一、選擇題
1.請用學過的電學知識判斷下列說法正確的是
A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全
B.製作汽油桶的材料用金屬比用塑料好
C.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死
D.打雷時，呆在汽車裡比呆在木屋裡要危險
解析：選B.由靜電屏蔽的知識可知，A、D選項均錯;金屬可以消除多餘的靜電，B項正確;單根高壓輸電線上相距較近的兩點之間電阻很小，因而電壓較小，小鳥不會被電死，C選項錯誤.
2.金屬鉑的電阻值對溫度的高低非常敏感，所以可以利用鉑的電阻隨溫度變化的性質製成鉑電阻溫度計，如圖2-7所示的I-U圖象中能表示金屬鉑的電阻情況的是
圖2-7
解析：選C.鉑屬於金屬導體，其電阻率將隨溫度的升高而增大，當有電流通過時，由於熱效應，所以導體的溫度升高，並且電流越大，溫度越高，電阻也將越大.在I-U圖線中各點的切線斜率表示電阻的倒數，故電阻增大時，I-U圖線斜率應減小，故C正確，A、B、D錯誤.
3.一台電動機，額定電壓是100 V，電阻是1 .正常工作時，通過的電流為5 A，則電動機因發熱損失的功率為
A.500 W B.25 W
C.1000 W D.475 W
解析：選B.電動機的熱功率P=I2r=21 =25 W，B正確，A、C、D錯誤.
4.如圖2-8所示，甲、乙為兩個獨立電源的路端電壓與通過它們的電流I的關係圖線，則下列說法中正確的是
圖2-8
A.路端電壓都為U0時，它們的外電阻相等
B.電流都是I0時，兩電源的內電壓相等
C.電源甲的電動勢大於電源乙的電動勢
D.電源甲的內阻小於電源乙的內阻
解析：選AC.在U-I圖象中甲、乙兩圖線的交點坐標為，說明兩電源的外電阻R=U0I0相等，A正確.圖線與U軸交點的坐標值表示電動勢的大小，與I軸交點坐標值表示外電路短路時的電流，圖線斜率的絕對值大小表示電源內電阻的大小，由圖線可得E甲E乙，r甲r乙，C正確，D錯誤.電流都是I0時，U內=I0r，所以U內甲U內乙，B錯誤.
5.在如圖2-9所示的電路中，由於某一電阻發生短路或斷路，使A燈變暗，B燈變亮，則故障可能是
圖2-9
A.R1短路
B.R2斷路
C.R3斷路
D.R4短路
解析：選BC.由於A串聯於幹路中，且故障發生後，A燈變暗，故知電路中總電流變小，即電路總電阻變大，由此推知，故障應為某一電阻斷路，排除選項A、D.
若假設R2斷路，則其斷路後，電路總電阻變大，總電流變小，A燈變暗，同時R2斷路必引起與之並聯的燈B中電流的變化，使B燈變亮，推理結果與現象相符，故選項B對.
若假設R3斷路，則也引起總電阻變大，總電流變小，使A燈變暗，同時R3斷路後也必引起與之並聯的電路中電流增大，燈B中分得電流也變大，B燈變亮，故選項C正確.
6.如圖2-10所示，一個電源在外電阻不斷變化時，內、外電阻消耗的電功率隨電流變化的關係分別用拋物線C1、C2表示.由該圖可知
圖2-10
A.電源的電動勢為8 V
B.電源的內電阻為2
C.電源輸出功率的最大值為16 W
D.電源消耗的最大功率為16 W
解析：選D.圖中交點表示內、外電路消耗功率相等，此時的功率和電流分別為4 W和2 A，由P內=I2r，代入數據得r=1 ，故B錯誤;由P外=I2R知R=1 ，內電阻等於外電阻，電動勢為E=I=4 V，A錯誤.外電阻和內電阻相等時電源輸出功率的最大值為4 W，C錯誤.電源消耗的功率為Pm=EI，當R=0時電流最大為4 A，Pm=16 W，故D正確.
7.小燈泡通電後，其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖2-11所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法不正確的是
圖2-11
A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B.對應P點，小燈泡的電阻為R=U1I2
C.對應P點，小燈泡的電阻為R=U1I2-I1
D.對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積
解析：選C.在I-U圖象中，圖線的斜率表示電阻的倒數，圖象中圖線的斜率逐漸減小，電阻應逐漸增大;對應P點，小燈泡的電壓為U1，電流為I2，根據歐姆定律可知，小燈泡的電阻應為R=U1I2;其工作功率為P=U1I2，即為圖中矩形PQOM所圍的面積，因此本題應選擇C項.
8.在如圖2-12所示電路中，開關S1、S2、S3、S4均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一油滴P，斷開哪一個開關後P會向下運動?
圖2-12
A.S1 B.S2
C.S3 D.S4
答案：C
9.在如圖2-13所示的電路中，E為電源，其內阻為r，L為小燈泡，R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，V為理想電壓表.若將照射R3的光的強度減弱，則
圖2-13
A.電壓表的示數變大
B.小燈泡消耗的功率變小
C.通過R2的電流變小
D.電源兩極間的電壓變小
解析：選B.若照射R3的光的強度減弱，則R3阻值增大，R總增大，由I=ER總知I減小，由UR1=IR1可知UR1減小，A錯;UR2增大，則由IR2=UR2R2可知IR2增大，C錯;燈泡的功率PL=I2LRL，由IL=I-IR2可知IL減小，故PL減小，B正確;電源兩極間電壓U=E-Ir，所以U增大，D錯.
10.如圖2-14所示，一個電飯煲和一台洗衣機同時並聯接入有效電壓為220 V的電源上，均正常工作.設電飯煲的電阻為R1、洗衣機電動機線圈的電阻為R2.開關閉合後，用電流表分別測得流過電飯煲的電流是5 A，流過洗衣機的電流是0.5 A.經過時間t後，電飯煲消耗的電能為E1，產生的電熱為Q1;洗衣機消耗的電能為E2，產生的電熱為Q2;電飯煲消耗的功率為P1、洗衣機電動機消耗的功率為P2.則下列關係正確的是
圖2-14
A.R2=10R1 B.E1=10E2
C.Q1=10Q2 D.P1=1555 W，P2=155.5 W
解析：選B.電源電壓的有效值U=220 V，電飯煲為純電阻用電器，故E1=Q1=U1I1t=2205t=1100t，R1=U1I1=44 ，P1=U1I1=1100 W.而洗衣機為非純電阻用電器，R2=UR2I2
二、實驗題 新課標第一網
11.用如圖2-15所示電路，測定一節乾電池的電動勢和內阻.電池的內阻較小，為了防止在調節滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用.除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：
圖2-15
a.電流表;
b.電壓表;
c.定值電阻;
d.定值電阻;
e.滑動變阻器;
f.滑動變阻器.那麼
要正確完成實驗，電壓表的量程應選擇________ V，電流表的量程應選擇________ A;R0應選擇________的定值電阻，R應選擇阻值範圍是________的滑動變阻器.
引起該實驗系統誤差的主要原因是________.
答案：3 0.6 1 0～10 電壓表的分流
12.如圖2-16所示是一些準備用來測量待測電阻Rx阻值的實驗器材，器材及其規格列表如下：
器材 規格
待測電阻Rx
電源E
電壓表V1
電壓表V2
電流表A
滑動變阻器R
開關S、導線若干 阻值在900 ～1000 之間
具有一定內阻，電動勢約9.0 V
量程2.0 V，內阻r1=1000
量程5.0 V，內阻r2=2500
量程3.0 A，內阻r=0.10
最大阻值約100 ，額定電流0.5 A
圖2-16
為了能正常進行測量並儘可能減小測量誤差，實驗要求測量時電錶的讀數大於其量程的一半，而且調節滑動變阻器能使電錶讀數有較明顯的變化.請用實線代替導線，在所給的實驗器材圖中選擇若干合適的器材，連成滿足要求的測量Rx阻值的電路.
解析：實驗要求測量時電錶讀數大於其量程的一半，而電流表量程為3.0 A，過大不可用.兩電壓表內阻均已知，故其中一表可當做電流表使用，考慮兩表量程和電源電動勢，宜選V1當做電流表.滑動變阻器採用分壓式接法，測量電路圖和連線如下.
答案：見解析
三、計算題
13.在圖2-17所示電路中，電源電動勢E=6 V，內阻r=1 .D為直流電動機，其電樞線圈電阻R=2 ，限流電阻R=3 .當電動機正常工作時，電壓表示數為0.3 V.求：
圖2-17
通過電動機的電流是多大?
電動機輸入的電功率、轉變為熱量的功率和輸出機械功率各是多少?
解析：通過電動機的電流I與流過限流電阻R的電流相同，由I=UR得：I=0.33 A= 0.1 A.
由E=Ir+U+UD可得電動機兩端電壓
UD=E-Ir-U=6 V-0.11 V-0.3 V=5.6 V.
所以電動機輸入的電功率P入=UDI=0.56 W.
電動機的發熱功率P熱=I2R=0.02 W.
電動機的輸出功率P出=P入-P熱=0.54 W.
答案：0.1 A 0.56 W 0.02 W 0.54 W
14. 如圖2-18所示的電路中，電源電動勢E=6.0 V，內阻r=0.6 ，電阻R2=0.5 ，當開關S斷開時;電流表的示數為1.5 A，電壓表的示數為3.0 V，試求：
圖2-18
電阻R1和R3的阻值;
當S閉合後，電壓表的示數、以及R2上消耗的電功率.
解析：R3=U3I3=3.01.5 =2.0
由於E=I3
代入數據有6.0=1.5
解得：R1=1.4 .
S閉合後，
R總=R1+r+R2R3R2+R3=2.4
電壓表的示數
U=ER總R2R3R2+R3=62.40.4 V=1.0 V
R2上消耗的功率
P2=U2R2=120.5 W=2.0 W.
答案：1.4 2.0 1.0 V 2.0 W
15.如圖2-19所示的電路中，電源電動勢E=24 V，內阻不計，電容C=12 F，R1=10 ，R3=60 ，R4=20 ，R5=40 ，電流表G的示數為零，此時電容器所帶電荷量Q=7.210-5 C.求電阻R2的阻值.
圖2-19
解析：電容器兩端電壓UC=QC=6 V，R4R5=U4E-U4，所以U4=8 V，
若U1=6 V+8 V=14 V，則U1E-U1=R1R2，
所以R2=7.14 .
若U1=8 V-6 V=2 V，則U1E-U1=R1R2，
所以R2=110 .
答案：110 或7.14
16.如圖2-20甲是一種家用電熨斗的電路原理圖.R0是定值電阻，R是可變電阻，其電阻值均不受溫度影響.
該電熨斗溫度最低時的耗電功率為121 W，溫度最高時的耗電功率為484 W，求R0的阻值及R的阻值變化範圍.
假定電熨斗每秒鐘散發的熱量q跟電熨斗表面溫度與環境溫度的溫差關係如圖乙所示，現在溫度為20 ℃的房間使用該電熨斗來熨燙毛料西服，要求熨斗表面溫度為220 ℃，且保持不變，問應將R的阻值調為多大?
圖2-20
高二物理恆定電流檢測解析：溫度最低時應該是電路中電阻最大時，此時有
P1=U2Rmax+R0
溫度最高時應該是電路中電阻最小時，此時有
P2=U2R0
聯立以上兩式解得R0=100
Rmax=300
所以變阻器阻值範圍是0到300 .
此時電熨斗表面溫度與環境溫度之差
t=220 ℃-20 ℃=200 ℃
由圖象知電熨斗每秒鐘散發的熱量
q=440 J
要保持電熨斗的表面溫度不變，則電熨斗的電功率
P=440 W
又有：P=U2R+R0
代入數據解得R=10
所以應將R的阻值調至10 .
答案：100 0到300 10
1.請用學過的電學知識判斷下列說法正確的是
A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全
B.製作汽油桶的材料用金屬比用塑料好
C.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死
D.打雷時，呆在汽車裡比呆在木屋裡要危險
解析：選B.由靜電屏蔽的知識可知，A、D選項均錯;金屬可以消除多餘的靜電，B項正確;單根高壓輸電線上相距較近的兩點之間電阻很小，因而電壓較小，小鳥不會被電死，C選項錯誤.
2.金屬鉑的電阻值對溫度的高低非常敏感，所以可以利用鉑的電阻隨溫度變化的性質製成鉑電阻溫度計，如圖2-7所示的I-U圖象中能表示金屬鉑的電阻情況的是
圖2-7
解析：選C.鉑屬於金屬導體，其電阻率將隨溫度的升高而增大，當有電流通過時，由於熱效應，所以導體的溫度升高，並且電流越大，溫度越高，電阻也將越大.在I-U圖線中各點的切線斜率表示電阻的倒數，故電阻增大時，I-U圖線斜率應減小，故C正確，A、B、D錯誤.
3.一台電動機，額定電壓是100 V，電阻是1 .正常工作時，通過的電流為5 A，則電動機因發熱損失的功率為
A.500 W B.25 W
C.1000 W D.475 W
解析：選B.電動機的熱功率P=I2r=21 =25 W，B正確，A、C、D錯誤.
4.如圖2-8所示，甲、乙為兩個獨立電源的路端電壓與通過它們的電流I的關係圖線，則下列說法中正確的是
圖2-8
A.路端電壓都為U0時，它們的外電阻相等
B.電流都是I0時，兩電源的內電壓相等
C.電源甲的電動勢大於電源乙的電動勢
D.電源甲的內阻小於電源乙的內阻
解析：選AC.在U-I圖象中甲、乙兩圖線的交點坐標為，說明兩電源的外電阻R=U0I0相等，A正確.圖線與U軸交點的坐標值表示電動勢的大小，與I軸交點坐標值表示外電路短路時的電流，圖線斜率的絕對值大小表示電源內電阻的大小，由圖線可得E甲E乙，r甲r乙，C正確，D錯誤.電流都是I0時，U內=I0r，所以U內甲U內乙，B錯誤.
5.在如圖2-9所示的電路中，由於某一電阻發生短路或斷路，使A燈變暗，B燈變亮，則故障可能是
圖2-9
A.R1短路
B.R2斷路
C.R3斷路
D.R4短路
解析：選BC.由於A串聯於幹路中，且故障發生後，A燈變暗，故知電路中總電流變小，即電路總電阻變大，由此推知，故障應為某一電阻斷路，排除選項A、D.
若假設R2斷路，則其斷路後，電路總電阻變大，總電流變小，A燈變暗，同時R2斷路必引起與之並聯的燈B中電流的變化，使B燈變亮，推理結果與現象相符，故選項B對.
若假設R3斷路，則也引起總電阻變大，總電流變小，使A燈變暗，同時R3斷路後也必引起與之並聯的電路中電流增大，燈B中分得電流也變大，B燈變亮，故選項C正確.
6.如圖2-10所示，一個電源在外電阻不斷變化時，內、外電阻消耗的電功率隨電流變化的關係分別用拋物線C1、C2表示.由該圖可知
圖2-10
A.電源的電動勢為8 V
B.電源的內電阻為2
C.電源輸出功率的最大值為16 W
D.電源消耗的最大功率為16 W
解析：選D.圖中交點表示內、外電路消耗功率相等，此時的功率和電流分別為4 W和2 A，由P內=I2r，代入數據得r=1 ，故B錯誤;由P外=I2R知R=1 ，內電阻等於外電阻，電動勢為E=I=4 V，A錯誤.外電阻和內電阻相等時電源輸出功率的最大值為4 W，C錯誤.電源消耗的功率為Pm=EI，當R=0時電流最大為4 A，Pm=16 W，故D正確.
7.小燈泡通電後，其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖2-11所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法不正確的是
圖2-11
A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B.對應P點，小燈泡的電阻為R=U1I2
C.對應P點，小燈泡的電阻為R=U1I2-I1
D.對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積
解析：選C.在I-U圖象中，圖線的斜率表示電阻的倒數，圖象中圖線的斜率逐漸減小，電阻應逐漸增大;對應P點，小燈泡的電壓為U1，電流為I2，根據歐姆定律可知，小燈泡的電阻應為R=U1I2;其工作功率為P=U1I2，即為圖中矩形PQOM所圍的面積，因此本題應選擇C項.
8.在如圖2-12所示電路中，開關S1、S2、S3、S4均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一油滴P，斷開哪一個開關後P會向下運動?
圖2-12
A.S1 B.S2
C.S3 D.S4
答案：C
9.在如圖2-13所示的電路中，E為電源，其內阻為r，L為小燈泡，R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，V為理想電壓表.若將照射R3的光的強度減弱，則
圖2-13
A.電壓表的示數變大
B.小燈泡消耗的功率變小
C.通過R2的電流變小
D.電源兩極間的電壓變小
解析：選B.若照射R3的光的強度減弱，則R3阻值增大，R總增大，由I=ER總知I減小，由UR1=IR1可知UR1減小，A錯;UR2增大，則由IR2=UR2R2可知IR2增大，C錯;燈泡的功率PL=I2LRL，由IL=I-IR2可知IL減小，故PL減小，B正確;電源兩極間電壓U=E-Ir，所以U增大，D錯.
10.如圖2-14所示，一個電飯煲和一台洗衣機同時並聯接入有效電壓為220 V的電源上，均正常工作.設電飯煲的電阻為R1、洗衣機電動機線圈的電阻為R2.開關閉合後，用電流表分別測得流過電飯煲的電流是5 A，流過洗衣機的電流是0.5 A.經過時間t後，電飯煲消耗的電能為E1，產生的電熱為Q1;洗衣機消耗的電能為E2，產生的電熱為Q2;電飯煲消耗的功率為P1、洗衣機電動機消耗的功率為P2.則下列關係正確的是
圖2-14
A.R2=10R1 B.E1=10E2
C.Q1=10Q2 D.P1=1555 W，P2=155.5 W
解析：選B.電源電壓的有效值U=220 V，電飯煲為純電阻用電器，故E1=Q1=U1I1t=2205t=1100t，R1=U1I1=44 ，P1=U1I1=1100 W.而洗衣機為非純電阻用電器，R2=UR2I2
二、實驗題 新課標第一網
11.用如圖2-15所示電路，測定一節乾電池的電動勢和內阻.電池的內阻較小，為了防止在調節滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用.除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：
圖2-15
a.電流表;
b.電壓表;
c.定值電阻;
d.定值電阻;
e.滑動變阻器;
f.滑動變阻器.那麼
要正確完成實驗，電壓表的量程應選擇________ V，電流表的量程應選擇________ A;R0應選擇________的定值電阻，R應選擇阻值範圍是________的滑動變阻器.
引起該實驗系統誤差的主要原因是________.
答案：3 0.6 1 0～10 電壓表的分流
12.如圖2-16所示是一些準備用來測量待測電阻Rx阻值的實驗器材，器材及其規格列表如下：
器材 規格
待測電阻Rx
電源E
電壓表V1
電壓表V2
電流表A
滑動變阻器R
開關S、導線若干 阻值在900 ～1000 之間
具有一定內阻，電動勢約9.0 V
量程2.0 V，內阻r1=1000
量程5.0 V，內阻r2=2500
量程3.0 A，內阻r=0.10
最大阻值約100 ，額定電流0.5 A
圖2-16
為了能正常進行測量並儘可能減小測量誤差，實驗要求測量時電錶的讀數大於其量程的一半，而且調節滑動變阻器能使電錶讀數有較明顯的變化.請用實線代替導線，在所給的實驗器材圖中選擇若干合適的器材，連成滿足要求的測量Rx阻值的電路.
解析：實驗要求測量時電錶讀數大於其量程的一半，而電流表量程為3.0 A，過大不可用.兩電壓表內阻均已知，故其中一表可當做電流表使用，考慮兩表量程和電源電動勢，宜選V1當做電流表.滑動變阻器採用分壓式接法，測量電路圖和連線如下.
答案：見解析
三、計算題
13.在圖2-17所示電路中，電源電動勢E=6 V，內阻r=1 .D為直流電動機，其電樞線圈電阻R=2 ，限流電阻R=3 .當電動機正常工作時，電壓表示數為0.3 V.求：
圖2-17
通過電動機的電流是多大?
電動機輸入的電功率、轉變為熱量的功率和輸出機械功率各是多少?
解析：通過電動機的電流I與流過限流電阻R的電流相同，由I=UR得：I=0.33 A= 0.1 A.
由E=Ir+U+UD可得電動機兩端電壓
UD=E-Ir-U=6 V-0.11 V-0.3 V=5.6 V.
所以電動機輸入的電功率P入=UDI=0.56 W.
電動機的發熱功率P熱=I2R=0.02 W.
電動機的輸出功率P出=P入-P熱=0.54 W.
答案：0.1 A 0.56 W 0.02 W 0.54 W
14. 如圖2-18所示的電路中，電源電動勢E=6.0 V，內阻r=0.6 ，電阻R2=0.5 ，當開關S斷開時;電流表的示數為1.5 A，電壓表的示數為3.0 V，試求：
圖2-18
電阻R1和R3的阻值;
當S閉合後，電壓表的示數、以及R2上消耗的電功率.
解析：R3=U3I3=3.01.5 =2.0
由於E=I3
代入數據有6.0=1.5
解得：R1=1.4 .
S閉合後，
R總=R1+r+R2R3R2+R3=2.4
電壓表的示數
U=ER總R2R3R2+R3=62.40.4 V=1.0 V
R2上消耗的功率
P2=U2R2=120.5 W=2.0 W.
答案：1.4 2.0 1.0 V 2.0 W
15.如圖2-19所示的電路中，電源電動勢E=24 V，內阻不計，電容C=12 F，R1=10 ，R3=60 ，R4=20 ，R5=40 ，電流表G的示數為零，此時電容器所帶電荷量Q=7.210-5 C.求電阻R2的阻值.
圖2-19
解析：電容器兩端電壓UC=QC=6 V，R4R5=U4E-U4，所以U4=8 V，
若U1=6 V+8 V=14 V，則U1E-U1=R1R2，
所以R2=7.14 .
若U1=8 V-6 V=2 V，則U1E-U1=R1R2，
所以R2=110 .
答案：110 或7.14
16.如圖2-20甲是一種家用電熨斗的電路原理圖.R0是定值電阻，R是可變電阻，其電阻值均不受溫度影響.
該電熨斗溫度最低時的耗電功率為121 W，溫度最高時的耗電功率為484 W，求R0的阻值及R的阻值變化範圍.
假定電熨斗每秒鐘散發的熱量q跟電熨斗表面溫度與環境溫度的溫差關係如圖乙所示，現在溫度為20 ℃的房間使用該電熨斗來熨燙毛料西服，要求熨斗表面溫度為220 ℃，且保持不變，問應將R的阻值調為多大?
圖2-20
高二物理恆定電流檢測解析：溫度最低時應該是電路中電阻最大時，此時有
P1=U2Rmax+R0
溫度最高時應該是電路中電阻最小時，此時有
P2=U2R0
聯立以上兩式解得R0=100
Rmax=300
所以變阻器阻值範圍是0到300 .
此時電熨斗表面溫度與環境溫度之差
t=220 ℃-20 ℃=200 ℃
由圖象知電熨斗每秒鐘散發的熱量
q=440 J
要保持電熨斗的表面溫度不變，則電熨斗的電功率
P=440 W
又有：P=U2R+R0
代入數據解得R=10
所以應將R的阻值調至10 .
答案：100 0到300 10
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