高考物理专题09恒定电流备考强化训练21欧姆定律焦耳定律电阻定律新人教版.doc

1 / 21【2019【2019 最新最新】精选高考物理专题精选高考物理专题 0909 恒定电流备考强化训练恒定电流备考强化训练2121 欧姆定律焦耳定律电阻定律新人教版欧姆定律焦耳定律电阻定律新人教版本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其目的在于熟悉电流、电压、电阻等最基本概念，理解欧姆定律、焦耳定律、电功、电热功率、电功率等基本规律，把握电阻定律及其重要应用。通过训练，达到在弄清基本概念和基本规律的基础上，学会分析电路中能量转化关系，掌握电功、电热、电功率、电热功率以及导体本身电阻的计算方法。不仅将理论和实际联系起来，也将我们所学的力学知识、电路知识有机地结合起来，进而使我们学会运用本训练知识解决实际问题，提高实践能力.一、破解依据一、破解依据电流、电动势、电阻等概念电流、电动势、电阻等概念电流 ；电动势 ；电阻 。tqI qWE 1UR 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律 ，及其变形式用来解决电流、电压、电阻，及其变形式用来解决电流、电压、电阻等三量的互求问题。等三量的互求问题。RUI IRUIUR,电功、焦耳定律（电热）电功、焦耳定律（电热）电功 W：电流可以对导体（负电源、用电器）做功。电流做功必消耗电2 / 21能，在做功过程中电能转化为其它形式的能。 公式：WUQ UItPt。单位：W 焦 U 伏特 I 安培 t 秒 Q 库 P 瓦特 。 焦耳定律：电热：电流通过导体产生的热量公式：QI²RtU²t/R电能表（瓦时计）：测量用电器消耗电能的仪表。1 度电即千瓦时（kwh），而 1kwh3.6×106J.电功率、电热功率电功率、电热功率电功率 P：定义：电流在单位时间内所做的电功。表示电流做功的快慢。若用电器的电功率大，则电流做功快。公式：P=UIW/t.（后二式用于纯电阻电路）单位：W 焦 U 伏特 I 安培 t 秒 Q 库 P 瓦特 。电热功率：P 热=I²RU²/R 电阻定律电阻定律定义；导体的电阻与其材料有关，电阻的大小与其长度成正比，与其横截面积成反比。公式：SlR单位： 分别为欧姆、欧姆·米、米、米 2 等。SlR、3 / 21二、二、 精选习题精选习题选择题（每小题选择题（每小题 5 5 分，共分，共 4040 分）分）（1616 上海卷）电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化上海卷）电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此为电能的能力，因此（A）电动势是一种非静电力（B）电动势越大，表明电源储存的电能越多（C）电动势的大小是非静电力做功能力的反映（D）电动势就是闭合电路中电源两端的电压（1515 浙江）下列说法正确的是浙江）下列说法正确的是A 电流通过导体的热功率与电流大小成正比B 力对物体所做的功与力的作用时间成正比C 电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比D 弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比(14(14 上海上海) )将阻值随温度升高而减小的热敏电阻将阻值随温度升高而减小的热敏电阻和和串联串联, ,接在不计内阻的稳压电源两端。开始时接在不计内阻的稳压电源两端。开始时和和阻值相等阻值相等, ,保持保持温度温度不变不变, ,冷却或加热冷却或加热,则则的电功率在的电功率在( ( ) )A.加热时变大,冷却时变小B.加热时变小,冷却时变大C.加热或冷却时都变小D.加热或冷却时都变大(14(14 天津天津) )如图如图-1-1 所示所示, ,电路中电路中 R1R1、R2R2 均为可变电阻均为可变电阻, ,电源内电源内阻不能忽略阻不能忽略, ,平行板电容器平行板电容器 C C 的极板水平放置。闭合电键的极板水平放置。闭合电键 S,S,电路达电路达到稳定时到稳定时, ,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一图4 / 21个条件个条件, ,油滴仍能静止不动的是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.断开电键 S (13(13 安徽安徽) )用图用图-2-2 示的电路可以测量电阻的阻值。图中示的电路可以测量电阻的阻值。图中 RxRx 是是待测电阻待测电阻,R0,R0 是定值电阻是定值电阻, ,是灵敏度很高的电流表是灵敏度很高的电流表,MN,MN 是一段均匀的是一段均匀的电阻丝。闭合开关电阻丝。闭合开关, ,改变滑动头改变滑动头 P P 的位置的位置, ,当通过电流表的电流为零当通过电流表的电流为零时时, ,测得测得 MP=l1,PN=l2,MP=l1,PN=l2,则则 RxRx 的阻值为的阻值为 ( ( ) )A. B. C. D. 1 0 2lRl1 0 12lRll2 0 1lRl2 0 12lRll(13××(13××市联考市联考) ) 如图如图­3­3 所示，所示，a a、b b、c c 为不同材料做成的电为不同材料做成的电阻，阻，b b 与与 a a 的长度相等，横截面积是的长度相等，横截面积是 a a 的两倍；的两倍；c c 与与 a a 的横截面积相的横截面积相等，长度是等，长度是 a a 的两倍当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系的两倍当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是是 V1V2V3V1V2V3112.112.关于三种材料的电阻率关于三种材料的电阻率 aa、bb、cc，下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )Aa 是 b 的 2 倍 Ba 是 c 的 2 倍 Cb 是c 的 2 倍 Dc 是 a 的 2 倍 (13(13 江苏江苏) )在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图时发现，设计了一种报警装置，电路如图-4-4 所示。所示。 M M 是贴在针口处是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻的传感器，接触到药液时其电阻 RMRM 发生变化，导致发生变化，导致 S S 两端电压两端电压 U U 增增大，装置发出警报，此时大，装置发出警报，此时（A）RM 变大，且 R 越大，U 增大越明显5 / 21（B）RM 变大，且 R 越小，U 增大越明显（C）RM 变小，且 R 越大，U 增大越明显（D）RM 变小，且 R 越小，U 增大越明显（1212 上海）当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的上海）当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为电荷量为 0.3C0.3C，消耗的电能为，消耗的电能为 0.9J.0.9J.为在相同时间内使为在相同时间内使 0.6C0.6C 的电荷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（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，1.8J （B）3V，3.6J （C）6V，l.8J （D）6V，3.6J填空题（共填空题（共 2222 分）分）（1515 福建）（福建）（1212 分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图的电功率大小，实验器材如图-5-5 甲所示，现已完成部分导线的连接。甲所示，现已完成部分导线的连接。实验要求滑动变阻器的 滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图-5 甲实物接线图中完成余下导线的连接；某次测量，电流表指针偏转如图-5 乙所示，则电流表的示数为 A该小组描绘的伏安特性曲线如图-5 丙所示，根据图线判断，将 只相同的小电珠并联后，直接与电动势为 3V、内阻为 1 欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W（保留两位小数）（1717 全国全国） （1010 分）某同学研究小灯泡的伏安特性所使分）某同学研究小灯泡的伏安特性所使6 / 21用的器材有：小灯泡用的器材有：小灯泡 L(L(额定电压额定电压 3.83.8 V V，额定电流，额定电流 0.320.32 A)A)；电压；电压表表 V(V(量程量程 3 3 V V，内阻，内阻 3 3 k)k)；电流表；电流表 A(A(量程量程 0.50.5 A A，内阻，内阻 0.50.5 )；固定电阻固定电阻 R0(R0(阻值阻值 10001000 )；滑动变阻器；滑动变阻器 R(R(阻值阻值 0 09.09.0 )；电源；电源E(E(电动势电动势 5 5 V V，内阻不计，内阻不计) )；开关；开关 S S；导线若干；导线若干(1)实验要求能够实现在 03.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图-6(a)所示(a)(b)由实选验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_(选填“增大” “不变”或“减小”)，灯丝的电阻率_(选填“增大” “不变”或“减小”)(3)用另一电源 E0(电动势 4 V，内阻 1.00 )和题给器材连接成图-6(b)所示的电路图，调节滑动变阻器 R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关 S，在 R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W(结果均保留 2 位小数)计算题（共计算题（共 3636 分）分）11.11.（1515 江苏）做磁共振检查时，对人体施加的磁场发生变化江苏）做磁共振检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线肉组织的影响，将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径圈的半径 r=5.0cmr=5.0cm，线圈导线的横截面积，线圈导线的横截面积 A=A=，电阻率，如图，电阻率，如图-7-7 所示，所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度 B B 在在 0.3s0.3s 内从内从 1.5T1.5T均匀地减小为零，求（计算结果保留一位有效数字）均匀地减小为零，求（计算结果保留一位有效数字）20.80cm7 / 211.5m（1）该圈肌肉组织的电阻 R；（2）该圈肌肉组织中的感应电动势 E；（3）0.3s 内该圈肌肉组织中产生的热量 Q。12.12.（1313 天津）天津） 超导现象是超导现象是 2020 世纪人类重大发现之一，日前世纪人类重大发现之一，日前我国已研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行我国已研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行(1)超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究将一个闭合超导金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圆环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化，则表明其电阻为零请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由(2)为探究该圆环在超导状态的电阻率上限 ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为 I，并经一年以上的时间 t 未检测出电流变化实际上仪器只能检测出大于 I 的电流变化，其中 II，当电流的变化小于 I 时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化设环的横截面积为 S，环中定向移动电子的平均速率为 v，电子质量为 m、电荷量为 e.试用上述给出的各物理量，推导出 的表达式(3)若仍使用上述测量仪器，实验持续时间依旧为 t，为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限 的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法13.13.（1313 北京）北京）(20(20 分分) )对于同一物理问题，常常可以从宏观与对于同一物理问题，常常可以从宏观与8 / 21微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质解其物理本质(1)一段横截面积为 S、长为 l 的直导线，单位体积内有 n 个自由电子，电子电量为 e.该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为 v.(a)求导线中的电流 I；(b)将该导线放在匀强磁场中， 电流方向垂直于磁感应强度B， 导线所受安培力大小为 F 安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为 F，推导 F 安F.(2)正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为 m，单位体积内粒子数量 n 为恒量为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为 v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力 f 与 m、n 和 v 的关系(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)( (四四) )选做题选做题14.14. （1414 新课标新课标）(6(6 分分) ) 在伏安法测电阻的实验中，待测电在伏安法测电阻的实验中，待测电阻阻 RxRx 的阻值约为的阻值约为 200200 ，电压表，电压表 V V 的内阻约为的内阻约为 2 2 kk，电流表，电流表 A A 的的内阻约为内阻约为 1010 ，测量电路中电流表的连接方式如图，测量电路中电流表的连接方式如图-8(a)-8(a)或图或图-8(b)-8(b)所所示，示，结果由公式 Rx计算得出，式中 U 与 I 分别为电压表和电流表9 / 21的示数若将图(a)和(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_(选填“大于” “等于”或“小于”)真实值15.15.（1515 海南卷）海南卷） （1212 分）某同学利用图分）某同学利用图-9-9（a a）所示电路测量）所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为：电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为：电池电池 E E（内阻很小）（内阻很小） 、开关和、电容器、开关和、电容器 C C（约（约 100100） 、电阻（约、电阻（约 200k200k） 、电阻（电阻（1k1k） 、电压表、电压表 V V（量程（量程 6V6V） 、秒表、导线若干。、秒表、导线若干。1S2SF2R2R(1)按图-9（a）所示的电路原理将图-9（b）中实物图连线。(2)先闭合开关，再断开开关：闭合开关，同时按下秒表开始计时。若某时刻电压表示数如图-9（c）所示，电压表的读数为_V（保留 2 位小数） 。2S2S1S(3)该同学每隔 10s 记录一次电压表的读数 ，记录的数据如下表所示，在答题卡给出的坐标纸上绘出图线，已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是_s。(4)电路中 C、和构成的回路的作用是_。2R1S16.16.（1313 天津）天津） (3)(3)要测绘一个标有要测绘一个标有“3“3 V V 0.60.6 W”W”小灯泡的小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到 3 3 V V，并便于，并便于操作已选用的器材有：操作已选用的器材有：电池组(电动势为 4.5 V，内阻约 1 )；电流表(量程为 0250 mA，内阻约 5 )；电压表(量程为 03 V，内阻约 3 k)；电键一个、导线若干10 / 21实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)A滑动变阻器(最大阻值 20 ，额定电流 1 A)B滑动变阻器(最大阻值 1750 ，额定电流 0.3 A)实验的电路图应选用下列的图-11 的_(填字母代号)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图-12 所示如果将这个小灯泡接到电动势为 1.5 V，内阻为 5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W.17.17.（1414 数理化能力竞赛）如果人或牲畜站在距离电线的落地数理化能力竞赛）如果人或牲畜站在距离电线的落地点点 8 81010 m m 以内或雷雨天的大树附近，就可能发生触电事故，这种以内或雷雨天的大树附近，就可能发生触电事故，这种触电叫作跨步电压触电人受到较高的跨步电压作用时，双脚会抽触电叫作跨步电压触电人受到较高的跨步电压作用时，双脚会抽筋而身体倒地经验证明，人倒地后电流在体内持续作用筋而身体倒地经验证明，人倒地后电流在体内持续作用 2 2 s s 就会就会致命致命. . 当人发觉跨步电压威胁时，应赶快把双脚并在一起，或尽快当人发觉跨步电压威胁时，应赶快把双脚并在一起，或尽快用一条腿跳着离开危险区用一条腿跳着离开危险区跨步电压的示意图如图 13 所示，人受到跨步电压作用时，电流沿着人的下身，从脚经腿、胯部又到脚与大地形成通路若站在湿地上的某人两脚间的距离为 0.5 m，一只脚的电阻是 300 ，人体躯干内部的电阻为 1000 ，设每米湿地的电阻为 100 .(1)若通过躯干的电流为 0.1 A 时，则跨步电压、通过人体和湿地的总电流各为多大？ (2)若人的两脚之间的距离增大为 1.0 m，通过人体和湿地的总11 / 21电流不变，则跨步电压和通过人体的电流做功的电功率各为多少？如果通过躯干的电流达到 0.1 A 至 1.0 A 时就能使心脏进入纤维性颤动而对人体造成伤害甚至导致死亡，那么以上两种情况对人体有危险吗？17.17. （1414 山东）实验室购买了一捆标称长度为山东）实验室购买了一捆标称长度为 100100 m m 的铜导线，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为 1.01.0 mm2mm2，查得铜的电阻率为，查得铜的电阻率为 1.7×101.7×108 8 ·m·m，再利用图，再利用图-14-14甲所示电路测出铜导线的电阻甲所示电路测出铜导线的电阻 RxRx，从而确定导线的实际长度，从而确定导线的实际长度可供使用的器材有：甲 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 20 ；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-15 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图-1412 / 21(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-14 乙所示，读数为_V.(4)导线实际长度为_m(保留 2 位有效数字)18.18. （1414 日照一中二模）日照一中二模）2.2. 某实验小组的同学在学校实验室某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过最大电流不超过 6mA6mA，最，最大电压不超过大电压不超过 7V”7V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图性曲线，他们设计的一部分电路如图-16-16 所示，图中定值电阻，用所示，图中定值电阻，用于限流；电流表量程为于限流；电流表量程为 10mA10mA，内阻约为，内阻约为 5 5；电压表（未画出）量程；电压表（未画出）量程为为 10V10V，内阻约为；电源电动势，内阻约为；电源电动势 E E 为为 12V12V，内阻不计。，内阻不计。 1Rk10k（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择：A阻值 0，额定电流 03A200B阻值 0，额定电流 05A20应选的滑动变阻器是_（填“A”或“B”）。正确接线后，测得数据如下表： （2）由以上数据分析可知，电压表应并联在 M 与_之间（填“O” 或“P”）；（3）将电路图在答题卡的虚线框中补充完整；（4）从表中数据可知，该电学元件的电阻特点是：_。三、参考答案三、参考答案选择题选择题13 / 21【答案答案】C】C【解析解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其它形式的能电动势是反映电源通过非静电力做功将其它形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项但不能说明储存的电能越多，故选项 A A、B B 错误而选项错误而选项 C C 正确；闭合正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项 D D 错误。错误。【答案答案】C】C【答案答案】选选 C C。【解析解析】设开始时热敏电阻设开始时热敏电阻、的阻值为的阻值为 R0,R0,的温度保持的温度保持不变不变, ,则则的阻值仍为的阻值仍为 R0R0。的电功率的电功率, ,当当, ,即即 R=R0R=R0 时时, , 有最小值有最小值, ,则则 PP有最大值有最大值, ,所以冷却或加热所以冷却或加热,的电功率的电功率 PP都变小。都变小。02 022 00222 02 20222)()( RRRRU RRRRRU RRRURRRURIP RRR2 0RRR2 0【答案答案】选选 B B。【解析解析】在电路中在电路中, ,电容器相当于断路电容器相当于断路, ,电容器两端的电压等于电容器两端的电压等于R1R1 两端的电压两端的电压, ,当增大当增大 R1R1 的阻值时的阻值时,R1,R1 两端的电压增大两端的电压增大, ,电容器两端电容器两端的电压增大的电压增大, ,电容器内的电场强度增大电容器内的电场强度增大, ,带电油滴所受的电场力大于带电油滴所受的电场力大于重力重力, ,做匀加速直线运动做匀加速直线运动,A,A 错误。增大错误。增大 R2R2 的阻值的阻值, ,电容器两端的电电容器两端的电压不变压不变, ,电容器内的电场强度不变电容器内的电场强度不变, ,带电油滴所受的电场力等于重力带电油滴所受的电场力等于重力, ,带电油滴悬浮在两板之间静止不动带电油滴悬浮在两板之间静止不动, ,故故 B B 正确。若增大两板间的距离正确。若增大两板间的距离, ,由由E=E=可知可知, ,电场强度减小电场强度减小, ,带电油滴所受的电场力小于重力带电油滴所受的电场力小于重力, ,做匀加速直做匀加速直14 / 21线运动线运动,C,C 错误。断开电键错误。断开电键 S,S,电容器放电电容器放电, ,电场强度为零电场强度为零, ,带电油滴只带电油滴只受重力受重力, ,做自由落体运动做自由落体运动,D,D 错误。错误。dU【答案答案】选选 C C。【解析解析】设设 MNMN 之间的电压为之间的电压为 U,U,则则 R0R0 上的电压为上的电压为: :UR=R00xU RRMP 上的电压为:SlSl SlUUM121由题意 UR=UM 得:Rx=,C 项正确。2 0 1lRl【答案答案】C】C 【解析解析】设设 a a 的长度为的长度为 L L，截面积为，截面积为 S S，因为，因为 R R，而，而 R R， 所以，即所以，即1 1，故，故 bb2a2a；同理，所以，故；同理，所以，故 aacc， 选项选项 C C 正确正确【答案答案】C】C【解析解析】根据题述接触到药液时其电阻根据题述接触到药液时其电阻 RMRM 发生变化，导致发生变化，导致 S S 两两端电压端电压 U U 增大，增大，RMRM 变小，且变小，且 R R 越大，越大，U U 增大越明显，选项增大越明显，选项 C C 正确。正确。【答案答案】选选 D.D.【解析解析】消耗的电能消耗的电能=0.9J=0.9J，则电阻两端的电压为，当相同时间，则电阻两端的电压为，当相同时间内使内使 0.6C0.6C 的电荷量通过该电阻时，由的电荷量通过该电阻时，由 q=Itq=It 可知，可知， ，又，又 U=IRU=IR，则有，则有，所以，故选项所以，故选项 D D 正确正确. .2QI RtIt IRqU0.930.3QUVVq'2II'2236UUVV2''440.93.6QIRtQJJ填空题填空题【答案答案】：见解析；：见解析；0.44A0.44A；4 4 2.252.2515 / 21【解析解析】实物图如图所示；由图知电流表量程为实物图如图所示；由图知电流表量程为 0.6A0.6A，所以读，所以读数为数为 0.44A0.44A；电源内阻为；电源内阻为 1 1 欧，所以当外欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于 1.5V，由图知当小电珠电压等于 1.5V 时电流约为 0.38A，此时电阻约为，并联后的总电阻为 1 欧，所以需要 4 个小电珠，小电珠消耗的总功率约为。95. 3IURWRUP25. 215 . 122 外【答案答案】 (1)(1)如图所示如图所示(2)增大 增大(3)0.39 1.17【解析解析】(1)】(1)电压从电压从 0 0 开始调节，滑动变阻器应使用分压式接开始调节，滑动变阻器应使用分压式接法，电压表的量程小于灯泡的额定电压，需要串联电阻改装，因为法，电压表的量程小于灯泡的额定电压，需要串联电阻改装，因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻，所以电流表采用外接法灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻，所以电流表采用外接法(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加，也增加，则小灯泡的电阻增大，由 R，灯丝的电阻率增大(3)I 以 mA 为单位，当滑动变阻器 R0 时，灯泡两端的电压UE0Ir4，此时灯泡的功率最大，在小灯泡伏安特性曲线中作 I40001000U 图线，找出交点的横、纵坐标，则小灯泡最大功率 P1.17 W；同理可知当滑动变阻器 R9 时，小灯泡的最小功率 P0.39 W.计算题计算题16 / 21【解答解答】（1 1）由电阻定律得，代入数据得）由电阻定律得，代入数据得ArR23106R(2)感应电动势，代入数据得trBE2VE2104(3) 由焦耳定律，代入数据得tREQ2 JQ81081212 【答案答案】(1)】(1)逆时针方向；逆时针方向；(2)(2) (3)(3)略。略。【解析解析】(1)】(1)撤去磁场瞬间，环所围面积的磁通量突变为零，由撤去磁场瞬间，环所围面积的磁通量突变为零，由楞次定律可知，环中电流的磁场方向应与原磁场方向相同，即向楞次定律可知，环中电流的磁场方向应与原磁场方向相同，即向上由右手螺旋定则可知，环中电流的方向是沿逆时针方向上由右手螺旋定则可知，环中电流的方向是沿逆时针方向(2)设圆环周长为 l、电阻为 R，由电阻定律得R设 t 时间内环中电流释放焦耳热而损失的能量为 E，由焦耳定律得E I2Rt设环中单位体积内定向移动电子数为 n，则InevS式中 n、e、S 不变，只有定向移动电子的平均速率的变化才会引起环中电流的变化电流变化大小取 I 时，相应定向移动电子的平均速率变化的大小为 v，则IneSv设环中定向移动电子减少的动能总和为 Ek，则EknlS17 / 21由于 II，可得EkI根据能量守恒定律，得EEk联立上述各式，得(3)由 看出，在题设条件限制下，适当增大超导电流，可以使实验获得 的准确程度更高，通过增大穿过该环的磁通量变化率可实现增大超导电流【答案答案】(1)】(1) (a)neSv(b)(a)neSv(b)略；略；(2)(2) 。2 31nmv【解析解析】(1)(a)】(1)(a)设设 tt 时间内通过导体横截面的电量为时间内通过导体横截面的电量为 qq，由电流定义，有由电流定义，有IneSv(b)每个自由电子所受的洛伦兹力F 洛evB设导体中共有 N 个自由电子Nn·Sl导体内自由电子所受洛伦兹力大小的总和FNF 洛nSl·evB由安培公式，有 F 安IlBneSv·lB得 F 安F(2)一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量为18 / 21I2mv如图，以器壁上的面积 S 为底、以 vt 为高构成柱体，由题设可知，其内的粒子在 t 时间内有与器壁 S 发生碰撞，碰壁粒子总数为Nn·Svtt 时间内粒子给器壁的冲量为IN·InSmv2t面积为 S 的器壁受到粒子压力为 FI t器壁单位面积所受粒子压力为。2 31nmvSF SF（四）选做题（四）选做题14.14. 【答案答案】Rx1】Rx1 大于大于 小于小于【解析解析】 1010，2020，故，故< <1010，应该采用电流表内接法，应该采用电流表内接法，即图即图(a)(a)接法由接法由“大内偏大，小外偏小大内偏大，小外偏小”的结论可知电流表内接时的结论可知电流表内接时测量值测量值 Rx1Rx1 大于真实值，外接时，测量值大于真实值，外接时，测量值 Rx2Rx2 小于真实值小于真实值15.【15.【答案答案】 （1 1）图略（）图略（2 2）3.6V3.6V（3 3）40s40s（4 4）使实验前电容器）使实验前电容器两极板上的电荷相中和两极板上的电荷相中和16.【16.【答案答案】9】9(3)A(3)A BB 0.10.1 W W【解析解析】 测绘小灯泡的伏安特性曲线时，小灯泡两端的电压测绘小灯泡的伏安特性曲线时，小灯泡两端的电压应从应从 0 0 开始，故所需要的电路为滑动变阻器分压式，滑动变阻器应开始，故所需要的电路为滑动变阻器分压式，滑动变阻器应选用阻值小而电流大的选用阻值小而电流大的 A.A.电路图应为滑动变阻器分压式和电流表电路图应为滑动变阻器分压式和电流表外接法，所以应选用外接法，所以应选用 B B 图图作出测电源电动势和内阻的作出测电源电动势和内阻的 I IU U 图像，图像，19 / 21与伏安特性曲线交于一点，这点的电压与电流的乘积即为小灯泡消与伏安特性曲线交于一点，这点的电压与电流的乘积即为小灯泡消耗的功率，耗的功率，P PIUIU0.10×1.00.10×1.0 W W0.10.1 W W1010(1)160(1)160 V V 3.33.3 A A (2)310.6(2)310.6 V V 60.360.3 W W 有危险有危险解析 (1)把人体和两脚之间的湿地分别看成一个电阻，则两电阻并联人体的电阻R1(300×21000)1600 当两脚间的距离为 0.5 m 时，两脚间湿地的电阻R2·L1100×0.5 50 跨步电压UI1R10.1×1600 V160 V电路中总电阻R 总R1R2 R1R2电路中的总电流I·(R1R2)·(160050) A3.3 A.(2)当两脚间的距离为 1.0 m 时，两脚间湿地的电阻R2L1100×1.0 100 两脚间的总电阻 R总R1R2 R1R2跨步电压 UI 总 R总3.3× V310.6 V通过人体的电流做功的电功率为P W60.3 W.通过人体的电流20 / 21I2 A0.19 A综上所述，以上两种情况对人体都有极大的危险【答案答案】 (1)R2(1)R2 a a；(2)(2)如右图所示如右图所示(3)2.30(2.29、2.31 均正确)(4)94(93、95 均正确)【解析解析】(1)】(1)根据电阻定律估算得铜导线的电阻大约为根据电阻定律估算得铜导线的电阻大约为RxRx1.71.7 ，而，而 R0R0RxRx4.74.7 ，根据电路图，电压表的量程，根据电路图，电压表的量程是是 3 3 V V，电源的电动势为，电源的电动势为 6 6 V V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为为 4.74.7 .为了多测几组数据，以保证实验结果的准确性，滑动变为了多测几组数据，以保证实验结果的准确性，滑动变阻器应选阻器应选 R2.R2.(2)略(3)电压表最小刻度表示 0.1 V，应该按照估读进行读数，所以读数为 2.30 V.(4)因为 RxR0，所以 l94 m. 【答案答案】（1 1）A A ；（；（2 2）P P ；（；（3 3）如图所示）如图所示 ；（；（4 4）当元件）当元件两端的电压小于两端的电压小于 6V6V 时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于大于 6V6V 时，随着电压的升高而电阻变小时，随着电压的升高而电阻变小【解析解析】（1 1）滑动变阻器）滑动变阻器 A A 允许的最大电压为允许的最大电压为0.3×200=60V0.3×200=60V12V12V，滑动变阻器，滑动变阻器 B B 两端所能加的最大电压为两端所能加的最大电压为0.5×20=10V0.5×20=10V12V12V，为保证安全，滑动变阻器应选，为保证安全，滑动变阻器应选 A A（2）由表中实验数据可知，电学元件电阻最小测量值约为：21 / 21R=1163.6，电流表内阻约为 5，电压表内阻约为 10k，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在 M 与 P 之间0055. 04 . 6（3）描绘伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由（2）可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示：（4）由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于 6V 时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于 6V 时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小。（15 浙江）.图 1 是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。（1）根据图 1 画出实验电路图（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图 2 中的所示，电流表量程为 0