第十 恒定電流
恒定電流是高中物理電學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，占有很重要的地位。該部分知識(shí)可分為兩大部分：第一部分以部分電路歐姆定律為中心，包括了六個(gè)基本物理量（電壓、電流、電阻、電功、電功率、電熱）、三條定律（部分電路歐姆定律、電阻定律和焦耳定律）、電路若干基本規(guī)律（串聯(lián)、并聯(lián)電路的規(guī)律）；第二部分以閉合電路歐姆定律為中心，討論電動(dòng)勢(shì)概念，閉合電路中的電流，路端電壓，以及閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化等。另外，本單元知識(shí)與學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)合緊密，因而往往通過(guò)實(shí)驗(yàn)考查該部分知識(shí)的運(yùn)用情況。
本及相關(guān)內(nèi)容知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
專題一 部分電路
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn)： 電流、歐姆定律，電阻和電阻定律，電阻的串、并聯(lián)，串聯(lián)電路的分壓作用，并聯(lián)電路的分流作用，電功，電功率、串聯(lián)、并聯(lián)電路的功率分配是Ⅱ類要求，電阻率與溫度的關(guān)系，半導(dǎo)體及其應(yīng)用，超導(dǎo)現(xiàn)象，超導(dǎo)的研究和應(yīng)用是Ⅰ類要求。高考的考查方向主要是實(shí)驗(yàn)和電路的計(jì)算，側(cè)重點(diǎn)在于知識(shí)的運(yùn)用。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1．幾點(diǎn)說(shuō)明�、龠@部分知識(shí)的重點(diǎn)在于用電勢(shì)的觀點(diǎn)分析電路和對(duì)電功，電功率和焦耳定律的理解和應(yīng)用，而串、并聯(lián)電路的電流、電壓和功率分配由于在初中時(shí)已經(jīng)滲透，此處不是高考的重點(diǎn)內(nèi)容。②歐姆定律的適用范圍是純電阻電路，也可以說(shuō)成是線性元。③要善于用能量守恒的觀點(diǎn)研究電路中的能量關(guān)系。例如，在非純電阻電路中，消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等，但總能量是不變的。④做描述小燈泡的伏－安特性曲線的實(shí)驗(yàn)時(shí)要采用電流表的外接法。
2．難點(diǎn)釋疑 ①在用公式I＝q/t計(jì)算電流強(qiáng)度時(shí)，很多學(xué)生把“單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量”錯(cuò)誤地理解為“單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體單位橫截面積的電量”，從而認(rèn)為在時(shí)間和電量相同的情況下，導(dǎo)線越細(xì)，電流越大。這是受到了公式I=nqsv的影響。也有的同學(xué)在計(jì)算電解槽中的電流時(shí)，只把正電荷通過(guò)某一橫截面的電量做為計(jì)算電流的總電量，從而造成了答題的失誤。②電阻率ρ反映了的導(dǎo)電性能，ρ的大小與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小。③要注意電功和電熱、電功率和熱功率的區(qū)別。電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。因此，電功W=qU=UIt和電功率P=W/t=UI是計(jì)算電功和電功率普遍適用的公式。當(dāng)電流通過(guò)電阻時(shí)，計(jì)算電阻發(fā)熱的焦耳定律Q=I2Rt和計(jì)算熱功率的P=I2R也是普遍適用的公式，但是，只有在純電阻電路中，電功和電熱以及電功率和熱功率才相等，否則，電功要大于電熱，電功率也要大于熱功率。
【例題精析】
例1 一只“220V、100W”的燈泡，用歐姆表測(cè)量它的電阻應(yīng)該是（ �。�
A．等于484Ω B．大于484Ω C．小于484Ω D．無(wú)法確定
解析：燈泡的電阻是指其中金屬燈絲的電阻，由于金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，因此正常發(fā)光時(shí)，燈絲的電阻一定比它在不工作時(shí)的電阻值要大。故答案是C。
思考拓寬：通常給定的電阻由于溫度的變化幅度不大，我們一般都按固定電阻去處理，如絕大部分電路的分析，我們都不考慮由于通電升溫造成的電阻變化。但是在溫度變化范圍很大時(shí)，比如白熾燈正常工作與常溫下，再認(rèn)為某一電阻（特別是純金屬的電阻絲）的阻值不發(fā)生變化，那就不合適了。例如：一個(gè)標(biāo)有“220V 60W”的白熾燈泡，加上的電壓由零逐漸增大到220V的過(guò)程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示，在圖10－1中給出的四個(gè)圖線中，符合實(shí)際的只有Ｂ圖。
例2 微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻一定，當(dāng)加上0.3V的電壓時(shí)，通過(guò)的電流為0.3A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。當(dāng)加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為2.0V時(shí)，電流為0.8A，這時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作，求吸塵器的效率為多少？
分析：解答該題時(shí)，先要明確用電器是否是純電阻電路。當(dāng)加0.3V電壓時(shí)，它消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為純電阻電路；當(dāng)加2.0V電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，有機(jī)械能輸出，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，消耗的電能等于轉(zhuǎn)化的機(jī)械能和內(nèi)能之和。轉(zhuǎn)化的內(nèi)能由焦耳定律計(jì)算。
解析：當(dāng)加上0.3V電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，可求得電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻：
R=U1/I1=0.3/0.3Ω=1.0Ω
當(dāng)加上2V的電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，此時(shí)，輸入功率P=U2I2=2.0×0.8W=1.6W
此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為 P?=I22R=0.82×1W=0.64 W
因此，電動(dòng)機(jī)的效率為 η＝（P－P?）/P＝（1.6－0.64）/1.6＝60%
【能力提升】
Ⅰ．知識(shí)與技能
1．一只普通的實(shí)用照明白熾燈正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)它的電流強(qiáng)度與下列哪一個(gè)值較為接近？（ �。�
A．20A B．2A C．0.2A D．0.02A
2．神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘和無(wú)髓鞘兩大類，現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為髓鞘是由多層類脂物質(zhì)－髓質(zhì)累積而成，具有很大電阻。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得髓質(zhì)的電阻率ρ=8×106Ωm,其中生物體中某段髓質(zhì)神經(jīng)纖維可看作高20cm，半徑4cm的圓柱體，當(dāng)在其兩端加上電壓U＝100V時(shí)，該神經(jīng)產(chǎn)生反應(yīng)，則引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生感覺(jué)的最小電流是（ ）
A．0.31μA B．0.62μA C．0.5μA D．0.43μA
3．如圖10—2所示，一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民，所以整幢居民樓里有各種不同的電器，例如電爐、電視機(jī)、微波爐、電腦等等。停電時(shí)，用歐姆表測(cè)得A、B間的電阻為R；供電后，各家電器同時(shí)使用，測(cè)得A、B間電壓為U，進(jìn)線電流為I，如圖所示，則計(jì)算該幢居民樓的總功率可以用的公式是（ �。�
A．P＝I2R B．P＝U2/R C．P＝IU D．P＝UI-I2R
4．超導(dǎo)材料電阻率為零的溫度稱為臨界溫度，1987年我國(guó)科學(xué)家制成了臨界溫度為90的高溫超導(dǎo)材料，利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗輸電，現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4Ω，它提供給電器的電功率為40kW，電壓為800V。如果用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜替代原的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為（ �。�
A．1w B．1.6×103kW C．1.6kW D．10kW
５．兩個(gè)電阻R1＝８Ω，R2＝２Ω并聯(lián)在電路中，欲使這兩個(gè)電阻消耗的電功率相等，可行的辦法是（ ）
A．用一個(gè)阻值為2Ω的電阻與R2串聯(lián)
B．用一個(gè)阻值為6Ω的電阻與R2串聯(lián)
C．用一個(gè)阻值為6Ω的電阻與R1串聯(lián)
D．用一個(gè)阻值為2Ω的電阻與R1串聯(lián)
Ⅱ.能力與素質(zhì)
6．某實(shí)驗(yàn)小組用三只相同的小燈泡，連接如圖10—3所示電路，研究串并聯(lián)電路特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是（ ）
A．2斷開，1與a連接，三只燈泡都熄滅
B．2斷開，1與b連接，三只燈泡亮度相同
C．2閉合，1與a連接，三只燈泡都發(fā)光，L1、L2亮度相同
D．2閉和，1與b連接，三只燈泡都發(fā)光，L3亮度小于L2的亮度
7．如圖10—4電路中，電阻R1、R2、R3的阻值都是1Ω，R4、R5的阻值都是0.5Ω，ab端輸入電壓U＝6V。當(dāng)cd端接電壓表時(shí)，其讀數(shù)是＿＿＿＿V。
8．小燈泡的伏－安特性曲線如圖10—5所示中的AB段曲線所示。由圖可知，燈絲的電阻因溫度的影響改變了＿＿＿＿Ω。
9．某大樓安裝了一臺(tái)升降機(jī)，該升降機(jī)在電壓為380V的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以1m/s的恒定速度沿豎直方向上升，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為9.1kW。不載人時(shí)測(cè)得電動(dòng)機(jī)中的電流為5A，若載人時(shí)升降機(jī)的速率和不載人時(shí)相同，則這臺(tái)升降機(jī)載10人時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為＿＿＿＿kW，這臺(tái)升降機(jī)可同時(shí)乘載的最多人數(shù)為＿＿＿＿人（設(shè)人的平均質(zhì)量為60kg,g=10m/s2，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻和一切摩擦不計(jì)）。
【拓展研究】
10.一臺(tái)國(guó)產(chǎn)XQB30－13型全自動(dòng)洗衣機(jī)說(shuō)明書中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)計(jì)算：
額定電壓220V
額定頻率50Hz
額定洗衣、脫水功率360W
額定洗衣、脫水容量3kg
整機(jī)質(zhì)量33kg
外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）(540×550×920)mm2
（1）這臺(tái)洗衣機(jī)在額定電壓下洗衣或脫水時(shí)，通過(guò)洗衣機(jī)的電流強(qiáng)度是多大？
（2）如洗衣、脫水的累計(jì)時(shí)間為40min，則洗衣機(jī)耗電多少？
專題二 閉合電路歐姆定律
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn)： 電的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，閉合電路的歐姆定律，路端電壓是Ⅱ類要求，高考中考查的主要形式有動(dòng)態(tài)電路的分析和與電磁感應(yīng)知識(shí)相聯(lián)系的題目分析等。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1．幾點(diǎn)說(shuō)明
（1）合電路歐姆定律的表達(dá)式可以有：Ｉ＝Ｅ/（Ｒ＋r）、Ｅ＝Ｕ＋Ｉｒ和Ｅ＝Ｕ＋Ｕ1，但第一個(gè)公式僅適用于純電阻電路，后兩個(gè)公式才適用于任何電路。
（2）在測(cè)電的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，安培表必須在支路上。本實(shí)驗(yàn)還可以用電阻箱和電流表或電阻箱和電壓表代替滑動(dòng)變阻器、電流表和電壓表。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)均可使用公式法或圖象法。
（3）要能區(qū)分電動(dòng)勢(shì)、電勢(shì)差和電壓的區(qū)別。電的電動(dòng)勢(shì)等于從負(fù)極搬運(yùn)單位正電荷至正極時(shí)，電所做的功。它表征電把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。電勢(shì)差表示導(dǎo)體兩點(diǎn)間把單位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功。而電壓實(shí)際上就是電勢(shì)差，它表示電路中兩點(diǎn)間單位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電流所做的功，也就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，電流做功實(shí)際上是電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功。上面所述的問(wèn)題弄清楚了，對(duì)于電的路端電壓、內(nèi)電壓與電動(dòng)勢(shì)的區(qū)別也就不容易搞錯(cuò)了。電的路端電壓是指電加在外電路兩端的電壓，是指電場(chǎng)力把單位正電荷從正極經(jīng)外電路移到負(fù)極所做的功。電的電動(dòng)勢(shì)對(duì)一個(gè)固定電說(shuō)是不變的，而電的路端電壓都是隨外電路的負(fù)載而變化的。它的變化規(guī)律服從全電路歐姆定律。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為U＝E－Ir，其中Ir為電的內(nèi)電壓，也叫內(nèi)壓降。它的物理過(guò)程雖然也發(fā)生在電兩端，但與電動(dòng)勢(shì)的意義不同，它是由電場(chǎng)力所引起的，在電內(nèi)部起著消耗電能的作用。對(duì)一個(gè)固定的電說(shuō)，它的內(nèi)阻r一般認(rèn)為是不變的，但通過(guò)電的電流是隨外電路而變化的，因此內(nèi)電壓也是一個(gè)隨外電路而變化的量。
2．難點(diǎn)釋疑
（1）電的電動(dòng)勢(shì)是描述電把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的。例如，E＝1.5V，是指電路閉合后，電通過(guò)電流時(shí)，每通過(guò)1c電量，干電池就把1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
（2）要會(huì)用定律分析動(dòng)態(tài)電路，判斷電表示數(shù)的變化或者燈的亮暗的變化。判斷時(shí)要注意，對(duì)整個(gè)電路講，任一電阻增大或減小，全電路的總電阻都跟著增大或減小。分析電流時(shí)要注意，先分析干路上的電流變化，再分析支路上的電流變化；先分析固定電阻的電流變化，再分析可變電阻的電流變化。
（3）要善于用能量的觀點(diǎn)分析電路：電的總功率為P＝EI，輸出功率為P1＝UI（電路為純電阻電路時(shí)，還可以寫成P1＝I2R）電內(nèi)部的損耗功率為P′＝I2r，電的效率為η＝U/E，對(duì)純電阻電路而言，內(nèi)外電阻相等時(shí)，電的輸出功率最大，此時(shí)電的效率為50%。
【例題精析】
例1 如右圖10—6所示，閉合電鍵S并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使A、B、C三燈亮度相同，若繼續(xù)將P向下移動(dòng)，則三燈亮度變化情況為（ ）
A．A燈變亮 B．B燈變亮
C．A燈最亮 D．C燈最亮
解析：當(dāng)滑片向下移動(dòng)時(shí)，根據(jù)外電阻的變化，由I＝ε/（R+r），確定各部分電流，電壓變化，進(jìn)一步判定各燈消耗的功率情況。具體思路是：
當(dāng)滑片向下移動(dòng)時(shí)
R↓→R總↓→I↑→UB↓→IB↓→IC↑
↓ ↓ ↓
PA↑PB↓ PC↑
由于P＝I2R，三燈的功率相同時(shí)，IA＞IC ，可得RC＞RA，當(dāng)滑片向下移動(dòng)后，△IC＝△IA＋?△IB?＞△IA。因此PC＞PA，故選A、D。
思考拓寬：由電鍵的開合或變阻器電阻的變化而引起電燈泡亮度的變化或電表讀數(shù)的變化是典型的“局部電路的變化”→“整個(gè)電路中各部分電流、電壓的變化”問(wèn)題。此類問(wèn)題應(yīng)明確各用電器或電表所對(duì)應(yīng)的電流、電壓的基礎(chǔ)上，按局部（R的變化）→全局（I總U端的變化）→局部（U分I分的變化）邏輯思維進(jìn)行分析推論。
例2 如圖10—7所示，電的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r=2Ω，定值電阻R1＝0.5Ω，求：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R2為多大時(shí)，電阻R1消耗的功率最大？（2）當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，變阻器消耗的功率最大？（3）當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電的輸出功率最大？
解析：電阻R1消耗的功率P1＝I12R1，僅由I1決定。變阻器消耗的功率最大，可以將R1視作電的內(nèi)阻，即R2＝R1＋r時(shí)，變阻器有最大功率。電的最大輸出功率與上面分析類似。
（1）定值電阻R1消耗的電功率P1＝I12R1＝E2R1/（R1＋R2＋r）2，可見當(dāng)變阻器R2＝0時(shí)，R1的消耗功率最大。
（2）將電阻R1等效到電內(nèi)部，則當(dāng)變阻器阻值R2?＝R1＋r＝0.5Ω＋2Ω＝2.5Ω時(shí)，變阻器消耗功率最大。
（3）將R1＋R2＝r.即R2=r-R1=（2-0.5）Ω=1.5Ω時(shí),電有最大輸出功率。
思考拓寬：本題在分析第二問(wèn)時(shí)，是將電阻R1“等效”到電內(nèi)部再進(jìn)行處理的，這種電路的等效變換在電路的分析中運(yùn)用得非常廣泛。例如：在圖10—8中，當(dāng)電阻R=R0r/（R0+r）時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，也是把R0看成了電，但是，這里一定要注意，在研究可變電阻的功率時(shí)，可以把固定電阻看成電，但研究固定電阻的功率時(shí)，絕對(duì)不可以把固定電阻看成電。
同學(xué)們可以試著用等效的思想，將虛線框內(nèi)的部分看成一個(gè)等效電分析下面的兩個(gè)題目。
1．用如圖10—9所示電路測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法不正確的是（ ）
A．因?yàn)殡娏鞅碛袃?nèi)阻而分流，使電壓表的測(cè)量值小于真實(shí)值
B．因?yàn)殡妷罕碛袃?nèi)阻而分流，使電流表的測(cè)量值小于真實(shí)值
C．實(shí)驗(yàn)中得到的電動(dòng)勢(shì)小于真實(shí)值
D．實(shí)驗(yàn)中得到的電池內(nèi)阻的值小于真實(shí)值
答案：A
2．用如圖10—10所示的電路（R1、R2已知）測(cè)定一個(gè)電的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，由于沒(méi)有考慮電流表的內(nèi)阻，因而測(cè)量結(jié)果是（ ）
A．E偏大，r偏小 B．E偏小，r偏大
C．E準(zhǔn)確，r偏大 D．E準(zhǔn)確，r偏小
答案：C
【能力提升】
Ⅰ.知識(shí)與技能
1.一盞電燈,直接接在恒定的電上,其功率為100W,若將這盞燈先接上一段很長(zhǎng)的導(dǎo)線后,再接在同一電上,在導(dǎo)線上損失的功率為9W,那么此時(shí)電燈實(shí)際消耗的功率將( )
A.等于91W B.小于91W
C.大于91W D.條不足,無(wú)法確定
2.將阻值相等的兩段金屬絲R1和R2串聯(lián)后接在一個(gè)不計(jì)內(nèi)阻恒壓電上,設(shè)R1溫度不變,對(duì)R2加熱或冷卻,則R2的電功率變化說(shuō)法正確的是( )
A.加熱變大,冷卻變小 B.加熱變小,冷卻變大
C.加熱、冷卻都變小 D.加熱、冷卻都變大
3．如圖10—11所示的電路中，電電阻不可忽略，已知R1=10Ω，R2=8Ω，當(dāng)電鍵置于1時(shí)，安培表讀數(shù)為0.2A;當(dāng)電鍵置于2時(shí),安培表的讀數(shù)可能為( )
A．0.19A B．0.22A
C．0.25A D．0.28A
4．在如圖10—12所示電路中，當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭向b端移動(dòng)時(shí)，（ �。�
A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小
B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大
C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大
D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小
5．如圖10—13所示，直線OAC為某一直流電的總功率P總隨電流I變化的圖線，拋物線OBC為同一直流電內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線，若A、B橫坐標(biāo)為1/A。那么AB線段表示的功率等于（ ）
A．1W B．3W
C．2W D．2.5W
Ⅱ.能力與素質(zhì)
6．如圖10—14電路中，電池電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)可變電阻的滑片P向b點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，電壓表V1的讀數(shù)U1與電壓表V2的讀數(shù)U2的變化情況是（ ）
A．U1變大，U2變小 B．U1變大，U2變大
C．U1變小，U2變小 D．U1變小，U2變大
7．某太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開路電壓為800mV，短路電流為40mA若將該電池與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是（ ）
A．0.10V B．0.20V C．0.30V D．0.40V
8．在如圖10—15所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U。當(dāng)R5的滑動(dòng)觸頭向圖中a端移動(dòng)時(shí)（ �。�
A．I變大，U變小 B．I變大，U變大
C．I變小，U變大 D．I變小，U變小
9．一個(gè)蓄電池輸出電壓為12V，若輸出的電能為4.3×106J，則它放出的電量為＿＿＿＿C。
【拓展研究】
10.手電筒的兩節(jié)干電池，已經(jīng)用了很長(zhǎng)時(shí)間，燈光只能發(fā)出微弱的光，把它們?nèi)〕觯秒妷罕頊y(cè)電壓，電壓表示數(shù)很接近3V，再把它們作為一個(gè)臺(tái)式電子鐘的電，電子鐘能正常工作，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．這兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)減小了很多
B．這兩節(jié)干電池的內(nèi)電阻減小了很多
C．這臺(tái)電子鐘的額定電壓一定比手電筒里的小燈泡額定電壓小
D．這臺(tái)電子鐘正常工作時(shí)電流一定比小燈泡正常工作時(shí)電流小
專題三 電路的分析和計(jì)算
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn)： 歐姆定律，電阻的串并聯(lián)，路端電壓等有關(guān)電路的分析和計(jì)算是Ⅱ類要求，要能夠分析清楚電路的結(jié)構(gòu)，會(huì)正確畫出等效電路圖，并進(jìn)行計(jì)算，電路出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)盡快查找出故障原因并給予排除。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1．幾點(diǎn)說(shuō)明
（1）電路中某兩點(diǎn)間電壓為零，可以是兩個(gè)原因造成的：第一個(gè)是電流為零的局部斷路情況。如與電容器相連的電阻，在電路穩(wěn)定時(shí)，電阻兩端電壓為零。第二是電阻為零的短路情況，如用導(dǎo)線相連的兩點(diǎn)間電壓為零。
（2）電路的故障有兩種：第一種是斷路故障，其表現(xiàn)為電的電壓不為零而電流強(qiáng)度為零。第二種是短路故障，其表現(xiàn)為電路中的某段電路中電流通過(guò)，但這段電路兩端的電壓為零。
2．難點(diǎn)釋疑
（1）對(duì)含有電容器的電路進(jìn)行分析要慎重，電容器是一種儲(chǔ)存電能的元，在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電路里有充放電電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于斷路元，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉它。
（2）尋找電路故障可以用以下兩種方法：第一種是儀器檢測(cè)法。判斷斷路故障可以用電壓表先與電并聯(lián)，若有電壓時(shí)，再逐段與電路并聯(lián)；若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路中有斷點(diǎn)。判斷短路故障時(shí)也可以用電壓表與電并聯(lián)，若有電壓時(shí)，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，則該電路被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則該電路不被短路或不完全被短路。第二種是假設(shè)法。已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用電流定律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路；直到找出發(fā)生故障的所有可能為止。
（3）黑盒子中的元連接問(wèn)題是電學(xué)中非常棘手的內(nèi)容，它的特點(diǎn)是給出一個(gè)未知系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果，要求確定系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。解決這類問(wèn)題時(shí)要注意運(yùn)用電路的規(guī)律猜想、論證、修改，一步步完善�？梢园匆韵禄境绦蜻M(jìn)行分析：第一步，將電阻為零、電壓為零的接線柱短接；第二步，在電壓最大的兩接線柱間接電池，或根據(jù)測(cè)試結(jié)果，分析計(jì)算各接線柱之間的電阻分配；第三步，劃出電阻數(shù)目最多的兩接線柱之間的部分電路。然后一步步畫出全電路。最后，畫出最簡(jiǎn)電路。
【例題精析】
例1．如圖10—16所示的電路中，電的電動(dòng)勢(shì)恒定，要想使燈泡變暗，可以（ ）
A．增大R1 B．減小R1 C．增大R2 D．減小R2
解析：燈泡變暗，表示燈泡消耗的功率減小，欲使燈泡的功率較小，應(yīng)使燈泡兩端的電壓降低。C處相當(dāng)于電路斷路。據(jù)歐姆定律可以判斷出：要減小U，一定增大R1，或減小R2，故本題正確選項(xiàng)為A、D。
思考與拓寬：本題是一個(gè)電路動(dòng)態(tài)變化題，考查學(xué)生運(yùn)用歐姆定律和串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行推理、判斷的能力。本題也可以利用極端假設(shè)法進(jìn)行解答或驗(yàn)證，因?yàn)轭}中對(duì)R1、R2的數(shù)值未作具體限制，若假設(shè)R2減小一直趨近于零時(shí)，即R2被短路，顯然燈泡不亮；當(dāng)R2不變，R1增大到無(wú)限大時(shí)，相當(dāng)于外電路斷路，燈泡也不亮，顯而易見，A、D正確。解答這類問(wèn)題的一般方法為：首先，分析電路中的器、電表連接、確定電路結(jié)構(gòu)情況；其次，根據(jù)動(dòng)態(tài)變化的原因，分析電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；最后，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和題設(shè)條，運(yùn)用歐姆定律和串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行推理、判斷各部分相應(yīng)物理量（所求）的變化情況。
例2 如圖10—17所示，電燈L標(biāo)有“4V，1W”，滑動(dòng)變阻器R總電阻為50Ω。當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí)，L恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為0.45A。由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)為0.5A,電壓表示數(shù)為10V,如導(dǎo)線完好,電路中各處接觸良好,試問(wèn)發(fā)生的故障是短路還是斷路?發(fā)生在何處?
解析:電路發(fā)生故障后,電流表讀數(shù)增大,路端電壓U=U2=I2R2也增大,因此外電路總電阻增大,一定在外電路某處發(fā)生斷路。由于電流表有讀數(shù),R2不可能斷路,電壓表也有讀數(shù),滑動(dòng)變阻器不可能斷路,只可能燈L發(fā)生斷路。
思考與拓寬：根據(jù)題中條也可以計(jì)算：
（1）發(fā)生故障前,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大?（20Ω）
（2）電的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻為多大?（E=12.5V,r=5Ω）
【能力提升】
Ⅰ.知識(shí)與技能
1．如圖10—18所示為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的交流電連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個(gè)電阻�，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒(méi)有電流。為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測(cè)得b、d兩點(diǎn)間以及a、c兩點(diǎn)間的電壓均為220V，由此可知（ �。�
A．a(chǎn)b間電路通，cd間電路不通
B．a(chǎn)b間電路不通，bc間電路通
C．a(chǎn)b間電路不通，bc間電路不通
D．bc間電路不通，cd間電路通
2．如圖10—19所示電路中，燈L1發(fā)光，而燈L2、L3均不發(fā)光，理想電流表A1有示數(shù)，理想電流表A2無(wú)示數(shù)，假設(shè)只有一處出現(xiàn)故障，則故障可能是( )
A．燈L1斷路
B．燈L3斷路
C．燈L2短路
D．燈L3短路
3．如圖10—20所示電路中，由于某一電阻斷路，致使電壓表和電流表的示數(shù)均比該電阻未斷路時(shí)要大，則這個(gè)電路中斷路的電阻( )
A．可能是R1 B．可能是R2
C．可能是R3 D．一定是R4
4．如圖10—21所示的電路中，電的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器電容為C，電阻R1：R2：R3：R4=3：2：1：1，電鍵斷開，今將閉合，由閉合到電路穩(wěn)定的過(guò)程中通過(guò)R3的電量是( )
A．EC/5 B．2EC/5
C．3EC/5 D．EC
5．如圖10—22所示，ABCD是4只相同的燈泡，都額定電壓為110V，把它們按圖示連接后接到220V的電上，閉合開關(guān)時(shí)，各燈正常發(fā)光，若斷開，則( )
A．燈泡C和D正常發(fā)光
B．燈泡B、C、D正常發(fā)光
C．燈泡C被燒壞
D．燈泡B、C、D均被燒壞
Ⅱ.能力與素質(zhì)
6．某同學(xué)在測(cè)定標(biāo)有“3.8V”的小燈泡的電阻時(shí)采用伏安法進(jìn)行的，但它將電壓表、電流表位置顛倒了，接成了如圖10—23所示的電路，這將會(huì)使（ ）
A．小燈泡損壞 B．小燈泡不亮
C．電流表?yè)p壞 D．電壓表讀數(shù)約為0V
7．如圖10—24電路中，電E的電動(dòng)勢(shì)為3.2V，電阻R的阻值為30Ω，小燈泡L的額定電壓為3.0V，額定功率為4.5W。當(dāng)開關(guān)S接位置1時(shí)，電壓表讀數(shù)為3V，那么當(dāng)開關(guān)S接到位置2時(shí)，小燈泡L的發(fā)光情況是（ ）
A．很暗，甚至不亮 B．正常發(fā)光
C．比正常發(fā)光略亮 D．有可能被燒壞
8．如圖10—25所示電路中，電鍵S1、S2、S3、S4均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮一油滴P，斷開哪一個(gè)電鍵P會(huì)向下運(yùn)動(dòng)（ ）
A．S1 B．S2 C．S3 D．S4
9．如圖10—26中電電壓U=5V，內(nèi)阻不計(jì)，V1、V2、V3三個(gè)電壓表的內(nèi)電阻相同，其中V1、V2的讀數(shù)分別為3V、2V，電壓表V3的讀數(shù)是_____V。
【拓展研究】
10．一個(gè)盒子內(nèi)裝有導(dǎo)線和幾個(gè)相同阻值組成的電路，盒外的1、2、3、4是該電路的四個(gè)接線柱，已知1、2的電阻是1、3間的電阻的2倍，1、3間的電阻又等于2、4間的電阻，而3、4間沒(méi)有明顯的電阻，試在圖10—27中畫出盒內(nèi)最簡(jiǎn)單的一種電路圖。
專題四 電流、電壓、電阻的測(cè)量
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn)： 電流、電壓和電阻的測(cè)量，電流表、電壓表和多用電表的使用，伏安法測(cè)電阻是Ⅱ類要求，在高考中，既可以與普通試題相結(jié)合進(jìn)行電路的分析和計(jì)算，也可以以實(shí)驗(yàn)題的形式進(jìn)行考試，是本的重點(diǎn)內(nèi)容。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1．難點(diǎn)釋疑
（1）處理電路中的電壓表和電流表時(shí)，要弄清電表是否是理想電表，如果是，可以將電壓表看成是斷路元，而將電流表看成是短路元；如果電表不是理想電表（有內(nèi)阻），則可以將該電表看成是一個(gè)理想電表和一個(gè)與內(nèi)阻阻值相等的電阻串聯(lián)而成的電學(xué)儀器。
（2）伏安法測(cè)電阻有兩種連接方法：安培表的外接法適于測(cè)量阻值較小的電阻，如果考慮電表對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，其測(cè)量值比真實(shí)值偏小，測(cè)量值是真實(shí)值與伏特表內(nèi)阻的并聯(lián)值；安培表的內(nèi)接法適合于測(cè)量阻值較大的電阻，如果考慮到電表對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，其測(cè)量值比真實(shí)值偏大，測(cè)量值是真實(shí)值與安培表內(nèi)阻之和。
（3）判斷某一待測(cè)電阻ＲX是適合用安培表的內(nèi)接法還是外接法測(cè)量，一般有兩個(gè)思路：如果已知ＲX的大約值和電流表、電壓表的內(nèi)阻，可以比較：ＲX/ＲA與ＲV/ＲX哪個(gè)大，比值大的那塊表影響小。電流表影響小時(shí)，用內(nèi)接法，電壓表影響小時(shí)用外接法。也可以使用點(diǎn)觸法：如圖10—28所示，使線頭端點(diǎn)P點(diǎn)分別接觸a點(diǎn)和b點(diǎn)，如果電流表變化明顯，用內(nèi)接法，如果電壓表變化明顯，用外接法。
（4）滑動(dòng)變阻器有兩種連入電路的方法：分壓法的優(yōu)勢(shì)是電壓變化范圍大，限流法的優(yōu)勢(shì)是電路連接簡(jiǎn)便，附加功率損耗小。當(dāng)兩種接法均能滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，一般選限流接法。當(dāng)負(fù)載電阻較小，變阻器總阻值較大時(shí)，限流接法對(duì)電流、電壓控制范圍較寬，控制作用顯著，宜用限流接法；但當(dāng)負(fù)載電阻較大，變阻器總阻值較小時(shí)，限流接法對(duì)電流、電壓控制范圍較窄，控制作用不明顯，宜用分壓接法。
2. 幾點(diǎn)說(shuō)明
高中階段遇到的電阻的測(cè)量，除上述伏安法外，還主要有以下幾種：①替代法：如圖10—29所示，連接電路后，先將電鍵S拔至1處，讀出電流表的示數(shù)；再將電鍵S拔至2處，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)與第一次相同。此時(shí)電阻箱的示數(shù)就是被測(cè)電阻Rx的阻值。②半偏法：電路10—30如圖所示，圖中的R用電位器，R?用電阻箱。合上電鍵S1，調(diào)整R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度（注意不要使通過(guò)電流表的電流超過(guò)它的滿偏電流，以免把電流表燒壞）。再合上開關(guān)S2，調(diào)整R?的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半。當(dāng)R比R?大很大時(shí)，可以認(rèn)為Rx=R?。③使用多用電表。
【例題精析】
例1．用伏安法測(cè)量某電阻Rx的阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：
A．待測(cè)電阻Rx：范圍在5Ω～8Ω，額定功率為1W
B．電流表A1：量程0～0.6A（內(nèi)阻0.2Ω）；
C．電流表A2：量程0～3 A（內(nèi)阻0.05Ω）；
D．電壓表V1：量程0～3V（內(nèi)阻3kΩ）；
E．電壓表V2：量程0～15V（內(nèi)阻15kΩ）；
F．滑動(dòng)變阻器R：0～100Ω；
G．蓄電池：電動(dòng)勢(shì)12V；
H．導(dǎo)線，電鍵。
為了較準(zhǔn)確地測(cè)量，并保證器材安全，電流表應(yīng)選＿＿＿＿＿，電壓表應(yīng)選＿＿＿＿。
解析 該題既要選擇線路結(jié)構(gòu)，又要選擇儀器。先確定測(cè)量電路：由額定電壓Um2＝PRx，可以算出U≈2.8V，應(yīng)選電壓表V1，由額定電流Im2＝P/Rx有Im=0.45A，應(yīng)選電流表A 1，由電阻關(guān)系可知，應(yīng)選用外接法。
再確定控制電路：由R＝100Ω＞10Rx知，應(yīng)選擇限流式電路。
思考與拓寬：對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和裝置的選擇，應(yīng)遵循以下幾條主要原則。
�、侔踩栽瓌t：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不產(chǎn)生由于器材或裝置選擇不當(dāng)而使儀器發(fā)生損壞等不良后果。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，主要表現(xiàn)為：使電流表實(shí)際通過(guò)的電流，電壓表接線柱間實(shí)際所加的電壓，均不得超過(guò)它們各自的量程；電表使用中，正、負(fù)接線柱不能接反；使滑動(dòng)變阻器、電阻等元通過(guò)的電流不超過(guò)其額定電流；電的最大輸出電流不超過(guò)其額定電流等。②準(zhǔn)確性原則：要求實(shí)驗(yàn)誤差盡量小，精度盡量高。即要求實(shí)驗(yàn)?zāi)鼙M量減小系統(tǒng)誤差和偶然誤差。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)電器，選擇電流表、電壓表、歐姆表的適當(dāng)量程進(jìn)行測(cè)量。③方便性原則：在保證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行的條下，使實(shí)驗(yàn)方便易行。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，主要表現(xiàn)在滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇、分壓式電路與限流式電路的選擇等。④經(jīng)濟(jì)性原則：損耗最小為原則。
【能力提升】
Ⅰ.知識(shí)與技能
1．如圖10—31是描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材。先在線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的線路圖，再在圖中連接實(shí)物圖。
2．用圖10—32中電路測(cè)定未知電阻Rx的值，圖中電電動(dòng)勢(shì)未知，電內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，R為電阻箱：（1）若要測(cè)得Rx的值，R至少需要取＿＿＿個(gè)不同的數(shù)值；（2）若電流表每個(gè)分度表示的電流值未知，但指針偏轉(zhuǎn)的角度與通過(guò)的電流成正比，則在用此電路測(cè)Rx時(shí)，R至少需取＿＿個(gè)不同的數(shù)值；（3）若電內(nèi)阻不可忽略，能否應(yīng)用此電路測(cè)量Rx？答＿＿＿。
3．下列判斷正確的是（ ）
A．采用分壓法擴(kuò)大電壓表的量程時(shí)，串聯(lián)的電阻越小，表的量程越大
B．采用分流法擴(kuò)大電流表的量程時(shí)，并聯(lián)的電阻越大，表的量程越大
C．無(wú)論是分壓作用還是分流作用，都不能改變電表本身所承受的最大電壓和最大電流
D．測(cè)電阻兩端的電壓時(shí)，誤將電流表并聯(lián)在電阻兩端，接法雖錯(cuò)，但不會(huì)燒壞電流表
4.如圖10—33所示，電電動(dòng)勢(shì)6V、電阻R1=10Ω，R2=5Ω，三根導(dǎo)線有一根是斷的，另處兩根導(dǎo)線都是好的，為了查出斷導(dǎo)線，某同學(xué)先用多用電表紅表筆連接在電上的正極a，再將黑表筆分別連接在電阻器R1的b端和R2的c端，并觀察多用電表的指針示數(shù)，在下列選檔中符合操作規(guī)程的是（ �。�
A．歐姆檔 B．直流10V檔
C．直流0.5A檔 D．直流2.5V檔
5.如圖10—34所示，電流表的內(nèi)電阻不能忽略，R1，R2是兩個(gè)可變電阻，當(dāng)a、b間電壓為4V時(shí)，電流表的指針剛好滿偏（指針指在刻度盤最大值處）。當(dāng)a、b間電壓為3V時(shí)，如果仍要使電流表G的指針滿偏，下列方法中可行的是（ �。�
A．保持R2不變，增大R1 B．保持R2不變，減小R1
C．保持R1不變，增大R2 D．增大R2，減小R1
Ⅱ.能力與素質(zhì)
6．測(cè)兩個(gè)電池a、b的電動(dòng)勢(shì)得到如圖10—35所示的U－I圖線，則：（ �。�
A．電池a的電動(dòng)勢(shì)較大，內(nèi)電阻較小
B．電池a的電動(dòng)勢(shì)較小，內(nèi)電阻較大
C．電池b的電動(dòng)勢(shì)較小，內(nèi)電阻較小
D．電池b的電動(dòng)勢(shì)較大，內(nèi)電阻較大
7．做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”時(shí)所描繪的是曲線而不是直線，某同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)給出以下理由，其中正確的是( )
A．電電壓較高，降低電壓就一定會(huì)是直線
B．小燈泡燈絲電阻不是恒值，隨溫度升高會(huì)發(fā)生變化
C．電路中的連接點(diǎn)有接觸不良的現(xiàn)象
D．改描I－U曲線可能變?yōu)橹本�
8．圖10—36為多用表歐姆檔的原理圖，其中電流表的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻r=100Ω，調(diào)零電阻最大阻值R=50kΩ,電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，用它測(cè)量電阻Rx，能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是( )
A．30kΩ～80kΩ B．3kΩ～8kΩ
C．300Ω～800Ω D．30Ω～80Ω
9．用多用電表測(cè)量直流電壓U和電阻R時(shí)，若紅表筆插入多用表的正(+)插孔，則( )
A．前者(測(cè)電壓)電流從紅表筆頭流入多用表，后者(測(cè)R)從紅表筆頭流出多用表
B．前者電流從紅表筆頭流入多用表，后者電流從紅表筆頭流入多用表
C．前者電流從紅表筆頭流出多用表，后者電流從紅表筆頭流出多用表
D．前者電流從紅表筆頭流出多用表，后者電流從紅表筆頭流入多用表
【拓展研究】
10．計(jì)算機(jī)散熱用排風(fēng)扇的中心部是一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，此電動(dòng)機(jī)的基本工作原理是通電線圈在安培力的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。一臺(tái)舊的計(jì)算機(jī)散熱用排風(fēng)扇，銘牌已模糊，只能看清其額定電壓為12V，現(xiàn)通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)測(cè)定其在額定電壓下的輸出功率。(估計(jì)在6W左右)
(1)用多用表的歐姆檔粗測(cè)其轉(zhuǎn)子線圈的電阻r約為1.8Ω。
(2)用伏安法對(duì)r準(zhǔn)確測(cè)量(為保護(hù)線圈，實(shí)驗(yàn)中電流不能超過(guò)2A)，備用的器材有：
雙量程安培表：0-0.6A-3A，內(nèi)阻值均為零點(diǎn)幾歐
雙量程伏特表：0-3V-15V，內(nèi)阻均為幾千歐
滑動(dòng)變阻器：全電阻10Ω，額定電流3A
電：電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻很小
電鍵一只，導(dǎo)線若干
Ⅰ.其中安培表應(yīng)選量程_____________，伏特表應(yīng)選量程_____________；
Ⅱ.在右邊的方框內(nèi)畫出測(cè)量所需的電路圖；(風(fēng)扇電機(jī)已畫出)
Ⅲ.將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上得到如圖10—37所示的U－I圖象。據(jù)此確定線圈電阻為_________Ω；
Ⅳ.在對(duì)r進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)扇葉進(jìn)行控制，即___________。
(3)換用電動(dòng)勢(shì)為15V的電，測(cè)量該風(fēng)扇在額定電壓下的輸出功率，此時(shí)安培表應(yīng)選量程_____________，伏特表應(yīng)選量程_____________，若測(cè)得其額定電流為0.50A，則其輸出功率為________W。
效果驗(yàn)收
１．關(guān)于電流強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是； �。ā 。�
Ａ．電子運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流強(qiáng)度越大
Ｂ．電流強(qiáng)度是矢量，其方向就是正電荷運(yùn)動(dòng)的方向
Ｃ．電流強(qiáng)度屬于標(biāo)量，電流強(qiáng)度的單位是安培，１Ａ＝１Ｃ／Ｓ
Ｄ．電流強(qiáng)度的測(cè)量使用安培表，使用時(shí)安培表與被測(cè)部分并聯(lián)
2．下列說(shuō)法正確的是： �。ā 。�
①電動(dòng)勢(shì)表示電把其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)
②照明電路中使用的燈功率越大，電路總電阻越大，路端電壓越高
③外電路斷開時(shí)電兩端電壓數(shù)值上等于電電動(dòng)勢(shì)
④電動(dòng)勢(shì)與電路結(jié)構(gòu)有關(guān)
Ａ．①②③ Ｂ．①③
Ｃ．①③④ Ｄ．②③④
３．如圖10—38所示，電電動(dòng)勢(shì)為ε，內(nèi)阻為r，R1 是定值電阻，R2是滑動(dòng)變阻器，當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，電的輸出功率將： �。ā 。�
A．增大 B．減小 C．不變 D．不能確定
４．如圖10—39 當(dāng)R1的觸頭向右移動(dòng)時(shí)，電壓表V1和電壓表V２的示數(shù)變化量分別為ΔU1和ΔU2（均取絕對(duì)值）則： �。ā 。�
A．ΔU1>ΔU2 B．ΔU1=ΔU2 C．ΔU1<ΔU2 D．無(wú)法確定
５．如圖10—40三個(gè)電阻R1 、R2 、R3 的阻值均相同，允許消耗的最大功率分別為10W、10W、4W，此電路允許消耗的最大功率為： �。ā 。�
Ａ．24Ｗ �。拢�16W Ｃ．15W D．12W
6．如圖10—41為某收音機(jī)內(nèi)一部分電路元的直流等效電路圖，各個(gè)等效電阻的阻值都是２Ω，Ａ為一只內(nèi)阻忽略不計(jì)的電流表，將它如圖所示接在電路中，若Ｂ、Ｃ兩點(diǎn)間加有６Ｖ的恒定電壓，則電流表的計(jì)數(shù)是： �。ā 。�
Ａ．３A Ｂ．２A Ｃ．1A �。模�0A
７．如圖10—42所示的電路是一只三用電表的原理圖，它的正確使用是：
①合上Ｋ１Ｋ4可當(dāng)電流表使用
②只合上Ｋ２可當(dāng)電壓表使用
③只合上Ｋ２可當(dāng)歐姆表使用
④只合上Ｋ３可當(dāng)電壓表使用
Ａ．①②③ Ｂ．②③④�。茫佗邰堋。模佗冖�
８．如圖10—43電的電動(dòng)勢(shì)為ε，內(nèi)阻為ｒ，電鍵Ｋ原閉合，現(xiàn)把Ｋ打開，則電流表和電壓表的是數(shù)變化情況為：、 （ �。�
Ａ．A 的是數(shù)增大，V的是數(shù)減小
Ｂ．A 的是數(shù)增大，V的是數(shù)增大
Ｃ．A 的是數(shù)減小，V的是數(shù)減小
Ｄ．A 的是數(shù)減小，V的是數(shù)增大
９．兩只電流表Ａ１、Ａ２串聯(lián)后連成如圖10—44甲所示電路，調(diào)節(jié)Ｒ使Ａ１滿偏時(shí)，Ａ２的示數(shù)為滿偏的2/3，將Ａ１和Ａ２并聯(lián)后連成圖乙的電路，重新調(diào)節(jié)Ｒ，當(dāng)Ａ２滿偏時(shí)，Ａ１的示數(shù)為滿偏的1/3，已知Ａ１的內(nèi)阻為0.45Ω,那么Ａ２的內(nèi)阻為：（ �。�
Ａ．0.1Ω Ｂ．0.3Ω Ｃ．0.45Ω Ｄ．1.5Ω
10．如圖10—45，為檢查電路故障，用電壓表測(cè)得ＵAE＝７Ｖ、ＵED＝０Ｖ、ＵCD＝０Ｖ、ＵCE＝６Ｖ則此故障是下列故障中的那一種： �。ā 。�
Ａ．Ｒ斷路�。拢虜嗦贰。茫�¬¬‘ 斷路�。模�‘ 與Ｌ同時(shí)斷路
11．在如圖10—46所示的電路中，Ａ、Ｂ、Ｃ分別表示電流表或電壓表，它們的示數(shù)以安或伏為單位，當(dāng)電鍵S閉合后，A、B、C三表的示數(shù)分別為1、2、3時(shí)，燈L1、L2正好均正常發(fā)光，已知燈L1、L2的額定功率紙幣為3:1，則可判斷：（ ）
A．A、B、C均為電流表
B．A、B、C均為電壓表
C．B為電流表，A、C為電壓表
D．B為電壓表，A、C為電流表
12．如圖10—47是測(cè)_________的電容式傳感器，是通過(guò)改變_______________ 而改變___________的。
13．現(xiàn)需要測(cè)一個(gè)內(nèi)阻較大的電電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，只有兩塊伏特表V1、V2以及電鍵和一些導(dǎo)線，已知伏特表V1的內(nèi)電阻為R0，兩伏特表的兩程均略大于估計(jì)出的電的電動(dòng)勢(shì)：（1）在右邊的圖10—48虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電路
（2）列出求解方程（對(duì)使用的符號(hào)要有必要的字說(shuō)明）
14． 實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如圖10—49實(shí)物圖1所示，有：
電池E，電動(dòng)勢(shì)約10V，內(nèi)阻約1Ω；電流表A1，量程10A，內(nèi)阻r1約為0.2Ω；電流表A2，量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω；電流表A3，量程250mA，內(nèi)阻r3約為5Ω；電阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω；滑線變阻器R2，最大阻值100Ω；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。
要求用圖2所示的電路測(cè)定圖中電流表A的內(nèi)阻。
（1）在所給的三個(gè)電流表中，哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻？
（2）在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象，在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路。
（3）你要讀出的物理量是_______。用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是_______。
15．在如圖10—50所示的電路中，、N間的電壓為6V，電燈L上標(biāo)有“4V、4W”字樣，滑動(dòng)變阻器總電阻Rab=13．５Ω，當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭滑到Ｃ處時(shí)，電燈Ｌ恰能正常發(fā)光，則：①變阻器的ac段、bc段的電阻各位多少？②滑動(dòng)變阻器所消耗的總功率為多少？
16．如圖10—51所示，電阻Ｒ１＝8Ω，直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻Ｒ２＝2Ω，當(dāng)電鍵Ｋ斷開時(shí)電阻Ｒ１消耗的電功率為2．88Ｗ，電效率（即電輸出功率與總功率之比）為80%；當(dāng)Ｋ接通后，電阻Ｒ１消耗的電功率為2Ｗ，設(shè)電動(dòng)機(jī)除內(nèi)阻外其它損耗不計(jì)，試求接通后電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率。
17．把一個(gè)“１０Ｖ２Ｗ”的純電阻用電器Ａ接到某一電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻都不變的電上，它消耗的實(shí)際功率為２Ｗ，將另一個(gè)“１０Ｖ５Ｗ”的純電阻用電器仍接在這個(gè)電上，什么情況下實(shí)際功率小于２Ｗ？（設(shè)用電器阻值不隨溫度變化）
18．如圖10—52所示Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒ電鍵Ｋ閉合時(shí)，間距為ｄ的平行板電容器Ｃ的正中心恰好有一個(gè)質(zhì)量為ｍ帶電量為ｑ的小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，電鍵Ｋ斷開時(shí)，小球向電容器的一個(gè)極板運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞，碰撞后小球帶上與極板同性質(zhì)的電荷，碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失，小球反彈后恰好能運(yùn)動(dòng)到電容器另一個(gè)極板，若不計(jì)電內(nèi)阻。
求：①電的電動(dòng)勢(shì)
②小球與極板碰撞后的帶電量
第十 恒定電流
專題一 1．Ｃ 2．Ａ�。常谩。矗痢。担痢。叮瓺�。罚病。福薄。梗�7.9，12 拓展研究 1.64A，8.64×105
專題二 1．B 2C． ３．B ４．B�。担瓹 ６．A�。罚瓺�。福瓺�。梗�3.6×105
拓展研究 D
專題三 1．D 2．C ３．A ４．D�。担瓹 ６．B ７．A�。福瓹 ９．1 拓展研究 如右圖10—1為最簡(jiǎn)電路。
專題四 1．如下圖10—2為所求電路線路圖，10—3為所畫電路實(shí)物圖 2．2，2，否�。常瓹 ４．B�。担瓵�。叮瓺 ７．B�。福瓸 ９．B 拓展研究 Ⅰ 0—3A，0—3V；
Ⅱ如圖10—4為所求電路線路圖；Ⅲ 2；Ⅳ 不讓扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)；(3)0—0.6A，0—15，5.5
效果驗(yàn)收 1．C 2．Ｂ３．Ｄ４．Ａ５．Ｃ６．Ｃ７．Ｃ８．Ａ９．Ａ10．Ｄ11．Ｄ
12． 閉合時(shí)V１的示數(shù)Ｕ１，Ｋ斷開時(shí)Ｖ１的示數(shù)Ｕ２，Ｖ２的示數(shù)Ｕ３，設(shè)Ｖ２的內(nèi)阻為Ｒ′，電的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分別為 ε、ｒ，�。眨保�εR0／（R0＋ｒ）�。眨玻�εR0／（R0＋Ｒ′＋ｒ）�。眨玻眨常絉0／Ｒ′ 13．（1）A2、A3
（3）A2、A3兩電流表的讀數(shù)I2、I3和電阻箱R1的阻值R1 。
14．1.5Ω 12Ω 4W 15．1.5W
16．r >10 Ω ε=10+0.2r 17．3mgd/2q 7q/6
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.xiqigame.cn/gaosan/53150.html
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