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第10 讲 直流电路和交流电路
第10 讲 直流电路和交流电路.............................................................1
2
一.常见命题角度:.....................................................................2
二.常用方法:.........................................................................2
三.思维导图...........................................................................3
3
11
一.直流电路..........................................................................11
【题型1:电路基本概念与规律】.........................................................11
【题型2:闭合电路欧姆定律】...........................................................12
【题型3:动态分析】...................................................................12
【题型4:功率与效率】.................................................................12
【题型5:图像分析】...................................................................13
【题型6:实验:电阻与电阻率的测量】...................................................13
【题型7:测量电源电动势和内阻】.......................................................14
二.交流电路..........................................................................15
【题型1:交变电流的产生与描述】.......................................................16
【题型2:变压器】.....................................................................16
【题型3:远距离输电】.................................................................16
【题型4:交变电路的综合】.............................................................17
17
一:基础练............................................................................17
二:提能练............................................................................20
三:拔高练............................................................................25
一.常见命题角度:
1.
直流电路常见命题角度
(1) 电路动态分析:判断电阻变化(如滑动变阻器、光敏电阻)引起的电流、电压、功率变化。
(2) 含容电路分析:电容器在电路稳定后的电压、电荷量计算,及充放电过程分析。
(3) 电路故障分析:判断断路、短路位置及对电路的影响。
(4) 电源特性与功率:电源输出功率、效率与外电阻关系,U-I 图像分析。
(5) 实验:测电源电动势和内阻:伏安法、伏阻法、安阻法的原理、数据处理与误差分析。
(6) 实验:电阻测量:伏安法内外接选择、电表改装、半偏法、等效替代法等。
1.
交流电路常见命题角度
(1) 交变电流的产生与描述:正弦式交变电流的产生原理、瞬时值表达式、图像分析。
(2) 交变电流的“四值”:瞬时值、峰值、有效值、平均值的计算与应用。
(3) 变压器原理与应用:理想变压器的电压、电流、功率关系,动态分析(如滑片移动)。
(4) 远距离输电:输电损耗、升压降压变压器与线路参数计算。
(5) 交变电路的综合:交变电源与电阻、电感、电容的组合电路分析。
二.常用方法:
1.
直流电路:程序法、“串反并同”结论法、极限法、等效电源法、图像法(U-I 图)。
2.
交流电路:有效值定义法(非正弦波)、变压器动态分析的“决定关系”法、远距离输电的“功率守
恒”法。
3.
通用方法:能量守恒(功率分配)、欧姆定律(闭合电路)、电路等效简化、分段与整体分析。
三.思维导图
1.(2025·广西壮族自治区·高考真题)如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为S1、S2,
长度分别为l1、l2。闭合开关后,a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为( )
A. l1:2l2
B. 2l2:l1
C. l2S1:2l1S2
D. 2l2S2:l1S1
2.(2025·湖北省·高考真题)某理想变压器的实验电路如图所示,原、副线圈总匝数之比n1:n2=1:3,A
为理想交流电流表。初始时,输入端a、b间接入电压u=12
√2sin(100 πt )V 的正弦式交流电,变压器
的滑动触头P位于副线圈的正中间,电阻箱R的阻值调为6 Ω。要使电流表的示数变为2.0 A,下列操作
正确的是( )
A. 电阻箱R的阻值调为18Ω
B. 副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的1
3
C. 输入端电压调为u=12
√2sin(50 πt )V
D. 输入端电压调为u=6
√2sin(100 πt )V
3.(2025·江西省·高考真题)在图甲所示的电路中,理想变压器的原线圈接在按图乙所示规律变化的正弦
式交流电源上,定值电阻R1=3Ω、R2=3Ω和R3=6 Ω,电流表的示数为0.25 A,其余电阻不计,下列
说法正确的是
A. 副线圈电流的频率为12.5 Hz
B. 变压器原、副线圈的匝数比为1:4
C. 电阻R1上的电压为1.5V
D. 电阻R3消耗的功率为2
3 W
4.(2025·云南省·高考真题)(多选)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。
变压器原线圈的匝数为n1,输入电压
两副线圈的匝数分别为n2和n3,输出电压
U 2=U 3=220V 。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时,两副线圈的输出功率分别为7.0kW 和3.5kW ,下列
说法正确的是( )
A. n1:n2=5:1
B. n1:n3=1:5
C. 变压器的输入功率为10.5kW
D. 两副线圈输出电压最大值均为220V
5.(2025·重庆市·高考真题)(多选)2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通,助力重庆形成特高
压输电新格局,该工程计划将输电站提供的1.6×10
6V 直流电由新疆输送至重庆,多次转换后变为
1.0×10
4V 的交流电,再经配电房中的变压器(视为理想变压器)降为220
√2sin (100 πt )V 的家用交流电,
若输电线路输送功率为8.0×10
9W ,且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的
5 %,则( )
A. 直流输电导线中的电流为250 A
B. 直流输电导线总阻值不超过16 Ω
C. 家用交流电的电压最大值为220V ,频率为50 Hz
D. 配电房中变压器原、副线圈中电流比为11:500
6.(2026·湖南省·期末考试)某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有:
待测合金丝样品(长度约1m)
螺旋测微器
学生电源E(电动势0.4V ,内阻未知)
米尺(量程0∼100cm)
滑动变阻器(最大阻值20Ω)
电阻箱(阻值范围0∼999.9Ω)
电流表(量程0∼30mA,内阻较小)
开关S1、S2
导线若干
(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上,将金属夹分别夹在样品20.00cm和70.00cm位置,用螺
旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径,读数分别为0.499mm、0.498mm
和0.503mm,则该样品横截面直径的平均值为
mm。
(2)该小组采用限流电路,则图1中电流表的“ +” 接线柱应与滑动变阻器的接线
柱
(选填“ a” 或“ b” )相连。闭合开关前,滑动变阻器滑片应置
于
端(选填“左”或“右”)。
(3)断开S2、闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到15.0mA刻度处。断开S1、闭合S2,保
持滑动变阻器滑片位置不变,旋转电阻箱旋钮,使电流表指针仍指到15.0mA处,此时电阻箱面板
知图2所示,则该合金丝的电阻率为
Ω⋅m(取π =3.14,结果保留2位有效数
字)。
(4)为减小实验误差,可采用的做法有
(有多个正确选项)。
A.换用内阻更小的电源
B.换用内阻更小的电流表
C.换用阻值范围为0∼99.99Ω的电阻箱
D.多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率,再求平均值
7.(2025·湖北省·高考真题)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图(a)所示电路,
所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接
电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手
机记录对应的电流传感器测得的电流。回答下列问题:
(1)R0在电路中起
(填“保护”或“分流”)作用。
(2) 1
I 与E、r、R、R0的关系式为1
I =
。
(3)根据记录数据作出1
I - R图像,如图(b)所示。已知
,可得E =
V (保
留三位有效数字),r =
Ω(保留两位有效数字)。
(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果
(填“有”或“无”)影响。
8.(2025·内蒙古自治区·高考真题)在测量某非线性元件的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的影
响,某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下:
①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关;
②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录电流表示数I和a、b间电压U ab;
③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录a、c间电压U ac;
④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录b、c间电压U bc,计算U ac-U bc;
⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关。
作出I -U ab、I -U ac及I -(U ac -U bc)曲线如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔,测量a、b间的电压时,红表笔应
连
接点(填“a”或“b”);
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“0.5V ”位置,电表示数如图(c)所示,此时电表读数
为
V (结果保留三位小数);
(3)图(b)中乙是
(填“I -U ab”或“I -U ac”)曲线;
(4)实验结果表明,当此元件阻值较小时,
(填“ 甲” 或“ 乙” )曲线与
I -(U ac -U bc)曲线更接近。
9.(2025·湖南省·高考真题)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合
制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“
×1k”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为
Ω。
(2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势6V ,内阻可忽略,电压表量程
0∼6V ,内阻约10kΩ,电流表量程0∼600 μA,内阻约100Ω。实验中要求滑动变阻器采用分压接
法,在图2中完成余下导线的连接
。
(3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率ρ=
(用R、a、b、c表示)。
(4)测得不同压力F 下的电阻R,算出对应的电阻率ρ,作出ρ- F图像如图3所示。
(5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于3V 时启动,R1
为水泥块,R2为滑动变阻器,当R2的滑片处于某位置,R1上压力大于或等于F0时,报警器启动。报
警器应并联在
两端(填“R1”或“R2”)。
(6)若电源E使用时间过长,电动势变小,R1上压力大于或等于F1时,报警器启动,则F1
F0(填“大于”“小于”或“等于”)。
10.(2025·云南省·高考真题)基于铂电阻阻值随温度变化的特性,某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的
实验。可选用的器材如下:Pt 1000型号铂电阻、电源E(电动势5V ,内阻不计)、电流表A1(量程
100 μA,内阻4.5kΩ)、电流表A2(量程500 μA,内阻约1kΩ)、定值电阻R1(阻值15kΩ)、定值电阻
R2(阻值1.5kΩ)、开关S和导线若干。查阅技术手册可知,Pt 1000型号铂电阻测温时的工作电流在
0.1∼0.3mA之间,在0∼100℃范围内,铂电阻的阻值Rt随温度t的变化视为线性关系,如图(a)所示。
完成下列填空:
(1)由图(a)可知,在0∼100℃范围内,温度每升高1℃,该铂电阻的阻值增
加
Ω;
(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图,能准确测出铂电阻阻值的
是
(填“甲”或“乙”),保护电阻R应选
(填“R1”或“
R2”);
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时,某次测量读得A2示数为295 μA,A1示数如图(c)
所示,该示数为
μA,则所测温度为
℃(计算结果保留2
位有效数字)。
11.(2025·甘肃省·高考真题)某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有:电池(电动势
1.5V )两节,电压表(量程3V ,内阻约3kΩ),电流表(量程0.3 A,内阻约1Ω),滑动变阻器(最大阻
值20Ω),待测电阻Rx,开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
(1)首先设计如上图所示的电路。
①要求用S2选择电流表内、外接电路,请在图1中补充连线 将S2的c、d端接入电
路
;
②闭合S1前,滑动变阻器的滑片P应置于
端(填“a”或“b”);
③闭合S1后,将S2分别接c和d端,观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变,
因此测量电阻时S2应该接
端(填“c”或“d”)。
(2)为了消除上述实验中电表引入的误差、该小组又设计了如图所示的电路。
①请在上图中补充连线将电压表接入电路
;
②闭合S1,将S2分别接c和d端时,电压表、电流表的读数分别为U c、I c和U d、I d。则待测电阻阻值
Rx =
(用U c、U d、I c和I d表示)。
一.直流电路
围绕电路核心概念与规律展开,涵盖电流多维度计算、电阻定律与欧姆定律应用、串并联电路特性分
析、电表改装原理;闭合电路动态响应(如滑动变阻器调节)、功率效率优化(R=r 时输出功率最大)、
U-I 图像物理意义解读;含容电路稳态与充放电过程、电路故障诊断(断路/短路影响);实验测量电源电
动势和内阻的方法及系统误差分析。常见类型和方法:
1.
电流计算:综合定义式I=Q/t、微观式I=nqSv、决定式I=U/R。
2.
电阻分析:R=ρL/S 判断导体电阻变化。
3.
串并联特性:串联分压、并联分流规律计算。
4.
电表改装:电流表并联电阻扩程,电压表串联电阻扩程。
5.
动态分析:程序法推导、串反并同结论、极限法判边界。
6.
功率效率:P 总=EI,P 出=UI,η=P 出/P 总;R=r 时P 出最大。
7.
图像解读:U-I 图像斜率表内阻、截距表E;电阻U-I 过原点直线斜率表电阻。
8.
含容电路:稳态时电容器电压等于并联段电压,充放电用Q=CU 分析。
【题型1:电路基本概念与规律】
1.(2026·四川省·联考题)如图,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿AB方向时测得样
品的电阻为R,则样品的电阻率为( )
A. bc
a R
B. b
2
a R
C. a
bc R
D. ac
b R
【题型2:闭合电路欧姆定律】
2.(2025·辽宁省·联考题)如图甲所示,M为一电动机,定值电阻R0=1Ω,各电表均可视为理想电表。闭合
开关K,滑动变阻器R的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,两电压表V 1和V 2的示数随电流表A示数
的变化情况如图乙所示。已知电流表A的示数小于0.4 A时,电动机不转动。下列说法正确的是( )
A. 电压表V 1的示数对应图乙中图线Ⅰ
B. 电源的电动势为3.5V ,电动机的内阻为2Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为16 Ω
D. 电流表的示数为0.6 A时,电源的效率约为83.3 %
【题型3:动态分析】
3.(2026·湖南省·期末考试)如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,且r < R0,电容器的电容
为C,灯泡电阻也为R0且保持不变,电表均为理想电表。闭合开关S,电流稳定时,灯泡正常发光,电
压表示数为U,电流表示数为I,向右调节滑动变阻器滑片P到特定位置,待电路稳定,该过程电压表示
数的变化量的绝对值为ΔU,电流表示数的变化量的绝对值为ΔI,则( )
A. ΔU
ΔI =r
B. 电压表、电流表示数均变大,灯泡变亮
C. 通过R0的电荷量为CΔU
D. 电源的输出功率减小,总功率增大
【题型4:功率与效率】
4.(2026·湖北省·单元测试)某物理学习小组利用图甲所示的电路图进行一系列实验,电源的电动势E =3V ,
内阻为r(未知),定值电阻R0=1Ω,电压表和电流表均为理想电表。闭合开关,滑动变阻器的滑片从B
端滑至A端的过程中,测出相应的电压表读数U和电流表读数I,作了三幅图:图乙为电压表读数U随电
流表读数I的变化规律图,图丙为滑动变阻器的功率P随滑动变阻器接入阻值R的变化规律图,图丁为电
源的效率η随滑动变阻器接入阻值的变化规律图。导线电阻不计,则下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻r为2Ω,滑动变阻器最大阻值R3为27 Ω
B. 图乙中a点的横坐标为I 1=0.1 A
C. 图丙中c点的坐标为(2Ω, 9
8 W )
D. 图丙中b点的横坐标为R1= 9
17 Ω
【题型5:图像分析】
5.(2025·湖南省·联考题)如图所示的U - I图像中,直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系,直线b、
c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是( )
A. 电阻R1、R2的阻值之比为4:3
B. 该电源的电动势为6V ,内阻为3Ω
C. 只将R1与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为6W
D. 只将R2与该电源组成闭合电路时,内、外电路消耗的电功率之比为1:1
【题型6:实验:电阻与电阻率的测量】
6.(2025·湖北省·联考题)某学习小组要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有:一个电
阻箱R(最大阻值99.9Ω),一个量程为“0~200mA”内阻是10Ω的电流表A,一个阻值为5Ω的定值
电阻R0,一个开关和若干导线。
(1)同学们利用欧姆表来核实电流表A及定值电阻R0的阻值,已知它们的阻值都是准确的,当欧姆表两
表笔与电阻R0相连时,欧姆表指针恰好偏转到满刻度的4
5 ,当欧姆表两表笔与电流表A相连时,欧姆
表指针将偏转到满刻度的 (用分数表示),连接时要注意红表笔要与电流表的 (填“正”
或“负”)接线柱相连。
(2)由于电流表A的量程较小,考虑到安全因素,同学们利用定值电阻R0将该电流表进行改装,改装后
的量程为 。
(3)设计的测量电路如下图所示。若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I,并计算出1
I ,得到多
组数据后描点作出R - 1
I 图线如图所示,则该电源的电动势E = V ,内阻r = Ω。(结
果保留两位有效数字)
根据欧姆表的电流方向为“红进黑出”,可知红表笔要与电流表的负接线柱相连。
【题型7:测量电源电动势和内阻】
7.(2026·安徽省·期末考试)某同学为研究小灯泡和电动机的伏安特性,在实验室找到了以下器材:
A.待测小灯泡一只:额定电压3.0V ,额定功率1.2W
B.电流表:量程0∼0.6 A,内阻约1Ω
C.电压表:量程0∼3V ,内阻约3kΩ
D.滑动变阻器:最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2 A
E.滑动变阻器:最大阻值100Ω,允许通过的最大电流为0.5 A
F.蓄电池:电动势4.0V ,内阻不计
G.开关S、导线若干
(1)为准确描绘小灯泡的伏安特性曲线,请在答题卡上的图(a)中补全电路图 ;
(2)为方便调节,图(a)中的滑动变阻器选用 (选填“D”或“E”);闭合开关S前,滑动变阻器的滑
片应置于 (选填“a”或“b”)端。
(3)将小灯泡换成一额定电压为3V 的小电动机,电路其它部分保持不变,描绘出该电动机的伏安特性曲
线如图(b)所示。图像表明:两曲线的临界电压为1.5V 。再将该电动机改接在一电池两端,工作较长
时间后,电动势( E =3.0V )近似不变,内阻增加,导致电动机停止转动。电动机因此原因停止转动前
的瞬间,输出功率约为 W ;停止转动后的瞬间,电源的总功率约为 W 。(结果均保留2位有
效数字)
二.交流电路
聚焦交流电路核心板块,涵盖交变电流产生原理(如线圈转动中性面特性)、“四值”应用场景区分;
变压器电压/电流/功率关系及负载/匝数动态影响;远距离输电功率/电压损失计算与效率优化;交变电源
与R、L、C 组合电路的综合分析。常见类型与方法:
1.
产生分析:中性面磁通量最大、电动势为零;垂直中性面磁通量为零、电动势最大。
2.
“四值”应用:电表读数/热量用有效值,电量用平均值,峰值表最大值。
3.
变压器关系:U₁/U₂=n₁/n₂,I₁/I₂=n₂/n₁,P 入=P 出(理想)。
4.
动态分析:负载变时副线圈电压由匝数比定,电流/功率随负载变;匝数比变时电压/电流/功率重分
配。
5.
远距离输电:P 损=I²R 线,升压减电流降损耗。
【题型1:交变电流的产生与描述】
8.(2025·江苏省·模拟题)如图所示,电阻为r的金属直角线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,a、
b两点连线与磁场垂直,ab、cd长均为l,bc长为2l,定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀
速转动,从图示位置开始计时,bc边垂直纸面向外运动,则( )
A. 线框每转一圈,回路电流方向改变一次
B. 定值电阻两端的电压为2Bl
2ω
C. 线框内电流方向为dcba
D. 八分之一周期内通过R的电荷量为(2-
√2)Bl
2
R+r
【题型2:变压器】
9.(2025·河南省驻马店市·模拟题)如图所示的理想变压器电路中,原、副线圈的面数比为2:1,a、b、c三
个完全相同的灯泡电阻恒为4 Ω,R1、R2为定值电阻.现在MN间接电压有效值恒为16V 的正弦式交流电,
已知两电键均闭合时,三个灯泡均正常发光;两个电键均断开时,只有灯泡a正常发光.下列说法正确的是
( )
A. 灯泡的额定电流均为0.5 A
B. 定值电阻R1=8Ω
C. 两电键闭合与两电键断开时,副线圈的输出功率之比为8:3
D. 两电键闭合与两电键断开时,电源消耗的电功率之比为8:3
【题型3:远距离输电】
10.(2025·陕西省西安市·模拟题)某同学利用如图所示电路模拟远距离输电.图中交流电源电压为6V ,定
值电阻R1= R2=20Ω,小灯泡L1、L2的规格均为“6V 1.8W ”,理想变压器T 1、T 2原副线圈的匝数比
分别为1∶3和3∶1.分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ,两电路都稳定工作时( )
A. L1与L2一样亮
B. L2比L1更亮
C. R1上消耗的功率比R2的大
D. R1上消耗的功率比R2的小
【题型4:交变电路的综合】
11.(2025·浙江省·模拟题)如图甲所示,理想变压器原副线圈匝数比n1:n2=1:2,原线圈连接定值电阻
R0=2Ω,副线圈连接阻值足够大的滑动变阻器R , M 、N端输入如图乙所示的正弦式交流电。将滑动变
阻器的滑片从a端缓慢向下滑动,则( )
A. MN间交变电压的有效值为10
√2V B. R0消耗的功率先增大后减小
C. 滑动变阻器R消耗的最大功率为12.5W D. R两端电压减小
一:基础练
1.(2025·广东省广州市·模拟题)如图为某风力发电机简易模型图。在风力作用下,风叶通过转轴带动条
型磁铁转动,在线圈L中产生感应电动势的瞬时表达式为e =22
√2sin 2πt(V ),将线圈L与一定值电阻
R相连,则( )
A. 磁铁转到图示位置时,线圈L中的磁通量最小
B. 线圈L中感应电动势的有效值为44V
C. 风叶每转动一圈,电阻R中电流方向改变一次
D. 若风叶的转速变大,则定值电阻R消耗的功率一定增大
2.(2025·河南省郑州市·模拟题)如图所示,变压器原线圈接正弦交变电源,变压器原、副线圈匝数之比
n1:n2=2:1,电路中定值电阻的阻值为R1,滑动变阻器的最大阻值为R2,灯泡的电阻(保持不变)为RL,
已知R1= R2= RL= R。闭合开关S,通过调节滑动变阻器,改变灯泡亮度,则灯泡功率最小值与最大值
之比为( )
A. 9:49
B. 1:4
C. 25:81
D. 9:25
3.(2026·专项测试)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待
电路稳定后,电容器上电荷量为( )
A. CE B. 1
2 CE
C. 2
5 CE
D. 3
5 CE
4.(2025·陕西省榆林市·模拟题)如图,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,C为电容器,
电表均为理想电表。闭合开关S,将滑片向上滑动过程中( )
A. 电阻R2中有向上的电流
B. 两电表示数变化量绝对值之比ΔU
ΔI 变大
C. 电源的输出功率一定变大
D. 保持滑片位置不动,将电容器C上极板上移,P点电势降低
5.(2025·山西省·模拟题) (多选)一交变电流的电压随时间变化的规律如图所示,周期为T。关于该交
变电流的电压,下列说法正确的是( )
A. 最大值为2
√2V
B. 最大值为 √3V
C. 有效值为2V
D. 有效值为 √3V
6.(2025·河南省·模拟题) (多选)如图所示,当滑动触头P在图示位置时,原、副线圈的匝数比为
20:1,工作状态下由于漏磁,穿过副线圈的磁通量约为原线圈的80 %,忽略其他损耗,若原线圈两端电
压为200V ,小灯泡的额定电压为10V ,则下列说法正确的是( )
A. 原副线圈两端的电压之比为20:1
B. 原副线圈两端的电压之比为25:1
C. 为使小灯泡正常发光,应将滑动触头P向上滑动
D. 为使小灯泡正常发光,应将滑动触头P向下滑动
7.(2025·湖南省长沙市·模拟题) (多选)光伏发电是现阶段我国主要的发电方式,某中学屋顶安装有光
伏发电系统,具体参数如下:面积S =2m
2,光电转化效率η=18 %,最大输出电压为400V ,某晴天中
午地表太阳辐照度E =1000W /m
2,现将25块相同光伏板按5串5并(每5个光伏板分别串联成组后再并
联在一起)的方式连接后,该系统输出电压为250V ,经整流器后变成交流电、通过升压变压器升压后用
总电阻为2Ω的输电线输送给用户使用,输电线上损失的功率为发电机输出功率的5 %,到达用户端后通
过降压变压器再降低电压到用户所需要电压220V 。假定所用的变压器都是理想变压器,则( )
A. 单块光伏板输出电压为50V
B. 单块光伏板输出电电流为8 A
C. 升压变压器的输出电压为600V
D. 降压变压器的匝数比为57∶22
8.(2026·湖北省武汉市·月考试卷) (多选)目前困扰5G发展的大难题之一是供电,5G基站系统功耗大
信号覆盖半径小。如图所示,电压为100kV 的主供电线路为某5G基站供电,基站用电器功率为9kW ,
线路电阻为40Ω,线路损耗功率占总功率的10 %(变压器均视为理想变压器),则( )
A. 输电线路中的电流为5 A
B. 高压变压器原、副线圈的匝数比为50:1
C. 输电线路中的电流为2500 A
D. 高压变压器原、副线圈的匝数比为100:1
二:提能练
9.(2025·天津市·模拟题)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、
数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为3kΩ)和电流表(内阻约为0.1kΩ)测量一个电阻的阻值(约为5Ω)。要求尽量减小
实验误差,应该选择的测量电路是图1中的
(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20kΩ电阻的阻值,下列实验步
骤正确的操作顺序为
(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“×1k”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么
移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其它连接不变
的情况下,他将电压表连接位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示
数;试触d时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则
(选填选项前的字
母)。
A.导线ab断路
B.滑动变阻器断路
C.导线cd断路
D.滑动变阻器短路
10.(2025·湖南省长沙市·模拟题)(1)如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺,它们的游标尺自左向右分别
为10分度、20分度、50分度,它们的读数依次为
mm、
mm、
mm。
(2)某同学用如图丁所示的螺旋测微器测量小球的直径时,他应先转动
使F靠近
小球,再转动
使F夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨
动
使F固定后读数(填仪器部件字母符号)。正确操作后,螺旋测微器的示数如
图戊所示,则小球的直径是
mm。
11.(2025·四川省成都市·模拟题)某实验小组要将电流表G(铭牌标示:I g=500 μA,Rg=800Ω)改装成
量程为1V 和3V 的电压表,并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开
关和标准电压表等实验器材,按图(1)所示连接电路,其中虚线框内为改装电路。
(1)开关S1闭合前,滑片P应移动到
(填“M”或“N”)端。
(2)根据要求和已知信息,电阻箱R1的阻值已调至1200Ω,则R2的阻值应调至
Ω。
(3)当单刀双掷开关S2与a连接时,电流表G和标准电压表V 的示数分别为I、U,则电流表G的内阻可表
示为
。(结果用U、I、R1、R2表示)
(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表G内阻的
真实值与铭牌标示值有偏差,则只要
即可。(填正确答案标号)
A.增大电阻箱R1的阻值 B.减小电阻箱R2的阻值
C.将滑动变阻器的滑片P向M端滑动
(5)校准完成后,开关S2与b连接,电流表G的示数如图(2)所示,此示数对应的改装电压表读数
为
V 。(保留2位有效数字)
12.(2025·湖北省武汉市·模拟题)某同学将一量程为250 μA的微安表改装成量程为1.5V 的电压表。先将
电阻箱R1与该微安表串联进行改装,然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标
准电压表对改装后的电表进行检测,设计电路如图所示。
(1)微安表铭牌标示内阻为0.8kΩ,据此计算R1的阻值应为
kΩ。按照电路图连接
电路,并将R1调为该阻值。
(2)开关闭合前,R2的滑片应移动到
端。
(3)开关闭合后,调节R2的滑片位置,微安表有示数,但变化不显著,故障原因可能
是
。(填选项前的字母)
A.1、2间断路
B.3、4间断路
C.3、5间短路
(4)排除故障后,调节R2的滑片位置,当标准电压表的示数为0.60V 时,微安表的示数为98 μA,此时
需要
(填“增大”或“减小”)R1的阻值,以使改装电表的量程达到预期值。
13.(2026·广东省·期末考试)实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻
器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路,由测得的实验数据绘制成的U - I图像如图2所示。
(1)图1的电路图为下图中的
。(选填“A”或“B”)
(2)如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势E =
V ,
内阻r =
Ω。
(3)实验后进行反思,发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响,对测得的实验数据
进行修正,在图2中重新绘制U - I图线,与原图线比较,新绘制的图线与横坐标轴交点的数值
将
,与纵坐标轴交点的数值将
。(两空均选填“变大”
“变小”或“不变”)
14.(2026·专项测试)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:
电压表(量程0∼3V ,内阻很大);
电流表(量程0∼0.6 A );
电阻箱(阻值0∼999.9Ω);
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线
。
(2)调节电阻箱到最大阻值,闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值R、相应的电流表示数I和
电压表示数U。根据记录数据作出的U - I图像如图(c)所示,则干电池的电动势
为
V (保留3位有效数字)、内阻为
Ω(保留2位有效数字)。
(3)该小组根据记录数据进一步探究,作出1
I - R图像如图(d )所示。利用图(d)中图像的纵轴截距,结合
(2)问得到的电动势与内阻,还可以求出电流表内阻为
Ω(保留2位有效数字)。
三:拔高练
15.(2026·专项测试)在测量某电源电动势和内阻时,因为电压表和电流表的影响,不论使用何种接法,
都会产生系统误差,为了消除电表内阻造成的系统误差,某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测
量。已知R0=2Ω。
(1)按照图甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整
。
(2)实验操作步骤如下:
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②接法Ⅰ:单刀双掷开关S与1接通,闭合开关S0,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U 1- I 1的值,
断开开关S0
③将滑动变阻器滑到最左端位置
④接法Ⅱ:单刀双掷开关S与2闭合,闭合开关S0,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U 2- I 2的值,
断开开关S0
⑤分别作出两种情况所对应的U 1- I 1和U 2- I 2图像
(3)单刀双掷开关接1时,某次读取电表数据时,电压表指针如图丙所示,此时U 1=
V 。
(4)根据测得数据,作出U 1- I 1和U 2- I 2图像如图丁所示,根据图线求得电源电动势E =
,内阻r =
。(结果均保留两位小数)
(5)由图丁可知
(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测得的电源内阻更接近真实值。
(6)综合考虑,若只能选择一种接法,应选择
(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测量更
合适。
16.(2026·湖北省黄冈市·月考试卷)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约1.5V )和
内阻r(小于2Ω)。图中电压表量程为1V ,内阻RV =380.0Ω:定值电阻R0=20.0Ω;电阻箱R,最大阻
值为999.9Ω;S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空:
(1)为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接入电路的电阻值可以选
Ω(填“5.0”或
“15.0”);
(2)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R和电压表的相应读数U;
(3)根据图(a)所示电路,用R、R0、RV、E和r表示1
U ,得1
U =
;
(4)利用测量数据,做1
U - R图线,如图(b)所示:
(5)通过图(b)可得E =
_ V (保留2位小数),r =
_ Ω(保留
1位小数);
(6)若将图(a)中的 电压表当成理想电表,得到的电源电动势为E',由此产生的误差为
|
E' - E
E |×100 % =
%。