見的電橋問題展示如下。<一>含有電流表的電橋問題1．<2013·XX高考>用圖7-2-15所示的電路可以測量電阻的阻值。圖中Rx是待測電阻,R0是定值電阻,○eq\a\vs4\al<G>是靈敏度很高的電流表,MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關(guān),改變滑動頭P的位置,當(dāng)通過電流表○eq\a\vs4\al<G>的電流為零時,測得MP＝l1,PN＝l2,則Rx的阻值為<>A.eq\f<l1,l2>R0 B.eq\f<l1,l1＋l2>R0C.eq\f<l2,l1>R0 D.eq\f<l2,l1＋l2>R0解析：選C<二>含有電容器的電橋問題2．如圖7-2-16所示電路,電源的電動勢E＝10V,內(nèi)阻不計,電阻R1＝R2＝R3＝2Ω,R4＝6Ω,電容器的電容C＝7.5μF,G為靈敏電流計。當(dāng)電路中電阻R3發(fā)生斷路時,求流過電流計的電荷量。圖7-2-16答案：5.625×10－5C[反思領(lǐng)悟]巧解電橋問題：1．對于含有電流表的電橋,如?中無電流,必有eq\f<R1,R2>＝eq\f<R3,R4><如圖7-2-17>。圖7-2-172．對于含有電容器的電橋問題,UC＝|φa－φb|,如φa>φb,則上極板帶正電荷反之下極板帶正電荷<如圖7-2-18>。圖7-2-18對點訓(xùn)練：電阻的串、并聯(lián)1．電阻R1與R2并聯(lián)在電路中,通過R1與R2的電流之比為1∶2,則當(dāng)R1與R2串聯(lián)后接入電路中時,R1與R2兩端電壓之比U1∶U2為<>A．1∶2 B．2∶1C．1∶4 D．4∶1解析：選B2.<2015·XX調(diào)研>電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵設(shè)備之一。如圖1所示,某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓,ac間的電阻是cd間電阻的<n－1>倍,某次測量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U,則輸入端的電壓為<>A．nU B.eq\f<U,n>C．<n－1>U D.eq\f<U,n－1>解析：選A3.兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)接在U穩(wěn)定于12V的直流電源上,有人把一個內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1的兩端,如圖2所示,電壓表示數(shù)為8V,如果把它改接在R2的兩端,則電壓表的示數(shù)將<>圖2A．小于4V B．等于4VC．大于4V而小于8V D．等于或大于8V解析：選A對點訓(xùn)練：電路的動態(tài)分析4.<2015·XX六校高三第一次聯(lián)考>如圖3所示的閉合電路中,當(dāng)滑片P右移時,兩電表讀數(shù)變化是<>圖3A．電流表變小,電壓表變小B．電流表變大,電壓表變大C．電流表變大,電壓表變小D．電流表變小,電壓表變大解析：選D5．如圖4所示,E為內(nèi)阻不能忽略的電池,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān),與分別為電壓表和電流表。初始時S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則<A.的讀數(shù)變大,的讀數(shù)變小B.的讀數(shù)變大,的讀數(shù)變大C.的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變小D.的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變大解析：選B6．<2015·普陀區(qū)二模>如圖5為某控制電路,由電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及電位器<滑動變阻器>R連接而成,L1、L2是兩個指示燈。當(dāng)電位器的觸片由b端滑向a端時,下列說法正確的是<>圖5A．L1、L2都變亮 B．L1、L2都變暗C．L1變亮,L2變暗 D．L1變暗,L2變亮解析：選B對點訓(xùn)練：閉合電路的功率和效率問題7．<2016·XX七市聯(lián)考>有一個電動勢為3V、內(nèi)阻為1Ω的電源。下列電阻與其連接后,使電阻的功率大于2W,且使該電源的效率大于50%的是<>A．0.5Ω B．1ΩC．1.5Ω D．2Ω解析：選C8．<多選>如圖6所示,電阻R1＝1.5Ω,R2＝0.5Ω,小燈泡L上標(biāo)有"3V1.5W"字樣,電源內(nèi)阻r＝1Ω,滑動變阻器的最大阻值為R0<大小未知>。當(dāng)觸頭P滑動到最上端a時,電流表的讀數(shù)為1A,小燈泡L恰好正常發(fā)光,則下列說法正確的是<>圖6A．滑動變阻器的最大阻值R0為6ΩB．當(dāng)觸頭P滑動到最上端a時,流過小燈泡L的電流為1AC．當(dāng)觸頭P滑動到最下端b時,電源的總功率為12WD．當(dāng)觸頭P滑動到最下端b時,電源的輸出功率為10W解析：選AC9．<多選>直流電路如圖7所示,在滑動變阻器的滑片P向右移動時,電源的<>圖7A．總功率一定減小B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小D．輸出功率一定先增大后減小解析：選ABC對點訓(xùn)練：兩類U-I圖像的比較與應(yīng)用10.<多選>如圖8所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線,曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點的坐標(biāo)分別為P<5.2,3.5>、Q<6,5>。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接,則下列說法正確的是<>A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3∶2B．電源1與電源2的電動勢之比是1∶1C．在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是1∶2D．在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是7∶10解析：選AB11．<多選><2015·上海青浦質(zhì)檢>如圖9所示,直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,設(shè)兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb,若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上,通過R0的電流分別為Ia和Ib,則<>A．ra＞rbB．Ia＞IbC．R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源的效率較低D．R0接到b電源上,電源的輸出功率較小,電源的效率較低解析：選ABC對點訓(xùn)練：含有電容器的電路12.<多選><2015·揭陽高三模擬>在如圖10所示的電路,電源的內(nèi)阻為r,現(xiàn)閉合開關(guān)S,將滑片P向左移動一段距離后,下列結(jié)論正確的是<>A．燈泡L變亮B．電壓表讀數(shù)變小C．電流表讀數(shù)變小D．電容器C上的電荷量增加解析：選CD如圖11所示電路中,4個電阻阻值均為R,開關(guān)S閉合時,有質(zhì)量為m、帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間?，F(xiàn)斷開開關(guān)S,則下列說法不正確的<>圖11A．小球帶負(fù)電B．?dāng)嚅_開關(guān)后電容器的帶電量減小C．?dāng)嚅_開關(guān)后帶電小球向下運(yùn)動D．?dāng)嚅_開關(guān)后帶電小球向上運(yùn)動解析：選D考點綜合訓(xùn)練14．<多選><2015·XX一模>如圖12所示,M、N是兩塊水平放置的平行金屬板,R0為定值電阻,R1和R2為可變電阻,開關(guān)S閉合。質(zhì)量為m的帶正電荷的微粒從P點以水平速度v0射入金屬板間,沿曲線打在N板上的O點。若經(jīng)下列調(diào)整后,微粒仍從P點以水平速度v0射入,則關(guān)于微粒打在N板上的位置說法正確的是<>A．保持開關(guān)S閉合,增大R1,粒子打在O點左側(cè)B．保持開關(guān)S閉合,增大R2,粒子打在O點左側(cè)C．?dāng)嚅_開關(guān)S,M極板稍微上移,粒子打在O點右側(cè)D．?dāng)嚅_開關(guān)S,N極板稍微下移,粒子打在O點右側(cè)解析：選AD15．<2015·XX一中期末考試>如圖13所示的電路中,燈泡A和燈泡B原來都是正常發(fā)光的,現(xiàn)在突然燈泡A比原來變暗了些,燈泡B比原來變亮了些,則電路中出現(xiàn)的故障可能是<>A．R3斷路B．R2斷路C．R1短路D．R1、R2同時短路解析：選B16．<2016·XX外國語測試>如圖14甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1＝100Ω,R2阻值未知,R3為一滑動變阻器。當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時,測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示,其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的。求：圖14<1>電源的電動勢和內(nèi)阻；<2>定值電阻R2的阻值；<3>滑動變阻器的最大阻值。解析：<1>題中圖乙中AB延長線,交U軸于20V處,交I軸于1.0A處,所以電源的電動勢為E＝20V,內(nèi)阻r＝eq\f<E,I短>＝20Ω。<2>當(dāng)P滑到R3的右端時,電路參數(shù)對應(yīng)圖乙中的B點,即U2＝4V、I2＝0.8A,得R2＝eq\f<U2,I2>＝5Ω。<3>當(dāng)P滑到R3的左端時,由圖乙知此時U外＝16V,I總＝0.2A,所以R外＝eq\f<U外,I總>＝80Ω因為R外＝eq\f<R1R3,R1＋R3>＋R2,所以滑動變阻器的最大阻值為：R3＝300Ω。答案：見解析實驗七測定金屬的電阻率<同時練習(xí)使用螺旋測微器>考點一測量儀器、儀表的讀數(shù)[典例1]<1>如圖實-7-1所示的兩把游標(biāo)卡尺,它們的游標(biāo)尺從左至右分別為9mm長10等分、19mm長20等分,它們的讀數(shù)依次為______mm,________mm。圖實-7-1<2>使用螺旋測微器測量兩個金屬絲的直徑,示數(shù)如圖實-7-2所示,則圖<a>、<b>金屬絲的直徑分別為________mm,________mm。圖實-7-2<3>①圖實-7-3甲用0.6A量程時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表______A,表針的示數(shù)是________A；當(dāng)使用3A量程時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)為________A。圖實-7-3②圖實-7-3乙使用較小量程時,每小格表示________V,圖中指針的示數(shù)為________V,若使用的是較大量程,則這時表盤刻度每小格表示________V,圖中表針指示的是________V。[由題引知·要點謹(jǐn)記]eq\a\vs4\al<1.考查游標(biāo)卡尺的讀數(shù)[對應(yīng)第1題],110分度的游標(biāo)尺的讀數(shù)：主尺上讀出整毫米數(shù)＋游標(biāo)尺,上與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù)×\f<1,10>。,220分度的游標(biāo)尺的讀數(shù)：主尺上讀出整毫米數(shù)＋游標(biāo)尺上,與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù)×\f<1,20>。>2．考查螺旋測微器的讀數(shù)[對應(yīng)第<2>題]方法：固定刻度數(shù)mm＋可動刻度數(shù)<估讀一位>×0.01mm。3．考查電流表和電壓表的讀數(shù)[對應(yīng)第<3>題]<1>若刻度盤上每一小格為：1,0.1,0.001…時,需估讀到最小刻度值的下一位。<2>若刻度盤上每一小格為：0.2,0.02,0.5,0.05…時,只需估讀到最小刻度值的位數(shù)。[答案]<1>17.723.85<2>2.1500.048<3>①0.020.440.12.20②0.11.700.58.5[題組突破]1．電流表量程一般有兩種——0～0.6A,0～3A；電壓表量程一般有兩種——0～3V,0～15V。如圖實-7-4所示：圖實-7-4<1>接0～3V量程時讀數(shù)為________V。<2>接0～15V量程時讀數(shù)為________V。<3>接0～3A量程時讀數(shù)為________A。<4>接0～0.6A量程時讀數(shù)為________A。答案：<1>1.88<2>9.4<3>0.82<4>0.162．<2015·XX高考>某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度,測量結(jié)果如圖實-7-5<a>和<b>所示。該工件的直徑為______cm,高度為______mm。<a><b>圖實-7-5解析：游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d＝12mm＋4×eq\f<1,20>mm＝12.20mm＝1.220cm螺旋測微器的讀數(shù)為h＝6.5mm＋36.1×0.01mm＝6.861mm。答案：1.2206.8613．<2014·XX高考>某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑,示數(shù)如圖實-7-6甲、乙所示,則該金屬桿的長度和直徑分別為________cm和________mm。圖實-7-6解析：用毫米刻度尺測量時,讀數(shù)應(yīng)讀到mm的下一位,即長度測量值為60.10cm；題圖乙中游標(biāo)卡尺為五十分度游標(biāo)卡尺,精確度為0.02mm,主尺讀數(shù)為4mm,游標(biāo)尺第10條刻度線與主尺刻度線對齊,故游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.02mm＝0.20mm,所以金屬桿直徑測量值為4.20mm。答案：60.104.20考點二實驗原理與數(shù)據(jù)處理[典例2]<2013·北京高考>某同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。<1>現(xiàn)有電源<4V,內(nèi)阻可不計>、滑動變阻器<0～50Ω,額定電流2A>、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表：A．電流表<0～3A,內(nèi)阻約0.025Ω>B．電流表<0～0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω>C．電壓表<0～3V,內(nèi)阻約3kΩ>D．電壓表<0～15V,內(nèi)阻約15kΩ>為減小測量誤差,在實驗中,電流表應(yīng)選用______,電壓表應(yīng)選用______<選填器材前的字母>；實驗電路應(yīng)采用圖實-7-7中的______<選填"甲"或"乙">。圖實-7-7<2>圖實-7-8是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線。請根據(jù)在<1>問中所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖中實物間的連線。圖實-7-8<3>接通開關(guān),改變滑動變阻器滑片P的位置,并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖實-7-9所示,可得該電阻的測量值Rx＝eq\f<U,I>＝________Ω。<保留2位有效數(shù)字>圖實-7-9<4>若在<1>問中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是________；若在<1>問中選用乙電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是______。<選填選項前的字母>A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B．電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值[由題引知·要點謹(jǐn)記]1．考查電表的選擇[對應(yīng)第<1>題前兩空]<1>電流表的選擇①根據(jù)電路中的最大電流來選擇<如本題>。②根據(jù)用電器的額定電流來選擇。<2>電壓表的選擇①根據(jù)被測電阻上的最大電壓來選擇<如本題>。②根據(jù)電源電動勢選擇。2．考查電流表內(nèi)、外接法的選擇[對應(yīng)第<1>題第三空]<1>阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法；若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法。簡單概括為"大內(nèi)偏大,小外偏小"。<2>臨界值計算法：Rx<eq\r<RVRA>時,用電流表外接法；Rx>eq\r<RVRA>時,用電流表內(nèi)接法。<3>實驗試探法：按圖所示接好電路,讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表內(nèi)接法。<3.考查實物圖連線[對應(yīng)第2題]1總的原則：先串后并,接線到柱,注意量程和正負(fù)。2對限流電路,只需用筆畫線當(dāng)做導(dǎo)線,從電源正極開始,把電源、開關(guān)、滑動變阻器、"伏安法"部分依次串聯(lián)起來即可注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處。3對分壓電路,應(yīng)該先把電源、開關(guān)和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭,比較該接頭和滑動頭的電勢高低,根據(jù)"伏安法"部分電表正負(fù)接線柱的情況,將"伏安法"部分接入該兩點間。注意滑動變阻器應(yīng)調(diào)到使"伏安法"部分所接兩點間阻值最小處4.考查電表讀數(shù)及數(shù)據(jù)處理[對應(yīng)第3題]電流表示數(shù)為0.50A,電壓表示數(shù)為2.60V,代入公式即可計算待測電阻的阻值,注意有效數(shù)字的要求。5．考查伏安法測電阻的誤差分析[對應(yīng)第<4>題]內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋I(xiàn)V電阻測量值R測＝eq\f<U測,I測>＝Rx＋RA>Rx測量值大于真實值R測＝eq\f<U測,I測>＝eq\f<RxRV,Rx＋RV><Rx測量值小于真實值[答案]<1>BC甲<2>如圖所示<3>5.2<4>BD[題組突破]4．<2014·全國卷Ⅱ>在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻Rx約為200Ω,電壓表的內(nèi)阻約為2kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10Ω,測量電路中電流表的連接方式如圖實-7-10<a>或<b>所示,結(jié)果由公式Rx＝eq\f<U,I>計算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖<a>和圖<b>中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則______<填"Rx1"或"Rx2">更接近待測電阻的真實值,且測量值Rx1______<填"大于""等于"或"小于">真實值,測量值Rx2______<填"大于""等于"或"小于">真實值。圖實-7-10解析：根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點解題。根據(jù)題意知eq\f<Rx,RA>>eq\f<RV,Rx>,電壓表的分流作用較顯著,故Rx1更接近待測電阻的真實值。圖<a>的測量值是Rx與RA串聯(lián)的電阻阻值,故Rx1>Rx真；圖<b>的測量值是Rx與RV并聯(lián)的電阻阻值,故Rx2<Rx真。答案：Rx1大于小于5．<2015·XX二模>某實驗小組利用如下器材測量某金屬絲的電阻率：A．電源<3V,內(nèi)阻約為0.1Ω>B．電流表<量程0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω>C．電流表<量程3A,內(nèi)阻約為0.03Ω>D．電壓表<量程3V,內(nèi)阻約為3kΩ>E．滑動變阻器<1kΩ,0.3A>F．滑動變阻器<20Ω,2A>G．待測金屬絲、螺旋測微器、米尺、開關(guān)和導(dǎo)線等圖實-7-11<1>實驗的主要步驟如下：a．截取一段金屬絲,拉直并固定在兩端帶有接線柱的米尺上,觀察其接入長度在米尺上的示數(shù)如圖甲所示,則讀數(shù)為________cm；b．用螺旋測微器測出金屬絲的直徑,某次測量時示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為________mm；c．正確連接電路,合上開關(guān)；d．改變滑動變阻器的位置,讀出電壓表和電流表的示數(shù),記錄如下表：次數(shù)12345U/V0.801.001.501.802.30I/A0.180.220.340.420.52e．?dāng)嚅_開關(guān),整理器材,結(jié)束實驗操作。<2>根據(jù)以上信息,你認(rèn)為該小組選用的電流表是______,滑動變阻器是________<只填儀器前的代號>；請設(shè)計較為節(jié)能且誤差較小的電路,把圖丙電路連接完整。<3>該小組的測量數(shù)據(jù)已標(biāo)在圖丁U-I圖上,請作圖線并計算該金屬絲的電阻值為________Ω<保留兩位有效數(shù)字>,根據(jù)電阻定律即可得到該金屬絲電阻率。解析：<1>由圖甲所示刻度尺可知,其分度值為1mm,示數(shù)為50.00cm,由圖乙所示螺旋測微器可知,固定刻度示數(shù)為0.5mm,可動刻度示數(shù)為21.2×0.01mm＝0.212mm,螺旋測微器的示數(shù)為0.5mm＋0.212mm＝0.712mm。<2>電路最大電流約為0.52A,則電流表應(yīng)選B。根據(jù)變阻器能允許通過的最大電流以及為了方便實驗操作,滑動變阻器應(yīng)選F。由于電壓的變化范圍大,所以要選擇分壓式接法；由表格中的數(shù)據(jù)可知,待測電阻絲的電阻值約5歐姆,屬于小電阻,所以電流表應(yīng)選擇外接法,然后畫出實驗原理圖,根據(jù)電路圖連接實物電路圖,如圖所示。<3>取直線上的點,由歐姆定律得電阻：R＝eq\f<U,I>＝eq\f<2.2,0.5>Ω＝4.4Ω。答案：<1>a.50.00 B．0.712<2>BF實驗電路見解析<3>4.4<4.2～4.6>考點三實驗的改進(jìn)和創(chuàng)新[典例3]<2014·XX高考>實驗室購買了一捆標(biāo)稱長度為100m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想圖實-7-12通過實驗測定其實際長度。該同學(xué)首先測得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2,查得銅的電阻率為1.7×10－8Ω·m,再利用圖實-7-12甲所示電路測出銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實際長度?？晒┦褂玫钠鞑挠校弘娏鞅恚毫砍?.6A,內(nèi)阻約0.2Ω；電壓表：量程3V,內(nèi)阻約9kΩ；滑動變阻器R1：最大阻值5Ω；滑動變阻器R2：最大阻值20Ω；定值電阻：R0＝3Ω；電源：電動勢6V,內(nèi)阻可不計；開關(guān)、導(dǎo)線若干?；卮鹣铝袉栴}：<1>實驗中滑動變阻器應(yīng)選________<填"R1"或"R2">,閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至________端<填"a"或"b">。<2>在實物圖實-7-13中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接。圖實-7-13[答案如下圖]<3>調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為________V。<4>導(dǎo)線實際長度為________m<保留2位有效數(shù)字>。[由題引知·要點謹(jǐn)記]1.實驗原理的創(chuàng)新[對應(yīng)題干部分]教材中實驗是測量金屬絲的電阻率,而本實驗是采用教材實驗的原理測定導(dǎo)線的長度。2.實驗器材的創(chuàng)新[對應(yīng)第1題]1本實驗考慮導(dǎo)線電阻Rx較小,而未直接測量Rx的阻值,而是測量Rx與定值電阻的串聯(lián)阻值。2實驗中若沒有螺旋測微器測電阻絲的直徑,可將電阻絲緊密的纏繞在圓柱形鉛筆上30～50匝,測總長度,然后求出直徑。3.還可以從以下三個方面創(chuàng)新1考查本實驗的題目還可以將測金屬絲的電阻率,改為測圓柱體金屬、圓桶形薄片、電解液等的電阻率。2測量電阻時還可應(yīng)用等效替代法、半偏法、多用電表、電橋法、雙電流表法、雙電壓表法等。3本實驗中還可以把電壓表、電流表更換為電壓、電流傳感器。[解析]<1>由Rx＝ρeq\f<l,S>知被測導(dǎo)線的電阻約為Rx＝1.7Ω,電路中最大電流Im＝0.6A,滑動變阻器的最小值R動＝eq\f<E,Im>－Rx＝8.3Ω,電路中滑動變阻器為限流接法,閉合開關(guān)之前,其阻值移至最大阻值處。<4>被測電阻值為Rx＝eq\f<U,I>－R0,Rx＝ρeq\f<l,S>,代入數(shù)據(jù),解得l＝94m。[答案]<1>R2a<3>2.30<4>94[題組突破]6．<2015·XX二模>常見測電阻的方法有：伏安法、伏阻法、安阻法、替代法、半偏法、歐姆法等?，F(xiàn)實驗桌上有下列器材：A．待測電阻R<阻值約10kΩ>B．滑動變阻器R1<0～1kΩ>C．電阻箱R0<99999.9Ω>D．電流計G<500μA,內(nèi)阻不可忽略>E．電壓表V<3V,內(nèi)阻約3kΩ>F．直流電源E<3V,內(nèi)阻不計>G．開關(guān)、導(dǎo)線若干圖實-7-14<1>甲同學(xué)設(shè)計了如圖<a>所示的測量電路,請指出他的設(shè)計中存在的問題：①______________；②____________________________。<指出兩處即可><2>乙同學(xué)用圖<b>所示的電路進(jìn)行實驗。①請在圖<c>中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實物電路的連接；②將滑動變阻器的滑動頭移到__________<填"左"或"右">端,再接通開關(guān)S；保持S2斷開,閉合S1,調(diào)節(jié)R1使電流計指針偏轉(zhuǎn)至某一位置,并記下電流I1；③斷開S1,保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R0使得電流計讀數(shù)為__________時,R0的讀數(shù)即為待測電阻的阻值。<3>丙同學(xué)查得電流計的內(nèi)阻為Rg,采用圖<d>進(jìn)行實驗,改變電阻箱電阻,讀出電流計相應(yīng)的示數(shù)I,由測得的數(shù)據(jù)作出eq\f<1,I>-R0圖像如圖<e>所示,圖線縱軸截距為m,斜率為k,則待測電阻R的阻值為__________。解析：<1>由原理圖可知,該同學(xué)電流計采用了外接法,由于待測電阻較大,而電流表內(nèi)阻較小,故只能采用內(nèi)接法；因滑動變阻器總電阻相對待測電阻太小,無法起到限流作用,故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；故錯誤在于以下兩點：靈敏電流計不應(yīng)外接；滑動變阻器不應(yīng)采用限流式接法。<2>①由給出的原理圖,可得出對應(yīng)的實物圖如圖所示。②為了保證實驗安全,開始時測量電路兩端的電壓應(yīng)為0；故滑片從左端開始調(diào)節(jié)。③由實驗原理可知,我們斷開待測電阻,接入了R0；只有在調(diào)節(jié)電阻箱使電流計讀數(shù)重新為I1時,R0的示數(shù)才等于待測電阻的阻值。<3>根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)有：E＝I<R＋R0＋Rg>,整理可得：eq\f<1,I>＝eq\f<1,E>R0＋eq\f<R＋Rg,E>,根據(jù)函數(shù)斜率和截距概念可知m＝eq\f<R＋Rg,E>,k＝eq\f<1,E>,解得R＝eq\f<m,k>－Rg。答案：<1>①靈敏電流計不應(yīng)外接②滑動變阻器不應(yīng)采用限流接法<2>①實物連接見解析②左③I1<3>eq\f<m,k>－Rg7．某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器<千分尺>、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。<1>他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾一個小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動。請根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計實驗電路,并連接電路實物圖,如圖實-7-15甲所示。圖實-7-15<2>實驗的主要步驟如下：①正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開啟電源,合上開關(guān)；②讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置；③斷開開關(guān),________,合上開關(guān),重復(fù)②的操作。<3>該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此數(shù)據(jù)繪出了圖乙所示的關(guān)系圖線,其斜率為________A－1·m－1<保留三位有效數(shù)字>；圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了________的電阻之和。解析：<1>如圖所示：<2>實驗中,應(yīng)改變金屬夾的位置,改變被測電阻的阻值,從而測得多組數(shù)據(jù)。<3>由歐姆定律得I＝eq\f<E,R＋ρ\f<L,S>>,變形得eq\f<1,I>＝eq\f<R,E>＋eq\f<ρ,ES>L,由此可知圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積為金屬絲電阻為零時全電路<即電阻箱和電流表>的電阻之和。答案：<1>圖見解析<2>③改變金屬絲上金屬夾的位置<3>10.5金屬絲接入長度為零時全電路<或電阻箱和電流表>實驗八描繪小燈泡的伏安特性曲線考點一實驗原理與操作[典例1]<2015·XX高考>某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括電壓表<內(nèi)阻約為3kΩ>、電流表<內(nèi)阻約為1Ω>、定值電阻等。圖實-8-1<1>使用多用電表粗測元件X的電阻,選擇"×1"歐姆擋測量,示數(shù)如圖實-8-1<a>所示,讀數(shù)為________Ω,據(jù)此應(yīng)選擇圖實-8-1中的________<填"b"或"c">電路進(jìn)行實驗。<2>連接所選電路,閉合S,滑動變阻器的滑片P從左向右滑動,電流表的示數(shù)逐漸________<填"增大"或"減小">；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y,重復(fù)實驗。<3>圖實-8-2是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖線,由圖可判斷元件________<填"X"或"Y">是非線性元件。圖實-8-2[由題引知·要點謹(jǐn)記]1．考查多用電表的讀數(shù)[對應(yīng)第<1>題第一空]歐姆表的讀數(shù)＝示數(shù)×倍率2．考查電流表內(nèi)、外接法的選擇[對應(yīng)第<1>題第二空]根據(jù)Rx<eq\r<RARV>可知,應(yīng)該選擇電流表外接法。eq\a\vs4\al<3.考查實驗操作[對應(yīng)第2題],1實驗中應(yīng)緩慢移動滑動變阻器的滑片,,且使電表的示數(shù)由零逐漸增大。,2實驗結(jié)束后,斷開開關(guān),應(yīng)先拆除電,源兩端的導(dǎo)線,以防止電源短路。>4．考查對U-I圖線的認(rèn)識[對應(yīng)第<3>題]<1>根據(jù)數(shù)據(jù)描出的點,若不在一條直線上,則應(yīng)用平滑的曲線進(jìn)行連接,不能用直線或折線連接。<2>應(yīng)使圖線穿過盡可能多的點。[答案]<1>10b<2>增大<3>Y[題組突破]1．圖實-8-3為"測繪小燈泡伏安特性曲線"實驗的實物電路圖,已知小燈泡額定電壓為2.5V。圖實-8-3<1>完成下列實驗步驟：①閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,_________________________________；②閉合開關(guān)后,逐漸移動變阻器的滑片,____________________________________；③斷開開關(guān),……根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。<2>在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖。解析：<1>滑動變阻器為分壓式接法,故閉合開關(guān)前,燈泡兩端的電壓為零,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使它靠近滑動變阻器左端的接線柱。閉合開關(guān)后,逐漸移動滑動變阻器的滑片,增加小燈泡兩端的電壓,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至電壓達(dá)到額定電壓。<2>與實物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示。答案：<1>①使它靠近滑動變阻器左端的接線柱②增加小燈泡兩端的電壓,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至電壓達(dá)到其額定電壓<2>如解析圖所示2．<2015·茂名一模>現(xiàn)要用伏安法描繪一只標(biāo)值為"2.5V,0.6W"小燈泡的I-U圖線,有下列器材供選用：A．電壓表<0～3V,內(nèi)阻3kΩ；0～15V,內(nèi)阻10kΩ>B．電流表<0～0.6A,內(nèi)阻0.5Ω；0～3A,內(nèi)阻0.1Ω>C．滑動變阻器<10Ω,2A>D．滑動變阻器<100Ω,1.0A>E．蓄電池<電動勢6V,內(nèi)阻不計>圖實-8-4<1>為了減小測量誤差,圖實-8-4甲中的S1應(yīng)接________<填"M"或"N">,滑動變阻器應(yīng)選用__________<用序號字母表示>。<2>根據(jù)你選擇的電路,用筆畫線代替導(dǎo)線在圖乙中將實物連接成實驗所需電路圖。<3>開關(guān)S閉合之前,滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于________端<選填"A""B"或"AB正中間">。閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)變化明顯,但電流表示數(shù)始終為0,則電路故障為______________。解析：<1>由實物圖可知,電路采用了滑動變阻器分壓接法；因燈泡內(nèi)阻較小,故電流表采用外接法；故S1應(yīng)接在M點；因采用分壓接法,故滑動變阻器采用小電阻,應(yīng)選用C。<2>根據(jù)實驗原理圖畫出實物圖如圖所示：<3