高中物理3-1恒定電流知識點匯總
高中物理選修31《恒定電流》知識點匯總
一、對電流概念的理解
1.電流電荷的定向運動移動形成電流。可以是正電荷定向移動形成電流(如大量質(zhì)子作定向移動),也可以是負電荷定向移動形成電流(如金屬導體),還可以是正、負電荷同是向相反方向作定向移動形成電流。(如電解液導電)
電流強度表示電流強弱的物理量。電流強度的定義式:IQt。電流強度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量。
練習1、下列有關(guān)電流的說法中正確的是:(A)
A在電解液中陽離子定向移動形成電流,陰離子定向移動也形成電流;
B粗細不均勻的一根導線中通以電流,在時間t內(nèi),粗的地方流過的電荷多,細的地方流過的電荷少;C通過導線橫截面的電荷越多,則導線中電流越大;
D物體內(nèi)存在電流的條件是物體兩端存在電壓。
說明:物體內(nèi)存在電流的條件有二個,一是物體內(nèi)有能自由移動的電荷,二是物體兩端存在電壓。
練習2、有一橫截面為S的銅導線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)單位體積的導線有n個自由電子,電子電量為e,電子的定向移動速度為v,在t時間內(nèi),通過導體橫截面的自由電子數(shù)目N可表示為:(A)
A.nvSt;B.nvt;C.It/e;D.It/Se。
練習3、某電解質(zhì)溶液,如果在1s內(nèi)共有5.01018個二價正離子和1.01019個一價負離子通過某橫截面,那么通過電解質(zhì)溶液的電流強度是:(D)
A0;B0.8A;C1.6A;D3.2。
練習4.一個半徑為r的細橡膠圓環(huán),均勻地帶上Q庫倫的負電荷,當它以角速度ω繞中心軸線順時針勻速轉(zhuǎn)動時,環(huán)中等效電流為多大:(C)
A.Q;B.2;C.2;D.
二、電阻和對電阻的理解
電阻導體對電流的阻礙作用。電阻的定義式:RUIQQ2Q。
,(該式只適用于導體和酸、堿、鹽導電的情況即為純電阻(電能全部轉(zhuǎn)化為
UI內(nèi)能的導體))導體的電阻R導體兩端的電壓U與通過的電流的比值(導體電阻的決定式:RLS)。
。該式說明導體的電阻是由導體本身因素決定,與導體是否導電無關(guān)。
I/A
2A2B
11U/V0U/V0512364512364
定值電阻的伏安特性曲線阻值變化的電阻的伏安特性曲線
乙甲
如上甲圖中A導體的電阻為2,B導體的電阻約為2.8;乙圖所示導體電壓為1.4V時電阻為1.4Ω,電壓為5V時電阻為2.5Ω,其電阻隨著它兩端電壓升高而增大(其實是該導體因電壓升高,電流增大,溫度升高,該材料的電阻率增大。(正因為如此,故在用伏安測導體電阻時,應(yīng)注意使通過導體的電流不能不能過大)
1I/A三、對電動勢概念的理解
電源能將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能(非靜電力作功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能),靜電力作功將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能)的裝置。如干電池、蓄電池能將化學能轉(zhuǎn)化為電能;光電池能將
Er光能轉(zhuǎn)化為電能;發(fā)電機能將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
電源電動勢表示電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。
如圖所示,若有1C電量通過閉合電路一周,內(nèi)、外電路消耗的電能為2J,則該R電源的電動勢就為2V;如有1C電量通過閉合電路一周,內(nèi)、外電路消耗的電能為4J,則該電源的電動勢就為4V。
電源的電動勢在數(shù)值上等于電源不接用電器時電源兩極間的電壓。電源的電動勢是由電源本身決定的。
這是因為:根據(jù)閉合電路的歐姆定律知,若外電路不接用電器時,電源正、負兩極間的電壓等于電動勢E。
練習5.下列關(guān)于電動勢的說法中正確的是:(D)
A電動勢的大小與非靜電力作的功成正比,與移送電荷量的大小成反比;注:電源的電動勢是由電源本身決定的。B電動勢的單位與電勢、電勢差的單位都是伏特,故三者本質(zhì)上一樣;注:物理意義不同。
注:前者是非靜電力作的C電動勢公式E=W/q中W與電壓U=W/Q中的W是一樣的,都是電場力的功;功,后者是靜電力作的功。
D電動勢是反映電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。
練習6將電動勢為3.0V的電源接入電路中,測得電源兩節(jié)間的電壓為2.4V,當電路中有6C的電荷流過時,則:(ABD)
A有18J其它形式的能轉(zhuǎn)化為的電能;B外電路有14.4J的電能轉(zhuǎn)化其他形式的能;C內(nèi)電路有3J的電能轉(zhuǎn)化其他形式的能;D內(nèi)電路有3.6J的電能轉(zhuǎn)化其他形式的能。
四、歐姆定律1.部分電路(不含電源的電路)的歐姆定律:通過導體的電流與導體兩端電壓成正比,與導體的電阻成反比。
U部分電路歐姆定律的公式:I
R適用條件:純電阻電路(電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),非純電阻電路(電能不全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能如氣體導電、半導體導電、電動機電路、電解槽電路)不適用。
2.閉合電路的歐姆定律:電路中的電流與電源的電動勢成正比,與閉合的總電阻成反比。
E閉合電路的歐姆定律公式:I或UEIr
Rr適用條件:外電路是純電阻電路。RAV3.電源電動勢E和內(nèi)電阻r的測定
(1).測量原理:閉合電路的歐姆定律UEIr(2).電路圖:(因電池的內(nèi)阻r較小,故采用電流表外接法)(3).數(shù)據(jù)處理:
①.公式法:調(diào)節(jié)滑動變阻器R,分別測得兩組U、I的值(U1、I1;U2、I2)
U1EI1r
U2EI2r
得:rU1U2I2I1,EU1I2U2I1I2I1
U/V②.圖象法:(為減小實驗的偶然誤差,可用圖象法得E和r,1.50電源UI圖象在縱軸上的截距為電動勢E,圖象斜率的絕對值
1.40U為內(nèi)電阻r,或r)
I1.30例如:張強同學在某次測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,得到如下數(shù)據(jù),I(A)U/V0.121.370.200.310.321.321.241.180.500.571.101.05
1.10I/A0.10.20.30.40.50.61.201.000他根據(jù)實驗數(shù)據(jù),得到右圖的UI圖象。則該干電池的電動勢E=1.458V,內(nèi)電阻r=0.73Ω。
4.閉合電路的動態(tài)分析
路端電壓與負載R(外電路電阻的關(guān)系)(1).程序法
內(nèi)外r負載電阻RRIU內(nèi)U外
IEUIrURIr外電路斷路時(R=無窮大),I=0,U外E
內(nèi)外r負載電阻RRIU內(nèi)U外
IEUIrURIr外電路短路時(R=0),IEr,U內(nèi)E,U外0。
Er1VR3(2).等效法:口訣“串反并同”
練習7、如圖所示電路,當滑動變阻器R2的滑動觸頭P向右滑動后,分析各電流表
和電壓表的變化情況A1表讀數(shù)減;A2表讀數(shù)減小;A3表讀數(shù)增大;V1表A1P讀數(shù)增大。AA2R2
A35.閉合電路的幾種功率和效率
R12E(1).總功率:P總IE
Rr(2).外電路上的功率(即電源的輸出功率):
P外IU外IR2E2(Rr)2RE2(Rr)2R4r,當Rr時,電源的輸出功率最大。
(3).內(nèi)電路上的功率:P內(nèi)Ir2E2r(Rr)2,內(nèi)電路上的功率隨外電阻的增大而減;隨外電阻的減小
而增大。當外電阻為零(即外電路短路)時,內(nèi)電路上的功率最大(此時會燒壞電源)。(4).電源的效率(即電源的輸出功率與總功率的比值)0
電源內(nèi)電路上的功率隨外電阻的變化關(guān)系
P外P總RRr11rR(隨外電阻的增大而增大,隨外電阻的減小而減。。
P內(nèi)
PmP出
P總
1.00.80.6η
RR電源的輸出功率隨外電阻的變化關(guān)系
0.40.2R
r電源的效率隨外電阻的變化關(guān)系
0r乙
R0電源的總功率隨外電阻的變化關(guān)系
0甲丙
丁Er練習8、如圖電路,當滑動變阻器R的滑動端自中點向右滑動過程中,電源的效率將增大,電源內(nèi)電路上消耗的功率將減小,電源的總功率將減;電源的輸出功率將或增大、或減小、或先增大后減小。
3R五、實驗
1.電流表的內(nèi)外接的比較①.電流表外接法Rx測UIUIxIVUURx真URVRVRx真RVRx真Rx真。Rx真UI-IV
電壓真實,電流較真實值大,測量值總小于真實值。適用于RVRx,即小電阻。
②.電流表內(nèi)接法
UAUxUxUUAURx測RARxRx真。Rx真IIII電流真實,電壓較真實值大,測量值總大于真實值適用于RxRA,即大電阻。
口訣:“大內(nèi)偏大”,“小外偏小”!按髢(nèi)偏大”:意即若待測電阻遠大于電流表內(nèi)阻,則用電流表內(nèi)接法,但測量值將比真實值大!靶⊥馄 薄R饧慈舸郎y電阻遠大于電流表內(nèi)阻,則用電流表內(nèi)接法,但測量值將比真實值大。
2.滑動變阻器電路的選擇
右圖甲中滑動變阻器采用的是“分壓式”連接,其優(yōu)點
NN是:負載電阻R獲得的電壓調(diào)節(jié)范圍較大(可從0~U0);缺AA點是:電源消耗的電能較多。R0IR0U0XU0右圖乙中滑動變阻器采用的是“限流式”連接,其優(yōu)點
IXB是:電源消耗的電能較少。缺點是:負載電阻R獲得的電壓調(diào)BMRUMRUER節(jié)范圍較。ǹ蓮0~E);
RR0甲乙注:一般情況用限流式,在負載電阻的電流或電壓必需從零開始調(diào)節(jié)或電流、電壓用限流式不能滿足要求時采用分壓式。
練習9.如圖9所示,是將滑動變阻器作分壓器用的電路,A、B為分壓器的輸出端,R是負載電阻,電源電壓為U保持恒定,滑動片P位于變阻器的中央,下列判斷不正確的是:(C).
圖9
A.空載(不接R)時,輸出電壓為U/2;B.接上負載R時,輸出電壓<U/2;
C.負載電阻R的阻值越大,輸出電壓越低;
D.接上負載R后,要使輸出電壓為U/2,滑動片P須向上移動至某一位置。
練習10、如圖所示是某同學測量電阻RX的電路。
(1).圖中電壓表的P接頭未接,該同學將P接頭分別試觸a、b兩點,觀察到電壓表的示數(shù)有明顯變化,則待測電阻RX的阻值跟電壓表的內(nèi)阻值相差不大,為了使測量RX的值更準確,則P接頭應(yīng)接在b點。
(2).該學校實驗室只有如下器材:
待測電阻RX(阻值約為200歐,額定功率2W)蓄電池(電動勢12V、內(nèi)阻約1歐)
電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻0.1歐)電流表A2(量程100mA,內(nèi)阻5歐)電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻5千歐)
電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻25千歐)滑動變阻器R1(0~50歐,額定電流1A)
滑動變阻器R2(0~200歐,額定電流200mA)電鍵S,導線若干
若用該同學的電路測定RX的阻值,滑動變阻器應(yīng)選R1;電流表應(yīng)選A2;電壓表應(yīng)選V2。
3.《測定金屬的電阻率》
實驗原理:部分電路的歐姆定律公式RUISV實驗電路圖:因?qū)嶒炛薪饘俳z的電阻較小,故電流表采用外接法(實際測量值將
偏小于真實值)實驗步驟:
(1).用毫米刻度尺量出連入電路中的金屬絲的長度L,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d,(2).用伏安法測出連入電路中的金屬絲兩端電壓和通過的電流I;
Vd2U則該金屬絲的電阻率的計算公式為:
4IL4.《描繪小燈泡的伏安特性曲線》
P電路圖:如右圖所示。因該實驗要求小燈泡兩端電壓從零開始調(diào)節(jié),故滑動變阻
,電阻定律公式RL。
ARxA器采用分壓式連接方式。
5.練習使用多用電表
多用電表由表頭、選擇開關(guān)和測量線路三部分組成(如圖),表頭是一塊高靈敏度磁電式
電流表,其滿度電流約幾十到幾百A,轉(zhuǎn)換開關(guān)和測量線路相配合,可測量交流和直流電流、交流和直流電壓及直流電阻等。測量直流電阻部分即歐姆表是依據(jù)閉合電路奧姆定律制成的,原理如圖所示。
(1).多用表的使用方法
①.測量前,先檢查表針是否停在左端的“0”位置上,如果沒有停在“0”位置上,需用小螺絲刀輕輕地轉(zhuǎn)動機械調(diào)零螺絲,使指針指零.
②.將紅黑表筆插入“+”、“-”表筆插孔.③.把選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的測量項目并選擇適當?shù)牧砍獭Wx數(shù)時要讀與選擇開關(guān)相對應(yīng)的刻度讀數(shù).
④.測量電壓、電流時與電壓表與電流表的使用方法相同.測電阻時需要以下步驟:
A.把選擇開關(guān)旋到歐姆檔上,并適當選取倍率檔。B.兩表筆相短接,調(diào)歐姆零點。
C.把兩只表筆分別與待測電阻兩端相接,讀出表的讀數(shù)乘以倍率即為被測電阻的阻值。
D.實驗結(jié)束后,將表筆拔出,并將選擇開關(guān)旋至“off”檔或交流最高電壓檔。
(2).注意事項
①.測量電阻時,待測電阻要與電源和別的元件斷開,兩手不要接觸待測電阻兩端.
②.選擇好倍率檔后要進行“調(diào)零”,且每換一次倍率檔要“調(diào)零”一次.
③.測量電阻時,若指針偏角過小,應(yīng)換倍率較大的檔進行測量;若指針偏角過大,應(yīng)換倍率較小的檔進行測量。
(3).讀數(shù)=示數(shù)×倍數(shù)
練習11、如圖所示為一可供使用的多用表,S為選擇開,Q為歐姆檔調(diào)零旋鈕,F(xiàn)在要用它檢驗兩個電阻的阻值(圖中未畫電阻)。已知阻值分別為R1=200Ω,R2=20kΩ,下面提出了在測量過程中一系列可能的操作,請你選出能盡可能準確地測定各阻值并符合于多用電表安全使用規(guī)則的各項操作(先測R1),并且將它們按合理順序填寫在后面的橫線上空白處。A.旋動S使其尖端對準歐姆檔×1k;B.旋動S使其尖端對準歐姆檔×100;C.旋動S使其尖端對準歐姆檔×lO;D.旋動S使其尖端對準歐姆檔×l;
5RS機械調(diào)零螺絲15歐姆調(diào)零旋鈕
SQE.旋動S使其尖端對準V1000;F.將兩表筆分別接到R1的兩端,讀出R1的阻值,隨后即斷開;G.將兩表筆分別接到R2的兩端,讀出R2的阻值,隨后即斷開;H.兩表筆短接,調(diào)節(jié)Q使表針對準歐姆檔刻度盤上的O,隨后即斷開。
所選操作及其順序為(用字母代號填寫):C、H、F、A、H、G、E。(操作總數(shù)應(yīng)視實際需要而定)
練習12、用已調(diào)零且選擇旋鈕指向歐姆擋“×10”位置的多用電表測某電阻阻值,根據(jù)右圖所示的表盤,被測電阻阻值為220Ω。若將該表選擇旋鈕置于直流1mA擋測電流,表盤仍如圖所示,則被測電流為0.4mA。若將該表選擇旋鈕置于直流100V擋測電壓,表盤仍如圖所示,則被測電流為40V。
讀出下列螺旋測測微器的示數(shù)
300
405
45025000
圖乙.0.3483cm圖甲.2.777mm
圖丙0.2053cm圖丁0.3900cm
六、電功、電熱與電動機
電功電流通過導體時,電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能(譬如:內(nèi)能、機械能、化學能等)。電功的計算公式為:WqUUIt適用于一切性質(zhì)的電路。
電流通過純電阻性質(zhì)的電路時,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,此時有電功等于電熱,歐姆定律適用。則有:QWUItIRt2U2Rt
若電路不為純電阻性質(zhì)的電路,則電功仍為:WUIt,而電熱QI2Rt,且電功W大于電熱Q。并有:電功電熱其它形式的能,公式為:WQE它。
練習13、如圖9所示,已知電源電動勢E=20V,內(nèi)阻r=1Ω,當接入固定電阻R=4Ω時,電路中標有“3V4.5W”的燈泡L和內(nèi)阻r′=0.5Ω的小型直流電動機恰能正常工作,
求:(1).電路中的電流強度?
(2).電動機的額定工作電壓?(3).電源的總功率?
解:(1).因燈泡正常工作,則電路中的電流:I(2).電阻R上的電壓為:UR1.5A;3VIR1.5A46V,
4.5W電源內(nèi)電阻上的電壓Ur1.5A11.5V
則電動機的額定電壓為:Um20V6V3V1.5V9.5V(3).電源的總功率PIE1.5A20V30W
練習14、如圖所示為用直流電動機提升重物的裝置,重物的重量為500N,電源電動勢為110V,不計電源內(nèi)阻及各處摩擦,當電動機以0.90m/s的恒定速度向上提升重物時,電路中的電流為5.0A,可以判斷:(ABD)
A、電動機消耗的總功率為550W;B、提升重物消耗的功率為450W;C、電動機線圈的電阻為22Ω;D、電動機線圈的電阻為4Ω。
擴展閱讀:高中物理恒定電流知識點歸納及專題練習新人教版選修3-1
第二章知識點歸納及專題練習
第一節(jié)電源和電流
一、對電流概念的理解
1、下列有關(guān)電流的說法中正確的是()
A在電解液中陽離子定向移動形成電流,陰離子定向移動也形成電流
B粗細不均勻的一根導線中通以電流,在時間t內(nèi),粗的地方流過的電荷多,細的地方流過的電荷少
C通過導線橫截面的電荷越多,則導線中電流越大D物體之間存在電流的條件是物體兩端存在電壓二、電流的微觀表達式
2、有一橫截面為S的銅導線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)單位體積的導線有n個自由電子,電子電量為e,電子的定向移動速度為v,在t時間內(nèi),通過導體橫截面的自由電子數(shù)目N可表示為()A.nvStB.nvtC.It/eD.It/Se三、電流的計算
3.某電解質(zhì)溶液,如果在1s內(nèi)共有5.0×1018個二價正離子和1.0×1019
個一價負離子通過某橫截面,那么通過電解質(zhì)溶液的電流強度是()
A0B0.8AC1.6AD3.2A
4.一個半徑為r的細橡膠圓環(huán),均勻地帶上Q庫倫的負電荷,當它以角速度ω繞中心軸線順時針勻速轉(zhuǎn)動時,環(huán)中等效電流為多大()
QAQBQ2Q2C
2D第二節(jié)電動勢四、對電動勢概念的理解
5.下列關(guān)于電動勢的說法中正確的是
A電動勢的大小與非靜電力的功成正比,與移送電荷量的大小成反比B電動勢的單位與電勢、電勢差的單位都是伏特,故三者本質(zhì)上一樣
C電動勢公式E=W/q中W與電壓U=W/Q中的W是一樣的,都是電場力的功D電動勢是反映電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量五、電路中的能量轉(zhuǎn)化
6.將電動勢為3.0V的電源接入電路中,測得電源兩節(jié)間的電壓為2.4V,當電路中有6C的電荷流過時,則
A有18J其它形式的能轉(zhuǎn)化為的電能
B外電路有14.4J的電能轉(zhuǎn)化其他形式的能-C內(nèi)電路有3J的電能轉(zhuǎn)化其他形式的能D內(nèi)電路有3.6J的電能轉(zhuǎn)化其他形式的能
第三節(jié)歐姆定律
六、伏安特性曲線
7.用伏安法測小燈泡的電阻(1)畫出電路圖
(2)將圖中實物按電路圖連接好
(3)連電路時,開關(guān)應(yīng);連完電路后,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動片置于端。
(4)若電流表示數(shù)如圖所示,電壓表讀數(shù)為4.5伏,則燈泡電阻是,在圖中畫出電壓表的指針位置,并畫出接線以表明測量時所用量程。
七、歐姆定律的計算問題
8、如圖所示的電路中,各電阻的阻值已標出。當輸入電壓UAB=110V時,輸出電壓UCD=V。
9、如圖所示的電路中,三個電阻的阻值相等,電流表A1、A2和A3的內(nèi)阻均可忽略,它們的讀數(shù)分別為I1、I2和I3,則I1∶I2∶I3=∶∶。10、如圖所示的電路中,電阻R1、R2、R3的阻值都是1,R4、R5的阻值都是0.5,ab端輸入
90電壓U=5V。當c、d端接安培計時,其示數(shù)是A;當c、d端接伏特計時,其示數(shù)是V。
11、現(xiàn)有電燈L1(3V、3W)和電燈L2(3V、6W)兩只及一個可變電阻R(010,5A),接在電壓恒為6V的電路中,要求兩只燈都正常發(fā)光,并且電路消耗功率最小,則應(yīng)該用圖中那個電路
第四節(jié)綜合分類問題
八、電表改裝問題↓
(1)將小量程電流表改裝成電壓表
○1方法:給電流表串聯(lián)一只大的分壓電阻。就可把電流表改電壓表裝成電壓表。如圖1。
○2例題:有一電流表G,內(nèi)阻R=10歐,滿偏電流I=3mA.把IgRgg
gGR它改裝成量和平為3V的電壓表,要串聯(lián)一只多大的分壓電阻R?
分析與解:電壓表V由表頭G和分壓電阻R組成,如圖1
圖1:給電流表串聯(lián)一只大電虛線框內(nèi)所示。所謂量程3V,意思是當電壓表兩端的電壓U=3V阻,將電流表改裝成電壓表。時,表頭G分擔的電壓滿偏電壓Ug,通過表頭的電流為滿偏電流Ig,指針指在最大刻度處,而最大刻度直接標以3V。
表頭G的滿偏電壓UR=IgRg=0.03V,電阻R分擔的電壓UR=U-Ug=2.97V.串聯(lián)電阻R的作用是分擔一部分電壓。作這種用途的電阻叫分壓電阻。由歐姆定律可求出分壓電阻:RURURg990g1、改裝后的電壓表的電阻RUV=R+Rg=I.所以分壓電阻R=URggI
g(2)將小量程電流表改裝成安培表
○1方法:給電流表并聯(lián)一只很小的分流電阻。就可把電流表改裝成安培表!
2例題:有一電流表G,內(nèi)阻Rg
=25歐,滿偏電流Ig=3mA,把它改裝成量程為0.6A的安培表,要并聯(lián)一
安培表只多大的分流電阻?
分析與解:安培表由表頭G和電阻R組成,如圖IgRg2中虛線框內(nèi)所示。所謂量程0.6A,意思是通過安IG培表的電流是0.6A時,通過表頭G的電流為滿偏電流IIRRg,最大刻度直接標以0.6A.
這時通過表冰的電流IR=I-Ig=0.597A。并聯(lián)電阻R的作用是分去一部分電流,作這種作用的電阻常叫圖2:給電流表并聯(lián)一分流電阻。由歐姆定律求出分流電阻:
只很小的電阻,把電流表改裝成安培表。RIgIRg0.126
R12.現(xiàn)有一個靈敏電流計,它的滿偏電流為Ig=1mA,內(nèi)阻Rg=200Ω,若要將它改裝成量程為5A的電
流表,應(yīng)______一個_________Ω的電阻,改裝后的電流表測量電流時,指針指在表盤上原來0.2mA處,則被測電流的大小是______________.
13.現(xiàn)有一個靈敏電流計,它的滿偏電流為Ig=5mA,內(nèi)阻Rg=500Ω,若要將它改裝成量程為15V的電壓表,應(yīng)______一個_________Ω的電阻,改裝后的電壓表測量電壓時,指針指在表盤上原來0.5mA處,則被測電壓的大小是______________.
14.圖示電路中,R1=12,R2=6,滑動變阻器R3上標有“20,2A”S字樣,理想電壓表的量程有0-3V和0-15V兩檔,理想電流表的量程有R10-0.6A和0-3A兩檔。閉合電鍵S,將滑片P從最左端向右移動到某位AR3置時,電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5V和0.3A;繼續(xù)向右移動滑片P
R2到另一位置,電壓表指針指在滿偏的1/3,電流表指針指在滿偏的1/4,V則此時電流表示數(shù)為_________A,該電源的電動勢為_________V。15.如圖10-2所示,三個電壓表用滿偏電流相同的電流表改裝而成,已知電壓表V1的示數(shù)為8V,電壓表V3的示數(shù)為5V,則關(guān)于電壓表V2的示數(shù),下列判定中正確的是()
A.電壓表V2的示數(shù)必為3VB.電壓表V2的示數(shù)必為5V
C.若三個電壓表量程相同,則電壓表V2的示數(shù)必為3V
D.即使三個電壓表量程相同,電壓表V2的示數(shù)也可能不等于3V
16.如圖所示,AB間電壓恒為11V,R為阻值較大的滑線變阻器,P為R的中點,用一只0~5V~15V的雙量程電壓表的“5V”檔測PB間的電壓時,電壓表恰好滿A偏,若換用“15V”檔測量,則電壓表的示數(shù)為()URPA.5VB.5.3VC.5.4VD.5.5V
V九、電流表內(nèi)外接法比較B○1電流表外接法
RU//R測xI電R測Rv壓真實,電流較真實值大,
RUxIIv測量值總小
于真實值
適用于Rv>>Rx,即小電阻○
2電流表內(nèi)接法
電流真實,電壓較真實值大,測量值總大于真實值適用于RX>>RA,即大電阻RU
測IRUIRAxIR測RARx17.先后按圖中(1)、(2)所示電路測同一未知電阻阻值Rx,已知兩電路的路端電壓恒定不變,若按圖(1)所示電路測得電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為2mA,那么按圖(2)所示電路測得的結(jié)果應(yīng)有()A.電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為2mAB.電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)小于2mAC.電壓表示數(shù)小于6V,電流表示數(shù)小于2mAD.電壓表示數(shù)小于6V,電流表示數(shù)大于2mA
18.如圖所示的電路待測電阻RX電阻,已知電壓表的讀數(shù)為20V,電流表讀數(shù)為0.4A,電壓表的的內(nèi)電阻為2.0103
Ω,
電流表的的內(nèi)電阻為1.010-2
Ω,待測電阻RX的測量值為Ω,其真實值為Ω.
19.如圖所示是用伏安法測電阻的部分電路,開關(guān)先接通a和b時,觀察電壓表和電流表示數(shù)的變化,那么()
A.若電壓表示數(shù)有顯著變化,測量R的值時,S應(yīng)接aB.若電壓表示數(shù)有顯著變化,測量R的值時,S應(yīng)接bC.若電流表示數(shù)有顯著變化,測量R的值時,S應(yīng)接aD.若電流表示數(shù)有顯著變化,測量R的值時,S應(yīng)接b十、圖像類問題
20.如下圖所示的電路中,電源電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計,L1、、L2、L3為3個相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖所示.當開關(guān)閉合后,下列判斷正確的是()A.燈泡L1的電阻為12Ω
B.通過燈泡L1的電流為燈泡L2電流的2倍C.燈泡L1消耗的電功率為0.75WD.燈泡L2消耗的電功率為0.30WI/A
ELS0.2510.200.15L0.102L30.050.000.00.51.01.52.02.53.0U/V
21.右圖中圖線①表示某電池組的輸出電壓-電
))流關(guān)系,圖線②表示其輸出功率-電流關(guān)系.該V(50②120W電池組的內(nèi)阻為____Ω,當電池組的輸出功率
壓45
①100(為120W時,電池組的輸出電壓是______V.電40
80率出功輸3560出輸3040252020
01電流(2A3)450
22.如圖所示,直線OAC為某一直流電源的總功率P總隨電流I變化的圖線,
拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線.若A、B對應(yīng)的橫坐標為2A,那么線段AB表示的功率及I=2A對應(yīng)的外電阻是A.2W,0.5ΩB.4W,2Ω
C.2W,1ΩD.6W,2Ω
B十一、焦耳定律,功率,效率計算類
23.如圖所示,A、B兩燈分別標有“110V、100W”和“110V、40W”,按不同方法接入220V電路,能使兩燈正常發(fā)光,且電路中消耗功率最小的是:()
24.如圖8所示,電路中電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,定值電阻的阻值為R0,變阻器的全阻值為R,
關(guān)于各部分的功率,有關(guān)說法正確的是()RA、當R=R0+r,R上消耗的功率達到最大值;B、當R=R0+r,R0上消耗的功率達到最大值;
C、當R+RR00=r,電源的輸出功率達到最大值;D、當R0=R+r,R0上消耗的功率達到最大值。
Er25.在如下圖所示的電路中,電池的電動勢E=5V,內(nèi)電阻r=10Ω,固定電阻R=90Ω,R0是可變電阻,在R0由零增加到400Ω的過程中,求:(1)可變電阻R0上消耗熱功率最大的條件和最大熱功率.(2)電池的內(nèi)電阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和.
26.如圖所示的電路中,電源的電動勢E=80V,內(nèi)電阻r=2Ω,R1=4Ω,R2為滑動變阻器.問:
⑴R2阻值為多大時,它消耗的功率最大?
⑵如果電源內(nèi)阻損耗功率不超過總功率的20%,R2應(yīng)取多少?
⑶如果要求電源輸出功率為600W,外電路電阻R2應(yīng)取多少?此時電源效率為多少?
⑷該電路中R2取多大時,R1上功率最大?十二、電阻定律類(導線及流體的伸縮類)
12、有一根粗細均勻的電阻絲,當加2V電壓時,通過電阻絲的電流強度為4A,現(xiàn)把電阻絲均勻拉長,然后加1V電壓,這時通過電阻絲的電流強度恰為0.5A。則電阻絲拉長后的長度應(yīng)是原來的____倍。
十三、閉合電路歐姆定律動態(tài)分析類
27.如圖所示,R1是可變電阻器.電壓表、電流表可看做理想電表,電源內(nèi)阻R1不計.閉合開關(guān)S,兩電表都有一定示數(shù).適當調(diào)節(jié)可變電阻器,能使電壓表的A示數(shù)加倍,而電流表的示數(shù)減半.則電阻R)
V2消耗的電功率將(A.變?yōu)樵瓉淼?/2B.變?yōu)樵瓉淼?/4SR2C.變?yōu)樵瓉淼?倍D.與原來相同
28.如右圖所示電路,電池的電動勢為E,內(nèi)阻為r。R1和R2是兩個阻值固定的電阻。電流表為理想電表,當可變電阻R的滑片從a端向b端移動時,電流表A1的示數(shù)和電流表A2的示數(shù)變化情況分別是
A.A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變小B.A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大C.A1示數(shù)變小,A2示數(shù)變大D.A1示數(shù)變小,A2示數(shù)變小十四、電路故障檢測類
29.在圖4電路中,當合上開關(guān)S后,兩個標有“3V、1W”的燈泡均不發(fā)光,用電壓表測得Uac=Ubd=6V,如果各段導線及接線處均無問題,這說明:
(A)開關(guān)S未接通(B)燈泡L1的燈絲斷了
(C)燈泡L2的燈絲斷了(D)滑動變阻器R電阻絲斷了
30.如圖所示的電路中,電源電壓為4伏,當開關(guān)S閉合時,下列說法中正確的是:()
A.燈L1短路,電壓表示數(shù)為0B.燈L1斷路,電壓表示數(shù)為0
C.燈L2短路,電壓表示數(shù)為4VD.燈L2斷路,電壓表示數(shù)為0
31.兩個燈泡串聯(lián)的電路圖如圖1所示,開關(guān)S閉合后,兩個燈泡都不發(fā)光,用電壓表測燈泡L1兩端的電壓時,其示數(shù)為4.5V,再用電壓表測L2兩端的電壓時,其示數(shù)為零,則燈泡L1、L2的故障是A.L1短路,L2開路B.L1開路
C.L1、L2都短路D.L1、L2都開路
十五、電動機類
32.如圖所示為用直流電動機提升重物的裝置,重物的重量為500N,電源電動勢為110V,不計電源內(nèi)阻及各處摩擦,當電動機以0.90m/s的恒定速度向
上提升重物時,電路中的電流為5.0A,可以判斷()A、電動機消耗的總功率為550W
B、提升重物消耗的功率為450WC、電動機線圈的電阻為22ΩD、電動機線圈的電阻為4Ω
33.如圖9所示,已知電源電動勢E=20V,內(nèi)阻r=1Ω,當接入固定電阻R=4Ω時,電路中標有“3V4.5W”的燈泡L和內(nèi)阻r′=0.5Ω的小型直流電動機恰能正常工作,
求:(1)電路中的電流強度?(2)電動機的額定工作電壓?(3)電源的總功率?
十六、直流電路中電容問題
34.右圖電路中三只電阻的阻值之比為R1∶R2∶R3=1∶2∶2,兩只電R1容器的電容之比為CR2C21∶C2=3∶2,電源電動勢E恒定,內(nèi)阻忽略不計。當電鍵K斷開時,穩(wěn)定后電容器C1、C2所帶的電荷量分別為q1和q2;當電鍵K閉合時,穩(wěn)定后電容器C1、C2所帶的電荷量分別為q1/和q2/。下列結(jié)論正確的是()
C1KER3A.q1∶q2=3∶4B.q1∶q2=2∶3C.q1∶q1/=3∶5D.q2∶q2/=5∶4
35.如圖所示,E=10V,C1=C2=30μF,R1=4.0Ω,R2=6.0Ω,電池內(nèi)阻忽略不計。先閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,再將開關(guān)斷開,則斷開S后流過R1的電量為多大?
十七、實驗中電表選擇原則
36.如圖所示是某同學測量電阻RX的電路。
(1)圖中電壓表的P接頭未接,該同學將P接頭分別試觸a、b兩點,觀察到電壓表的示數(shù)有明顯變化,則待測電阻RX的阻值跟表的內(nèi)阻值相差不大,為了使測量RX的值更準確,則P接頭應(yīng)接在點。
(2)該學校實驗室只有如下器材:
待測電阻RX(阻值約為200歐,額定功率2W)蓄電池(電動勢12V、內(nèi)阻約1歐)
電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻0.1歐)電流表A2(量程100mA,內(nèi)阻5歐)電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻5千歐)電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻25千歐)滑動變阻器R1(0~50歐,額定電流1A)
滑動變阻器R2(0~200歐,額定電流200mA)電鍵S,導線若干
若用該同學的電路測定RX的阻值,滑動變阻器應(yīng)選;電流表應(yīng)選;電壓表應(yīng)選。
37.如右圖,用伏安法測量一只10Ω左右的電阻,電源電壓為6V,可變電阻的最大值為10Ω,選用下面哪一組電流表和電壓表最合適?
()
A.0~0.6V,0~3VB.0~0.6A,0~15VC.0~3A,0~3VD.0~3A,0~15V
十八、測電源的電動勢和內(nèi)阻類
38.在圖所示四個電路中,R0為電阻箱,R′為滑動變阻器,以下說法正確的是:(A)只有甲、乙兩個電路可以用來測電源的電動勢和內(nèi)電阻(B)甲、乙、丙、丁四個電路圖都可以測電源電動勢和內(nèi)電阻(C)甲、乙、丙、丁四個電路都可以測電源的電動勢
(D)甲、乙、丁三個電路都可以測出電源的電動勢和內(nèi)電阻
39.某同學做“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到如圖15所示的U-I圖線。由圖可知,該電源電動勢為________V;該電源的內(nèi)電阻為________Ω;圖線上P點對應(yīng)的電路外電阻為________Ω.
40.伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,所給的器材有:(A)電壓表○V:0315V;(B)電流
表○
A:00.63A;(C)變阻器R1(總電阻20Ω);(D)變阻器R2(總電阻100Ω);以及電鍵S和導線若干.(1)畫出實驗電路圖(標明變阻器規(guī)格).
(2)如圖所示的U-I圖上是由實驗測得的7組數(shù)據(jù)標出的點,請你完成圖線,并由圖線求出E=________V,r=________Ω.
(3)若只選用兩組數(shù)據(jù),用歐姆定律算出E、r,有
可能誤差較大.若選用第________和第________組數(shù)據(jù)誤差最大.
41.在測量電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,一位同學記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下面坐標系中畫出U-I圖線,并根據(jù)圖線讀出電池組的電動勢E=______V,根據(jù)圖線求出電池組的內(nèi)電阻r=_____Ω。數(shù)據(jù)記錄:
123456I(A)0.090.170.240.430.520.57U(V)2.702.522.302.001.521.32
十九、簡單邏輯電路類
5V42.如圖為某報警裝置示意圖,該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有R1R2R3甲乙一個聯(lián)動開關(guān),門窗未關(guān)上時,開關(guān)不閉合,只要有一開關(guān)未閉合,報報警器就會報警。該報警裝置中用了兩個串聯(lián)的邏輯電路,虛線框甲內(nèi)應(yīng)S1S2S3警選用_或________門電路,虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用____或_______門電路(填器與、非、或)。二十、多用電表(讀數(shù),使用方法,使用注意事項)1.多用表的使用方法
(1)測量前,先檢查表針是否停在左端的“0”位置上,如果沒有停在“0”位置上,需用小螺絲刀輕輕地轉(zhuǎn)動機械調(diào)零螺絲,使指針指零.(2)將紅黑表筆插入“+”、“-”表筆插孔.
(3)把選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的測量項目并選擇適當?shù)牧砍?讀數(shù)時要讀與選擇開關(guān)相對應(yīng)的刻度讀數(shù).
(4)測量電壓、電流時與電壓表與電流表的使用方法相同.測電阻時需要以下步驟:①把選擇開關(guān)旋到歐姆檔上,并適當選取倍率檔.②兩表筆相接,調(diào)歐姆零點.
③把兩只表筆分別與待測電阻兩端相接,讀出表的讀數(shù)乘以倍率即為被測電阻的阻值.④實驗結(jié)束后,將表筆拔出,并將選擇開關(guān)旋至“off”檔或交流最高檔.2.注意事項
⑴測量電阻時,待測電阻要與電源和別的元件斷開,兩手不要接觸待測電阻兩端.⑵選擇好倍率檔后要進行“調(diào)零”,且每換一次倍率檔要“調(diào)零”一次.
⑶測量電阻時,若指針偏角過小,應(yīng)換倍率較大的檔進行測量;若指針偏角過大,應(yīng)換倍率較小的檔進行測量。
3.讀數(shù)
⑴讀數(shù)=示數(shù)×倍數(shù)⑵保留兩位有效數(shù)字
43.關(guān)于多用電表面板上的刻度線,下列說法中正確的是()A.直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是均勻的,可共用同一刻度線B.電阻刻度線是均勻的,且每一檔的測量范圍都是從0~∞C.交流電壓刻度線是均勻的
D.電阻刻度線上的零歐姆刻度線與直流電流刻度的最大刻度線相對應(yīng)44.用多用電表歐姆檔測電阻時,下列說法中錯誤的是()A.測量前必須歐姆調(diào)零,而且每測一次電阻都要重新歐姆調(diào)零
B.為了使測量值比較準確,應(yīng)該用兩手分別將兩表筆與待測電阻兩端緊緊捏在一起,以使表筆與待測電阻接觸良好
C.待測電阻若是連在電路中,應(yīng)當把它先與其他元件斷開后再測量D.使用完畢應(yīng)當拔出表筆,并把選擇開關(guān)旋到OFF檔或交流電壓最高檔
3.歐姆調(diào)零后,用“×10”檔測量一個電阻的阻值,發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度極小,正確的判斷和做法是()
A.這個電阻值很小B.這個電阻值很大
C.為了把電阻測得更準一些,應(yīng)換用“×1"檔,重新歐姆調(diào)零后進行測量D.為了把電阻測得更準一些,應(yīng)換用“×100"檔,重新歐姆調(diào)零后進行測量45.一位同學使用多用表測電阻,它在實驗中的主要步驟如下:①把選擇開關(guān)撥到“×1"的歐姆檔上;
②把表筆插入測試筆插孔中,先把兩表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕,使指針指在零歐姆處;③把兩表筆分別與待測電阻的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)較小;
④換用“×100"歐姆檔測量,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)適中,隨即記下電阻數(shù)值;⑤把表筆從測試筆插孔拔出后,把多用表放回桌上原處,實驗完畢。
這個學生在測量時已注意到:待測電阻與其他元件的電源斷開,不用手碰表筆的金屬桿。這
個學生在實驗中還有哪些違反使用規(guī)則的地方?
46.多用電表中“+”孔插_____(紅、黑)表筆,電流是從該表筆流-(填“進”或“出”)多用電表的,歐姆表內(nèi)部電池的正極是接_____(填“紅”或“黑”)表筆的。47.如圖3-77所示為一可供使用的多用表,S為選擇開關(guān),Q為歐姆檔調(diào)零旋鈕,F(xiàn)在要用它檢驗兩個電阻的阻值(圖中未畫電阻)。已知阻值分別為R1=60Ω,R2=
470kΩ,下面提出了在測量過程中一系列可能的操作,請
你選出能盡可能準確地測定各阻值并符合于多用表安全使用規(guī)則的各項操作,并且將它們按合理順序填寫在后面的橫線上空白處。
A.旋動S使其尖端對準歐姆檔×1k(即OHMS×1k);B.旋動S使其尖端對準歐姆檔×100;C.旋動S使其尖端對準歐姆檔×lO;D.旋動S使其尖端對準歐姆檔×l;E.旋動S使其尖端對準V1000;
F.將兩表筆分別接到R1的兩端,讀出R1的阻值,隨后即斷開;G.將兩表筆分別接到R2的兩端,讀出R2的阻值,隨后即斷開;H.兩表筆短接,調(diào)節(jié)Q使表針對準歐姆檔刻度盤上的O,隨后即斷開。所選操作及其順序為(用字母代號填寫):______。(操作總數(shù)應(yīng)視實際需要而定)48.一多用電表的電阻檔有三個倍率,分別是×1、×10、×100。用×10檔測量某電阻時,操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準確地進行測量,應(yīng)換到_____檔。如果換檔后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù),那么缺少的步驟是,若補上該步驟后測量,表盤的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值是Ω。49.用已調(diào)零且選擇旋鈕指向歐姆擋“×10”位置的多用電表測某電阻阻值,根據(jù)圖1所示的表盤,被測電阻阻值為Ω。若將該表選擇旋鈕置于1mA擋測電流,表盤仍如圖1所示,則被測電流為mA。
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