五年高考三年联考绝对突破系列（2024版新课标：选修3-1）：第08

电能转化为机械能，所以选项C也正确。 【答案】BC

3．(广东省中山一中2008—2009学年第一学期高三第一次统测试卷．物理．9)如图13所示电路中，将三个同样规格的灯泡接入电路中，当将滑动变阻器上的滑动头从开始的中点位置向右移动时，三个灯泡消耗功率的变化情况是（ ） A．L1减小 B．L2增大 C．L2减小

D．L3增大 图13

3．【解析】当滑动变阻器上的滑动头从开始的中点位置向右移动时，总电阻减小，总电流增大，所以选项D正确；L1所在支路电阻增大，电流减小，所以选项A对；同理选项D也正确

【答案】ABD

4．（海南省海南中学2009届高三月考卷．物理．10）如图14所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成A1(0—3A)和A2(0—0.6A)的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的

E r K 是（ ）

A.A1的指针半偏时，A2的指针也半偏 B.A1的指针还没半偏时，A2的指针已经半偏 C.A1的读数为1A时，A2的读数为0.6A

D.A1的读数为1A时，干路的电流I为1.2A 图14

4．【解析】因为A1(0—3A)和A2(0—0.6A)是由两个相同电流表改装而来的，只不过是它们并联的电阻不同，电压相等，所以通过它们的电流也相同，所以选项A正确；A1的读数为1A时，A2的读数为0.2A，所以通过干路的电流I为1.2A，故选项D正确。 【答案】AD

5．（江苏省启东中学2008—2009学年度第一学期月考卷．物理．3）如图15所示，某自动控制车间的技术人员设计了一个简单的报警器电路图，满足下列哪个条件，该报警器将发出报警声（ ）

A1 A2 A．S1断开，S2闭合 B．S1闭合，S2断开 C．S1、S2都断开 D．S1、S2都闭合

图15 5．【解析】当 S1闭合，S2断开，该报警器将发出警报声，所以选项B正确 【答案】B

6．（广东侨中高三第二次月考卷．物理．12）如图19所示，电路中的电阻R2是光敏电阻，其它电阻的阻值不变。 已知不受光照时，电阻R1∶R2∶R3∶R4＝1∶2∶3∶4，电路两端的电压

U恒定不变，且左端接电源的正极。若用光照射光敏电阻R2，且逐渐

增强照射光的强度至某一值，在此过程中电容器C所带的电荷量的变

R1 C R2 R4 R3 U 化情况可能是___________，也可能是______________________。 图16

6．【解析】在直流电路中电容相当于断路，R1与R2串联，R3与R4串联，两部分再并联。电路中在R1、R2上的电压降与在R3、R4上的电压降相等，即U1＋U2＝U3＋U4，且U1∶U2＝R1∶R2，U3∶U4＝R3∶R4，所以不用光照射时电容器上极板的电势高于下极板的电势。当用光照射时，光敏电阻R2的阻值减小，此时电容器上极板的电势可能仍高于下极板的电势，但电势差减小，所以，电容C的电荷量可能会减小。随照射光的强度的增加，当光敏电阻的阻值减小到一定值后，电势差减小到零。照射光再增强时电容器下极板的电势将高于上极板，此时电容器上极板先带正电，后来带负电。即电容器上的电荷先被中和，后再充电，电容C的电荷量的变化情况也可能是先减小后增大。 【答案】减小；先减小后增大

7．（2009届江苏盐城市高三摸底试题着卷．物理．10） （1）图20为一正在测量中的多用电表表盘。

①如果是用×10Ω挡测量电阻，则读数为______Ω。 ②如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为

_____mA。 图17 （2）现有一阻值已知的定值电阻、两个开关、若干根导线和一个电压表，要求设计一个能

Vv测定某电源内阻的实验电路。（已知电压表内阻很大，电源内阻与定值电阻相差不大），画出实验电路图。

7．【解析】（1）欧姆档在最上面的一排数据读取，读数为22×10Ω=220Ω；电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据，读数为3.9mA； （2）设计电路如图所示

1220Ω ○23.9 mA 【答案】 (1)○

Vv (2)见图

8．（海南省民族中学2009届高三上学期月考卷．物理．15）用伏安法测定一个待测电阻

Rx的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材：

电池组E 电动势3V，内阻不计

电流表A1 量程0—10mA，内阻约为40Ω－60Ω 电流表A2 量程0—500μA，内阻为1kΩ 滑动变阻器R1，阻值范围0—20Ω，额定电流2A 电阻箱R2，阻值范围0—9999Ω，额定电流1A 电键S、导线若干

要求实验中应尽可能准确的测量Rx的阻值，请回答下面问题： 图18

上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表进行测量， 请在图18方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中表明器材代号；

② 实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R1，两表的示数如图19所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是_______μA，测得待测电阻Rx的阻值是__________。

图19

8．【解析】（1）电路如图所示 电流表改装成电压表， 串联电阻（电阻箱）可以完成。由于电流的表A1的内 阻相对待测电阻Rx很小，且大小不确定,采用电流表 外接法。滑动变阻器R1的最大阻值很小，电压的调 节能力有限，采用分压式接法。 （2）6.4mA ；240μA；195Ω

由图可知，电流表A1的示数是6.4mA ，电流表

S Rx R1 E R2 AAA2的示数是240μA。

测得待测电阻Rx?I2?R2?RA2?I1?I2=195Ω。

【答案】（1）串联电阻（电阻箱）可以完成；（2）见图24 （3）195Ω

9．（江苏南通市2009届基础调研测试卷．物理．14）用电动势为1.5V、内阻为1.0Ω的干电池5节串联，给一个“6.0V 0.6W”的用电器供电． （1）求该用电器的额定电流；

（2）若要使该用电器在额定电压下工作，电路中还需要串联一个阻值多大的电阻？

（提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和；串联电池组的内阻等于各个电池内阻之和．）

9．【解析】（1）额定电流 I0?P0U0

解得 I0?0.1A

（2）设5节电池串联，总电动势为E，总内阻为r；串联的电阻阻值为R，其两端电压为U，则E?5E0?7.5V

r?5r0?5.0Ω 又 U?E?I0r?U0

R?UI0

代入数据解得 R＝10Ω

10．（江苏如皋市2009届高三一轮复习卷．物理．12）如图20所示，电源电动势E＝6V，电源内阻不计．定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ. ⑴ 若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S， 电路稳定后，求电容器上所带的电量；

⑵ 若在ab之间接一个内阻RV = 4.8kΩ的电压表，求电压表的示数． 10．【解析】⑴设电容器上的电压为Uc.Uc?R2R1?R2E

R1 R2 a b E

图20

S 电容器的带电量Q?CUC 解得： Q＝4×10－4C

⑵设电压表与R2并联后电阻为R并 R并＝R并R1?R并R2RVR2?RV

则电压表上的电压为:UV?E 解得：UV＝3V

【答案】（1）Q＝4×10C （2）UV＝3V

－4

11．（海南省海南中学2009届高三第四次月考卷．物理．18）图21中

电源电动势E=12V,内电阻r=0.5Ω.将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100min问： （1）电源提供的能量是多少？

（2）电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？ 图21 （3）灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？

（4）电动机的效率为多少？ 11．【解析】（1）灯泡两端电压等于电源端电压,且U=ε-Ir,则总电流I=8A, 电源提供的能量:E=Iεt=8×12×100×60=5.76×105J. (2)通过灯泡的电流I1=16/8=2A,电流对灯泡所做的功 W1=Pt=16×100×60=0.96×10J 通过电动机的电流I2=8-2=6A,

电流对电动机所做的功W2= I2Ut=6×8×600=2.88×105J (3)灯丝产生的热量Q1=W1=0.96×105J,

电动机线圈产生的热量Q2=I22r’t=62×0.5×600=0.108×105J (4)电动机的效率:η=

W2?Q2W2?100％=96.3％

5

E r M 【答案】（1）5.76×105J （2）2.88×105J （3）0.108×105J （4）96.3％

12．（广东华南师大附中2008—2009学年高三综合测试．物理16．）如图22所示，电阻

R1?2?，小灯泡L上标有“3V，1．5W\，电源内阻r?1?，

五年高考三年联考绝对突破系列新课标：选修3-1

第08单元 恒定电流

本单元高考主要考查以\电路\为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点.

第一部分 五年高考题荟萃 两年高考·精选（2008～2009）

考点1 部分电路欧姆定律

1．（09·年天津卷·3）.为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是

答案：C

解析：灯丝电阻随电压的增大而增大，在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大。C正确。

2．（09·年广东理科基础·5）．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是

A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比

答案：A

解析：对于同中材料的物体,电阻率是个定值,根据电阻定律R??ls可知A正确。

3.（08·江苏物理·2）.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其它电阻应用的说法中,错误的是 （ D ）

A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 B.光敏电阻是一种光电传感器 C.电阻丝可应用于电热设备中

D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用

解析：考查基本物理常识。热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度，从而应用于温度测控装置中，A说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错误。

4．（08·海南物理·11）.当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值 变小 （填“变大”、“不变”或“变小”）.半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 温度 变化而改变的特性制成的.

解析：光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻，半导体材料的电阻率随温度升高而减小。

5．（08·广东理科基础·15）．关于电阻率的说法正确的是 （ B ）

A．电阻率与导体的长度无关 B．电阻率与导体的材料有关 C．电阻率与导体的形状有关 D．电阻率与导体的横截面积有关

解析：电阻率只与导体材料有关，与导体的形状、长度和导体的截面积都没有关系，故选项B正确。

考点2 电路动态分析

6．（09·年重庆卷·18）.某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V/2W),将其连接

在220V交流电源上，电路见题18图，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则，

A. X1的功率减小，L1的功率增大。 B. X1的功率增大，L1的功率增大 C, X2功率增大，其它指示灯的功率减小 D. X2功率减小，其它指示灯的功率增大

答案：C

解析：显然L1和X1并联、L2和X2并联?然后他们再串联接在220V交流电源上，L2 灯丝烧断，则总电阻变大、电路中电流I减小，又L1和X1并联的电流分配关系不变，则X1和L1的电流都减小、功率都减小，同理可知除X2 和L2 外各灯功率都减小，A、B均错；由于I减小，各并联部分的电压都减小，交流电源电压不变，则X2 上电压增大，根据P＝U2/R可知X2 的功率变大，C对、D错。

7.（09·年广东理科基础·14）．如图所示是一实验电路图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是

A．路端电压变小 B．电流表的示数变大

C．电源内阻消耗的功率变小 D．电路的总电阻变大答案：A

解析：当滑片向b端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小D错；根据I?ER总

，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有E?Ir?U外,可知路端电压

在减小，A对；流过电流表的示数为I?知内阻消耗的功率在增大，C错。

U外R3，可知电流在减小，B错；根据P?I2r，可

8.（08·广东物理·7）.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是 （ A ）

A.电压表和电流表读数都增大

B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大，电流表读数减小 D.电压表读数减小，电流表读数增大

解析：设滑动变阻器的触头上部分电阻为x，则电路的总电阻为R总＝r?R1?x?R2x?R2,

滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，并联支路电阻x增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大， 故选项A正确。

考点3 电路的分析与计算

9.（09·年广东物理·10）．如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S2，则下列表述正确的是

A．电源输出功率减小 B．L1上消耗的功率增大 C．通过R1上的电流增大 D．通过R3上的电流增大 答案：C

解析：在合上S2之前，三灯泡都能正常工作，合上S2之后，电路中的总电阻R总减小，则I总增大，即流过R1的电流增大，由于不及内阻，电源的输出功率P出=EI，可见电源的输出功率增大，A错误；R1两端的电压增大，则并联部分的电压减小，I4减小，I2减小，I1减小，可见C正确。

10．（09·年上海卷·5）．为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动。如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动。能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是

A．与门 B．或门 C．非门 D．与非门 答案：A

11.（09·年江苏物理·5）．在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C。当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定

A．电源的电动势E一定小于击穿电压U B．电容器所带的最大电荷量一定为CE C．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大

D．在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 答案：D

解析：理解此电路的工作过程是解决本题的关键。电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得充电后达到电压

U，则电源电动势一定大于等于U，A 项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的

最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确。

12.（09·年四川卷·17）.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1＝20 ?，R2＝30 ?，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则

A.交流电的频率为0.02 Hz

B.原线圈输入电压的最大值为2002 V C.电阻R2的电功率约为6.67 W D.通过R3的电流始终为零 答案：C

解析：根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50赫兹，A错。由图乙可知通过R1的电流最大值为Im＝1A、根据欧姆定律可知其最大电压为Um＝20V，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V、B错；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R3和电容器，D错；根据正

C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变

D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1至t2间的某一值不变 图34

12．【解析】由3知，常温下其电阻较小，通入电流后，随着温度升高，其电阻率先变小，然后迅速增大，其功率先变大后变小，当其产生的热量与放出的热量相等时，温度保持在

t1～t2之间的某一值不变，如果温度再升高，电阻率变大，导致电流变小，那么温度随之会

降低；如果温度降低，电阻率变小，导致电流变大，温度又会升上去.所以AD正确? 【答案】AD

13．电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。图35①为某种电热式电器的简化电路图，主要远件有电阻丝R1、R2和自动开关S。

（1）当自动开关 S闭合和断开时，用电器 分别处于什么状态？ （2）用电器由照明电路供电(U=220V )，设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电动功率为40W，则R1和

R2分虽为多大？

图35

（3）若将图①中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图35②所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能。

13．解析】电热式电器在人们的日常生活中有其重要应用，本题以此为背景，主要考查电路图的识别能力与电路计算能力。

（1）S闭合，处于加热状态；S断开，处于保温状态。 （2）由电功率公式得

P1?U2R1U

2P2?R1?R2

联立解得R1?121?,R2?1089?

（3）W＝P1t2+P2t2＝0.22kw?h?或7.92?10J?

5【答案】（1）处于保温状态。 （2）R1?121?,R2?1089? （3）0.22kwh

14．如图36所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，m是一个金属球，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R。金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线。从O点引出一根导线，两线之间 接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计），图中虚 线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压 为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使A

A C m 稳压电源 O B V B沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直方向， 图36

从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。

（1）当列车向右做匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数U的对应关系，以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速度计。

（2）为什么C点设置在电阻丝AB的中间？对电压表的选择应有什么特殊要求？ 图36

14． 【解析】（1）设列车加速度为时小球偏离竖直方向的夹角为θ，这时小球受到的合外力为F=mgtanθ，由牛顿第二定律可得列车的加速度为a=gtanθ=g.DC/h 上式即触点D的位移跟加速度的关系式。

从电路部分来看，设此时电压表的读数为U’，根据串联电路的特点，对均匀电阻丝来说有电压与电阻丝长度成正比，即U’／U=RDC／RAB=DC/l DC=l U’／U 由上两式联列得a=gU’l／Uh

上式中g、U、l、h都是常数，表明U’与a正比，可将电压表上的电压读数一一对应成加速度的数值，电压表便改制成了加速度计。

（2）这个装置测得最大加速度的情况是触点由D移到A，这时电压表读数U’=U/2， 所以amax=gl/2h

C点设置在AB中间的好处是：利用这个装置还可以测定列车做匀减速运动时的加速度，这时小球偏向OC线的右方。电压表要零点在中间，且量程大于U/2

【答案】（1） a=gU’l／Uh （2）可以测定列车做匀减速运动时的加速度

15． 用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下：

电流表A1（量程250mA，内阻r1为5Ω）； 标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω）；

待测电阻R1（阻值约为100Ω），滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）； 电源E（电动势约为10V，内阻r约为1Ω），单刀单掷开关S，导线若干。

（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号。 （2）实验中，需要直接测量的物理量是 ，用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。两端的电压为

15．【解析】绝大多数考生解答此题，首选的就是伏安法，由于本题没有电压表，因为本题需要运用“电流表算电压”这一创新思维

（1）实验电路如图所示。

（2）A1、A2两电流表的读数I1、I2，所以R1两端的电压为I1r1，电流为I2?I1，由部分电路欧姆定律得 待测电阻R1的阻值计算公式是R1?I1I2?I1r1

【答案】R1?

I1I2?I1r1

16．测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）

V，A（具有一定内阻）器材：量程3V的理想电压表○量程0.5A的电流表○，固定电阻R=4Ω，

滑线变阻器R′，电键K，导线若干.

① 画出实验电路原理图.图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出.

② 实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为

U2.则可以求出E=__________________，r=____________________.（用I1、I2、U1、U2及R表示）

16．【解析】此题与教材上的伏安法略有不同，多了一个定值电阻，但其原理还是闭合电路

欧姆定律。①实验电路原理图如图1所示

E?U1?I1(r?R)E?U2?I2(R?r)②根据E=U+Ir，可得 联立方程有

E?I1U2-I2U1I1-I2 r=U2-U1I1-I2-R此方法测得的电动势和内阻均无系统误差 图44

【答案】E?

I1U2-I2U1I1-I2 r=U2-U1I1-I2-R

17．一直流电压表，量程为1 V，内阻为1000Ω。现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程。为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势E为6~7 V，内阻可忽略不计），一阻值R2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线。

（1）为达到上述目的，将图37连成一个完整的实验电路图。 图37 （2）连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V。由此可以计算出改装后电压表的量程为 V，电源电动势为 V。

17．【解析】求解电压表扩大后的量程，就要知道与电压表串联的电阻R1大小，本题可以顺着这个思路分析，设计电路。若将R1、R2串联，由电压表的示数及自身电阻可算得电路中的电流，根据两次示数由闭合电路欧姆定律可算出R1和电源的电动势。当S1闭合，S2断开时，电压表的示数变小，知R2被接入了电路。故电路应如图7所示连接。

设电源的电动势为E，先后两次电压表的示数为U1、U2，

电压表自身电阻为R0，原先量程为U0,由闭合电路欧姆定律有：E?U1?U1RoR1和

E?U2?U2Ro(R1?R2)，代入已知数据解两式得，E=6.3V， R1=6000Ω。电压表改装后的

量程为U?UoRo(Ro?R1)?7V

【答案】7V E=6.3V

第五部分 教师备课题库

1．（山东济南市2009届月考卷．物理．7）如图12左所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如图12右所示。电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（ ） A．I变大，U变大

B．I变大，U变小 C．I变小，U变大

D．I变小，U变小

图12

1．【解析】当传感器R2所在处出现火情时，

温度升高，R2电阻减小，总电流变大，R1上电压变大，R3电压变小，故电流表示数I变小；路端电压U变小。故D正确。 【答案】D

2．（山东德州市2009届质量检测卷．物理．6）日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干。没电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下选项正确的是（ ）

A．IU﹥P B．IU=P C．P﹥ I2（R1+R2） D．P=I2（R1+R2）

2．【解析】由电功率的定义式得IU=P，所以选项B正确；因电吹风中有电动机，有一部公

A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1Ω C．电源的输出功率为2W D．电源的效率为66.7%

10. （2008年j江苏常州市）.在使用多用电表测电阻时，一同学选用“×10 ? ”挡，调整欧姆零点后测量一电阻的阻值，发现表针向右偏转幅度太大，为了把电阻值测得更准确些，下列判断和做法正确的是 （ .C） A．换用“×1 ? ”挡，直接测量 B．换用“×100 ? ”挡，直接测量

C．换用“×1 ? ”挡，重新调整欧姆零点后测量 D．换用“×100 ? ”挡，重新调整欧姆零点后测量

11.（2007年苏北四市高三第三次调研）如右图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是（ ）C A．电源的电动势为4V B．电源的内电阻为1Ω C．电源输出功率最大值为8W

D．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16W

V1 V2 p R1 E r

a S

R2 b 12.（北京海淀区2008届期末考）如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头p移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是（ AC ） A. p向a移动，V1示数增大、V2的示数减小 B. p向b移动，V1示数增大、V2的示数减小

C. p向a移动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值 D. p向b移动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值

二、计算题

13.（如皋市2008届高三一轮复习）如图所示，电源电动势E＝6V，电源内阻不计．定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ.

⑴ 若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳

E R1 R2 a b S 定后，求电容器上所带的电量；

⑵ 若在ab之间接一个内阻RV = 4.8kΩ的电压表，求电压表的示数． ⑴设电容器上的电压为Uc.Uc?R2R1?R2E （2分）

电容器的带电量Q?CUC （2分）解得： Q＝4×10－4C （3分） ⑵设电压表与R2并联后电阻为R并 R并＝R并R1?R并R2RVR2?RV （2分）

则电压表上的电压为:UV?E （2分）解得：UV＝3V （3分）

14（2008年上海市嘉定区4月模拟）在如图所示电路中，电源电动势E＝6 V，内阻不计，小灯L上标有“6V，0.3A”字样，滑动变阻器R1的阻值范围是0-20?，电阻R2上标有“15?，4A”，电流表的量程为0-0.6A。甲、乙两同学在讨论滑动变阻器功率的取值范围时， 甲同学认为：由于电流表允许通过的最大电流为0.6A，所以通过R1的最大电流为0.3A，这时滑动变阻器R1两端的电压为U1m＝E－I1mR2＝1.5V，因此滑动变阻器的最大功率为P1m＝I1mU1m＝0.45W。

乙同学不同意甲同学的看法，他认为滑动变阻器的功率决定于通过它的电流和它两端的电压的乘积，即P1＝I1U1，电流最大时功率未必最大，只有电流、电压的乘积最大时，功率才最大。

你认为甲、乙两位同学中，哪位同学的看法正确，如果你认为甲同学正确，请简述他正确的理由；如果你认为乙同学正确，请求出滑动变阻器R1的最大功率P1m。

答案：乙同学正确，因电源内阻不计，所以L支路可以不用考虑，将R2并入电源，看成一个等效电源，则R1的功率即等效电源的输出功率，则当R1＝R2＝15?时，R1的功率最大，此时R1两端的电压为U1＝E/2＝3V，R1的功率为P1m＝U1/R1＝0.6W（，

15（江苏省淮安市四校2007年度高三第二阶段联考）温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中，电源的电动势E=9.0V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图线所示。闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1=2mA，则当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻R的温度是多少摄氏度？

解析：从图乙查得t=20℃时，R的阻值为4kΩ 由 E=I1(R+Rg)

R?得： gEI1?R?

9.02k??4k??0.5k?

当I2＝3.6mA时，热敏电阻的阻值为R'，则：

R'?EI2?Rg?9.03.6k??0.5k??2.0k?

从图乙查得此时对应的温度为t2=120℃

16.（2008届北京顺义区期末考）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1 Ω，电阻R=15 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大？(取g= 10 m/s2)

解析：

(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。 设两板间电压为UAB

由动能定理得 －mgd－qUAB=0－

12mv0 ①

2∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8V ② 设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得

I=

E?U滑R?r?1A ③

滑动变阻器接入电路的电阻 R滑＝U滑I2

＝8 ? ④

(2)电源的输出功率 P出＝I(R ＋R滑)=23 W ⑤

第四部分 创新预测题精选

预测2010年高考对本考点知识的考查，多是通过对电路的分析计算、对电压、电流、电阻等物理量的测量，以考查学生对基本概念、基本定律的理解和掌握。尤其动态直流电路的分析，非纯电阻电路的分析与计算，稳态、动态阻容电路的分析与计算，故障电路的分析与判断，非线性电路的分析与求解，是今高考命题的热点。同时要关注恒定电流中联系实际、联系现代科技的问题；电学实验除掌握伏安法测电阻、测电源有电动势和内阻等基础实验外，要特别注意体现课改理念，考查基本实验方法、过程和技能的探究实验问题．

1．在如图23所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1．A2和V的示数分别为I1．I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ）

A．I1增大，I2不变，U增大

B．I1减小，I2增大，U减小 图23 C．I1增大，I2减小，U增大

D．I1减小，I2不变，U减小

1．【解析】由图可知R1、R2并联后再与R3串联，A1测通过R1的电流I1，A2测通过R12的电流I2，V测路端电压U。现将R2的滑动触点向b端移动，R2阻值减小，电路总电阴减小，则总电流I增大；根据闭合电路欧姆定律知路端是压U=E-Ir，所以电压表示数U减小；R1两端电压U1?U?U3，而U3?IR3，U3增大，所以U1减小，则I1减小，而I=I1+I2，

所以I2增大。故选项B正确． 【答案】B

2.在图24中所示电路中,直流发电机E=250V,内阻r?3?,R1?R2?1?,电热器组中装有50只完全相同的电热器,每只电热器规格为“200V,1000W”,其他电阻不计,不考虑电热器电阻随温度的变化.问:

(1)当接通几只电热器时,实际使用的电热器都能正常工作?

(2)当接通几只电热器时,发电机输出功率最大? (3)当接通几只电热器时,电热器组加热物体最快?

(4)当接通几只电热器时,电阻R1、R2上消耗的功率最大? 图24 2．【解析】每只电热器的电阻为R0?p??2p?20021000??40?

每只电热器的额定电流为I0??1000200A?5A

(1)每只电热器正常工作,必须使电热器两端的实际电压等于额定电压200V，因此干路电流为I?E??0r?R1?R2105?250?2003?1?1A?10A ,而每只电热器的额定电流为5A，则电热

器的只数为n1?2只.

(2)要使电源使出功率最大,须使外电阻等于内电阻，由此可知电热器总电阻为

R?r?R1?R2?1?,故n2?R0R?401?40只。

(3)要使用电器组加热物体最快,必须使其总电阻为R??R1?R2?r?5?,所以

R0R?405n3???8只.

(4)要使R1、R2是消耗的功率最大,必须使通过它们的电流最大,即当50只电热器全接通时,可满足要求,即n4?50只.

【答案】 (1)2只 (2)40只 (3)8只 (4)50只

3．图25为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I—U关系曲线图。在图26电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω。由热敏

电

阻

的

图25 图26

I—U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V；电阻R2的阻值为 Ω。 3．【解析】由电压和R1的阻值可知通过R1的电流I1＝36mA，则通过热敏电阻的电流为I2＝34mA。由I—U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为5.2V。则R2的电压为3.8V，R2的阻值为111.6?．

【答案】3.8V111.6?

4． 把晶体二极管D和电阻R串联起来，连接成如图27(a)的电路，电源的电动势E＝5．0V，内阻不计，二极管两端电压U与其中的电流I的关系曲线(伏安特性曲线)如图27(b)，但为简单起见，可近似地看作直线，直线与横轴的交点EO＝1V

(见（b）图中的虚线)，即二极管上所加电压U＜EO时电流为零，U＞EO时，I和U为线性关系，此二极管消耗的

电功率超过4.0W时将被烧坏．试问：(1)电阻R最小要多大才不致烧坏二极管?

(2)在保证不致烧坏二极管的条件下R值为多大时，输入给R的功率为最大?此功率最大值等于多少瓦?

4．【解析】依题意，由图32（b）可得二极管电流和电压的关系为：I＝2U－2 ① 又二极管的功率：P＝UI≤4W

将①代入②得：U2－U－2≤0 解得：U≤2V 代入①得：I≤2A

由闭合电路欧姆定律 E＝U＋IR 得 R≥1.5Ω

输入给R的功率PR＝（E－U）I＝（E—U）(2U－2)＝－2U＋12U－10＝－2（U－3）＋8 可见PR随U按抛物线规律变化，其开口向下，最大值时 U＝3V，故要使R的功率最大，其电压只能是二极管不被烧坏的最大电压U＝2V。这样R＝1.5Ω PR的最大值PR＝（E－U）I＝6W

2

图27

【答案】（1）R≥1.5Ω （2）6W

5．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图28所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若

电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动， 图28 车灯的电功率降低了（ ）

A．35.8 W B．43.2 W C．48.2 W D．76.8 W

5．【解析】假设r为电源内阻，R为车灯电阻，I为没有启动电动机时流过电流表的电流。在没有启动电动机时，满足闭合电路欧姆定律，r+R=

EI，得R?EI?r?1.2?。

此时车灯功率为：P=I2R?120W。 启动电动机后，流过电流表的电流I/?58A，此时

/车灯两端的电压为：U?E?Ir?9.6V，所以此时车灯功率为P=

/U2R?76.8W

电动机启动后车灯轼率减少了?P?P?P/?43.2W，故正确选项为B。 【答案】B

6．如图29所示，电阻R1=20Ω，电动机绕线电阻R2=10Ω，当电键S断开时，电流表的示数是I1=0.5A,当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是:

A．I=1.5A B.I<1.5A C.P=15W D.P<15W

6．【解析】当电键S断开时，电动机没有通电，欧姆定律成立，所以电路两端的电压U=I1R1=10V；当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压U=10V，通过电动机的电流应满足UI2>I2R2,所以I2<1A.所以 电流表的示I<1.5A，电路消耗的电功率P<15W,即BD正确。 【答案】BD

R1 R3 A R B 2 E C C C C 2

S R2 A R1 图29

7．如图30所示，已知电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：

A.增大R1 B.增大R2

C.增大R3 D.减小R1 图30

7．【解析】由于稳定后电容器相当于断路，因此R3上无电流，电容器相当于和R2并联。只有增大R2或减小R1才能增大电容器C两端的电压，从而增大其带电量。改变R3不能改变电容器的带电量。因此选BD。 【答案】BD

8．如图31所示，已知R1=30Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，AB间电压U=6V，A端为正C=2μF，为使电容器带电量达到Q =2×10C，应将R4的阻值调节到多大？

- 6

R1 R2 R3 + C － A U B

图31

8．【解析】由于R1 和R2串联分压，可知R1两端电压一定为4V，

由电容器的电容知：为使C的带电量为2×10-6C，其两端电压必须为1V，

所以R3的电压可以为3V或5V。因此R4应调节到20Ω或4Ω．两次电容器上极板分别带负电和正电。还可以得出：当R4由20Ω逐渐减小的到4Ω的全过程中，通过图中P点的电荷量应该是4×10-6C，电流方向为向下。 【答案】调节到20Ω或4Ω

9．在图32所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是：

A．直流10V挡. B．直流0.5A挡. C．直流2.5V挡.

D．欧姆挡。

10Ω b R1 a 6V图32

c 5Ω R2 9．【解析】根据题给条件，首先判定不能选用欧姆挡，因为使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开。先考虑电压挡，将黑表笔接在b端，如果指针偏转，说明R1与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电源的电动势6V。基于这一点，C不能选，否则会烧毁万用表；如果指针不偏转，说明R1与电源连接的导线是好的，而R1与R2之间

导线和R2与电源间导线其中之一是坏的，再把黑表笔接c点，如果指针偏转，说明R1与R2之间导线是断的，否则说明R2与电源间导线是断的，A项正确。再考虑电流表，如果黑表笔接在b端，指针偏转有示数则说明R1与电源连接的导线是断的，此时指示数I=E/(R1+R2)=0.4A,没有超过量程；如果指针不偏转，说明R1与电源间连接的导线是好的，而R1与R2之间导线和R2与电源间导线其中之一是坏的，再把黑表笔接c点，如果指针偏转，说明R1与R2之间导线是断的，此时示数I=E/R2=1.2A,超过电流表量程，故B不能选。 【答案】A

10．如图33所示的电路中，闭合开关S，灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的示数变小，根据分析，发生的故障可能是（ ）

（A）R1断路 （B）R2断路

（C）R3短路 （D）R4短路

图33

10．【解析】画出原电路的等效电路图如图所示.

若R1断路，图R总增大，根据闭合电路欧姆定律I?ER?r，

得I总减小，则L2分得的电流变小，即L2变暗，电流表的示数变小，又由U?E?Ir可知，可得路端电压增大，而U?UL1?UL2，UL2减小，可推得UL1增大，故L1变亮.选项A正确. 【答案】A

11.环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量

m?3?10kg。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流

3I=50A，电压U=300V。在此行驶状态下

（1）求驱动电机的输入功率P电；

（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10m/s2）；

（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。 已知太阳辐射的总功率P0?4?1026W，太阳到地球的距离r?1.5?1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。 11．【解析】（1）驱动电机的输入功率 P电?IU?1.5?103W

（2）在匀速行驶时 P机?0.9P电?Fv?fv f?0.9P电/v 汽车所受阻力与车重之比 f/mg?0.045。

（3）当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积

S0?4?r。

2若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为P?，则

P?P0?SS0

设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，P??1?30%?P?

PP0?1?30%?SS0?

由于P电?15%P，所以电池板的最小面积

PS00.7P04?rP电0.15?0.7P022 S???101m

32【答案】（1）P电?IU?1.5?10W （2）f/mg?0.045 （3）101m

12．家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件，PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ与温度t的关系如图34所示.由于这种特性，PCT元件具有发热、控温双重功能.对此，以下判断中正确的是（ ） A.通电后，其电功率先增大后减小 B.通电后，其电功率先减小后增大

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