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核心知识查漏012 电路
一、交变电流的产生及直、交流电路的动态分析
1．思维导图
2．电路动态
分析方法
（1）程序法：基本思路是“部分→整体→部分”。即从阻值的变化入手，由串、并联
规律判定R 总的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断I 总和U 端的变化情况，最后由部分电
路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况。（一般应用于干路的分
析）
（2）结论法——“串反并同”（应用于支路的分析）
“串反”：指某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端
电压、电功率都将减小（增大）；“并同”：指某一电阻增大（减小）时，与它并联或间
接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大（减小）。
（3）极限分析法：因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑
片滑到两端、中间等特殊位置，对特殊位置进行分析讨论，从而得到所研究物理量的变化
规律。
1
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3．分析远距离输电问题的三个“要点”
理清三
个回路
抓住两
个联系
回路1 和回路2 的联系：＝，＝，P1＝P2
回路2 和回路3 的联系：＝，＝，P3＝P4
明确三
个关联
式
功率关联式：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔUI 线＝I 线2R 线＝
电压关联式：U2＝ΔU＋U3
二、电学实验
实验1、基本仪器的使用及读数
游标卡尺
1．分类：根据游标上的分度数分为10 分度、20 分度和50 分度三种。
2．精度计算：精度： p = mm（n 为分度数）
3．读数规则：（1）读数时不需要估计数字；（2）整毫米数：以游标零刻度线位置为
准，在主尺上以游标零刻度线左侧读取最大值即为整毫米数；（3）毫米以下小数：观察上
下刻度线，数出游标上第m 条与主尺对齐，则毫米以下小数为m/n 毫米；（4）总的读数
为整毫米数加上毫米小数。
螺旋测微器（千分尺）
1．精度：因为鼓轮每转动一周，鼓轮前进或后退0.5mm，所以精度为0.01mm。
2．读数规则：（1）以鼓轮边缘为准在固定刻度上读出整（或半）毫米数。（2）
从可动刻度上读出格数（必须估读）再乘以0.01mm 即为毫米以下小数；（3）总的读
数为二者之和。
3．读数秘诀：主尺读数要看清，整毫米线分上下；半毫米线露脸否，露则加半反取
整；
数格数千万小心，末位莫忘估计数；两者相加看单位，两全齐美皆相宜。
电流表和电压表的读数规则
2
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量程
精确度
读数规则
电流表0～3 A
0.1 A
与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，
只需要精确值后加一估读数即可
电压表0～3 V
0.1 V
电流表0～0.6 A
0.02 A
估读位与最小刻度在同一位，采用估读
电压表0～15 V
0.5 V
估读位与最小刻度在同一位，采用估读
多用电表的读数及使用
(1)电流的流向：电流从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流
出，即“红进黑出”．
(2)“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的
是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的
是欧姆挡的调零旋钮。
(3)欧姆表刻度不均匀的原因：当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调
零)，使灵敏电流计满偏，Ig＝，此时中值电阻R 中＝Rg＋R0＋r，当两表笔接入电阻Rx时，I
＝，电阻Rx与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀。
实验2、电表的改装及校对
类型
电路图
原理
把电流表改装为电压表
U＝Ig(Rg＋R)
扩大电流表量程
I＝Ig＋
3
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把电流表改装为欧姆表
R 内＝R 中＝
Rx＝－R 内
校准电路
实验3、以欧姆定律为原理的研究电阻实验
1．实验器材的选择
(1)电源的选择：一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。
(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待
测电流的最大电流值选择电流表；电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏
左右。
2．电流表内接法与外接法的选择
比较
项目
电流表内接法
电流表外接法
电路
误差
原因
由于电流表内阻的分压作用，
电压表测量值偏大
由于电压表内阻的分流作用，电
流表测量值偏大
测量
结果
R 测＝＝RA＋Rx＞Rx
电阻的测量值大于真实值
R 测＝＝·Rx＜Rx
电阻的测量值小于真实值
适用
条件
Rx≫RA，大电阻
Rx≪RV，小电阻
3．分压电路与限流电路的选择
以小控大用分压，相差无几用限流，即当滑动变阻器的阻值较小时，常采用分压电
4
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路；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时，常采用限流电路。另外，必须采用分压电路
的情况有三种：①要求电压从零开始变化；②滑动变阻器太小，不能起到限流的作用；③
要求获取有区分度的多组数据。若两种电路均可，则采用限流式，因为限流式损耗功率
小。
实验4、以闭合电路欧姆定律为原理研究电源的实验
测量方法
伏安法（电流表内接和外接）
安阻法
伏阻法
电路图
实验原理
U＝E−Ir
U＝E−Ir
E＝IR＋Ir
E＝U＋ r
真实值与
测量值
I 真＝I 测＋
U 真＝U 测＋IRA
误差分析
E 测<E 真，r 测<r 真(r
测＝)
E 测＝E 真，r 测>r
真 (r 测＝r＋RA)
E 测＝E 真；r 测＞r
真(r 测＝r＋RA)
E 测＜E 真；r 测＜r
真(r 测＝)
1．（2024·上海闵行·统考一模）五、变阻器
变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电流和电压，达到控制电路的目的。
（1）在测量金属丝的电阻率的实验中，电路如图所示。
若被测电阻丝的电阻在30Ω 左右，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为
A．0 ~ 1Ω B．0 ~ 50Ω C．0 ~ 500Ω
若有一根长为L、直径为d 的金属丝，测得其阻值为R，则电阻率
。
（2）如图（b）所示电路，在滑动变阻器的滑片P 向左端滑动过程中，电压表、电流
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表的示数变化情况为（ ）
A．两表示数均增大
B．电压表示数增大，电流表示数减小
C．两表示数均减小
D．电压表示数减小，电流表示数增大
（3）变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率，在图（c）电路中电源电动势E
=12 V，内阻r =2 Ω，两个滑动变阻器变化范围均为0~10Ω，则当R1= Ω、R2=
Ω 时可使R2有最大功率。
2．（2024·上海虹口·高三一模）四、测量电源的电动势和内阻实验
某小组做“测量电源的电动势和内阻”实验，可提供的器材有：待测干电池一节（电
动势约1.5V，内阻小于1Ω）；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程
0.6A，内阻约1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许通过电流2A）；定值电阻R1
（阻值2Ω）；定值电阻R2（阻值5Ω）；开关一个；导线若干。
（1）按图连接电路，移动变阻器的滑片P 使电流表示数逐渐增大。读取数据发现：电
流表的示数从不足0.1A 增大到0.6A 的过程中，电压表的指针偏转范围很小。该现象的主
要原因是（ ）
A．电压表分流 B．干电池内阻较小
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C．电流表内阻较小 D．滑动变阻器最大阻值较小
（2）对此问题，同学们在提供器材的基础上改进了实验方案。
在图中用笔画线代替导线，补齐改进后的连线。
正确连接电路，闭合电键后，移动变阻器滑片，
发现电压表、电流表始终不偏转（已知电池无故障）。同学们猜测可能是某导线断
路，为确认猜测是否正确，小王同学找到一只数字式多用电表，将表笔插入插孔，选择开
关拨到图的位置，你认为他的选择是 （选填“合理”或“不合理”）的。若他
将选择开关逆时针从图位置旋转到下一档，再将黑表笔接电源负极a，红表笔分别接c、
e，电表读数均为1.49V，则断路的导线是 。
（3）更换故障导线后，重新实验，测得数据记录在下表，并在U—I 图上描出对应的
数据点，如图所示。
序号
1
2
3
4
5
6
7
I/A
0.08
0.14
0.20
0.26
0.32
0.36
0.40
7
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U/V
1.35
1.20
1.05
0.88
0.73
0.71
0.52
①请在图中，依据所描的数据点，画出该电池的伏安特性曲线。
②由实验数据可知，所选定值电阻为 （填“R1”或“R2”）。
3．（2024·上海虹口·高三一模）五、无线充电宝
无线充电宝是一种无线移动电源，在发送端（充电宝）和接收端（手机）各有一个线
圈。工作时，发送端的线圈中通有高频变化的电流，两者彼此靠近时，就可以将充电宝中
的电能传送到被充电的手机里。
某同学利用同一充电宝的无线充电与有线充电功能分别给同款手机充电。手机两次电
量均从1%充到93%，充电电压视为恒定，记录的充电量与充电时间如图所示。由图线可
知（ ）
A．无线充电的平均电流较大 B．有线充电的平均电流较大
C．无线充电与有线充电平均功率的比值约为
D．无线充电与有线充电平均功率的比值约为
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4．（2024·上海黄浦·高三一模）用电磁发射卫星
上海宇航系统工程研究所公开了一种在临近空间用电磁发射卫星的发明专利。飞艇在
离地面高度20～100km 范围内的临近空间稳定飞行。飞艇单次携带批量的微小型卫星，利
用太阳能结合布置于飞艇下方的长直电磁发射装置，将卫星发射至低地球轨道。
飞艇的上表面覆有一层柔性薄膜太阳电池阵为储能装置充电。某小组利用如图(c)所示
的电路，研究太阳能电池的伏安特性。连接电路后，闭合开关S。在温度不变的情况下，
先用一弱光照射太阳能电池，调节滑动变阻器R 的阻值，记录电压U 和电流I 的示数，并
多次重复该过程，将实验数据描在图(d)的U-I 图中得到曲线A。改用一强光照射重复实
验，在U-I 图中得到曲线B。
（1）当 光（选填“弱”或“强”）照射时，该太阳能电池的输出功率更
大。
（2）当滑动变阻器的电阻为某值时，用弱光照射时外电压为1.5V，若改用强光照
射，外电路消耗 的电功率为 W（保留2 位有效数字）
5．（2024·上海四区统考一模）小李做了关于太阳能电池和电容器的两个实验，实验
中太阳能电池的电动势在3V 左右，电容器的电容大于1000μF。
小李设计的电路如图甲所示（图中电源为太阳能电池，定值电阻R0=4Ω）。
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（1）电路中R0的作用是 。
（2）小李调节滑动变阻器测得多组数据，描绘出光照一定情况下电压U 与电流I 的关
系，如图乙，由图像知当输出电流0≤I≤150mA 时，U 与I 成线性关系。则电池电动势E＝
V，在满足U 与I 成线性关系的条件下，该电池的内阻r＝ Ω。（均保留两位有效数
字）
（3）当电流大于150mA 时，随着电流增大，电池的电阻 （选填“增大”、
“减小”或“不变”）；当电压表的示数为0.5V 时，电池的输出功率为 W（保留
两位有效数字）。
小李设计图1 所示电路来观察电容器的放电过程，电源电压6.0V，小李先将单刀双掷
开关S 接通2，一段时间后，把开关再改接1 得到电流随时间的变化关系如图2 所示。
（4）曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的 ；
A．电压 B．电容 C． 电量 D．电阻
（5）由图2 可估算出当电容器两端电压为6.0V 时该电容器所带的电荷量Q 约为
C，从而算出该电容器的电容约为 F；（结果均保留2 位有效数字）
（6）【多选】小李改变电流传感器的位置，进一步观察电容器充放电现象，在下列四
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个图像中，表示电容器充放电过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的
电压随时间变化的图像，其中正确的有 。
6．（2024·上海青浦·高三一模）
随着科技的不断发展和环境保护意识的崛起，中国的新能源汽车市场正迅速壮大。相
比传统燃油车发动机的效率约10%-40%（随着发动机的工作状态变化），新能源车中纯电
动汽车的电机效率高达约90%（行驶过程中几乎不变）。
汽车在平坦道路上保持匀速行驶受到来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。滚
动阻力的大小与汽车重量成正比Ff=crmg，其中cr为滚阻系数。空气阻力的大小与汽车和速
度的平方成正比f=kv2，其中k 为常量，和空气密度，汽车的迎风面积等有关。
（1）新能源纯电动汽车所用的电能和传统燃油车所用的汽油（ ）
A．都是一次能源 B．都是二次能源 C．都是新能源 D．都是不可再生能源
（2）某电动汽车的能耗总功率P 和速度v 的关系如图b 所示，该汽车电池容量W 为
，则该汽车以60km/h 的速度行驶时，能够行驶的里程x 为 km；通常纯电动
汽车驾驶员有这样一个经验：“一上高速，续航减半“。即纯电动汽车的行驶里程x 随着
匀速行驶速度v 的增大而减小，试利用图像解释这一现象：
。
7．（2024·上海宝山·高三一模）六、力传感器
力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变
片”，它将金属片在力F 作用下的形变转换成电阻的变化。
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（1）金属丝电阻大小的变化遵循了（ ）
A．欧姆定律
B．电阻定律
C．楞次定律
D．焦耳定律
（2）有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图所示，主要由三部分构成：受
压板、力传感器R 和显示重量的仪表G（实质上是电流表）。不计受压板的质量，已知电
流表的测量范围为0~3A，内阻不计；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电阻R 随压力F 变
化的函数式为R=35−0.01F（F 和R 的单位分别是N 和Ω）。
当F 在允许的测量范围内增大时，流过电流表的电流将 （选择：A．变
大 B．不变 C．变小）；
该秤能测量的最大重量是
A．3500N B．3400N C．3200N D．3100N
该秤将电流表的电流刻度I 转换成重量刻度G，试问G 的刻度是否均匀变化？
请说明理由？
7．（2024·上海浦东·高三一模）变化的电流
当今人类生存的环境是一个“电的世界”，我们的生活离不开电。电流既有稳恒电
流，又有变化的电流。指出下图所示的家庭电路中存在的三个安全隐患：
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① ；② ；③ 。
8．（2024·上海松江·高三一模）“绿色、低碳、节能”
采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的
各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。
（1）广泛应用且属于清洁能源的是 （选涂：A．太阳能 B．煤炭 C．天
然气）。
（2）下列做法不符合节能要求的是（ ）
A．电脑使用完毕后关机并切断电源
B．长时间外出需要切断热水器电源
C．电视机长时间处于待机状态
D．手机充电结束后拔掉充电器
8．（2024·上海松江·高三一模）机器人
机器人（Robot）是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和
自动控制来执行诸如作业或移动等任务。
（1）某机器人工作的额定电压为15V，额定功率为30W，充电时额定电压为24V，额
定电流为0.5A，电池容量为
，则下列说法正确的是（ ）
A．从零开始充满电大约需要4h
B．
指电池储存的电能
C．正常工作时的电流为2A
D．充满电后可连续正常工作的时间约为1h
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（2）研究机器人中导电材料Z 的导电规律：
为了测量通过Z 的电流随电压从零逐渐增大过程中的变化规律，设计的如图1 的电路
图存在错误，请在图上予以纠正 ；
上述实验测得Z 的电流与电压的关系，作出如图2 的
图线；温度传感器得到Z 的
电阻随温度的变化规律如图3。根据图像可判断Z 的电阻随电流变大而 （选
涂：A．增大 B．不变 C．减小）；
某同学设计制作了如图4 的测温电路。已知电源电动势E=1.5V、内阻r=5Ω、
R0=10Ω。闭合开关，电压表示数为0.5V，求：（简答）
①此时Z 的温度 （结果保留3 位有效数字）；
②若环境温度改变，Z 的电功率将如何变化 。
9．（2024·上海金山·高三一模）二、通电螺线管
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用如图所示的电路研究通电螺线管的磁场（虚线框内是螺线管）。用磁传感器测量螺
线管内外的磁感应强度分布。
（1）用数字式多用表测量电池两端的电压，如图所示。在闭合电键前，应将黑色表笔
插入 ，功能旋钮旋转至 。
（2）（计算）移动滑片，多次测量通过螺线管的电流强度I、通电螺线管内部正中间
磁感应强度B 和电池两端电压U，以此绘出B-I 和B-U 图线。求电源电动势。
10．（2024·上海宝山·高三一模）四、电动自行车
电动自行车是指在普通自行车基础上以蓄电池作为辅助能源的交通工具，下表是一辆
电动自行车的部分技术指标。
最高车速
≤25km/h
轮圈尺寸
10in
整车质量
60kg
充电时间
6h
最大载重
120kg
电动机额定输出功率
216W
电池容量
14A·h
电动机额定电压/额定电流
48V/6A
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（1）电池容量“14A·h”反映的物理量是（ ）
A．电量
B．电压
C．电能
D．电功率
（2）该电动自行车电动机的内电阻是（ ）
A．1Ω
B．2Ω
C．4Ω
D．8Ω
11．（2024·上海浦东·高三一模）电动牙刷
现在越来越多的人开始使用电动牙刷。某同学拆解了一支电动牙刷，发现它内部的主
要部件除了电路板之外，还有电动机、（直流）充电电池、线圈等，如图所示。该电动牙
刷使用了无线充电技术，充电座中的线圈接入交流电，牙刷内的线圈两端获得一定的电
压，再通过控制电路对牙刷内的直流电池充电。
（1）牙刷工作时，驱动电动机转动。电动机的额定电压为3V，额定电流为450mA，
内阻为1Ω，则电动机正常工作时输出的机械功率为 W（保留三位有效数字），工作
效率为 %。
（2）该同学把牙刷内充满电的电池拆解出来后接入图所示的电路中进行放电测试，测
得电压表和电流表的示数随时间的变化关系如图所示，则滑动变阻器消耗的最大功率为
W。
（3）关于实验后期，电压表示数急剧变小，下列说法正确的是 。
A．滑动变阻器的电压急剧变小
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B．滑动变阻器的电压急剧变大
C．可能是电池内阻急剧变大导致的
D．可能是电池内阻急剧变小导致的
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