2025高考物理總復(fù)習(xí)第十章電路及其應(yīng)用課件練習(xí)題

第十章電路及其應(yīng)用考情分析試題情境生活實(shí)踐類家用電器、新能源電動(dòng)汽車、超級(jí)電容器、手機(jī)充電等學(xué)習(xí)探究類電表改裝、導(dǎo)體電阻率的測(cè)量、測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻、用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量第1課時(shí)電路的基本概念及規(guī)律目標(biāo)要求1.知道電流的概念、定義式及微觀表達(dá)式。2.理解部分電路歐姆定律及電阻定律。3.會(huì)進(jìn)行串、并聯(lián)電路分析，理解電表改裝的原理。4.理解焦耳定律并能區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路。內(nèi)容索引考點(diǎn)一

電流的概念及表達(dá)式考點(diǎn)二

部分電路歐姆定律及電阻定律考點(diǎn)三

串、并聯(lián)電路分析電表的改裝原理課時(shí)精練考點(diǎn)四

電功、電功率、電熱、熱功率><考點(diǎn)一電流的概念及表達(dá)式1.電流電荷的

形成電流，I＝____。2.電流形成的條件：導(dǎo)體中有

；導(dǎo)體兩端存在

。3.電流的標(biāo)矢性：電流是標(biāo)量，但有方向，規(guī)定

定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。定向移?dòng)自由電荷電壓正電荷思考1.如圖所示，設(shè)金屬導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v，試推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式。答案推導(dǎo)：t時(shí)間內(nèi)電荷定向移動(dòng)的距離L＝vt，t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面的電荷數(shù)N＝nvtS，t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面的電荷量Q＝Nq＝nvtSq，電流2.在導(dǎo)體導(dǎo)電時(shí)，電流的傳輸速度與電荷定向移動(dòng)的平均速率相同嗎？答案不同，電流以光速傳輸，電荷定向移動(dòng)的平均速率遠(yuǎn)小于光速。例1

(2024·江蘇連云港市檢測(cè))如圖所示的電解池，通電1s時(shí)間內(nèi)共有0.2C的正離子和0.3C的負(fù)離子通過(guò)截面xy，則這個(gè)電路中的電流是A.0.5A

B.0.2A

C.0.8A

D.0.6A√例2

(2023·江蘇無(wú)錫市南菁中學(xué)段考)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S、電阻率為ρ的金屬棒，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速度為v，則電子運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力大小為

√公式適用范圍公式含義一切電路I＝nqSv一切電路從微觀上看，n、q、S、v決定了I的大小金屬、電解質(zhì)溶液I由U、R決定，I∝U、I∝電流的三種表達(dá)式及其比較返回部分電路歐姆定律及電阻定律><考點(diǎn)二1.部分電路歐姆定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的

成正比，跟導(dǎo)體的

成反比。(2)表達(dá)式：I＝_____。(3)適用范圍：

導(dǎo)電和

導(dǎo)電，不適用于氣態(tài)導(dǎo)體或半導(dǎo)體元件。電壓電阻金屬電解質(zhì)溶液2.對(duì)U－I圖像和I－U圖像的理解(如圖甲、乙所示)(1)圖線a、c、d、f表示線性元件，b、e表示非線性元件。(2)圖線b上的點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率不斷變小，電阻不斷變??；圖線e上的點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率不斷變大，電阻不斷變小。(3)圖中Ra

Rc，Rd

Rf。(均選填“>”“<”或“＝”)(4)對(duì)于非線性元件，應(yīng)根據(jù)R＝

計(jì)算某點(diǎn)的電阻，而不是該點(diǎn)切線的斜率(或斜率的倒數(shù))。><3.電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)度l成

，與它的橫截面積S成

；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的

有關(guān)。(2)公式：R＝_____。其中l(wèi)是導(dǎo)體的長(zhǎng)度，S是導(dǎo)體的橫截面積，ρ是導(dǎo)體的

，其國(guó)際單位是

，符號(hào)為

。正比反比材料電阻率歐·米Ω·m(3)電阻率①物理意義：反映導(dǎo)體的

，是導(dǎo)體材料本身的屬性。②電阻率與溫度的關(guān)系金屬：電阻率隨溫度升高而

；負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而

；超導(dǎo)體：一些金屬和合金在溫度低到臨界溫度時(shí)，電阻可以降到0。導(dǎo)電性能增大減小3.電阻率越大，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就越大。(

)4.U－I圖像上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線斜率的變化反映阻值的變化。(

)×××√例3

(2023·江蘇南京市開(kāi)學(xué)考)如圖所示是某白熾燈的伏安特性曲線，圖中OA連線與橫軸的夾角為α，A點(diǎn)的坐標(biāo)為(U0，I0)，其切線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為I1，則A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B.對(duì)應(yīng)A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tanα√I－U圖像斜率的倒數(shù)表示電阻，由題圖可知，隨著電壓的增大，白熾燈電阻增大，故A錯(cuò)誤；例4

(2024·江蘇連云港市期中)近地大氣層可視為電阻率較大的漏電介質(zhì)，雷暴對(duì)大氣層“電擊”時(shí)，離地面H處的大氣層與帶負(fù)電的地面之間電勢(shì)差為U，已知雷暴t秒鐘內(nèi)給地球充電的電荷量為Q，地球表面積近似為S，則A.離地面越近電勢(shì)越高√由于大氣層帶正電，地球表面帶負(fù)電，則電場(chǎng)線由大氣層指向地球表面，根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，可知離地面越近電勢(shì)越低，故A錯(cuò)誤；電阻的決定式和定義式的區(qū)別返回公式區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說(shuō)明了電阻的決定因素提供了一種測(cè)電阻的方法，并不能說(shuō)明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體串、并聯(lián)電路分析電表的改裝原理><考點(diǎn)三1.串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)

串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流I＝______________I＝______________電壓U＝________________U＝_______________電阻R＝_______________功率分配P1R1＝P2R2＝…＝PnRnP總＝P1＋P2＋…＋PnI1＝I2＝…＝InI1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)nU1＋U2＋…＋UnU1＝U2＝…＝UnR1＋R2＋…＋Rn2.串、并聯(lián)電路幾個(gè)常用的推論(1)串聯(lián)電路的總電阻

其中任一部分電路的總電阻。(2)并聯(lián)電路的總電阻

其中任一支路的總電阻，且

其中最小的支路總電阻。(3)無(wú)論電阻怎樣連接，每一段電路的總電功率P總是

各個(gè)電阻的電功率之和。(4)無(wú)論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻

。大于小于小于等于變大

改裝成大量程電壓表改裝成大量程電流表內(nèi)部電路

改裝原理串聯(lián)分壓并聯(lián)分流3.電表的兩種改裝的比較

改裝成大量程電壓表改裝成大量程電流表所需電阻阻值改裝后的量程U＝Ig(Rg＋R)校準(zhǔn)電路

1.并聯(lián)電路的總電阻一定大于其中某一支路的電阻。(

)2.串聯(lián)電路中某一電阻增大，總電阻增大，并聯(lián)電路中某一電阻增大，總電阻減小。(

)3.若將分壓電阻串聯(lián)在電流表上改裝成電壓表后，增大了原電流表的滿偏電壓。(

)×××例5

(2024·江蘇揚(yáng)州市丁溝中學(xué)期中)如圖所示，R1＝2Ω，R2＝10Ω，R3＝10Ω，A、B兩端接在電壓恒定的電源上，則A.S斷開(kāi)時(shí)，R1與R2兩端的電壓之比為5∶1B.S閉合時(shí)，R1與R2兩端的電壓之比為2∶5C.S閉合時(shí)，通過(guò)R2與R3的電流之比為2∶1D.S閉合時(shí)，R1與R2的功率之比為2∶5√S斷開(kāi)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，兩端電壓之比為U1∶U2＝R1∶R2＝1∶5，A錯(cuò)誤；S閉合時(shí)，通過(guò)R2與R3的電流之比為1∶1，C錯(cuò)誤；例6

(2023·江蘇省吳江中學(xué)檢測(cè))電流表G改裝成電流表和電壓表的電路如圖所示，已知G的滿偏電流Ig＝300μA，內(nèi)阻Rg＝1400Ω，R1＝100Ω，R2＝500Ω，R3＝2580Ω，A、B為兩表筆。(1)若開(kāi)關(guān)S接1，則表筆A上允許通過(guò)的最大電流Im＝________A；6×10－3當(dāng)電流表G上的電流達(dá)到最大值Ig時(shí)，表筆A上的電流最大，設(shè)開(kāi)關(guān)S接1時(shí)R1上的電流為I1，則I1＝

Im＝I1＋I(xiàn)g，代入數(shù)值解得Im＝6×10－3A(2)若開(kāi)關(guān)S接3，兩表筆A、B并聯(lián)在某電路兩端，電流表G的指針指在表盤刻度“2”上，則該電路兩端電壓的測(cè)量值U＝____V。2返回><考點(diǎn)四電功、電功率、電熱、熱功率1.電功和電熱、電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系

意義公式聯(lián)系電功電流在一段電路中所做的功W＝____對(duì)純電阻電路，電功等于電熱：W＝Q＝UIt＝I2Rt；對(duì)非純電阻電路，電功大于電熱：W>Q電熱電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q＝____UItI2Rt

意義公式聯(lián)系電功率單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功P＝____對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率：P＝P熱＝UI＝I2R；對(duì)非純電阻電路，電功率大于熱功率：P>P熱熱功率單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量P熱＝____UII2R2.純電阻用電器與非純電阻用電器的比較1.公式W＝UIt＝

＝I2Rt適用于所有電路。(

)2.在非純電阻電路中P＝UI>I2R。(

)3.焦耳定律只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。(

)×√×例7四盞白熾燈泡連接成如圖所示的電路。a、c燈泡的規(guī)格為“220V

40W”，b、d燈泡的規(guī)格為“220V

100W”，各個(gè)燈泡的實(shí)際功率都沒(méi)有超過(guò)它的額定功率。對(duì)這四盞燈泡實(shí)際消耗功率的說(shuō)法正確的是A.a燈泡實(shí)際消耗的功率最小B.b燈泡實(shí)際消耗的功率最小C.c燈泡實(shí)際消耗的功率最小D.d燈泡實(shí)際消耗的功率最小√例8

(2023·江蘇沭陽(yáng)縣一中期中)如圖所示為電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，電動(dòng)機(jī)線圈電阻r＝1Ω電動(dòng)機(jī)兩端電壓為5V，電路中的電流為1A，重物m受到重力為20N。不計(jì)摩擦力，求：(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率和線圈電阻上消耗的熱功率各是多少？答案5W

1W電動(dòng)機(jī)的輸入功率P＝IU＝5W線圈電阻上消耗的熱功率P熱＝I2r＝12×1W＝1W(2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率和效率各是多少？答案4W

80%電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出＝P－P熱＝4W(3)電動(dòng)機(jī)可以把重物以多大的速度豎直向上提升？答案0.2m/s根據(jù)P出＝Gv可得v＝0.2m/s返回課時(shí)精練1.(2023·江蘇南通市期中)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是周長(zhǎng)為L(zhǎng)的圓形軌道，當(dāng)環(huán)中電子以速度v沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的電流為I，已知電子電荷量為－e，則環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為√1234567891011122.(2024·江蘇鎮(zhèn)江中學(xué)階段檢測(cè))家用電熱水器，在使用時(shí)具有漏電危險(xiǎn)，當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，電流會(huì)經(jīng)過(guò)水管中的水與人體相連從而發(fā)生意外事故?！案綦妷Α笨梢栽谝欢ǔ潭壬媳Ｗo(hù)人體的安全，其裝置如圖甲，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)螺旋狀的絕緣管道，結(jié)構(gòu)如圖乙，它實(shí)則上是將水管的水道變得更細(xì)更長(zhǎng)，安裝位置如圖丙。下列分析正確的是A.漏電時(shí)“隔電墻”能完全隔斷電流B.“隔電墻”是靠減小水流速度來(lái)減

小電流而保護(hù)人體安全C.“隔電墻”是通過(guò)增加管道中水的

電阻率來(lái)保護(hù)人體安全的D.“隔電墻”是通過(guò)增加管道中水的電阻來(lái)減小電流從而保護(hù)人體安全√123456789101112123456789101112根據(jù)電阻定律可知

水的電阻率不變，在該情況下，將水流變長(zhǎng)，橫截面積變小來(lái)增大電阻，減小電流，從而對(duì)人體起到保護(hù)作用，但不能完全隔斷電流。故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。3.如圖所示，是將滑動(dòng)變阻器作為分壓器用的電路，A、B為分壓器的輸出端，R是電阻，電源電壓為U保持恒定。如果滑片P位于變阻器的中央，下列判斷正確的是123456789101112C.滑片P向上移動(dòng)，輸出電壓增大D.負(fù)載電阻R的阻值越大，輸出電壓越小√123456789101112由電路可知，電阻R與滑動(dòng)變阻器的下半部分并聯(lián)，并聯(lián)后再與上半部分串聯(lián)，由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，并聯(lián)部分的總電阻小于滑動(dòng)變阻器最大電阻的一半，再由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，輸出端的電壓即并聯(lián)部分的電壓小于

故A、B錯(cuò)誤；滑片P向上移動(dòng)，并聯(lián)部分的電阻變大，由“串反并同”的規(guī)律可知，輸出電壓增大，故C正確；負(fù)載電阻R的阻值越大，并聯(lián)部分的電阻越大，由“串反并同”的規(guī)律可知，輸出電壓越大，故D錯(cuò)誤。4.(2022·江蘇鹽城市期中)某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，以下關(guān)于導(dǎo)體的電阻說(shuō)法正確的是A.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為12ΩB.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為40ΩC.工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度

的影響改變了1ΩD.工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω√1234567891011121234567891011125.如圖甲所示為一款兒童電動(dòng)汽車，該款電動(dòng)汽車的部分參數(shù)如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是A.電機(jī)的輸入功率等于54WB.電源規(guī)格中的45A·h，A·h是

電功的單位C.電機(jī)在正常工作時(shí)突然被卡住不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)通過(guò)電機(jī)的電流會(huì)超過(guò)2AD.電機(jī)線圈的電阻為6Ω123456789101112√123456789101112由參數(shù)可知，電機(jī)正常工作時(shí)的電流為2A，額定電壓為12V，所以電機(jī)的輸入功率為P＝UI＝24W，故A錯(cuò)誤；A·h是電荷量的單位，故B錯(cuò)誤；由參數(shù)可知，電機(jī)正常工作時(shí)的電流為2A，若電機(jī)在正常工作時(shí)突然被卡住不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)通過(guò)電機(jī)的電流會(huì)超過(guò)2A，故C正確；根據(jù)題意，由于電機(jī)為非純電阻電路，則電機(jī)線圈的電阻小于6Ω，故D錯(cuò)誤。6.(2022·江蘇卷·2)如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻不計(jì)，四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是A.R1 B.R2C.R3 D.R4√1234567891011121234567891011127.(2024·江蘇鹽城市階段檢測(cè))如圖甲所示，有一種電吹風(fēng)由線圈電阻為r的小型電動(dòng)機(jī)與電阻為R的電熱絲串聯(lián)組成，電路如圖乙所示，將電吹風(fēng)接在電路中，電吹風(fēng)兩端的電壓為U，電吹風(fēng)正常工作，此時(shí)電熱絲兩端的電壓為U1，則下列判斷正確的是

√1234567891011121234567891011128.四只完全相同的燈泡分別用圖甲、乙兩種方式連接，電路兩端電壓分別為6V和10V。當(dāng)燈泡都正常發(fā)光時(shí)，R1、R2消耗的電功率分別為P1和P2，則A.P1>P2 B.P1<P2C.P1＝P2 D.無(wú)法確定123456789101112√燈泡都正常發(fā)光，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，兩電路總電流關(guān)系為I1＝2I2，電路總功率分別為U1I1＝P1＋2PL，U2I2＝P2＋2PL，得P1－P2＝2U1I2－U2I2>0，即P1>P2，故選A。9.(2023·江蘇省常州高級(jí)中學(xué)檢測(cè))如圖所示，同種材料制成且厚度相等的長(zhǎng)方體合金塊A和B，上表面為正方形，邊長(zhǎng)之比為2∶1。A、B分別與同一電源相連，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，則A.通過(guò)A、B的電流之比為2∶1B.通過(guò)A、B的電流之比為1∶2C.A、B中自由電荷定向移動(dòng)速率之比為2∶1D.A、B中自由電荷定向移動(dòng)速率之比為1∶2√123456789101112123456789101112根據(jù)I＝nqSv，因SA∶SB＝2∶1，則vA∶vB＝1∶2，C錯(cuò)誤，D正確。10.四個(gè)相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2。已知電流表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按如圖所示連接法連入電路，則A.電流表A1的讀數(shù)小于電流表A2的讀數(shù)B.電流表A1指針的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2指

針的偏轉(zhuǎn)角C.電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)D.電壓表V1指針的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2指針的偏轉(zhuǎn)角123456789101112√123456789101112電流表A1與電流表A2由相同表頭與不同電阻并聯(lián)改裝而成，并聯(lián)在電路中，電流表A1與電流表A2的指針偏轉(zhuǎn)角相同，電流表A1的量程較大，則電流表A1的讀數(shù)較大，A、B錯(cuò)誤；電壓表V1與電壓表V2由相同表頭與不同電阻串聯(lián)改裝而成，串聯(lián)在電路中，通過(guò)表頭的電流相同，故指針的偏轉(zhuǎn)角相同，因V1量程較大，所以電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù)，C錯(cuò)誤，D正確。11.如圖所示，把兩只完全相同的表頭進(jìn)行改裝，已知表頭內(nèi)阻為100Ω，下列說(shuō)法正確的是A.由甲圖可知，該表頭滿偏電流

Ig＝2mAB.甲圖是改裝成的雙量程電壓表，

其中b量程為6V

C.乙圖中D.乙圖中R1＝5Ω，R2＝45Ω√12345678910111212345678910111212345678910111212.如圖所示的電路中，電阻R1、R2、R3的阻值均為2Ω。電流表內(nèi)阻不計(jì)，在B、C兩點(diǎn)間加上6V的電壓時(shí)，電流表的示數(shù)為A.0

B.1A

C.1.5A

D.2A123456789101112√123456789101112電流表內(nèi)阻不計(jì)，則A、C兩點(diǎn)相當(dāng)于用導(dǎo)線連在一起，當(dāng)在B、C兩點(diǎn)間加上6V的電壓時(shí)，R2與R3并聯(lián)，然后與R1串聯(lián)，電流表測(cè)量的是通過(guò)電阻R2的電流，等效電路圖如圖所示。返回第十章電路及其應(yīng)用第2課時(shí)閉合電路歐姆定律及應(yīng)用目標(biāo)要求1.了解電動(dòng)勢(shì)的物理意義，理解并掌握閉合電路的歐姆定律。2.會(huì)用閉合電路歐姆定律分析電路的動(dòng)態(tài)變化。3.會(huì)計(jì)算涉及電源的電路功率。4.掌握路端電壓和電流的關(guān)系及電源的U－I圖像。內(nèi)容索引考點(diǎn)一

閉合電路歐姆定律考點(diǎn)二

電源的功率及效率考點(diǎn)三

兩種U－I圖像的比較與應(yīng)用課時(shí)精練><考點(diǎn)一閉合電路歐姆定律1.電源(1)電動(dòng)勢(shì)①定義：非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量的比值，②物理含義：電動(dòng)勢(shì)表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成

本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。(2)內(nèi)阻：電源內(nèi)部導(dǎo)體的電阻。電勢(shì)能2.閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成

，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成

；(2)公式：I＝_____(只適用于純電阻電路)；(3)其他表達(dá)形式①電勢(shì)降落表達(dá)式：E＝U外＋U內(nèi)或E＝U外＋

；(適用于

電路)②功率表達(dá)式：EI＝UI＋

。正比反比Ir任意I2r3.路端電壓與外電阻的關(guān)系增大(2)特殊情況：①當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝

；②當(dāng)外電路短路時(shí)，I短＝____，U＝0。E4.總電阻變化的幾種情況(1)當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小)。(2)若開(kāi)關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開(kāi)關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小。(3)在如圖甲所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)。A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致。(4)在一個(gè)定值電阻R和一個(gè)可變電阻R0組成的如圖乙所示的電路中，兩支路電阻越趨于相等，乙圖中電路電阻越大，兩支路電阻相等時(shí)，乙圖中電路電阻最大。例1有一電池，外電路斷開(kāi)時(shí)的斷路電壓為3.0V，外電路接上阻值為8.0Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，則可以確定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r為A.E＝2.4V

r＝1.0ΩB.E＝2.4V

r＝2.0ΩC.E＝3.0V

r＝2.0ΩD.E＝3.0V

r＝1.0Ω√外電路斷開(kāi)時(shí)的斷路電壓為3.0V，則電池的電動(dòng)勢(shì)E＝3.0V。當(dāng)外電路接上阻值為8.0Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，由U＝IR，U＝E－Ir，得r＝2.0Ω，故C正確。例2

(2023·江蘇淮安市期末)如圖所示的閉合電路，電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r保持不變，R1為定值電阻，水平放置的平行金屬板間有一帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R2的滑片向b端滑動(dòng)，電表為理想電表，則A.電壓表的示數(shù)減小B.帶電質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)C.電流表的示數(shù)增大D.電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量的

比值變大√將滑動(dòng)變阻器R2的滑片向b端滑動(dòng)，則R2接入電路的阻值變大，電路總電阻變大，總電流減小，即電流表示數(shù)減小，R1以及電源內(nèi)阻上的電壓減小，則R2的電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；電容器兩板間電壓變大，則兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大，帶電質(zhì)點(diǎn)P所受的向上的靜電力變大，則將向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；電路動(dòng)態(tài)分析的方法1.程序法2.“串反并同”結(jié)論法(1)所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。(2)所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。3.極限法解決因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)而引起電路變化的問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，使電阻最大或電阻為零去討論。例3

(2024·江蘇連云港市期中)如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝5Ω，

電阻的阻值分別為R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R＝30Ω，電容器

MN的電容C＝20μF，現(xiàn)將滑動(dòng)觸頭P置于最左端a點(diǎn)，合上開(kāi)關(guān)S，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電路處于穩(wěn)定。求：(1)通過(guò)R1的電流I；答案0.3A

代入數(shù)據(jù)解得I1＝0.3A。(2)斷開(kāi)S后，通過(guò)R2的電荷量Q2；答案1.0×10－5C電容器兩端的電壓等于電阻R1兩端電壓U1＝I1R1，電容器所帶的電荷量為Q＝CU1根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系得，兩支路的電阻之比為10∶50，電流之比為5∶1。(3)滑動(dòng)觸頭P置于最左端a點(diǎn)，合上開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將P緩慢地從a點(diǎn)移到最右端b點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線

BM的電荷量QBM。答案1.8×10－4C當(dāng)觸頭P滑到b端時(shí)可求得電容器的帶電荷量為Q′＝CU2，U2＝I1R2，此時(shí)電容器的極性為上極板為正，下極板為負(fù)。將P緩慢地從a點(diǎn)移到最右端b點(diǎn)的過(guò)程中QBM＝Q＋Q′，解得QBM＝1.8×10－4C。含容電路的分析1.電路簡(jiǎn)化把電容器所在的支路穩(wěn)定時(shí)視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。2.電容器兩端的電壓(1)電容器所在的支路中沒(méi)有電流，與之串聯(lián)的電阻兩端無(wú)電壓，相當(dāng)于導(dǎo)線。(2)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。3.電容器的電荷量及變化(1)電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電。若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電。(2)如果變化前后極板帶電的電性相同，通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1－Q2|。(3)如果變化前后極板帶電的電性相反，通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2。返回電源的功率及效率><考點(diǎn)二1.電源的總功率(1)任意電路：P總＝

＝

＋I(xiàn)U內(nèi)＝P出＋P內(nèi)。(2)純電阻電路：P總＝

＝2.電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)＝

＝IU內(nèi)＝P總－P出。IEIU外I2(R＋r)I2r3.電源的輸出功率(1)任意電路：P出＝

＝IE－I2r＝P總－P內(nèi)。(2)純電阻電路：P出＝

＝IUI2R5.純電阻電路中電源的最大輸出功率(如圖)由P出與外電阻R的關(guān)系圖像可知：①當(dāng)R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小。②當(dāng)R<r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大。6.提高純電阻電路效率的方法1.外電阻越大，電源的輸出功率越大。(

)2.電源的輸出功率越大，電源的效率越高。(

)3.路端電壓增大時(shí)，電源的輸出功率一定變大。(

)×××例4如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V、內(nèi)阻r＝1Ω，電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻R0＝4Ω，閉合開(kāi)關(guān)S后，標(biāo)有“8V

12W”的燈泡恰能正常發(fā)光，則A.圖中理想電流表示數(shù)為1AB.電源的輸出功率為20WC.10s內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為10JD.電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為4W√標(biāo)有“8V

12W”的燈泡恰能正常發(fā)光，則外電路并聯(lián)部分的電壓為8V，由閉合電路的歐姆定律有

即干路電流為2A，理想電流表的示數(shù)為2A，故A錯(cuò)誤；電源的輸出功率為P出＝EI－I2r＝16W，故B錯(cuò)誤；正常發(fā)光的燈泡中的電流為

故流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為IM＝I－IL＝0.5A，則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為P機(jī)＝UIM－IM2R0＝3W，故D錯(cuò)誤；10s內(nèi)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為Q＝IM2R0t＝10J，故C正確。例5

(2023·江蘇省東臺(tái)創(chuàng)新高級(jí)中學(xué)檢測(cè))如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，保護(hù)電阻R0＝0.5Ω，電表為理想電表。(1)當(dāng)電阻箱R阻值為多少時(shí)，保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大，并求這個(gè)最大值；答案0

8W因R0和r是常量，而R是變量，所以R最小時(shí)，P0最大，(2)當(dāng)電阻箱R阻值為多少時(shí)，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個(gè)最大值；答案1.5Ω

6W把保護(hù)電阻R0與電源內(nèi)阻r看作等效電源內(nèi)阻，當(dāng)R＝R0＋r，即R＝1Ω＋0.5Ω＝1.5Ω時(shí)，電阻箱R消耗的功率最大(3)電源的最大輸出功率；答案9W(4)若電阻箱R的最大值為3Ω，R0＝5Ω，當(dāng)電阻箱R阻值為多少時(shí)，電阻箱R的功率最大，并求這個(gè)最大值。把R0＝5Ω當(dāng)作電源內(nèi)阻的一部分，則等效電源內(nèi)阻r等為6Ω，而電阻箱R的最大值為3Ω，小于6Ω，等效電源把含有電源、電阻的部分電路等效為新的“電源”，其“電動(dòng)勢(shì)”“內(nèi)阻”如下：(1)兩點(diǎn)間斷路時(shí)的電壓等效為電動(dòng)勢(shì)E′。(2)兩點(diǎn)短路時(shí)的電流為等效短路電流I短′，等效內(nèi)電阻r′＝常見(jiàn)電路等效電源如下：返回兩種U－I圖像的比較與應(yīng)用><考點(diǎn)三電源的U－I圖像與電阻的U－I圖像比較

電源U－I圖像電阻U－I圖像圖形

物理意義電源的路端電壓隨電路中電流的變化關(guān)系電阻兩端的電壓隨電阻中電流的變化關(guān)系

電源U－I圖像電阻U－I圖像截距與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，表示電流為零時(shí)電阻兩端的電壓為零圖線斜率的絕對(duì)值電源內(nèi)阻r電阻大小(電阻為純電阻)圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率

電源U－I圖像電阻U－I圖像圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同表示電阻的大小，每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大思考在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出電源的U－I圖像與電阻的U－I圖像，兩圖像的交點(diǎn)有何含義？答案兩圖像的交點(diǎn)表示電阻的實(shí)際工作點(diǎn)，即交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示實(shí)際工作電壓，橫坐標(biāo)表示實(shí)際工作電流，乘積表示實(shí)際功率。例6

(2023·江蘇八市聯(lián)合二模)硅光電池是一種太陽(yáng)能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像，圖線b是某電阻R的U－I圖像。在同等光照強(qiáng)度下，當(dāng)它們組成閉合回路時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.電源的輸出功率P＝U2I2√D.硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率Pr＝U2I1－U1I2根據(jù)題意，由題圖可知，電源的路端電壓為U1，電流為I1，則輸出功率P＝U1I1，故A錯(cuò)誤；由閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir當(dāng)I＝0時(shí)，E＝U由a與縱軸的交點(diǎn)讀出電動(dòng)勢(shì)為E＝U2，返回根據(jù)題意可知，內(nèi)阻消耗的功率Pr＝EI－UI＝U2I1－U1I1，故D錯(cuò)誤。課時(shí)精練1.(2024·江蘇省南京師范大學(xué)蘇州實(shí)驗(yàn)學(xué)校月考)用圖示電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，將兩個(gè)阻值分別為12Ω和20Ω的定值電阻連入電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S從位置1切換到位置2時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍。則A.R1＝20Ω，r＝4Ω B.R2＝12Ω，E＝24VC.R1＝12Ω，r＝2Ω D.R2＝20Ω，E＝12V√123456789101112123456789101112當(dāng)開(kāi)關(guān)S從位置1切換到位置2時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍，則R1＝20Ω，R2＝12Ω，根據(jù)E＝I(R1＋r)，E＝1.5I(R2＋r)得r＝4Ω，電源電動(dòng)勢(shì)無(wú)法得出，故A正確。2.(2023·江蘇鎮(zhèn)江市開(kāi)學(xué)考)如圖所示是某報(bào)警裝置的部分電路示意圖，其中R3為光敏電阻，其阻值隨光強(qiáng)增大而減小，a、b接報(bào)警器。當(dāng)R3被光照射時(shí)，電流表示數(shù)I和R1兩端電壓U與未被光照前相比A.I變大，U變大

B.I變小，U變大C.I變大，U變小

D.I變小，U變小√123456789101112當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)，R3阻值減小，電路總電阻減小，總電流變大，R1上的電壓變大，電源內(nèi)阻以及R1上的電壓之和變大，則R2的并聯(lián)支路的電壓減小，R2的電流減小，則電流表示數(shù)變小。故選B。1234567891011123.(2023·江蘇高郵市第一中學(xué)檢測(cè))如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為

6V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后，燈泡L1、L2都不亮，用電壓表測(cè)得各部分的電壓是Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可判定A.L1和L2的燈絲都燒斷了B.L1的燈絲燒斷了C.L2的燈絲燒斷了D.滑動(dòng)變阻器R斷路√123456789101112123456789101112由Uab＝6V可知，電源完好。燈泡都不亮，說(shuō)明電路中出現(xiàn)斷路故障。由Ucd＝6V可知，燈泡L1與滑動(dòng)變阻器R是接通的，斷路故障出現(xiàn)在c、d之間，故燈泡L2斷路，故選C。4.電源的效率定義為外電路消耗的功率與電源的總功率之比。直線A、B和C分別是電源a、電源b和電阻R的U－I圖線。將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上，那么A.電源a、b電動(dòng)勢(shì)一樣大，b內(nèi)阻較大B.R接到電源a上，電路中的電流較小C.R接到電源b上，電源的輸出功率較大D.R接到電源b上，電源效率較高√123456789101112由電源的U－I圖線可知，縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻，故電源a、b電動(dòng)勢(shì)一樣大，b內(nèi)阻較大，A正確；當(dāng)電源與電阻直接相連時(shí)，電源和電阻的U－I123456789101112圖線交點(diǎn)表示該電阻的工作狀態(tài)，其橫坐標(biāo)表示電路中的電流，故R接到電源a上，電路中的電流較大，B錯(cuò)誤；由P＝UI可知，電源和電阻的U－I圖線交點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)乘積(矩形面積)表示電源的輸出功率，如圖所示，可知R接到電源a上，電源的輸出功率較大，1234567891011125.(2023·江蘇南通市期末)如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r。閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，理想電壓表示數(shù)為U、理想電流表示數(shù)為I。電源的總功率P與電壓U、電流I的關(guān)系正確的是√123456789101112123456789101112若I是自變量，則電源的總功率P與電壓滿足P＝EI，即電源的總功率P與電流I是正比例關(guān)系，故C、D錯(cuò)誤。6.(2023·江蘇揚(yáng)州市期末)某科研團(tuán)隊(duì)成功研制出兼具自修復(fù)性和高導(dǎo)電性的彈性導(dǎo)體，其阻值會(huì)隨著機(jī)械形變而發(fā)生變化。如圖所示，電壓表和電流表是理想電表，a、b兩點(diǎn)之間連接一彈性導(dǎo)體。在中間懸掛重物后，下列說(shuō)法不正確的是A.彈性導(dǎo)體電阻變大B.定值電阻R的功率變小C.電壓表示數(shù)變大D.彈性導(dǎo)體消耗的功率一定變大123456789101112√的電壓減小，則彈性導(dǎo)體的電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，選項(xiàng)C正確；123456789101112彈性導(dǎo)體受拉力作用，長(zhǎng)度變大，橫截面積減小，則電阻變大，選項(xiàng)A正確；電路電阻變大，則總電流減小，則根據(jù)P＝I2R可知，定值電阻R的功率變小，選項(xiàng)B正確；電路總電流減小，則電源內(nèi)阻和定值電阻R上123456789101112將定值電阻R等效為電源的內(nèi)阻，則當(dāng)彈性導(dǎo)體的電阻等于R＋r時(shí)，彈性導(dǎo)體消耗的功率最大，因不明確彈性電阻的阻值與R＋r的阻值關(guān)系，則當(dāng)彈性電阻的阻值變大時(shí)，其消耗的功率不一定變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.(2024·江蘇連云港市期中)如圖所示，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣內(nèi)壁放另一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)液體實(shí)驗(yàn)”。電源的電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻未知，限流電阻R0＝4.8Ω。閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)導(dǎo)電液體旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定時(shí)理想電壓表的示數(shù)恒為3.5V，理想電流表示數(shù)為0.5A。

則A.電源內(nèi)阻為5.0ΩB.液體消耗的電功率為1.75WC.玻璃皿中兩電極間液體的電阻為R＝7.0ΩD.1分鐘內(nèi)，液體里產(chǎn)生的熱量為105J√123456789101112根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E＝U＋I(xiàn)(R0＋r)，解得電源內(nèi)阻為r＝0.2Ω，故A錯(cuò)誤；液體消耗的電功率為P＝UI＝3.5×0.5W＝1.75W，故B正確；1234567891011121分鐘內(nèi)，電流做功為W＝Pt＝1.75×60J＝105J，由能量守恒可知電流做功轉(zhuǎn)化為熱能和液體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，因此1分鐘內(nèi)液體里產(chǎn)生的熱量小于105J，故D錯(cuò)誤。1234567891011128.(2023·海南卷·7)如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器電容為C，閉合開(kāi)關(guān)K，待電路穩(wěn)定后，電容器上電荷量為123456789101112√9.(2024·江蘇揚(yáng)州市階段檢測(cè))在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，可采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。電源電動(dòng)勢(shì)為20V，內(nèi)阻為1.5Ω，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0A和1.0V；重新調(diào)節(jié)R，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和14.0V。電表均為理想電表，則當(dāng)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)A.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為7ΩB.滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻為3ΩC.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為24WD.電源的輸出功率為32W123456789101112√123456789101112123456789101112電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率是

P輸出＝P－P熱＝24W，故C正確；電源的輸出功率P輸出′＝EI2－I22r＝20×2.0W－22×1.5W＝34W，故D錯(cuò)誤。電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和14.0V，電動(dòng)機(jī)的總功率為P＝U2I2＝14.0×2.0W＝28W，電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻消耗的熱功率為P熱＝I22r′＝2.02×1W＝4W，10.(2023·江蘇省前黃高級(jí)中學(xué)階段檢測(cè))如圖所示的電路中，R1＝3Ω，R2＝6Ω，R3＝1Ω，C＝20μF，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電源的總功率為2W；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源的總功率為4W。求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；123456789101112答案4V

1Ω

根據(jù)閉合電路歐姆定律，得S斷開(kāi)時(shí)E＝I1(R2＋R3)＋I(xiàn)1r，P1＝EI1123456789101112得E＝4V，r＝1Ω，I1＝0.5A(2)S斷開(kāi)和閉合時(shí)，電容器所帶的電荷量。123456789101112答案6×10－5C

0S閉合時(shí)，電容器兩端的電勢(shì)差為零，則Q＝0。11.(2023·江蘇常州市檢測(cè))如圖甲所示的電路中，使滑動(dòng)變阻器的滑片位置從最右端滑動(dòng)到最左端，測(cè)得電壓表V隨電流表A的示數(shù)變化的圖像如圖乙所示，不計(jì)電表內(nèi)阻的影響。求：(1)定值電阻R0的阻值和滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rm；123456789101112答案1Ω

5Ω123456789101112因此Rm＝5Ω滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，(2)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r；123456789101112答案3V

4Ω將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最左端時(shí)，由歐姆定律可得E＝I1(R0＋r)＝0.6×(1＋4)V＝3V(3)電源輸出功率的最大值與最小值。12345678910111212.(2023·江蘇無(wú)錫市聯(lián)考)如圖所示電路，電源內(nèi)阻為r，兩相同燈泡L1、L2

電阻均為R，D為理想二極管(具有單向?qū)щ娦?，電表均為理想電表。閉合S后，一帶電油滴恰好在平行板電容器中央靜止不動(dòng)?，F(xiàn)把滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，電壓表V1、V2

示數(shù)變化量絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2，電流表示數(shù)變化量絕對(duì)值為ΔI，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A.兩燈泡逐漸變亮 B.油滴將向下運(yùn)動(dòng)C.＝R＋r D.ΔU2>ΔU1√123456789101112滑片向上滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，總電阻減小，回路中電流變大，兩燈泡變亮，選項(xiàng)A正確；總電流增大，故內(nèi)電壓增大，所以外123456789101112電壓減小，即V1的示數(shù)減小，而L1兩端的電壓變大，所以L2與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和減小，所以V2的示數(shù)及電容器板間電壓變小，應(yīng)放電，但二極管的單向?qū)щ娦允闺姾刹荒芊懦?，Q不變，則由C＝123456789101112返回第十章電路及其應(yīng)用第3課時(shí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)目標(biāo)要求1.掌握常用儀器的使用方法及讀數(shù)方法。2.掌握電流表的內(nèi)、外接法及滑動(dòng)變阻器的兩種連接方式。3.掌握誤差的分類及產(chǎn)生原因。4.會(huì)根據(jù)電路原理圖連接實(shí)驗(yàn)器材。內(nèi)容索引考點(diǎn)一

常用儀器的使用及讀數(shù)考點(diǎn)二

測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路分析課時(shí)精練><考點(diǎn)一常用儀器的使用及讀數(shù)1.螺旋測(cè)微器(1)構(gòu)造：如圖所示，B為固定刻度，E為可動(dòng)刻度。(2)原理：測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為

mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退

mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退

mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為

mm。讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。0.50.50.010.01(3)讀數(shù)：測(cè)量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×

(mm)。如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，半毫米刻度線未露出，則可動(dòng)刻度示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。0.012.游標(biāo)卡尺(1)構(gòu)造：主尺、

(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪)、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺。(如圖所示)(2)用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑等。游標(biāo)尺(3)原理：利用主尺的單位刻度與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度的總長(zhǎng)度少1mm。常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，其規(guī)格見(jiàn)下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長(zhǎng)度每小格與1mm的差值精確度(可精確到)109mm

mm

mm2019mm

mm

mm5049mm

mm

mm0.10.10.050.050.020.02(4)讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出的與主尺上某一刻度線對(duì)齊的格數(shù)，則記錄結(jié)果表示為(x＋K×精確度)mm。3.常用電表的讀數(shù)對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問(wèn)題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過(guò)的最大電壓或電流，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)即可。(1)0～3V的電壓表和0～3A的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是

V和

A，看清楚指針的實(shí)際位置，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。0.10.1(2)對(duì)于0～15V量程的電壓表，精確度是

V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，這時(shí)要求“

格估讀”，即讀到0.1V。(3)對(duì)于0～0.6A量程的電流表，精確度是

A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01A。0.50.021.為了讀數(shù)更精確，游標(biāo)卡尺也需要估讀，如圖讀作11.40mm。(

)×2.游標(biāo)卡尺主尺上的數(shù)字對(duì)應(yīng)的單位為cm。(

)3.如圖，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為5.20mm。(

)4.如上圖，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為50.20mm，可簡(jiǎn)化寫(xiě)為50.2mm。(

)√××例1

(1)如圖所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9mm長(zhǎng)10等分、19mm長(zhǎng)20等分、49mm長(zhǎng)50等分，它們的讀數(shù)依次為_(kāi)_____mm，________mm，______mm。17.723.853.18題圖最上面游標(biāo)卡尺：主尺讀數(shù)為17mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為7×0.1mm＝0.7mm，最后結(jié)果是17mm＋0.7mm＝17.7mm。題圖中間游標(biāo)卡尺：主尺讀數(shù)為23mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為17×0.05mm＝0.85mm，最后結(jié)果是23mm＋0.85mm＝23.85mm。題圖最下面游標(biāo)卡尺：主尺讀數(shù)為3mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為9×0.02mm＝0.18mm，最后結(jié)果是3mm＋0.18mm＝3.18mm。(2)讀出下面各螺旋測(cè)微器的讀數(shù)，甲：______mm，乙：______mm，丙：______mm。4.0391.1003.515甲：(4＋3.9×0.01)mm＝4.039mm；乙：(1＋10.0×0.01)mm＝1.100mm；丙：(3＋0.5＋1.5×0.01)mm＝3.515mm。例2

(1)如圖甲所示的電表使用0.6A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表______A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)____A；當(dāng)使用3A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤中每一小格代表____A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)___A。0.020.440.12.20電流表使用0.6A量程時(shí)，刻度盤上的每一小格為0.02A，表針示數(shù)為0.44A；當(dāng)使用3A量程時(shí)，每一小格為0.1A，表針示數(shù)為2.20A。(2)如圖乙所示的電表使用較小量程時(shí)，每小格表示_____V，圖中表針的示數(shù)為_(kāi)_____V；若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤刻度每小格表示______V，圖中表針示數(shù)為_(kāi)___V。0.11.700.58.5電壓表使用3V量程時(shí)，每小格表示0.1V，表針示數(shù)為1.70V；使用15V量程時(shí)，每小格表示0.5V，表針示數(shù)為8.5V。(3)旋鈕式電阻箱如圖丙所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為_(kāi)_____Ω?，F(xiàn)欲將接入電路的電阻改為2087Ω，最簡(jiǎn)單的操作方法是_________________________________________________。若用兩個(gè)這樣的電阻箱，則可得到的電阻范圍為_(kāi)___________。1987

將“×1k”擋旋鈕調(diào)到2，再將“×100”擋旋鈕調(diào)到00～19998Ω電阻為1987Ω。最簡(jiǎn)單的操作方法是先將“×1k”擋旋鈕調(diào)到2，再將“×100”擋旋鈕調(diào)到0。每個(gè)電阻箱的最大阻值是9999Ω，用兩個(gè)這樣的電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9999Ω＝19998Ω，故用兩個(gè)這樣的電阻箱，可得到的電阻范圍為0～19998Ω。返回測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路分析><考點(diǎn)二1.電流表的內(nèi)、外接法

內(nèi)接法外接法電路圖

誤差原因電流表分壓U測(cè)＝Ux＋UA電壓表分流I測(cè)＝Ix＋I(xiàn)V

內(nèi)接法外接法電阻測(cè)量值＝Rx＋RA>Rx測(cè)量值大于真實(shí)值測(cè)量值小于真實(shí)值適用于測(cè)量大阻值電阻小阻值電阻

內(nèi)接法外接法兩種接法選擇標(biāo)準(zhǔn)

限流接法分壓接法對(duì)比說(shuō)明電路圖

串、并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍(不計(jì)電源內(nèi)阻)0≤U≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大2.滑動(dòng)變阻器兩種連接方式(1)兩種連接方式對(duì)比

限流接法分壓接法對(duì)比說(shuō)明閉合S前觸頭位置b端a端都是為了保護(hù)電路元件(2)滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇滑動(dòng)變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且不要求電壓從零開(kāi)始變化，通常情況下，由于限流式接法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能少，優(yōu)先使用限流式接法?；瑒?dòng)變阻器必須接成分壓電路的幾種情況：①要求電壓表能從零開(kāi)始讀數(shù)，要求電壓(電流)測(cè)量范圍盡可能大；②當(dāng)待測(cè)電阻Rx?R(滑動(dòng)變阻器的最大阻值)時(shí)(限流式接法滑動(dòng)變阻器幾乎不起作用)；③若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過(guò)電路中電表、電阻允許的最大電流。3.實(shí)驗(yàn)器材選擇的技巧(1)電壓表、電流表：不超過(guò)量程，且要超過(guò)滿偏刻度的

有時(shí)也可以從測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)確定選擇的電表。(2)滑動(dòng)變阻器：分壓式接法選阻值小的且不超過(guò)其額定電流的滑動(dòng)變阻器，限流式接法選最大阻值為待測(cè)電阻2～3倍的滑動(dòng)變阻器。電流表半偏法測(cè)電阻，滑動(dòng)變阻器選阻值大的。(3)定值電阻：若用于電表改裝，阻值與改裝后的量程匹配，若用于保護(hù)電路，應(yīng)使電流表、電壓表讀數(shù)在滿偏刻度的

以上且不超過(guò)電流表、電壓表量程。4.實(shí)物圖連接的注意事項(xiàng)(1)畫(huà)線連接各元件，一般先從電源正極開(kāi)始，按照電路原理圖依次到開(kāi)關(guān)，再到滑動(dòng)變阻器，按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來(lái)，再將要并聯(lián)的元件并聯(lián)到電路中去。(2)連線時(shí)要將導(dǎo)線接在接線柱上，兩條導(dǎo)線不能交叉。(3)要注意電表的量程和正、負(fù)接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出。(4)滑動(dòng)變阻器的接法：限流法，導(dǎo)線分別連接到上、下各一個(gè)接線柱上(兩個(gè)接線柱)；分壓法，導(dǎo)線分別連接到上邊一個(gè)接線柱和下邊兩個(gè)接線柱上(一上兩下共三個(gè)接線柱)。5.實(shí)驗(yàn)誤差分析(1)系統(tǒng)誤差①伏安法測(cè)電阻系統(tǒng)誤差來(lái)源：電壓表的分流或電流表的分壓。②減小系統(tǒng)誤差根據(jù)題目中給出的電阻大約值，選用合適的實(shí)驗(yàn)器材，采用誤差小的實(shí)驗(yàn)方案(如電流表的內(nèi)、外接法)。③消除系統(tǒng)誤差題目給定的條件充分(電表內(nèi)阻已知)，合理設(shè)計(jì)電路可消除系統(tǒng)誤差。(2)偶然誤差①電壓表、電流表、多用電表、毫米刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等讀數(shù)誤差。②描點(diǎn)、計(jì)算等對(duì)數(shù)據(jù)處理造成的誤差。③通過(guò)多次測(cè)量取平均值或圖像法可以減小偶然誤差。例3

(2023·天津卷·10)測(cè)電阻R大小。(1)同學(xué)們首先用歐姆表×1擋位大致測(cè)出電阻阻值大小，如圖甲，則電阻大小讀數(shù)為_(kāi)____Ω。7電阻大小讀數(shù)為7×1Ω＝7Ω(2)同學(xué)們繼續(xù)使用學(xué)生電源(4V)組裝如圖乙電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中電表可以從如下中進(jìn)行選擇：(括號(hào)中為電表量程及內(nèi)阻)A.電壓表V1(0～15V,15kΩ)B.電壓表V2(0～3V,3kΩ)C.電流表A1(0～3A)D.電流表A2(0～0.6A)應(yīng)選擇電壓表_____，電流表_____。(填器材前字母)BD由于同學(xué)們使用學(xué)生電源(4V)，則為減小誤差，電壓表應(yīng)選擇V2，故選B。則電流表應(yīng)選擇A2，故選D。(3)下列哪些說(shuō)法是正確的？______。A.電壓表分流屬于系統(tǒng)誤差B.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該調(diào)到b端C.如圖乙所示的電路，可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑片使

電壓表示數(shù)為0D.多組實(shí)驗(yàn)可以減小系統(tǒng)誤差A(yù)C電壓表分流屬于系統(tǒng)誤差，故A正確；為保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該調(diào)到a端，故B錯(cuò)誤；如題圖乙所示的電路為分壓式電路，可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0，故C正確；多組實(shí)驗(yàn)可以減小偶然誤差，故D錯(cuò)誤。例4

請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電阻的電路，待測(cè)電阻Rx阻值約為15Ω。要求用U－I圖像來(lái)處理數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)?？晒┻x擇的器材如下：A.電流表A1，量程100mA，內(nèi)阻rA1＝12Ω；B.電流表A2，量程2mA，內(nèi)阻rA2＝200Ω；C.電壓表V1，量程10V，內(nèi)阻rV1≈15kΩ；D.電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻rV2≈10kΩ；E.保護(hù)電阻R0約20Ω；F.滑動(dòng)變阻器R，最大阻值10Ω，額定電流為1A；G.電池組，電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻很??；H.開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。(1)電流表應(yīng)選_____，電壓表應(yīng)選_____(填器材前面的字母序號(hào))。AD如果選A2電流表，A2滿偏時(shí)UV＝IARx＝0.002×15V＝0.03V，遠(yuǎn)小于給出電壓表的量程，故選A，在電流表A1達(dá)到滿偏時(shí)，電壓表示數(shù)約為2.7V，電壓表選擇D，也接近滿偏，這樣讀數(shù)引起的誤差較小。(2)設(shè)計(jì)電路時(shí)，電流表應(yīng)采用______(選填“內(nèi)接”或“外接”)法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用______(選填“分壓”或“限流”)接法。根據(jù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接實(shí)物圖。內(nèi)接分壓答案見(jiàn)解析圖因電流表內(nèi)阻已知，用電流表內(nèi)接法時(shí)，不會(huì)因電路設(shè)計(jì)引起系統(tǒng)誤差，故電流表應(yīng)采用內(nèi)接法；因?yàn)轭}中要求畫(huà)U－I圖像處理數(shù)據(jù)，需要測(cè)量大量數(shù)據(jù)，而且滑動(dòng)變阻器阻值較小，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法。又因電動(dòng)勢(shì)為12V，而電壓表最大示數(shù)約為2.7V，如果不做任何處理而直接用分壓接法，滑動(dòng)變阻器滑片只能在約

范圍內(nèi)滑動(dòng)，不便于調(diào)節(jié)，又因滑動(dòng)變阻器額定電流為1A，若不做處理，會(huì)損壞器材。因此將保護(hù)電阻R0串聯(lián)在供電電路的干路上，由于R0的分壓，滑動(dòng)變阻器的滑片可大范圍滑動(dòng)，且不損壞器材。實(shí)物圖如圖所示。(3)若在所測(cè)量數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)U、I及已知量計(jì)算R，則其表達(dá)式為Rx＝__________(用所給字母表示)。返回課時(shí)精練1.(2023·江蘇省阜寧實(shí)驗(yàn)高中模擬)某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為_(kāi)______________________mm；用游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體的厚度時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，此示數(shù)為_(kāi)_____cm。另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有50等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如圖丙所示，則該工件的長(zhǎng)度L＝______cm。1234568.021(8.020、8.022均可)2.0605.236螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為8mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為2.1×0.01mm＝0.021mm，所以最終讀數(shù)為8mm＋0.021mm＝8.021mm，由于需要估讀，因此8.020mm、8.022mm均正確。游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為

20mm，游標(biāo)尺上第12個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為12×0.05mm＝0.60mm，所以最終讀數(shù)為20mm＋0.60mm＝20.60mm＝2.060cm。工件的長(zhǎng)度L＝52mm＋0.02×18mm＝5.236cm。1234562.(2023·北京卷·16)采用圖甲所示的電路圖來(lái)測(cè)量金屬絲Rx的電阻率。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在____(填“M”或“N”)端。123456M實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S前，為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處在使并聯(lián)部分電壓為零處，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在M端。(2)按照?qǐng)D甲連接實(shí)物圖，如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)前檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò)，該導(dǎo)線為_(kāi)___(填“a”“b”或“c”)。若閉合開(kāi)關(guān)，該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來(lái)的問(wèn)題有_______________________________________。123456b滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器下端兩接線柱與電源相連，故b導(dǎo)線接錯(cuò)；該錯(cuò)誤帶來(lái)的問(wèn)題是移動(dòng)滑片的過(guò)程中電壓表和電流表的示數(shù)不變。移動(dòng)滑片時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)不變3.(2023·江蘇省金湖中學(xué)檢測(cè))小明用多用電表歐姆擋粗測(cè)一電阻Rx的阻值為幾歐姆，為了比較精確地測(cè)定Rx阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片滑至合適位置保持不變，將c點(diǎn)先后與a、b點(diǎn)連接，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化較大，電流表示數(shù)基本不變，則測(cè)量時(shí)應(yīng)將c點(diǎn)接_____(選填“a點(diǎn)”或“b點(diǎn)”)，按此連接測(cè)量，測(cè)量值_______(選填“小于”“等于”或“大于”)真實(shí)值。123456a點(diǎn)小于電壓表示數(shù)變化較大，說(shuō)明電流表分壓較大，而電流表示數(shù)基本不變，說(shuō)明電壓表分流較小，可以忽略，故采用電流表外接法，即應(yīng)接a點(diǎn)。電壓表測(cè)量的電壓為準(zhǔn)確值，但電流表測(cè)量的電123456流為電阻和電壓表電流之和，即電流測(cè)量值偏大，根據(jù)

可得電阻測(cè)量值偏小。(2)除電源(電動(dòng)勢(shì)3.0V，內(nèi)阻不計(jì))、電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實(shí)驗(yàn)器材：A.電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)B.電流表(量程0～3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω)C.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω，額定電流2A)D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1kΩ，額定電流0.5A)