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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-1 選修三第三章《恒定電流》單元教案1 一、選擇題。共12小題，共48分。下列各小題中，有的有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但選不全的得2分，選錯或不選的得0分。 1、R1和R2分別標(biāo)有“2Ω、1.0A”和“4Ω、0.5A”，將它們串聯(lián)后接入電路中，如圖所示，則此電路中允許消耗的最大功率為（ ） A. 6.0 W B. 5.0 W C. 3.0 W D. 1.5 W 2、在圖所示的電路中，電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r，C為電容器，R0為定值電阻， R為滑動變阻器。開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，下列 判斷正確的是 （ ） A．燈泡L將變暗 B．燈泡L將變亮 C．電容器C的電量將減小 D．電容器C的電量將增大 3、分別測量兩個電池的路端電壓和電流，得到如圖所示的a、b兩條U-I圖線，比較兩圖線，可得出結(jié)論（ ） A．a(chǎn)電池的電動勢較小、內(nèi)阻較大 B．a(chǎn)電池的電動勢較大、內(nèi)阻較大 C．b電池的電動勢較大、內(nèi)阻較小 D．b電池的電動勢較小、內(nèi)阻較大 4、在研究微型電動機的性能時，可采用圖所示的實驗電路。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R， 使電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和1.0 V；重新調(diào)節(jié)R，使電動機恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和15.0V。則有關(guān)這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時的說法正確的是（ ） A．電動機的輸出功率為8 w B．電動機的輸出功率為30 W C．電動機的內(nèi)電阻為2 Ω D．電動機的內(nèi)電阻為7.5 Ω 5、關(guān)于閉合電路的性質(zhì)，下列說法不正確的是（ ） A.外電路斷路時，路端電壓最高 B.外電路短路時，電源的功率最大 C.外電路電阻變大時，電源的輸出功率變大 D.不管外電路電阻怎樣變化，其電源的內(nèi)、外電壓之和保持不變 6、如圖所示，甲、乙兩電路中電源完全相同，電阻R1＞R2，在兩電路中分別通過相同的電荷量q的過程中，下列判斷正確的是（ ） A.電源內(nèi)部產(chǎn)生電熱較多的是乙電路 B.R1上產(chǎn)生的電熱比R2上產(chǎn)生的電熱多 C.電源做功較多的是甲電路 D.甲、乙兩電路中電源做功相等 7、如圖甲所示，在滑動變阻器的滑動觸頭P從一端滑到另一端的過程中，兩塊理想電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化情況如圖乙所示，則滑動變阻器的最大阻值和定值電阻R0的值分別為（ ） A.3Ω，12Ω B.15Ω，3Ω C.12Ω，3Ω D.4Ω，15Ω 8、如圖所示，一電壓表和可變電阻器R串聯(lián)后接在一個電壓恒定的電源兩端，如 果可變電阻的阻值減小到原來的，電壓表的示數(shù)將由U變?yōu)?U，則（ ） A．流過R的電流將增大到原來的2倍 B．R兩端的電壓將減來原來的 C．R上消耗的功率將變?yōu)樵瓉淼? D．當(dāng)R阻值變?yōu)榱銜r，電壓表示數(shù)將增大到3U 9、如圖所示電路的三根導(dǎo)線中有一根是斷的。電源、電阻器R1、R2及另外兩根導(dǎo)線都是好的。為了查出斷導(dǎo)線，某學(xué)生想先用萬用表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連接在電阻器R1的b端和R2的c端，并觀察萬用表指針的示數(shù)。在下列選擋中，符合操作規(guī)程的是：（ ） 　　A．直流10V擋 　　B．直流0.5A擋 C．直流2.5V擋 　　D．歐姆擋 10、在電源電壓不變的情況下，為使正常工作的電熱器在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量增加一倍，下列措施可行的是( ) 　　A、剪去一半的電阻絲 　　B、并聯(lián)一根相同的電阻絲 　　C、串聯(lián)一根相同的電阻絲 D、使電熱器兩端的電壓增大一倍 E V r R A B C1 C2 S P 11、如圖所示，電路中電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，A為電壓表，內(nèi)阻為10kΩ，B為靜電計，兩個電容器的電容分別為C1和C2，將電鍵S合上一段時間后，下列說法中正確的是（ ） A．若C1＞C2，則電壓表兩端的電勢差大于靜電計兩端的電勢差 B．若將變阻器滑動觸頭P向右滑動，則電容器C2上帶電量增大 C．C1上帶電量為零 D．再將電鍵S打開，然后使電容器C2兩極板間距離增大，則靜電計張角也增大 12、如圖所示，汽車蓄電池與車燈、啟動電動機組成的電路，蓄電池內(nèi)阻為0.05Ω，電表可視為理想電表．只接通S1時，電流表示數(shù)為10A，電壓表示數(shù)為12V；再接通S2，啟動電動機時，電流表示數(shù)變?yōu)?A，則此時通過啟動電動機的電流是（ ） A．2A　　　　B．8A C．50A　　 　D．58A 二、實驗題。每個空格3分，共15分。 13、某同學(xué)做“測定金屬電阻率”的實驗。 ①需要通過實驗直接測量的物理量有： （寫出名稱和符號）。 ②這位同學(xué)采用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬絲的電阻。有以下器材可 供選擇：（要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確） A．電池組（3V，內(nèi)阻約1） B．電流表（0—3A，內(nèi)阻約0.025） C．電流表（0—0.6A，內(nèi)阻約0.125） D．電壓表（0—3V，內(nèi)阻約3k） E．電壓表（0—15V，內(nèi)阻約15k） F．滑動變阻器（0—20，額定電流1A） G．滑動變阻器（0—1000，額定電流0.3A） H．開關(guān)，導(dǎo)線 實驗時應(yīng)選用的器材是 （填寫各器材的字母代號）。 請在下面的虛線框中畫出實驗電路圖。 這位同學(xué)在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如下圖所示。由圖中電流表、電壓表的讀數(shù)可計算出金屬絲的電阻為 。 ③用伏安法測金屬絲電阻存在系統(tǒng)誤差。為了減小系統(tǒng)誤差，有人設(shè)計了如圖所示的實驗方案。其中Rx是待測電阻，R是電阻箱，R1、R2是已知阻值的定值電阻。合上開關(guān)S，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)。將R調(diào)至阻值為R0時，靈敏電阻計的示數(shù)為零。由此可計算出待測電阻Rx 。（用R1、R2、R0表示） 三、計算題。共4小題，共57分。寫出必要的文字說明、計算步驟和解題依據(jù)，只寫出最后答案的不得分。 A V E , r s R L R P 14、（14分）如圖所示，電燈L標(biāo)有“4V，1W”的字樣，滑動變阻器R′總電阻為50Ω，當(dāng)滑片P滑至某位置時，L恰好正常發(fā)光，此時理想電流表示數(shù)為0.45A，由于某處電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時理想電流表示數(shù)變?yōu)?.5A，理想電壓表示數(shù)為10V，若導(dǎo)線完好，電路中各處接觸良好，試問： （1）發(fā)生的故障是短路還是斷路？發(fā)生在何處？ （2）發(fā)生故障前，滑動變阻器接入電路的電阻是多大？ （3）電源的電動勢和內(nèi)阻為多大？ 15、（14分）下表是一輛電動自行車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中額定車速是指電動車滿載情況下在平直道路上以額定功率勻速行駛的速度。 額定車速 車質(zhì)量 載重 電源 電源輸出電壓 充電時間 額定輸 出功率 電動機額定工 作電壓和電流 18km/h 40kg 80kg 36V/12Ah ≥36V 6~8h 180W 36V/6A 請參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問題（g取10m/s2）： （1）此車所配電動機的內(nèi)阻是多少？ （2）在行駛過程中電動車受阻力是車重（包括滿載重）的k倍，試計算k的大小。 （3）若電動車滿載時在平直道路上以額定功率行駛，且阻力大小恒定，當(dāng)車速為3m/s時，加速度為多少？ 16、（14分）如圖14所示，ε1=3V，r1=0.5Ω，R1=R2=5.5Ω，平行板電容器的兩板距離d=1cm，當(dāng)電鍵K接通時，極板中的一個質(zhì)量m=410-3g，電量為q=1.010-7C的帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。求： （1）K斷開后，微粒向什么方向運動，加速度多大？ （2）若電容為1000pF，K斷開后，有多少電量的電荷流過R2？ 17、（15分）有一種測量壓力的電子秤，其原理如圖15所示。E是內(nèi)阻不計、電動勢為6V的電源。R0是一個阻值為400Ω的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器。R是壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小變化而改變，其關(guān)系如下表所示。C是一個用來保護顯示器的電容器。秤臺的重力忽略不計。 壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300 ．．．．．． 電阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 ．．．．．． （1）在坐標(biāo)系中畫出電阻R隨壓力F變化的圖線,并歸納出電值R隨壓力F變化的函數(shù)關(guān)系式。 （2）寫出壓力與電流的關(guān)系式,說明該測力顯示器的刻度是否均勻。 S G R R0 E 秤臺 C （3）若電容器的耐壓值為5V，該電子秤的量程是多少牛頓？ 參考答案 一、選擇題： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D AD B C C AD C ABD A B CD C 二、實驗題： 13、①加在金屬絲兩端的電壓U，通過金屬絲的電流I，金屬絲的長度L，金屬絲的直徑D （3分）（少答一項扣1分） ②ACDFH （3分）（含有錯誤答案不給分） 電路圖如圖所示（3分）（電流表內(nèi)接不給分） 5.22（3分） ③ （3分） 三、計算題： 14、解：（1）電路發(fā)生故障后，電流表讀數(shù)增大，路端電壓U=UR=IRR也增大，因而外電路總電阻增大，故一定是外電路發(fā)生斷路。由于電流表和電壓表有讀數(shù)，R和變阻器R不可能發(fā)生斷路，故是燈L發(fā)生斷路。（4分） （2）L斷路后，外電器只有R（因無電流流過R），故電壓表示數(shù)即為路端電壓，根據(jù)部分電路歐姆定律可得：R=U/IR=10/0.5Ω=20Ω（2分）；L未斷路時，燈L正常發(fā)光，則流過電燈的電流為：IL=PL/UL=1/4 A=0.25A；這時的路端電壓則變阻器R′兩端的電壓為UR′=U′-UL=5V，所以，變阻器連入電路的電阻為R′=UR′/IL=20Ω（2分） （3）由閉合電路歐姆定律得：故障前E=9+（0.45+0.25）r（2分），故障后E=10+0.5r（2分），解之得：E=12.5V，r=5Ω （2分） 15、解：（1）從表中可知，輸出功率P出=180W， 輸入功率P入=UI=366W=216W …………2分 Pr=I2r=P入－P出 …………2分 …………2分 （2）P額= …………2分 …………2分 （3）P額=Fv F－k（M+m）g=（M+m）a …………2分 由上式得：a=0.2m/s2 …………2分 16、解：(1)當(dāng)K接通電路穩(wěn)定時，等效電路圖如圖所示。ε1、r1和R1形成閉合回路，A，B兩點間的電壓為： 　　 ……2分 　　電容器中帶電粒子處于平衡狀態(tài)，則所受合力為零， 　　F－mg＝0 　　……4分 　　在B，R2，ε2，C，A支路中沒有電流，R2兩端等勢將其簡化， U＋ε2=UAB，ε2=U－UAB=1.25V 當(dāng)K斷開電路再次達到穩(wěn)定后，回路中無電流電路結(jié)構(gòu)為圖所示。電容器兩端電壓U′=ε2=1.25V 　　即帶電粒子將以6.875m/s2的加速度向下做勻加速運動。……2分 　　(2)K接通時，電容器帶電量為Q=CU=41O-9C……2分 　　K斷開時，電容器帶電量為Q′=CU′=1.2510-9(C)……2分 　　△Q＝Q—Q′=2.7510-9C……1分 　　有總量為2.7510-9(C)的電子從R2由下至上流過。……1分 17、