章末分層突破[自我校對]①eq\f(q,t)②eq\f(U,I)③ρeq\f(l,S)④eq\f(U,R)⑤eq\f(E,R＋r)⑥＝⑦>⑧IE⑨I2r⑩eq\f(P出,P總)?eq\f(U,E)純電阻電路和非純電阻電路1.對于純電阻電路(如白熾燈、電爐絲等構成的電路)，電流做功將電能全部轉化為內能，W＝Q＝UIt＝eq\f(U2,R)t＝Pt.2．對于非純電阻電路(如含有電動機、電解槽等的電路)，電功大于電熱．在這種情況下，不能用I2Rt或eq\f(U2,R)t來計算電功，電功用W＝UIt來計算，電熱用Q＝I2Rt計算．如圖2-1所示，電解槽A和電爐B并聯后接到電源上，電源內阻r＝1Ω，電爐電阻R＝19Ω，電解槽電阻r′＝Ω.當S1閉合、S2斷開時，電爐消耗功率為684W；S1、S2都閉合時電爐消耗功率為475W(電爐電阻可看做不變)．試求：圖2-1(1)電源的電動勢；(2)S1、S2都閉合時，流過電解槽的電流大小；(3)S1、S2都閉合時，電解槽中電能轉化成化學能的功率.【導學號：34522034】【解析】(1)設S1閉合、S2斷開時電爐功率為P1，電爐中電流I＝eq\r(\f(P1,R))＝eq\r(\f(684,19))A＝6A電源電動勢E＝I(R＋r)＝120V.(2)設S1、S2都閉合時電爐功率為P2，電爐中電流為I′＝eq\r(\f(P2,R))＝eq\r(\f(475,19))A＝5A電源路端電壓為U＝I′R＝5×19V＝95V，流經電源的電流為I1＝eq\f(E－U,r)＝eq\f(120－95,1)A＝25A流過電解槽的電流為IA＝I1－I′＝20A.(3)電解槽消耗的電功率PA＝IAU＝20×95W＝1900W電解槽內熱損耗功率P熱＝Ieq\o\al(2,A)r′＝202×W＝200W電解槽中電能轉化成化學能的功率為P化＝PA－P熱＝1700W.【答案】(1)120V(2)20A(3)1700W1電爐為純電阻用電器，其消耗的電能全部轉化為電熱.2電解槽為非純電阻用電器，其消耗的電能轉化為電熱和化學能兩部分.電阻的測量法1.多用電表法(粗測)選用多用電表的歐姆擋直接測量即可．2．伏安法原理是歐姆定律．用電流表與電壓表測出電阻的電流和電壓，根據R＝eq\f(U,I)即可求得電阻．(1)電流表內、外接法的選擇：測量大電阻選電流表內接法，測量結果偏大；測量小電阻選電流表外接法，測量結果偏小．內接法外接法圖2-2(2)滑動變阻器接法的選擇：如圖2-3所示的兩種電路中，滑動變阻器(最大阻值為R0)對負載RL的電壓、電流都起控制調節作用，通常把圖甲電路稱為限流式接法，圖乙電路稱為分壓式接法．采用分壓式接法負載電壓可從零開始調節，電壓調節范圍大．甲乙圖2-33.替代法利用“替代法”測量電阻的電路圖如圖2-4所示．圖中R1為滑動變阻器，R2為電阻箱，Rx為待測電阻，為電流表，利用該電路，經過如下步驟可以測得待測電阻Rx的阻值：①閉合S1和S3，斷開S2，調節R1的阻值，使電流表讀數等于某個數值I0；②閉合S1和S2，斷開S3，保持R1不變，調節R2，使電流表讀數等于I0，然后讀出R2的值，則待測電阻Rx＝R2.圖2-44．半偏法電路如圖2-5所示．測電壓表內阻時，用圖甲；測電流表內阻用圖乙．甲乙圖2-5主要步驟：(1)將電阻箱調為0，移動滑動變阻器使電表滿偏，不再移動其觸頭．(2)調節電阻箱，使電表示數變為原來的一半，則電阻箱示數等于電表的內阻．實際電流表有內阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯．測量實際電流表G1內阻r1的實驗中，可供選擇的器材如下：①待測電流表G1(0～5mA，內阻約300Ω)②電流表G2(0～10mA，內阻約100Ω)③定值電阻R1(300Ω)④定值電阻R2(10Ω)⑤滑動變阻器R3(0～1000Ω)⑥滑動變阻器R4(0～20Ω)⑦干電池V)⑧開關S及導線若干．(1)定值電阻應選______，滑動變阻器應選________．(在空格內填寫序號)(2)畫出實驗電路圖，再連接實物圖乙．圖2-6(3)補全實驗步驟：①按電路圖連接電路，________；②閉合開關S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數I1、I2；③________.④以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應圖線，如圖丙所示．(4)根據I2-I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式________．【導學號：34522035】【解析】(1)根據電路連接特點，G2的電流為定值電阻和電流表G1的總電流，若定值電阻選10Ω，則易使流過G2的總電流超過其滿偏值，故選③.滑動變阻器應選⑥.(2)由題意可知，本實驗應采用滑動變阻器分壓接法；同時因待測電阻較小，故應采用電流表外接法；原理圖、實驗圖見答案．(3)①將滑動觸頭移至最左端③多次移動滑動觸頭，記錄相應的G1、G2讀數I1、I2.(4)根據歐姆定律：I1r1＝(I2－I1)R1解得：I2＝eq\f(R1＋r1,R1)I1即k＝eq\f(r1＋R1,R1)，所以r1＝(k－1)R1【答案】(1)③⑥(3)將滑動觸頭移至最左端多次移動滑動觸頭，記錄相應的G1、G2讀數I1、I2(4)r1＝(k－1)R11．(多選)一個直流電動機內阻為R，所加電壓為U，電流為I，當它工作時，下述說法中正確的是()A．電動機的輸出功率為eq\f(U2,R)B．電動機的發熱功率為I2RC．電動機的輸出功率為IU－I2RD．電動機的功率可寫作IU＝I2R＝eq\f(U2,R)【解析】IU表示電動機的總功率，I2R表示電動機工作時的發熱功率，(IU－I2R)表示電動機的輸出功率即機械功率．故B、C正確，A、D錯誤．【答案】BC2．額定電壓、額定功率均相同的電風扇、電烙鐵和日光燈，各自在額定電壓下正常工作了相同的時間．比較它們產生的熱量，結果是()A．電風扇最多 B．電烙鐵最多C．日光燈最多 D．一樣多【解析】電風扇把電能轉化為機械能，日光燈把電能轉化為光能，因此只有電烙鐵把電能完全轉化為熱量，故B正確．【答案】B3．在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200Ω，電壓表eq\o\ac(○,V)的內阻約為2kΩ，電流表?的內阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖2-7(a)或圖(b)所示，結果由公式Rx＝eq\f(U,I)計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數．若將圖2-7(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值．(a)(b)圖2-7【解析】根據題意知eq\f(Rx,RA)>eq\f(RV,Rx)，電壓表的分流作用較顯著，故Rx1更接近待測電阻的真實值．圖(a)的測量值是Rx與RA串聯的電阻阻值，故Rx1>Rx真；圖(b)的測量值是Rx與RV并聯的電阻阻值，故Rx2<Rx真．【答案】Rx1大于小于4．某同學用量程為1mA、內阻為120Ω的表頭按圖2-8(a)所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表．圖中R1和R2為定值電阻，S為開關．回答下列問題：(1)根據圖2-8(a)所示的電路，在圖(b)所示的實物圖上連線．(2)開關S閉合時，多用電表用于測量________(填“電流”、“電壓”或“電阻”)；開關S斷開時，多用電表用于測量________(填“電流”、“電壓”或“電阻”)．(3)表筆A應為________色(填“紅”或“黑”)．(4)定值電阻的阻值R1＝____Ω，R2＝____Ω.(結果取3位有效數字)(a)(b)圖2-8【解析】將表頭改裝成電壓表時，需串聯一電阻進行分壓，而改裝成電流表時則需并聯一電阻分流，因此閉合開關后，并聯上R1改裝成一電流表，斷開開關，表頭與R2串聯則改裝成一電壓表．多用電表內部表頭的正極在右側，即電流應從表筆B流入，從表筆A流出，則表筆A為黑色．當斷開S時，Ig(R2＋r)＝Um，解得R2＝880Ω.當閉合S時，Ig(R2＋r)＝(I－Ig)R1，解得R1≈Ω.【答案】(1)如圖所示(2)電流電壓(3)黑(4)8805．為了測量阻值范圍在200～300Ω之間的電阻Rx的阻值，實驗室提供了如下器材：A．電阻箱R(阻值范圍0～Ω)B．毫安表(量程0～3mA，內阻約100Ω)C．直流電源(電動勢約3V，內阻不計)D．兩個單刀單擲開關，導線足量(1)甲同學根據實驗目的和提供的實驗器材設計出如圖2-9甲所示的實驗電路，設計的操作步驟如下．甲乙圖2-9①按電路圖連好電路，閉合開關K1，記下毫安表的讀數．②斷開K1，閉合開關K2，調節電阻箱R的阻值，使毫安表的讀數和①中相同，記下此時電阻箱的示數R1.假設該同學的設計合理，則待測電阻Rx＝________.(2)乙同學根據實驗目的和提供的實驗器材設計出如圖乙所示的實驗電路，設計的操作步驟如下．①按電路圖連好電路，將R調到最大，然后閉合K1、K2，調節R，使毫安表達到滿偏，記下此時電阻箱的示數R2.②斷開K2，調節R，仍使毫安表滿偏，記下此時電阻箱的示數R3.假設該同學的設計合理，則待測電阻Rx＝________.(3)上述兩位同學的設計中有一位是不合理的，不合理的是________，理由___________________________________________________________________．【解析】(1)根據甲同學的實驗電路，該同學采用了等效替代法，故待測電阻Rx＝R1；(2)根據乙同學的實驗步驟可知：R2＝R3＋Rx，則Rx＝R2－R3；(3)甲電路中，開關接通后，電流表的讀數最小為I＝eq\f(E,Rx)＝eq\f(3,300)A＝10mA，已超過了電流表的量程，故此設計不合理．【答案】(1)R1(2)R2－R3(3)甲電流表超程6．某物理實驗小組利用實驗室提供的器材測定電壓表V1的內阻，可選用的器材如下：A．待測電壓表V1：量程3V，內阻約3kΩB．電壓表V2：量程15V，內阻約20kΩC．電流表A：量程3A，內阻約ΩD．定值電阻R0：kΩE．滑動變阻器R1：0～200ΩF．滑動變阻器R2：0～2kΩG．電源E：電動勢約為12V，內阻忽略不計H．開關、導線若干圖2-10(1)現用多用電表測電壓表V1的內阻，選擇倍率“×100”擋，其它操作無誤，多用電表表盤示數如圖2-10所示，則電壓表V1(2)為了準確測量電壓表V1的內阻，兩位同學根據上述實驗器材分別設計了如圖2-11甲和乙兩個測量電路，你認為________(選填“甲”或“乙”)更合理，并在實物圖中用筆畫線代替導線將電路圖補充完整．圖2-11(3)該實驗中滑動變阻器應該選用________(選填“R1”或“R2(4)用已知量R0和V1、V2的示數U1、U2來表示電壓表V1的內阻RV1＝________.【解析】(1)用多用電表測得的電壓表的內阻為34×100Ω＝34