图1
编号
1
2
3
4
5
6
7
Uab/V
0.000
0.245
0.480
0.650
0.705
0.725
0.745
I/mA
0.00
0.15
0.25
0.60
1.70
4.25
7.50
（1）在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线;
图2
（2）根据上述实验事实，该元件具有的特性是_________.
（3）若将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两端输入如图4（甲）所示的方波电压信号ucd.请在图4（乙）中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形.
图3
5.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）:
I/A
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
U/V
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
I/A
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
（1）在左下框中画出实验电路图.可用的器材有：
电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0~10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干.
（2）在右下图中画出小灯泡的U-I曲线.
（3）把该小灯泡接在电动势为1.5V、内阻是2.0Ω的电池两端,小灯泡的实际功率是多少?
6.
伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有:
（A）电压表:
0—3—15V；（B）电流表:
0—0.6—3A；（C）变阻器R1（总电阻20Ω）；（D）变阻器R2（总电阻100Ω）；以及电键S和导线若干.
（1）画出实验电路图（标明变阻器规格）.
（2）如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=________V，r=________Ω.
（3）若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大.若选用第________和第________组数据误差最大.
三、计算题：
1.如图所示的电路中，电源的电动势E=80V，内电阻r=2Ω，R1=4Ω，R2为滑动变阻器.问：
（1）R2阻值为多大时，它消耗的功率最大？
（2）如果电源内阻损耗功率不超过总功率的20%，R2应取多少？
（3）如果要求电源输出功率为600W，外电路电阻R2应取多少？
此时电源效率为多少？
（4）该电路中R2取多大时，R1上功率最大？
2.在图示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1=10Ω.当滑动变阻器在某一位置时，电路中电压表读数为2V，电流表读数为0.8A.两电表均为理想电表.求R2的阻值.
3.如图所示，ε=10V，C1=C2=30μF，R1=4.0Ω,R2=6.0Ω,电池内阻忽略不计。
先闭合开关S，待电路稳定后，再将开关断开，则断开S后流过R1的电量为多大？
4．如图所示，输入电压UAB=200V，变阻器R1标有“150Ω3A”，负载电阻R2标有“50Ω2A”，求输出电压Uab的变化范围.
高二物理期末复习试卷---恒定电流
参考解析与答案
一、选择题:
1、解析：
导线拉长，但导线的总体积保持不变，再根据电阻定律R=ρl/S即可求解.
答案：
C
2、解析：
由R=ρl/S=4ρl/πD2可知R1/R2=（D2/D1）2=4，即R1=4R2；若并联电路加1.8R1V的电压时，流过R2的电流为7.2A,超过了粗铅丝的熔断电流，所以并联电路只能加电压5R2V，则通过每一根细铅丝电流为1.25A，故I总=30A.答案：
B
3、解析：
当电压表示数为8V时，此时R2两端电压等于4V；若把电压表接到R2两端，R2两端电阻将减小，R1两端总电阻将增大.由串联电路电压分配关系，R2两端电压将小于4V.答案：
A
4、解析：
由于电表均为理想的，故当两表位置对换后，R2、R3、电压表均被电流表短路，则电路中总电阻减小，总电流增大.答案：
BC
5、解析：
电源的U-I关系图象中纵轴截距表示电源的电动势，斜率的大小为电源的内阻或是电压的变化量与电流的变化量的比值的大小.答案：
AD
6、解析：
欧姆表的示数不均匀，靠近小值的刻度线疏些，靠近大值的刻度线要密.
答案：
C
7、解析：
由N=nv体=nSvt可知A是正确的，由电流I=
得C是正确的.
答案：
AC
8、解析：
S闭合时，R2与R3并联，由并联电路电流分配关系可知I3=9I2≈
I，即干路电流I′≈I几乎不变.因电源电压不变，所以总电阻几乎不变,故应有R1＞＞R2.
答案：
B
9、解析：
两电阻之和保持不变的情况下，当两电阻的值相等时，其乘积为最大，所以总电阻是先增大后减小.则电流是先减小后增大,D是正确的.答案：
D
10、解析：
由焦耳定律Q=I2Rt，对纯电阻又有Q=
t，不计散热，电热全部被电阻丝吸收而升温，故得：
·t=cmΔtR=ρ
（ρ为电阻率）m=ρ′·L·S（ρ′为密度）
因此Δt=U2t/cρ′ρL2.对两根电阻丝，U、c、ρ′、ρ、L均相同，在t时间内升温相同.答案：
C
11、解析:
由于M、N间电压恒定,当开关S合在b点时,电压表示数为12V,知道M、N间电压恒为12V.再由第一次测量结果可知电流表的分压为12V-10V=2V,电流表内阻RA=
=10Ω.Rx的真实值Rx=
-RA=70Ω.在先、后两次测量值
=50Ω、
=80Ω之中，Rx的真实值比较接近80Ω.答案：
BC
12、解析：
当滑片向下移动时，
R↓→R总↓→I↑→UB↓→IB↓→IC↑
↓↓↓
PA↑PB↓PC↑
由于P=I2R，三灯功率相同时IA>IC可知RC>RA，滑片下移后，ΔIC=|ΔIA|+|ΔIB|>ΔIA，因此PC>PA.答案：
AD
13、解析：
由图象可知，在C点两图线相交，表明P总=Pr，意味着电源短路，所以r=P总/I2=1Ω，E=Ir=3V.AB对应电流I=2A，根据闭合电路欧姆定律可得R+r=E/I=1.5Ω，所以R=0.5Ω，其功率P=I2R=2W.答案：
A
14、解析：
由于两个电流表并联接入电路中，则加在两电流表上的电压相等，所以指针偏转的角度相同.因此A、D是正确的.答案：
AD
二、实验题:
1、解析:
电压表满偏电流约为:
150mV/150Ω=1.0mA,所以选用1.5mA的量程.
电压表内阻为:
150mV/1.05mA=143Ω.答案:
1.5mA143Ω
2、解析：
由图象可知，OB的斜率表示外电阻R=1.2/1Ω=1.2Ω；AC斜率的绝对值表示电源的内阻r=1.5/5Ω=0.3Ω；电源的输出功率P=UI，U为外电阻两端电压，电路中的总电流即为流过外电阻的电流，所以P=1.2×1W=1.2W；电源的效率η=P出/P总=I2R/I2（R+r）=R/（R+r）=80%.
答案：
1.2Ω0.3Ω1.2W80%
3、答案:
（1）操作步骤:
①K1断开,K2接到a端,记下电压表的读数U1;
②K2仍接到a端,闭合K1,记下电压表的读数U2;
③K1仍闭合,K2接到b端,记下电压表的读数U3.
（2）E=U1，Rx=
R
4、答案:
（1）见下图
（2）单向导电性
（3）
5、解析:
（1）本实验一般要求加在小灯泡两端的电压由零开始增大,所以滑动变阻器应接成分压式供电电路.从表格的数据可以计算出小灯泡的电阻比较小,应采用电流表外接法的测量电路.
（2）先在U-I坐标系中描出各组（I,U）的坐标点,然后再把各点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的U-I曲线.
（3）在上述U-I坐标系中,画出电源的U=E-Ir的图线,该图线与小灯泡的U-I曲线的交点的坐标数值表示把小灯泡接在该电源两端时,流过小灯泡的电流IL及加在小灯泡两端的电压UL,故小灯泡的实际功率PL=UL·IL.
答案:
（1）见下图
（2）见下图
6题答案
（3）作出U=E-Ir图线,可得小灯泡的工作电流为0.35A,工作电压为0.80V,故小灯泡的实际功率为0.28W.
6、
（1）如图所示
（2）1.5，0.5（3）5，6
三、计算题：
1、解析：
（1）将R1视为电源的内电阻处理，则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点，知道当R2=R1+r时电源的输出功率最大（即外电阻R2消耗的电功率最大）：
R2=R1+r=（4+2）Ω=6Ω；
（2）由η=
=
≤20%和I=
得：
R2≥4Ω;
（3）P=I2R=（
）2·（R1+R2）=（
）2·（4+R2）=600W
R2=2Ω；I=
A=10Aη=
×100%=
×100%=75%.
（4）0Ω
答案：
（1）6Ω
（2）R2≥4Ω（3）2Ω75%（4）0Ω
2、解析：
由图知U1=I·R1=8V=E-U内
U内=I总·r得I总=2A
流过R2的电流I2=I总-I=1.2A
则R2两端电压U2=U1-U=（8-2）V=6V
所以R2=U2/I2=5Ω.
答案：
5Ω
3、4.2×10-4C
4．解析：
设R2恰不烧坏，其两端所加电压最大.U2=I2·R2=100V，则Uab最大值为100V，此时R1上端电阻设为Rx，则有UAB/（Rx+R2）=I2
故Rx=50Ω，由此得下端电流I1=UAB/（R1-Rx）
得I1=2A<3A，所以R1不会烧坏.
当R1恰不烧坏时，设其上端电阻为Rx′，则
UAB/（R1-Rx′）=3得Rx=
Ω
a、b间输出电压最小,Uab′=
·UAB=75V.
答案：
75V≤Uab≤100V
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