1、恒定电流(1)知识梳理1.电流(1)电流定义:通过导体横截面的跟这些电荷量所用时间的比值叫电流.(2)电流的定义式:,适用于任何电荷的定向移动形成的电流.(3)电流是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反).单位:A, 1 A mA A.(4)电流的微观表达式:,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷电荷量,S是导体的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率.说明:导体中三种速率:定向移动速率非常小,约105 m/s;无规律的热运动速率较大,约105 m/s;电场传播速率非常大,为3108 m/s.2.电动势(1)电源是通过 做功把转化为电能的装置;
2、(2)电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小的物理量;(3)电源电动势E在数值上等于非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功,即;3.部分电路的欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.(2)公式 :.(3)适用条件: .对气体导电和晶体管导电不适用.(4)图象注意I-U曲线和U-I曲线的区别:对于电阻一定的导体,图中两图都是过原点的直线,I-U图象的斜率表示电阻的倒数,U-I图象的斜率表示电阻.4.串联电路特点5.并联电路特点6.电功与电热(焦耳定律)(1)电功:电流所做的功,计算公式为(适用于一切电路),考虑到纯电阻电路中有U
3、IR,所以还有WI2RtU2t/R(适用于纯电阻电路).(2)电热(焦耳定律):电流通过导体时,导体上产生热量.计算公式为(适用于一切电路),考虑到纯电阻电路中有UIR,所以也有(适用于纯电阻电路).(3)电功与电热的关系:纯电阻电路:电流做功将电能全部转化为内能,所以电功等于电热,即QW.非纯电阻电路:电流做功将电能转化为热能和其他形式的能(如机械能、化学能等),所以电功大于电热,由能量守恒可知WQE其他或UItI2RtE其他7.电功率与热功率 电功率与热功率的关系:纯电阻电路中,电功率等于热功率;非纯电阻电路中,电功率大于热功率.8.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与导体的长度
4、l成,与它的横截面积S成反比;导体的电阻还与构成它的材料及温度有关.(2)公式 :.(3)上式中的比例系数是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质).与导体的长度和横截面积 ,与导体的温度 ,单位是m.(4)材料的电阻率与温度的关系:金属的电阻率随温度的升高而 (可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大),铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻.半导体的电阻率随温度的升高而 (可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高).有些物质当温度接近0 K时,电
5、阻率突然减小到零这种现象叫超导现象.能够发生超导现象的物体叫超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC.(6)公式R是电阻的定义式,而R是电阻的决定式,R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的,导体的电阻大小由长度、横截面积及材料决定,一旦导体给定,即使它两端的电压U0,它的电阻仍然存在.9闭合电路的欧姆定律1)闭合电路的欧姆定律内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成,与内、外电路的电阻之和成.适用条件:纯电阻电路.闭合电路欧姆定律的表达形式有:.EU外U内.I(I、R间关系).UEIr(U、I间关系).UR(U、R间关系)2)闭合电路中的电压关系(1)电源电动势等于内、
6、外电压之和.注意:U不一定等于IR.(纯电阻电路中UIR,非纯电阻电路中UIR)(2)路端电压与电流的关系(如图所示).路端电压随总电流的增大而.电流为零时,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中,U-I图象在纵轴上的截距表示电源的.路端电压为零时(即外电路短路时)的电流Im (短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于.(3)纯电阻电路中,路端电压U随外电阻R的变化关系.外电路的电阻增大时,I减小,路端电压升高;外电路断开时,R,路端电压;外电路短路时,R0,U0,IImE/r.3).闭合电路中的功率关系(1)电源的总功率:P总IUIUP出P内(2)电源内耗功率:P内IUP总P出(
7、3)电源的输出功率:P出IUIEI2rP总P内4).电源的输出功率与外电路电阻的关系对于纯电阻电路,电源的输出功率5.电源的效率指电源的输出功率与电源功率之比.即5).电路的U-I图象右图中a为电源的U-I图象,b为外电阻的U-I图象.两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率;a的斜率的绝对值表示内阻大小; b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时,即内、外电阻相等时,图中矩形面积最大,即输出功率最大(可以看出此时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一半).巩固练习1、(多选)如图所示,为某一金属导体的伏安特性曲线
8、,由图象可知()A该导体的电阻随电压的升高而增大 B该导体的电阻随电压的升高而减小C导体两端电压为2 V时,电阻为0.5 D导体两端电压为2 V时,电阻为1 2如图4所示甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是()A甲表是电压表,乙表是电流表BR增大时甲表量程增大CR增大时乙表量程增大D上述说法都不对3一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝,把它拉成3L长的均匀细丝后,再切成等长的三段,则其中每一段电阻丝的阻值为()A3RBR C D4、当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能
9、为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A 3V,1.8JB 3V,3.6JC 6V,1.8J D 6V , 3.6J5.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为12,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1U2为()A12 B21 C14 D416、电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,电键接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有(
10、)AU1Q2DW1W2,Q1Q27(多选)如图所示,用输出电压为1.4 V,输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 的镍氢电池充电,下列说法中正确的是 ( )A电能转化为化学能的功率为0.12 WB充电器输出的电功率为0.14 WC充电时,电池消耗的热功率为0.02 WD充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内8如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8 V,乙电路两端的电压为16 V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙,则下列关系中正确的是()甲乙AP甲P乙 CP1P2 DP1P29在如图
11、所示电路中,E为电源,其电动势为9.0 V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R30 ;L为一小灯泡,其额定电压U6.0 V,额定功率P1.8 W;S为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在闭合开关S.然后将触头缓慢地向A端滑动 ,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为()A10 B20 C15 D5 10(多选)在图中,直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线为某一电阻R的伏安特性曲线用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路由图象可知 ( )A电源的电动势为3 V,内阻为0.5 B电阻R的阻值为1 C电源的输出功率为2 WD电源的效率为66.7%11.如图
12、所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P向左移动,则()A电容器中的电场强度将增大B电容器上的电荷量将减少C电容器的电容将减少D液滴将向上运动12(多选)如图,电源内阻为r,电流表和电压表均为理想电表,下列判断正确的是()A若R1断路,两表的读数均变小B若R2断路,两表的读数均变小C若R3断路,电流表读数为0,电压表读数变大D若R4断路,两表的读数均变大13.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示则判断错误的是()A直线a表示电源的总功率B曲线c表示电源的
13、输出功率C电源的电动势E3 V,内电阻r1 D电源的最大输出功率Pm9 W14用一个满偏电流为3 mA的电流表改装成欧姆表,调零后用它测量500 的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中央当用它测量一个未知电阻时,指针指在1 mA处,则被测电阻的阻值为()A1 000 B5 000 C1 500 D2 000 15如图所示的电路为欧姆表内部电路图,电源电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻7.5,A、B为接线柱 (1)在将Rl调至电表满偏后,保持Rl不变,在A、B间接入一个电阻R2,电流表的示数为5mA,R2的阻值是多少?(2)如果把任意电阻R接在A、B之间
14、,电流表读数I与R有什么关系?16.如图所示,已知电源电动势为6 V,内阻为1 ,保护电阻R00.5 ,求:(1)当电阻箱R读数为多少时, 电源输出功率P出最大,并求这个最大值.(2)当电阻箱R读数为多少时,电阻箱R消耗的功率PR最大,并求这个最大值. (3)当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R0消耗的功率最大, 并求这个最大值.17、如图所示,电源的电动势E110 V,电阻R121 ,电动机绕组的电阻R00.5 ,电键S1始终闭合当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525 W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336 W,求:(1)电源的内电阻;(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机输
15、出的功率18.如图所示电路,A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1的直流电源,三个电阻的阻值均为4,电容器的电容为20F,电流表内阻不计,求:(1)闭合开关S后,电容器所带电荷量;(2)断开开关S后,通过R2的电荷量。电学实验1.现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是_mm。(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100 ,画出实验电路图,并标明器材代号。电源E(电动势10 V,内阻约为10 )电流表A1 (量程0250 mA,内阻R15 )电流表A2 (量程0300 mA,内阻约为5 )滑动变
16、阻器R (最大阻值10 ,额定电流2 A)开关S及导线若干(3)某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算式Rx_。从设计原理看,其测量值与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“相等”)。2.某型号多用电表欧姆挡的电路原理图如图甲所示。微安表是欧姆表表头,其满偏电流Ig500 A,内阻Rg950 。电源电动势E1.5 V,内阻r1 。电阻箱R1和电阻箱R2的阻值调节范围均为09 999 。图(1)甲图中的a端应与_(红或黑)表笔连接。(2)某同学将图甲中的a、b端短接,为使微安表满偏,则应调节R1_ ;然后在a、b端之间接入一电阻Rx后发现
17、微安表半偏,则接入的电阻阻值为Rx_ 。(3)如图乙所示,该同学将微安表与电阻箱R2并联,利用该电路图组装一个“100倍率”的欧姆表,要求欧姆表的表盘刻度示意图如图丙所示,其中央刻度标“15”,则该同学应调节R2_ ;用此欧姆表测量一个阻值约2 000 的电阻,测量前应调节R3_ 。3.(1)小明准备将电流表G改装成电压表,需要测量电流表的内阻,他采用如图(a)所示的电路,实验步骤如下:连接好电路,闭合开关S1前,滑动变阻器R1的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近。闭合S1,断开S2,调节R1使电流表G满偏。闭合S2,保持R1阻值不变,调节电阻箱R2的阻值,使电流表G的指针指到满刻度的,读
18、出电阻箱示数R2104.0 ,则测得电流表G的内阻Rg_ 。图(2)查阅说明书后,知电流表G的内阻Rg53.0 ,量程Ig1 mA,其改装成量程为15 V的电压表,串联的电阻箱R2的阻值应调到_ 。(3)将电压表改装好后,用如图(b)所示的电路测量电源的电动势和内阻,已知定值电阻R05 ,根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表A读数I的关系图象如图(c)所示,则电源电动势E_ V,内阻r_ (结果保留到小数点后2位)。4. 如图甲所示,该电路在测量电源电动势和内阻的同时也能完成对未知电阻Rx的测量。实验室提供的器材如下:A.待测电阻Rx(约9 )B.待测电源C.电阻箱(099.9 )D.电压
19、表V1(量程6 V,可以视为理想电表)E.电压表V2(量程3 V,内阻约4 k)(1)如果纵坐标表示两个电压表读数之比,横坐标表示电阻箱的阻值R,实验结果的图象如图乙所示。则待测电阻Rx_ (保留2位有效数字)。(2)在(1)问中,由于电压表V2的分流,待测电阻Rx的测量值比真实值_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(3)如果纵坐标表示某电压表读数U,横坐标表示两个电压表读数之差与电阻箱阻值的比值,实验结果的图象如图丙所示。其中能读出电源电动势和内电阻的是_(选填“A图线”或“B图线”)。两图线交点的横坐标为_ A,纵坐标为_ V(结果均保留2位有效数字)。5.现要组装一个由热敏电阻控制的报
20、警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 ),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 ),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 ),单刀双掷开关一个,导线若干。在室温下对系统进行调节,已知U约为18 V,Ic约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 时阻值为650.0 。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)。(3)按
21、照下列步骤调节此报警系统:电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为_;滑动变阻器的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是_。将开关向_(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至_。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。6.图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 A,内阻为480 。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流
22、电流1 mA挡和2.5 mA 挡,欧姆100 挡。(1)图a中的A端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_,R4_。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_;若此时B端是与“3”相连的,则读数为_;若此时B端是与“5”相连的,则读数为_。(结果
23、均保留3位有效数字)7.某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 k),除了Rx、开关S、导线外,还有下列器材供选用:A.电压表(量程01 V,内阻约10 k)B.电压表(量程010 V,内阻约100 k)C.电流表(量程01 mA,内阻约30 )D.电流表(量程00.6 A,内阻约0.05 )E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围010 ,额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确,电压表选用_,电流表选用_,电源选用_。(均填器材的字母代号)(2)画出测量Rx阻值的实验电路图。(3)该同学
24、选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会_其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是_。8. 一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R020.0 );可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;E为电源;R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:(1)按照实验原理线路图甲,将图乙中实物连线。(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1。(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表的示数U2。(4)待测电阻阻值的表达式Rx_(用R0、U1、U2表
25、示)。(5)重复步骤(3),得到如下数据:12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39 (6)利用上述5次测量所得的平均值,求得Rx_。(保留1位小数)9. 某同学要将一量程为250 A的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 ,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。图(1)根据图(a)和题给条件,将图(b)中的实物连线。(2)当标准毫安表的示数为16.0
26、mA时,微安表的指针位置如图12所示。由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值,而是_。(填正确答案标号)图12A.18 mA B.21 mAC.25 mA D.28 mA(3)产生上述问题的原因可能是_。(填正确答案标号)A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 C.R值计算错误,接入的电阻偏小D.R值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k_。23.某同学组装一个多用电表。可选用的器材有:微安表头(量程100 A,内阻900 );电
27、阻箱R1(阻值范围0999.9 );电阻箱R2(阻值范围099 999.9 );导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。(2)电阻箱的阻值应取R1_ ,R2_ 。(保留到个位)描绘小灯泡的伏安特性曲线和测金属丝的电阻率 一、选择题(1-7题为单选,8-10题为多选)1.一只标有“4 V,3 W”的小灯泡,两端加上电压U,在U由0逐渐增加到4 V过程中,电压U和电流
28、I的关系,在如图所示的四个图象中,符合实际的是( )AB C D2.利用伏安法测电阻的电路如图所示,关于测量误差和产生原因,下列说法正确的是( ) A.测量值偏大,是由于电流表有内阻B.测量值偏大,是由于电压表有内阻C.测量值偏小,是由于电流表有内阻D.测量值偏小,是由于电压表有内阻3.如图所示的伏安法测电阻电路中,电压表的内阻为4k,读数为4V;电流表的内阻为10,读数为5mA待测电阻R的真实值等于( )A.750 B.760C.1000D.10104.小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示。由图可知,AB段灯丝的电阻因温度的影响改变了 ( )A10 B6 C5 D1 5.在“描绘小
29、灯泡的伏安特性曲线”实验中,所应采取的电路连接是下列四图中的哪一个() A.B.C.D.6“测定金属的电阻率”实验中,关于误差下列说法中错误的是()A电流表采用外接法,将会使测真B电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差C由=d2U/4IL可知,I、d、U、L中每一个物理量的测量都会引起的测量误差D由=d2U/4IL可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量响最大,故选项C、D说法正确7在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是()8在“测定金属的电阻率”的实验中,下列说法中正确的
30、是()A用伏安法测金属丝的电阻时,可采用电流表内接法B实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出电阻平均值C应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出长度平均值D实验中电流强度不得太大,以免电阻率发生变化9.(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中错误的是()A用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C用伏安法测电阻时,采用电流表内接法,多次测量后算出平均值D实验中应保持金属丝的温度不变10.关于热力学定律,下列说法正确的是_.A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改
31、变其内能C.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体D.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡E理想气体等压膨胀过程一定放热二、实验题11.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示;金属丝的电阻大约为4 .先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率从图中读出金属丝的直径d为_mm.在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:直流电源:电动势约4.5 V,内阻很小; 电流表A1:量程00.6 A,内阻RA1等于1 ;电流表A2:量程03.0 A,内阻RA2
32、约0.025 ;电压表V:量程03 V,内阻约3 k;滑动变阻器R1:最大阻值10 ; 滑动变阻器R2:最大阻值50 ;开关、导线等在可供选择的器材中,应该选用的电流表是_应该选用的滑动变阻器是_根据所选的器材,在方框中画出实验电路图若按照以上电路图测出电流值为I,电压值为U,金属丝长度为L,则电阻率的表达式为:_,忽略测量读数中的偶然误差,则算出的电阻率与真实值相比:_(填”偏大”“偏小”相等”)12、某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验.已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W,实验使用的直流电源的电动势为3.0V内阻忽略不计,实验可供选择的器材规格
33、如下a、电流表A1(量程00.6A,内阻约5)b、电流表A2(量程03A,内阻约0.1)c、电压表V1(量程03V,内阻约3k)d、电压表V2(量程015V,内阻约2000)e、滑动变阻器R1(阻值010,额定电流1A)f、滑动变阻器R2(阻值05000,额定电流500mA)请回答下列问题:(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选择_,电压表应选择_、滑动变阻器应选择_(填写实验器材前的序号)(2)根据所选的实验器材,请设计合理的电路原理图来完成该实验_(3)该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过该小电珠的电流,由欧姆定律计算得到的小电珠的电阻值_(选填
34、“大于”“等于或“小于)真实值(4)该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据,并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图,如图所示,该图线向下弯曲,其原因是_.(5)如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0的定值电阻串联,并接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端,则每个小电珠消耗的实际功率应为_W(结果保留两位小数)答案1.B 因为灯泡灯丝电阻与温度有关,温度越高其电阻越大,根据欧姆定律可知,其伏安特性曲线应为选项B所示,其它选项图线均错误。2.A 【解析】图中是电流表内接法,由于电流表的分压作用,电压测量值偏大,电流测量值准确,根据欧姆定律R= 可知,电阻测量值
35、偏大,等于电阻R与电流表内阻之和; 故选A3.【答案】C 【解析】【解答】解:待测电阻的真实值:R= = = =1000;故C正确,ABD错误A 小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故得出来的伏安特性曲线不是直线,由图可知A点的电阻,B点电阻,故电阻的变化为:40 30 =10 ,故A正确,BCD错误;故选A。5.D 【解析】描绘小灯泡伏安特性曲线,要电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡电阻约为几欧姆,电压表内阻很大,为几千欧至几万欧姆,远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法 故只有D正确;故选:D6.答案:B解析:由于金属丝阻值较小,故电流表采用外接法,R测R真,由R可知测真,A
36、项说法正确电流表采用外接法时,由于电压表的分流作用会引起测量误差,故B项的说法错由可知要测量的物理量是d、U、I和l,都会引起测量误差,且直径d在公式中是平方关系,所以影7.D8.答案:BD 解析:用伏安法测金属丝电阻时,因金属丝电阻较小,应采用电流表外接法,A错;计算电阻率公式中的l应为接入电路中的长度,并不是整根金属丝的长度,C错,B、D正确9.答案:AC解析:实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它分流作用很小,应采用电流表外接法故A、C操作错误10.BCD.解析:气体内能的改变UQW,故对气体做功可改
37、变气体内能,B选项正确;气体吸热为Q,但不确定外界做功W的情况,故不能确定气体温度变化,A选项错误;理想气体等压膨胀,W0,由UQW,知Q0,气体一定吸热,E选项错误;由热力学第二定律,选项C正确;根据热平衡性质,D选项正确.11 【答案】0.520A1R1如答图所示(RA1)相等12.解析:(1)由于灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选:C,额定电流为:,所以电流表选:a,本实验灯泡两端电压从零开始变化,所以滑动变阻器用分压式即用总阻值较小的,即为e;(2) 本实验灯泡两端电压从零开始变化,所以滑动变阻器用分压式,灯泡的电阻较小,所以电流表应外接,电路图如图所示: (3)由于电压表的分流作用,所以电流表的示数比流过灯泡的电流更大,由公式可知,电阻的测量值小于真实值;(4)I-U图象的斜率表示电阻的倒数,由图可知,电阻随电压的增大而增大,其原因是灯泡的电阻随温度的增大而增大;(5)将定值电阻与电源等效为内阻为2.0,电动势为3.0V的电源,由闭合电路欧姆定律得:,变形得:,I-U关系图象作入I-U图中由图可知,U=1.28V,I=0.43A,所以灯泡的实际功率为: 。17