《恒定电流》单元复习+基础过关测试题.docx

《恒定电流》单元复习+基础过关测试题.docx

《《恒定电流》单元复习+基础过关测试题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《恒定电流》单元复习+基础过关测试题.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

《恒定电流》单元复习+基础过关测试题

《恒定电流》单元复习+基础过关题

重点难点、典型例题

一、纯电阻电路和非纯电阻电路

1．对于纯电阻电路（如白炽灯、电炉丝等构成的电路），电流做功将电能全部转化为内能，W＝Q＝UIt＝

t＝Pt.

2．对于非纯电阻电路（如含有电动机、电解槽等的电路），电功大于电热．在这种情况下，不能用I2Rt或

t来计算电功．

例1

如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r＝1Ω，电炉电阻R＝19Ω，电解槽电阻r′＝0.5Ω.当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475W（电炉电阻可看做不变）．试求：

（1）电源的电动势；

（2）S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；

（3）S1、S2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．

解析

（1）设S1闭合、S2断开时电炉功率为P1，电炉中电流I1＝

＝

A＝6A

电源电动势E＝I1（R＋r）＝120V.

（2）设S1、S2都闭合时电炉功率为P2，电炉中电流为I′＝

＝

A＝5A

电源路端电压为U＝I′R＝5×19V＝95V，流过电源的电流为I＝

＝

A＝25A

流过电解槽的电流为IA＝I－I′＝20A.

（3）电解槽消耗的电功率PA＝IAU＝20×95W＝1900W

电解槽内热损耗功率P热＝I

r′＝202×0.5W＝200W

电解槽中电能转化成化学能的功率为P化＝PA－P热＝1700W.

答案

（1）120V

（2）20A（3）1700W

二、闭合电路的动态分析

动态电路问题的分析思路

（1）电路中不论是串联部分还是并联部分，只要有一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻必变大．只要有一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻必变小；

（2）根据总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可判定总电流、电压的变化；

（3）判定固定支路电流、电压的变化；

（4）判定变化部分的电流、电压变化，如变化部分是并联回路，那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化，最后变化电阻部分的电流、电压就能确定了．

例2

如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（）

A．V的示数变大，A的示数变小

B．V的示数变大，A的示数变大

C．V的示数变小，A的示数变小

D．V的示数变小，A的示数变大

解析解法一：

当S断开时，外电阻变大，总电流I变小，路端电压U外变大，所以电压表的示数变大；总电流变小，电阻R1上的电压U1减小，而路端电压变大，则电阻R3上的电压变大，所以电流表的示数变大．所以B项正确．

解法二：

S断开，相当于电阻变大，电流表A和电压表V都和S所在支路并联，根据“串反并同”，A、V示数都变大，故B正确．答案B

三、电路故障的分析方法

1．用电压表检查故障：

（1）断路故障判断：

用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则说明该段电路中有断点．

（2）短路故障判断：

用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则说明该段电路被短路．

2．用欧姆表检查故障：

用欧姆表检查故障，一定要注意将待测部分与电路断开．若测得某段电路的电阻为零，说明该部分短路；若测得某段电路的电阻无穷大，说明该部分断路．

例3

图是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现灯A、B都不亮．他采用下列两种方法检查故障：

（1）用多用电表的直流电压挡进行检查：

①那么选择开关应置于下列量程的________挡．（用字母序号表示）

A．2.5VB．10VC．50VD．250V

②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________（选填“a”或“b”）．

③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是__________（假设只有下列中的某一项有故障）.

测试点

电压表示数

a、b

有示数

c、b

有示数

c、d

无示数

d、f

有示数

A.灯A断路B．灯B短路

C．c、d段断路D．d、f段断路

（2）用欧姆挡检查：

①测试前，应将开关S______（选填“断开”或“闭合”）．

②测量结果如下表所示，由此可以断定故障是（）

测试点

表头指针示数

c、d

有示数

e、f

有示数

d、e

无穷大

A.灯A断路B．灯B断路

C．灯A、B都断路D．d、e间导线断路

解析

（1）①用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，若并联在断路处（设有一处发生断路）时，电路接通，电压表示数应为电源的电动势，并联在未断路处，示数为零．因此，用多用电表的直流电压挡进行检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了使示数明显，选择量程不宜过大，而电源的电动势约为6V，故选10V量程即可．②测试时红表笔应接电势高的a点．③因合上开关S后，A、B灯都不亮，又只有某一项有故障，所以只发生断路的故障．根据测试结果，a、b间有示数，说明a→电源→b完好；c、b间有示数，说明c→a→电源→b完好；c、d无示数，说明c→灯A→d间完好；d、f有示数，说明d→c→a→电源→b→f完好．综上分析应是d、f段断路．

（2）①用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开．②根据测试结果，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e间时电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路．

答案

（1）①B②a③D

（2）①断开②D

操练场：

1．（闭合电路的动态分析）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A．小灯泡L1、L2均变暗

B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗

C．电流表

的读数变小，电压表

的读数变大

D．电流表

的读数变大，电压表

的读数变小

答案BC

解析滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表

的读数变小，电压表

的读数变大，小灯泡L2变暗，小灯泡L2两端的电压减小，小灯泡L1两端电压增大，小灯泡L1变亮，B、C正确．

2.（电路故障的分析）如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可判定（）

A．L1和L2的灯丝都烧断了

B．L1的灯丝烧断了

C．L2的灯丝烧断了

D．变阻器R断路

答案C

解析由条件可知，电路中有的地方有电压，说明电源是有电压的．

由Uab＝6V和Uad＝0可知外电路上bcd段有断点；由Ucd＝6V可知外电路上cL2d段有断点，即L2的灯丝烧断，而且除L2外，灯L1和变阻器R都没有断路，否则也不存在Ucd＝6V.

3.（非纯电阻电路的计算）如图所示的电路中，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，电动机的电阻R0＝1.0Ω，电阻R1＝1.5Ω.电动机正常工作时，电压表的示数U1＝3.0V，求：

（1）电源释放的电功率；

（2）电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；

（3）电源的输出功率和效率．

答案

（1）20W

（2）12W8W

（3）18W90%

解析

（1）电动机正常工作时，总电流为I＝

＝

A＝2A，

电源释放的电功率为P释＝EI＝10×2W＝20W.

（2）电动机两端的电压为U＝E－Ir－U1＝（10－2×0.5－3.0）V＝6V

电动机消耗的电功率为：

P电＝UI＝6×2W＝12W

电动机消耗的热功率为：

P热＝I2R0＝22×1W＝4W

根据能量守恒得，电动机将电能转化为机械能的功率

P机＝P电－P热＝12W－4W＝8W

（3）电源的输出功率为P出＝P释－P内＝P释－I2r＝（20－22×0.5）W＝18W，

η＝

×100%＝

×100%＝90%.

《恒定电流》基础过关题

时间：

90分钟，满分100分

一、选择题（5×10＝50分）

1．两个小灯泡，分别标有“1A4W”和“2A1W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为（）

A．2∶1B．16∶1C．4∶1D．1∶16

2．如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线．若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是（）

A．电阻R1的阻值较大

B．电阻R2的阻值较大

C．电阻R1的发热功率较大

D．电阻R2的发热功率较大

3．如图所示，当滑动变阻器的滑动触头向左移时，灯泡L1、L2、L3的亮度将（）

A．都变亮

B．都变暗

C．L1、L2变亮，L3变暗

D．L1、L3变亮，L2变暗

4．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20cm、半径为4cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为（）

A．0.31μAB．0.62μA

C．0.15μAD．0.43μA

5.图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．则该电路可能为下图中的（）

6.为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中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（）

7．“神舟”六号载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的．由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应．“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（）

A．0.24JB．0.25JC．0.26JD．0.28J

8．如图所示，因线路故障，接通S时，灯泡L1和L2均不亮，用电压表测得Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4V．因此可知开路处为（）

A．灯泡L1

B．灯泡L2

C．变阻器

D．不能确定

9．一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是（）

A．电动机的输出功率为

B．电动机的发热功率为I2R

C．电动机的输出功率为IU－I2RD．电动机的功率可写作IU＝I2R＝

10．仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可以按图6甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路．已知R1阻值较大，R2阻值较小，则（）

A．图甲中R1作粗调

B．图甲中R1作细调

C．图乙中R2作粗调

D．图乙中R2作细调

二、实验题（6＋8＝14分）

11．表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：

U（V）

0.0

0.2

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

I（A）

0.000

0.050

0.100

0.150

0.180

0.195

0.205

0.215

（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图中的________（填“甲”或“乙”）．

（2）在如图所示的方格纸内画出小灯泡的U－I曲线．分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而________（填“变大”、“变小”或“不变”）．

（3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡b的电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为________A.

12.在“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图所示．

（1）从图中可读出金属丝的直径为________mm.

（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时（金属丝的电阻约为20Ω），除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择：

A．直流电源：

电动势约12V，内阻很小；

B．电流表A1：

量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω；

C．电流表A2：

量程0～3.0A，内阻约为0.1Ω；

D．电压表V：

量程0～3V，内阻约为10kΩ；

E．滑动变阻器R：

最大阻值20Ω；

F．开关、导线若干．

为了提高实验的测量精度，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________（填A1或A2）．

（3）根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图（要求电阻丝上的电压从零开始变化）．

三、计算题（8＋8＋10＋10＝36分）

13．如图所示电路中，电源电动势E＝12V，内电阻r＝1.0Ω，电阻R1＝9.0Ω，R2＝15Ω，电流表A的示数为0.4A，求电阻R3的阻值和它消耗的电功率．

14．在如图所示的电路中，R1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I＝kU3的规律（式中k＝0.02A/V3）；R2是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E＝6V．闭合开关S后，电流表的示数为0.16A．求：

（1）R1两端的电压；

（2）电源的内电阻r；

（3）R1、R2和r消耗的电功率P1、P2和Pr.

15．如图所示的电路中，电源电动势为10V，R1＝4Ω，R2＝6Ω，电容C＝30μF，电源内阻忽略不计．求：

（1）闭合开关S，稳定后通过电阻R1的电流；

（2）将开关S断开，再次稳定后，求通过R1的总电荷量．

16．一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W．求：

（1）电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度；

（2）电风扇工作时，转化为机械能的功率和内能的功率，电动机的效率．

（3）若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流多大？

电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？

《恒定电流》基础过关题

参考答案

时间：

90分钟，满分100分

一、选择题（5×10＝50分）

1．答案B

解析由P＝I2R知：

R＝

，所以R1∶R2＝

∶

＝16∶1

2．答案BC

解析从图线可知，I—U图线中图线斜率表示电阻的倒数，故电阻R2的阻值大，又P＝UI，且电压相同时，通过R1的电流大，故R1的发热功率较大．

3．答案C

解析触头左移，总电阻减小，总电流增大，故L1变亮，且并联电路电压减小，故L3变暗，通过L2的电流变大，L2变亮．

4．答案A

5、答案B

解析由U－I图象可求得电源的电动势E＝6V，内电阻r＝0.5Ω，当U＝4.8V时，I＝

＝2.4A，R＝U/I＝2Ω，B正确．

6.答案C

解析小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高，其电阻率增大，导致电阻R增大．只有C选项对．

7．答案C

解析根据W＝UIt可得每秒太阳能电池产生的能量为W＝0.6×0.1×1J＝0.06J，设太阳能每秒照射的能量为Q，则由能的转化和守恒定律得Q×23%＝W，所以Q＝0.26J.

8．答案C

解析Uab＝0说明ab之外有位置断开，同样Ubc＝0说明bc之外有位置断开，而Ucd＝4V，说明cd之外均连通，故是变阻器开路．

9．答案AD

解析电动机输入功率为P＝UI，输出功率P出＝UI－I2R，故A错误，C正确；发热功率即线圈发热功率为I2R，B正确；又电动机并非纯电阻元件，故IU≠I2R≠

，D错误．

10．答案AC

解析在串联电路中，电阻越大，分配电压越大，调节大电阻会使电路中的电流和电压分配产生很大的影响，所以用来做粗调，而在并联电路中，通过大电阻的电流小，调节大电阻对电路中的电学量影响不大，属细调．

二、实验题（6＋8＝14分）

11．答案

（1）甲

（2）小灯泡的U—I曲线如下图所示变大

（3）0.07

12.答案

（1）0.520（0.520～0.522）

（2）A1（3）见解析图

解析

（1）螺旋测微器的读数，

先读固定刻度值0.5mm，再加上可动刻度（2.0×0.01mm）为0.520mm；

（2）因为电压表量程为3V，所以通过电流表的最大电流Im＝

＝

A＝0.15A，故电流表选A1.

（3）滑动变阻器应选择分压式接法，因为如果限流式接法会超过电压表的量程；因为

＝500，

＝200，

所以电流表选择外接法，实验电路图如右图所示．

三、计算题（8＋8＋10＋10＝36分）

13．答案30Ω1.2W

解析：

并联电路的电压U2＝I2R2＝6V，

闭合电路欧姆定律E＝U2＋I（R1＋r）得

流过电源的电流为I＝0.6A，

流过R3的电流I3＝I－I2＝0.2A，

R3的阻值为R3＝

＝

＝30Ω，

消耗的功率是P3＝U3I3＝1.2W.

14．答案

（1）2V

（2）1Ω

（3）0.32W0.61W0.026W

解析

（1）由I＝kU3得

U＝

＝

V＝2V

（2）根据闭合电路的欧姆定律有E＝U＋IR2＋Ir

r＝

＝

－R2＝1Ω

（3）P1＝IU＝0.16×2W＝0.32W

P2＝I2R2＝0.162×24W≈0.61W

Pr＝I2r＝0.162×1W≈0.026W

15．答案

（1）1A

（2）1.2×10－4C

解析

（1）I＝

＝

A＝1A.

（2）闭合S时，电容两端的电压UC＝U2＝IR2＝6V，断开S后，电容两端电压UC′＝E＝10V，所以断开S后，电容器有一个短时间的继续充电过程，通过R1的电荷量即为ΔQ＝ΔU·C＝（10－6）×30×10－6C＝1.2×10－4C.

16．答案

（1）0.3A

（2）1.8W64.2W97.3%（3）11A2420W2420W

解析

（1）因为P入＝IU所以I＝

＝

A＝0.3A

（2）电风扇正常工作时转化为内能的功率

P热＝I2R＝0.32×20W＝1.8W

电风扇正常工作时转化为机械能的功率

P机＝P入－P内＝66W－1.8W＝64.2W

电风扇正常工作时的效率

η＝

＝

×100%≈97.3%

（3）电风扇风叶被卡住后通过电风扇的电流

I＝

＝

A＝11A

电动机消耗的电功率

P＝IU＝11×220W＝2420W

电动机发热功率

P热＝I2R＝112×20W＝2420W.