恒定電流（2）-備戰(zhàn)2022年高考案頭必備模型（解析版）

模型18恒定電流（2）-備戰(zhàn)2022年高考案頭必備模型+典例+方法+練習(xí)目錄 兩類U－I圖像的比較與應(yīng)用 2 動(dòng)態(tài)電路的分析 6 含電容器電路的分析 8 電路故障分析 11 滑動(dòng)變阻器 12 測(cè)量工具螺旋測(cè)微器+游標(biāo)卡尺 15 電流表、電壓表、歐姆表的讀數(shù)方法 18

兩類U－I圖像的比較與應(yīng)用【模型+方法】1.截距縱軸上的截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)；橫軸上的截距等于外電路短路時(shí)的電流，即I短＝eq\f(E,r)(如圖8所示)．圖82．斜率圖線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻，即r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|＝eq\f(E,I短)，斜率的絕對(duì)值越大，電源的內(nèi)阻越大．3．圖線上的點(diǎn)圖線上任一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I的比值為此時(shí)外電路的電阻，即R＝eq\f(U,I).4．面積面積UI為電源的輸出功率，而電源的總功率P總＝EI，P總－P出＝EI－UI為電源的發(fā)熱功率．【典例1】（2021·遼寧撫順市·撫順一中高二開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，直線A為某電源的圖像，曲線B為某小燈泡的圖像的一部分，用該電源和小燈泡串聯(lián)起來(lái)組成閉合回路時(shí)小燈泡恰能正常發(fā)光，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A．此電源的電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)電阻為B．燈泡的額定電壓為3V，額定功率為6WC．把燈泡換成阻值恒為的純電阻，電源的輸出功率將變小D．把燈泡換成阻值恒為的純電阻，電源的輸出功率不變【答案】AB【解析】A.由圖讀出：電源的電動(dòng)勢(shì)E=4V，內(nèi)阻

A正確；B.兩圖線的交點(diǎn)表示小燈泡L1與電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，由于燈泡正常發(fā)光，則知燈泡的額定電壓U=3V，額定電流I=2A，則額定功率為P=UI=3×2=6WB正確；CD.燈泡L1的電阻

換成一個(gè)1Ω的定值電阻，可知其電阻更接近電源的內(nèi)阻，根據(jù)推論：電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，知把燈泡L1換成一個(gè)1Ω的定值電阻，電源的輸出功率將變大，CD錯(cuò)誤；故選AB。利用閉合電路U－I圖像求解電路問(wèn)題【典例2】圖為測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的U－I圖線。用此電源與三個(gè)阻值均為3Ω的電阻連接成電路，測(cè)得路端電壓為4.8V。則該電路可能為()答案：B解析：根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得U＝E－Ir，由題目給出的U－I圖線可知該電源的電動(dòng)勢(shì)E為6V，內(nèi)阻r為eq\f(6－4,4)Ω＝0.5Ω。此電源與三個(gè)均為3Ω的電阻連接成電路時(shí)測(cè)的路端電壓為4.8V，對(duì)A圖，I＝eq\f(E,R外＋r)＝4A，路端電壓U＝IR外＝4V。對(duì)B圖，I＝eq\f(E,R外＋r)＝2.4A，路端電壓U＝IR外＝4.8V。對(duì)C圖，I＝eq\f(E,R外＋r)≈0.63A中，路端電壓約為U＝5.68V。對(duì)D圖，I＝eq\f(E,R外＋r)＝1.2A，路端電壓U＝5.4V，故B項(xiàng)正確。利用導(dǎo)體U－I圖像求解電路問(wèn)題【典例3】為探究小燈泡L的伏安特性，連好圖示的電路后閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開(kāi)始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的U－I圖像應(yīng)是()答案：C解析：燈絲電阻隨電壓的增大而增大，在圖像上某點(diǎn)到原點(diǎn)連線的斜率應(yīng)越來(lái)越大。故C項(xiàng)正確?！揪毩?xí)1】如圖(a)所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖(b)所示。不考慮電表對(duì)電路的影響，則()A．定值電阻R0為2ΩB．電源內(nèi)阻r為10ΩC．電源電動(dòng)勢(shì)E為3.4VD．定值電阻R0的最大電功率為0.9W答案：D解析：定值電阻R0兩端的電壓隨電流的增大而增大，由圖線的斜率得R0＝eq\f(3.0－1.0,0.3－0.1)Ω＝10Ω，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。電壓表V2測(cè)得的是路端電壓，上方圖線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻，r＝eq\f(3.4－3.0,0.3－0.1)Ω＝2Ω，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)電流為0.1A時(shí)，電壓表V2的讀數(shù)為3.4V，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電源電動(dòng)勢(shì)為E＝U＋I(xiàn)r＝3.6V，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為0時(shí)，電路電流最大，為0.3A，定值電阻R0的最大功率P＝I2R0＝0.9W，故D項(xiàng)正確?！揪毩?xí)2】電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源與固定電阻R0、可變電阻R串聯(lián)，如圖所示，設(shè)R0=r，Rab=2r，當(dāng)變阻器的滑片自a端向b端滑動(dòng)時(shí)，下列各物理量中隨之減小的是（）

A．電源的輸出功率 B．變阻器消耗的功率C．固定電阻R0上消耗的功率 D．電池內(nèi)電阻上消耗的功率【答案】B【解析】A．當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，滑動(dòng)片自a端向b端滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，由于R0=r，Rab=2r，則得知，電源的輸出功率增大，故A不符合題意；B．將R0看成電源的內(nèi)阻，則有R0＋r=2r，而Rab=2r，利用推論可知，變阻器消耗的功率減小，故B符合題意；CD．滑動(dòng)片自a端向b端滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，電路中電流增大，固定電阻R0上和電源的內(nèi)阻上消耗功率增大，故C、D均不符合題意。故選B。【練習(xí)3】某型號(hào)電動(dòng)汽車主要技術(shù)參數(shù)如下：車型尺寸長(zhǎng)×寬×高4870×1950×1725最高時(shí)速（km/h）180整車質(zhì)量（kg）2455電機(jī)最大電功率（kW）380工況法純電續(xù)駛里程（km）500等速法純電續(xù)駛里程（km）600電池容量（kW·h）86快充時(shí)間（h）0.50-50km/h加速時(shí)間（s）20-100km/h加速時(shí)間（s）4.4根據(jù)電動(dòng)汽車行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18386—2017），電機(jī)的最大電功率為電機(jī)輸出的最大機(jī)械功率，電池容量為電池充滿電時(shí)儲(chǔ)存的最大電能，已知電池容量的95%可輸出為電機(jī)的機(jī)械功率，汽車行駛阻力與車速成正比，等速法純電續(xù)駛里程為汽車以60km/h在平直公路上勻速行駛距離。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可知（）A．汽車以60km/h行駛時(shí)所受阻力約為490NB．汽車以120km/h勻速行駛里程約為300kmC．以電機(jī)最大功率啟動(dòng)，前2s內(nèi)汽車的路程等于14mD．以電機(jī)最大功率啟動(dòng)，前2s內(nèi)汽車的路程小于14m【答案】AB【解析】A．汽車以60km/h勻速行駛距離為600km，則汽車可勻速行駛10小時(shí)，消耗電能為81.7kW·h，電機(jī)輸出機(jī)械功率為8.17kW，根據(jù)故A正確；B．根據(jù)阻力與車速成正比，可計(jì)算車速為120km/h時(shí)阻力約為980N，根據(jù)動(dòng)能定理解得故B正確；CD．前2s汽車做加速度逐漸變小的加速運(yùn)動(dòng)，若為勻加速運(yùn)動(dòng)有則該過(guò)程的路程大于14m，故CD錯(cuò)誤。故選AB。動(dòng)態(tài)電路的分析【模型+方法】1．動(dòng)態(tài)電路的特點(diǎn)斷開(kāi)或閉合開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)、電阻增大或減小，導(dǎo)致電路電壓、電流、功率等的變化．2．電路動(dòng)態(tài)分析的兩種方法(1)程序法：電路結(jié)構(gòu)的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(并聯(lián)分流I,串聯(lián)分壓U))→變化支路．(2)極限法：即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討論．3.“串反并同”法典例1(多選)(2018·天津市部分區(qū)上學(xué)期期末)如圖2所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電表均為理想電表．閉合開(kāi)關(guān)S后，若減小R的阻值，則下列說(shuō)法正確的是()圖2A．電流表的示數(shù)一定增大B．電壓表的示數(shù)一定增大C．電源的輸出功率一定增大D．R1上的電壓一定減小答案AD解析減小R的阻值，電路的總電阻減小，電路中總電流I增大，由U＝E－Ir得路端電壓減小，所以電流表的示數(shù)一定增大，電壓表的示數(shù)一定減小，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)電源的外電阻與內(nèi)電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，由于不知外電阻與內(nèi)電阻的大小關(guān)系，所以當(dāng)電源的負(fù)載電阻減小時(shí)，電源的輸出功率不一定增大，故C錯(cuò)誤；電路中總電流I增大，R2的兩端電壓增大，又因?yàn)槁范穗妷簻p小，由串聯(lián)分壓得R1上的電壓減小，故D正確．【典例2】在如圖所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，設(shè)電流表A1的讀數(shù)為I1，電流表A2的讀數(shù)為I2，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的讀數(shù)為U2，當(dāng)R5的滑片向a端移動(dòng)過(guò)程中，電流表A1的讀數(shù)變化量大小為ΔI1，電流表A2的讀數(shù)變化量大小ΔI2，電壓表V1的讀數(shù)變化量大小為ΔU1，電壓表V2的讀數(shù)變化量大小為ΔU2，則（）A．I1變大，ΔU1>ΔU2，不變B．I1變大，ΔU1<ΔU2，變小C．I1變小，I2變小，變小D．U1變小，U2變小，不變【答案】D【解析】AB．當(dāng)R5的滑片向圖中a端移動(dòng)時(shí)，R5變小，外電路總電阻變小，由閉合電路歐姆定律知，總電流I1變大，路端電壓變小，U1變小。根據(jù)閉合電路歐姆定律知U2＝E－I1（r＋R1＋R3）I1增大，則U2變小，因此I2變?。欢鳸1變小、U2變小、R1＋R3的總電壓增大，則知ΔU1<ΔU2由閉合電路歐姆定律知U1＝E－Ir則＝r，不變。故AB錯(cuò)誤；CD．同理，等于電阻R2與電阻R4之和，可知不變，故C錯(cuò)誤；D正確；；故選D。練習(xí)1在校園冬季安全大檢查中，某學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)學(xué)校宿舍樓的火警報(bào)警裝置的電路如圖所示，R1為熱敏電阻，溫度升高時(shí)，R1急劇減小，當(dāng)電鈴兩端電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響，則下列說(shuō)法正確的是()A．若報(bào)警器的電池老化(內(nèi)阻變大，電動(dòng)勢(shì)不變)，不會(huì)影響報(bào)警器的安全性能B．若試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)有火時(shí)裝置不響，應(yīng)把R2的滑片P向下移C．若試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)有火時(shí)裝置不響，應(yīng)把R2的滑片P向上移D．增大電源的電動(dòng)勢(shì)，會(huì)使報(bào)警的臨界溫度升高答案C解析設(shè)電鈴工作電壓為U，當(dāng)IR2＝U時(shí)報(bào)警，若電池內(nèi)阻較大，同一溫度時(shí)，R2上電壓較小，可能不會(huì)報(bào)警，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；R2減小時(shí)，R1上電壓增大，R2上電壓減小，可能不報(bào)警，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；反之，R2上電壓增大，易報(bào)警，選項(xiàng)C正確；電源電動(dòng)勢(shì)增大時(shí)，報(bào)警溫度應(yīng)降低，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【練習(xí)2】如圖4所示，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R1>r，R3為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小，閉合開(kāi)關(guān)S后，若照射R3的光照強(qiáng)度減弱，則()圖4A．R1兩端的電壓變大B．通過(guò)R2的電流變大C．電源的輸出功率變大D．小燈泡消耗的功率變大答案B解析光照強(qiáng)度減弱，光敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中干路電流減小，故R1兩端的電壓減小，故A錯(cuò)誤；因干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，同時(shí)R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大，則流過(guò)R2的電流增大，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，流過(guò)燈泡的電流減小，由PL＝I2RL可知，小燈泡消耗的功率變小，故B正確，D錯(cuò)誤；因R1>r，外電路總電阻R外>r，又R外增大，故電源的輸出功率變小，故C錯(cuò)誤．含電容器電路的分析【模型+方法】1．電路簡(jiǎn)化把電容器所處的支路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上．2．電容器的電壓(1)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓．(2)電容器所在的支路中沒(méi)有電流，與之串聯(lián)的電阻無(wú)電壓，相當(dāng)于導(dǎo)線．3．電容器的電荷量及變化(1)利用Q＝UC計(jì)算電容器初、末狀態(tài)所帶的電荷量Q1和Q2；(2)如果變化前后極板帶電的電性相同，通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1－Q2|；(3)如果變化前后極板帶電的電性相反，通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2.【典例】a．利用Q＝CU求解含容電路中電容器帶電量【典例1】阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開(kāi)關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為()A.eq\f(2,5)B.eq\f(1,2)C.eq\f(3,5)D.eq\f(2,3)答案：C解析：當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，等效電路如圖(a)所示，可知R總＝eq\f(5,3)R，I總＝eq\f(3E,5R)，UC＝eq\f(1,3)I總R＝eq\f(1,5)E，故Q1＝eq\f(1,5)EC。當(dāng)S閉合時(shí)，等效電路如圖(b)所示(一個(gè)電阻被短接)，可知R總′＝eq\f(3,2)R，I總′＝eq\f(2E,3R)，UC′＝eq\f(1,2)I總′R＝eq\f(1,3)E，故Q2＝eq\f(1,3)EC。解得eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(3,5)，故C項(xiàng)正確。b．利用E＝eq\f(U,d)判斷含容電路中電容器內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的變化【典例2】如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置，閉合電鍵S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)。如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是()A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大兩板間的距離D．?dāng)嚅_(kāi)電鍵S答案：B解析：增大R1的阻值，穩(wěn)定后電容器兩板間的電壓升高，帶電油滴所受電場(chǎng)力增大，將向上運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。電路穩(wěn)定后，電容器相當(dāng)于斷路，無(wú)電流通過(guò)電阻R2，故R2兩端無(wú)電壓，所以，增大R2的阻值，電容器兩板間的電壓不變，帶電油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故B項(xiàng)正確。增大兩板間的距離，由于兩板間的電壓不變，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，帶電油滴所受電場(chǎng)力減小，將向下運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。斷開(kāi)電鍵S后，電容器放電，最后兩板間的電勢(shì)差為0，帶電油滴只受重力作用，將向下運(yùn)動(dòng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！揪毩?xí)1】阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開(kāi)關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為()A.eq\f(2,5)B.eq\f(1,2)C.eq\f(3,5)D.eq\f(2,3)答案C解析S斷開(kāi)時(shí)等效電路圖如圖甲所示．甲電容器兩端電壓為U1＝eq\f(E,R＋\f(2,3)R)×eq\f(2,3)R×eq\f(1,2)＝eq\f(1,5)E；S閉合時(shí)等效電路圖如圖乙所示．乙電容器兩端電壓為U2＝eq\f(E,R＋\f(1,2)R)×eq\f(1,2)R＝eq\f(1,3)E，由Q＝CU得eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(3,5)，故選項(xiàng)C正確．【練習(xí)2】圖示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定，A、B為平行板電容器，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，R3為光敏電阻（電阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減?。?，電流表A和電壓表V的示數(shù)分別為I和U。下列說(shuō)法正確的是（）A．將R2的滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)，I將增大，U將減小B．減小A、B板的正對(duì)面積，則電容器所帶電荷量增加C．減小光照強(qiáng)度，I將減小，U將增大，電容器所帶電荷量將減小D．減小光照強(qiáng)度，U變化量的絕對(duì)值與I變化量的絕對(duì)值的比值將變大【答案】C【解析】A．滑動(dòng)變阻器處于含電容支路中，相當(dāng)于導(dǎo)線，所以移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，I不變，U不變，A錯(cuò)誤；B．若僅減小A、B板正對(duì)面積，因板間電壓不變，由知電容減小，再由電容的定義式可知電容器所帶電荷量減少，B錯(cuò)誤；C．減小光照強(qiáng)度，光敏電阻阻值增大，電路總電阻增大，總電流減小，即電流表示數(shù)減小，電源內(nèi)電壓減小，電壓表示數(shù)增大，電容器兩端電壓減小，所帶電荷量減小，C正確；D．減小光照強(qiáng)度，U變化量的絕對(duì)值與I變化量的絕對(duì)值的比值即為電源內(nèi)阻，所以不變，D錯(cuò)誤。故選C。電路故障分析【模型+方法】1．故障特點(diǎn)(1)斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零；(2)短路特點(diǎn)：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過(guò)電路但用電器或電阻兩端電壓為零．2．檢查方法(1)電壓表檢測(cè)：如果電壓表示數(shù)為零，則說(shuō)明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段短路；(2)電流表檢測(cè)：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過(guò)對(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置．在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程；(3)歐姆表檢測(cè)：當(dāng)測(cè)量值很大時(shí)，表示該處斷路；當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處短路．在運(yùn)用歐姆表檢測(cè)時(shí)，被檢測(cè)元件應(yīng)從電路中拆下來(lái)；(4)假設(shè)法：將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障，運(yùn)用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推理．典例如圖所示電路中，由于某處出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致電路中的A、B兩燈變亮，C、D兩燈變暗，故障的原因可能是()A．R1短路 B．R2斷路C．R2短路 D．R3短路答案D解析A燈在干路上，A燈變亮，說(shuō)明電路中總電流變大，由閉合電路歐姆定律可知電路的外電阻減小，這就說(shuō)明電路中只會(huì)出現(xiàn)短路而不會(huì)出現(xiàn)斷路，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．因?yàn)槎搪凡糠值碾娮枳冃。謮鹤饔脺p小，與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓減小，C、D兩燈變暗，A、B兩燈變亮，這說(shuō)明發(fā)生短路的電阻與C、D兩燈是并聯(lián)的，而與A、B兩燈是串聯(lián)的．觀察電路中電阻的連接形式，只有R3短路符合條件，故選項(xiàng)D正確．練習(xí)(多選)如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作，過(guò)了一會(huì)兒，電流表的示數(shù)變?yōu)榱悖綦娐分泄收习l(fā)生在燈L、電阻R上，用一根導(dǎo)線來(lái)判斷電路故障，則下列判斷正確的是()A．將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表無(wú)示數(shù)，一定是L斷路B．將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表無(wú)示數(shù)，一定是R斷路C．將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表有示數(shù)，一定是R斷路D．將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表有示數(shù)，一定是L斷路答案CD解析電流表的示數(shù)變?yōu)榱?，說(shuō)明電路故障為斷路．將導(dǎo)線與用電器并聯(lián)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，若電流表有示數(shù)，說(shuō)明與導(dǎo)線并聯(lián)的用電器斷路；若電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明另一個(gè)用電器斷路或兩個(gè)用電器都斷路．若將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表無(wú)示數(shù)，則可能是L斷路，也可能是R、L都斷路，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表無(wú)示數(shù)，則可能是R斷路，也可能是R、L都斷路，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表有示數(shù)，則一定是R斷路，選項(xiàng)C正確；若將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表有示數(shù)，則一定是L斷路，選項(xiàng)D正確．滑動(dòng)變阻器【模型+方法】1．兩種接法及對(duì)比限流接法分壓接法電路圖電壓調(diào)節(jié)范圍電路消耗總功率閉合K前滑動(dòng)頭在最右端滑動(dòng)頭在最右端2．選擇方法及依據(jù)①?gòu)墓?jié)能角度考慮，能用限流不用分壓。②下列情況必須用分壓接法A．調(diào)節(jié)（測(cè)量）要求從零開(kāi)始，或要求大范圍測(cè)量。B．變阻器阻值比待測(cè)對(duì)象小得多（若用限流，調(diào)不動(dòng)或調(diào)節(jié)范圍很小）。C．用限流，電路中最小的電壓（或電流）仍超過(guò)用電器的額定值或儀表量程。分壓連接方式：兩下接電源、一上一下接電阻、利用三個(gè)接線柱（控制電阻與滑動(dòng)變阻器部分并聯(lián)與另外一部分滑動(dòng)變阻器串聯(lián)）分壓解法總結(jié)：從零調(diào)、范圍大、滑阻小【典例】為測(cè)定電流表內(nèi)阻Rg。實(shí)驗(yàn)中備用的器件有∶A．待測(cè)電流表（量程0–100μA）B．電阻箱（阻值范圍0-999Ω）C．電阻箱（阻值范圍0–99999Ω）D．電源（電動(dòng)勢(shì)2V）E.電源（電動(dòng)勢(shì)6V）F.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-50Ω，額定電流1.5A），還有若干開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線。①如果采用如圖所示的電路正確測(cè)定電流表A的內(nèi)際，可變電阻R1應(yīng)選用___________，可變電阻R2應(yīng)選用___________，電源應(yīng)選用___________（用字母代號(hào)填寫(xiě)）。②如果實(shí)驗(yàn)時(shí)耍進(jìn)行的步驟有∶a合上開(kāi)關(guān)K1∶b合上開(kāi)關(guān)K2；c將R1的阻值調(diào)到最大∶d調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；e調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半∶f記下R2的阻值。把以上步驟的字母按實(shí)驗(yàn)的合理順序?yàn)椤胈__________。③如果在步驟f中所得R2的阻值為600Ω，則圖中電流表的內(nèi)阻Rg的測(cè)量值為_(kāi)__________Ω?！敬鸢浮緾BEcadbef600【詳解】①[1][2][3]該實(shí)驗(yàn)是半偏電流法測(cè)電流表的內(nèi)阻。K2閉合前后的兩次電路，如果干路電流變化不大，那么就可以認(rèn)為，K2閉合后，電流表半偏時(shí)，電流表和電阻箱R2所分的電流各占一半，又因?yàn)槎卟⒙?lián)，兩端的電壓相等，自然就可以推出電流表的內(nèi)阻和電阻箱R2的阻值相等。要保證兩次實(shí)驗(yàn)干路的電流變化不大，就需要保證兩次實(shí)驗(yàn)電路的總電阻變化不大，也就是說(shuō)，在給電流表并聯(lián)上一個(gè)電阻箱后導(dǎo)致的電阻變化，對(duì)整個(gè)電路影響不大。要達(dá)到這個(gè)效果，R1就需要選一個(gè)盡可能大的電阻，可以是電阻箱，也可以是滑變，也可以是電位器，但阻值要盡可能地大，經(jīng)此分析，R1應(yīng)選用C。該實(shí)驗(yàn)要通過(guò)可變電阻R2阻值來(lái)間接反映出電流表的內(nèi)阻值，因此可變電阻R2的選取原則是：能讀數(shù)且盡量和電流表的內(nèi)阻在同一數(shù)量級(jí)上。經(jīng)此分析，可變電阻R2應(yīng)選用B。在R1是一個(gè)盡可能大的電阻、電流表滿偏的前提下，那么電源電動(dòng)勢(shì)相對(duì)地就要大一些的，但不是越大越好，大了燒表也不行。初步分析電源可選用E，其實(shí)可以估算一下電動(dòng)勢(shì)大概的最大值，即：電源應(yīng)選E。②[4]半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的步驟為：實(shí)驗(yàn)前，將R1的阻值調(diào)到最大；合上開(kāi)關(guān)K1；調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；保持R1的阻值不變，合上開(kāi)關(guān)K2；調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；記下R2的阻值。我們就認(rèn)為電流表的內(nèi)阻值就是R2的阻值。因此答案為：cadbef。③[5]根據(jù)①中的分析可知，電流表的內(nèi)電阻Rg的測(cè)量值，就等于電阻箱R2的阻值，即600Ω。【練習(xí)】小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：A．規(guī)格為9V、9W的LED小燈泡L一個(gè)B．直流電流表A1：50mA，內(nèi)阻r1為30ΩC．直流電流表A2：0.2A，內(nèi)阻r2為6ΩD．直流電壓表6V，內(nèi)阻約為20kΩE．定值電阻R1，阻值為170ΩF．定值電阻R2，阻值為1.2ΩG．直流電源，電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻不計(jì)H．滑動(dòng)變阻器a，最大阻值為500ΩI．滑動(dòng)變阻器b，最大阻值為10ΩJ．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，更好地描繪LED小燈泡的伏安特性曲線，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______（填寫(xiě)器材前的序號(hào)），其理由是滑動(dòng)變阻器在電路里應(yīng)起________作用（填“分壓”或“限流”）．（2）在題中的方框里，完成實(shí)驗(yàn)原理圖（原理圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）．______（3）若某次測(cè)量中，直流電流表A1的讀數(shù)為I1=21mA，另一直流電表的讀數(shù)為0.10（國(guó)際單位），則小燈泡此時(shí)的電阻為RL=_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）．【答案】I分壓6.0【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)要測(cè)量LED小燈泡的伏安特性曲線，故LED小燈泡的電壓要從0開(kāi)始變化，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)該起分壓作用，故應(yīng)選用阻值較小的滑動(dòng)變阻器I．（2）由題設(shè)條件可知，電壓表的量程太小，故不能選用．對(duì)LED小燈泡，由，故電流表應(yīng)改裝，利用A2與定值電阻R2并聯(lián)，恰好可以改裝成量程為1.2A的電流表，由于LED小燈泡額定電壓為9V，故可以利用電流表A1與定值電阻R1串聯(lián)，改裝成量程為10V的電壓表．由于電表的內(nèi)阻均已知，為了方便操作，選擇電流表內(nèi)接．電路圖如圖所示：（3）由于另一直流電表的讀數(shù)為0.10（國(guó)際單位），若是電壓表，沒(méi)達(dá)到滿偏的1/3，故只能是電流表A2的讀數(shù)為0.10A．由設(shè)計(jì)的電路圖可知，電流表內(nèi)接時(shí)，LED小燈泡兩端的電壓為3.6V，流過(guò)的電流為0.6A，則其電阻為6.0Ω．測(cè)量工具螺旋測(cè)微器+游標(biāo)卡尺【模型+方法】一、螺旋測(cè)微器的使用1．構(gòu)造：如圖1所示，B為固定刻度，E為可動(dòng)刻度．圖12．原理：測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm.讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺．3．讀數(shù)：測(cè)量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)．如圖2所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，半毫米刻度線未露出，而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.圖2二、游標(biāo)卡尺1．構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪)、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺．(如圖3所示)圖32．用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑．3．原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成．不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm.常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，其規(guī)格見(jiàn)下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長(zhǎng)度每小格與1mm的差值精確度(可精確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表示為(x＋K×精確度)mm.三、常用電表的讀數(shù)對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問(wèn)題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過(guò)的最大電壓或電流，然后根據(jù)表盤(pán)總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)即可．(1)0～3V的電壓表和0～3A的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是0.1V和0.1A，看清楚指針的實(shí)際位置，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位．(2)對(duì)于0～15V量程的電壓表，精確度是0.5V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，這時(shí)要求“eq\f(1,5)格估讀”，即讀到0.1V.(3)對(duì)于0～0.6A量程的電流表，精確度是0.02A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01A.【典例】某同學(xué)用如圖9甲所示的螺旋測(cè)微器測(cè)小球的直徑時(shí)，他應(yīng)先轉(zhuǎn)動(dòng)________到F靠近小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)________到F夾住小球，直至聽(tīng)到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)________使F固定后讀數(shù)(填儀器部件字母符號(hào))．正確操作后，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑是_______________mm.圖9答案DHG6.700解析用螺旋測(cè)微器測(cè)小球直徑時(shí)，先轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)旋鈕D使測(cè)微螺桿F靠近被測(cè)小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕H使測(cè)微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)止動(dòng)旋鈕G使F固定后讀數(shù)，讀數(shù)為6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm.【練習(xí)】某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度，測(cè)量結(jié)果如圖甲和乙所示．該工件的直徑為_(kāi)_______cm，高度為_(kāi)_______mm.答案1.2206.860(6.858～6.862均正確)解析游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1.2cm，游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為4×0.05mm＝0.20mm＝0.020cm，所以最終讀數(shù)為：1.2cm＋0.020cm＝1.220cm.螺旋測(cè)微器的固定刻度為6.5mm，可動(dòng)刻度為36.0×0.01mm＝0.360mm，所以最終讀數(shù)為6.5mm＋0.360mm＝6.860mm.電流表、電壓表、歐姆表的讀數(shù)方法【模型+方法】?jī)x器量程選擇讀數(shù)電流表使指針指在超過(guò)滿偏刻度eq\f(1,3)的位置若最小分度為1、0.1、0.01，需要估讀到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等的只需要讀到最小分度位即可電壓表歐姆表使指針指在表盤(pán)的中間位置左右表盤(pán)讀數(shù)乘以相應(yīng)擋位的倍率【