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第九章 恒定电流
做真题 明方向
授课提示:对应学生用书86页
1.
[2024·新课标卷](多选)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来.
车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转,在线圈中产生电流.磁极匀速转动的某瞬间,磁
场方向恰与线圈平面垂直,如图所示.将两磁极间的磁场视为匀强磁场,则磁极再转过
90°时,线圈中( )
A.电流最小
B.电流最大
C.电流方向由P指向Q
D.电流方向由Q指向P
答案:BD
解析:磁极顺时针匀速转动相当于线圈逆时针匀速转动,线圈从中性面位置开始转动,
磁极转过90°时即线圈逆时针转过90°时,穿过线圈的磁通量为0,磁通量的变化率最大,
线圈中电流最大,A错误,B正确;磁极转过90°时相当于题图示中PQ向下切割磁感线,
由右手定则可知线圈中电流方向由Q指向P,C错误,D正确.
2.[2023·江苏卷]小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响.所用器材有:干电
池(电动势约1.5 V,内阻不计)2节;两量程电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ;量程0~
15 V,内阻约15 kΩ)1个;滑动变阻器(最大阻值50 Ω)1个;定值电阻(阻值50 Ω)21个;
开关1个及导线若干.实验电路如图1所示.(1)电压表量程应选用________(选填“3 V”或“15 V”).
(2)图2为该实验的实物电路(右侧未拍全).先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置,
然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填“B”“C”或“D”)连
接,再闭合开关,开始实验.
(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变,依次测量电路中O与1,2,…,21
之间的电压.某次测量时,电压表指针位置如图3所示,其示数为________ V.根据测量
数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线,如图4中实线所示.
(4)在图1所示的电路中,若电源电动势为E,电压表视为理想电压表,滑动变阻器接
入的阻值为 R ,定值电阻的总阻值为 R ,当被测电阻为 R 时,其两端的电压 U=
1 2
________(用E、R 、R 、R表示),据此作出UR理论图线如图4中虚线所示.小明发现被
1 2
测电阻较小或较大时,电压的实测值与理论值相差较小.
(5)分析可知,当R较小时,U的实测值与理论值相差较小,是因为电压表的分流小,
电压表内阻对测量结果影响较小.小明认为,当R较大时,U的实测值与理论值相差较小,
也是因为相同的原因.你是否同意他的观点?请简要说明理由
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
答案:(1)3 V (2)D (3)1.50 (4) (5)不同意,理由见解析
解析:(1)所用电源为两节干电池,电动势为3 V,则所用电表量程为3 V;
(2)闭合开关之前,滑动变阻器阻值应该调到最大,则由图可知,电池盒上的接线柱 A
应该与滑动变阻器的接线柱D连接;
(3)电压表最小刻度为0.1 V,则读数为1.50 V;
(4)由闭合电路欧姆定律可得I=
当被测电阻阻值为R时电压表读数U=IR=
(5)不同意;当R较大时,则电压表内阻不能忽略,则电路中的电流
I=
则电压表读数为
U=·=
当R较大时,R=R 时R最大,此时
2
U==
因R R ,则电压表读数接近于
V 1
U==
≫
3.[2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源 E(电动势
1.5 V,内阻很小),电流表 (量程10 mA,内阻约10 Ω),微安表 (量程100 μA,内阻
R 待测,约1 kΩ),滑动变阻器R(最大阻值10 Ω),定值电阻R (阻值10 Ω),开关S,导
g 0
线若干.
(1)将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图;
(2)某次测量中,微安表的示数为90.0 μA,电流表的示数为9.00 mA,由此计算出微安
表内阻R =________ Ω.
g
答案:(1)如图所示 (2)990
解析:流过电阻R 的电流I=I-I=9 mA-0.09 mA=8.91 mA,由欧姆定律可知,R
0 0 g g
== Ω=990 Ω.
4.[2024·浙江1月,节选]在“观察电容器的充、放电现象”实验中,把电阻箱R(0~
9 999 Ω)、一节干电池、微安表(量程0~300 μA,零刻度在中间位置)、电容器C(2 200
μF、16 V)、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路.
(1)把开关S接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零;然后把开关S接2,
微安表指针偏转情况是________.
A.迅速向右偏转后示数逐渐减小
B.向右偏转示数逐渐增大
C.迅速向左偏转后示数逐渐减小
D.向左偏转示数逐渐增大
(2)再把电压表并联在电容器两端,同时观察电容器充电时电流和电压变化情况.把开
关S接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到160 μA时保持不变;电压表示数由
零逐渐增大,指针偏转到如图2所示位置时保持不变,则电压表示数为________V,电压表
的阻值为________kΩ(计算结果保留两位有效数字).答案:(1)C (2)0.50 3.1
解析:(1)把开关S接1,电容器充电,电流从右向左流过微安表,微安表指针迅速向
右偏转后示数逐渐减小到零;把开关S接2,电容器放电,电流从左向右流过微安表,则
微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小.(2)由题意可知电压表应选用0~3 V量程,由
图2可知此时分度值为0.1 V,需要估读到0.01 V,则读数为0.50 V.当微安表示数稳定
时,电容器中不再有电流通过,此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路,根据闭
合电路欧姆定律有
R+R== Ω=9.375 kΩ
V
根据串联电路规律有
===2
联立可得
R≈3.1 kΩ
V
5.[2021·广东卷]某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律.根据实验需要已选用了
规格和量程合适的器材.
(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势.选择适当倍率的欧姆挡,将两
表笔________,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“0 Ω”处.测量时观察到热敏电阻
温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度
的升高而________.
(2)再按下图连接好电路进行测量.
①闭合开关S前,将滑动变阻器R 的滑片滑到________端(填“a”或“b”).
1
将温控室的温度设置为T,电阻箱R 调为某一阻值R .闭合开关S,调节滑动变阻器
0 01
R ,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置.记录此时电压表和电流表的示数、T和R .
1 01
断开开关S.
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S.反复调节R 和R ,使电
0 1
压表和电流表的示数与上述记录的示数相同.记录此时电阻箱的阻值R .断开开关S.
02
②实验中记录的阻值R ________R (填“大于”“小于”或“等于”),此时热敏电阻
01 02
阻值R=________.
T
(3)改变温控室的温度,测量不同温度时的热敏电阻阻值,可以得到热敏电阻阻值随温
度的变化规律.
答案:(1)短接 减小 (2)①b ②大于 R -R
01 02
解析:(1)使用多用电表的欧姆挡前应先欧姆调零,即将两表笔短接.温度越高,相同
倍率下多用电表的指针向右偏转的角度越大,则电阻阻值越小,故热敏电阻的阻值随温度
的升高而减小.(2)①闭合开关前,为了保护电路,应该将滑动变阻器的滑片移到 b端.②将电压表与
热敏电阻C端间的导线改接到D,调节滑动变阻器和电阻箱,使电压表和电流表的示数与
改接前一致,则R =R +R,所以R >R ,R=R -R .
01 02 T 01 02 T 01 02