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1、階段檢測(cè)(五)　電路、電流、電壓與電阻 歐姆定律　電功率　電與磁 (考試時(shí)間:70分鐘　滿分:90分) 一、填空題(每空2分,共26分) 1.(2018·山東棗莊中考)科技館內(nèi)有一個(gè)“靜電球”,當(dāng)人觸摸“靜電球”時(shí),頭發(fā)絲便會(huì)一根根豎起,形成“怒發(fā)沖冠”的景象,如圖所示,這是由于頭發(fā)絲帶　　　　　(選填“同種”或“異種”)電荷而互相　　　　　的結(jié)果。? 答案:同種　排斥 解析:人體是導(dǎo)體,當(dāng)人觸摸靜電球時(shí),人體也帶了和靜電球同種電荷的電,故人的頭發(fā)上也會(huì)帶上與靜電球同種電荷的電,據(jù)同種電荷相斥可知,頭發(fā)之間帶同種電荷,相互排斥,故頭發(fā)會(huì)蓬松豎起來。 2.(2018·安徽模擬)

2、一只小燈泡的額定電壓為8 V,正常發(fā)光時(shí)通過它的電流為0.5 A,現(xiàn)將該小燈泡接在12 V的電源上,為使其正常發(fā)光,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)　　　　Ω的電阻。? 答案:8 解析:根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,要使小燈泡在12V的電源上正常發(fā)光時(shí)應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻,此時(shí)小燈泡兩端的電壓為8V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,串聯(lián)電阻兩端的電壓:UR=U-UL=12V-8V=4V,因串聯(lián)電路各處的電流相等,所以,由I=UR可得,串聯(lián)電阻的阻值: R=URIR=URIL=4V0.5A=8Ω。 3.(2018·安徽全椒一模)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S1,S2,電壓表示數(shù)為6 V,電流表示數(shù)為

3、0.3 A,斷開S2后,電流表示數(shù)為0.2 A,則電源電壓為　　　　V,R2的阻值為　　　　Ω。? 答案:6　10 解析:由圖可知,當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí)只有R1接入電路中,電壓表測(cè)它兩端電壓,所以電源電壓:U=6V。 由歐姆定律可得:R1=UI=6V0.3A=20Ω。 當(dāng)斷開S2后,兩電阻串聯(lián),電壓表仍測(cè)R1兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流,由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律可得:I2=I1=UR1+R2=0.2A,6V20Ω+R2=0.2A,解得R2=10Ω。 4.(2018·安徽模擬)如圖所示的電路可以改裝成較大量程的電流表和電壓表,圖中的靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻Rg為1 Ω,允許通過的最大

4、電流Ig為100 mA,R1=0.1 Ω,R2=99 Ω。當(dāng)我們將1、2接線柱接入電路時(shí),可以測(cè)量的最大電流為　　　　A;當(dāng)我們將1、3接線柱接入電路時(shí),可以測(cè)量的最大電壓為　　　　V。? 答案:1.1　109 解析:接線柱1、2接入電路時(shí),根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)有:IgRg=I1R1,解得:I1=IgRgR1=0.1A×1Ω0.1Ω=1A;故可以測(cè)量的最大電流為:I=Ig+I1=0.1A+1A=1.1A; 接線柱1、3接入電路時(shí),靈敏電流計(jì)與R1并聯(lián),后與R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)有:I3=I,則R2兩端的電壓為:U2=I3R2=1.1A×99Ω=108.9V;靈敏電流計(jì)兩端的電壓為:

5、Ug=Ig·Rg=0.1A×1Ω=0.1V。 故可以測(cè)量的最大電壓為U=U2+Ug=108.9V+0.1V=109V。 5.(2018·安徽銅陵一模)如圖所示的電路中,已知電源電壓U=15 V,滑動(dòng)變阻器的電阻值范圍為0~10 Ω,電阻R=15 Ω,電流表的量程為0~3 A,閉合開關(guān)后,左右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,則電流表示數(shù)的變化范圍為　　　　　A。? 答案:0.6~1 解析:由電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí),電路中的電流最大,則I大=UR=15V15Ω=1A。 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大

6、時(shí),電路中的電流最小,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的最小電流:I小=UR+R滑=15V15Ω+10Ω=0.6A。 左右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,則電流表示數(shù)的變化范圍為0.6~1A。 6.(2018·安徽二模)當(dāng)今社會(huì)人類制造了很多垃圾,對(duì)垃圾的處理非常重要。垃圾填埋氣發(fā)電廠將垃圾填埋后,采用科學(xué)方法使其發(fā)酵,并把產(chǎn)生的填埋氣收集起來用于發(fā)電,這個(gè)過程是將垃圾的　　　　　能轉(zhuǎn)化成電能,既能緩解用電問題,又能解決環(huán)境污染。? 答案:化學(xué) 解析:將填埋氣收集起來用于發(fā)電,是將這些垃圾的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能。 7.(2018·安徽巢湖市模擬)在如圖甲的電路中,閉合開關(guān)S后,電流表

7、A1的示數(shù)如圖乙,電流表A的示數(shù)如圖丙,則電流表A2的示數(shù)為　　　　　A。? 答案:1.1 解析:由圖可知:燈L1與燈L2并聯(lián),電流表A測(cè)干路電流,電流表A1測(cè)L1電流。根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知:干路電流大于支路電流。而從兩表指針偏轉(zhuǎn)位置來看,A1偏轉(zhuǎn)的比A還大,說明這兩表使用的量程不同。由此得出:A1的量程為0~0.6A量程,A的量程為0~3A量程。0~0.6A量程的分度值是0.02A,所以A1的示數(shù)是0.4A。0~3A量程的分度值是0.1A,所以A的示數(shù)是1.5A;根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律:I=I1+I2,所以通過燈L2的電流:I2=I-I1=1.5A-0.4A=1.1A。即電流表A2

8、示數(shù)為1.1A。 8.(2018·安徽模擬)在如圖所示電路中,電阻R1的阻值為12 Ω,定值電阻R2,閉合開關(guān),電流表A1,A2的示數(shù)分別為0.8 A、0.3 A,1 min內(nèi)R1上產(chǎn)生的熱量為　　　　　 J,電路消耗的功率為　　　　W。? 答案:64.8　2.88 解析:閉合開關(guān),兩只電阻并聯(lián),電流表A1測(cè)量干路電流,電流表A2測(cè)量通過R1的電流。 1min內(nèi)R1上產(chǎn)生的熱量: Q1=I12R1t=(0.3A)2×12Ω×60s=64.8J; 因?yàn)镮=UR, 所以電源電壓:U=U1=I1R1=0.3A×12Ω=3.6V。 所以電路消耗的功率: P=UI=3.6V×0.8

9、A=2.88W。 9.(2018·安徽蒙城一模)如圖所示,電源電壓保持不變,燈L標(biāo)有“6 V　0.6 W”字樣,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí),燈L正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為4 V,當(dāng)滑片P移到最大阻值時(shí),燈L與滑動(dòng)變阻器的電功率之比為　　　　　。? 答案:3∶4 解析:由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí),燈L正常發(fā)光,其兩端的電壓UL=6V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由I=UR可得,ULU滑=IRLI×R滑2=2RLR滑=6V4V,解得:RLR滑=34。 當(dāng)滑片P移到最

10、大阻值時(shí),燈L與滑動(dòng)變阻器的電功率之比:PL'P滑=(I')2RL(I')2R滑=RLR滑=34。 二、選擇題(每題3分,共21分) 10.(2018·安徽合肥廬陽校級(jí)三模)如圖所示的電吉它主要由“拾音器”和“音響”組成,拾音器上裝有磁鐵和線圈。撥動(dòng)鋼弦,使其振動(dòng),產(chǎn)生微弱的電流,下列實(shí)驗(yàn)裝置圖中能解釋拾音器原理的是(　　) 答案:D 解析:根據(jù)題干知道:電吉他是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的。A圖中是奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置,說明通電導(dǎo)線周圍存在的磁場(chǎng),是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的,故A不符合題意;B圖中是一個(gè)通電螺線管,說明通電導(dǎo)線周圍存在的磁場(chǎng),是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的,故B不符合題意;

11、C圖中有電源,是電動(dòng)機(jī)的原理圖,是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的,故C不符合題意;D圖中沒有電源,是發(fā)電機(jī)的原理圖,是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的,故D符合題意。 11.(2018·北京中考)如圖所示的電路中,電阻阻值R1I2 C.U1=U2 D.U1>U2 答案:A 解析:由圖知,電阻R1、R2串聯(lián),串聯(lián)電路中各處電流都相等,即I1=I2,故A正確,B錯(cuò)誤;通過兩電阻的電流相等,R1

12、2,由U=IR可知U1

13、表與小燈泡串聯(lián)測(cè)量通過小燈泡的電流,根據(jù)P=UI可求小燈泡的電功率,故D正確。 13.(2018·重慶中考)在如圖所示的實(shí)物電路中,電源電壓恒為3 V,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“10 Ω　1 A”,燈泡上標(biāo)有“2.5 V　1 W”的字樣,閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,在保證各元件安全的情況下,下列說法正確的是(　　) A.小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為2.5 Ω B.向右移動(dòng)滑片時(shí),電壓表V1的示數(shù)變小,小燈泡亮度變暗 C.向右移動(dòng)滑片時(shí),電壓表V2與電流表A的示數(shù)之比不變 D.讓小燈泡正常發(fā)光1 min,滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的電熱為12 J 答案:D 解析:小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻:RL=U

14、額2P額=(2.5V)21W=6.25Ω,故A錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器向右移動(dòng)滑片時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小,根據(jù)串聯(lián)分壓的原理,滑動(dòng)變阻器分配的電壓減小,即電壓表V2示數(shù)減小,小燈泡兩端電壓變大,即V1示數(shù)變大,小燈泡變亮,故B錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器向右移動(dòng)滑片時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小,即電壓表V2與電流表A的示數(shù)之比等于滑動(dòng)變阻器的阻值,故C錯(cuò)誤;小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流:I=IL=P額U額=1W2.5V=0.4A,串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和,U滑=U-U額=3V-2.5V=0.5V,小燈泡正常發(fā)光1min,滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的電熱:Q=U滑It=0.5V×0.4A×60s=12J。故D

15、正確。 14.(2018·安徽蕪湖二模)如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L1、L2分別標(biāo)有“6 V　3 W”和“6 V 6 W”的字樣,滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍為0~12 Ω,當(dāng)S1、S2和S3都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí),兩燈都正常發(fā)光。不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響,則(　　) A.電源電壓為12 V B.兩燈都正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為3 A C.整個(gè)電路的最小功率是2.25 W D.整個(gè)電路的最大功率是12 W 答案:C 解析:當(dāng)S1、S2、S3都閉合,滑動(dòng)變阻器滑到a端時(shí),燈泡L1和燈泡L2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且兩燈都正常

16、發(fā)光,所以,電源的電壓U=U1=U2=6V,故A錯(cuò)誤;由P=UI可得,兩燈泡都正常發(fā)光時(shí)通過的電流:I1=P1U1=3W6V=0.5A,I2=P2U2=6W6V=1A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,兩燈都正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù):I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A,故B錯(cuò)誤;由I=UR可得,兩燈泡的電阻:R1=U1I1=6V0.5A=12Ω,R2=U2I2=6V1A=6Ω。 當(dāng)S1、S2和S3都閉合且滑片位于b端時(shí),燈泡L1和燈泡L2并聯(lián)后與R的最大阻值串聯(lián),電路中的總電阻最大,電路的總功率最小,由串并聯(lián)電路中電阻特點(diǎn)可得,此時(shí)電路的總電阻:R總=R1R2R1+R2+R=

17、12Ω×6Ω12Ω+6Ω+12Ω=16Ω,所以,電路的最小總功率:P小=U2R總=(6V)216Ω=2.25W,故C正確;當(dāng)S1、S2、S3都閉合且滑片位于a端時(shí),兩燈泡并聯(lián),電路中的總電阻最小,電路的總功率最大,因此時(shí)兩燈泡均正常發(fā)光,所以,整個(gè)電路的最大功率:P大=P1+P2=3W+6W=9W,故D錯(cuò)誤。 15.(2018·湖北襄陽中考)如圖所示,電源電壓恒定。當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),兩表示數(shù)之比U甲∶U乙=4∶1;當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,若甲、乙兩表均為電流表時(shí),兩表的示數(shù)之比為(　　) A.4∶3 B.3∶2 C.3∶4 D.3∶1 答案:C 解析:由

18、電路圖可知,當(dāng)S1、S2閉合,甲乙兩表為電壓表時(shí),兩電阻串聯(lián),甲測(cè)電源的電壓,乙測(cè)R2兩端的電壓,由串聯(lián)電路電流相等和I=UR可得:U甲R(shí)1+R2=U乙R2,且已知U甲∶U乙=4∶1,化簡(jiǎn)可得:R1R2=31,則R1=3R2; 當(dāng)S1閉合、S2斷開,甲乙兩表為電流表時(shí),兩電阻并聯(lián),甲測(cè)R2支路的電流,乙測(cè)干路電流。由并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等和I=UR可得,兩電流表的示數(shù)之比:I甲I乙=UR2UR1+UR2=R1R1+R2=3R23R2+R2=34。 16.(2018·安徽合肥模擬)如圖所示為某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)的水位計(jì)工作原理圖,容器中的絕緣浮子隨水位的升降帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P

19、升降,并通過電壓表V顯示的數(shù)據(jù)來反映水位的升降情況。L是一個(gè)指示燈,電路各部分接觸良好。當(dāng)容器中的水位最低時(shí),滑片P位于變阻器R的a端,則(　　) A.當(dāng)水位不變時(shí),電壓表V示數(shù)不變,指示燈L不亮 B.當(dāng)水位上升時(shí),電壓表V示數(shù)變小,指示燈L變亮 C.當(dāng)水位上升時(shí),電壓表V示數(shù)變大,指示燈L變暗 D.當(dāng)水位下降時(shí),電壓表V示數(shù)變大,指示燈L變亮 答案:C 解析:(1)當(dāng)水位不變時(shí),電路處于通路狀態(tài),燈泡發(fā)光,此時(shí)變阻器接入電路中的電阻不變,變阻器兩端的電壓不變,即電壓表的示數(shù)不變,故A不正確; (2)當(dāng)水位上升時(shí),浮子帶動(dòng)滑片上移,變阻器接入電路中的電阻變大,由I=UR可知,電路

20、中的電流變小,指示燈兩端的電壓變小。因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以變阻器兩端的電壓變大,即電壓的示數(shù)變大。由P=UI可知,指示燈的實(shí)際功率變小,燈泡變暗,故B不正確,C正確; 反之,當(dāng)水位下降時(shí),浮子帶動(dòng)滑片下移,接入電路中的電阻變小,指示燈的實(shí)際功率變大,指示燈變亮,電壓表的示數(shù)變小,故D不正確。 三、實(shí)驗(yàn)題(每空2分,共22分) 17.(2018·安徽合肥包河區(qū)一模)在測(cè)定小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中,選用如圖甲所示的器材并連接好電路,其中電源電壓為6 V,小燈泡額定的電壓為2.5 V(燈絲電阻約為12 Ω)。 (1)為了能順利完成該實(shí)驗(yàn)探究,應(yīng)選用　　　　(選填“a”或“

21、b”)規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。? a.“10 Ω　0.5 A” b.“20 Ω　0.5 A” (2)正確規(guī)范操作,閉合開關(guān)后,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)逐漸變大,小燈泡卻始終不發(fā)光,電壓表也無示數(shù),則電路故障可能是　　　　　　　　　(寫出一條即可)。? (3)排除故障后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為了測(cè)量小燈泡的額定功率,接下來正確完整的實(shí)驗(yàn)操作是　。? (4)根據(jù)圖象可計(jì)算出該小燈泡的額定功率為　　　　　W。? 答案:(1)b　(2)燈泡短路　(3)滑片應(yīng)該向B端移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為2.5 V　(4)0.5 解析:(1)燈泡正常工作時(shí)電流為IL=ULRL=

22、2.5V12Ω≈0.2A。測(cè)定燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得,燈泡正常工作時(shí),滑動(dòng)變阻器電壓為:U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V,由I=UR可得滑動(dòng)變阻器電阻為:R滑=U滑IL=3.5V0.2A=17.5Ω?；瑒?dòng)變阻器應(yīng)選“20Ω　0.5A”的滑動(dòng)變阻器b; (2)閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的;電流表指針偏轉(zhuǎn),說明電路不存在斷路;電壓表示數(shù)為零,說明與電壓表并聯(lián)的燈泡短路; (3)電壓表接的是0~3V量程,分度值為0.1V,此時(shí)示數(shù)為2.2V;該電壓低于額定電壓,為使電壓達(dá)到額定電壓,滑片應(yīng)該向B端移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為

23、2.5V; (4)分析圖象可知:當(dāng)電壓為2.5V時(shí),電流為0.2A,額定功率為P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。 18.(2018·安徽長(zhǎng)豐三模)圖甲是一個(gè)電子拉力計(jì)原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(P與R1間的摩擦不計(jì))。電壓表量程為0~3 V,a、b是一根長(zhǎng)為6 cm的均勻電阻絲,阻值R1=30 Ω,電源電壓U=4.5 V。 (1)要保證電壓表能正常工作,電路中R0至少應(yīng)為　　　　Ω。? (2)當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí),滑片P處于a端,閉合開關(guān)后電壓表的讀數(shù)為　　　　V。? (3)已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度ΔL與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示,若R0=30 Ω,通過計(jì)算說明,

24、開關(guān)S閉合后,當(dāng)電壓表指針指在1.5 V處,作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為　　　 N,此拉力器的量程為　　　　　 N。? 答案:(1)15　(2)0　(3)300　0~600 解析:(1)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電路電流:I=U1R1=3V10Ω=0.1A,此時(shí)電阻R0的阻值: R0=U0I=U-U1I=4.5V-3V0.1A=15Ω; (2)由圖示可知,滑片在a端時(shí),電壓表所測(cè)電壓為零,電壓表示數(shù)為0; (3)電路電流:I=UR1+R0=4.5V15Ω+30Ω=0.1A,與電壓表并聯(lián)電阻的阻值: RaP=UaPI=1.5V0.1A=15Ω。 彈簧的伸長(zhǎng)量:L=6cm30Ω×15Ω=3

25、cm,由圖乙所示圖象可知,此時(shí)拉力為300N; 由圖乙所示圖象可知,拉力器的量程為0~600N。 19.(2018·安徽合肥模擬)實(shí)際的電源都有一定的電阻,如干電池,我們可以把它看成是由一個(gè)電壓為U、電阻為0的理想電源與一個(gè)電阻值為r的電阻串聯(lián)而成,如圖甲所示。也可以利用兩個(gè)已知阻值的電阻R1=18 Ω、R2=9 Ω和一個(gè)電流表,連接成如圖乙所示的電路來測(cè)量干電池的電壓U和電阻r。 (1)根據(jù)電路圖乙,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖丙中的實(shí)物裝置圖連接完整。 (2)測(cè)量干電池的電壓U和電阻r的步驟: ①閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2,電流表示數(shù)如圖丁所示,則I1=　　　　A;? ②同時(shí)

26、閉合S1、S2,電流表示數(shù)為I2=0.5 A。 (3)利用測(cè)量出的電流值I1、I2及R1、R2可計(jì)算出干電池的電壓U=　　　　V,r=　　　　Ω。? 答案:(1)如圖所示 (2)0.2　(3)4　2 解析:(1)原電路中,兩電阻并聯(lián),S1與R1串聯(lián),S2與R2串聯(lián),根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,電流表選用大量程,如下所示; (2)如圖丁所示:電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,電流表的示數(shù)為0.2A; (3)由(2)知:a.閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2,R1與電流表接入電路中,電流表示數(shù)為I1,即電路中的電流,此時(shí)R1與r串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律

27、,電源電壓:U=I1(R1+r),即U=0.2A×(18Ω+r)① b.同時(shí)閉合S1、S2,此時(shí)R2與R1并聯(lián)再和r串聯(lián),電流表測(cè)量干路電流,示數(shù)為I2=0.5A,根據(jù)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)的和,故電路中的總電阻為R=R并+r=R1R2R1+R2+r=18Ω×9Ω18Ω+9Ω+r=6Ω+r 則電源電壓:U=I2R,即U=0.5A×(6Ω+r)② 解①②得:干電池的電阻:r=2Ω,干電池的電壓:U=4V。 四、計(jì)算題(共21分) 20.(6分)(2018·安徽模擬)實(shí)際的電源都有一定的電阻,如干電池,我們需要用它的電壓U和電阻r兩個(gè)物理量來描述它。實(shí)際計(jì)算過程中,可以把

28、它看成是由一個(gè)電壓為U、電阻為0的理想電源與一個(gè)電阻值為r的電阻串聯(lián)而成,如圖甲所示。若幾節(jié)干電池串聯(lián),則如圖乙所示?，F(xiàn)有一種干電池,每節(jié)電池電壓U=1.5 V,內(nèi)阻r=1 Ω。用這種電池給一個(gè)“12 V　6 W”的小燈泡供電。試求: (1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和電阻。 (2)若要小燈泡正常發(fā)光,需要幾節(jié)這樣的干電池串聯(lián)?此時(shí)干電池電阻的電功率是多少? 答案:(1)0.5 A　24 Ω　(2)12　3 W 解析:(1)由P=UI可知,燈泡正常發(fā)光的電流:IL=PL額UL額=6W12V=0.5A;由P=U2R可知,燈泡的電阻:RL=UL額2PL額=(12V)26W=24Ω; (2)小

29、燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流為0.5A;燈泡正常發(fā)光時(shí)電源電壓:U=ILR總=IL(nr+RL)=0.5A×(n×1Ω+24Ω)=1.5nV; 需要干電池的節(jié)數(shù):n=12; 干電池內(nèi)部消耗的實(shí)際功率:P實(shí)=IL2r總=(0.5A)2×12×1Ω=3W。 21.(6分)(2018·安徽模擬)伏安法測(cè)電阻有如圖甲、乙所示的兩種方法,分別叫做安培表內(nèi)接法(如圖甲所示)和安培表外接法(如圖乙所示)。一般情況下,我們不考慮電流表和電壓表的內(nèi)阻,當(dāng)電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I時(shí),待測(cè)電阻Rx=UI。 (1)如果電流表內(nèi)阻為Rg,電壓表內(nèi)阻為RV,則甲、乙兩種方法中Rx實(shí)際為多少(用相關(guān)字母表示

30、)? (2)通過分析說明,當(dāng)Rx較大時(shí),用圖甲的測(cè)量方法,還是用圖乙的測(cè)量方法,誤差較小? 答案:(1)甲方法中Rx實(shí)際為UI-Rg,乙方法中Rx實(shí)際為URVIRV-U　(2)選用圖甲的方法誤差小 解析:(1)①由圖甲可知,電流表與待測(cè)電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量的是Rx和Rg兩端的總電壓,電流表測(cè)量通過Rx的電流,則Rx和Rg的總電阻為:R=Rx+Rg=UI,所以Rx的阻值為:Rx=UI-Rg; ②由圖乙可知,電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián),電流表串聯(lián)在干路中,電壓表測(cè)量的是Rx兩端的電壓,電流表測(cè)量Rx和Rg的總電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律和歐姆定律可知,則通過Rx的電流為:Ix=I-URV; 則

31、Rx的阻值為:Rx=UIx=UI-URV=URVIRV-U; (2)當(dāng)Rx較大時(shí),用甲圖測(cè)量時(shí),由于Rg較小,則電流表內(nèi)阻分得的電壓較小,誤差小一些;用乙圖測(cè)量時(shí),由于Rx較大,與電壓表內(nèi)阻比較接近,電壓表分得的電流較大,誤差較大。故應(yīng)選用圖甲的方法。 22.(9分)(2018·安徽定遠(yuǎn)一模)如圖所示的電路中,表頭G的量程是100 mA,內(nèi)阻是20 Ω;R2=2 Ω,S為單刀雙擲開關(guān)。當(dāng)S接a時(shí),電路可以作為量程為0.5 A的電流表使用;當(dāng)S接b時(shí),電路可以作為電壓表使用。 (1)當(dāng)S接a時(shí),使表頭G指針滿偏,電路兩端的電壓為多大? (2)R1的阻值是多大? (3)當(dāng)S接b時(shí),電

32、路相當(dāng)于量程為多少的電壓表? 答案:(1)2 V　(2)5 Ω　(3)3 V 解析:(1)S接a時(shí),表頭G與R1并聯(lián),已知表頭G的量程是100mA,內(nèi)阻是20Ω,根據(jù)歐姆定律可得,表頭G指針滿偏,電路兩端的電壓為:U=Ug=IgRg=0.1A×20Ω=2V; (2)S接a時(shí),表頭G指針滿偏,電路可以作為量程為0.5A的電流表使用,即干路電流最大為0.5A,由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得流過R1的電流:I1=I-Ig=0.5A-0.1A=0.4A。 根據(jù)I=UR可得R1的阻值:R1=UI1=2V0.4A=5Ω; (3)當(dāng)S接b時(shí),表頭G與R1并聯(lián)后再與R2串聯(lián),表頭G指針滿偏時(shí),表頭G與R1并聯(lián)的電壓不變,即U=Ug=2V,并聯(lián)電路的總電流:I=0.5A。 根據(jù)I=UR可得R2兩端的電壓:U2=IR2=0.5A×2Ω=1V,電路兩端的最大總電壓:U總=U+U2=2V+1V=3V,即電路相當(dāng)于量程為3V的電壓表。 13