高中物理总复习，《恒定电流》,全章同步强化训练题

目 录

一、 电流 电阻 电功 电功率（word附完整解析）

二、 电路 闭合电路欧姆定律（word附完整解析）

三、 电学实验基础（word附完整解析）

四、 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线（word附完整解析）

五、 测定金属的电阻率（word附完整解析）

六、 测定电源的电动势与内阻（word附完整解析）

七、 练习使用多用电表（word附完整解析）

高中物理总复习《电流 电阻 电功 电功率》

同步强化训练题

[课时精讲]

1．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流．设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动．关于该环形电流的说法正确的是( ) ve

A．电流为2πr，电流的方向为顺时针 ve

B．电流为r，电流的方向为顺时针 ve

C．电流为2πr，电流的方向为逆时针 ve

D．电流为r，电流的方向为逆时针

veqe

解析：电流I＝t＝2πr＝2πr，方向与电子运动的方向相反，即沿逆时针方向，C

v正确． 答案：C

2．如图所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2.关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法中正确的是( )

A．ρa是ρb的2倍 C．ρb是ρc的2倍

B．ρa是ρc的2倍 D．ρc是ρa的2倍

L

ρaSLρb2S

ULRaU1

解析：设a的长度为L，截面积为S，因为R＝I，而R＝ρS，所以R＝U，即

b2

L

ρaS

RaU111

＝1，故ρb＝2ρa；同理R＝U＝2，所以2L＝2，故ρa＝ρc，由上述可知ρb＝2ρc，

c3

ρcS

C正确． 答案：C

3.某一导体的伏安特性曲线如图中AB(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )

A．B点的电阻为12 Ω B．B点的电阻为40 Ω

C．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω D．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 3

解析：根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA＝0.1 Ω＝30 Ω，6

RB＝0.15 Ω＝40 Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故B正确，A、C、D错误． 答案：B

4.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W．关于该电吹风，下列说法正确的是( )

A．电热丝的电阻为55 Ω 1 210

B．电动机线圈的电阻为3 Ω

C．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J

解析：电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P＝1 000 W－120 W＝880 W，对电U2U22202

热丝，由P＝R可得电热丝的电阻为R＝P＝880 Ω＝55 Ω，选项A正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错

误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 J，选项C错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J，选项D错误． 答案：A

5.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数UV＝110 V．试求：

(1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率；

(3)若电动机以v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g取10 m/s2) 解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝(160－110) V＝UR5050 V，流过电阻R的电流IR＝R＝10 A＝5 A，即通过电动机的电流IM＝IR＝5 A. (2)电动机的分压UM＝UV＝110 V，输入电动机的功率P电＝IMUM＝550 W. (3)电动机的发热功率P热＝I2Mr＝20 W，电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝P出

530 W，又因P出＝mgv，所以m＝＝53 kg.

gv答案：(1)5 A (2)550 W (3)53 kg

[课后强化]

一、单项选择题

1．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )

l

解析：根据R＝ρS可知，选项A中电阻横截面积最大，长度最小，其电阻最小，故选A. 答案：A

2．铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n个自由电子．今有一根

横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为( ) A．光速c ρIC.neSm

IB．neS mID．neSρ

InnρmI，其中n′＝m/ρ＝m，故v＝neSρ，n′eS

解析：由电流表达式I＝n′eSv可得v＝D对． 答案：D

3.如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线．下列判断中正确的是( )

A．a代表的电阻丝较粗 B．b代表的电阻丝较粗

C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值 D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比

l

解析：b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R＝ρ，可知b代表的电阻丝

S较粗，选项B正确，A、C错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D错误． 答案：B

4.在如图所示的电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为下图中的( )

x

解析：根据电阻定律，横坐标为x的点与A点之间的电阻R＝ρS，这两点间的电x

压U＝IR＝IρS(I、ρ、S为定值)，故U跟x成正比例关系，A正确．

答案：A

5.如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中，已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2.经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做功为W2，产生的热量为Q2，则有( )

A．U1＝U2，Q1

B．W1U2，Q1＝Q2

解析：电阻R和电动机M串联，流过两用电器的电流相同．电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，则由焦耳定律可知两者产生的热量相等，则Q1＝Q2.电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能绝大部分转化为机械能，所以电流通过电动机M做的功要大于电流通过电阻R做的功，即W1IR，则U1

6.两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为1 m和2 m，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为( )

A．2∶3 C．1∶2

B．1∶3 D．3∶1

解析：由图象可知两导线电压降分别为UA＝6 V，UB＝4 V，由于它们串联，则RALASBSA1

3RB＝2RA，由电阻定律可知R＝LS，得S＝3.

B

BA

B

答案：B

7．额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W、PB＝40 W的两盏电灯，若接入电压是220 V的下列电路上，则使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的电路是( )

解析：判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否为额定电压，或电流是否为额U2

定电流．由P＝R和已知条件可知，RA

对于A电路，由于RA110 V，B灯被烧坏，两灯不能正常发光． 对于B电路，由于RA110 V，B灯被烧坏，两灯不能正常发光．

对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光．

对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光．

比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA－IB)×110 V，而D电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110 V，所以C电路消耗的功率最小，故C正确． 答案：C

8．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法中正确的是( ) A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω

B．电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 J

D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 解析：由于电饭煲是纯电阻元件， U

所以R1＝I＝44 Ω，P1＝UI1＝1 100 W

1

其在1 min内消耗的电能W1＝UI1t＝6.6×104 J 洗衣机为非纯电阻元件， U

所以R2≠，P2＝UI2＝110 W

I2

其在1 min内消耗的电能W2＝UI2t＝6.6×103 J

其热功率P热≠P2，所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍． 答案：C

9.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0

V，则这台电动机正常运转时输出功率为( )

A．32 W C．47 W

B．44 W D．48 W

解析：当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表U

读数可以计算出电动机的内阻为r＝I，代入数据得r＝4 Ω，重新调节R并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P＝UI－I2r，代入数据解得P＝32 W，B、C、D错误，A正确． 答案：A 二、多项选择题

10．下列说法正确的是( )

U

A．根据R＝I可知，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍

B．不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变

RS

C．根据ρ＝l可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比

D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关

U

解析：导体的电阻由导体本身的性质决定，与是否有电压无关，公式R＝I只是提供了一种计算电阻的方法，故A错误，B正确．电阻率由组成导体的材料和温度决定，与导体的长度、横截面积无关，故C错误，D正确． 答案：BD 三、非选择题

11．如图所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ.

解析：由题图乙可求得当U＝10 V时，电解液的电阻为 UR＝I＝10

Ω＝2 000 Ω

5×10－3由题图甲可知电解液长为l＝a＝1 m 截面积为S＝bc＝0.02 m2 l

结合电阻定律R＝ρS得

RS2 000×0.02ρ＝l＝ Ω·m＝40 Ω·m.

1答案：40 Ω·m

12．一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体被匀速提升3 m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求： (1)电动机的输入功率；

(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量； (3)线圈的电阻．

解析：(1)电动机输入功率P入＝IU＝0.2×3 W＝0.6 W. (2)电动机提升重物的机械功率 h3

P机＝Fv＝Gv＝G·＝4×

t30 W＝0.4 W. 根据能量关系P入＝P机＋PQ，

得发热的功率PQ＝P入－P机＝(0.6－0.4) W＝0.2 W. 产生的热量Q＝PQt＝0.2×30 J＝6 J.

(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈电阻R＝5 Ω. 答案：(1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω

高中物理总复习《电路 闭合电路欧姆定律》

同步强化训练题

[课时精讲]

1．一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为( ) A．E＝2.4 V，r＝1 Ω C．E＝2.4 V，r＝2 Ω

B．E＝3 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω

U外′2.4

解析：当外电路断路时，I＝0，U外＝E＝3 V，接上8 Ω负载时，I′＝R＝8A＝0.3 A，则r＝答案：B

2．在图甲所示的电路中，电流表A1的指针指满刻度，电流表A2的指针指满刻21

度的3处；图乙中，A2的指针指满刻度，A1的指针指满刻度的3处．已知A1的电阻为0.45 Ω，则A2的电阻为( )

U内E－U外′3－2.4＝＝ Ω＝2 Ω.

0.3I′I′

A．0.1 Ω C．0.3 Ω

B．0.15 Ω D．0.6 Ω

解析：设电流表A1、A2的满偏电流分别为I1、I2； 2

由题意知，当电流表串联时：I1＝3I2 1

当电流表并联时：I2R2＝3I1R1 由于R1＝0.45 Ω 解得R2＝0.1 Ω. 答案：A

3．(多选)在如图所示的电路中L1、L2、L3是3只小电灯，R是滑动变阻器，开始时，它的滑片P位于中点位置．当S闭合时，3只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑片P向右移动时，则小电灯L1、L2、L3的变化情况( )

A．L1变亮 C．L3变暗

B．L2变亮

D．L1、L2、L3均变亮

解析：当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器的有效电阻变大，导致外电路的E

总电阻增大．由闭合电路的欧姆定律I＝知，总电流减小，路端电压U＝E

R＋r－Ir将增大．因此，通过L1灯的电流变小，L1灯变暗．U＝UL1＋UFG，得L2灯两端的电压变大，L2灯变亮．而IL1＝IL2＋IL3，通过L1灯的电流IL1变小，通过L2灯的电流IL2变大，则通过L3灯的电流IL3变小，L3灯变暗．由以上分析可知，选项B、C正确． 答案：BC

4．(多选)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E、内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )

A．电动机消耗的总功率为UI U2

B．电动机消耗的热功率为R C．电源的输出功率为EI Ir

D．电源的效率为1－E

解析：电动机不是纯电阻用电器，电动机消耗的总功率为UI，选项A正确；电动机消耗的热功率为I2R，选项B错误；电源的输出功率为UI，选项C错误；UE－Ir

电源的效率为E＝E，选项D正确． 答案：AD

5.如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率．改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U－I关系图线．

回答下列问题：

(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________．(选填“增大”或“减小”) (2)I0＝________A.

(3)RL消耗的最大功率为________W．(保留一位有效数字)

解析：(1)当滑动触头向下移动时，RL减小，但因为是恒流源，因此I0保持不变．根UU

据R＋R＝I0，可知U减小．

L

(2)当RL＝0时，IL最大，此时U＝0，IR＝0，I0＝IL＝1.00 A.

(3)由图象可知，U＝U0－kI＝20－20I，P＝UI＝20I－20I2，当I＝0.5 A时，最大功率Pmax＝UI＝5 W.

答案：(1)减小 (2)1.00(0.98、0.99、1.00均正确) (3)5

[课后强化]

一、单项选择题

1．在闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( ) A．如果外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大

B．如果外电压减小，内阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随外电压减小 C．如果外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小

D．如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定 解析：由闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ur＝U＋Ir，可见电动势等于内电压和外电压之和，电动势是不变的，故选项D正确，A、B、C错误． 答案：D

2．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路

电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知，ηa、ηb的值分别为( )

31A.4，4 11C.2，2

12B．3，3 21D．3，3 UIU

解析：电源的效率η＝EI×100%＝E×100%.a点对应的路端电压U为4个格，21

而电动势E为6个格，因此ηa＝3；b点对应的路端电压为2个格，因此ηb＝3，故D正确． 答案：D

3．如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡的U－I图线．用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是( )

A．4 W,8 W C．2 W,3 W

B．2 W,4 W D．4 W,6 W

解析：用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是UI＝2×2 W＝4 W，电源的总功率是EI＝3×2 W＝6 W，选项D正确． 答案：D

4.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，某时刻电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障( )

A．R1短路 C．R3短路

B．R2短路 D．R1断路

解析：若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电

压．若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，A正确．若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，B错误．若R3短路，则电压表示数为零，C错误．若R1断路，则电流表示数为零，D错误． 答案：A

5．两电源电动势分别为E1、E2(E1>E2)，内阻分别为r1、r2.当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等．若将R减小为R′，电源输出功率分别为P1、P2，则( ) A．r1P2

B．r1>r2，P1>P2 D．r1>r2，P1

解析：依题意作出两电源的U－I图象和电阻的U－I图象，其关系如图所示．由图可知：r1>r2，当电动势为E1的电源接R′时，P1＝U1I1；当电动势为E2的电源接R′时，P2＝U2I2.由于U1

答案：D 二、多项选择题

6．如图所示，电流表A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是( )

A．A1、A2的读数之比为1∶1 B．A1、A2的读数之比为5∶1 C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1 D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5

解析：图中A1、A2并联，两端电压相等，又因A1、A2是由两个相同的电流计改装而成，所以A1、A2的指针偏转角度相同，即偏转角度之比为1∶1，再结合其量程可知A1、A2的读数之比为5∶1，B、C正确． 答案：BC

7.如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个

电源的内阻分别为ra和rb.若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则( )

A．ra>rb B．Ia>Ib

C．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低 D．R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低

解析：在电源路端电压与电流的关系图象中斜率表示电源内阻，ra>rb，A正确．在图象中作出定值电阻R0的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线的交点表示电路工作点，Ia>Ib，B正确．由图象及η＝

R

×100%可知，R0接图到a电源上，R＋r

电源的输出功率较大，但电源的效率较低，R0接到b电源上，电源的输出功率较小，但电源的效率较高，C正确，D错误．

答案：ABC

8．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光；当滑动变阻器的滑片向右移动后，下列说法中正确的是( )

A．灯泡L变暗

B．电容器C的带电荷量将增大 C．R0两端的电压减小

D．电源的总功率变小，但电源的输出功率一定变大

解析：当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器的电阻增大，外电阻增大，电路中电流减小，灯泡L变暗，选项A正确；内电压减小，路端电压增大，根据Q＝CU知电容器带电荷量将增大，选项B正确；电路稳定后，R0中无电流，故R0两端电压为零，选项C错误；根据P总＝EI知，P总减小，但r和R外大小关系

未知，所以P输出的变化情况无法判断，选项D错误． 答案：AB

9.直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的( )

A．总功率一定减小 B．效率一定增大

C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小

解析：滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减R外1

小，由P总＝EI可得P总减小，故选项A正确．根据η＝＝可知选

R外＋r1＋r/R外项B正确．由P损＝I2r可知选项C正确．因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断P输出的变化情况，选项D错误． 答案：ABC

10．如图所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V,0.4 W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光．现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则( )

A．电源内阻为1 Ω B．电动机的内阻为4 Ω C．电动机正常工作电压为1 V D．电源效率约为93.3%

P0.4U222

解析：小灯泡的额定电流为I＝U＝2 A＝0.2 A，电阻为RL＝P＝0.4 Ω＝10 Ω.当接1时E＝I(RL＋R＋r)，代入数据解得r＝1 Ω，故选项A正确；当接2时灯泡正常发光，流过的电流为I＝0.2 A，电源内电压为U＝Ir＝0.2×1 V＝0.2 V，U动0.8故电动机电压为U动＝E－UL－U＝(3－2－0.2)V＝0.8 V，故电阻R

EI－I2r3×0.2－0.22×1

＝4 Ω，故选项B、C错误；电源的效率η＝EI＝

3×0.2×100%≈93.3%，选项D正确． 答案：AD 三、非选择题

11.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF. (1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流．

(2)然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量． (3)如果把R2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R2消耗的最大电功率． 解析：(1)稳定时，电路中的电流I＝

E

＝1 A.

r＋R1＋R2

(2)S闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压U＝IR2＝1×6 V＝6 V，断开后，电容器两端的电压为10 V，所以ΔU＝4 V，流过R1的总电荷量为ΔQ＝ΔUC＝1.2×10－4 C.

EE2??2

(3)PR2＝?r＋R＋R?R2＝ [R2－?R1＋r?]2?12?

＋4?R1＋r?

R2

E2

可见当R2＝R1＋r时，R2消耗的功率最大，PmR2＝＝6.25 W.

4?R1＋r?答案：(1)1 A (2)4 V 1.2×10－4 C (3)6.25 W

12．在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：

(1)电源的电动势和内阻； (2)定值电阻R2的阻值；

(3)滑动变阻器的最大阻值．

解析：(1)因为题图乙中AB的延长线交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处，所以E

电源的电动势为E＝20 V，内阻r＝＝20 Ω.

I短

(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应题图乙中的B点，即U2＝4 V、I2＝0.8 A，U2得R2＝I＝5 Ω.

2

(3)当P在R3的左端时，由题图乙知此时U外＝16 V，I总＝0.2 A 所以R外＝

U外

＝80 Ω I总

R1R3

因为R外＝＋R2

R1＋R3所以R3＝300 Ω

答案：(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω

高中物理总复习《电学实验基础》

同步强化训练题

[课时精讲]

1．某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示．该工件的直径为________ cm，高度为________ mm.

解析：游标卡尺读数＝主尺读数＋游标尺读数：12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm.

螺旋测微器读数＝固定刻度＋可动刻度：6.5 mm＋36.2×0.01 mm＝6.862 mm. 答案：1.220 6.862(6.861～6.863均正确)

2．分别读出下表中的电压表和电流表的示数，并填在表格中.

电表 所选量程 0～3 V 0～15 V 0～3 A

解析：0～3 V的最小分度为0.1 V，读数为2.17 V； 0～15 V的最小分度为0.5 V，读数为10.8 V； 0～3 A的最小分度为0.1 A，读数为0. 80 A； 0～0.6 A的最小分度为0.02 A，读数为0.16 A.

答案：2.17(2.15～2.19均可) V 10.8(10.6～10.9均可) V 0.80(0.79～0.81均可) A 0.16 A

3．一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用如图所示甲、乙两种电路各测一次，用图甲测得的数据是3.0 V,3.0 mA.用图乙测得的数据是2.9 V，4.0 mA.由此可知，用图____________测得Rx的误差较小，测量值Rx＝____________.

0～0.6 A 测量值

1

解析：对比两次测量中电压和电流的变化量，电压的变化量为原电压的30，电流1

的变化量为原电流的3，说明电压的变化量远小于电流的变化量．因此，电流表U

分压不明显，即电流表内阻RA?Rx，所以采用图甲测量时误差较小，且Rx＝I＝3.0

Ω＝1 000 Ω.

3.0×10－3答案：甲 1 000 Ω

4．在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20 kΩ，电流表的内阻约为10 Ω，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图所示．

(1)根据各点表示的数据描出I－U图线，由此求得该电阻的阻值Rx＝________ Ω.(保留两位有效数字)

(2)在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图．

解析：(1)图线如图所示

ΔU

Rx＝ΔI＝2.4×103 Ω(2.3×103～2.5×103 Ω) RxRV(2)因满足R＞R，故采用电流表内接法．

A

x

答案：见解析

5．为测量“12 V,5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材： 电源：12 V，内阻不计；

电流表：量程0～0.6 A、0～3 A，内阻约为0.2 Ω； 电压表：量程0～3 V、0～15 V，内阻约为15 kΩ； 滑动变阻器：0～20 Ω，允许最大电流1 A； 开关一个，导线若干．

实验要求加在小灯泡上的电压可从零开始调节． (1)以下四个电路图你认为最合适的是________．

(2)在本实验中，电流表的量程可选____________．

U2122

解析：(1)C与D电路图不符合电压从零开始调节．小灯泡的电阻RL＝P＝5 ΩRLRVRLRV

＝28.8 Ω，R＝144，R＝520.8，由于R

A

L

A

L

P5

(2)小灯泡的额定电流I＝U＝12 A≈0.4 A，故电流表量程为0～0.6 A. 答案：(1)A (2)0～0.6 A

6．一只小灯泡标有“3 V,0.6 W”字样，现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻．电源电动势为12 V，内阻为1 Ω；最大阻值为5 Ω的滑动变阻器；电流表的内阻为1 Ω；电压表的内阻为10 kΩ；开关一个、导线若干． (1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用________(选填“内接”或“外接”)法．滑动变阻器应采用________(选填“分压式”或“限流式”)接法．

(2)在下面的虚线框内画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)．

U2

解析：因小灯泡正常工作时的电阻约为RL＝P＝15 Ω，而电流表、电压表的内阻分别为1 Ω和10 kΩ，满足RV?RL，电流表应外接；实验中因小灯泡两端电压只需3 V，当采用限流式接法时灯泡两端最小电压大于额定电压，所以滑动变阻器应采用分压式接法．

答案：(1)外接 分压式 (2)如图所示

7．为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 Ω)，有以下一些器材可供选择： 电流表A1(量程0～50 mA，内阻约10 Ω)； 电流表A2(量程0～3 A，内阻约0.12 Ω)； 电压表V1(量程0～3 V，内阻很大)； 电压表V2(量程0～15 V，内阻很大)； 电源E(电动势约为3 V，内阻约为0.2 Ω)； 定值电阻R(20 Ω，允许最大电流1.0 A)； 滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)； 滑动变阻器R2(0～1 kΩ，允许最大电流0.5 A)； 单刀单掷开关S一个，导线若干．

(1)电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填字母代号)

(2)请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图．(要求所测量范围尽可能大)

(3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx＝________.

解析：(1)电源电动势约为3 V，所以电压表选择V1(量程0～3 V，内阻很大)；待3 V

测电阻Rx的阻值约为30 Ω，流过Rx的最大电流为30 Ω＝0.1 A＝100 mA，如果电流表选择A2(量程0～3 A，内阻约0.12 Ω)，指针偏转很小，测量不准确，所以只能选择A1(量程0～50 mA，内阻约10 Ω)；滑动变阻器R2的全值电阻太大，操作不便，所以滑动变阻器应选R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)．

(2)因为实验要求所测量范围尽可能大，所以滑动变阻器应采用分压接法；因为待测电阻Rx的阻值远小于电压表内阻，所以电流表采用外接法；为了使流过电流表的电流不超过其最大量程，即50 mA，应给待测电阻串联一个定值电阻R，起保护作用．实验原理图如图所示．

U

(3)根据欧姆定律可得Rx＝I－R.

U

答案：(1)A1 V1 R1 (2)图见解析 (3)I－R

高中物理总复习《描绘小灯泡的伏安特性曲线》

同步强化训练题

1．图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．

甲

(1)根据图甲画出实验电路图；

(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V．所示读数为：①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________．

解析：(1)根据实物图画出电路图如图所示．

(2)电流表接的是0.6 A的量程，电压表接的是3 V的量程，因此①的读数为0.02 A×5＝0.10 A，②的读数为0.02 A×12＝0.24 A，③的读数为0.1 V×20.0＝2.00 V，④的读数为0.1 V×2.7＝0.27 V.

U12.00U20.27

两组数据得到的电阻R1＝I＝0.24 Ω≈8.3 Ω，R2＝I＝0.10 Ω＝2.7 Ω.

12

答案：(1)图见解析 (2)①0.10 A ②0.24 A ③2.00 V ④0.27 V(若填0.26 V或0.28 V也可) 8.3(±0.1)Ω 2.7(±0.1)Ω[若填2.7(±0.1)Ω 8.3(±0.1)Ω也行] 2．在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡L、量程恰当的电流表

A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等，要求灯泡两端电压从零开始变化．

(1)实验中滑动变阻器应采用________(选填“分压”或“限流”)接法． (2)某同学已连接如图所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的两个不当之处，并说明如何改正．

A．_______________________________________________________________； B．______________________________________________________________.

解析：(1)因为灯泡两端的电压要从零开始调节，故滑动变阻器只能采用分压接法．

(2)在电路接好并检查是否正确连线之前，开关应处于断开状态，以免因接线错误而导致仪表损坏；接分压电路时，滑动变阻器的有效电阻应从最小值开始调节，故滑片应先处于b端． 答案：(1)分压

(2)A.开关S不应闭合，应处于断开状态

B．滑动变阻器滑动触头位置不当，应将其置于b端

3．某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．

(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；

丙

(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为__________A； (3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将__________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为__________ W．(保留两位小数) 解析：(1)要求电流表示数从零开始增大，滑动变阻器应采用分压式连接．实物图连接如图所示．

(2)由题图乙可知，电流表示数为0.44 A.

(3)当外电路的总电阻与电源内阻相等时，电源有最大的输出功率，即小电珠的总功率最大，此时R外＝r＝1 Ω，I＝

E3E

＝2 A＝1.5 A，U外＝2＝1.5 V，即每R外＋r

只小电珠两端的电压为1.5 V，通过图象可知每只小电珠的电流为I0＝0.38 A，nI

＝I≈4(只)；通过每只小电珠的电流为I0，两端电压为U，根据闭合电路欧姆定0律得U＋nI0r＝E，而U＋4I0＝3 V，U＝－4I0＋3 V，如图所示，图线的交点纵、横坐标分别为U≈1.5 V，I0≈0.38 A，P＝UI0＝0.57 W，P总＝nP＝0.57×4 W＝2.28 W.

答案：(1)图见解析 (2)0.44 (3)4 2.25(2.22～2.28)

使电流表A1的示数与步骤(2)记录的值相同，记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值，测量数据已在图(c)中标出，写出Rx与L、I、u的关系式Rx＝________；根据图(c)用作图法算出Rx＝________ Ω.(计算结果保留一位有效数字)

解析：本题考查实物连接、实验步骤、实验数据处理，意在考查考生对实验原理的理解及数据处理的能力．断开S2，合上S1，电阻丝两端的电压为3.0 V，则电3.0 V

阻丝单位长度的电压为u＝30.0 cm＝0.1 V/cm.由于电流表A1的示数不变，因此Lu

ac段单位长度上的电压不变，Rx两端的电压为Lu，根据欧姆定律有Rx＝I，LRx＝uI，作出图象，如图所示，则根据图象的斜率求得Rx＝6 Ω.

Lu

答案：(1)如图所示 (2)0.1 (3)I 6

高中物理总复习《测定电源的电动势和内阻》

同步强化训练题

1.某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内阻，备有下列器材： ①待测电池，电动势约为1.5 V(小于1.5 V)

②电流表，量程3 mA ③电流表，量程0.6 A ④电压表，量程1.5 V ⑤电压表，量程3 V ⑥滑动变阻器，0～20 Ω ⑦开关一个，导线若干

(1)请选择实验中需要的器材________(填标号)． (2)按电路图将如图甲中的实物连接起来．

(3)该小组由实验数据作出的U－I图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为________V，内阻为__________Ω.

甲 乙

解析：(1)根据本实验的原理以及特点，所选器材是①③④⑥⑦；(2)根据电路图连接实物图时，一定要看清电路的结构，滑动变阻器的接线柱所在的位臵，注意?ΔU?1.45－0

导线不能交叉；(3)电源的电动势是纵轴截距1.45 V，内阻r＝?ΔI?＝ Ω

??0.5－0＝2.9 Ω.

答案：(1)①③④⑥⑦

(2)如图所示 (3)1.45(1.43～1.47均可) 2.9(2.7～3.1均可)

2．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻．要求尽量减小实验误差．

(1)应该选择的实验电路是图______(选填“甲”或“乙”)．

(2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材： A．电压表(0～15 V) B．电压表(0～3 V) C．滑动变阻器(0～50 Ω) D．滑动变阻器(0～500 Ω)

实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用____________________． (选填相应器材前的字母)

(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线.

序号 电压U/V 电流I/A 1 1.45 0.06 2 1.40 0.12 3 1.30 0.24 4 1.25 0.26 5 1.20 0.36 6 1.10 0.48

(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝____________ V，内阻r＝

________Ω.

解析：(1)干电池内阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内阻的测量值相对误差小．

(2)一节干电池的电动势只有1.5 V左右，故电压表应选用量程较小的B，干电池的内阻一般只有零点几欧或几欧，为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值与之相差较小的C.

(4)由U＝E－Ir知U－I图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r，由图线可得E＝1.50 V，r＝0.83 Ω. 答案：(1)甲 (2)B C (3)如图所示

(4)1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85)

3．某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据．

(1)该同学设计实验的原理表达式是E＝________(用r、I、R表示)．

(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________ Ω.

1

(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的I－R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E＝______ V，内阻r＝________ Ω.(结果均保留两位有效数字) 解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E＝I(R＋r)．

(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值．根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10 Ω＋1×1 Ω＝21 Ω.

11111

(3)由E＝I(R＋r)可得I＝ER＋Er.I－R图象斜率等于E，E＝6.3 V，图象在纵轴截1

距等于Er，r＝2.5 Ω.

答案：(1)I(R＋r) (2)最大值 21 (3)6.3(6.1～6.4) 2.5(2.4～2.6)

4．某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 μA、内阻为2 500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9 Ω)和若干导线．

(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱________(选填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为________Ω.

(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路图如图甲所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表.

R/Ω I/mA IR/V 1 95.0 15.0 1.42 2 75.0 18.7 1.40 3 55.0 24.8 1.36 4 45.0 29.5 1.33 5 35.0 36.0 1.26 6 25.0 48.0 1.20 (3)根据表中数据，图乙中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图乙中，并画出IR－I图线．

(4)根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________Ω.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0r13.html