物理大一輪復(fù)習(xí)配套講義第8章

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第1節(jié)電流電阻電功電功率一、電流1．形成的條件：導(dǎo)體中有自由電荷;導(dǎo)體兩端存在電壓．2．電流是標(biāo)量，正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向．3．兩個(gè)表達(dá)式:①定義式:I＝eq\f（q,t）;②決定式：I＝eq\f（U，R）.二、電阻、電阻定律1．電阻：反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小．表達(dá)式為:R＝eq\f(U，I).2．電阻定律：同種材料的導(dǎo)體,其電阻跟它的長(zhǎng)度成正比，與它的橫截面積成反比，導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)．表達(dá)式為：R＝ρeq\f(l，S).3．電阻率（1）物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能,是導(dǎo)體材料本身的屬性．（2)電阻率與溫度的關(guān)系：金屬的電阻率隨溫度升高而增大；半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小．三、部分電路歐姆定律及其應(yīng)用1．內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比．2．表達(dá)式：I＝eq\f(U,R）。3．適用范圍:金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電,不適用于氣體導(dǎo)電或半導(dǎo)體元件．4．導(dǎo)體的伏安特性曲線（I－U)圖線（1)比較電阻的大?。簣D線的斜率k＝tanθ＝eq\f（I，U)＝eq\f(1，R)，圖中R1＞R2（填“＞”、“＜”或“＝”）．（2)線性元件：伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件，適用于歐姆定律．（3）非線性元件：伏安特性曲線為曲線的電學(xué)元件,不適用于歐姆定律．四、電功率、焦耳定律1．電功:電路中電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做的功．表達(dá)式為W＝qU＝UIt。2．電功率:單位時(shí)間內(nèi)電流做的功．表示電流做功的快慢．表達(dá)式為P＝eq\f（W，t)＝UI。3．焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比．表達(dá)式為Q＝I2Rt.4．熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量．表達(dá)式為P＝eq\f(Q,t)。[自我診斷]1.判斷正誤（1)電流是矢量，電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍ā粒?2)由R＝eq\f（U，I)可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與流過(guò)導(dǎo)體的電流成反比．（×）（3)由ρ＝eq\f（RS，l）知，導(dǎo)體電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l成反比．（×）（4)電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多．（√)（5）電流I隨時(shí)間t變化的圖象與橫軸所圍面積表示通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量．(√）(6)公式W＝UIt及Q＝I2Rt適用于任何電路．(√）（7）公式W＝eq\f(U2,R)t＝I2Rt只適用于純電阻電路．(√)2．(多選)對(duì)于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲,下列說(shuō)法中正確的是(）A．常溫下,若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，電阻變?yōu)閑q\f(1，4）RC．給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，則任一狀態(tài)下的eq\f(U,I)比值不變D．金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大解析：選BD.金屬絲均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的10倍，截面積變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1，10)，由R＝ρeq\f（l,S)知,電阻變?yōu)樵瓉?lái)的100倍，A錯(cuò)誤；將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半,截面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,由R＝ρeq\f(l，S)知，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4），B正確;由于金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，當(dāng)加在金屬絲兩端的電壓升高時(shí)，電阻R＝eq\f（U,I）將變大，C錯(cuò)誤，D正確．3．如圖所示電路中，a、b兩點(diǎn)與一個(gè)穩(wěn)壓直流電源相接，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向d端移動(dòng)一段距離時(shí)，哪一個(gè)電路中的電流表讀數(shù)會(huì)變小()解析：選B.選項(xiàng)A、C、D中,滑動(dòng)變阻器連入電路中的有效部分為滑片P右側(cè)部分，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向d端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值減小，由歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，電路中的電流將會(huì)增大,電流表讀數(shù)會(huì)變大，故選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤；而選項(xiàng)B中,滑動(dòng)變阻器連入電路中的有效部分為滑片P左側(cè)部分，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向d端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值增大，電路中的電流將會(huì)減小，電流表讀數(shù)會(huì)變小，選項(xiàng)B正確．4.有一臺(tái)標(biāo)有“220V,50W”的電風(fēng)扇，其線圈電阻為0。4Ω，在它正常工作時(shí)，下列求其每分鐘產(chǎn)生的電熱的四種解法中,正確的是（)A．I＝eq\f（P，U）＝eq\f(5,22)A，Q＝UIt＝3000JB．Q＝Pt＝3000JC．I＝eq\f（P，U）＝eq\f(5，22)A，Q＝I2Rt＝1.24JD．Q＝eq\f（U2，R）t＝eq\f（2202，0.4)×60J＝7。26×106J解析:選C。電風(fēng)扇是一種在消耗電能過(guò)程中既產(chǎn)生機(jī)械能，又產(chǎn)生內(nèi)能的用電器，其功率P＝IU，則I＝eq\f（P,U）＝eq\f(5，22）A，而產(chǎn)生的熱量只能根據(jù)Q＝I2Rt進(jìn)行計(jì)算．因此，選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)一對(duì)電流的理解和計(jì)算1。應(yīng)用I＝eq\f（q，t)計(jì)算時(shí)應(yīng)注意:若導(dǎo)體為電解液，因?yàn)殡娊庖豪锏恼?、?fù)離子移動(dòng)方向相反，但形成的電流方向相同，故q為正、負(fù)離子帶電荷量的絕對(duì)值之和．2．電流的微觀本質(zhì)如圖所示,AD表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體，長(zhǎng)為l,兩端加一定的電壓,導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v,設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)自由電荷的電荷量為q，AD導(dǎo)體中自由電荷總數(shù)N＝nlS，總電荷量Q＝Nq＝nqlS，所用時(shí)間t＝eq\f（l,v)，所以導(dǎo)體AD中的電流I＝eq\f（Q,t)＝eq\f(nlSq,l/v）＝nqSv。1．如圖所示,一根橫截面積為S的均勻長(zhǎng)直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷,設(shè)棒單位長(zhǎng)度內(nèi)所含的電荷量為q，當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于棒的運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為（）A．vq B．eq\f(q，v）C．qvS D。eq\f（qv,S)解析：選A。在垂直棒的運(yùn)動(dòng)方向選取一橫截面，設(shè)棒長(zhǎng)為l,則棒上所有電荷通過(guò)這一橫截面所用的時(shí)間t＝eq\f(l,v)，由電流的定義式I＝eq\f(Q，t）,可得I＝eq\f（lq,\f（l，v)）＝qv，A正確．2.(2017·山東濟(jì)南質(zhì)檢）有甲、乙兩個(gè)由同種金屬材料制成的導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的兩倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量乙是甲的兩倍，以下說(shuō)法中正確的是（)A．甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B．乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的兩倍C．乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的兩倍D．甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率大小相等解析：選B。由I＝eq\f（Δq,Δt)可知,I乙＝2I甲，B正確，A錯(cuò)誤；由I＝nvSq可知,同種金屬材料制成的導(dǎo)體，n相同，因S甲＝2S乙，故有v甲∶v乙＝1∶4,C、D錯(cuò)誤．3．(多選)截面直徑為d、長(zhǎng)為l的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)這三個(gè)量中的一個(gè)改變時(shí)，對(duì)自由電子定向移動(dòng)平均速率的影響，下列說(shuō)法正確的是（)A．電壓U加倍時(shí),自由電子定向移動(dòng)的平均速率加倍B．導(dǎo)線長(zhǎng)度l加倍時(shí),自由電子定向移動(dòng)的平均速率減為原來(lái)的一半C．導(dǎo)線截面直徑d加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率不變D．導(dǎo)線截面直徑d加倍時(shí),自由電子定向移動(dòng)的平均速率加倍解析：選ABC.電壓U加倍時(shí),由歐姆定律得知，電流加倍，由電流的微觀表達(dá)式I＝nqSv得知，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v加倍，故A正確;導(dǎo)線長(zhǎng)度l加倍，由電阻定律得知，電阻加倍,電流減半,則由電流的微觀表達(dá)式I＝nqSv得知，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v減半，故B正確；導(dǎo)線橫截面的直徑d加倍,由S＝eq\f(πd2,4)可知，截面積變?yōu)?倍，由電阻定律得知，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f（1，4）,電流變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I＝nqSv得知，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v不變．故C正確，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)二電阻電阻定律1。兩個(gè)公式對(duì)比公式R＝ρeq\f(l,S)R＝eq\f（U，I)區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說(shuō)明了電阻的決定因素提供了一種測(cè)定電阻的方法，并不說(shuō)明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體2。電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，導(dǎo)體電阻率與電阻阻值無(wú)直接關(guān)系，即電阻大，電阻率不一定大；電阻率小，電阻不一定?。?．一個(gè)內(nèi)電阻可以忽略的電源，給裝滿(mǎn)絕緣圓管的水銀供電，通過(guò)水銀的電流為0。1A．若把全部水銀倒在一個(gè)內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管內(nèi)(恰好能裝滿(mǎn)圓管)，那么通過(guò)水銀的電流將是（）A．0.4A B．0.8AC．1。6A D．3.2A解析：選C。大圓管內(nèi)徑大一倍，即橫截面積為原來(lái)的4倍，由于水銀體積不變,故水銀柱長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f（1,4)，則電阻變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f（1,16），因所加電壓不變，由歐姆定律知電流變?yōu)樵瓉?lái)的16倍．C正確．2.用電器到發(fā)電場(chǎng)的距離為l，線路上的電流為I，已知輸電線的電阻率為ρ.為使線路上的電壓降不超過(guò)U.那么，輸電線的橫截面積的最小值為()A。eq\f(ρl，R) B。eq\f(2ρlI,U）C。eq\f（U,ρlI) D。eq\f(2Ul,Iρ)解析：選B.輸電線的總長(zhǎng)為2l，由公式R＝eq\f（U,I）、R＝ρeq\f(l，S）得S＝eq\f(2ρlI,U)，故B正確．3．兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，把另一根對(duì)折后絞合起來(lái)，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為（）A．1∶4 B．1∶8C．1∶16 D．16∶1解析：選C.對(duì)于第一根導(dǎo)線,均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1，2），由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，第二根導(dǎo)線對(duì)折后，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f（1，2），橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f（1，4).給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得：I1＝eq\f（U,4R），I2＝eq\f(U，R/4)＝eq\f（4U,R)，由I＝eq\f（q，t）可知,在相同時(shí)間內(nèi),電荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16.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(diǎn)：(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．考點(diǎn)三伏安特性曲線1.圖甲為線性元件的伏安特性曲線,圖乙為非線性元件的伏安特性曲線．2圖象的斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大，電阻越小，故Ra〈Rb，圖線c的電阻減小，圖線d的電阻增大．3．用I.U（或U。I)圖線來(lái)描述導(dǎo)體和半導(dǎo)體的伏安特性時(shí)，曲線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)一組U、I值，eq\f（U,I)為該狀態(tài)下的電阻值,UI為該狀態(tài)下的電功率．在曲線上某點(diǎn)切線的斜率不是電阻的倒數(shù)．1．小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn),PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說(shuō)法中正確的是（)A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小B．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f（U1，I1)C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2－I1)D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積解析:選D。由圖可知流過(guò)小燈泡的電流I隨所加電壓U變化的圖線為非線性關(guān)系，可知小燈泡的電阻隨所加電壓的增大而逐漸增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律，對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻應(yīng)為R＝eq\f(U1,I2)，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為P＝U1I2,也就是圖中矩形PQOM所圍面積，選項(xiàng)D正確．2.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說(shuō)法正確的是(）A．B點(diǎn)的電阻為12ΩB．B點(diǎn)的電阻為40ΩC．工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω解析：選B。根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點(diǎn)的電阻分別為RA＝eq\f（3，0.1）Ω＝30Ω，RB＝eq\f(6,0。15）Ω＝40Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10Ω，故B對(duì)，A、C、D錯(cuò)．3。（多選）在如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電路中的總電流為0.25A，則此時(shí)（)A．L1上的電壓為L(zhǎng)2上電壓的2倍B．L1消耗的電功率為0.75WC．L2的電阻為12ΩD．L1、L2消耗的電功率的比值大于4∶1解析：選BD。電路中的總電流為0。25A,L1中電流為0.25A，由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓為3。0V,L1消耗的電功率為P1＝U1I1＝0。75W，B正確；根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律，L2中電流為0。125A,由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓大約為0.3V,L1的電壓大約為L(zhǎng)2電壓的10倍，A錯(cuò)誤;由歐姆定律，L2的電阻為R2＝eq\f（U2，I2)＝eq\f（0。3，0.125）Ω＝2.4Ω,C錯(cuò)誤；L2消耗的電功率為P2＝U2I2＝0.3×0.125W＝0。0375W，L1、L2消耗的電功率的比值大于4∶1，D正確．I-U圖線求電阻應(yīng)注意的問(wèn)題伏安特性曲線上每一點(diǎn)對(duì)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(diǎn)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(shuō)明對(duì)應(yīng)的電阻變大．考點(diǎn)四電功、電功率及焦耳定律1．純電阻電路與非純電阻電路的比較(1)用電器在額定電壓下正常工作,用電器的實(shí)際功率等于額定功率，即P實(shí)＝P額．（2)用電器的工作電壓不一定等于額定電壓，用電器的實(shí)際功率不一定等于額定功率,若U實(shí)＞U額，則P實(shí)＞P額,用電器可能被燒壞．［典例］有一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)，把它接入電壓為U1＝0。2V的電路中時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流I1＝0。4A；若把電動(dòng)機(jī)接入U(xiǎn)2＝2。0V的電路中,電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流I2＝1.0A．求：（1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大?（2)如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？解析(1）U1＝0。2V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為純電阻,故電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻r＝eq\f（U1，I1）＝eq\f(0。2，0。4)Ω＝0。5ΩU2＝2。0V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作,此時(shí)電動(dòng)機(jī)為非純電阻，則由電功率與熱功率的定義式得P電＝U2I2＝2。0×1.0W＝2WP熱＝Ieq\o\al(2，2）r＝1.02×0。5W＝0.5W所以由能量守恒定律可知，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出＝P電－P熱＝2W－0。5W＝1.5W(2）此時(shí)若電動(dòng)機(jī)突然被卡住，則電動(dòng)機(jī)成為純電阻,其熱功率P熱′＝eq\f(U\o\al(2，2），r)＝eq\f(2。02，0。5)W＝8W答案（1）1。5W(2)8W（1)在非純電阻電路中,eq\f（U2,R）t既不能表示電功也不能表示電熱,因?yàn)闅W姆定律不再成立．(2)不要認(rèn)為有電動(dòng)機(jī)的電路一定是非純電阻電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，仍為純電阻電路,歐姆定律仍適用,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．只有在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為非純電阻電路,U>IR,歐姆定律不再適用，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．1．(多選)下表列出了某品牌電動(dòng)自行車(chē)及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗．若該車(chē)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(dòng)機(jī)的輸入功率為576WB．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4ΩC．該車(chē)獲得的牽引力為104ND．該車(chē)受到的阻力為63N解析：選AD。由于U＝48V，I＝12A，則P＝IU＝576W，故選項(xiàng)A正確;因P入＝P出＋I(xiàn)2r，r＝eq\f(576－350,122）Ω＝eq\f（113，72）Ω，故選項(xiàng)B錯(cuò)；由P出＝Fv＝Ffv，F(xiàn)＝Ff＝63N，故選項(xiàng)C錯(cuò)，D正確．2．在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，電源內(nèi)阻為1.0Ω，電路中的電阻R0為1.5Ω，小型直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為0。5Ω。閉合開(kāi)關(guān)S后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的示數(shù)為2。0A．則以下判斷中正確的是（)A．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為14WB．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為7。0VC．電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為4。0WD．電源輸出的電功率為24W解析：選B。由部分電路歐姆定律知電阻R0兩端電壓為U＝IR0＝3.0V,電源內(nèi)電壓為U內(nèi)＝Ir＝2。0V，所以電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U機(jī)＝E－U－U內(nèi)＝7.0V，B對(duì)；電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率和總功率分別為P熱＝I2r1＝2W、P總＝U機(jī)I＝14W，C錯(cuò);電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出＝P總－P熱＝12W，A錯(cuò)；電源的輸出功率為P＝U端I＝20W，D錯(cuò)．課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練［基礎(chǔ)鞏固題組]1．(多選）下列說(shuō)法正確的是(）A．據(jù)R＝eq\f(U，I）可知，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí),導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．不考慮溫度對(duì)阻值的影響,通過(guò)導(dǎo)體的電流及加在兩端的電壓改變時(shí)導(dǎo)體的電阻不變C．據(jù)ρ＝eq\f(RS，l）可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l成反比D．導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無(wú)關(guān)解析：選BD。R＝eq\f(U,I）是電阻的定義式，導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體自身性質(zhì)決定，與U、I無(wú)關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓U加倍時(shí),導(dǎo)體內(nèi)的電流I也加倍,但比值R仍不變，A錯(cuò)誤、B正確；ρ＝eq\f（RS,l）是導(dǎo)體電阻率的定義式，導(dǎo)體的電阻率由材料和溫度決定,與R、S、l無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤、D正確．2．一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、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(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（)A.eq\f(mv2,2eL) B．eq\f(mv2Sn,e)C．ρnev D。eq\f(ρev，SL)解析：選C.由電流定義可知：I＝eq\f（q，t)＝eq\f（nvtSe，t)＝neSv，由歐姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρeq\f（L，S）＝ρneLv，又E＝eq\f(U,L），故E＝ρnev,選項(xiàng)C正確．3．下列說(shuō)法正確的是()A．電流通過(guò)導(dǎo)體的熱功率與電流大小成正比B．力對(duì)物體所做的功與力的作用時(shí)間成正比C．電容器所帶電荷量與兩極間的電勢(shì)差成正比D．彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)與彈簧伸長(zhǎng)量成正比解析:選C.電流通過(guò)導(dǎo)體的熱功率為P＝I2R，與電流的平方成正比,A項(xiàng)錯(cuò)誤；力作用在物體上，如果物體沒(méi)有在力的方向上發(fā)生位移，作用時(shí)間再長(zhǎng)，做功也為零,B項(xiàng)錯(cuò)誤；由C＝eq\f(Q，U）可知，電容器的電容由電容器本身的性質(zhì)決定，因此電容器的帶電量與兩板間的電勢(shì)差成正比，C項(xiàng)正確；彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的伸長(zhǎng)量無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤．4．如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)示意圖,A、B是平行正對(duì)的金屬板，等離子體(電離的氣體，由自由電子和陽(yáng)離子構(gòu)成,整體呈電中性）從左側(cè)進(jìn)入，在t時(shí)間內(nèi)有n個(gè)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()A．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A。由于自由電子落在B板上，則A板上落上陽(yáng)離子，因此R中的電流方向?yàn)樽陨隙?，電流大小I＝eq\f（q,t)＝eq\f（ne，t）。A項(xiàng)正確．5．歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個(gè)長(zhǎng)方體型的金屬電阻,材料分布均勻,邊長(zhǎng)分別為a、b、c,且a＞b＞c。電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻,其中電阻的阻值最小的是(）解析：選A.根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l，S)可知RA＝ρeq\f(c，ab),RB＝ρeq\f(b，ac），RC＝ρeq\f(a,bc），RD＝ρeq\f（a,bc),結(jié)合a＞b＞c可得:RC＝RD＞RB＞RA,故RA最小，A正確．6．某個(gè)由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖所示，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(jì)的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心成為一個(gè)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(jì)的金屬膜成為另外一個(gè)電極，設(shè)該電阻的阻值為R。下面給出R的四個(gè)表達(dá)式中只有一個(gè)是合理的,你可能不會(huì)求解R，但是你可以通過(guò)一定的物理分析，對(duì)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。根據(jù)R＝ρeq\f（l，S),從單位上看,答案中,分子應(yīng)是長(zhǎng)度單位，而分母應(yīng)是面積單位，只有A、B符合單位,C、D錯(cuò)誤;再代入特殊值,若b＝a，球殼無(wú)限薄，此時(shí)電阻為零，因此只有B正確，A錯(cuò)誤．7。（多選)我國(guó)已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷(xiāo)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所示．圖象上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成α角,A點(diǎn)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(diǎn),白熾燈的電阻可表示為tanβC．在A點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為U0I0D．在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為eq\f(U0,I0)解析:選CD。白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大，A錯(cuò)誤；在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為eq\f（U0，I0)，不能表示為tanβ或tanα，故B錯(cuò)誤,D正確；在A點(diǎn)，白熾燈的功率可表示為U0I0，C正確．[綜合應(yīng)用題組]8．一只電飯煲和一臺(tái)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(jì))，均正常工作．用電流表分別測(cè)得通過(guò)電飯煲的電流是5.0A,通過(guò)洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0。50A，則下列說(shuō)法中正確的是(）A．電飯煲的電阻為44Ω，洗衣機(jī)電動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍解析:選C。由于電飯煲是純電阻元件，所以R1＝eq\f(U,I1)＝44Ω，P1＝UI1＝1100W，其在1min內(nèi)消耗的電能W1＝UI1t＝6。6×104J,洗衣機(jī)為非純電阻元件，所以R2≠eq\f（U,I2）,P2＝UI2＝110W，其在1min內(nèi)消耗的電能W2＝UI2t＝6.6×103J，其熱功率P熱≠P2，所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍．9．一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖象如圖甲所示，若將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，3個(gè)用電器消耗的電功率均為P,現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路,接在該電源的兩端,設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，它們之間的關(guān)系為（)A．P1＝4PD B．PD＝eq\f（P，4)C．PD＝P2 D．P1＜4P2解析：選D.由于電阻器D與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端時(shí)，三者功率相同，則此時(shí)三者電阻相同．當(dāng)三者按照題圖乙所示電路連接時(shí)，電阻器D兩端的電壓小于U,由題圖甲圖象可知，電阻器D的電阻增大,則有RD＞R1＝R2,而RD與R2并聯(lián)，電壓相等，根據(jù)P＝eq\f(U2,R），PD＜P2，C錯(cuò)誤；由歐姆定律可知,電流ID＜I2,又I1＝I2＋I(xiàn)D,根據(jù)P＝I2R，P1＞4PD，P1＜4P2,A錯(cuò)誤、D正確；由于電阻器D與電阻R2的并聯(lián)電阻R＜R1，所以D兩端的電壓小于eq\f（U，2）,且D阻值變大,則PD＜eq\f（P，4），B錯(cuò)誤．10．下圖中的四個(gè)圖象中，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C。白熾燈泡為純電阻，其功率表達(dá)式為:P＝eq\f(U2,R），而U越大，電阻越大，圖象上對(duì)應(yīng)點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率越小，故選項(xiàng)C正確．11．如圖所示為甲、乙兩燈泡的I。U圖象，根據(jù)圖象計(jì)算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220V的電路中實(shí)際發(fā)光的功率分別為（)A．15W30W B．30W40WC．40W60W D．60W100W解析:選C.兩燈泡并聯(lián)在電壓為220V的電路中，則兩只燈泡兩端的電壓均為220V，根據(jù)I。U圖象知：甲燈實(shí)際工作時(shí)的電流約為I甲＝0。18A，乙燈實(shí)際工作時(shí)的電流為I乙＝0.27A，所以功率分別為P甲＝I甲U＝0.18×220W≈40W；P乙＝I乙U＝0.27×220W≈60W，C正確．12．如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2后，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)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(shí)的功率為120W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1000W．關(guān)于該電吹風(fēng),下列說(shuō)法正確的是（）A．電熱絲的電阻為55ΩB．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為eq\f(1210,3）ΩC．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1000JD．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1000J解析：選A。電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲消耗的功率為P＝1000W－120W＝880W，對(duì)電熱絲，由P＝eq\f(U2,R)可得電熱絲的電阻為R＝eq\f（U2，P)＝eq\f（2202，880)Ω＝55Ω，選項(xiàng)A正確；由于不知道電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率，所以電動(dòng)機(jī)線圈的電阻無(wú)法計(jì)算，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒消耗的電能為880J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為120J，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．13．(多選）如圖所示，定值電阻R1＝20Ω，電動(dòng)機(jī)繞線電阻R2＝10Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)是I1＝0.5A，當(dāng)開(kāi)關(guān)合上后,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),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BD。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),由歐姆定律得U＝I1R1＝10V，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，通過(guò)R1的電流仍為0.5A，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流I2<eq\f（U，R2)＝1A，故電流表示數(shù)I＜0.5A＋1A＝1。5A,B正確；電路中電功率P＝UI<15W，D正確．14．(多選）通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)約0。2～0.3s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成．每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅40~80μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中．在某一次閃擊前云地之間的電勢(shì)差約為1.0×109V,云地間距離約為1km；第一個(gè)閃擊過(guò)程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60μs。假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是(）A．閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×10B．整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為1×1014WC．閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1×106V/mD．整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6×106J解析：選AC。根據(jù)題意第一個(gè)閃擊過(guò)程中轉(zhuǎn)移電荷量Q＝6C，時(shí)間約為t＝60μs，故平均電流為I平＝eq\f(Q，t)＝1×105A,閃擊過(guò)程中的瞬時(shí)最大值一定大于平均值，故A對(duì)；第一次閃擊過(guò)程中電功約為W＝QU＝6×109J，第一個(gè)閃擊過(guò)程的平均功率P＝eq\f(W,t)＝1×1014W,由于一次閃電過(guò)程主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中,但整個(gè)閃擊過(guò)程中的時(shí)間遠(yuǎn)大于60μs，故B錯(cuò);閃電前云與地之間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為E＝eq\f(U,d)＝eq\f(1×109，1000)V/m＝1×106V/m,C對(duì)；整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為W＝6×109J，D錯(cuò)．第2節(jié)電路閉合電路歐姆定律一、電阻的串、并聯(lián)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n電壓U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un電阻R總＝R1＋R2＋…＋Rneq\f(1，R總)＝eq\f（1,R1）＋eq\f(1，R2)＋…＋eq\f（1,Rn)分壓原理或分流原理U1∶U2∶…∶Un＝R1∶R2∶…∶RnI1∶I2∶…∶In＝eq\f（1,R1)∶eq\f（1，R2)∶…∶eq\f(1，Rn）功率分配P1∶P2∶…∶Pn＝R1∶R2∶…∶RnP1∶P2∶…∶Pn＝eq\f(1，R1)∶eq\f(1，R2）∶…∶eq\f（1,Rn)二、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1．電動(dòng)勢(shì)(1)電源：電源是通過(guò)非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能的裝置．（2）電動(dòng)勢(shì)：非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)的電荷量的比值，E＝eq\f(W，q）。（3）電動(dòng)勢(shì)的物理含義:電動(dòng)勢(shì)表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓．2．內(nèi)阻：電源內(nèi)部導(dǎo)體的電阻．三、閉合電路的歐姆定律1．閉合電路歐姆定律（1）內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電阻之和成反比．（2）公式：I＝eq\f（E,R＋r）（只適用于純電阻電路）．（3)其他表達(dá)形式①電勢(shì)降落表達(dá)式：E＝U外＋U內(nèi)或E＝U外＋I(xiàn)r。②能量表達(dá)式:EI＝UI＋I(xiàn)2r。2．路端電壓與外電阻的關(guān)系一般情況U＝IR＝eq\f(E，R＋r）·R＝eq\f(E，1＋\f（r，R))，當(dāng)R增大時(shí)，U增大特殊情況①當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝E②當(dāng)外電路短路時(shí)，I短＝eq\f(E,r），U＝0[自我診斷]1。判斷正誤（1)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)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?。?×)（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．(×)2.某電路如圖所示,已知電池組的總內(nèi)阻r＝1Ω，外電路電阻R＝5Ω，理想電壓表的示數(shù)U＝3.0V，則電池組的電動(dòng)勢(shì)E等于(）A．3.0V B．3.6VC．4。0V D．4。2V解析：選B。由于電壓表的示數(shù)為路端電壓，而U＝IR，則I＝eq\f(U，R）＝0.6A，由閉合電路歐姆定律可得E＝I（R＋r)＝0。6×(5＋1）V＝3.6V,故選項(xiàng)B正確．3．將一電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r的電池與外電路連接,構(gòu)成一個(gè)閉合電路，用R表示外電路電阻，I表示電路的總電流,下列說(shuō)法正確的是（)A．由U外＝IR可知,外電壓隨I的增大而增大B．由U內(nèi)＝Ir可知，電源兩端的電壓隨I的增大而增大C．由U＝E－Ir可知,電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小D．由P＝IU可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大解析:選C.根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝eq\f（E,R＋r）知,外電路中電流I隨外電阻R的變化而變化，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；U內(nèi)＝Ir是電源內(nèi)電阻上的電壓，不是電源兩端的電壓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r不變，由U＝E－Ir可知，電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小，選項(xiàng)C正確；當(dāng)U不變時(shí)，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)一電阻的串并聯(lián)1．串、并聯(lián)電路的幾個(gè)常用結(jié)論(1)當(dāng)n個(gè)等值電阻R0串聯(lián)或并聯(lián)時(shí)，R串＝nR0，R并＝eq\f（1，n)R0。(2)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻，并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個(gè)電阻．(3）在電路中，某個(gè)電阻增大（或減小)，則總電阻增大(或減小)．(4)某電路中無(wú)論電阻怎樣連接，該電路消耗的總電功率始終等于各個(gè)電阻消耗的電功率之和．2．電壓表、電流表的改裝1.(多選)一個(gè)T形電路如圖所示，電路中的電阻R1＝10Ω,R2＝120Ω，R3＝40Ω。另有一測(cè)試電源,電動(dòng)勢(shì)為100V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．則（)A．當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40ΩB．當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40ΩC．當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí),cd兩端的電壓為80VD．當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80V解析：選AC。當(dāng)cd端短路時(shí),R2與R3并聯(lián)再與R1串聯(lián)，ab之間的等效電阻為40Ω，A正確;同理可得B錯(cuò)誤；當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí),R1、R3串聯(lián)，R2無(wú)效，cd兩端的電壓就等于R3分得的電壓，可以求得為80V,C正確;同理可得D錯(cuò)誤．2．如圖所示,電路兩端的電壓U保持不變，電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大，則電阻之比R1∶R2∶R3是(）A．1∶1∶1 B．4∶1∶1C．1∶4∶4 D．1∶2∶2解析：選C.根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)知U2＝U3，因P1＝P2＝P3，故R2＝R3，又I1＝I2＋I(xiàn)3,故I1＝2I2＝2I3，根據(jù)P＝I2R和P1＝P2＝P3得R1∶R2∶R3＝1∶4∶4，C正確．3．（多選)如圖所示，甲、乙兩電路都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成的，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大B．甲表是電流表，R增大時(shí)量程減小C．乙表是電壓表，R增大時(shí)量程增大D．乙表是電壓表，R增大時(shí)量程減小解析：選BC.由電表的改裝原理可知，電流表應(yīng)是G與R并聯(lián)，改裝后加在G兩端的最大電壓Ug＝IgRg不變，所以并聯(lián)電阻R越大，I＝Ig＋I(xiàn)R越小,即量程越小，B正確，A錯(cuò)誤；對(duì)于電壓表應(yīng)是G與R串聯(lián)，改裝后量程U＝IgRg＋I(xiàn)gR，可知R越大，量程越大，C正確，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)二閉合電路的歐姆定律考向1：閉合電路的功率及效率問(wèn)題由P出與外電阻R的關(guān)系圖象可以看出：①當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm＝eq\f(E2，4r）.②當(dāng)R＞r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小．③當(dāng)R＜r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大．④當(dāng)P出＜Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)外電阻R1和R2，且R1R2＝r2。1．在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5A和2.0V．重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V．則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為(）A．32W B．44WC．47W D．48W解析：選A.電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)純電阻，根據(jù)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A、電壓為2V，可算出電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為4Ω。正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗功率P＝UI＝48W，內(nèi)阻發(fā)熱消耗功率P熱＝I2r＝16W,則輸出功率為P出＝P－P熱＝32W。2．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝3Ω，R0＝1Ω，直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R0′＝1Ω，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1時(shí)可使甲電路輸出功率最大，調(diào)節(jié)R2時(shí)可使乙電路輸出功率最大,且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好正常工作（額定輸出功率為P0＝2W）,則R1和R2的值分別為(）A．2Ω，2Ω B．2Ω，1.5ΩC．1.5Ω，1.5Ω D．1。5Ω，2Ω解析：選B.因?yàn)轭}中甲電路是純電阻電路，當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大,所以R1＝2Ω；而乙電路是含電動(dòng)機(jī)電路，歐姆定律不適用，電路的輸出功率P＝IU＝I(E－Ir）,當(dāng)I＝eq\f（E，2r)＝2A時(shí),輸出功率P有最大值，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P0＝2W，發(fā)熱功率為P熱＝I2R0′＝4W，所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P入＝P0＋P熱＝6W,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為UM＝eq\f(P入，I）＝3V,電阻R2兩端的電壓為UR2＝E－UM－Ir＝3V,所以R2＝eq\f(UR2，I)＝1.5Ω，選項(xiàng)B正確．考向2：電路故障的分析與判斷（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)電路但它兩端電壓為零．（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)，電路一定要切斷電源．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．3.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后，燈泡L1、L2都不亮,用電壓表測(cè)得各部分的電壓是Uab＝6V,Uad＝0V，Ucd＝6V，由此可判定()A．L1和L2的燈絲都燒斷了B．L1的燈絲燒斷了C．L2的燈絲燒斷了D．變阻器R斷路解析:選C。由Uab＝6V可知，電源完好，燈泡都不亮,說(shuō)明電路中出現(xiàn)斷路故障，且在a、b之間．由Ucd＝6V可知，燈泡L1與滑動(dòng)變阻器R是接通的，斷路故障出現(xiàn)在c、d之間，故燈L2斷路,所以選項(xiàng)C正確．4．(多選）在如圖所示的電路中，由于某一電阻發(fā)生短路或斷路，A燈變暗，B燈變亮，則故障可能是(）A．R1短路 B．R2斷路C．R3斷路 D．R4短路解析：選BC.由于A燈串聯(lián)于干路中，且故障發(fā)生后，A燈變暗，故知電路中總電流變小,即電路總電阻變大，由此推知，故障應(yīng)為某一電阻斷路，排除選項(xiàng)A、D.假設(shè)R2斷路，則其斷路后，電路總電阻變大，總電流變小，A燈變暗，同時(shí)R2斷路必引起與之并聯(lián)的B燈中電流變大，使B燈變亮，推理結(jié)果與現(xiàn)象相符，故選項(xiàng)B正確．假設(shè)R3斷路，則也引起總電阻變大,總電流變小，使A燈變暗，同時(shí)R3斷路也必引起與之并聯(lián)的電路（即R1所在支路）中電流增大，B燈中分得的電流也變大，B燈變亮，故選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)三電路的動(dòng)態(tài)變化考向1：不含電容器電路(1）判定總電阻變化情況的規(guī)律①當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減?。r(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小)．②若開(kāi)關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大;若開(kāi)關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí),電路的總電阻減?。墼谌鐖D所示分壓電路中,滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)．A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致．(2)分析思路1．如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略．開(kāi)關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)程中（)A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D．電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大解析：選A?；蛳禄瑒?dòng),則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻減小，則總電阻減小，電路中總電流增大，電源內(nèi)阻兩端的電壓增大，則由閉合電路歐姆定律可知，電路的路端電壓減小，故電壓表示數(shù)減小；由歐姆定律可知,R1上的分壓增大，故并聯(lián)部分電壓減小,即可知電流表示數(shù)減小，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．2．如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開(kāi)關(guān)，與?分別為電壓表與電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開(kāi),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B.當(dāng)S斷開(kāi)后，閉合電路的總電阻增加，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流減小,故路端電壓U＝E－Ir增加，即的讀數(shù)變大；由于定值電阻R1兩端的電壓減小，故R3兩端的電壓增加，通過(guò)R3的電流增加，即?的讀數(shù)變大，選項(xiàng)B正確．考向2：含電容器電路（1)電路的簡(jiǎn)化不分析電容器的充、放電過(guò)程時(shí),把電容器所在的電路視為斷路，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）電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒(méi)有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用,但電容器兩端的電壓與其并聯(lián)電器兩端電壓相等．（3）電壓變化帶來(lái)的電容器變化電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電．若電容器兩端電壓升高,電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電，可由ΔQ＝CΔU計(jì)算電容器上電荷量的變化量．3．(2017·遼寧沈陽(yáng)質(zhì)檢)如圖所示，R1＝R2＝R3＝R4＝R，電鍵S閉合時(shí)，間距為d的平行板電容器C的正中間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)；電鍵S斷開(kāi)時(shí),則小球的運(yùn)動(dòng)情況為（)A．不動(dòng) B．向上運(yùn)動(dòng)C．向下運(yùn)動(dòng) D．不能確定解析：選C。電鍵S斷開(kāi)，電路的總電阻變大，干路電流減小，R4兩端電壓減小，則電容器兩端的電壓也減小，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)減小,小球受到的電場(chǎng)力減小，所以小球所受合力向下,C正確．4．(2017·東北三校聯(lián)考）（多選)如圖所示，C1＝6μF，C2＝3μF,R1＝3Ω，R2＝6Ω,電源電動(dòng)勢(shì)E＝18V,內(nèi)阻不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是（）A．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等B．開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b兩點(diǎn)間的電流是2AC．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，C 1帶的電荷量比開(kāi)關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大D．不論開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)還是閉合，C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大解析:選BC.S斷開(kāi)時(shí)外電路處于斷路狀態(tài),兩電阻中無(wú)電流通過(guò)，電阻兩端電勢(shì)相等,由圖知a點(diǎn)電勢(shì)與電源負(fù)極電勢(shì)相等，b點(diǎn)電勢(shì)與電源正極電勢(shì)相等,A錯(cuò)誤；S斷開(kāi)時(shí)兩電容器兩端電壓都等于電源電動(dòng)勢(shì),而C1＞C2，由Q＝CU知此時(shí)Q1＞Q2，當(dāng)S閉合時(shí)，穩(wěn)定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián),C2與R2并聯(lián),電路中電流I＝eq\f（E,R1＋R2)＝2A，此時(shí)兩電阻兩端電壓分別為U1＝IR1＝6V、U2＝IR2＝12V，則此時(shí)兩電容器所帶電荷量分別為Q1′＝C1U1＝3。6×10－5C、Q2′＝C2U2＝3。6×10－5C，對(duì)電容器C1來(lái)說(shuō)，S閉合后其兩端電壓減小，所帶電荷量也減小，B、C正確，D錯(cuò)誤．分析此類(lèi)問(wèn)題要注意以下三點(diǎn)（1）閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r(E、r不變）和部分電路歐姆定律U＝IR聯(lián)合使用．(2）局部電阻增則總電阻增，反之總電阻減；支路數(shù)量增則總電阻減，反之總電阻增．（3)兩個(gè)關(guān)系:外電壓等于外電路上串聯(lián)各分電壓之和；總電流等于各支路電流之和．考點(diǎn)四兩種U.I圖線的比較及應(yīng)用電源U-I圖象電阻U.I圖象圖形物理意義路端電壓隨電流的變化規(guī)律電阻兩端電壓隨電流的變化規(guī)律截距與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示短路電流eq\f(E,r)過(guò)坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒(méi)有電壓時(shí)電流為零坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標(biāo)的U、I比值表示外電阻的大小,不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大,表示此電阻的大小不變斜率的絕對(duì)值內(nèi)電阻r電阻大?。鄣淅齗(多選)在如圖所示的U-I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U.I圖線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路,由圖象可知(）A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0。5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的輸出功率為4WD．電源的效率為50%解析由圖線Ⅰ可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為r＝eq\f（E，I短)＝0.5Ω;由圖線Ⅱ可知，電阻R的阻值為1Ω，該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I＝eq\f(E，r＋R）＝2A,路端電壓U＝IR＝2V(可由題圖讀出)，電源的輸出功率為P＝UI＝4W,電源的效率為η＝eq\f(UI,EI)×100％≈66.7%，故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤．答案ABC電源的U-I圖線與電阻的U.I圖線的交點(diǎn)表示電源的路端電壓與用電器兩端的電壓相等,通過(guò)電源的電流與通過(guò)用電器的電流相等，故交點(diǎn)表示該電源單獨(dú)對(duì)該用電器供電的電壓和電流．1.(2017·上海青浦質(zhì)檢)（多選)如圖所示，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(gè)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(guò)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.在電源路端電壓與電流的關(guān)系圖象中斜率表示電源內(nèi)阻，ra＞rb，A正確；在圖象中作出定值電阻R0的伏安特性曲線，與電源的伏安特性曲線交點(diǎn)表示電路工作點(diǎn)，Ia＞Ib，B正確；R0接到a電源上，電源的輸出功率較大,但電源的效率較低,R0接到b電源上，電源的輸出功率較小,但電源的效率較高，C正確，D錯(cuò)誤．2．（多選）如圖所示,圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，則下列說(shuō)法正確的是(）A．電源的電動(dòng)勢(shì)為50VB．電源的內(nèi)阻為eq\f（25，3)ΩC．電流為2。5A時(shí)，外電路的電阻為15ΩD．輸出功率為120W時(shí)，輸出電壓是30V解析：選ACD。電源的輸出電壓和電流的關(guān)系為：U＝E－Ir，顯然直線①的斜率的絕對(duì)值等于r，縱軸的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)，從題圖中看出E＝50V，r＝eq\f（50－20,6－0）Ω＝5Ω，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)電流為I1＝2。5A時(shí),由回路中電流I1＝eq\f(E,r＋R外），解得外電路的電阻R外＝15Ω,C正確；當(dāng)輸出功率為120W時(shí),由題圖中P.I關(guān)系圖線看出對(duì)應(yīng)干路電流為4A,再?gòu)腢。I圖線讀取對(duì)應(yīng)的輸出電壓為30V，D正確．課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練[基礎(chǔ)鞏固題組］1．電阻R1與R2并聯(lián)在電路中，通過(guò)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(shí),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B.由并聯(lián)特點(diǎn)可知：eq\f(R1，R2)＝eq\f（I2,I1)＝eq\f（2，1），又由串聯(lián)電路特點(diǎn)可得：eq\f（U1,U2）＝eq\f（R1，R2)＝eq\f(2，1），故B正確．2．電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵設(shè)備之一．如圖所示,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(cè)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A。Rac與Rcd串聯(lián)，電流I＝eq\f（Uab，Rac＋Rcd)，對(duì)輸出端電壓Ucd＝U＝IRcd＝eq\f(UabRcd，Rac＋Rcd）＝eq\f(Uab，n）,即輸入端電壓為Uab＝nU.3．電源電動(dòng)勢(shì)反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力，因此(）A．電動(dòng)勢(shì)是一種非靜電力B．電動(dòng)勢(shì)越大,表明電源儲(chǔ)存的電能越多C．電動(dòng)勢(shì)的大小是非靜電力做功能力的反映D．電動(dòng)勢(shì)就是閉合電路中電源兩端的電壓解析：選C。電動(dòng)勢(shì)E＝eq\f（W,q），它不屬于力的范疇，A錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)表征非靜電力做功的本領(lǐng)，電動(dòng)勢(shì)越大,表明電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，B錯(cuò)誤，C正確;電動(dòng)勢(shì)與電壓是兩個(gè)不同的概念，通常情況下,電動(dòng)勢(shì)大于閉合電路電源兩端電壓，D錯(cuò)誤．4．如圖所示的閉合電路中，當(dāng)滑片P右移時(shí)，兩電表讀數(shù)變化是（）A．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D。閉合電路中，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻變大，使電路中電阻變大,由閉合電路歐姆定律可得電流變小，則電源內(nèi)電壓及R0的分壓減小，滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大．故電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)變大，D正確．5．(多選)如圖所示，圖中的四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是（)A．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AD.滑動(dòng)變阻器滑片P向右端移動(dòng),使得RP變小，總電阻變小，總電流變大,即電流表A1的讀數(shù)增大．內(nèi)電壓變大，R1所分電壓變大，并聯(lián)電路電壓即電壓表V1的讀數(shù)變?。碦3兩端電壓變小，通過(guò)R3的電流變小即電流表A2的讀數(shù)減小，由于總電流增大，所以經(jīng)過(guò)另外一個(gè)支路即經(jīng)過(guò)R2的電流變大，R2兩端電壓變大，即電壓表V2的讀數(shù)增大，對(duì)照選項(xiàng)A、D正確．6．(多選）某一表頭的滿(mǎn)偏電流為Ig，滿(mǎn)偏電壓為Ug，內(nèi)阻為Rg，改裝成電流表后，電流量程為I，電壓量程為U,內(nèi)阻為R，則(）A．R＝eq\f（Ug,I） B．U＝IgRgC．Ug＜U D．I＞eq\f（Ug，R)解析：選AB.由電流表的改裝原理可知，Ig＜I，Ug＝U，Rg＞R，由部分電路的歐姆定律知R＝eq\f（U，I)＝eq\f（Ug，I）,Ug＝IgRg＝U，A、B正確，C、D錯(cuò)誤．7．(多選)在如圖所示的電路中，開(kāi)關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是()A．滑動(dòng)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BD?；瑒?dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，其電阻R增大，流過(guò)R的電流減小，燈泡L變暗，故A錯(cuò)誤，B正確；由P總＝EI知電源消耗的功率減小，C錯(cuò)誤；電容器C上電壓為路端電壓,由U路＝E－Ir知路端電壓增大，即電容器C上的電荷量增大,D正確．［綜合應(yīng)用題組]8。如圖所示，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(lái)組成閉合回路時(shí)燈泡L1恰能正常發(fā)光,則下列說(shuō)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(guò)程中歐姆定律不適用解析：選B.由圖象知，電源的內(nèi)阻為r＝eq\f（ΔU,ΔI)＝eq\f（4－1,6)Ω＝0。5Ω，A錯(cuò)誤；因?yàn)闊鬖1正常發(fā)光，故燈L1的額定電壓為3V，額定功率為P＝UI＝3×2W＝6W，B正確；正常工作時(shí)，燈L1的電阻為R1＝eq\f（U，I）＝1.5Ω，換成R2＝1Ω的純電阻后，該電阻更接近電源內(nèi)阻r，故電源的輸出功率將變大，C錯(cuò)誤;雖然燈泡L1的U.I圖線是一條曲線，但由于小燈泡為純電阻,所以歐姆定律仍適用，D錯(cuò)誤．9.(多選)如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不能忽略,兩個(gè)電壓表均為理想電表．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P移動(dòng)時(shí)，關(guān)于兩個(gè)電壓表V1與V2的示數(shù),下列判斷正確的是（)A．P向a移動(dòng),V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小B．P向b移動(dòng)，V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小C．P向a移動(dòng)，V1示數(shù)改變量的絕對(duì)值小于V2示數(shù)改變量的絕對(duì)值D．P向b移動(dòng),V1示數(shù)改變量的絕對(duì)值大于V2示數(shù)改變量的絕對(duì)值解析：選AC.P向a移動(dòng)，R2連入電路的電阻減小,根據(jù)“并同串反”可知V2示數(shù)減小，V1示數(shù)增大，U內(nèi)增大,A正確;同理，B錯(cuò)誤；由E＝U內(nèi)＋U外＝U內(nèi)＋UV1＋UV2，電源電動(dòng)勢(shì)不變可得：U內(nèi)示數(shù)改變量絕對(duì)值與V1示數(shù)改變量絕對(duì)值之和等于V2示數(shù)改變量絕對(duì)值，C正確；同理，D錯(cuò)誤．10．某同學(xué)做電學(xué)實(shí)驗(yàn)（電源內(nèi)阻r不能忽略），通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器電阻大小，觀察到電壓表和電流表的讀數(shù)同時(shí)變大，則他所連接的電路可能是下圖中的(）解析：選C.觀察到電壓表和電流表的讀數(shù)同時(shí)變大，其電路一定是電壓表和電流表測(cè)量的是同一個(gè)固定電阻，他所連接的電路可能是C.11.如圖為某控制電路，由電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及電位器(滑動(dòng)變阻器)R連接而成，L1、L2是兩個(gè)指示燈．當(dāng)電位器的觸片由b端滑向a端時(shí),下列說(shuō)法正確的是（）A．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.當(dāng)滑片由b端向a端滑動(dòng)時(shí)，R接入電阻增大，總電阻增大；由閉合電路的歐姆定律可知電路中總電流減小,則內(nèi)電壓減小，由U＝E－Ir可知路端電壓增大，則R1兩端的電壓增大，所以通過(guò)R1的電流增大，而總電流減小，所以通過(guò)L1的電流變小，即L1變暗；L1兩端電壓減小，并聯(lián)電壓增大，所以R2兩端的電壓增大，所以通過(guò)R2電流增大，而通過(guò)L1的電流變小，所以通過(guò)L2電流變小，即L2變暗．故B正確．12．(多選)在如圖所示的電路，電源的內(nèi)阻為r，現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，將滑片P向左移動(dòng)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.滑片P向左移動(dòng)電阻增大，電路中電流減小，電燈L變暗,故A錯(cuò)誤,C正確；電壓表讀數(shù)為路端電壓，由U路＝E－Ir知U路增大，故B錯(cuò)誤；電容器兩端的電壓UC＝E－Ir－U燈可知UC增大,則C上電荷量增加，D正確．13．（多選）如圖所示電路中,電源內(nèi)阻忽略不計(jì)．閉合開(kāi)關(guān),電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過(guò)程中（）A．U先變大后變小B．I先變小后變大C．U與I比值先變大后變小D．U變化量與I變化量比值等于R3解析：選BC.因電源內(nèi)阻不計(jì)，故路端電壓不變,電壓表示數(shù)不變;當(dāng)滑片位于中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻有最大值，電流表所在電路的電流有最小值,所以B、C正確．14．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)解析:選C.由已知條件及電容定義式C＝eq\f(Q，U)可得：Q1＝U1C,Q2＝U2C，則eq\f(Q1，Q2)＝eq\f(U1,U2）.S斷開(kāi)時(shí)等效電路如圖甲所示，U1＝eq\f(\f（RR＋R,R＋R＋R)，R＋\f(RR＋R，R＋R＋R）)·E×eq\f(1，2)＝eq\f（1,5)E；S閉合時(shí)等效電路如圖乙所示，U2＝eq\f（\f（R·R,R＋R)，R＋\f(R·R，R＋R))·E＝eq\f（1，3)E,則eq\f（Q1，Q2)＝eq\f（U1，U2）＝eq\f（3,5),故C正確．第3節(jié)電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)考點(diǎn)一基本儀器的使用和讀數(shù)1．螺旋測(cè)微器的原理和讀數(shù)（1)原理：測(cè)微螺桿與固定刻度之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕每旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0。5mm，而可動(dòng)刻度上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.01mm,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．(2)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）．2．游標(biāo)卡尺的原理和讀數(shù)（1)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.(2)讀數(shù):若用x表示由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線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表達(dá)為（x＋K×精確度)mm。3．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,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的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是0。1V或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，即讀到0。1V.(3)對(duì)于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］（1）如圖所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9mm長(zhǎng)10等分、19mm長(zhǎng)20等分、49mm長(zhǎng)50等分，它們的讀數(shù)依次為_(kāi)_______mm、________mm、________mm。（2）使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則金屬絲的直徑是________mm.(3）①如圖甲所示的電表使用0。6A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A；當(dāng)使用3A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)中每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A.②如圖乙所示的電表使用較小量程時(shí)，每小格表示________V，圖中表針的示數(shù)為_(kāi)_______V．若使用的是較大量程,則這時(shí)表盤(pán)刻度每小格表示________V，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______V。（4)旋鈕式電阻箱如圖所示，電流從接線柱A流入,從B流出，則接入電路的電阻為_(kāi)_______Ω。今欲將接入電路的電阻改為2087Ω，最簡(jiǎn)單的操作方法是______________________．若用兩個(gè)這樣的電阻箱，則可得到的電阻值范圍為_(kāi)_____________．解析(1)最上面圖讀數(shù)：整毫米數(shù)是17mm，不足1毫米數(shù)是7×0.1mm＝0。7mm，最后結(jié)果是17mm＋0.7mm＝17.7mm。中間圖讀數(shù)：整毫米數(shù)是23mm，不足1毫米數(shù)是17×0。05mm＝0.85mm，最后結(jié)果是23mm＋0。85mm＝23.85mm.最下面圖讀數(shù)：整毫米數(shù)是10mm，不足1毫米數(shù)是23×0。02mm＝0。46mm，最后結(jié)果是10mm＋0。46mm＝10。46mm.(2)固定刻度示數(shù)為2.0mm，不足半毫米的從可動(dòng)刻度上讀，其示數(shù)為15。0×0.01mm，最后的讀數(shù)是2.0mm＋15。0×0。01mm＝2.150mm.（3)①使用0。6A量程時(shí)，刻度盤(pán)上的每一小格為0.02A，表針示數(shù)為0.440A；當(dāng)使用3A量程時(shí)，每一小格為0。1A，表針示數(shù)為2。20A.②電壓表使用3V量程時(shí),每小格表示0.1V，表針示數(shù)為1.70V;使用15V量程時(shí)，每小格表示0.5V，表針示數(shù)為8.5V。(4)電阻為1987Ω,最簡(jiǎn)單的操作方法是先將“×1k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100"旋鈕調(diào)到0.每個(gè)電阻箱的最大阻值是9999Ω，用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9999Ω＝19998Ω。故用兩個(gè)這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為0～19998Ω.答案(1）17。723.8510。46（2）2.150（3)①0。020.4400.12.20②0.11.700。58。5(4）1987將“×1k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到00～19998Ω1．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(a）和(b）所示．該工件的直徑為_(kāi)_______cm，高度為_(kāi)_______mm。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(cè)微器的讀數(shù)為h＝6.5mm＋36。1×0。01mm＝6.861mm.答案：1。2206.8612．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．如圖所示：①接0～3V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______V.②接0～15V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______V.③接0～3A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______A。④接0～0.6A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______A.答案:①1。88②9。4③0.82④0。16考點(diǎn)二測(cè)量電路與控制電路設(shè)計(jì)1．電流表的兩種接法(1）兩種接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測(cè)＝Ux＋UA電壓表分流I測(cè)＝Ix＋I(xiàn)V電阻測(cè)量值R測(cè)＝eq\f（U測(cè),I測(cè))＝Rx＋RA＞Rx測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)＝eq\f（U測(cè),I測(cè))＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)＜Rx測(cè)量值小于真實(shí)值（2)兩種接法的選擇①阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)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(jiǎn)單概括為“大內(nèi)偏大,小外偏小”．②臨界值計(jì)算法Rx＜eq\r（RVRA）時(shí)，用電流表外接法；Rx＞eq\r(RVRA）時(shí)，用電流表內(nèi)接法．③實(shí)驗(yàn)試探法：按如圖所示接好電路，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．2．滑動(dòng)變阻器的兩種接法(1)兩種接法的比較內(nèi)容方式限流接法分壓接法兩種接法電路圖負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍eq\f(RE，R＋R0)≤U≤E0≤U≤E負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍eq\f(E,R＋R0）≤I≤eq\f(E，R)0≤I≤eq\f（E,R）閉合S前觸頭位置b端a端(2）兩種接法的選擇①兩種接法的一般適用條件a．限流式接法適合測(cè)量阻值小的電阻（跟滑動(dòng)變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小)；b．分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的總電阻要大）．②必須采用分壓法的三種情況a．若采用限流式接法不能控制電流滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求，即若滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí)，待測(cè)電阻上的電流(或電壓)仍超過(guò)電流表（或電壓表）的量程,或超過(guò)待測(cè)電阻的額定電流(或電壓)，則必須選用分壓式接法；b．若待測(cè)電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中,滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端時(shí),待測(cè)電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大,此時(shí)，應(yīng)改用分壓電路;c．若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，則必須采用分壓式電路．③兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛?jiǎn)單、耗能低．1．一只小燈泡，標(biāo)有“3V0.6W”字樣，現(xiàn)用下面給出的器材測(cè)量該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：電源（電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為1Ω)、最大阻值為5Ω的滑動(dòng)變阻器、電流表(內(nèi)阻為1Ω）、電壓表（內(nèi)阻為10kΩ)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．（1)在設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用________（選填“內(nèi)接”或“外接”)法．滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用________（選填“分壓式”或“限流式”）接法．(2）在下面的虛線框內(nèi)畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖(盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差）．解析：（1)因小燈泡正常工作時(shí)的電阻約為Rx＝eq\f（U2，P)＝15Ω，而電流表、電壓表的內(nèi)阻分別為1Ω和10kΩ,滿(mǎn)足RV?Rx，電流表應(yīng)外接；實(shí)驗(yàn)中因小燈泡兩端電壓只需3V,而電源電動(dòng)勢(shì)為12V,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法．（2）如圖所示．答案：（1）外接分壓式(2)見(jiàn)解析圖2．為了測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值(約為30Ω）,有以下一些器材可供選擇．電流表A1（量程0～50mA，內(nèi)阻約為10Ω）;電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約為0。12Ω）；電壓表V1(量程0~3V，內(nèi)阻很大)；電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻很大)；電源E(電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω）;定值電阻R(20Ω，允許最大電流1.0A）；滑動(dòng)變阻器R1（0~10Ω，允許最大電流2。0A)；滑動(dòng)變阻器R2(0～1kΩ,允許最大電流0。5A);單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干．（1）電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________．（填字母代號(hào))（2)請(qǐng)?jiān)谙旅娴奶摼€框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖．（要求所測(cè)量范圍盡可能大）（3)某次測(cè)量中，電壓表示數(shù)為U時(shí)，電流表示數(shù)為I，則計(jì)算待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式為Rx＝________。解析:(1)首先選取唯一性器材：電源E（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為0。2Ω)，定值電阻R（20Ω允許最大電流1。0A),單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線．電源電動(dòng)勢(shì)約為3V,所以電壓表選擇V1（量程0～3V，內(nèi)阻很大);待測(cè)電阻Rx的阻值約為30Ω，流過(guò)Rx的最大電流為eq\f（3V,30Ω)＝0.1A＝100mA，如果電流表選擇A2（量程0～3A,內(nèi)阻約為0。12Ω),指針偏轉(zhuǎn)很小，測(cè)量不準(zhǔn)確，所以只能選擇A1（量程0~50mA，內(nèi)阻約為10Ω）；滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻太大,操作不便,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1(0～10Ω，允許最大電流2。0A）．(2）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要求所測(cè)量范圍盡可能大,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；因?yàn)榇郎y(cè)電阻Rx的阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表采用外接法；為了使流過(guò)電流表的電流不超過(guò)其最大