长度变为原来的3倍横截面积计算公式为什么变为原来的三分之一

高二物理选修3-1教师用书--习题_甜梦文库
高二物理选修3-1教师用书--习题
第2章第1节1.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为 v1,电子热运动速度为 v2,电流 的传导速率为 v3,则( ) A.v1 最大 B.v2 最大 C.v3 最大 D.无法确定 答案:C 解析:电场传播的速率(或电流的传导速率)等于光速,而电子无规则热运动的速率,常 - 温下数量级为 105m/s,自由电子定向移动的速率数量级一般为 10 5m/s,所以 C 选项正确. 2.下列有关电源的电路中,导线内部的电场强度的说法中正确的是( ) A.导线内部的电场就是电源所形成的电场 B.在静电平衡时,导体内部的场强为零,而导体外部的场强不为零,所以导体内部的 电场不是稳定的 C.因为导体处于电源的电场中,所以导体内部的场强处处为零 D.导线内的电场是由电源、电线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导体内的电荷 处于平衡状态,电荷分别是稳定的,电场也是稳定的 答案:D 解析: 导线内部的电场是电源和导线堆积电荷所形成的两部分电场的矢量和, 稳定后不 同于静电平衡(内部场强处处为零),而是场强大小恒定,方向与导线一致,是一种动态的平 衡,故 A、B、C 错. 3.如右图所示,一根截面积为 S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有 负电荷,每米电荷量为 q,当此棒沿轴线方向做速度为 v 的匀速直 线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为 ( ) q A.vq B.v qv C.qvS D. S 答案:A 解析:假设在运动方向上有一截面,在 t 时间内通过截面的电荷量为 Q=vt? q,等效电 流 I=Q/t=vq,故 A 正确. 4.如右图所示,电解池内有一价正、负离子的电解液,ts 内通过 溶液内截面 S 的正离子数是 n1,负离子数是 n2,设元电荷为 e,以下解 释中正确的是( ) A.正离子定向移动形成电流方向从 A→B,负离子定向移动形成电 流方向从 B→A B.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消 ?n1+n2?e C.溶液内正负离子方向从 A→B,电流 I= 2t ?n1+n2?e D.溶液内电流方向从 A→B,电流 I= t 答案:D 解析:正离子定向移动方向为电流方向,负离子定向移动方向和电流方向相反,正负离 子相反方向移动,电流不能抵消,故 A、B 错,由于溶液内的电流是正、负离子共同形成的, 故 C 错,D 对. 5.有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷 量,乙是甲的 2 倍,下列说法中正确的是( ) A.通过甲、乙两导体的电流相同 B.通过乙导体的电流是甲导体的 2 倍 C.乙导体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的 2 倍1 D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相同 答案:B 解析: 由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的 2 倍, 因此通过乙导体的电流是甲 的 2 倍,故 A 错而 B 正确.由于 I=nqSv(n 是单位体积中的自由电荷数,q 是自由电荷的电 I 荷量,S 是导体的横截面积,v 是自由电荷定向移动的速率),所以 v= ,由于不知道甲、 nqS 乙两导体的性质(n、q 不知道),所以无法判断. 6.北京正、负电子对撞机的储存环为周长 240m 的圆形轨道,当环中电流为 10mA 时, 若电子的速度是光速的十分之一,则在整个环中运动的电子数目为多少? 答案:5×1011 个 q l 240 解析:根据电流的定义式 I= ,若设环中电子数目为 n,则在时间 t= = s t c/10 3.0×107 - 内都可绕环运动一周,即通过某横截面的电荷量 q=ne=n×1.6×10 19C,而形成电流 I= It I? 10l 10mA,所以 n= = =5×1011 个. e ce q 小结:利用 I= 解题,首先要构建电荷的通道(截面),然后计算 t 时间内通过此通道的 t q 电荷量,利用 I= 求解或变形式求解有关问题. t 7.在示波器的示波管中,当电子枪射出的电流达到 5.6μA 时,每秒钟内从电子枪发射 的电子数目有多少?电流的方向如何? - 解析:由于电流 I=5.6μA=5.6×10 6A,所以电子枪每秒钟内发射出的电子电量 Q=It -6 =5.6×10 C;因为每个电子的电量为 e,所以每秒钟内发射的电子数目为 -6 Q 5.6×10 13 N= = -19=3.5×10 (个) e 1.6×10 由于规定电流的方向是正电荷定向移动的方向, 所以示波管内电流的方向与电子运动的 方向相反. 8.半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为 Q,现使圆环绕垂直所在平面且通过 圆心的轴以角速度 ω 匀速转动,则由环产生的等效电流应有( ) A.若 ω 不变而使电荷量 Q 变为原来的 2 倍,则电流也将变为原来的 2 倍 B.若电荷量不变而使 ω 变为了原来的 2 倍,则电流也将变为原来的 2 倍 C.若使 ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大 D.若使 ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使半径增大,电流将变小 答案:AB 解析:截取圆环的任一截面 S,则在橡胶环运动一周期的时间内通过这个截面的电荷量 q Q Q Qω 为 Q,即 I= = = = , t T 2π 2π ω 由上式可知 A、B,正确. 9. 一个半径为 R 的绝缘圆盘, 绕垂直圆盘的转动轴以角速度 ω 沿逆时针方向匀速转动, 圆盘边缘上均匀地分布着一圈电荷,电性均为负,单位圆弧上所带的电荷量为 q,当圆盘转 动时,这些电荷所形成的电流大小 I=__________,电流的方向为__________. 答案:ωRq 顺时针方向 q′ 2πRq 2πRq 2π 解析:设周期为 T,T= ,I= = = =ωRq.由于电荷电性为负,所以电流 ω t T 2π ω 的方向为顺时针方向. - - 10.一根长 L=2m、横截面积 S=1×10 3m2 的铜棒,两端电势差 U=5.44×10 2V,铜 -5 29 -3 棒的电阻 R=2×10 Ω,铜内自由电子的密度为 n=8.5×10 m ,求: (1)通过铜棒的电流; (2)铜棒内的电场强度; (3)自由电子定向移动的速率.2 答案:(1)2.72×103A (2)2.72×10 2N/C (3)2×10 5m/s U 解析:(1)I= =2.72×103A R U - (2)E= =2.72×10 2N/C. L (3)I=nqSv I - v= =2×10 5m/s. nqS 11.夏季某日午后,某地区距地面约 1km 的空中有两块乌云,相距 3km,它们因与空 气摩擦带电,致使两块乌云的电势差能保持约为 3×109V 不变.已知空气的电场击穿场强 为 3×106V/m.请对以下问题进行估算. (1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣? (2)当电闪雷鸣时,若两块乌云之间通过的电量为 500C,可释放多少能量? (3)这次放电现象历时约 0.01s,则其平均电流约为多大? 答案:(1)1000m (2)1.5×1012J (3)5×104A 9 U U 3×10 解析:(1)由 E= 得 d= = m=1000m. d E 3×106 (2)释放的能量 E 能=qU=500×3×109J=1.5×1012J. (3)由电流的定义得 q 500 I= = A=5×104A. t 0.01 12.(2009? 长春外国语学校高二检测)一台半导体收音机,电池供电的电流是 8mA,也 就是说( ) A.1h 电池供给 8C 的电量 B.1000s 电池供给 8C 的电量 C.1s 电池供给 8C 电量 D.1min 电池供给 8C 的电量 答案:B--第2章第2节1. 单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周, 在内外电路中释放的总能量决定于( ) A.电源的电动势 B.通过电源的电流 C.路端电压的大小 D.内外电阻之和 答案:A 解析:单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周,释放的总能量,就是电源提供给它的 电能,在数值上等于电源的电动势,故选 A. 2.关于电池的容量,下列说法中正确的是( ) A.电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量 B.对同一种电池,体积越大容量越小 C.电池的容量表示电池放电时能输出的电能 D.以上说法都不对 答案:A 解析:电池的容量表示电池放电时输出的总电荷量,A 对,C 错;同一种电池,体积大 容量大,故 B 错. 3.关于电源的电动势,下面说法正确的是( )3 A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 B.电动势在数值上等于电路中通过 1C 电荷量时电源提供的能量 C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关 D.电动势有方向,因此电动势是矢量 答案:AB 解析:电源的电动势反映电源自身的性质跟外电路无关,故 C 项错误;电动势是标量, 故 D 项错误.AB 说法均正确. 4.干电池的电势为 1.5V,其物理意义是( ) A.当外电路断开时,其路端电压为 1.5V B.电路通过 1C 电荷量,电源 1.5J 化学能转化为电能 C.电路通过 1C 电荷量,电源供给外电路的能量为 1.5J D.电路通过 1C 电荷量,电源提供 1.5J 能量 答案:ABD 解析:由电动势的意义可知 ABD 正确. 5.下列说法错误的是( ) A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场 B.在电源外部电路中,负电荷靠静电力由电源的负极流向正极 C.在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极 D.在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能 答案:A 解析:无论电源内部还是外部,电场都是由正极指向负极,故 A 错;在外部电路中, 负电荷靠静电力由负极流向正极,而在内部电路中,正电荷由负极移动到正极,因静电力与 移动方向相反,故必有非静电力作用正电荷上才能使其由负极流向正极,在电池中,靠化学 作用使化学能转化为电势能,故 B、C、D 正确. 6 . 一 般 干 电 池 的 电 动 势 1.5V , 说 明 电 池 内 非 静 电 力 每 移 动 1C 的 电 荷 做 功 是 __________J, 其电势能__________(填“增加”或“减少”), 是________能转化为________ 能的过程. 答案:1.5 增加 化学 电 解析: 根据 W=qE, W=qE=1.5J, 得 非静电力搬运电荷做正功也就是克服静电力做功, 因此是电势能增加,把其他形式的能转化为电能的过程,对电池来说消耗的是化学能. 7. 有一铅蓄电池, 当移动 1C 电荷时非静电力做功是 2J, 该铅蓄电池的电动势是多少? 给一小灯泡供电,供电电流是 0.2A,供电 10min,非静电力做功是多少? 答案:2V 240J W 2 解析:由电动势公式 E= = V=2V,所以电动势为 2V. q 1 W 由 E= 变形得到 W=qE,q=It, q 所以 W=ItE=0.2×10×60×2J=240J, 所以 10min 非静电力做功为 240J. 8.下列关于电池的说法正确的是( ) A.同一种干电池,旧电池比新电池的电动势小、内阻大、容量小 B.电源电动势 E 与通过电源的电流 I 的乘积 EI 表示电源内部电场力的功率 C.1 号比 5 号干电池的电动势小、容量大 D.当通过同样的电荷量时,电动势为 2V 的蓄电池比 1.5V 的干电池提供的电能多 答案:AD 解析:对于干电池,在使用一段时间之后,由于内部发生化学反应释放电荷的物质逐渐 减少,因而电动势要变小,容量要变小;同时反应生成物要阻碍电荷的移动,故使电池的内 阻变大,电源电动势 E 与 I 的乘积 EI 表示电源内非静电力的功率,并不是电场力的功率,1 号电池与 5 号电池的电动势都是 1.5V,容量不相同,两者体积也有差异.电动势既然反映 非静电力做功本领的大小,电动势越大,移动相同的电荷量时提供的电能就越多.故正确选 项为 A、D.4 9.有关电压与电动势的说法中正确的是( ) A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 B.电动势就是电源两极间的电压 W W C.电动势公式 E= 中 W 与电压 U= 中的 W 是一样的,都是电场力做的功 q q D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 答案:D 解析:电压和电动势单位虽然相同,但它们表征的物理意义不同,不是同一个物理量, 故 A、B 均错;电动势公式 E=W/q 中的 W 是非静电力做的功,故 C 错;由电动势物理意 义知 D 对. 10.电池容量就是电池放电时能输出的总电荷量,某蓄电池标有“15A? h”的字样,则 表示( ) A.该电池在工作 1h 后达到的电流为 15A B.该电池在工作 15h 后达到的电流为 15A C.电池以 1.5A 的电流工作,可用 10h D.电池以 15A 的电流工作,可用 15h 答案:C 解 析 : 电 池 上 “15A? 是 表 示 电 池 蓄 存 的 电 量 数 值 , 即 q = 15A? = 15A×1h = h” h 1.5A×10h,故 C 对,A、B、D 均错. 11.铅蓄电池的电动势 2V,一节干电池的电动势为 1.5V,将铅蓄电池和干电池分别接 入电路,两个电路中的电流分别为 0.1A 和 0.2A.试求两个电路都工作 20s 时间,电源所消耗 的化学能分别为________和__________,________把化学能转化为电能的本领更大. 答案:4J 6J 铅蓄电池 解析:对于铅蓄电池的电路,20s 时间内通过的电荷量为 q1=I1t=2C 对于干电池的电路,20s 内时间通过的电荷量为 q2=I2t=4C W 由电动势的定义式 E= 得电源消耗的化学能分别为 q W1=q1E1=4J,W2=q2E2=6J 因为 E1&E2,故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大. 小结:电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,电动势越大,电源把其 他形式的能转化为电能的本领越大,故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大. 12.下表是两个电池外壳上的说明文字: 某型号进口电池 某型号国产电池 RECHARGEABLE GNY0.6(KR-AA) 1.2V500mA? h 1.2V600mA? h STANDARD RECHARGEABLE STANDARD CHARGE CHARGE 15h ac 50mA 15h ac 60mA (1)由说明可看出进口电池的电动势是多少伏? (2)上述国产电池最多可放出多少电荷量?若该电池工作电流为 0.03A, 则最多可工作几 个小时? 答案:(1)1.2V (2)600mA? 20h h 分析:解答本题的关键是观察电池的文字说明,查找有用的信息,在电池上标明的量一 般有:电动势、电池容量、放电电流等. 解析:(1)由电池铭牌上看出进口电池的电动势为 1.2V. (2)国产电池可放出的电荷量为 600mA? h - 则 q=600×10 3A×3 600s=2 160 C q 2 160 由 q=It 得,t= = s=72 000s=20h I 0.03 小结:解答与实际相联系的题目,关键是从中提炼有用的信息.5 第2章第3节1.关于导体的电阻,下列说法中正确的是( ) U A.由 R= 知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比 I U B.由 I= 知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟导体的电阻成反 R 比 C.比较几只电阻的 I-U 图象可知,电流变化相同时,电压变化较小的图线对应电阻 的阻值较大 D.导体中的电流越大,电阻就越小 答案:B 解析:由导体电阻特性和欧姆定律可知. 2. 根据部分电路欧姆定律,下列判断正确的是( ) A.导体两端的电压越大,电阻就越大 B.导电气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数 C.电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低 D.电解液短时间内导电 U-I 图象是一条直线 答案:CD 解析:欧姆定律也适用于电解液导电. 3.欧姆定律不适用于下列哪种情况( ) A.金属导电 B.半导体导电 C.电解液导电 D.气体导电 答案:BD 解析:欧姆定律不适用于半导体、气体导电的情况. 4.今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是乙的 2 倍,甲、乙两电阻的 电压之比为 1∶2,则甲、乙两个电阻阻值的比值为( ) A.1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶5 答案:C 解析:已知 t 甲=t 乙,q 甲=2q 乙 q甲 2q乙 q 由 I= 得 I 甲= = =2I 乙, t t甲 t乙 1 又已知 U 甲= U 乙 2 1 U U甲 2 乙 1 ∴R 甲= = = R 乙, I甲 2I乙 4 故选项 C 正确. 5.某同学做三种导电元件的导电性实验,他根据所测量数据分别绘制了三种元件 I-U 图象如下图所示,则下述判断正确的是( )A.只有乙图象是正确的 B.甲、丙图象是曲线,肯定误差太大 C.甲、丙为非线性元件,乙为线性元件 D.甲、乙、丙三个图象都可能是正确的,并不一定有较大的误差6 答案:CD 解析:由于三种导电元件可能是线性的,也可能是非线性的,故其 I-U 图象可能是直 线,也可能是曲线,故 C、D 正确. 6.如下图所示为几种电学元件的电流与电压的关系图象,下列说法正确的是( )A.这四个图象都是伏安特性曲线 B.这四种电学元件都是线性元件 C.①②是线性元件,③④是非线性元件 D.这四个图象中,直线的斜率都表示了元件的电阻 答案:C 解析:伏安特性曲线是以 I 为纵轴,U 为横轴的,所以 A 错误.线性元件并不只是说 I -U 图象是直线,而必须是过原点的直线,所以只有①②是线性元件,③④不是线性元件, B 错误,C 正确.在 I-U 图象中,过原点的直线的斜率才表示导体的电阻,D 错误. 7. 一根镍铬合金丝的两端加 8V 电压, 通过它的电流是 2A, 它的电阻是____________; 若通电时间 50s,那么有______C 的电荷量通过它;若在它两端加 4V 电压,这合金丝的电 阻是__________. 答案:4Ω 100 4Ω U 8 解析:R= = Ω=4Ω,q=It=2×50C=100C,在它两端加 4V 电压时,合金丝的电阻 I 2 仍为 4Ω. 1 8.加在某段导体两端的电压为原来的 时,导体中的电流就减小 0.6A;如果所加电压 3 变为原来的 2 倍,则导体中电流将变为__________. 答案:1.8A 2 U ΔU 3 2U 解析:由 R= = ,I= =1.8A. ΔI 0.6A R 9.一个阻值为 R 的电阻两端加上电压 U 后,通过导体截面的电荷量 q 与通电时间 t 图 象如下图所示.此图线的斜率(即 tanθ)等于( )A.U U C. R 答案:CB.R R D. Uq U 解析:在 q-t 图上斜率表示电流 I= ,而由欧姆定律知 I= ,故选项 C 正确. t R 10.如图所示四只电阻的伏安特性曲线,四只电阻并联起来使用时,通过各个电阻的电 流分别是 I1、I2、I3、I4,则其大小顺序为( )7 A.I2&I4&I3&I1 B.I4&I3&I2&I1 C.I1=I2=I3=I4 D.I1&I2&I3&I4 答案:D 解析:由 I-U 图象可知,R1&R2&R3&R4,四只电阻并联时,U1=U2=U3=U4, U 由 I= 得,I1&I2&I3&I4. R 11.(2009? 成都高二检测)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材 有: A.小电珠规格为“3.8V,0.3A” B.电流表:量程 0~0.6A,内阻约为 0.5Ω C.电流表:量程 0~3A,内阻约为 0.1Ω D.电压表:量程 0~5V,内阻约为 5KΩ E.滑动变阻器:阻值范围 0~10Ω,额定电流 2A F.电池组:电动势 6V,内阻约为 1Ω G.开关一只,导线若干 (1)为了使测量尽可能地准确,需要使小电珠两端电压从 0 逐渐增大到 3.8V 且能方便地 进行调节,因此电流表应选________.(填器材代号) (2)根据你选用的实验电路,将上图中所示的器材连成实验电 路. 解析:(1)因小电珠的额定电流为 0.3A,为减小读数误差,让指 针偏角大一些,则电流表应选 B. (2)由电流表外接和滑动变阻器采用分压连接,电路图如图所 示,由电路图连接实物图如图所示.3 12.有两段导体,其电阻分别为 R1 和 R2,当 R1 两端的电压是 R2 两端电压的 时,通过 2 R1 的电流是通过 R2 电流的 3 倍,求两段导体的电阻之比. 答案:1∶2 解析:设 R2 两端的电压为 U,通过 R2 的电流为 I, 3 则 R1 两端的电压为 U,通过 R1 的电流为 3I, 2 3U R1 2×3I 1 所以 = = . R2 U 2 I 13.下表为某同学测绘小灯泡的伏安特性曲线的记录数据.8 编号 U/V I/A1 0.20 0.0202 0.60 0.0603 1.00 0.1004 1.40 0.1405 1.80 0.1706 2.20 0.1907 2.60 0.2008 3.00 0.205根据表中数据在上图中所示的坐标中画出小灯泡的伏安特性曲线. 由画出的曲线看小灯泡电阻有没有变化?若有,如何变化?猜想发生变化的原因是什 么. 答案:见解析 解析:根据表格中数据,在坐标纸上描点,作图如下图所示.由图象可以看出: ①灯泡两端电压较低时电阻不变化. ②灯泡电压达到 1.8V 以后,电阻值开始变化. ③I-U 图象的变化趋势表明,灯泡的电阻在电压达到 1.8V 以后逐渐增大. ④原因猜想:灯泡的温度升高,引起电阻的变化. 14.(2009? 天津理综高考)为探究小灯泡 L 的伏安特性,连好右图的电路后闭合开关,通 过移动变阻器的滑片,使小灯泡的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表 和电压表得到的多组读数描绘出的 U-I 图象应是下图中的( )答案:C 解析:小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高,导致电阻 R 增大,只有 C 选项对.第2章第4节课时 11.有三个电阻,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,现把它们并联起来接入电路,则通过它 们的电流之比 I1∶I2∶I3 是( ) A.6∶4∶3 B.3∶4∶6 C.2∶3∶4 D.4∶3∶2 答案:A 解析:设并联电路两端电压为 U,则9 U U U I1∶I2∶I3= ∶ ∶ R1 R2 R3 1 1 1 = ∶ ∶ =6∶4∶3. 2 3 4 2.在下图所示的电路中,通过 R1 的电流 I1 是()U U1 A. B. R1 R1 U2 U1 C. D. R2 R1+R2 答案:BC 解析:由欧姆定律知 B、C 正确. 3.电阻 R1 与 R2 并联在电路中,通过 R1 与 R2 的电流之比为 1∶2,则当 R1 与 R2 串联后 接入电路中时,R1 和 R2 两端电压之比 U1∶U2 为( ) A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1 答案:B I1 R2 1 R1 2 解析:R1 与 R2 并联时 = = 即 = ,当二者串联时,两端的电压之比为 2∶1,故 I2 R1 2 R2 1 选 B. 4.下列说法中不正确的是( ) A.电阻 A 与阻值无穷大的电阻 B 并联,电阻不变 B.电阻 A 与导线 B(不计电阻)并联,总电阻为零 C.并联电路中任一支路的电阻都大于总电阻 D.并联电路某一支路开路,总电阻为无穷大 答案:D RARB 解析:由 R 并= 可知 RB→∞,RA+RB→∞,R 并→RA,A 对;RB=0 时 R 并=0 时, RA+RB RB B 对;R 并= &R ,同理 R 并&RA,C 对;并联电路某一支路开路,这一支路电阻无穷大, RB B 1+ RA 但总电阻为其余支路并联的电阻,D 错. 5. 电阻 R1 阻值为 6Ω, 与电阻 R2 并联后接入电路中, 通过它们的电流之比 I1∶I2=2∶3, 则 R2 的阻值和总电阻的阻值分别是( ) A.4Ω,2.4Ω B.4Ω,3.6Ω C.9Ω,3.6Ω D.9Ω,4.5Ω 答案:A R1 I2 解析:由并联分流关系可知 = R2 I1 I1 2 ∴R2= R1= ×6Ω=4Ω I2 3 R1? 2 6×4 R R 总= = Ω=2.4Ω. R1+R2 6+4 6.两个定值电阻 R1、R2 串联后接在输出电压稳定于 12V 的直流电源上,有人把一个内 阻不是远大于 R1 或 R2 的电压表接在 R1 两端(如下图所示),电压表的示数为 8V,如果把此 表改接在 R2 两端,则电压表的示数将( )10 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 解析:由于电压表的内阻不够大,因其分流现象较严重,导致并联部分总电阻减小,分 压值也减小,故 R1 两端实际电压大于 8V,R2 两端实际电压小于 4V. 7.有 R1、R2 两个电阻,阻值分别为 15Ω 和 45Ω,并联后接入某电路中,总电阻为 __________Ω; 通过两个电阻中的电流之比为________; 两个电阻两端的电压之比为______. 答案:11.25 3∶1 1∶1 R1? 2 15×45 R 45 解析:R= = Ω= Ω=11.25Ω; 4 R1+R2 15+45 I1 R2 3 = = I2 R1 1 并联电路各支路两端的电压都相等,即 U1∶U2=1∶1 8. 如图所示为某收音机内一部分电路元件的支流等效电路图, 各 个等效电阻的阻值都是 2Ω,AC 间接一只内阻忽略不计的电流表,如 图所示接在电路中,若 B、C 两点间加有 6V 的恒定电压,则电流表的 示数是( ) A.3A B.2A C.1A D.0 答案:C 解析:等效电路如图所示,由串、并联电路的特点可知 I U 2U 2×6 = = = A=2A,所以 IA=I/2=1A. R 3R 3×2 R+ 2 9.某实验小组用三只相同的小灯泡,连线如图所示电路,研究串并联电路特点,实验 中观察到的现象是( )A.S2 断开,S1 与 a 连接,三只灯泡都熄灭 B.S2 断开,S1 与 b 连接,三只灯泡亮度相同 C.S2 闭合,S1 与 a 连接,三只灯泡都发光,L1、L2 亮度相同 D.S2 闭合,S1 与 b 连接,三只灯泡都发光,L3 亮度小于 L2 的亮度 答案:D 解析:当 S2 断开,S1 接 a,三灯串联,不会熄灭,故 A 错;当 S2 断开,S1 接 b,L1、 L2 串联,L3 断路,故 B 错;当 S2 闭合,S1 接 a,只有 L2 亮,L1、L3 短路,故 C 错;当 S2 闭合,S1 接 b,L1、L3 并联再与 L2 串联,由 P=I2R 知 L3 的功率小于 L2 的功率,即 L3 的亮 度小于 L2 的亮度,故 D 正确. 10.如下图所示,电压 U 保持不变,当滑片由 a 端移动 b 端的过程中,R1 两端电压变 化的范围从 U 到 5U/6,则滑动变阻器总阻值 R2 与 R1 阻值之比为多少?11 答案:1∶5 解析:滑片在 a 端时,U1=U U 5 滑片在 b 端时,U2= ? = U R R1+R2 1 6 R1 5 R2 1 所以 = ,解得 = . R1 5 R1+R2 6 11.如下图所示,R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω,U 不变,S1、S2 均闭合时电流表示数 为 0.5A,当 S1、S2 断开时电流表示数为多大?答案:0.2A 解析:S1、S2 均闭合时,R1 被短路,R2、R3 并联电阻为: R2R3 10×15 R 并= = Ω=6Ω 25 R2+R3 总电压 U=I1R 并=3V S1、S2 均断开时,R3 断路,R1、R2 串联 总电阻 R 串=R1+R2=15Ω U 3 总电流 I= = A=0.2A R串 15 12.(2009? 重庆理综高考)某实物投影机有 10 个相同的强光灯 L1~L10(24V/200W)和 10 个相同的指向灯 X1~X10(220V/2W),将其连接在 220V 交流电源上,电路见下图.若工作一 段时间后 L2 灯丝烧断,则( )A.X1 的功率减小,L1 的功率增大 B.X1 的功率增大,L1 的功率增大 C.X2 的功率增大,其他指示灯的功率减小 D.X2 的功率减小,其他指示灯的功率减小 答案:C 解析:L2 灯丝烧断后电路的总电阻增大,电路中的总电流减小,流过其他指示灯、强 光灯的电流都同比例的减小,消耗的功率都减小,两端的电压都减小,则 X2 两端电压增大, 消耗的功率也增大,C 正确. 小结:将灯丝断路后电路中电流变化情况弄反而错选.第2章第4节课时 21.以下关于电流表与电压表的说法中,正确的是( ) A.都是电流表 G 与电阻并联改装而成的 B.都是电流表 G 与电阻串联改装而成的 C.它们本身都有内阻,只是电流表的内阻一般很小,而电压表的内阻一般很大 D. 电流表的内阻肯定比用来改装的电流表 G 的内阻小, 而电压表的内阻肯定比用来改 装的电流表 G 的内阻大12 答案:CD 解析:把电流表 G 改装成量程较大的电流表时,是给电流表 G 并联一个分流电阻,而 把电流表 G 改装成电压表时,是给电流表 G 串联一个分压电阻,故 A、B 选项全错;由于 串联总电阻大于每一个电阻,并联总电阻小于每个电阻,故 C、D 选项正确. 2. 电流表 G 的内阻为 Rg, 用它测量电压时, 量程为 U, 用它改装成较大量程的电流表, 内阻是 RA,量程为 I,这几个量的关系是( ) U U A.RA&Rg, &Rg B.RA&Rg& I I U U C.RA&Rg, &Rg D.RA&Rg= I I 答案:C 解析:电流表 G 改装成大量程的电流时需给电流表 G 并联一个电阻,允许的最大电压 U U 不变,但内阻变小,即 RA&Rg, &Rg. I 3.有一只电压表,它的内阻是 100Ω,量程为 0.2V,现要改装成量程为 10A 的电流表, 电压表上应( ) A.并联 0.002Ω 的电阻 B.并联 0.02Ω 的电阻 C.并联 50Ω 的电阻 D.串联 4900Ω 的电阻 答案:B 解析:改装前电压表的满偏电流为 Ug 0.2V - Ig= = =2×10 3A Rg 100Ω 由电流表的改装原理可知需再并联一只 Rx 的电阻 Ug 0.2 Rx= = - Ω≈0.02Ω I-Ig 10-2×10 3 故选项 B 正确. 4.一个电流表,刻度盘的每 1 小格代表 1μA,内阻为 Rg,如果把它改装成量程较大的 电流表,刻度盘的每一小格代表 nμA,则( ) A.给它串联一个电阻,阻值为 nRg B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg Rg C.给它并联一个电阻,阻值为 n Rg D.给它并联一个电阻,阻值为 n-1 答案:D 5.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计 G 和一个变阻器 R 组成,它们中 一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )A.甲表是电流表,R 增大时量程增大 B.甲表是电流表,R 增大时量程减小 C.乙表是电压表,R 增大时量程减小 D.上述说法都不对 答案:B 解析:电压表电阻分压,串联;电流表电阻分流,并联.所以甲表为电流表,乙表为电 压表.并联电路电阻大时分流少,所以 R 增大时量程减小;串联电路电阻大时分压多,所 以 R 增大时量程增大. 6.一个电流表,内阻为 Rg,满偏电流为 Ig,若把它作为电压表使用,量程为( )13 A.IgRg B.Ig/Rg C.Rg/Ig D.不能作电压表使用 答案:A 解析:该表的满偏电压为 U=IgRg,只要测量的电压不高于 IgRg 就可用该表测量电压, 故选项 A 正确. 7.伏安法测电阻的接法有如下图中(甲)、(乙)两种,下列说法正确的是( )A.两种接法完全等效 B.按(甲)图接法,测得值偏小 'C.若待测电阻的阻值很大,按(甲)图接法误差较小 D.若待测电阻的阻值很小,按(甲)图接法误差较小 答案:C 解析:(甲)图为电流表的内接法,其测量值偏大,当 Rx?RA 时,测量误差较小,该电路 适合测大阻值电阻;(乙)图为电流表的外接法,其测量值偏小,当 Rx?RV 时测量误差较小, 该电路适合测小阻值,本题答案应为 C. 8.在用伏安法测未知电阻 Rx 的实验中,电源电压为 3V,Rx 的阻值约为 3Ω.滑动变阻器 两只,规格分别是“0.2A 50Ω”和“1A 20Ω”;电流表一只(量程 0~0.6A 和 0~3A);电压表一只(量程 0~3V 和 0~15V).测量时,滑动变阻器应选 ________;电流表应选__________量程;电压表应选________量程. 答案:“1A 20Ω” 0~0.6A 0~3V 解析:根据欧姆定律,电源电压一定,电路中电阻最小时电流最大,当滑动变阻器接入 电路的电阻为零时,电路中电流最大,约为 1A,故滑动变阻器应选“1A 20Ω”;电流表 量程应选 0~0.6A,因为最大电流约为 1A,若选 0~3A 量程,测得的大部分电流值不到满 刻度的 1/3,考虑到测量的精确度,如果适当调节变阻器,0~0.6A 量程更合适;根据电源 电压为 3V,电压表量程应选 0~3V. 9. 如右图所示电路中, 电压表和电流表的读数分别为 10V 和 0.1A, 已知电流表的内阻 R 为 0.2Ω,那么待测电阻 Rx 的测量值比真实值 ________,真实值为________Ω. 答案:偏大 99.8 解析: 该电路的连接方法为电流的内接法, 这种连接方法产生误差的主要原因是电流表 的分压作用,即电压表所测电压为 Rx 与 RA 两端的总电压,其值大于 R 两端的电压,由 R= U 10 可知, x 测的值偏大, R 该电阻实际测量的是 Rx 与 RA 串联的总电阻, 所以 Rx 真=Rx 测-RA= I 0.1 Ω-0.2Ω =99.8Ω. 10.一个电压表由表头 G 和电阻 R 串联而成,如右图所示,若在使用中发现此电压表 的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施能加以改进( ) A.在 R 上串联一个比 R 小得多的电阻 B.在 R 上串联一个比 R 大得多的电阻 C.在 R 上并联一个比 R 小得多的电阻 D.在 R 上并联一个比 R 大得多的电阻 答案:D 11.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A2, 若把 A1、A2 分别采用串联或并联的方式接入电路,如下图(a)(b)所示,则闭合电键后,下列 有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )14 A.图(a)中的 A1、A2 的示数相同 B.图(a)中的 A1、A2 的指针偏角相同 C.图(b)中的 A1、A2 的示数和偏角都不同 D.图(b)中的 A1、A2 的指针偏角相同 答案:B 解析:两表并联时,表头两端的电压相同,故流过表头电流相同,偏角相同;两表串联 时,两表的示数应相同,但由于量程不同,故偏角不同. 12.如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用 O、 两接线柱时, A 量程为 3V;当使用 O、B 两接线柱时, 量程为 15V. 已知电流计的内电阻 Rg=500Ω,满偏电流 Ig=100μA.求分压电阻 R1 和 R2 的阻值. 答案:2.95×104Ω 1.2×105Ω 分析:使用 O、A 两接线柱时,表头只和 R1 串联,则可以根据串 联电路的特点及满偏电流、满偏电压求解 R1.使用 O、B 两接线柱时,表头和 R1、R2 两电阻 串联,则可求出 R2. 解析: 串联分压电路的特点就是电流相同. 在改装的电压表中, 各量程达到满偏电压时, 经过“表头”的电流均为满偏电流. U1 接 O、A 时:Ig= 即 Rg+R1 U1 3 R1= -Rg=( -4-500)Ω=2.95×104Ω. Ig 10 U2 接 O、B 时:Ig= 即 Rg+R1+R2 U2 15 R2= -Rg-R1=( -4-500-2.95×104)Ω Ig 10 =1.2×105Ω. R1 和(R1+R2)分别是量程为 3V 和量程为 15V 时的分压电阻. 小结:(1)改装电表, 首先要了解电流表表头的三个基本参量 Ig、Rg、Ug,根据 Ug=IgRg, 改装时知道其中两个即可. (2)改装后 Ig 不变,可以根据串、并联电路的特点来解决相关问题. 13.(2010? 成都高二检测)如图所示的电路中,电流表 A1 和 A2 为相同的毫安表(内阻不 能忽略),当电路两端接入某一恒定电压的电源时,A1 的示数为 5mA,A2 的示数为 3mA, 现将 A2 改接在 R2 所在的支路上,如图中虚线所示,图中电表均不会被烧坏,则下列说法正 确的是( )A.通过 R1 的电流强度必减少 B.电流表 A1 的示数必增大 C.通过 R2 的电流强度必增大 D.电流表 A2 的示数必增大 答案:B15 第2章第5节1.关于电功率的下列说法中,正确的是( ) A.用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关 B.用电器的实际功率取决于用电器的额定功率 C.白炽灯正常工作时,实际功率等于额定功率 D.电功率越小,则电流做功越少 答案:C 解析:用电器的额定功率是它正常工作时的功率,其值是由用电器本身的结构决定的, 与实际电流和电压无关,故 A 错 C 对,而用电器实际功率是多大,是由加在它两端的电压 和通过的电流决定的,故 B 错,电流做功的多少不仅与功率的大小有关,还与时间有关, 故 D 错. 2.一台直流电动机的电枢线圈的电阻是 R,其额定电压是 U,额定功率是 P,那么它 正常工作时的电流( ) A.等于 P/U,且大于 U/R B.等于 P/U,且小于 U/R C.等于 P/U,也等于 U/R D.不等于 P/U,但等于 U/R 答案:B 解析:直流电动机消耗电能转化为机械能,不属于纯电阻用电器,欧姆定律不能适用, 因电动机线圈的直流电阻很小,故 U/R 的值很大,故 ACD 均错,P=UI 是电功率的定义式 普遍适用,故正确答案为 B. U2 W 3.关于四个公式:①P=UI;②P=I2R;③P= ;④P= .下列叙述正确的是( ) R t A.公式①④适用于任何电路的电功率 B.公式②③适用于任何电路的电热功率 C.公式①②③适用于任何电路的电功率 D.上述没有一个正确 答案:A W 解析:P=UI、P= 适用于任何电路电功率的计算,而 P=I2R 适用于任何电路热功率 t U2 的计算,故 A 正确;P= 只适用于纯电阻电路中电功率及热功率的计算,故 B、C、D 错. R 4.关于电功、电功率的下列说法中,正确的是( ) A.电功就是电源非静电力把正电荷在电源内部从负极移到正极所做的功 B.电功是指导体内静电力移送电荷做功,把电能转化为其他形式能的过程 C.电流做功消耗的能量是由电源供给的 D.电功率越大,电流做功越多 答案:BC 解析:电功是指静电力移动电荷做功,电能转化为其他形式的能,A 错,B、C 对;功 率大做功快,不一定做功多,D 错. 5.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的电流,在相同的时间 内( ) A.电炉放热和电动机放热相等 B.电炉两端电压大于电动机两端电压 C.电炉两端电压等于电动机两端电压 D.电动机消耗的功率大于电炉的电功率 答案:AD 解析:由 Q 热=I2Rt 知 A 对.电炉为纯电阻用电器 UIt=I2Rt,U=IR,电动机为非纯电 阻用电器,U′I′t>I′2Rt,U′>I′R,B、C 错,D 对. 6.不考虑温度对电阻的影响,对一个“220V,40W”的灯泡,下列说法正确的是( )16 A.接在 110V 的电路上时,功率为 20W B.接在 110V 的电路上时,功率为 10W C.接在 440V 的电路上时,功率为 160W D.接在 220V 的电路上时,功率为 40W 答案:BD 解析:不考虑温度对电阻的影响时,灯泡的电阻为 U2 ?220V?2 R= = =1210Ω P 40W 当两端加 110V 电压时的电功率为 U′2 ?110V?2 P′= = =10W R 1210Ω 故 A 错.B、D 均正确. 当两端电压为 440V 时,灯泡已烧坏不工作了,故 C 错. 7.两只灯泡 A 和 B 上分别标有“110V,12.1Ω”和“110V,6.05Ω”的字样.现将 A、B 串联接在 220V 的电压上,且 A、B 均为纯电阻元件,试计算灯泡 A、B 的实际功率,并说 明会发生什么现象? 答案:8.9W A 可能被烧毁,A 烧毁后 B 也随之熄灭. U2 1102 解析:A 的额定电功率为 PA= = W=1000W RA 12.1 B 的额定电功率为 U2 1102 PB= = W=2000W RB 6.05 A、B 串联后,R=RA+RB=18.15Ω U 220 总电流 I= = A R 18.15 A 的实际功率: 220 2 PA′=I2RA=( ) ×12.1W 18.15 ≈1777.8W&PA, B 的实际功率: 220 2 PB′=I2RB=( ) ×6.05W 18.15 ≈888.9W&PB, 所以 A 可能被烧毁,如果 A 烧毁则 B 也不可能发光. 8.如图所示,是甲、乙两个电阻的 I-U 图象,由此可以判断出 甲、乙电阻串联时的功率之比为( ) A. 3∶1 B.1∶ 3 C.3∶1 D.1∶3 答案:B 解析:在 I-U 图象中,图线(为直线时)的斜率的倒数表示电阻, 由此可得 R 甲∶R 乙=1∶ 3, 又因为两电阻串联, 电流相同, P=I2R 由 得 P 甲∶P 乙=1∶ 3.选项 B 正确. 9.如图所示,A、B、C 三个灯的铭牌均为“220V 40W”,当 开关 S 突然断开时,电灯 A、B 的亮度变化情况是( ) A.A 灯和 B 灯都变暗 B.A 灯和 B 灯都变亮 C.A 灯变亮,B 灯变暗 D.A 灯变暗,B 灯变亮 答案:D 解析:断开 S 前,B、C 两灯并联后再和 A 灯串联,流过 A 的电流等于流过 B、C 的电 流之和,A 灯最亮,此时 A 灯两端电压为 B 灯、C 灯两端电压的 2 倍. 断开 S 后,A 灯和 B 灯串联,此时电路中的总电阻比断开 S 前大,电路中的电流比断开 S 前的小,所以 A 灯变暗.这时 B 灯两端的电压比断开 S 前的高,所以 B 灯变亮.故选项 D17 正确. 10.如图所示,电路两端电压 U 保持不变,变阻器 R 的全阻值与 R2 的阻值均为 20Ω, 电阻 R1 的阻值为 5Ω.当滑动变阻器 R 的滑片 P 由 a 向 b 滑动的过程中( ) A.干路中电流不断增大 B.R1 上消耗的电功率不断增大 C.R1 上消耗的电功率不断减小 D.R2 上消耗的电功率不断减小 答案:ABD 解析:滑片由 a 向 b 滑动时 R 变小,R 并变小,R 总变小,电路中的总电流变大,R1 两端 电压变大,消耗的功率变大;并联部分电压变小,R2 消耗的功率变小.故选项 A、B、D 正 确. 11.下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目,试判 断: (1)正常工作时,其中功率最大的是( ) 54cm彩色电视接收机 工作电压170V~240V A. 工作频率50Hz 额定功率85WFS―69电风扇 规格400mm C. 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率65W KFR―33GW空调机 额定电压220V D. 工作频率50Hz 制冷/制热电流6.2A (2)根据上题铭牌上提供的信息,判断在 12h 内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇 消耗电能的情况是( ) A.电冰箱比电风扇多 B.电风扇比电冰箱多 C.电风扇与电冰箱一样多 D.电冰箱比电风扇可能多,也可能少 答案:(1)D (2)B 解析:(1)由铭牌上所标数值易知,正常工作时电视机的功率为 85W,电冰箱的功率为 70W,电风扇的功率为 65W,空调机的功率为 P=U? I=1364W,因此功率最大的是空调机. (2)依据电冰箱铭牌可知,电冰箱在 12 小时内耗电 0.25kW? h,而电风扇 12 小时内耗电: W=P? t=0.78kW? h,故 B 选项正确. 小结:理解题目提供的信息并从中挖掘理解题所需要的物理量,如空调机的额定电压 220V,正常工作电流 6.2A. 12.如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻 r=0.6Ω,R =10Ω,U=160V,电压表的示数为 110V.求: (1)通过电动机的电流是多少?18 (2)输入到电动机的电功率是多少? (3)在电动机中发热的功率是多少? (4)电动机工作 1h 所产生的热量是多少? 解析:(1)设电动机两端的电压为 U1,电阻 R 两端的电压为 U2,则 U1=110V,U2=U U 50 -U1=(160-110)V=50V 通过电动机的电流为 I,则 I= = A=5A R 10 (2)输入到电动机的电功率 P 电=U1I=110×5W=550W (3)在电动机中发热的功率 P 热=I2r=52×0.6W=15W (4)电动机工作 1h 所产生的热量 Q=I2rt=52×0.6×J. 小结:电动机是非线性元件,欧姆定律对电动机不适用了,所以计算通过电动机的电流 时,不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻.通过计算发现,电动机消耗的电功率远大 于电动机的热功率. 13.电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,他们一般具有加热和保温功能, 其工作原理大致相同.下图为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝 R1、R2 和 自动开关 S.(1)当自动开关 S 闭合和断开时,用电器分别处于什么状态? (2)用电器由照明电路供电(U=220V),设加热时用电器的电功率为 400W,保温时用电 器的电功率为 40W,则 R1 和 R2 分别为多大? 答案:(1)闭合时,加热;断开时,保温 (2)R1=121Ω,R2=1089Ω 解析:(1)由 P=U2/R 可判定 S 闭合处于加热状态,S 断开时处于保温状态. U2 (2)由电功率表达式 P=U2/R 知闭合时 P1= , R1 2 断开时 P2=U /(R1+R2),解以上两式得 R1=121Ω,R2=1089Ω.第2章第6节1.关于电阻率的说法正确的是( ) A.电阻率与导体的长度有关 B.电阻率与导体的材料有关 C.电阻率与导体的形状有关 D.电阻率与导体的横截面积有关 答案:B 解析:由电阻率的物理意义可知,电阻率是反映材料导电性能的物理量,由材料的性质 决定,与制成导体的形状无关,故 B 正确. 2.白炽灯的灯丝是由钨制成的,下列说法中正确的是( ) A.由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体,故两种情况下 电阻相同 B.白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻 C.白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻 D.条件不足,不能确定 答案:B 解析:白炽灯的灯丝为金属,所以电阻率随温度的升高而增大,正常工作时温度高于不 工作时的温度,所以工作时的电阻也大于不工作时的电阻. U l 3.关于公式 R= 和公式 R=ρ ,下列说法中正确的是( ) I S19 A.两公式对一切情况都适用 U l B.R= 仅适用于金属导体,R=ρ 适用于任何导体 I S C.导体的电阻 R 与 U 成正比,与 I 成反比 D.导体的电阻在温度一定时,与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比 答案:D U l 解析:R= 适用于一切导体,R=ρ 适用于金属导体和电解质溶液,A、B 错;导体电 I S 阻在温度一定时,与导体长度成正比,与横截面积成反比,长度、横截面积不变化时,电阻 阻值不变,与导体两端电压、通过导体的电流大小无关,C 错、D 对. 4.一根阻值为 R 的均匀电阻丝,在下列哪些情况中其阻值仍为 R(设温度不变)( ) A.长度不变,横截面积增大 1 倍 B.长度增大 2 倍,横截面半径缩小一半 C.横截面积不变,长度增加一倍 D.长度和横截面积都扩大一倍 答案:D l 解析:由电阻定律 R=ρ 可得 D 正确. S 5.如图所示,a、b、c、d 是滑动变阻器的四个接线柱,现把此 变阻器串联接入电路中,并要求滑片 P 向接线柱 c 移动时,电路中的 电流减小,则接入电路的接线柱可能是 ( ) A.a 和 b B.a 和 c C.b 和 c D.b 和 d 答案:CD 解析: 滑动变阻器的工作原理是通过改变连入电路的导线的长度来改变电阻的. 要使电 路中电流减小,滑动变阻器连入电路的部分长度一定增加,P 向 c 移动,要使电阻变大.连 入电路的部分必定是 P 与 b 之间的电阻丝,故必须连接的是 b,可选择的是 c、d,故正确 选项为 CD. 6.一只“220V 100W”的灯泡工作时电阻为 484Ω,拿一只同样的灯泡来测量它不工 作时的电阻,下列说法中正确的是( ) A.小于 484Ω B.大于 484Ω C.等于 484Ω D.无法确定 答案:A 解析:灯泡工作时的电阻为高温状态的电阻,不工作时为常温下的电阻,根据金属材料 的电阻随温度的升高而增大可得选项 A 正确. 7.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( ) 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 解析:根据电阻定律,横截面积小的地方电阻较大,当电流通过时电阻大的位Z发热量 大易熔断.选项 B 正确. 8.现有半球形导体材料,接成如图所示(a)、(b)两种形式,则两种接法的电阻之比 Ra:Rb 为( )20 A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:4 答案:D 解析:将(a)图半球形导体材料看成等大的两半部分的并联,则(b)图中可以看成两半部 R 分的串联, 设每一半部分的电阻为 R,则(a)图中电阻 Ra= ,(b)图中电阻 Rb=2R,故 Ra?Rb 2 =1:4. 9.一根粗细均匀的导线,当其两端电压为 U 时,通过的电流是 I,若将此导线均匀拉 长到原来的 2 倍时,电流仍为 I,导线两端所加的电压变为( ) A.U/2 B.U C.2U D.4U 答案:D l 1 解析:由 R=ρ 知导线拉长为原来的 2 倍,横截面积变为原来的 ,电阻变为原来的 4 S 2 倍,由 U=IR 知,电流不变,两端电压变为原来的 4 倍,故选 D. 10.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab=2bc.当将 A 与 B 接入 电压为 U(V)的电路中时,电流为 I;若将 C 与 D 接入电压为 U(V)的电路中, 则电流为( ) A.4I B.2I 1 1 C. I D. I 2 4 答案:A S1 1 解析:设沿 AB 方向的横截面积为 S1,沿 CD 方向的横截面积为 S2,则 = .AB 接入电 S2 2 lab ρ S1 4 R1 I1 R2 1 路时电阻为 R1,CD 接入电路时电阻为 R2,则有 = = ,电流之比 = = ,I2=4I1 R2 lcd 1 I2 R1 4 ρ S2 =4I. 11.如图所示是一个陶瓷管,直径为 D,其表面紧密缠绕着直径为 d 的表面绝缘的细电阻丝,金属丝的宽度为 L,其两端是 MN,现把它接 入某电路中,测得 MN 间电压为 U,通过的电流为 I,则电阻丝的电阻 为多大?写出其电阻率的表达式. U Ud3 答案: ρ= I 4DLI U 解析:由欧姆定律可知电阻丝的电阻 R= ① I L L 缠绕电阻丝的圈数及周长分别为 、πD,总长度 l=πD , d d d2 1 2 横截面积 S=π( ) = πd 2 4 l 4ρDL 所以电阻 R=ρ = 3 ② S d Ud3 联立①②可得电阻律为 ρ= . 4DLI 12.两根不同的材料制成的均匀电阻丝,长度之比 L1∶L2=5∶2, 直径之比 d1∶d2=2∶1, 给它们加相同的电压, 通过它们的电流之比 I1∶ I2=3∶2,求它们的电阻率之比 ρ1∶ρ2 为多少? 答案:16∶15 U 解析:根据欧姆定律 I= , R 当 U 相同时,R1∶R2=I2∶I1=2∶3,21 l S 根据电阻定律 R=ρ 得 ρ=R , S l ρ1 R1S1L2 2 2 16 所以 = = ×4× = . ρ2 R2S2L1 3 5 15 13.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由 多层(几千到几百层不等)类脂物质――髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻率.己知蛙有 髓鞘神经,髓鞘的厚度只有 2μm 左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达 1.6×105Ω. (1)若不计髓质各层间的接触电阻,计算髓质的电阻率. (2)若有一圆柱体是由髓质制成的, 该圆柱体的体积为 32πcm3, 当在其两底面加上 1000V 的电压时,通过该圆柱体的电流为 10πμA.求该圆柱体的底面半径和高. L SR 解析:(1)由电阻定律 R=ρ 可得:ρ= S L -4 5 1.6×10 ×1.0×10 所以 ρ= Ω?m=8×106Ω?m - 2×10 6 U (2)由欧姆定律得 R= I h h 由电阻定律得 R=ρ =ρ 2 s πr 又圆柱体体积 V=πr2? h 联立以上三式,代入数据解得:h=0.02m,r=0.04m 所以髓质的电阻率为 8×106Ω?m,该圆柱体底面半径为 4cm,高为 2cm. 14.(2009? 广东高考)导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表 述正确的是( ) A.横截面积一定,电阻与导体的长度成正比 B.长度一定,电阻与导体的横截面积成正比 C.电压一定,电阻与通过导体的电流成正比 D.电流一定,电阻与导体两端的电压成反比 答案:A L 解析:根据电阻定律:R=ρ ,可见当横截面积 S 一定时,电阻 R 与长度 L 成正比,A S 正确.第2章第7节课时 11.下列关于闭合电路的说法中,错误的是( ) A.电源短路时,电源的内电压等于电动势 B.电源短路时,路端电压为零 C.电源断路时,路端电压最大 D.电源的负载增加时,路端电压也增大 答案:D E 解析:电源短路时外电阻 R=0,I= r ,U 内=Ir=E,U 外=IR=0,故 A、B 对;电源断路时,I=0,U 外=E-Ir=E,故 C 对;电源负载增加时 R 减小,I 增大,U 外=E-Ir 减小,故 D 错. 2.电动势为 2V 的电池在电路上输出 1A 的电流,可以断定( ) A.内、外电阻相差 2Ω22 B.外电阻是 2Ω C.内电阻是 2Ω D.内、外电阻之和是 2Ω 答案:D E 2 解析:由闭合电路欧姆定律知 R+r= I =1Ω=2Ω. 3.若 E 表示电动势,U 表示外电压,U′表示内电压,R 表示外电路的总 电阻,r 表示内阻,I 表示电流,则下列各式中正确的是( ) A.U′=IR B.U′=E-U R C.U=E+Ir D.U= ? E R+r 答案:BD 4.(2009? 山东模拟)如图所示电路中,当电阻箱 R 由 2Ω 改为 6Ω 时,电流强度减小为原来的一半,则电源的内电阻为( ) A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω 答案:B 解析:设电源电动势为 E,内阻为 r 当 R=2Ω 时的电流为 I E 则 I= ① 2+r 1 E 由题意可知2I= ② 6+r 联立①②解得 r=2Ω,故选项 B 正确. 5.(2009? 山东模拟)如图所示,调节滑动变阻器,电压 表的读数由 6V 变为 5V,电流表读数的变化量为 0.5A,则 下列说法中正确的是( ) A.电流表的读数变小了,电源的内阻为 10Ω B.电流表的读数变大了,电源的内阻为 20Ω C.电流表的读数变大了,电源的内阻为 2Ω D.由于不知道电流表的具体读数,因此无法计算电源的内阻 答案:C 解析:由题意可知电源的外电压减小了,由 U 外=E-Ir 可知 I 一定变大了, 由题意知:6V=E-Ir① 5V=E-(I+0.5)r② ①-②得 1V=0.5r ∴r=2Ω 故选项 C 正确. 6.一直流电动机正常工作时两端的电压为 U,通过的电流为 I,电动机线圈 的电阻为 r.该电动机正常工作时,下列说法正确的是( ) A.电动机消耗的电功率为 IU B.电动机的输出功率为 IU-I2r U2 C.电动机的发热功率为 r23 U D.I、U、r 三个量间满足 I= R 答案:AB 解析:电动机正常工作时,属于非纯电阻电路:它消耗的电功率 P=UI,转 化为内能的功率为 I2r,所以输出的功率为 UI-I2r,故 A、B 均正确,非纯电阻 电路中欧姆定律不适用,故 C、D 均错. 7.如图所示为某一电源的 U-I 曲线,由图可知 ( ) A.电源电动势为 2V 1 B.电源内电阻为3Ω C.电源短路电流为 6A D.路端电压为 1V 时,电路中电流为 5A 答案:AD 解析:由 U-I 图象和 U=E-Ir 得 E=2V,r=0.2Ω,当 U=1V 时,I=5A, 故 A、D 正确,B、C 错误. 8.如图所示,R1=14Ω,R2=9Ω.当开关 S 切换到位置 1 时, 电流表的示数为 I1=0.2A; 当开关 S 切换到位置 2 时, 电流表的示 数为 I2=0.3A.求电源的电动势 E 和内电阻 r. E 分析:根据闭合电路欧姆定律 I= 可变形为 E=IR+Ir, R+r 根据两种电路状态可得到两个方程,联立解得所求的两个未知量. 解析:由题意知,R1=14Ω,R2=9Ω,I1=0.2A,I2=0.3A, E 根据闭合电路欧姆定律 I= ,可列出方程:E=IR+Ir. R+r E=I1R1+I1r,E=I2R2+I2r, I1R1-I2R2 消去 E,解出 r,得 r= . I2-I1 代入数值,得 r=1Ω.将 r 值代入 E=I1R1+I1r 中,得 E=3V. 9.(2009? 广东模拟)在如图所示电路中,闭合开关 S,当 滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时,四个理想电表的示 数都发生变化,电表的示数分别用 I、U1、U2 和 U3 表示, 电表示数变化量的大小分别用 ΔI、 1、 2 和 ΔU3 表示. ΔU ΔU 下 列比值正确的是( ) A.U1/I 不变,ΔU1/ΔI 不变 B.U2/I 不变,ΔU2/ΔI 变大 C.U2/I 变大,ΔU2/ΔI 不变 D.U3/I 变大,ΔU3/ΔI 不变 答案:ACD U1 ΔU1 解析:对 A 选项, I =R1, ΔI =R1,不变,故 A 选项正确. 由题意可知:P 向下滑动: U2 ∴ I 变大,而 U2=E-I(R1+r), ∴ΔU2=ΔI(R1+r)24 ΔU2 则 ΔI =(R1+r)不变,故 B 错,C 正确. U3 同理 I 变大,而 U3=E-Ir, ∴ΔU3=ΔIr ΔU3 则 ΔI =r 不变,故 D 选项正确. 10.如图所示,R 为电阻箱, 为理想电压表.当电阻箱 读数为 R1=2Ω 时,电压表读数为 U1=4V;当电阻箱读数为 R2=5Ω 时,电压表读数为 U2=5V 求: (1)电源的电动势 E 和内阻 r; (2)当电阻箱 R 读数为多少时, 电源的输出功率最大?最大 功率为多少? U1 U2 解析:(1)由闭合电路欧姆定律有 E=U1+ R r,E=U2+ R r 1 2 即 E=4+2r,E=5+r 解得 E=6V,r=1Ω E2 E2 E2 (2)电源的输出功率为 P 出= R= = ?R+r?2 ?R+r?2 ?R-r?2 R R +4r 由数学知识可知,当 R=r=1Ω 时,电源的输出功率最大,最大功率 P 出 m= E2 4r =9W. 11.(2009? 山东济南模拟)在如图所示的电路中,电源的 电动势 E=6.0V,内电阻 r= 1.0Ω,外电路的电阻 R=5.0Ω.闭合开关 S.求: (1)通过电阻 R 的电流 I; (2)电阻 R 消耗的电功率 P. 答案:(1)1.0A (2)5.0W 解析:(1)根据闭合电路的欧姆定律可知,通过 R 的电流为 E 6.0 I= = A=1.0A R+r 5.0+1.0 (2)R 上消耗的电功率 P=I2R=1.02×5.0W=5.0W 12.(2010? 宁黑吉辽陕湘理综,19)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电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( )25 3 1 A.4、4 1 1 C.2、21 2 B.3、3 2 1 D.3、3答案:D 解析:本题考查 U-I 图象的有关知识.U-I 图象的纵坐标的截距为电源的 P出 IU外 电动势,设电动势为 E,路端电压为 U 外,则 η= = IE ,a、b 两点的 U 分别 P总 2 1 2 1 为3E 和3E,因此 ηa、ηb 分别为3、3,D 项正确.第2章第7节课时 21.用电压表检查如图所示电路中的故障,当开关合上时,测 得 Uad=5.0V,Ucd=0V,Ubc=0V,Uab=5.0V,则此故障可能是 ( ) A.L 断路 B.R 断路 C.R′断路 D.S 断路 答案:B 解析:用电压表检查电路时,如电压表有示数,则表明电压表跨接的电路部分断路,由 Uad=Uab=5V,可以判断 R 断路. 2.如图所示,已知 R1=R2=R3=1Ω.当开关 S 闭合后,电压表的读数 为 1V; 当开关 S 断开后, 电压表的读数为 0.8V, 则电池的电动势等于( ) A.1V B.1.2 C.2V D.4V 答案:C U 1 解析:当开关 S 闭合时,I= = A,故有 E=I(1.5+r);当开关 S 断 R1 1 U′ 开时,I′= =0.8A,故有 E=I′(2+r),解之,得 E=2V,C 正确. R1 3.下列说法中正确的是( ) A.闭合电路中,电流总是从高电势流向低电势 B.闭合电路中,电流越大,电源的输出功率越大 C.闭合电路中,输出功率越大,电源效率越高 D.闭合电路中,路端电压越高,电源的效率越高 答案:D 4.如图所示,当电路中滑动变阻器 R2 的滑动触头 P 向下滑动时 ( ) A.电容器 C 两端的电压增大 B.电容器 C 两极板间的电场强度增大 C.电压表的读数减小 D.R1 消耗的功率增大 答案:AB 解析:P 下滑时 R2 接入电路的电阻增大,总电阻增大,总电流减小,R1 消耗的功率减 小,D 错误.内电压减小,外电压增大,电压表的读数增大,C 错误.电容器两端的电压增 大,两极间的场强增大,A、B 选项正确. 5.如图所示的电路中,闭合开关 S,灯 L1、L2 正常发光.由于电 路出现故障,突然发现 L1 变亮,L2 变暗,电流表的读数变小,根据分 析,发生的故障可能是( )26 A.R1 断路 B.R2 断路 C.R3 短路 D.R4 短路 答案:A 解析:等效电路如图所示.若 R1 断路,总电阻变大,总电流 变小,路端电压变大,L1 变亮;ab 部分电路结构没变,电流仍按 原比例分配, 总电流变小, 通过 L2、 4 的电流都变小, A 正确. R 故 若 R2 断路,总电阻变大,总电流变小,ac 部分电路结构没变,电流 仍按原比例分配,R1、L1 中电流都变小,与题意相矛盾,故 B 错 误.若 R3 短路或 R4 短路,总电阻变小,总电流变大,A 中电流变 大,与题意相矛盾,故 C、D 错误,正确选项只有 A. 6.如图所示,电源电动势为 E,内电阻为 r.当滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端时,发现电压表 V1、V2 示数变化的绝对值分别为 ΔU1 和 ΔU2,下列说法中正确的是( ) A.小灯泡 L1,L3 变暗,L2 变亮 B.小灯泡 L3 变暗,L1,L2 变亮 C.ΔU1&ΔU2 D.ΔU1&ΔU2 答案:BD 解析:滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端,总电阻减小,总电流增大,路端电压减 小.与电阻串联的灯泡 L1 及干路中灯泡 L2 电流增大,变亮,与电阻并联的灯泡 L3 两端的电 压降低,变暗.U1 减小,U2 增大,而路端电压 U=U1+U2 减小,所以 U1 的变化量大于 U2 的变化量,选 B、D. 7.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗.如图,在打开车灯的 情况下,电动机未启动时电流表读数为 10A,电动机启动时电流 表读数为 58A.若电源电动势为 12.5V, 内阻为 0.05Ω, 电流表内阻 不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了( ) A.35.8W B.43.2W C.48.2W D.76.8W 答案:B 8.(2009? 江苏单科高考)在如图所示的闪光灯电路中,电源的电 动势为 E, 电容器的电容为 C.当闪光灯两端电压达到击穿电压 U 时, 闪光灯才有电流通过并发光.正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光, 则可以判定( ) A.电源的电动势 E 一定小于击穿电压 U B.电容器所带的最大电荷量一定为 CE C.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大 D.在一个闪光周期内,通过电阻 R 的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 答案:D 解析:闪光灯正常工作时有两个过程:一个是熄灭时处于断路状态,此时电容器充电, 两极板间电压增大,直到最大值 U;另一个是闪光灯电压达到 U 时开始闪光,电路导通后 电容器开始放电.由此可知答案为 D. 9.(2009? 上海单科高考)如图电路中 R1=12Ω,R2=6Ω,滑动变阻器 R3 上标有“20Ω, 2A”字样, 理想电压表的量程有 0~3V 和 0~15V 两挡, 理想电流表的量程有 0~0.6A 和 0~ 3A 两挡.闭合开关 S,将滑片 P 从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别 为 2.5V 和 0.3A;继续向右移动滑片 P 至另一位置,电压表指针指在满偏的 1/3,电流表指 针指在满偏的 1/4,则此时电流表示数为__________A,该电源的电动势为__________V.27 答案:0.15 7.5 解析:滑片 P 向右移动的过程中,电流表示数在减小,电压表示数在增加,由此可以 1 确定电流表量程选取的是 0~0.6A,电压表量程选取的是 0~15V,所以电流表的示数为 4 1 ×0.6A=0.15A,电压表的示数为 ×15V=5V;当电压表示数 U1=2.5V 时,电流表示数 I1 3 =0.3A,得 I1?R1+R2? E=U1+I1R1+ r R2 当电压表示数 U2=5V 时,I2=0.15A 得 I2?R1+R2? E=U2+I2R1+ r,所以解方程组得:E=7.5V,r=0.15Ω R2 10.如图所示的电路中,电源电动势 E=10V,内阻 r=1Ω, 电容器的电容 C=40μF, 电阻 R1=R2=4Ω, 3=5Ω.接通开关 S, R 待电路稳定后.求: (1)理想电压表 V 的读数; (2)电容器的带电荷量. - 答案:(1)5V (2)1.6×10 4C 解析:本题的电路简化如图所示:(1)电压表示数: R3 U2= ? E=5V R1+R3+r (2)电阻 R1 的分压 R1 U1= ? E=4V R1+R3+r - - 故 Q=CU1=40×10 6×4C=1.6×10 4C 11. 如图所示, 电源电动势为 4V, 电阻 R1=4Ω, 2=2Ω, 3=10Ω, R R R4=6Ω,已知电流表示数为 0.3A,则: (1)电压表 V1 的示数是多大? (2)电压表 V2 的示数是多大? (3)电源的内阻 r 是多大? 答案:(1)1.0V (2)3.6V (3)1Ω 解析:(1)R1 两端的电压 U1′=I1R1=0.3×4V=1.2V.在 R2、R3 串联电路中,V1 的示数 R3U1′ 10×1.2 为 U1= =( )V=1.0V. R2+R3 2+10 U1′ (2)电压表 V2 的示数等于 U1′与 R4 的电压 U4 之和,通过 R2、R3 上的电流为 I2= R2+R3 1.2 =( )A=0.10A.干路中的电流 I=I1+I2=0.30A+0.10A=0.40A.电阻 R4 两端的电压 U4 2+10 =IR4=0.40×6V=2.4V.电压表 V2 的示数 U2=U1′+U4=1.2V+2.4V=3.6V.28 E-U 4-3.6 (3)由闭合电路的欧姆定律 E=U+Ir,可求得电源的内阻 r= =( )Ω=1Ω. I 0.4 12.如图所示,电源的电动势是 6V,内电阻是 0.5Ω,小电动机 M 的线圈电阻为 0.5Ω, 限流电阻 R0 为 3Ω,若电压表的示数为 3V,试求:(1)电源的功率和电源的输出功率; (2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率. 答案:(1)6W 5.5W (2)2.5W 2W 解析:(1)由题意及部分电路欧姆定律知 U 3 I= = A=1A. R0 3 电源的功率 P 电=EI=6×1W=6W 电源的输出功率 P 出=P 电-I2r=6W-0.5W=5.5W. (2)电动机消耗的功率 PM=IUM=I(E-Ir-U)=2.5W 电动机输出的机械功率 P 机=PM-I2r′=2.5W-0.5W=2W. 13.(2010? 重庆理综,18)某电容式话筒的原理示意图如图所示,E 为电源,R 为电阻, 薄片 P 和 Q 为两金属极板,对着话筒说话时,P 振动而 Q 可视为不动,在 P、Q 间距增大 过程中( ) A.P、Q 构成的电容器的电容增大 B.P 上电荷量保持不变 C.M 点的电势比 N 点的低 D.M 点的电势比 N 点的高 答案:D 解析:本题考查平行板电容器的电容公式,电容器的放电过程和电路结构分析等知识 εr S 点.由平行板电容器的公式 C= 知,当极板距离增大时,电容器的电容减小,A 项错; 4πkd Q 电容器和电源相连,则电容器的电压始终不变,根据 C= 知,电容器的电荷量减小,电容 U 器要放电,B 项错;电容器放电过程电流从 M 通过电阻流向 N 点,则 M 点电势高于 N 点电 势,则 D 对,C 错.第2章第9节1.关于多用电表表盘上的刻度线,下列说法中正确的是( ) A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一刻度 B.电阻刻度是不均匀的 C.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应 D.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应 答案:ABC 解析:要认识多用电表的表盘,电流表和电压表零刻度线在左侧,最大刻度线在右侧, 左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合; 右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合, 欧姆表从29 右向左读数,故选项 A、B、C 正确. 2.用欧姆表×10 挡测量一个电阻,调零后测量,发现指针偏角很小,下列判断和做法 中正确的是( ) A.这个电阻阻值很大 B.这个电阻阻值很小 C.为了测量得更准些,应换用×1 挡重测 D.为了测量得更准些,应换用×100 挡重测 答案:AD 解析:指针偏角越小,则读数越大,故 A 对 B 错;为了使读数更准确一些,应使指针 指在中央刻度附近,故 C 错 D 对. 3.下列说法中正确的是( ) A.欧姆表的每一挡测量范围都是 0 到∞ B.欧姆表只能用来粗略地测量电阻 C.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度中央误差越大 D.用欧姆表测电阻,指针越靠近刻度右边误差越小 答案:AB 解析: 从欧姆表的使用, 我们知道用每一挡测量前都要进行电阻调零, 而两表笔断开时, 相当于电阻为无穷大,故每一挡测量范围都是从 0 到∞,故 A 正确;因欧姆表电阻刻度线 不均匀,即电流随电阻非线性变化,故测量出的电阻不可能是准确值,只能用来粗测,故 B 正确;欧姆表测电阻,中值附近最准确,越靠近两侧误差越大,故 C、D 错误 4.如图所示,用多用电表测量直流电压 U 和测电阻 R,若红 表笔插入多用电表的正(+)插孔,则( ) A. 前者电流从红表笔流入多用电表, 后者电流从红表笔流出 多用电表 B.前者电流从红表笔流入多用电表, 后者电流从红表笔流入 多用电表 C.前者电流从红表笔流出多用电表, 后者电流从红表笔流出 多用电表 D. 前者电流从红表笔流出多用电表, 后者电流从红表笔流入 多用电表 答案:B 解析:图中所示是多用电表的示意图,无论是测电压 U 还是测电阻 R,电流都是从红 表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表,选项 B 正确. 5.一学生使用多用电表测如图电路中 R1 和 R3 的阻值,R1>R3,他的主要实验步骤如 下:A.把选择开关拨到“×1k”的欧姆挡上 B.把表笔插入测试笔插孔中,进行电阻调零 C.把两表笔同时与 R1 的两端接触,发现这时指针偏转适中,随即记下电阻数值 D.把选择开关拨到“×100”的欧姆挡,把两表笔同时与 R3 的两端接触,指针偏转适 中,随即记下电阻数值 E.断开电路开关,实验完毕 这个学生在两次测量时, 每次都不同时用手碰表笔的金属杆. 这个学生在实验中违反了 哪些使用规则? 答案:见解析30 解析:该同学主要违反了 (1)在步骤 C 之前,应将 S1、S2 都断开 (2)在步骤 D 中,换挡后需要重新调零 (3)实验完毕后.应将选择开关Z于交流电压最高挡或 OFF 挡. 6.如图所示为用多用电表测电路中电流的实验,图中用电表测定的是 ____________(填“甲电阻”“乙电阻”或“总”)的电流,测得电流的大小是 ____________.答案:乙电阻 50mA 解析:由电路的连接情况知,多用电表与乙电阻串联,故测的是乙电阻中的电流,选择 量程为 100mA.故指针指示的数为 50mA. 7.一多用电表的工作状态如右图所示,则此时的测量值 为________, 如果选择开关打在底部 250 挡, 则此时的测量值 为________,指在底部 10 挡的测量值应该是________,选择 开关指在左侧 100 挡处测量值应该为________, 如果指在左侧 10 挡处应该为________,在测量电阻时,要想使指针向左侧 偏转一些,应该把选择开关换选________的挡位(填“更大” 或 “ 更 小 ”) , 而 在 换 挡 之 后 重 新 测 量 之 前 要 重 新 进 行 ________. 答案:4 Ω 200 V 8 V 80 mA 8 mA 更小 电阻调 零 解析:指针指的刻度附近可以知道,两个刻度表示 1 Ω, 可以读的示数为 4 Ω,电阻值为 4 Ω×1=4 Ω.当选择开关指在 底部 250 挡时测的是直流电压,且量程为 250 V,应该读中间均匀刻度线,可选 0~250 这 组数值来读,读得电压为 200 V.选择开关指在底部 10 挡时测的也是直流电压,且量程为 10 V.可选 0~10 这组数值来读,读得电压为 8 V,选择开关指在左侧 100 档时测的是直流 电流,且量程为 100 mA,也应读中间均匀刻度线,可选 0~10 这组数值来读,读得电流为 8 mA×10=80 mA.选择开关指在左侧 10 挡时测的是直流电流,且量程为 10 mA.可选 0~10 这组数值来读,读得电流为 8 mA.在测量电阻时,要想使指针向左侧偏转一些,即使电阻在 盘上的指示值大一些, 应该把选择开关换选更小的挡位, 而在换挡之后重新测量之前要重新 进行电阻调零. 8. 右图是将表头 G 改装成欧姆表的示意图, 此欧姆表已经调零. 用 此欧姆表测一阻值为 R 的电阻时,指针偏转至满刻度 4/5 处.现用该表 测一未知电阻,指针偏转到满刻度的 1/5 处,则该电阻的阻值为( ) A.4R B.5R C.10R D.16R 答案:D E 4Ig 解析: 设欧姆表的内阻为 R 内, 闭合电路欧姆定律可知: = , R+R内 5 E Ig E = ,而且有: =Ig,解得 Rx=16R.选项 D 正确. 5 Rx+R内 R内31 9.如图所示的四个电路中,电源内阻不计,灯泡的额定电压等于电源的电动势,闭合 电路后,小灯泡能正常工作的是( )答案:AC 解析:二极管具有单向导电性,只有接正向电压时才导通,故选 A、C. 10.如图所示的电路中,闭合开关时,灯不亮,已经确定是灯泡断路或短路引起的,在 不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流 挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如表所示):闭合开关,选直流电压挡,红、 指针偏转,灯断路;指针不偏转,灯短 黑表笔分别接 a、b 路 闭合开关,选直流电流挡,红、 指针偏转,灯断路;指针不偏转,灯短 2 黑表笔分别接 a、b 路 闭合开关,选欧姆挡,红、黑表 3 指针不动,灯断路;指针偏转,灯短路 笔分别接 a、b 断开开关,选欧姆挡,红、黑表 指针不动,灯断路;指针偏转最大,灯 4 笔分别接 a、b 短路 以上操作和判断正确的是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案:ABD 11.如图中 E 为电源,R1、R2 为电阻,K 为开关.现用多用电表测 量流过电阻 R2 的电流,将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很 小)以后,正确的接法是( ) A.保持 K 闭合,将红表笔接在 a 处,黑表笔接在 b 处 B.保持 K 闭合,将红表笔接在 b 处,黑表笔接在 a 处 C.将 K 断开,红表笔接在 a 处,黑表笔接在 b 处 D.将 K 断开,红表笔接在 b 处,黑表笔接在 a 处 答案:C 解析:多用电表作电流表用时应串联在电路中,将 K 断开,多用电表的两个表笔接入 电路时应遵循“红正黑负”的原则,所以红表笔接在 a 处,黑表笔接在 b 处.故选项 C 正 确. 12.如图所示,一黑箱内可能有电池、几个阻值均为 R 的电 阻构成的电路,箱外有四个接线柱:A、B、C、D.某同学为探测 箱内的电路,进行如下的操作: (1)先用多用电表的电压挡测量各接线柱间的电压,结果任意 两接线柱间的电压均为零,由此可知________________. 132 (2)再用多用电表的电阻挡测各接线柱间的电阻,结果为 RAD=RBD=R,RAB=2R,RCD =0.5R,RAC=RBC=1.5R.试画出箱内电路的最简结构图. 解析:(1)黑箱内无电源 (2)如图所示.13.如图所示,黑盒中有一个单向导电元件,当元件中电流沿一个方 向时,单向导通,其电阻为零;反之,则截止,反向电阻为无穷大.还有 两个阻值均为 1kΩ 的电阻,它们与黑盒的接线柱 1、2、3 接成电路,用 多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量, 得到的数据如下表 所示,那么黑盒中的线路是下图所示电路中的哪一个( ) 黑笔触头 红笔触头 表头读数 1 2 0 1 3 0.5kΩ 2 1 2kΩ答案:C 解析:黑表笔与电源的正极相连,接点 1 时,红表笔与电源负极相连,接 2 时,电阻为 0,表明 1、2 间测的是二极管正向电阻;黑表笔接 1,红表笔接 3 时电阻为 0.5kΩ,是已知 电阻阻值的二分之一, 1 与 3 间是两个电阻并联; 故 黑表笔接 2, 红表笔接 1 时, 电阻为 2kΩ, 为两只电阻串联,综合分析判定 C 正确.第2章第 10 节1.在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,下列注意事项中错误的是( ) A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表示数的变化比较明显 B.应选用内阻较小的电压表和电流表 C.移动变阻器的触头时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D.根据实验记录的数据作 U-I 图象时,应通过尽可能多的点画一条直线,并使不在 直线上的点大致均匀分布在直线两侧 答案:B 解析:旧的干电池内阻大,电压变化明显,有利于减小测 E、r 的误差,A 正确;为了 减小电表对电路的影响,电流表选内阻小的,电压表选内阻大的,故 B 错误;应使尽可能 多的点在一条直线上,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,故 D 正确. 2. 在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中, 若有两 只电压表 V1 和 V2 量程相同,内阻 RV1&RV2;两只电流表 A1、A2 量程 相同,内阻 RA1&RA2,在该实验中,为了使 E、r 的测量精确些,选择 的电表可以是( ) A.V1 和 A2 B.V2 和 A233 C.V2 和 A1 D.V1 和 A1 答案:AD 解析:本题实验中电压表和电源相并联,测量的结果应是二者并联后的电动势和内阻, 为了减小电压表的影响,应选内阻大的电压表,外电路中电流表与电阻串联,实验中不要求 知道电阻的阻值,将电流表和电阻合二为一即可,电流表测的就是它们的真实电流,因此对 电流表内阻无要求. 3.可用理想电压表 V、理想电流表 A、变阻器 R 以及开关 S 和导线等器材来测量某一 电源 E 的电动势和内阻.下面给出了四个电路图,如图所示,图中“+”“-”代表电源 的正、负极和电表的正、负接线柱,正确的电路图是( )答案:B 4.在“测定电池电动势和内阻”的实验中,正确的操作顺序是__________. A.断开开关 B.按电路图连接电路 C.移动滑动变阻器的滑动触片,使电流表有较明显的读数,记录一组电流、电压读数 D.把变阻器的滑动触片滑到一端,使电阻最大 E.闭合开关 F.再移动滑动变阻器的滑动触片,不断减小电阻,记录多组电流表、电压表读数 答案:BDECFA 解析:按设计的电路原理图,注意器材的正、负极性、量程的选择、滑动变阻器的正确 连接等因素,连接电路并检查无误后,再闭合开关按合理的顺序进行操作. 5.若只需要粗测一节干电池的电动势 E,则可以用________________表进行直接测定, 在操作时应将表的正接线柱与干电池的____________________相连接, 将表的负接线柱与干 电池的________________相连接.进行上述测定的理论依据是 U=______________.用这种 方法测得的电动势的值总是比电动势的真实值要________________. 答案:电压 正极 负极 ERV/(RV+r) 偏小 解析:粗测电池的电动势,可直接把电压表接到电池的两极上,将电压表的正接线柱接 到电源的正极上, 将电压表的负接线柱接到电池的负极上, 测量电动势的理论依据是闭合电 路的欧姆定律: E U=IR= ? ,因为 RV?r,所以 U≈E. R RV+r V 6.如图所示是根据某次实验记录数据画出的 U-I 图象,下 列关于这个图象的说法中正确的是( ) A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即 E=3V B.横轴截距表示短路电流,即 I 短=0.6A E C.根据 r= ,计算待测电源内阻为 5Ω I短 ΔU D.根据 r=| |,计算待测电源内阻为 1Ω ΔI 答案:AD 解析:在 U-I 图上纵轴截距表示 I=0 时的外电压,它等于电动势,故 A 对;当 U 轴 |ΔU| 不从零开始时,横轴上的截距不表示短路电流,故 B 错误,C 也错;据 r= ,由图可知 |ΔI|34 3.0-2.4 r= Ω=1Ω,故 D 正确. 0.6 7.要求测量由两节干电池串联而成的电池组的电动势 E 和内阻 r(约 几欧),提供下列器材:电压表 V1(量程 3V,内阻 1kΩ)、电压表 V2(量程 15V,内阻 2kΩ)、电阻箱(0~9999Ω)、开关、导线若干.某同学用量程为 15V 的电压表连接成如图所示的电路,实验步骤如下: (1)合上开关 S,将电阻箱 R 调到 R1=10Ω,电压表的读数为 U1. (2)将电阻箱 R 调到 R2=20Ω,电压表的读数为 U2. U1 U2 由方程组 U1=E- r,U2=E- r 解得 E 和 r. R1 R2 为了减小实验误差,上述实验在选择器材和实验步骤中,应该做哪些改进? (1)______________________________________________________________________; (2)______________________________________________________________________. 答案:见解析 解析:(1)电源电动势约 3V(两节干电池每节约 1.5V),为减少误差应选量程为 0~3V 的 电压表 V1. U 应多测几组 U、R 的值,至少测五组,然后根据 I= 求出对应 I 值,再由 U、I 值描点 R 法作出 U-I 图线得到 E 和 r. 8.利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为: 干电池:电动势约为 1.5V,符号 电压表:量程 1V,内阻 998.3Ω,符号 电流表:量程 1A,符号 滑动变阻器:最大阻值 10Ω,符号 电阻箱:最大阻值 999.9Ω,符号 单刀单掷开关一个,符号 导线若干 (1)设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在下面的方框内.要求在图中标出电压 表、电流表的接线柱的正负.(2) 为 了 满 足 本 实 验 要 求 并 保 证 实 验 的 精 确 度 , 电 压 表 量 程 应 扩 大 为 原 量 程 的 __________倍,电阻箱阻值为______________Ω. 答案:(1)电路图见解析 (2)2 998.3 解析:(1)电动势 E=1.5V,电压表量程 U=1V,所以应扩大为原量 程的两倍,U′=2U=2V,使 U′&E. 电阻箱的电阻 R1=RV=998.3Ω.因为串联电路按电阻正比分压,则 U1=UV,则 U 外=U1+UV=2UV,达到扩大为原量程的两倍的目的.35 电流表、电压表的正接线柱应与电源的正极相连,电路图如图. 9.(2009? 滨州市高三一模)某研究性学习小组利用如图所示电路测量某电池的电动势 E 和内电阻 r.由于该电池的内电阻 r 较小,因此在电路中接入了一阻值为 2.00Ω 的定值电阻 R0. (1)按照实物连线图在虚线框内画出实验电路图:(2)闭合开关 S,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数 U,并计算出通过电阻箱的 电流数值 I,为了比较准确地得出实验结论,在坐标纸中画出了如图所示的 U-I 图象,由 图象可得:E=______________V,r=______________Ω.答案:(1)见解析 (2)2.0 0.5 解析:(1)电路如图. (2)由 U-I 图象可知 电源的电动势 E=2.0V 当电源的外电压为 U=1.3V 时.电源中的电流为 I=0.28A 由 E=U+Ir′得 E-U 2.00-1.30 r′= = Ω=2.5Ω I 0.28 又 r′=r+R0 ∴r=r′-R0=2.5Ω-2Ω=0.5Ω 10.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,串联了一只 2Ω 的 保护电阻 R0,实验电路如图(甲)所示,请回答下列问题:(1)按电路原理图(甲)连接实物电路图(乙).36 (2)连好电路后,该同学开始实验,闭合开关 S 后,他发现电流表的示数为零,电压表 的示数不为零,他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接 a、b 和 b、c 及 d、e 时, 示数均为零,把两表笔接 c、d 时,其示数与电压表示数相同,检查各接线柱均未接错,且 接触良好,各接线之间也未发生短路,由此可推断故障原因应是________________. (3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列五组数据: U(V) 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 I(A) 0.13 0.20 0.27 0.33 0.40 根据数据在下图坐标图上画出 U-I 图象,并求出该电池电动势 E=________V,r= ________Ω.(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,分析造成本实验系统误差的原因是: ______________________________________. 答案:(1)见解析 (2)c、d 间断路 (3)U-I 图象见解析 2.0 1.0 (4)电压表分流 解析:(1)实物电路图如图所示.(2)用多用电表的电压挡检查电路时, 测得 a、 和 b、 及 d、 间示数均为零, b c e 表明 a→b, b→c,d→e 间电路均完好,c、d 间示数与电压表示数相同,且电流表无示数,表明 c、d 间 发生断路. (3)U-I 图象如图所示.由图可知:E=2.0V 2.0-0.5 ΔU r= -R0= Ω-2.0Ω ΔI 0.5 =1.0Ω (4)本实验系统误差的原因是电压表分流, E 测<E 真,r 测<r 真. 11. 某同学利用如图甲所示电路测定电源电动势和内阻, 实验中电表内阻对实验结果的 影响很小,均可以忽略不计.闭合电键 S 后,变阻器的滑动触头 P 由变阻器的一端滑到另 一端的过程中,两电压表示数随电流变化情况分别如图乙中的直线 a、b 所示.37 (1)将实物图中未连接的部分元件,按电路图连接成实验电路;(2)通过分析可知,图乙中直线____________(填 a 或 b)表示电压表○V1 示数电流表○A 示数变化的关系; (3)根据 U-I 图象中坐标轴表示的数据,可求出电源电动势 E=________,内阻 r= ____________. 答案:(1)如图所示. (2)aU1I2-U2I1 U1-U2 (3) I2-I1 I2-I1 解析:(1)先连接主干电路,然后将电压表并联在合适处. (2)电压表○V1 测量的是电源路端电压,图乙中直线 a 表示的是电源路端电压随电源输 出电流变化的关系;电压表○V2 测量的是电阻 R 两端的电压,图乙中直线 b 表示的是电阻 R 两端电压随电流变化的关系. (3)由闭合电路欧姆定律可得 E=U1+I1r,E=U2+I2r,两式联立消去 r 解得电源电动势 U1I2-U2I1 E= .电源路端电压随电源输出电流变化的关系图的斜率的绝对值表示电源内阻, I2-I1 U1-U2 所以 r= . I2-I1 12.(2009? 全国Ⅱ高考)如图 1 所示,为测量某电源电动势和内阻时得到的 U-I 图线, 用此电源与三个阻值均为 3Ω 的电阻连接成电路, 测得路端电压为 4.8V.则该电路可能为图 2 中的( )答案:B38 解析: U-I 图线的斜率及截距可得该电源 E=6V,r=0.5Ω.当 U=4.8V 时, 由 I= =2.4A,R=U/I=2Ω,B 正确.E-U r第2章第 11 节1. 在逻辑门电路中, 若输入信号中至少有一个为“1”, 则输出为“1”的逻辑门电路是( ) A.与门电路 B.或门电路 C.非门电路 D.都不可能 答案:B 解析: 要求输入信号中至少有一个为“1”, 输出为“1”, 则就要求为“1”或是“1+0=1”, 所以满足要求是或门电路. 2.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投 反对票时输入 0,投赞成票或弃权时输入 1,提案通过为 1,通不过为 0,则这个表决器应具 有哪种逻辑关系( ) A.“与”门 B.“非”门 C.“或”门 D“与非”门 答案:A 解析:联合国规定,只要常任理事国有一个反对,提案就不能通过,这和“与”门的逻 辑关系一致,故答案为 A. 3.在基本逻辑电路中,哪一种逻辑门当所有输入均为 0 时,输出不是 1( ) A.与门电路 B.或门电路 C.非门电路 D.都不可能 答案:AB 解析:据“与”门电路和“或”门电路的真值表可知 A、B 两项正确,C、D 不正确. 4.“与”门电路的逻辑关系可以表示为 Z=A×B,则下列结果正确的是( ) A.0×0=0 B.0×1=0 C.1×0=0 D.1×1=1 答案:ABCD 5.“或”门电路的逻辑关系可表示为 Y=A+B,则下列结果正确的是( ) A.0+0=0 B.0+1=1 C.1+0=1 D.1+1=0 答案:ABC 解析:根据“或”门的逻辑关系可知,A、B、C 均正确. 6. 有一逻辑门电路的真值表如右表所示, 试判断这是一个什么类型的逻辑门电路( )A.“与”门 B.“非”门 C.“或”门 D.“与非”门 答案:B 解析:由该逻辑门电路的真值表可以看出输出端与输入端是相反的关系,故选 B. 7.逻辑电路的信号有两种状态:一是高电位状态,用“1”表示;另一种是低电位状态, 用“0”表示.关于“1”和“0”下列说法中正确的是( ) A.“1”表示电压为 1 伏,“0”表示电压为 0 伏 B.“1”表示电压为大于或等于 1 伏,“0”表示电压一定为 0 伏 C.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字 D.“1”表示该点与电源正极相连,“0”表示该点与电源负极相连 答案:C39 解析: 数字电路中的“1”和“0”表示电路所处的两种状态, 不表示具体的数字, C 正确. 故 8.走廊里有一盏电灯,在走廊两端各有一个开关,我们希望不论哪一个开关接通都能 使电灯点亮,那么由此设计的电路为( ) A.“与”门电路 B.“非”门电路 C.“或”门电路 D.上述答案都有可能 答案:C 解析:根据题意符合要求的是“或”门的逻辑关系,故 C 正确. 9.如图所示,用 1 表示有信号输入,用 0 表示无信号输入,用 1 表示有信号输出,用 0 表示无信号输出,则当 A、B、C 的输入分别为 0、1、0 时,在输出端 Y 的结果是( )A.0 B.1 C.0 或 1 D.无法确定 答案:B 分析:解答本题时可按以下思路分析: 判断“或”门 判断“非”门 结合两结果判断 D → D → 的输出结果 的输出结果 “与”门的输出结果 解析:A、B 输入分别为 0、1,由“或”门逻辑关系知“或”门将输出 1,C 输入 0, 由“非”门的逻辑关系知,“非”门将输出 1,“与”门的两个输入都为 1,由“与”门的 逻辑关系知,“与”门将输出 1,即 Y 为 1,B 正确,A、C、D 错误. 小结:对复合门问题的分析需注意以下两点:一是按门的顺序分析,二是输入条件考虑 全面,避免出现遗漏,尤其是在填写真值表时,更应注意. 10.楼梯过道中的电灯往往采用如图所示的电路控制.设高电压为“1”,低电压为“0”, 试讨论灯泡 L 的亮暗情况,并列出真值表.输入 A输出 BY答案:由题图,可知 A 接低,B 接低,灯不亮;A 接低,B 接高、灯亮;A 接高,B 接 低,灯亮;A 接高,B 接高,灯不亮列出真值表如下: 输入 输出 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 11. 如图所示, 试判断这是什么样的逻辑电路. B、 闭合时记为“1”, A、 C 断开时记为“0”; P 灯亮记为“1”,不亮计为“0”,试完成真值表.40 输入 A 0 0 0 1 0 1 1 1输出 B 0 0 1 0 1 0 1 1C 0 1 0 0 1 1 0 }

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