5、Ir。
②U-I圖象如圖所示。
A．當(dāng)電路斷路即I=0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為電源電動(dòng)勢(shì)。
B．當(dāng)外電路電壓為U=0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為短路電流。
C．圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)阻。
3．路端電壓與外電阻的關(guān)系
（1）當(dāng)外電阻R增大時(shí)，I減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓U外增大。當(dāng)外電路斷開時(shí)，I=0，U外+E。
（2）當(dāng)外電阻R減小時(shí)，I增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓U外減小。當(dāng)外電路短路時(shí)，外電阻R=0，，U外=0。
4．閉合電路中的功率
（1）電源的總功率：P總=IE=IU外+IU內(nèi)=P出+P內(nèi)。
（2）電源的內(nèi)耗功率：P內(nèi)=I2r=IU內(nèi)。
（3）電源的輸出功率：P出=UI=
6、EI–I2r=P總–P內(nèi)。
（4）電源的U-I圖象與電阻的U-I圖象的比較
如圖所示，甲是電源的U-I圖線，乙是電阻的U-I圖線，兩種圖線比較如下：
圖象特征
物理意義
電源的U-I圖象
電阻的U-I圖象
圖象表述物理量的變化關(guān)系
電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系
通過電阻的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系
圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)
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
過坐標(biāo)原點(diǎn)，表示電阻兩端電壓為零時(shí)，通過電阻的電流為零
圖線上每一點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)的乘積UI
表示電源的輸出功率
表示電阻消耗的功率
圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值
表示外電阻的大小，
7、不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同
每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小
圖線的斜率
內(nèi)電阻r的相反數(shù)-r
表示電阻大小
（2018·四川省成都市第七中學(xué)高三模擬）某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、b、c所示。則判斷正確的是
A．在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA=PB+PC
B．b、c線的交點(diǎn)與a、b線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之比一定為1:2，縱坐標(biāo)之比一定為1:4
C．電源的最大輸出功率Pm=9 W
D．電源的電動(dòng)勢(shì)E=9 V，內(nèi)電阻r=3 Ω
8、
【參考答案】AB
【試題解析】在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，因?yàn)橹绷麟娫吹目偣β实扔谳敵龉β屎碗娫磧?nèi)部的發(fā)熱功率的和，所以這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系，故A正確；當(dāng)內(nèi)電阻和外電阻相等時(shí)，電源輸出的功率最大，此時(shí)即為b、c線的交點(diǎn)M時(shí)的電流，此時(shí)電流的大小為，功率的大小為，a、b線的交點(diǎn)N表示電源的總功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨相等，此時(shí)只有電源的內(nèi)電阻，所以此時(shí)的電流的大小為，功率的大小為，所以橫坐標(biāo)之比為1:2，縱坐標(biāo)之比為1:4，故B正確。圖線c表示電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，很顯然，最大輸出功率小于3 W，故C錯(cuò)誤；當(dāng)I=3 A時(shí)，，說明外電路短路，根據(jù)
9、知電源的電動(dòng)勢(shì)E=3 V，內(nèi)電阻，故D錯(cuò)誤。
1．（2018·河北省張家口市第四中學(xué)高二期末）在如圖所示電路中，當(dāng)變阻器R3的滑片向b端移動(dòng)時(shí)
A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小
B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大
C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大
D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小
【答案】B
2．（2018·山東省德州市）在如圖所示的電路中為電源，其內(nèi)阻為，為定值電阻（），為電阻箱，光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強(qiáng)度的增大面減小，為理想電壓表，為理想電流表，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是
A．用光照射，電流表示數(shù)變大
B．用光照射，電壓表示數(shù)變小
C．
10、將變阻箱阻值變大，電流表示數(shù)變大
D．將變阻箱阻值變大，電壓表示數(shù)變小
【答案】AD
3．如圖所示，電路中電源的電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)阻r=2 Ω，定值電阻R3=4 Ω。ab段電路消耗的電功率在開關(guān)S斷開與閉合時(shí)相等，電壓表和電流表均為理想電表，則以下說法中正確的
A．開關(guān)S斷開時(shí)電壓表的示數(shù)一定等于S閉合時(shí)的示數(shù)
B．電阻R1、R2可能分別為4 Ω、6 Ω
C．電阻R1、R2可能分別為3 Ω、9 Ω
D．開關(guān)S斷開與閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)變化量與電流表的示數(shù)變化量大小之比與R1、R2無關(guān)
【答案】CD
【解析】開關(guān)斷開時(shí)外電路總電阻大于閉合時(shí)外電路總電阻，則開關(guān)斷開時(shí)電壓表
11、的示數(shù)一定大于閉合時(shí)的示數(shù)，故A錯(cuò)誤；由題，開關(guān)S斷開與閉合時(shí)，ab段電路消耗的電功率相等，則有，將3 Ω、9 Ω代入方程成立，而將4 Ω、6 Ω代入方程不成立，故C正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律得，則電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比為，故D正確。
4．如圖所示的電路中，電路消耗的總功率為40 W，電阻R1為4 W；R2為6 W，電源的內(nèi)阻r為0.6 W，電源的效率為94%，求：
（1）a、b兩點(diǎn)間的電壓；
（2）電源的電動(dòng)勢(shì)。
【答案】（1）4.8 V （2）20 V
考點(diǎn)2 電表改裝的原理
一、電表的改裝
改裝成電壓表
改裝成
12、電流表
內(nèi)部電路
改裝原理
串聯(lián)分壓
并聯(lián)分流
改裝后的量程
量程擴(kuò)大的倍數(shù)
接入電阻的阻值
改裝后的總內(nèi)阻
校對(duì)電路
改裝成的電壓表
改裝成的電流表
二、歐姆表的原理
1．構(gòu)造：如圖所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅黑表筆組成。
歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。
外部：接被測(cè)電阻Rx。
全電路電阻R總=Rg+R+r+Rx。
2．工作原理：閉合電路的歐姆定律I=。
3．刻度的標(biāo)定：紅黑表筆短接（被測(cè)電阻Rx=0）時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使I=Ig，電流表的指針達(dá)到滿偏，這一過程叫歐姆調(diào)零。
13、（1）當(dāng)I=Ig時(shí)，Rx=0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”。（圖甲）
（2）當(dāng)I=0時(shí)，Rx→∞，在I=0處標(biāo)為“∞”。（圖乙）
（3）當(dāng)I=時(shí)，Rx=Rg+R+r，此電阻是歐姆表的內(nèi)阻，也叫中值電阻。
（2018·廣東省揭陽市）把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，所用電流表G的滿偏電流Ig為200 μA，內(nèi)阻估計(jì)在400~600 Ω之間。
（1）按圖測(cè)定電流表G的內(nèi)阻Rg，需要選用合適的器材，現(xiàn)有供選用的器材如下：
A．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~200 Ω）
B．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~1 750 Ω）
C．電阻箱（阻值范圍0~999 Ω）
D．電阻箱（阻值范圍0~99 999
14、 Ω）
E．電源（電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻0.3 Ω）
F．電源（電動(dòng)勢(shì)12 V，內(nèi)阻0.6 Ω）
按實(shí)驗(yàn)要求，R最好選用_______，最好選用_______，E最好選用_______。（填入器材的字母代號(hào)）
（2）假定由上述步驟已測(cè)出電流表內(nèi)阻Rg=500 Ω，現(xiàn)在通過串聯(lián)一個(gè)24.5 kΩ的電阻把它改裝成一個(gè)電壓表，此電壓表的量程為_________。
（3）如圖是測(cè)定未知電阻Rx的電路圖，測(cè)量時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.20 A，而改裝后的電壓表的表頭讀數(shù)如圖所示，那么Rx的阻值等于_________。
【參考答案】（1）D C F （2）5 V （3）15 Ω
【
15、試題解析】（1）根據(jù)“半偏法”的實(shí)驗(yàn)原理可知，為使干路電流保持不變，應(yīng)使電阻箱的阻值越大越好，所以R應(yīng)選擇電阻箱D；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，電阻箱應(yīng)選擇與待測(cè)電流表內(nèi)阻接近的電阻箱C；根據(jù)閉合電路歐姆定律為：可知，為選擇阻值越大的電阻箱就應(yīng)選擇電動(dòng)勢(shì)較大的電源F；
（2）根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可知，改裝的電壓表量程應(yīng)為： =5 V；
（3）因改裝后的電壓表量程為5 V，所以電壓表的讀數(shù)為：；待測(cè)電阻的阻值為：。
1．（2018·云南省玉溪市易門一中）（1）某同學(xué)對(duì)一個(gè)表頭G進(jìn)行改裝，已知其滿偏電流Ig=100 μA，內(nèi)阻標(biāo)稱值Rg=900 Ω，先利用定值電阻R1將表頭改裝成一個(gè)1 mA的電流
16、表，然后利用定值電阻R2再將此電流表改裝成一個(gè)3 V的電壓表V1（如圖1所示）；則根據(jù)條件，定值電阻R1=___Ω，R2=____Ω。
（2）改裝完畢后，他用量程為3 V，內(nèi)阻為2 500 Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2對(duì)此電壓表從0開始全范圍的刻度進(jìn)行校準(zhǔn)．滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格：
A：滑動(dòng)變阻器（0~20 Ω）
B：滑動(dòng)變阻器（0~2 kΩ）
為了實(shí)驗(yàn)中電壓調(diào)節(jié)方便，R應(yīng)選用____（填A(yù)或B）。
（3）完成圖2中的校準(zhǔn)電路圖（要求：滑動(dòng)變阻器的觸頭畫在開始實(shí)驗(yàn)時(shí)的位置上）
（4）由于表頭G上的標(biāo)稱值Rg小于真實(shí)值，造成改裝后電壓表的讀數(shù)會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)___。（填“偏大”或“偏小”）
17、
【答案】（1）100 2 910 （2）A （3）如圖所示 （4）偏小
2．（2018·黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)）電流表G的滿偏電流Ig=100 mA，內(nèi)阻Rg未知，某同學(xué)欲將其改裝為量程較大的電流表，并用改裝好的電流表測(cè)量一未知電阻Rx的阻值。
（1）如圖甲所示，該同學(xué)首先將一阻值為R=20 Ω的電阻并聯(lián)在電流表G的兩端進(jìn)行電流表改裝，然后通以I=0.3 A的電流，發(fā)現(xiàn)電流表G的指針正好指在50 mA刻度處，由此可得到電流表G的內(nèi)阻為Rg=________Ω，改裝后的電流表量程為________A。
（2）該同學(xué)將改裝后的電流表接入如圖乙所示的電路測(cè)量未知電
18、阻Rx的阻值，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E=4.5 V，閉合開關(guān)K后，電壓表的讀數(shù)為3.60 V，而改裝后的電流表的讀數(shù)如圖丙所示，則Rx=________Ω。
（3）由此測(cè)得的未知電阻Rx的阻值與其真實(shí)值相比______(選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】（1）100 0.6 （2）30 （3）偏小
3．某同學(xué)欲將滿偏電流Ig=100 μA、內(nèi)阻未知的電流表改裝成量程較大的毫安表，并對(duì)改裝表進(jìn)行校對(duì)。
（1）該同學(xué)采用“半偏法”利用如圖所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻（圖中電源的電動(dòng)勢(shì)E=6 V）時(shí)，先閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)電位器R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，再閉合開關(guān)S2，保
19、持R不變，調(diào)節(jié)電阻箱R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的_________，接著讀出此時(shí)R′的阻值為198 Ω。則該同學(xué)測(cè)出的電流表的內(nèi)阻為Rg=_________Ω。
（2）若要將該電流表改裝成量程為10 mA的電流表，需給它_________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為R0=_________Ω的電阻。
（3）把改裝好的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián)在電路中進(jìn)行校對(duì)。由于（1）中對(duì)電流表內(nèi)阻測(cè)定存在系統(tǒng)誤差，若改裝好的電流表的測(cè)量值為I1，標(biāo)準(zhǔn)電流表的測(cè)量值為I2，則I1_________I2（選填“>”、“=”或“<”）。
【答案】（1）一半 198 （2）并聯(lián) 2 （3）<
20、
【解析】（1）先閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)電位器R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度：再閉合開關(guān)S2，保持R不變，調(diào)節(jié)電阻箱R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，接著讀出此時(shí)R′的阻值為198 Ω。電流表半偏，流過電阻箱的電流與流過電流計(jì)的電流相等，并聯(lián)電壓相等，則電流表的內(nèi)阻為Rg=R′=198 Ω。
考點(diǎn)3 電路故障分析及含電容器電路分析
一、電路故障分析
1．故障特點(diǎn)
（1）斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為電源電壓不為零而電流為零；如果外電路中兩點(diǎn)間的電壓不為零而電流為零，則說明這兩點(diǎn)間有斷點(diǎn)，而這兩點(diǎn)與電源的連接部分沒有斷點(diǎn)。
（2）短路特點(diǎn)：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但它
21、兩端的電壓為零。
2．檢查方法
（1）電壓表檢測(cè)：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段短路。
（2）電流表檢測(cè)：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過對(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置。在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程。
（3）歐姆表檢測(cè)：當(dāng)測(cè)量值很大時(shí)，表示該處是斷路，當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處是短路。在運(yùn)用歐姆表檢測(cè)時(shí)，電路一定要切斷電源。
（4）假設(shè)法：將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障，運(yùn)用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推理。
二、電容器電路分析
在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)
22、，電路里有充、放電電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無窮大的元件，在電容器處電路可看作是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它，簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電荷量時(shí)，可接在相應(yīng)的位置上，分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：
1．電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓降。因此，電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓。
2．當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。
3．電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充（放）電，如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電，如果電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電。
23、
（2018·廣東深圳市羅湖區(qū)深圳第二實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二月考）如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈、正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈變亮，燈變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是
A．?dāng)嗦? B．?dāng)嗦? C．短路 D．短路
【參考答案】A
【試題解析】簡(jiǎn)化電路如圖所示。若斷路，則電路中總電阻增大，則總電流減??；電流表及均應(yīng)變暗；由右側(cè)部分總電阻沒有變，則右側(cè)分壓將減小，則兩端的電壓將增大，則燈泡將變亮；故符合條件，A正確。若斷路，則電路中電阻增大；則電路中的電流減小，則可知應(yīng)變暗，故不符合題意，故B錯(cuò)誤。若短路，則被短
24、路，則電路中總電阻將減小，則電路中電流增大，則變亮，兩端的電壓增大；則兩端電壓減小，則變暗；同時(shí)路中電阻減小，則電流表示數(shù)也將增大；故不符合題意，故C錯(cuò)誤。若短路，則電路中總電阻減小，電路中電流增大；變亮；兩端的電壓減小，故變暗；而電流表所在支路，電阻減小，則電流增大；故的示數(shù)增大。故D錯(cuò)誤。
1．（2018·湖南省岳陽市第一中學(xué)）電源電動(dòng)勢(shì)為內(nèi)阻為的電源和一個(gè)水平放置的電容為的平行板電容器及三個(gè)電阻阻值分別為的電阻組成如圖所示的電路。當(dāng)開關(guān)閉合后，電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將開關(guān)斷開，則以下判斷正確的是
A．液滴帶正電
B．液滴將向下運(yùn)動(dòng)
C．?dāng)嚅_前
25、電容器上的帶電荷量為
D．?dāng)嚅_穩(wěn)定后電容器上的帶電量為
【答案】C
2．（2018·上海浦東）在如圖所示電路中，R1、R2為定值電阻，閉合電鍵S后，帶電粒子恰處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1，V2，V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔI，則
A．V1示數(shù)減小，V2和V3示數(shù)增大
B．帶電粒子將向上運(yùn)動(dòng)
C．ΔU3>ΔU1
D．此過程中保持不變
【答案】BCD
3．如圖所示電路，電源有不可忽略的電阻，R1、R2、R3為三個(gè)可變電阻，電容器C1、C2所帶電荷量分別為Q1和Q2，下面的判斷正確的
26、是
A．僅將R1增大，Q1和Q2都將增大
B．僅將R2增大，Q1和Q2都將增大
C．僅將R3增大，Q1和Q2都將不變
D．突然斷開開關(guān)S，Q1和Q2都將不變
【答案】BC
【解析】電容C1是通過R3接在電源上，即兩端的電壓是路端電壓，所以僅增大R1時(shí)，電容器C1上的電荷量Q1增大，但是電阻R2上的電壓減少，所以電荷量Q2會(huì)減小，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。僅增大電阻R2，同理Q1是增大的，R2兩端的電壓變大，Q2也是變大的，選項(xiàng)B正確。改變電阻R3不會(huì)對(duì)電路造成影響，所以Q1和Q2都將不會(huì)改變，選項(xiàng)C正確。如果突然斷開開關(guān)S，此時(shí)電容C2會(huì)放電，所以電荷量會(huì)改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
4．
27、（2016·新課標(biāo)全國Ⅱ卷）阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E（內(nèi)阻可忽略）連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為
A． B．
C． D．
【答案】C
5．（2016·江蘇卷）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出。閉合開關(guān)S，下列說法正確的有
A．路端電壓為10 V
B．電源的總功率為10 W
28、C．a(chǎn)、b間電壓的大小為5 V
D．a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1 A
【答案】AC
6．（2016·上海卷）如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)。閉合電鍵，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中
A．U先變大后變小
B．I先變小后變大
C．U與I比值先變大后變小
D．U變化量與I變化量比值等于R3
【答案】BC
【解析】根據(jù)題意，由于電源內(nèi)阻不計(jì)，電壓表的示數(shù)總是不變，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑片滑動(dòng)過程中，電阻R1的阻值先增大后減小，電壓不變，所以電流表示數(shù)先減小后增加，故選項(xiàng)BC正確；由于電壓表示數(shù)沒有變化，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
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備戰(zhàn)2019年高考物理 高頻考點(diǎn)解密 專題09 恒定電流教學(xué)案
