1、 专题专题 7 7 恒定电流恒定电流 1 2014天津卷 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板 电容器C的极板水平放置闭合开关 S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不 动如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( ) A增大R1的阻值 B增大R2的阻值 C增大两板间的距离 D断开开关 S 答案:B 解析： 本题考查含有电容器的动态电路及受力平衡等知识点，为了保证带电油滴悬浮在两 板之间静止不动，就要使电容器两板之间的场强E不变电路稳定后，和电容器相串联的电 阻对电容器两端的电压不产生影响，而增大R1的阻值将使电容器两端的电压增大，根据E U d可知，
2、E 增大，故 A 错误；增大R2的阻值，电容器两端的电压不变，E不变，故 B 正确； 增大两板间的距离，E减小，故 C 错误；断开开关 S，电容器两端的电压发生改变，D 错误 2.（2014 上海）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、V3，理想电流表A示数变化量的绝对值I，则（ ） （A）A 的示数增大 （B）V2的示数增大 （C）V3与I 的比值大于 r (D) V1大于V2 答案:ACD 解析： 本题考查闭合电路欧姆定律和串、并联电路的特点，滑片向下滑动，连入电路中的 电阻 R变减
3、小，由 I=E/(R+R变+r)，A 表示数增大，故 A 正确；V2 表测量的是电源的输出电压 U2=EIr 减小，故 B 错误； U3EIrIR，则有V3I(R+r), V3与I 的比值等 于 R+r，大于 r，故 C 正确。V2Ir , V1IR,又因为题目告知 Rr ,得V1大 于V2 ，故 D 正确， 3 2014浙江卷 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 第 22 题图 1 (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
4、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_(选 填“”或“”)表示的 第 22 题图 2 (3)请你选择一组数据点， 在图 2 上用作图法作图， 并求出这段铅笔芯的电阻为_. 答案:(1)如图所示 第 22 题图 1 第 22 题图 2 (2)“” (3)作图见第 22 题图 2 用“”连线R(1.11.3) ；用“”连线R(1.51.7) 解析： (1)由图 2 中的电压、电流数据从零开始可知滑动变阻器采用分压式，电压表选择量 程 3 V，电流表采用外接法 (2)外接法由于电压表分流，测得的电阻比内接法测得的要小，故电流表外接法得到的数据 点是用“”表示的 (3)用
5、 “” 数据点连直线， 斜率为铅笔芯的电阻， 考虑误差因素，R(1.11.3)， 用 “” 数据点连直线，同理得R(1.51.7). 4(19 分)2014重庆卷 (1)某照明电路出现故障，其电路如题 6 图 1 所示，该电路用标 称值为 12 V 的蓄电池为电源，导线及其接触完好 题 6 图 1 维修人员使用已调好的多用电表直流 50 V 挡检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分 别探测电路的a、b点 断开开关， 红表笔接a点时多用电表指示如题6图2所示， 读数为_ V， 说明_ 正常(选填“蓄电池”或“保险丝”或“开关”或“小灯”) 题 6 图 2 红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，
6、闭合开关后，多用电表指示仍然和题 6 图 2 相同， 可判定发生故障的器件是_(选填 “蓄电池” 或 “保险” 或 “开关” 或 “小灯” ) 答案:(1)11.5(11.211.8 之间的值均可) 蓄电池 小灯 解析： (1)本题考查多用电表的读数、电路的故障分析用多用电表的电压挡分析故障时， 电压表有示数说明电源和电压表等组成了闭合回路，可能与电压表并联的部分电路发生故 障，而与电压表串联部分未发生故障，若无示数则正好相反根据这个原理，a、c间接上 电压表，断开开关，表针偏转，说明蓄电池正常，a，b间接上电压表，断开开关，表针不 偏转，说明小灯发生故障，闭合开关后表针偏转，说明开关和保险丝
7、正常 52014新课标全国卷 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 999.9 )， 电阻R0(阻值为 3.0 )， 电阻R1(阻值为 3.0 )， 电流表 A(量程为 200 mA，内阻为RA6.0 )，开关 S. 图(a) 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和电阻值箱相应的阻值R； 以1 I为纵坐标，R 为横坐标，作1 I 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1 I与 R的关系式为_
8、 (2)实验得到的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/ 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 0.100 0.091 0.084 0.077 I 1/A1 6.99 8.00 10.0 11.0 11.9 13.0 图(b) 图(c) (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_A 1 1，截距 b_A 1. (4)根据图线求得电源电动势E_V，内阻r_. 答案:(1)1 I RAR1 ER1 R1 E RAR AR1 R1 （rR0） (2)0.
9、110 9.09 (3)1.0(或在 0.961.04)之间，6.0(或在 5.96.1 之间) (4)3.0(或在 2.73.3 之间)，1.0(或在 0.61.4 之间) 解析： 本题考查了测量电源电动势和内电阻的实验(1)根据闭合电路欧姆定律有 E IRA R1 I(RR0r)IRA. 代入数据，化简得 1 I （RAR1） ER1 R1 E RAR1 R1 （R0r）RA. (2)电流表每小格表示 4 mA，因此电流表读数是 0.110 A，倒数是 9.09 A 1. (3)根据坐标纸上给出的点，画出一条直线，得出斜率k1.0 A 11，截距 b6.0 A 1. (4)斜率kR AR1
10、 ER1 ， 因此E3.0 V， 截距b1 E RAR AR1 R1 （rR0） ， 因此rbE 3 51.0 . 6 (6 分)2014新课标卷 在伏安法测电阻的实验中， 待测电阻Rx的阻值约为 200 ， 电压表 V 的内阻约为 2 k，电流表 A 的内阻约为 10 ，测量电路中 电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式RxU I计算得出， 式中U与I分别为电压表和电流表的示数 若将图(a)和图(b)中电路测 得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近 待测电阻的真实值，且测量值Rx1_(选填“大于” “等于”或“小 于”)真实值，测量值Rx2_
11、(选填“大于” “等于”或“小于”)真实值 答案: Rx1 大于 小于 解析： R V Rx 2000 200 10，R x RA 200 10 20，故R V Rx”或“小 解析：.本题考查多用电表的欧姆档的原理、电路与使用方法等知识点，考查对半偏法测 电压表内阻实验的理解能力、仪器选择能力与系统误差的分析能力 (1)已知电压表的内阻RV3.010 3 ，由于欧姆表的内阻等于中值电阻，所以欧姆表的内 阻r1.510 3 ，根据分压关系可得电压表示数为 1.0 V. (2)根据分压电路的滑动变阻器的阻值小， 测量支路的电阻变化对其所分得的电压影响小， 因此滑动变阻器选择 c，由于电压表的内阻约
12、为 3.010 3 ，故电阻箱选择 d. 由于电阻箱串联接入测量支路，测量支路电阻增加，造成测量支路的电压大于 3.0 V， 电阻箱两端的电压大于 1.5 V，因此R测R真RV越大，测量支路电阻越大，测量支路的电压 越接近 3.0 V，电阻箱的电压越接近 1.5 V，因此R测越接近R真，相对误差越小。 82014北京卷利用电流表和电压表测定一节干电池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”) 甲 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.
13、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 1 2 3 4 5 6 电压 U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流I (A) 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 图 2 (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
14、P都会发生 变化图 3 的各示意图中正确反映PU关系的是_ A B C D 图 3 答案:(1) 甲 (2)B C (3)略 (4)1.50(1.491.51) 0.83(0.810.85) (5)C 解析： 第(1)问考查电流表的内外接法；第(2)问考查仪器的选择；第(3)问考查作图，数据 处理；第(4)问考查图像；第(5)问考查输出功率 (1)根据UEIr测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流 I ，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差电源内阻较小，所以电流表分压影响较大， 因此应选择甲电路 (3)略 (4)根据UI图像，电源的电动势等于纵轴的截距，内阻为斜率的绝对
15、值 (5)电源输出功率PUIU EU r 1 rU 2E rU，PU 图像为开口向下的二次函数，应选 C. 9 2014全国卷 现要测量某电源的电动势和内阻可利用的器材有：电流表 A，内阻 为 1.00 ； 电压表 V；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 (1)按图(a)在实物图(b)中画出连线，并标出导线 1 和其 P 端 图(a) 图(b) (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和电流表的示数I. 数据如下表所示根据表中数
16、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) 193 153 111 69 30 U(V) 2.51 2.59 2.68 2.76 2.84 图(c) (3)根据UI图线求出电源的电动势E_V， 内阻r_.(保留2位有效数字) 答案:(1)连接如图所示 (2)UI图线略 (3)2.90(在 2.892.91 之间均给分) 1.03(在 0.931.13 之间均给分) 解析： 本题考查电源电动势和内电阻的测量 (1)实物连线要注意连接主干电路，最后再连接电压表(2)根据坐标纸上描出的各点，连接 成一条直线，尽量使得各点对称分布在直线两旁 (3)图像直线纵轴截距表示
17、电源电动势，斜率绝对值表示电源内电阻 11 2014福建卷 (1)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则 该金属杆的长度和直径分别为_cm 和_mm. (2)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 G 改装的电流表 A，V 为标准电压表，E为待测电池组，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 G 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，应并联一只阻值为_(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
18、接成完整电路； 甲 乙 某次实验的数据如下表所示： 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压表 V 读数 U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改装表 A 读数 I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 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
19、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 答案: (1)60.10 4.20 (2)1.0 如图所示 1.66 充分利用已测得的数据 CD 解析： 金属杆的长度通过毫米刻度尺读出来， 毫米刻度尺读数时要读到最小刻度的下一位， 即要有估读数位，如图甲所示，读数为 60.10 cm，其中最后一个“0”为估读数；金属杆的 直径通过游标卡尺读出来，游标卡尺的读数是主尺读数加上游标尺的读数，注意没有估读， 如图乙所示，
20、读数为：4 mm100.02 mm4.20 mm. 解析： 由串、并联电路的特点可得：R1 Igrg IAIg 10010 62.0103 20010 3100106 1.0 ； 从电源正极出发，沿电流的流向依次连线，注意电流要由两电表的正接线柱流入，由负接 线柱流出； EUI(r内R0)， 则UI(r内R0)， 所以(r内R0)U I U1U5 I5I1 U2U6 I6I2 U3U7 I7I3 U 4U8 I8I4 （U1U2U3U4）（U5U6U7U8） （I5I6I7I8）（I1I2I3I4）5.66 ， 所以 r内5.66 R01.66 ，逐差法处理实验数据的优点是可以充分利用已测得的
21、数据，减小实验误差； 电压表的读数等于路端电压，所以电压表内阻对测量结果没有影响，选项 A 错误；滑动变 阻器用来改变路端电压，对测量结果没有影响，选项 B 错误；若R1的实际阻值偏小，则电 流表的实际量程偏大， 电流表的读数比实际值偏小， 电池组的内阻测量值偏大， 选项 C 正确； R0的实际阻值偏大时，电池组的实际内阻比测量值偏小，选项 D 正确 122014广东卷 (1)某同学设计的可调电源电路如图 22(a)所示，R0为保护电阻，P为 滑动变阻器的滑片，闭合开关 S. 用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择 03 V 挡，示数如图 22(b)所示， 电压值为_V. 在接通外电
22、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(选填 “断路” 或 “短路” ) (a) (b) 答案:(1)1.30 A B 短路 解析： 据十分之一估读法，应该为 1.30 V； 接通电路前，应该使滑片置于A端，用电器上的电压为 0，这样才能起到保护外电路的作 用； 要增大外电路电压，需要使滑片滑向B端； 若电源电路输出端短路，电源电路中没有接入保护电阻，则当滑片滑至B端时，电路就会 短路，电源被烧毁 132014江苏卷 某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
23、为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题 101 图所示的部件_ (选填“A” “B” “C”或“D”)从图中的示数可读出合金丝 的直径为_mm. (2)题 102 图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”) (题 101 图) (题 102 图) (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
24、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，对实验应做怎样的改进？请写出两条建议 答案:(1)B 0.410 (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) 解析： (1)读数前应先旋紧B，螺旋测微器的读数为 0 mm0.01 mm41.00.410 mm. (2)因为电压表有读数，说明除 7、9 之间的电路都应畅通，且是串联电路，由于电压表内阻 比较大，因此通过电压表、电流表的电流比较小，滑动变阻器滑片的移动对两电表示数的影 响较小则 7、9 之间的电路可能接触不良，
25、形成断路 (3)由于RVRA 30000.3 30 ，RxRVRA， 即R x RA RV Rx，宜采用电流表内接法；通过 多次测量求平均值或图像法可提高实验的精确度 142014山东卷 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 mm 2， 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： 图甲 图乙 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 2
26、0 ； 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_(选填 “R1” 或 “R2” )， 闭合开关 S 前应将滑片移至_ 端(选填“a”或“b”) (2)在实物图中，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) 答案: (1)R2 a (2)如右图所示 (3)2.30(2.29、2.31 均正确) (4)94(93、95 均正确) 解析： (1)根据电阻定律估算得铜导
27、线的电阻大约为Rxl S1.7 ，而 R0Rx4.7 ， 根据电路图，电压表的量程是 3 V，电源的电动势为 6 V，所以滑动变阻器连入电路的电阻 最小为 4.7 .为了多测几组数据，以保证实验结果的准确性，滑动变阻器应选R2. (2)略 (3)电压表最小刻度表示 0.1 V，应该按照 1 10估读进行读数，所以读数为 2.30 V. (4)因为RxU IR 0l S，所以 l U IR 0 S 94 15.2014四川卷 (2)下图是测量阻值约几十欧的未知电阻R x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
28、 10 V，内阻很小) 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： ()连接好电路，将滑动变阻器R调到最大； ()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； ()重复步骤()，再测量 6 组R1和I2值； ()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
29、_，A2应选用_ 测得一组R1和I2值后，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_. 答案:(2)D C 变大 略 31 解析： (2)A1的示数能达到 0.15 A，A2的示数由图像可知能达到 0.3 A，故 A1、A2的量程 均选 0.3 A，由电路图可列出关系式(RxRA2)I2(R0R1RA1)I1，整理后可得RA2RxI 1 I2(R 0 R1RA1)，由此可知，若RA1已知，则无论R1、I2如何变化，RxRA2均为定值，无法得到Rx， 故应使RA2已知，即 A1选 D，A2选 C. 当R1减小时，如果在滑动变阻器的电阻值保持不变的情况下，电路的总电阻减小，由闭 合电路的欧姆定律可得总电流I增大，由分压关系知，并联部分得的电压减小，则I2减小， 由I1II2得I1增大，要使I10.15 A，则需滑动变阻器分得的电压增大，即R的阻值变 大 根据(RxRA2)I2(R0R1RA1)I2，可得R1R xRA2 I1 I2(R0RA1)，即R1I2图像的斜率k R xRA2 I1 ，根据图像并代入相关数据，可得Rx31 .
