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1、 金榜名师讲坛内部讲义考点8 恒定电流1.(2010.浙江高考T21（2）) (10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流-电压的数据如下表所示：电流I/mA275.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2电压U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.909.1211.46（1） 用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；（2） 为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示：请指出灯丝的特征，并解释形成的原因。【命题立意】本题以“描绘小灯泡的伏安特性曲线” 实验为基础,体现重视实验操作体验和学生
2、实验基本素养的培养，主要考查对实验结果的分析与解释能力。【规范解答】 (1) 用上表数据描绘电压随电流的变化曲线 (2)电阻随电流增大存在三个区间，电阻的变化快慢不同第一区间电流很小时,电阻变化不大；第二区间灯丝温度升高很快，电阻增大快；第三区间部分电能转化为光能，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢。2.（2010天津理综T9（3）要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2K。实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约0.1；电压表V2，量程5V，内阻约5K；定值电阻R1，阻值30；定值电阻R2，阻值为3K；滑动变阻器R3，最大阻值100，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内
3、阻约0.5；开关S一个，导线若干。有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母代号由上问写出V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。【命题立意】本题考查的电阻的测量一直是高考的热点，本题考查的测电阻的方法，体现了高考的灵活性。【思路点拨】解答本题时注意以下突破点：电流表示数
4、太小时误差太大，故不能使用；设计电路的关键是应用电路的串并联特点求的待测电压表中的电流。【规范解答】 当待测电压表V1 两端的电压达到2V时，其中的电流约为,电流太小，电流表A几乎没有示数，所以不能这样连接的原因为：电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。因为电流表量程太大，所以不能直接用。可以用定值电阻中的电流去替代，可以将定值电阻与电压表串联，间接得到电流，所选电阻要与电压表的内阻差不多大，故选定值电阻R2，用电压表V2测V1和R2的串联电压，有两个电压表的示数之差得到定值电阻两端的电压；为了要测得多组数据，滑动变阻器要用分压接法，故电路设计为如图所示。R2两端的电压为：, R2中的电
5、流也就是电压表V1中的电流为：,所以电压表V1的内阻为：,其中表示的电压;表示V2的示数即和串联的总电压【答案】电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流 测量电压表V1内阻的实验电路如图所示 表示的电压；表示和串联的总电压【类题拓展】 巧改条件后的电路设计若把题目中电压表V2的内阻约5K；改为电压表V2的内阻为5K，虽然只有一字之差，电路就可以有另外的设计方案，电路如下两个电压表的内阻之比等于电压之比，所以3.（2010山东理综T 23）（2）在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：若电流表示数为零、电压表示
6、数为E，则发生故障的是 （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至档（填“欧姆100”“直流电压10V”或“直流电流25mA”），再将（填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是、。【命题立意】本题以测定金属电阻率的实验为背景，考查的却是多用电表检测电路故障问题，主要考查多用电表的使用、电路故障分析、直流电压表的原理等知识点。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：两种电表示数故障分析故障表现 【规范解答】若电流表示数为零，说明外电路一定是断路
7、，电压表有示数为E，说明电源与电压表之间的连接无断路，所以发生故障的是一定是“待测金属丝”。电流表示数为零，说明外电路一定存在着断路。因为电源两端有电压，所以不能用电流表来检测，只能用电压表（量程高于电源电动势）来检测，没有电压表的情况下，则利用多用电表的10V直流电压档来检查故障。多用电表的红表笔应和电源的正极相连，若只有滑动变阻器断，则多用电表的示数依次是0、E、E。 答案：待测金属丝 直流电压10V；红 0、E、E4.（2010广东物理卷T34（2）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（=5）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14(a).在图1
8、4（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。请完成下列主要实验步骤；A 检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c）所示，读得电阻值是_;B 将开关闭合，开关断开，电压表的示数是1.49V；C 将开关 _,电压表的示数是1.16V；断开开关 。使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_（计算结果保留二位有效数字）。由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”)。【命题立意】本题主要考查闭合电路欧姆定律、电阻箱的读数、电路的连接、误差分析。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：按所给的电路图连线。注意：按图施工。利用闭合电路欧姆定律及
9、电路的连接关系列式求解。 【规范解答】如图所示读出：20；闭合S2后电阻箱才工作 S1闭合、S2断开时：RV很大，可得： （1）S1、S2都闭合时： （2）代入数据得： 故忽略电压表电阻的影响，有 （3）考虑电压表电阻的影响，设电压表的电阻为：RV则（1）（2）两式变为：两式相减并整理得： （4）（3）/（4）得： (U1U2) r测r真 测量值偏小【答案】如图所示 20，闭合0.69小5.（2010新课标全国卷T19）电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电
10、源的效率分别为、。由图可知、的值分别为 A.、 B.、 C.、 D.、【命题立意】本题以测电源电动势和内电阻实验的伏安特性曲线为基础命题，考查纯电阻电路中电源的效率随电阻的变化并要求计算各状态下的效率。【思路点拨】由电源效率定义，对照UI图像找出a、b状态的路端电压和干路电流，即可计算a、b状态的效率和输出功率。【规范解答】选D，电源效率，E为电源的总电压（即电动势），根据图象可知Ua=，Ub=，所以选项D正确。6.（2010北京理综T21）（18分）（）甲同学要把一个量程为200的直流电流计，改装成量度范围是04的直流电压表 她按图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg，其中电阻0约为。为
11、使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源应选用_，电阻器1应选用_，电阻器2应选用_（选填器材前的字母）电源（电动势1.5） 电源（电动势6）电阻箱（0999.9）滑动变阻器（0500）电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（05.1）电位器（051）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是_，_，_，_，最后记录1的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母） 闭合闭合调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度如
12、果所得的的阻值为300.0，则图中被测电流计的内阻rg的测量值为_，该测量值_实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。给电流计_联（选填“串”或“并”）一个阻值为_的电阻，就可以将该电流计改装为量程的电压表。（）乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表、一个电池组、一个滑动变阻器和几个待用的阻值准确的定值电阻。该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表直接与电压表校准。请你画完图方框中的校准电路图。 实验中，当定值电阻选用17.0时，调整滑动变阻器的阻值，电压表的示数是4.0时，表的指针恰好指到满量程的五分之二；当选用7.0时，调整的阻值，电压表的示数是2.0时，
13、表的指针又指到满量程的五分之二。由此可以判定，表的内阻rg是_，满偏电流是_。若要将表改装为量程是15的电压表，应配备一个_的电阻。【命题立意】本题考查了半偏法测电阻、电流表改装成电压表及校准、器材的选取、实验步骤、误差分析、电路图的设计等知识点，综合考查了考生的实验探究能力、推理能力、理解能力等。【思路点拨】根据半偏法测电阻原理及题意选择器材，注意实验步骤、理解误差来源、注重电压表的改装及校准、画好电路图。【规范解答】（）若选用电动势1.5的电源，则，而0，则；若选用电动势6的电源，则，则，所以电阻器2只能选择；电阻器1是要读数的，因此必须选用电阻箱，所以电阻器1应选用；表头满偏时电路中总电阻越大，实验误差越小，所以电源应选用B。检查电路连接无误后，将的阻值调至最大。后续的实验操作步骤是：第一步闭合；第二步调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度；第三步闭合；第四步调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半；最后记录1的阻值并整理好器材。1的阻值等于电流计的内电阻rg，因的阻值为300.0，所以被测电流计的内阻rg的测量值为300.0；当把1与电流表并联后，即使2比1大很多，整个电路中的电阻也总要下降一点，从而干路中的电流比原来多少也增大一点。当流过电流计的电流调到是原来的一半时，流过1的电流就比流过电
