高中物理恒定电流.docx

1、高中物理恒定电流恒定电流1(2014上海高考)将阻值随温度升高而减小的热敏电阻和串联，接在不计内阻的稳压电源两端。开始时和阻值相等，保持温度不变，冷却或加热，则的电功率在()A加热时变大，冷却时变小B加热时变小，冷却时变大C加热或冷却时都变小D加热或冷却时都变大解析：选C将温度不变的热敏电阻等效成电源的内阻，初始时两者阻值相同，所以此时“电源”的输出功率最大，即热敏电阻的电功率最大，无论将其冷却还是加热，其消耗的电功率均减小，C项正确。2. (2014上海高考)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为V1、V2、

2、V3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，则()AA的示数增大 BV2的示数增大CV3与I的比值大于r DV1大于V2解析：选ACD此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻减小，总电流增大；电流表的示数增大，A项正确；电源的内阻分压增大，所以路端电压减小，即V2的示数减小，B项错误；电压表V1测量的是定值电阻两端的电压，V1IR，V2Ir，由于Rr，所以V1大于V2，D项正确；将定值电阻等效为电源的内阻，Rr，C项正确。3(2013安徽理综)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻， 是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，

3、当通过电流表的电流为零时，测得MPl1，PNl2，则Rx的阻值为()A. R0 B. R0C. R0 D. R0解析：选C本题考查测量电阻和电路动态分析的方法，意在考查考生对串、并联电路的规律和闭合电路的欧姆定律的理解。当灵敏电流表的电流为零时，有，可得RxR0。4(2014海南高考)用伏安法测量一电池的内阻。已知该待测电池的电动势E约为9 V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50 mA，可选用的实验器材有：电压表V1(量程5 V)；电压表V2(量程10 V)；电流表A1(量程50 mA)；电流表A2(量程100 mA)；滑动变阻器R(最大电阻300 )；定值电阻R1(阻值为200 ，额定功

4、率为W)；定值电阻R2(阻值为200 ，额定功率为1 W)；开关S；导线若干。测量数据如坐标纸上UI图线所示。(1)在虚线方框内画出合理的电路原理图，并标明所选器材的符号。(2)在设计的电路中，选择定值电阻的根据是_。(3)由UI图线求得待测电池的内阻为_。(4)在你设计的实验电路中，产生系统误差的主要原因是_。解析： (1)电路原理图如图甲所示。(给出图乙也正确。)甲乙(2)定值电阻在电路中消耗的功率会超过W, R2的功率满足实验要求。(3) 51.0 (在49.053.0范围内的均正确)。(4)忽略了电压表的分流(此答案对应于图甲) 或：忽略了电流表的分压(此答案对应于图乙)。答案：见解析

5、5(2014山东高考)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7108 m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ；电压表：量程3 V，内阻约9 k；滑动变阻器R1：最大阻值5 ；滑动变阻器R2：最大阻值20 ；定值电阻：R03 ；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选_(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至_端(填“a”或“b”)。(2)在实物图中，

6、已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为_V。(4)导线实际长度为_m(保留2位有效数字)。解析：(1)根据电阻定律可求得这部分铜导线的电阻大约为1.7 ，加上保护电阻约为4.7 ，作为限流用的滑动变阻器如果用R1，当调到最大时电路中的电流要大于电流表量程的一半，则测量数据较少，因此滑动变阻器要选用R2。开始时作为限流用的滑动变阻器接入电路的电阻应为最大值，故滑片应移至a端。 (2)结合电路图补充连接实物图如图所示。(3)根据题图乙和电压表的量程可读得电压表的示数为2.30 V。(4)根据电阻定律

7、由以上数据可以求得导线的实际长度为94 m。答案：(1)R2a(2)如图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确)(4)94(93、95均正确)6(2014广东高考)某同学设计的可调电源电路如图(a)所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S。用电压表测量A、B两端的电压；将电压表调零，选择03V挡，示数如图(b)，电压值为_ V。在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于_端。要使输出电压U变大，滑片P应向_端滑动。若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在_的风险(填“断路”或“短路”)。解析：由kN/m50 N/m；要调整气垫导轨水平，使滑块自由滑动时，通过

8、两个光电门的速度相等；根据机械能守恒定律，释放滑块后，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；由题图可知，x与v成正比，即vkx，由EpEkmv2mk2x2，因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。答案：1.30AB短路7(2014江苏高考)同学通过实验测量一种合金的电阻率。(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图1所示的部件_(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图1中的示数可读出合金丝的直径为_mm。(2)如图2所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图

9、示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中_(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了_(选填“短路”或“断路”)。图1图2(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议。解析：(1)读数前先旋紧B，示数为0.01 mm41.00.410 mm。(2)电压表的示数接近电源的电动势，电流表的示数很小，说明电压表串联在电路中，由此推断：合金丝没有接入电路中，即电路中的7、9之间出现了断路。(3)由于电流表内

10、阻约0.3 ，可将电流表改为内接；多次测量求平均值，可以让测量误差更小；或者用UI图像的斜率求出电阻。答案：(1)B0.410(2)7、9断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。(或测量多组电流和电压值，用图像法求电阻值)8(2014浙江高考)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到UI图上，如图2所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_(填“”或“”)表示的。(3)请你

11、选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为_。解析：由图像可知用“”表示的数据点测得的电阻比较大，说明电流表内接，所以电流表外接对应的数据点用“”表示。连线作图如图2所示，由图像斜率可知用“”连线R1.2 ；用“”连线R1.6 。答案：(1)如图1所示(2)(3)如图2所示；用“”表示的数据连线时：1.2(1.11.3均可)；用“”表示的数据连线时：1.6(1.51.7均可)9(2014四川高考)右图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻(10 )，R1 是电阻箱(099.9 )，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)

12、。在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：(i)连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；(ii)闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I10.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；(iii)重复步骤(ii)，再测量6组R1和I2值；(iv)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。根据实验回答以下问题：现有四只供选用的电流表：A电流表(03 mA，内阻为2.0 )B电流表(03 mA，内阻未知)C电流表(00.3 A，内阻为5.0 )D电流表(00.3 A，内阻未知)A1应选用_，A2应选用_。测得一组R1和I2值后

13、，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I10.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值_(选填“不变”、“变大”或“变小”)。在坐标纸上画出R1与I2的关系图。根据以上实验得出Rx_。解析：该实验测Rx电阻的原理为并联电路两支路电压相等，即(Rxr2)I2(R0R1r1)I1，其中r1、r2分别为A1、A2两表的内阻。又因为Rx的阻值约几十欧，与R0R1在同一数量级，A1示数为I10.15 A，表示电流表A1只能从C、D中选择，A2电流数量级与A1相同。由测量原理可知：(Rxr2)I2(R0R1r1)I1，因Rx未知，故r2阻值应已知，故A1选D，A2选C。因A1示数I10.15 A不变

14、，R1变小，(R0R1r1)I1变小，滑动变阻器所分电压变大，R应变大。该图线为一条直线，离线较远的一组数据为错误数据，应舍去，其他点应对称分布在直线两侧。由实验原理得：(R0R1r1)I1(Rxr2)I2其中R010 ，r25 ，I10.15 A，从图线上选择两组R1、I2代入不同数值可解得Rx约为31 。答案：DC变大关系图线如图所示3110. (2014上海高考)在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图(a)所示。图中未接导线的A端应接在_点(选填：“B”、“C”、“D”或“E”)。 (2)实

15、验得到的UI关系如图(b)中的直线所示，则电池组的电动势为_V，内电阻阻值为_。(3)为了测量定值电阻的阻值，应在图(a)中将“A”端重新连接到_点(选填：“B”、“C”、“D”或“E”)，所得到的UI关系如图(b)中的直线所示，则定值电阻的阻值为_。解析：(1)根据实验电路可知电流传感器串联在了电路中，另一个是电压传感器应该并联在电路中测量电路的路端电压，所以A端应该连接在C处。(2)根据闭合电路的欧姆定律：UEIr，图线的斜率表示内阻：r2 ，截距表示电动势，即E2.8 V。(3)为了测量定值电阻的阻值，应将定值电阻等效为电源的内阻，电压传感器应该并联在滑动变阻器两端，所以A端应接在D端；

16、定值电阻的阻值为：Rr23 。答案：(1)C(2)2.82(3)D311(2014全国卷)利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9 )，电阻R0(阻值为3.0 )，电阻R1(阻值为3.0 )，电流表(量程为200 mA，内阻为RA6.0 )，开关S。实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；以为纵坐标，R为横坐标，作R图线(用直线拟合)；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列问题：(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为_。(2)实验得到的

17、部分数据如下表所示，其中电阻R3.0 时电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表。答：_；_。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_ A11，截距b_ A1。(4)根据图线求得电源电动势E_V，内阻r_。解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，可得E，可得R。(2)根据电流表读数原理可得：其读数为0.110 A，其倒数为9.09 A1。(3)根据图线可知，斜率k1.0 A11，截距b6.0 A1

18、。(4)根据图线，1.0 A11，电动势E3.0 V， 6.0 A1，内阻r1.0 。答案：(1)R或写成R(5.0r)(2)0.1109.09(3)如图所示1.06.0(4)3.01.012(2014大纲卷)现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表，内阻为1.00 ；电压表；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干。某同学设计的测量电路如图(a)所示。图(a)(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线，并标出导线1和其P端。(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U

19、和电流表的示数I。数据如下表所示。根据表中数据，在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出UI图线。I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.762.84(3)根据UI图线求出电源的电动势E_V，内阻r_。(保留2位小数)解析：(1)根据实验原理图进行实物图连线，如图所示。(2)根据所给数据，描点连线，如图所示。(3)在UI图像中，图线与纵轴的交点坐标等于电源的电动势，即E2.90 V；图线的斜率大小等于电源的内阻和电流表内阻之和，则r1.03 答案：(1)如图所示(2)如图所示(3)2.901.0313(2014北京高考)利用电流表和电压表测定一节干电池

20、的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。(1)应该选择的实验电路是图1中的_(选填“甲”或“乙”)。图1(2)现有电流表(00.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表(015 V)B电压表(03 V)C滑动变阻器(050 )D滑动变阻器(0500 )实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用_。(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线。序号123456电压U(V)1.451.401.301.251.201.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.48

21、0(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E_V，内电阻r_。(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。图3的各示意图中正确反映PU关系的是_。图3解析： (1)测量电源电动势和内阻实验，由于干电池的内阻很小，电流表应内接，所以应该选择的实验电路为甲。(2)由于干电池的电动势大约为1.5 V，所以电压表选择量程为3 V的，滑动变阻器选择050 的。(3)在图中标出第2组数据后，可以看出，除第4组数据所描点偏离直线较多外，其他5组数据所描点都大致处于一条直线上，用直尺过尽可能多的点作一直线，不在直线上的点尽可能分居直线两侧，得到干电池的伏安特性

22、曲线。(4)根据闭合电路欧姆定律，EUIr，变化为UEIr。由此可知，干电池的伏安特性曲线在纵轴的截距数值等于电源电动势，斜率的绝对值等于电源内阻，所以电池的电动势E1.5 V，内阻r0.83 。(5)根据电源最大输出功率的条件，当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大。此时电压表示数等于电源电动势的一半，选项C正确。答案：(1)甲(2)BC(3)如图所示(4)1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)(5)C14(2014福建高考)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表， 为标准电压表，E为待测电池组

23、，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0 的定值电阻。已知灵敏电流计的满偏电流Ig100 A、内阻rg2.0 k，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只_(保留一位小数)的定值电阻R1；根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路。某次实验的数据如下表所示：测量次数12345678电压表读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表读数I/mA20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)，计算出电池组的内阻r_(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优

24、点是_。该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_。(填选项前的字母)A电压表内阻的影响B滑动变阻器的最大阻值偏小CR1的实际阻值比计算值偏小DR0的实际阻值比标称值偏大解析：根据并联分流规律可知，Igrg(IIg)R1，代入解得R11.0 。连接实物电路图时，注意按照电流的方向依次连接各用电器，最后将电压表和电流计分别并入电路。根据电源的伏安特性曲线可知，电源的内阻rR0，结合逐差法可得，rR045.66 ，所以r1.66 ；逐差法处理实验数据时能够充分利用已测得的数据，以减小实验的偶然误差。电动势测量值误差很小，说明电压表分流产生的误差可以忽略不计，而内阻测量值偏大，根据中计算式可知，其可能原因是R0标称值比实际值小，D项正确；或者通过电源的电流的测量值小于真实值，即与电流计并联的电阻R1的实际值小于计算值，C项正确。答案：1.0如图所示1.66充分利用已测得的数据CD