高二物理人教版选修3-1《恒定电流》练习题

第 1 页 共 24 页 选修3-1恒定电流练习题

水平预测

(60分钟)

双基型

★1.下列说法中正确的是( ).

(A )电流的方向就是电荷移动的方向

(B )在一直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极

(C )电流都是由电子的移动形成的

(D )电流是有方向的量，所以是矢量

答案:B

★2.电源电动势的大小反映的是( ).

(A )电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小

(B )电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小

(C )电源单位时间内传送电荷量的多少

(D )电流做功的快慢.

答案:B

★★3.如图所示，用半偏法测量一只电流表的内阻，下面所列的各组主要操作步骤及排列次序正确的是( ).

(A )闭合S 1，调节R 1到电流表满偏，闭合S 2，调节R 2到电流表半偏，读出R 2的阻值

(B )闭合S 1，调节R 1到电流表满偏，闭合S 2，调节R 1到电流袁半偏，读出R 2的阻值

(C )闭合S 1、S 2，调节R 1到电流表满偏，调节R 2到电流表半偏，读出R 2的阻值

(D )闭合S 1、S 2，调节R 2到电流表满偏，调节R 1到电流表半偏，读出R 2的阻值 答案:A (提示:R 1为变阻器，R 2为变阻箱，半偏法测量电流表的内阻时变阻器R 1阻值远大于变阻箱R 2阻值)

★★★4.电阻R 1、R 2的I -U 图像如图所示，可知R 1=______Ω，R 2______Ω.若把R 1、R 2并联后接到电源上时，R 1消耗的电功率是6W ，则电源的输出功率是______W .

答案:8，12，lO (提示:并联电路电阻消耗的电功率与电阻成反比)

纵向型

★★5.电话的话筒可以把声音变化转换为电流变化.

炭精话筒的结构如图所示,炭精盘和振动膜之间充满

了接触不紧密的炭粒.声音使振动膜振动，改变炭粒接

触的紧密程度，使炭粒的电阻发生变化，从而改变电

路电流的大小.如果炭粒的电阻能在45～55Ω的范围

内变化，当加在它两端的电压为3V 时，求电路中电

流变化的范围.

答案:0.067～0.054A

★★★6.在家里使用电热水壶时，

会发现电灯会变暗，

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这是因为( ).

(A )电热水壶使电路总电流变小

(B )电热水壶上的电压大于电灯上的电压

(C )电路总电流不变，而电热水赢从电灯中分出了电流

(D )下路电流增大，导致干路导线卜的电压降增大

答案:D (提示:由于电热水壶足并联在电路中的，并联后总电阻变小，干路电流增大，导致干路导线上的电压降增大，电灯两端的电压变小而使电灯变暗)

★★★7.有一台电风扇额定工作电压为220V ，额定电功率为50W ，线圈电阻为0.4Ω，电风扇接人电压为220V 的电路中，关于它每分钟产生的热量是多少，有四位同学计算如下，其中正确的是( ).

(A )Q =Pt =50×60=3000J

(B )Q =IUt =50×220×60÷220J =3000J

(C )Q =I 2Rt =(50/220)2×0.4×60J =1.2J

(D )Q =U 2t /R =2202×60/0.4J =7.26×106J

答案:C (提示:这是一个非纯电阻电路，电风扇产生热量只能根据焦耳定律Q =I 2Rt 计算) ★★★8.有一电学黑箱，内有电池组及定值电阻若干只，以一定方式连接.外有P 、Q 、R 、S 四个接头.已知当用电压表测量P 、Q 间电压时，示数为1.00V ；测量R 、S 间电压时，示数为0.50V .当将一电流表跨接在R 、S 间时，示数为L50A (电压表、电流表都可看作为理想的).图124中画出了黑箱内部的四种电路，其中能满足本题所给条件的是图(图中电池组电动势为1.5V ，电池组内阻为0.5Ω)( ).

答案:BC (提示:根据提供的测量值对每一电路逐一分析)

★★★★9.如图所示的电路中，R 1=R 2=2kΩ，电压表○V 1的内阻为

6k91，电压表○V 2的内阻为3k91.AB 间的电压u 保持不变.当电键s

闭合后，它们的示数变化是( ).

(A )○V 1表的示数变小，○V 2表的示数变大

(B )○V 1表的示数变大，○V 2表的示数变小

(C )○V 1、○V 2表的示数均变小

(D )○V 1、○V 2

答案:A (提示:电路分析时应把电压表看作一个能显示电压的电阻)

横向型

★★★10.如图所示，现有半球形导体材料，接成两种形式，

则两种接法的电阻值之比为________.

答案:1:4(提示:可以把半球形导体看成由两个四分之一球形

导体构成，前者是两部分并联，后者是两部分串联

)

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★★★★11.如图所示.电阻R 1=6Ω，R 2为滑动变阻器末接

入电路时两固定端a 、b 之间的电阻,c 、d 两点将R 2等分

为三段.按图接好电路后，发现将滑片P 分别滑到c 点和d

点时，M 、N 间电路的等效电阻之比为3:4.把上述电路的

M 、N 两端接到电动势为E 、内电阻为r 的电源两极上.当

滑片P 位于d 点时，R 2上损耗的电功率P 1=36W .如果P 移到b 端.那么R 1上损耗的电功率P 2≥36W .求电动势E 和内电阻r 的取值条件.

答案:()Ω<<+=33r 0,r 622E .详细解答如下:依题意43R R R 32R 31R R R R 3

1R 32R 2

122121221=+??? ?

?++??? ??+，解得，R 2=3R 1=18Ω滑片置于d 点时，设R 1中电流为I 1，R 2的ad 段中的电流为I 2，此时I 1=I 2.则有:36R I R 3

2I R 31I 222222221==+W ，得A 2I 2=，干路电流A 22I I I 21=+=.因此，()r 622E +=，①滑片在b 端时，设MN 间电压为U (路端电压)，则U 2/R 1≥36W .可得6V 6U ≥，而Ω=+=5.4R R R R R 2

121MN ，因此，r 5.46666E +≥，②由①②两式解得:Ω≥33r ，且r >0，所以，E 、r 取值满足的条件是:()???Ω

<<+=33r 0r 622E

★★★★★12.如图所示，直流电动机的轴与圆盘中心相

连，电键S 断开时，电压表的示数为12.6V .电键S 闭合

时，电流表的示数为2A ，电压表的示数为12V .圆盘半径

为5cm ，测速计测得转速为50r ／s ，两弹簧秤示数各为

7.27N 和6.10N .问:

(1)电动机的输入功率、输出功率、效率各为多少?

(2)拉紧皮带可使电动机停转，此时电压表、电流表的示数又各为多少?电动机的输入功率又为多大?

答案:(1)24W ，18W ，75% (2)105V ，7A ，73.5W

提示:(1)电动机的输入功率为UI =12×2W =24W .电动机的输出功率与皮带对圆盘做功功率相等，为(F 1-F 2)v ，其中F 1=7.27N ，F 2=6.10N ，v 为圆盘转动的线速度(2)拉紧皮带使电动机停转，此时电路为纯电阻电路，由题分析可知电源电动势为12.6V ·电源内阻为0.3Ω，电动机直流电阻可根据第一问中电动机的输入功率减电动机的输出功率求出电动机的热功率，进而求出电动机的直流电阻.

阶梯训练

电流电路欧姆定律

双基训练

★1.通过一个电阻的电流是5A ,经过4min ，通过该电阻的一个截面的电量是( ).【O .5】

第 4 页 共 24 页 (A )20C (B )50C (C )1200C (D )2000C

答案:C

★2.如图所示，A 、B 、C 、D 是滑线变阻器的四个接线柱，现把此变

阻器串联接人电路中，并要求滑片P 向接线柱C 移动时电路中的电流

减小，则接人电路的接线柱可以是( ).【O .5】

(A )A 和B (B )A 和C

(C )B 和C (D )A 和D

答案:C

★3.下列有关电阻率的叙述中错误的是( ).【l 】

(A )当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零

(B )常用的导线是由电阻率较小的铝、铜材料做成的

(C )材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度

(D )材料的电阻率会随温度的变化而变化

答案:C

★4.将一只阻值为数千欧的电阻R 1和一只阻值为千分之几欧的电阻R 2串联起来，则总 电阻( ).【1】

(A )很接近R 1而略大于R 1 (B )很接近R 1而略小于R 1

(C )很接近R 2而略大于R 2 (D )很接近R 2而略小于R 2

答案:A

★5.将一只阻值为数千欧的电阻R 1和一只阻值为千分之几欧的电阻R 2并联起来，则总 电阻( ).【1】

(A )很接近R 1而略大于R 1 (B )很接近R 1而略小于R 1

(C )很接近R 2而略大于R 2 (D )很接近R 2而略小于R 2

答案:D

★★6.把一条电阻为64Ω,的均匀电阻丝截成等长的n 段后，再并联起来，电阻变为1Ω，则n 等于( ).【1】

(A )32 (B )24 (C )12 (D )8

答案:D

纵向应用

★★7.某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时问t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( ).【2】

(A )0 (B )2ne /t , (C )3ne /t (D )4ne /t

答案:D

★★8.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断.由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别.那么熔丝熔断的可能性较大的是( ).【l 】

(A )横截面积大的地方

(B )横截面积小的地方

(C )同时熔断

(D )可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方

答案:B

★★9.用伏安法测灯泡电阻时，若将电流表和电压表的位置接成

如图所示电路，可能出现的情况是( ).【l 】

(A )电流表烧坏 (B )电压表示数为零

(C )灯泡不亮 (D )灯泡烧坏

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答案:C

★★10.如图所示，U AB =2.0V ，滑动变阻器滑片P 位于中央表的示数

均变大时，分压值恰好为1V .接上负载电阻R 后，下列情况中可使负

载R 上获得最接近于1V 电压的是( ).【2】

(A )R AB =200Ω，R =100Ω (B )R AB =2×105Ω，R =4×105Ω

(C )R AB =200Ω，R =4×105Ω (D )R AB =2×105Ω，R =100Ω

答案:C

★★11.如图所示，一只鸟站在一条通过500A 电流的铝质裸导

线上.鸟两爪间的距离是5cm ，输电线的横截面积是185mm2.

求鸟两爪间的电压.铝的电阻率ρA =2.9×10-8Ω·m .【3】

答案:3.9×10-3V

★★★12.如图所示，两个定值电阻R 1、R 2串联后接在电压U 稳定

于12V 的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R 1、R 2的电压表

接在R 1两端，电压表的示数为8V .如果他把电压表改接在R 2两端，

则电压表的示数将( ).【3】

(A )小于4V (B )等于4V

(C )大于4V 小于8V (D )等于或大于8V

答案:A

★★★13.两电阻串联接在电压恒定的电源上，用两只精度都很高的不同的电压表分别去测量同一电阻两端的电压，甲表测得示数为10.1V ，乙表测得示数为10.3V ，则可知( ).

【2】

(A )乙表示数比甲表示数更接近该电阻两端原来的电压

(B )甲表内阻比乙表内阻大

(C )该电阻两端原来电压必小于10.1V

(D )该电阻两端原来电压必在10.1V 和10.3V 之间

答案:A

★★★14.用两个可变的电阻R 1和R 2按图

所示的方式连接，可用来调节通过灯泡上

的电流大小.如果R 1＜＜R 2，那么，(a )、

(b )两图中，起粗调作用的变阻器是(另一

个是起微调作用)( ).【2】

(A )(a )图中R 1起粗调作用，(b )图中R 2起粗调作用

(B )(a )图中R 2起粗调作用，(b )图中R 1起粗调作用

(C )(a )、(b )两图中都是R 1起粗调作用

(D )(a )、(b )两图中都是R 2起粗调作用

答案:B

★★★15.如图所示的电路中，U AB =1V ，R 1=R 2=R 3=10Ω，那

么，电压表的示数为________V ，电流表的示数为________A .

【2】

答案:1，0.1

★★★16.如图所示，要使AB 间的总电阻恰等于R 0，则

R 1=________(设R 0已知).【3】

第 6 页 共 24 页 答案:0R 3

3 ★★★17.如图所示，一长电阻网络，长度未知，图中

最右端的电阻阻值为1Ω，余电阻中竖直方向放置的阻

值均为2Ω，水平放置的阻值均为0.5Ω，求图中a 、b

两点间的电阻.【3】

答案：1Ω

★★★18.如图所示，甲、乙两地相距6km ，两地间架

设两条电阻都是6Ω的导线.当两条导线在甲、乙两地

间的某处发生短路时，接在甲地的电压表示数为6V ，

电流表示数为1.2A ，问发生短路处距甲地多远.【4】

答案:2.5km

★★★★19.两只电压表○V 1和○V 2是由完全相同的两个电流计改装成的，○V 1表的量程是5V ,○V 2表的量程是15V ，把它们串联起来接人电路中.则( ).【5】

(A )它们的示数相等，指针偏转角度也相等

(B )它们的示数之比为l :3.指针偏转角度相等

(C )它们的示数相等，指针偏转角度之比为1:3

(D )它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3

答案:B

★★★★20.两只电流表○A 1和○A 2是由完全相同的两只电流表改装成的，○

A 1表的量程是5A ，○

A 2表的量程是15A .为了测量15～20A 的电流，把○A 1表和○A 2表并联起来使用，在这种情况下( ).【5】

(A )○A 1表和○A 2表的示数相等

(B )○A 1表和○A 2表的指针偏转角度相等

(C )○A 1表和○A 2表的示数之比为1:3

(D )○A 1表和○A 2表的指针偏转角度之比为1:3

答案:BC

★★★★21.如图所示，用半偏法测灵敏电流计鲫g 电阻R g ，

下列说法中正确的是( ).【4】

(A )电键S t 闭合前，R 1必须调节到高阻值处

(B )电键S 1闭合前，R 2的阻值无需调节

(C )当电流表示数从满偏电流I 1调到半偏电流I 1/2时，R 2中

电流稍大于I 1/2

(D )电源电动势的大小及相应的R 1最大值的大小，对实验误差没有影响

答案:ABCD

★★★★22.如图所示，分压器电源电压U=3V，且不变，R=5Ω,R2=10Ω，

ab两端接负截R f时的输出电压不得低于空载时电压的90％，R f的允许范

围应为( ).【4】

(A)R f＞10Ω(B)0＜R f≤30n(C)R f≥30Ω(D)R f＜10Ω

答案:C

★★★★23.如图所示，A、B两点接在恒压电源上，内阻不可忽略的电流表○A1与○A2并联，示数分别为2A和3A.若将两只电流表串联起来接入电路中，两只电流表的示数均为4A，那么电路不接入电流表时，流过R的电流是________A.【5】

答案:5.43

★★★★24.如图所示，○A1和○A2是两个相同的电流表，○V1和○V2

是两个相同的电压表.电流表○A1的示数是1.4mA，电压表○V1和

○V2的示数分别是0.8V和0.6V.试求:

(1)电流表○A2示数.

(2)电压表和电流表的内阻之比.【8】

答案:(1)0.6mA(2)R V/R A=3/1

★★★★25.如图所示电路中，R1=5Ω，R2=7Ω，R3=8Ω，R4=10Ω，

C=20μF，A、B两端电压U=15V，求:电流表和电压表的示数以及电

容器C极板所带的电量.【7】

答案:3.6A,6V1.8×104C

横向拓展

★★★26.白炽灯泡的灯丝断了以后，轻轻摇晃灯泡.有时可以将断了的灯丝搭接上.假如将这只灯泡再装到灯座上，与原来相比，灯泡是亮些还是暗些?试解释之(注意:搭接灯丝的灯泡虽然仍能发光，但充气灯泡中的气压会比设计的高，容易发生爆炸事故.因此，不要使用搭接灯丝的灯泡).【5】

答案:亮些，解释略

★★★★27.银导线的横截面积S，通以大小为I的电流，设银的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N A.若每个银原子可以提供一个自由电子，则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n=________.【5】

答案:

M

SN

A

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第 8 页 共 24 页 ★★★★28.电子绕核运动可等效为一环形电流.设氢原子中的电子沿半径为r 的圆形轨道运动，已知电子的质量为m ，电子的电量为e ，则其等效电流的大小等于________.【3】 答案:mr 2K

e 2

★★★★29.如图所示电路中，已知I =3A ，I 1=2A ，R 1=10Ω，R 2=5Ω，

R 3=30Ω，则通过电流表的电流方向为向________，电流的大小为

________A .【5】

答案:右，0.5

★★★★30.某电压表的内阻存20～50kΩ之间，现要测量其内阻，

实验室提供下列可供选用的器材:

待测量电压表○V (量程3V )；

电流表○A 1(量程200μA )；

电流表○A 2(量程5mA )；

电流表○A 3(量程0.6A )；

滑动变阻器R (最大阻值lkΩ)；

电源ε(电动势4V )；电键S .

(1)所提供的电流表中，应选用________(填写字母代号).

(2)为了尽量减小误差，要求测多组数据，试在如图所示方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出).

(3)下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格，其中正确的是

( ).【10】

表1

U (V ) IA R (Ω) l

2

3

平均值

表2

U (V ) I (A ) R (Ω) 平均值R (Ω

) ①

②

③

答案:(1)○A1

(2)实验电路如图所示

(3)表2正确

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★★★★31.如图所示电路中，L 1、L 2都是额定电压为220V 的

灯泡，在正常情况下，当电键S 闭合时，电压表○V 1、○V 2和电

流表○A 的示数分别为220V 、110V 和0.2A .F 是熔断电流为

0.35A 的熔丝.在下列情况下，可能在电路的什么地方发生了什

么故障?

(1)两灯不亮，○V 1、○V 2表的示数都是220V ，○A 表的示数是零.

(2)两灯不亮，○V 1表的示数是220V ，○V 2、○A 表的示数是零.

(3)熔丝熔断.【lO 】

答案:(1)灯泡L 2断路 (2)灯泡L 1、熔丝F 、电键S 、或电流表○A 有断路 (3)L 1或L 2或○V 2表短路

★★★★32.如图所示电路中，4个电阻阻值均为R .电键S 闭合

时，有质量为m 带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电

容器的正中间.现在断开电键S ，这个带电小球便向平行板电容

器的一个极板运动，并与该极板碰撞.碰撞过程中小球没有机械

能损失，只是碰撞后小球所带电量发生变化，所带电荷的性质

与该板所带电荷相同.碰撞后小球恰好能运动至另一极板.设两

极板间距离为d ，不汁电源内阻.问:

(1)电源电动势ε多大?

(2)小球与极板碰撞后所带电量q ’为多少?【12】

答案:(1)2q 3mgd =ε (2)7q /6

★★★★33.电流-电压两用电表的电

路如图(a )所示.已知图中S 是双刀双

掷电键，其外形见图(b )，a 、b 、c 、d 、

e 、

f 为接线柱.双刀双掷电键的触刀掷

向a 、b 时，e 与a 接通，f 与b 接通；

掷向c 、d 时，e 与c 接通，f 与d 接通.

灵敏电流计○G 的量程是0.001A ，内阻

是100Ω；电阻R 1的阻值为9900Ω，R2的阻值是1.01Ω.那么:(1)触刀掷向a 、b 时，此两用表是什么表?量程是多大?(2)触刀掷向c ，d 时，此两用表是什么表?量程是多大?【12】 答案:(1)触刀掷向a 、b 是电压表，量程是10V (2)触刀掷向c 、d 是电流表，量程是0.1A ★★★★34.电阻R 1、R 2、R 3连接成如图所示的电路，放在一个箱中，

箱面上有三个接线柱A 、B 、C ，请用多用表和导线设计一个实验，通过

在A 、B 、C 的测量，确定各个电阻的阻值.要求写出实验步骤并用所测

值表示电阻R 1、R 2、R 3.(2000年浙江理科综合试题)【15】

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答案:先依次用一根导线将A 、B ，A 、C ，B 、C 短路，分别测量B 、C ，A 、B ，A 、C 间电阻，然后通过计算得到电阻R 1、R 2、R 3的阻值

★★★★35.用伏安法测量电阻阻值R ，并求出电

阻率ρ.给定电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内

阻约为40Ω)、滑线变阻器、电源、电键、待测电

阻(约为250Ω)及导线若干.

(1)画出测量R 的电路图.

(2)右图中的6个点表示实验中测得的6组电流I 、

电压U 的值，试写出根据此图求R 值的步

骤:________.求出的电阻值R =________(保留三

位有效数字).

(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标

为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图(a )(b )所示.由图可知其长度为________，直径为________.

(4)由以上数据可求出ρ=________(保留三位有效数字).(2003年全国高考理科综合试题)

【15】

答案:(1)如图下所示

或

(2)①作U -I 直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧②求

该直线的斜率K ，则R =K =229Ω(221～237Ω均为正确)(3)0.800cm ，O .194cm (4)8.46×10-2

Ω·m (8.16×10-2～8.76×lO -2Ω·m 均为正确)

★★★★36.现有一量程为3V 的电压表，内阻约为3kΩ.为了较准

确地测量其内电阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图所

示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻.其中R 1是最大

阻值为9999Ω的电阻箱，R 2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器.

(1)试根据图所示的电路图，完成如图所示的实物电路的连线.

(2)接通电路前应将滑动变阻器的滑片P 置于________端.

(3)根据电路图，按顺序写出本实验的主要操作步骤.【15】

a b

第 11 页 共 24 页

答案:(1)如图所示 (2)A (左)

(3)①按电路图连好电路后.将滑动变阻器的

滑片P 移至A 端 ②闭合电键S 1和S 2，调节滑动

变阻器R 2的滑片P ，使电压表的指针偏转一个较

大的角度(或满刻度)，并记录此时电压表的示数

U 1， ③保持P 的位置不变，断开S 2，调节电

阻箱R 1的阻值.使电压表的示数为U 2=U 1/2，则电

压表的内电阻等于此叫电阻箱的阻值R ④

断开S 1，拆除电路，实验器材复原 或者:①按电路图连好电路后，将滑动变阻器的滑片P 移至A 端 ②将电阻箱的阻值调至某一定阻值(最好为3k Ω左右).并记下此时的电阻值R ，闭合电键S 1和S 2，调节滑动变阻器R 2的滑片P ，使电压表的指针偏转一个较大的角度(或满刻度).并记录此时电压表的示数U 1 ③保持P 的位置不变，断开S 2，记录此时电压表的示数U 2，则此时通过电阻箱的电流为R

U U I 21-=.根据串联电路的电流特点和欧姆定律可求出电压表的内电阻为:2

122V U U R

U -I U R -= ④断开S 1，拆除电路，实验器材复原

★★★★37.要精确测量一个阻值为5Ω,的电阻R ，实验室提供下列器材:电流表○A 1:量程100mA ，内阻r 1约为4Ω.电流表○A 2:量程500μA ，内阻r 2=750Ω.电压表○V :量程10V ，内阻r 3约为10kΩ.变阻器R 0:阻值约10Ω.电池E :电动势ε=1.5V ，内阻很小.电键S ，导线若干.

(1)选出适当器材并在图虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号.(2)需要测最的物理量是________________，根据所测物理量，求出电阻阻值的表达式R x =________.【l5】

答案:(1)如图所示 (2)通过两电流表○A 1、○

A 2的电流I 1

、

第 12 页 共 24 页 I 2，

2

122I I r I -

★★★★38.从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来测量两个电流表的内阻，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度.

(A )待测电流表○A 1，量程50mA ，内电阻约几十欧.

(B )待测电流表○A 2，量程30mA ，内电阻约几十欧.

(C )电压表○V ，量程15V ，内阻r V =15kΩ.

(D )电阻箱R 1，阻值范围0～9999.9Ω.

(E )电阻箱R 2，阻值范围0～99.9Ω.

(F )滑动变阻器R 3阻值O ～150Ω，额定电流1.5A .

(G )滑动变阻器R 4，阻值0～20Ω，额定电流1.5A .

(H )电阻R 0，阻值是40Ω，功率是0.5W (作保护电阻用).

(I )电池组，电动势为12V ，内电阻约0.5Ω.

此外还有单刀电键若干和导线若干，供需要时选用.

(1)请设计一个测量电路，画出电路图.(2)选出必要的器材，用器材前的字母表示，有________________________.(3)说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内电阻的计算式.【18】

答案:(1)如图所示 (2)ABEGHI (3)电键S 2闭合时.

测得电流表的示数，I 1和I 2；断开电键S 1，调整电阻箱的阻值

为R 时，测得电流表的示数I 1’.和I 2’，'

2

12'1'22A1I I I I R I I R -=；'2

12'1'21A2I I I I R I I R -=(用其他方法测量正确也可) ★★★★★39.如图所示的为一种电路框架，此框架是由同种金属制作

的，单位长度的电阻为ρ，一连串内接等边三角形的数目可认为趋向

无穷.取AB 边长为a ，以下每个三角形的边长依次减小一半.试求框

架上A 、B 两点间电阻R AB .【15】

答案:()

a 1731

ρ- ★★★★★40.如图所示为一个无穷方格电阻丝网络的一部分，其中每

一小段电阻丝的阻值都是R ，求相邻两个结点A 、B 之间的等效电阻.

【15】

答案:R /2

★★★★★4l _

有若干电阻组成如图所示的电路，

第 13 页 共 24 页 其中A 、B 两点的接地电阻是固定不动的，输入电压U 1、U 2、…U n ，仅取1V 或者0两个值，0表示接地.

(1)当n =3时，B 点的输出电压有几个可能的值?

(2)当n =∞.时，B 点最大输出电压为多少?(第九届全国中学生物理竞赛决赛试题)【20】 答案:(1)8个，0，V 3

1，V 61，V 21，V 121，V 125，V 41，V 127 (2)3V

电功电功率 双基训练

★1.一台电动机的输出功率是10kW ，这表明该电动机工作时( ).【l 】

(A )每秒消耗10kw 电能 (B )每秒对外做10kw 功

(C )每秒消耗10kJ 电能 (D )每秒对外做10kJ 功

答案:D

★2.一台电动机的电阻为4Ω，在220V 的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W .若电动机工作5min ，则电流做功________J .【1.5】

答案:6.6×105

★★3.一个用电器上标有“2kΩ，1W ”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V ，这个用电器允许通过的最大电流为________A .当这个用电器两端加上20V 电压时，它实际消耗电流功率为________W .【l 】

答案:44.72，0.022，0.2

★★4.三个标有"100Ω，4W ”、“12.5Ω，8W ”、“90Ω，10W "字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V ，并联时允许通过的最大总电流是________A .【3】 答案:40.5，9.9

纵向应用

★★5.电动机的电枢阻值为R ，电动机正常工作时，两端的电压为U ，通过的电流为I ，工作时间为t ，下列说法中正确的是( ).【3】

(A )电动机消耗的电能为UIt (B )电动机消耗的电能为I 2Rt

(C )电动机线圈产生的热量为I 2Rt (D )电动机线圈产生的热量为U 2t /R

答案:AC

★★★6.某品牌电动自行车的铭牌如下: 车型:20寸(车轮直径:508mm )

电池规格:36V ，12Ah (蓄电池) 整车质量:40kg

额定转速:210r ／min 外形尺寸:L1800mm ×W650mm ×H1100mm

充电时间:2～8h 电机:后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压／电流:36V ／5A

根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为( ).(2003年上海理科综合试题)【4】

(A )15km ／h (B )18km ／h (C )20km ／

h

(D )25km ／h

答案:C

★★★7.如图所示，电阻R 1=20Ω，电动机的绕组R 2=10Ω.当电键S 断

开时，电流表的示数是0.5A ，当电键S 闭合后，电动机转动起来，电

路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率应是( ).【4】

(A )I =1.5A (B )I ＜1.5A

(C )P =15W (D )P ＜15W

答案:BD

★★★8.如图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是:A 灯

第 14 页 共 24 页 “10V ，10W "，B 灯"60V ，60W ”，c 灯"40V ，40W "，D 灯"30V ，30W ".在a 、b 两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小，正确的是( ).【3】

(A )P B ＞P D ＞P A ＞P C (B )P B ＞P A ＞P D ＞P C

(C )P B ＞P D ＞P C ＞P A (D )P A ＞P C ＞P D ＞P B

答案:B

★★★9.两只额定电压均为110V 的灯泡A 和B ，额定功率分别为100W 和40w ，为了使它们接到220V 电源上能止常发光，同时电路消耗的电功率义最小，如图所示电路中最合理的是图( ).【3】

答案:C

★★★10.把R 1=8Ω、R 2=2Ω两个电阻中联到电路中，要使两个电阻消耗的电功率相同，下列方法中可行的是( ).【3】

(A )给R 1并联一个阻值为8/3Ω的电阻 (B )给R 1并联一个阻值为8Ω的电阻

(C )给R 2串联一个6Ω的电阻 (D )给R 2并联一个6Ω的电阻

答案:B

★★★11.两个电阻，R 1=8Ω、R 2=2Ω，并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的功率相等，可行的方法是( ).【3】

(A )用一个阻值为2Ω的电阻与R 2串联

(B )用一个阻值为6Ω的电阻与R 2串联

(C )用一个阻值为6Ω的电阻与R 1串联

(D )用一个阻值为2Ω的电阻与R 1串联

答案:A

★★★12.在做实验时要在一根电阻为20Ω的电热丝上获得45W 的加热功率，而电源的电压为45V ，下面列出实验室中能提供的几种变阻器铭牌上所给出的参数，实验中可以和电热丝串联以获得规定的加热功率的变阻器是( ).【4】

(A )10Ω，1.5A (B )20Ω，4A (C )1kΩ，0.5A (D )100Ω，1A

答案:B

★★★13.如图所示，电路中每个电阻的阻值都相同，额定功率也相同.

当电压U 升高时，先烧坏的电阻应是( ).【5】

(A )R 1和R 2 (B )R 3 (C )R 4 (D )R 5

答案:D

★★★14.用两个不同的电热丝烧开水，不计热量损失，单独用第一个烧，用时他t 1，单独用第二个烧同样的水，用时t 2.如果把两电热丝串联使用一同烧同样的水，接在相同电压下烧同样的水所用时间为( ).【4】

(A )t 1＋t 2 (B )21t t - (C )2t t 21+ (D )2

121t t t t + 答案:A

★★★15.有一电热器，额定电压为220V ，额定功率为1000W .

现要把它改装一下，用在电

第 15 页 共 24 页 压为110V 的电路中，若要使它消耗的功率仍为1000W .下面做法中正确的是( ).【4】

(A )将电热器中的电热丝截去一半

(B )将电热器中的电热丝截去3/4，只留下1/4

(C )在电热器中再并联一根与原来相同的电热丝

(D )将电热器小的电热丝等分成两段，再并联起来

答案:BD

★★★16.某同学在家中测算电冰箱的月耗电量，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电能表转蕊的转动情况.测得冰箱致冷时，转盘每12s 转一转；冰箱保温时，转盘每120s 转一转.电能表上标明“2000r ／(kW ·h )”.该同学还测得冰箱每小时致冷10min ，保温50min .每月按30d (天)汁.则该冰箱月耗电为________________________(kW ·h )(度).【4】 答案:27

★★★17.一个灯泡L ，标有"6V ，12W "字样，一台直流电动机D ，其线圈电阻为2Ω，把L 与D 并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光.把L 与D 串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).【6】

答案:4.38W

★★★18.某电炉在额定电压下的电功率为P 0=400W ，电源在不接负载时的路端电压与电炉的额定电压相同.当把电炉接到该电源时，电炉实际消耗的功率为P 1=324W .若将两个这样的电炉并联接入该电源，那么两个电炉实际消耗的总功率P 2为多少?【6】

答案:535.3W

★★★19.如图所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质

量m =50kg ，电源的电动势ε=110V .不计电源电阻及各处的摩擦，当

电动机以v =0.9m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流

I =5A ，试求电动机线圈的电阻.【7】

答案:4Ω

★★★★20.把灯L 1，接到一个电压恒定的电源上，L 1的电功率是100W .如果把它与另一个灯L 2.串联起来再接到电源上，L 2的电功率是9W .问此时灯L 1的功率是多少(假定灯泡的电阻恒定不变)?【8】

答案:1W 或81W

横向拓展

★★★21.在横截面积为S 的均匀铜导线中流过恒流电流I ，铜的电阻率为ρ，电子电量为e ，则电子在铜导线中受到的电场作用力为( ).【4】

(A )0 (B )S e I ρ (C )e

IS ρ (D )eS I ρ 答案:B

★★★22.如图所示为一由双刀双掷电键S 、两节干电池(每节干电

池的电动势ε=1.5V ，内阻r =1Ω)和一个小灯泡(额定电压为2.5V ，

额定电流为0.15A )组成的电路，那么:

(1)当触刀掷向a 、b 时(a 和e 、d 接通，b 和f 、c 接通)，两个电池

是怎样连接的?小灯泡消耗的功率是多少?

(2)当触刀掷向c 、d 时，两个电池是怎样连接的?小灯泡消耗的功率

是多少?【8】

答案:(1)并联，0.13W (2)串联，0.43W

第 16 页 共 24 页 ★★★23.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状

态，另一种是锅内水烧干后的保温状态.如图所示是电饭锅电路的示

意图，S 是用感温材料制造的开关，R 1是电阻，R 2是供加热用的电

阻丝.

(1)试判断开关S 接通时和断开时，电饭锅分别处于哪种工作状态，

说明你的理由.

(2)如果要使R 2在保温状态时的功率是加热状态时的一半，R 1/R 2应是多大?【8】

答案:(1)电键S 闭合时，电饭锅处于加热状态.电键S 断开时，电饭锅处于保温状态(2)0.414 ★★★★24.家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC ，PTC 元

件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器，其电阻率与温度的关系如

图所示，由于这种特性，因此，PTC 元件具有发热、控温双重功能.

对此，下列判断中正确的组合是( ).【5】

(A )通电后，其电功率先增大后减小

(B )通电后，其电功率先减小后增大

(C )当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T 1或T 2不变

(D )当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T 1～T 2的某一值不变

答案:AD

★★★★25.如图所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随总

电流I 变化的图线，抛物线OBC 为同一电源内部消耗的功率P r 随总

电流I 变化的图线，则当通过电源的电流为1A 时，该电源的输出功

率为( ).【5】

(A )1W (B )3W (C )2W (D )2.5W

答案:C

★★★★26.如图所示，a 、b 两端接到电压恒定的电源上，如果

c 、

d 两端接一电压表，示数为60V ；如接一电流表，示数为3A ；

如果在c 、d 间接一电阻R 3，则三个电阻消耗的功率相等.求R 1、

R 2、R 3的阻值及a 、b 间的电压(电表为理想表).【8】

答案:R 1=25Ω，R 2=100Ω，R 3=100Ω，75V

★★★★27.如图所示，已知电源的电动势为ε，内电阻为r ，A 、

B 两个定值电阻的阻值分别为R 1和R 2，令调节可变电阻

C ，使其

获得不同的电功率，试确定使可变电阻C 出现最大电功率时C 的

电阻值R 3，并导出其最大电功率的表达式.【12】

答案:当)()

r R R r R R R 12123++-=时，其电功率最大，最大值()()r R R r R 4R P 2112

23+++=ε ★★★★★28.质量为m 、半径为r 的金属球远离其他物体，通过阻值为R 的电阻接地，电子束从远处以速度v 落到球上，且每秒有n 个电子落到球上，试求每秒球所释放的热量.【12】

答案:???? ?

?-222mv 2nRe 1nmv 21

第 17 页 共 24 页 闭合电路的欧姆定律

双基训练

★1.许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成，某电池板的开路电压是600mV ，短路电流是30mA ，这块电池板的内电阻是( ).【o .5】

(A )60Ω (B )40Ω (C )20Ω (D )10Ω

答案:C

★2.电源的电动势为4.5V ，内电阻为0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时电源两端的电压为( ).【1】

(A )5.0V (B )4.5V (C )4.0V (D )3.5V

答案:C

★3.电源电动势为ε，内阻为r ，向可变电阻R 供电.关于路端电压，下列说法中正确的是( ).【1】

(A )因为电源电动势不变，所以路端电压也不变

(B )因为U =IR ，所以当R 增大时，路端电压也增大

(C )因为U =IR ，所以当I 增大时，路端电压也增大

(D )因为U =ε-Ir ，所以当I 增大时，路端电压下降

答案:D

★★4.用电动势ε=6V 、内电阻r =4Ω的直流电源依次分别对下列四个电珠供电，最亮的电珠是( ).【2】

(A )“6V ，12W ” (B )“6V ，9W ” (C )“6V ，4W ” (D )“6V ，3W ”

答案:B

★★5.如图所示电路中，电源的电动势ε=16V ，电阻

R 1=R 2=R 3=10Ω，电源内阻r =1Ω.求下述各种情况中电压表的示数

(电压表的内阻非常大，流过电压表的电流可忽略不计).【6】

(1)电键S 接存a 点.

(2)电键S 断开.

(3)电键S 接在b 点.

答案:(1)0V (2)7.6V (3)10V

纵向应用

★6.如图(a )所示足一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是(b )图中的图( ).【l 】

答案:A

★7.某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如

图所示，则该电阻值是____________.如果要用该多用电表测量一个

阻值约200Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆

挡是_____________.【1】

答案:1200Ω，×10档

第 18 页 共 24 页

★★8.用多用表测盲流电压U 或测电阻R 时，若红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则( ).

【2】

(A )前者(测电压U )电流从红表笔流人多用电表，后者(测电阻)从红表笔流出多用电表

(B )两者电流都从红表笔流入多用表

(C )两者电流都从红表笔流出多用表

(D )前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流入多用表

答案:B

★★★9.如图所示为万用表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏

电流为300μA ，内阻r g =100Ω，凋零电阻最大阻值R =50kΩ，串联的固

定电阻R 0=50Ω，电池的电动势为1.5V .用它测量电阻R ，能准确测量

的阻值范围是( ).【4】

(A )30～80kΩ (B )30～8kΩ (C )300～800kΩ (D )30～

800kΩ

答案:B

★★★10.欧姆表电路及刻度盘如图所示，现因表头损坏，换用一个新

表头.甲表头满偏电流为原来表头的2倍，内阻与原表头相同；乙表头

满偏电流与原表头相同，内阻为原表头的2倍，则换用甲表头和换用乙

表头后刻度盘的中值电阻分别为

( ).【5】

(A )100Ω，100Ω (B )200Ω，100Ω

(C )50Ω，100Ω (D )100Ω，200Ω

答案:C

★★★11.如图所示电路中，电池内阻符号为r ，电键S 原来是闭合的.

当S 断开时，电流表的示数变化情况足( ).【5】

(A )r =0时示数变大，r ≠0时示数变小

(B )r =0时示数变小，r ≠0时示数变大

(C )r =0或r ≠0时，示数都变大

(D )r =0时示数不变，r ≠0时示数变大

答案:D

★★★12.如图所示电路，电源内阻不可忽略，R 1=10Ω，R 2=8Ω.当电键

扳到位置1时，电压表示数为2.0V ；当电键扳到位置2时，电压表示

数可能是( ).【6】

(A )2.2V (B )1.9V (C )1.7V (D )1.4V

答案:BC

★★★13.甲、乙、丙三个灯泡，按图方式连接到电池组上，如果丙

灯泡处发生短路，某同学对电路各部分发生的变化作了如下推测(设

各灯灯丝不被烧毁):①丙灯两端电压为零，②电池组的路端电压为

第 19 页 共 24 页 零，③甲灯变得更亮，④乙灯变得更亮，其中( ).【5】

(A )只有①、③正确(B )只有②、③止确

(C )只有③、④正确(D )只有①、②正确

答案:A

★★★l4，用伏安法测电池的电动势和内电阻，由于电路存在问题，当电键S 闭合后，移动变阻器的滑片P 时，出现下列异常现象.

(A )电流表示数可变，电压表示数始终为零

(B )电流表示数为零，电压表示数不变

(C )电流表烧坏

(D )电流表示数不变，电压表示数可变

以上四种情况对应的电路如图中的(A )________，(B )________，(C )________，

(D )________.【5】

答案:丁，乙，甲，丙

★★★15.如图所示电路中，电阻R 1=8Ω.当电键S 断开时，电压表○

V1的示数为5.7V ，电流表的示数为0.75A ，电源总功率是9W ；当电键

S 闭合时，电压表○

V 2的不数为4V .若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9:16，求电源的电动势和电阻R 2、R 3.【8】

答案:ε=12V ，R 2=8Ω，R 3=3.6Ω

★★★16.如图所示，用电动势为8V 、内电阻为2Ω的电池组连接

两根各1Ω的电阻线.向某用电器(纯电阻)供电，该用电器可获得3W

的电功率，求通过该用电器的电流和它两端的电压.【6】

答案:用电器两端的电压U 1=2V ，通过的电流为I 1=5A ，或两端电压

为U 2=6V ，通过电流为I 2=0.5A

★★★17.如图所示，电源电动势ε=10V ，内阻不计，R 1=4Ω，

R 2=6Ω，C =30μF .

(1)闭合电键S ，求稳定后通过R 1的电流.

(2)然后将电键S 断开，求这以后流过R 1的总电量.【5】

答案:(1)1A (2)1.2×10-4

★★★★18.如图所示，A 、B 两端的电压U 一定，电阻R 先接

在A 、B 两端，消耗功率为9W .再将电阻R 接在较远的C 、D

两端，消耗功率为4W .在后一种情况下，输电导线AC 、BD 共

消耗功率为( ).【5】

(A )2W (B )3W (C )4W (D )5W

答案:A

★★★★19.如图所示的电路中，电源的电动势恒定.要想使灯泡变

暗，可以( ).【4】

(A )增大R 1 (B )减小R 1 (C )增大R 2 (D )减小R 2

第 20 页 共 24 页 答案:AD

★★★★20.如图所示，电池组的电动势为ε，内电阻为r ，R 0为定值

电阻，R 为变阻器，已知R 0＞r .为使R 0上消耗的电功率最大，应将变

阻器阻值调整到( ).【5】

(A )R 0 (B )R 0＋r (C )R 0－r (D )0

答案:D

★★★★21.如图所示，电源的电动势和内阻分别为ε、r ，在滑动变

阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中，电流表、电压表的示数变化

情况为( ).【5】

(A )电流表先减小后增大，电压表先增大后减小

(B )电流表先增大后减小，电压表先减小后增大

(C )电流表一直减小，电压表一直增大

(D )电流表一直增大，电压表一直减小

答案:A

★★★★22.如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表、电压表都

可视为理想电表.在滑动变阻器R 的滑片P 从a 端移到b 端的过程中(

).【6】

(A )○

V 表的示数先增大后减小，○A 表的示数增大 (B )○

V 表的示数先增大后减小，○A 表的示数减小 (C )○

V 表的示数先减小后增大，○A 表的示数增大 (D )○

V 表的示数先减小后增大，○A 表的示数减小 答案:B

★★★★23.如图所示，三只电压表完全相同，它们的接线柱正、负

如图中所示.已知○V 1表的示数为2V ，○V3表的示数为1V ，则○

V 2表的示数为( ).【5】

(A )0 (B )1V (C )2V (D )3V

答案:D

★★★★24.一个多用电表内的电池已使用很久了，但是转动调零旋钮时，仍可使表针调至零欧姆刻度处.用这只多用表测出的电阻值R ’，与被测电阻的真实值R 相比( ).【8】

(A )R ’=R (B )R ’＞R (C )R ’＜R (D )无法确定

答案:B

★★★★25.如图所示电路中，ε1=6V ，ε2=2V ，电源内阻均不计，

R 1=500Ω，灵敏电流计示数恰为零，则R 2的阻值为( ).【8】

(A )50Ω (B )250Ω (C )500Ω (D )1000Ω

答案:B

★★★★26.如图所示的电路中，电键S 1、S 2、S 3、S 4均闭

合，C 是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油

滴P ，欲使P 向下运动，应断开电键( ).【8】

(A )S 1 (B )S 2 (C )S 3 (D )S 4

答案:C

第 21 页 共 24 页

★★★★27.如图所示，八个完全相同的电池依次首尾相接后，

用一电压表测量图中a 、b 两点的电压，已知每个电池的电动势

为ε，内阻为r ，电压表对电路的影响不计，则电压表的示数为

________V .【6】

答案:0

★★★★28.如图所示，C 1=6μF ，C 2=3μF ，R 1=6Ω，R2=3Ω，电源

电动势ε=18V ，内电阻r =0.当电键S 断开时，a 、b 两点电势差是

________V ，电键S 闭合后，C 1上的电量减少了________C .【5】

答案:18，3.6×105

★★★★29.如图所示的电路中，电阻R 1=12Ω，R 2=R 3=R 4=6.0Ω.

当电键S 断开时，电压表的示数为12V ，全电路消耗的电功率为

13W .问电键S 闭合后，电压表及电流表的示数各是多大(电流表

的内阻忽略不计，电压表的内阻非常大)?【lO 】

答案:电压表的示数为10.5V ；电流表的示数为2.1A

★★★★30.如图所示，电阻R 1=8Ω，电动机绕组电阻R 0=2Ω，当电键S

断开时，电阻R 1消耗的电功率是2.88W ；当电键S 闭合时，电阻R 1消

耗的电功率是2W ，若电源的电动势为6V .求电键闭合时电动机输出的

机械功率.【lO 】

答案:1.5W

横向拓展

★★★★31.元件A 、B 、C 的伏安曲线如图所示，三个元件在相同的电

压作用下，相同时间内发出的热量Q A 、Q B 、Q C 之间的关系是( ).【5】

(A )Q A =Q B =Q C

(B )Q A ＞Q B ＞Q C

(C )Q A ＜Q B ＜Q C

(D )因A 、C 是非线性元件，故无法判断

答案:B

★★★★32.实验室中有电流表、电压表、电阻箱、滑线变阻器等仪器，下列各种仪器的组合(加上导线、电键)，恰好可以用来测定一节干电池的电动势、内电阻的是( ).【6】

(A )电流表、电压表、滑线变阻器

(B )电流表、电压表、滑线变阻器、电阻箱

(C )电流表、电阻箱

(D )电压表、电阻箱

答案:ACD

★★★★33.如图所示，抛物线C 1、C 2分别是纯电阻直流电路中，

内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.

由该图可知下列说法

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