（新课标）2022高考物理 热点探究及预测七 恒定电流

新课标2022高考物理热点探究及预测七恒定电流一、电路的动态分析　欧姆定律1．如图1所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　)A.的读数变大，的读数变小图1B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大二、测量电源的电动势及内阻2．为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表．(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图．(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时，电阻箱的阻值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E＝____V，内阻r＝________Ω.三、多用电表读数及实验创新3．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值，完成下列填空：-10-\n图2(1)仪器连线如图2所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为____(填“红”或“黑”)色；(2)若适当调节电阻箱后，图2中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图3(a)，(b)，(c)所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω.　(a)　　　　　　　　　(b)(c)图3(3)将图2中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA；(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V．(保留3位有效数字)四、描绘小电珠的伏安特性曲线4．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5V,0.6W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．①粗测小电珠的电阻，应选图4择多用电表________倍率的-10-\n电阻挡(请填写“×1”、“×10”或“×100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图4，结果为________Ω.②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图5完成实物图6中的连线．　图5　　　　　　　　　　图6③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端，为使小电珠亮度增加，P应由中点向________端滑动．④下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点________间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”).数据点abcdeFU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244五、测量电源的输出功率5．某同学利用图7所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．①所得实验数据如下表，请在给出的直角坐标系图8上画出U－I图象．　图7　　　　　　　　　图8U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55②根据所画的U－I图象，可求得电流I＝0.20A时电源的输出功率为__________W．(保留两位有效数字)③实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图7电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图9所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是________________．(Rx阻值未知)-10-\n图9解析　(1)欧姆表读数时，指针在中央位置附近时最准确．开关旋到“×1k”挡位时，指针偏角太大，所以改换成小挡位“×100”；(1分)换挡后，应对欧姆表重新进行调零；(1分)所测电阻阻值等于欧姆表表盘示数×倍率．(1分)(2)由(1)知，被测电阻Rx大约为2000Ω，Rx≫RA，故应用电流表内接法．(2分)电路图见答案中图．-10-\n(3)把开关旋到位置3时，表头与电源连接，只有当欧姆表使用时，才用到电源；(1分)表头用电阻并联时，可改装成电流表；(1分)所并联的电阻阻值越小，根据电流与电阻阻值成反比，所分担的电流越大．(1分)答案　(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡；②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”；③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值．(2)如图所示(2分)(3)电阻　1、2　1试题分析电学实验题是物理高考必考的题目之一，以电路实验为主，分值占8分左右，中等以上难度．命题特征1．属于复合题型，4～5个小题，以填空、电路图、实物连线、图象等形式出现．(1)填空的知识点(2)电路图连线(3)图象表格2．重视原理，深化探究，含有设计性思维，题意背景较新，也可体现某种传感器．3．以教材原实验为基础，做改进、创新、发展．实验考查热点1．螺旋测微器、游标卡尺、电表(包括多用电表)读数．2．各种电阻Rx的测量．3．实验方案的设计、实验器材的选取．4．实物图连线．5．电路的选择(电流表的内、外接法，滑动变阻器限流、分压连接)6．图象的描绘与分析，包括I－U图象、U－I图象、R－图象、－R图象等．7．多用电表的使用．8．各实验的注意事项.-10-\n1．如图13所示为用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度的示意图，则游标卡尺的读数是________cm，螺旋测微器的读数是________cm.图132．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡标有“6V　3W”的字样，其他可供选择的器材有：A．电压表V1(量程6V，内阻20kΩ)B．电压表V2(量程20V，内阻60kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻0.2Ω)D．电流表A2(量程0.6A，内阻1Ω)E．滑动变阻器R1(0～1000Ω，0.5A)F．滑动变阻器R2(0～20Ω，2A)G．学生电源E(6～8V)H．开关S及导线若干某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I，绘成U－I关系曲线如图14甲所示．图14(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；(2)在虚线框乙中画出实验所用的电路图；(3)若将该小灯泡接在电动势为6V，内阻为4Ω的电源两端，则灯泡实际消耗的功率为________W.3．为测量一个定值电阻的阻值，备有器材如下：待测电阻Rx电流表A1(量程100μA，内阻约200Ω)电流表A2(量程500μA，内阻约300Ω)电压表V1(量程15V，内阻约150kΩ)电压表V2(量程50V，内阻约500kΩ)-10-\n电源E(电动势15V)滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)多用电表，开关S，导线若干(1)先用多用电表欧姆挡对Rx进行粗测．若选择×100Ω挡用正确的测量方法进行测量，发现指针几乎不偏转，为较准确测量应选用______挡(×10，×1k)．重新选挡测量，刻度盘上的指针位置如图15所示，测量结果是________Ω.图15(2)现用伏安法测量Rx阻值．为了尽量减小实验误差，要求测多组数据．①电流表应选________，电压表应选________．②画出实验电路图．③根据实验中测得的多组数据作出的U－I图线如图16所示，根据图线求得待测电阻的阻值为________Ω.图164．用电流传感器和电压传感器可测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的路端电压和电流，输入计算机，自动生成U－I图线，由图线得出电动势和内电阻．(1)记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I”，y轴为“U”，点击直接拟合，就可以画出U－I图象，得实验结果如图17甲所示．根据图线显示，拟合直线方程为：________，测得干电池的电动势为______V，干电池的内电阻为______Ω.(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图乙所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程；若需作图，可直接画在方格图中．)-10-\n图175．一节电动势约为9V，内阻约为2Ω的电池，允许通过的电流是500mA.为了精确测定该电池的电动势和内阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表，连成了如图18所示的电路．图18(1)为了防止误将滑动变阻器的电阻调为零而损坏器材，要在电路中接入一个定值电阻R，适合的电阻是______(填字母代号)A．10Ω，5WB．10Ω，0.5WC．20Ω，5WD．20Ω，0.5W(2)电路连好后，由于电路中有一处发生故障，闭合电键K时电压表有示数而电流表没有示数．断开导线1的B端，将其分别接到C、D、E、F各点时，发现电压表的示数都接近9V，而接到G、H、J各点时，发现电压表的示数都为零．可能出现的故障是________(填字母代号)A．定值电阻R断路B．滑动变阻器滑片P接触不良C．滑动变阻器EF间电阻丝断路D．电流表断路(3)在其他器材不变的情况下，再取一个上述规格的电池，与原来的电池串联组成电池组，要求测量这个电池组的电动势E和内阻r，且操作无误．①在下边虚线框中画出实验电路原理图．②实验中，当电流表读数为I1时，电压表的读数为U1，当电流表读数为I2时，电压表的读数为U2.则可求出E＝________，r＝________.(用I1、U1、I2、U2及R表示)-10-\n答案考题展示1．B　2．(1)或C　6(2)如图所示(3)7.5　103．(1)黑　(2)14.0　53.0　4.6　(3)102　(4)1.544．①×1　7.5(7.3～7.7)　②如图所示③a(或左)　b(或右)　④ab5．①如图所示②0.37(或0.36)　③bc预测演练1．1.100　0.5540～0.5543均对2．(1)A　D　F(2)电路图如图所示(滑动变阻器分压法、电流表外接)(3)1.9(1.9±0.2均对)3．(1)×1k　30k　(2)①A2　V1　②如图所示　③3.1×104-10-\n4．(1)y＝－2x＋1.5　1.5　2　(2)见解析解析　(1)设直线方程为y＝ax＋b，把坐标(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得：a＝－2，b＝1.5，得出直线方程为y＝－2x＋1.5；由闭合电路的欧姆定律得：E＝IR＋Ir＝U＋Ir，对比图象可得：E＝1.5V，r＝2Ω.(2)在小灯泡的U－I特性曲线坐标纸上作出电源的U－I图线，如图所示，两图线的交点即为小灯泡接在该电源上工作时的电压与电流，由图象知，U＝0.90V，I＝0.30A，所以小灯泡工作时的功率为P＝UI＝0.90×0.30W＝0.27W.5．(1)C　(2)B(3)①如图所示②；－R-10-