基本平面图形综合检测题答案解析

力学综合计算题分类例析

综观历年各省市中考题，不难发现，力学计算大多以综合题的形式出现，单独用一个知识点只对某一个物理量（如密度、压强等）进行求解的力学计算题已很少见了，绝大部分力学的计算题都有一定的综合性。综合题的优点是：一方面能考查学生分析、理解和推理的思维能力，另一方面考查学生综合运用知识的能力和知识迁移能力。这完全符合新课程标准的要求和目标，所以这种题型在今后的中考中仍将占有很重要的位置。本专题从以下几个方面对这类计算题进行分析探究。以指导同学们解题时抓住要点，一举突破。

一.思路和方法

1.读懂题意或图示，明确已知量和所求量。

有些新题型会出现一些新名词或概念，有的已知条件比较隐蔽，应该努力挖掘出对解题有用的信息。

2.分析研究对象所处的状态或物理过程，找出已知量和未知量之间的联系。

为了帮助分析，通常对研究对象进行受力分析并画出受力图，确定哪些力构成平衡力，根据平衡条件建立平衡方程式，这是很关键的一步。

3.明确题目所描述的对象和过程涉及到哪些知识点，选择适当的公式或规律进行计算。

①求压强时可用，两个公式进行求解。但后一个公式一般用来求解液体压强，只有竖直放置的柱体对支承面产生压强，才能用来解。

②计算浮力的方法有很多：（1）阿基米德原理；（2）弹簧测力计测浮力（G与F分别为物体在空气中称和在液体中称时弹簧测力计的示数）；（3）平衡法：物体处于漂浮或悬浮；（4）压力差法：。根据已知条件和研究对象所处的状态选择适当的公式求浮力。

③求滑轮组的机械效率也有两个公式：和。当滑轮组竖直提升物体时就用前者，当滑轮组水平拉物体时就用后者。

4.验证计算结果

对答案进行检验，看过程有无错误，看结果是否符合实际。

二.热点问题归类

热点一：密度、压强和浮力的综合。

例1.某电梯公寓楼约40m，完成此建筑物需要浇铸钢筋混凝土，还需要使用其他建筑材料，混凝土密度为，取。求：（1）已知自来水的密度为，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需要给施加多大的压强？（不考虑大气压强）

（2）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过，若地基与地面的接触面积为，则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少？

解析：这是一道密度和压强的综合题，根据公式。（1）小题立即解决。（2）小题中要求质量，则可以先求出最大重力，然后求出最大质量，最后减去已有的质量即可，具体解法如下：

（1）

（2）设混凝土、其他建筑材料和其余部分的质量分别为m1、m2和m3，总重量为G

当m3最大时，G最大，大楼对地基的压力F最大，地基所承受的压强达到最大值。

所以

所以

例2.去年南京市对大明湖进行了首次换水清淤，换水后大明湖水清澈见底，鱼儿欢畅。爱湖小分队的同学准备利用自己掌握的科学知识对湖水水质进行监测。他们通过调查，了解到大明湖周边主要污染源很容易导致湖水密度变大，而密度达到的水域就不适宜湖里鱼类生存，他们就想到做一个简易的密度计来监控湖水密度。为此找来一根长为1.2m粗细均匀的木条，在底端嵌入适量重物，使其能直立漂浮水中，做好相应的标记后就可以监测湖水的密度了，测量得该简易密度计的总质量为0.5kg。（g取10N/kg）

（1）先将该木条放入足够深的清水中，测得木条露出水面0.2m，在水面处画上白线，请计算此时木条底端受到的水的压强及木条受到的浮力。

（2）请通过计算说明应在木条的什么位置画上表示污水密度达到时的红线，以监测湖水密度是否超标。

解析：此题是一道运用知识解决实际问题的好题，综合的知识有压强、浮力和二力平衡等。（1）木条底端受到水的压强可直接用来求；又因木条处于漂浮状态，故可用二力平衡法求浮力。

由于木条处于漂浮状态，所以：

（2）此题实际上是求木条浸入污水的深度h，要求深度必先求，因为，可通过浮力算出。又因木条的横截面积S未知，深度h似乎无法求出，但我们要善于利用（1）小题的条件，找到两者的相同之处，即在清水中和污水中都处于漂浮状态，两者受到的浮力相等，所以

，即，所以：

热点二：速度、功率和效率的综合

例3.如图1所示，物体重20N，在拉力F的作用下，以0.5m/s的速度沿水平方向匀速运动，物体与地面的摩擦力是物重的0.2倍，求：

（1）不记滑轮、绳重和滑轮组的摩擦，拉力的大小及拉力的功率。

（2）若拉力为2.5N，该滑轮组的机械效率。

图1

解析：在不计摩擦的情况下，可直接用滑轮组省力公式求拉力，不过不是，而应该是（是物体A与地面的摩擦）。因为对物体的拉力不是等于物体的重量，而是等于地面对物体的摩擦力。相应地，求这种水平装置的滑轮组的机械效率的计算公式也应该是，而不是。拉力的功率可进行如下推导：

（1）拉力的大小：

拉力的功率：

（2）

热点三：压强或浮力与杠杆类相结合的综合题

例4.图2是小明设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置。带有浮球的横杆AB（B为浮球的中心）能绕O点转动，倒“T”形阀门C底部为厚度不计的橡胶片，上部为不计粗细的直杆，进水口的横截面积为4cm2，浮球的体积为100cm3，OB是OA长度的6倍，AB杆左端压在阀门C上，阀门C堵住进水口时，AB杆水平，浮球顶部和溢水口相平，不考虑阀门C、横杆AB及浮球受到的重力。（）求：

（1）浮球浸没时，浮球受到的浮力多大？A端受力多大？

（2）为了防止水从溢水口溢出，水槽中的水面与溢水口的高度差不能超过多少？

图2

解析：本题又是一道力学综合题，描述的物理情境较为复杂，所以分析审题是关键，尤其是要把这个装置的结构示意图看懂，搞清楚它的工作过程和原理，解题过程如下：

（1）当球全部浸没水中时：

横杆B端受力等于浮球所受浮力，即：

运用杠杆平衡条件：

，因为

所以A端受力为：

（2）水恰能从溢水口流出时水槽中的水面距溢水口的高度差是允许的最大值。此时，浮球全部浸没，阀门C受到水槽中的水向上的压力和水箱中水向下的压力及浮球浸没时杠杆A端对阀门C向下的压力相互平衡，即：

                                         ①

设水槽中的水面距阀门C底部橡胶片的高度为H，溢水口到阀门C底部橡胶片的高度为h，则：

                                             ②

                                              ③

把②③式代入①中，有

整理得：

第八部分 静电场

第一讲 基本知识介绍

在奥赛考纲中，静电学知识点数目不算多，总数和高考考纲基本相同，但在个别知识点上，奥赛的要求显然更加深化了：如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。在处理物理问题的方法上，对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。

如果把静电场的问题分为两部分，那就是电场本身的问题、和对场中带电体的研究，高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题，而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说，奥赛关注的是电场中更本质的内容，关注的是纵向的深化和而非横向的综合。

一、电场强度

1、实验定律

a、库仑定律

内容；

条件：⑴点电荷，⑵真空，⑶点电荷静止或相对静止。事实上，条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制，因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体，非真空介质可以通过介电常数将k进行修正（如果介质分布是均匀和“充分宽广”的，一般认为k′= k /ε_r）。只有条件⑶，它才是静电学的基本前提和出发点（但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的）。

b、电荷守恒定律

c、叠加原理

2、电场强度

a、电场强度的定义

电场的概念；试探电荷（检验电荷）；定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段；电场线是抽象而直观地描述电场有效工具（电场线的基本属性）。

b、不同电场中场强的计算

决定电场强弱的因素有两个：场源（带电量和带电体的形状）和空间位置。这可以从不同电场的场强决定式看出——

⑴点电荷：E = k

结合点电荷的场强和叠加原理，我们可以求出任何电场的场强，如——

⑵均匀带电环，垂直环面轴线上的某点P：E = ，其中r和R的意义见图7-1。

⑶均匀带电球壳

内部：E_内 = 0

外部：E_外 = k ，其中r指考察点到球心的距离

如果球壳是有厚度的的（内径R₁ 、外径R₂），在壳体中（R₁＜r＜R₂）：

E =  ，其中ρ为电荷体密度。这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中（条件部分）的“剥皮法则”理解〔即为图7-2中虚线以内部分的总电量…〕。

⑷无限长均匀带电直线（电荷线密度为λ）：E = 

⑸无限大均匀带电平面（电荷面密度为σ）：E = 2πkσ

二、电势

1、电势：把一电荷从P点移到参考点P₀时电场力所做的功W与该电荷电量q的比值，即

U = 

参考点即电势为零的点，通常取无穷远或大地为参考点。

和场强一样，电势是属于场本身的物理量。W则为电荷的电势能。

2、典型电场的电势

a、点电荷

以无穷远为参考点，U = k

b、均匀带电球壳

以无穷远为参考点，U_外 = k ，U_内 = k

3、电势的叠加

由于电势的是标量，所以电势的叠加服从代数加法。很显然，有了点电荷电势的表达式和叠加原理，我们可以求出任何电场的电势分布。

4、电场力对电荷做功

W_AB = q（U_A － U_B）= qU_AB 

三、静电场中的导体

静电感应→静电平衡（狭义和广义）→静电屏蔽

1、静电平衡的特征可以总结为以下三层含义——

a、导体内部的合场强为零；表面的合场强不为零且一般各处不等，表面的合场强方向总是垂直导体表面。

b、导体是等势体，表面是等势面。

c、导体内部没有净电荷；孤立导体的净电荷在表面的分布情况取决于导体表面的曲率。

2、静电屏蔽

导体壳（网罩）不接地时，可以实现外部对内部的屏蔽，但不能实现内部对外部的屏蔽；导体壳（网罩）接地后，既可实现外部对内部的屏蔽，也可实现内部对外部的屏蔽。

四、电容

1、电容器

孤立导体电容器→一般电容器

2、电容

a、定义式 C = 

b、决定式。决定电容器电容的因素是：导体的形状和位置关系、绝缘介质的种类，所以不同电容器有不同的电容

⑴平行板电容器 C =  =  ，其中ε为绝对介电常数（真空中ε₀ =  ，其它介质中ε= ），ε_r则为相对介电常数，ε_r =  。

⑵柱形电容器：C = 

⑶球形电容器：C = 

3、电容器的连接

a、串联  = +++ … +

b、并联 C = C₁ + C₂ + C₃ + … + C_n 

4、电容器的能量

用图7-3表征电容器的充电过程，“搬运”电荷做功W就是图中阴影的面积，这也就是电容器的储能E ，所以

E = q₀U₀ = C = 

电场的能量。电容器储存的能量究竟是属于电荷还是属于电场？正确答案是后者，因此，我们可以将电容器的能量用场强E表示。

对平行板电容器 E_总 = E² 

认为电场能均匀分布在电场中，则单位体积的电场储能 w = E² 。而且，这以结论适用于非匀强电场。

五、电介质的极化

1、电介质的极化

a、电介质分为两类：无极分子和有极分子，前者是指在没有外电场时每个分子的正、负电荷“重心”彼此重合（如气态的H₂ 、O₂ 、N₂和CO₂），后者则反之（如气态的H₂O 、SO₂和液态的水硝基笨）

b、电介质的极化：当介质中存在外电场时，无极分子会变为有极分子，有极分子会由原来的杂乱排列变成规则排列，如图7-4所示。

2、束缚电荷、自由电荷、极化电荷与宏观过剩电荷

a、束缚电荷与自由电荷：在图7-4中，电介质左右两端分别显现负电和正电，但这些电荷并不能自由移动，因此称为束缚电荷，除了电介质，导体中的原子核和内层电子也是束缚电荷；反之，能够自由移动的电荷称为自由电荷。事实上，导体中存在束缚电荷与自由电荷，绝缘体中也存在束缚电荷和自由电荷，只是它们的比例差异较大而已。

b、极化电荷是更严格意义上的束缚电荷，就是指图7-4中电介质两端显现的电荷。而宏观过剩电荷是相对极化电荷来说的，它是指可以自由移动的净电荷。宏观过剩电荷与极化电荷的重要区别是：前者能够用来冲放电，也能用仪表测量，但后者却不能。

第二讲 重要模型与专题

一、场强和电场力

【物理情形1】试证明：均匀带电球壳内部任意一点的场强均为零。

【模型分析】这是一个叠加原理应用的基本事例。

如图7-5所示，在球壳内取一点P ，以P为顶点做两个对顶的、顶角很小的锥体，锥体与球面相交得到球面上的两个面元ΔS₁和ΔS₂ ，设球面的电荷面密度为σ，则这两个面元在P点激发的场强分别为

ΔE₁ = k

ΔE₂ = k

为了弄清ΔE₁和ΔE₂的大小关系，引进锥体顶部的立体角ΔΩ ，显然

 = ΔΩ = 

所以 ΔE₁ = k ，ΔE₂ = k ，即：ΔE₁ = ΔE₂ ，而它们的方向是相反的，故在P点激发的合场强为零。

同理，其它各个相对的面元ΔS₃和ΔS₄ 、ΔS₅和ΔS₆ … 激发的合场强均为零。原命题得证。

【模型变换】半径为R的均匀带电球面，电荷的面密度为σ，试求球心处的电场强度。

【解析】如图7-6所示，在球面上的P处取一极小的面元ΔS ，它在球心O点激发的场强大小为

ΔE = k ，方向由P指向O点。

无穷多个这样的面元激发的场强大小和ΔS激发的完全相同，但方向各不相同，它们矢量合成的效果怎样呢？这里我们要大胆地预见——由于由于在x方向、y方向上的对称性，Σ = Σ = 0 ，最后的ΣE = ΣE_z ，所以先求

ΔE_z = ΔEcosθ= k ，而且ΔScosθ为面元在xoy平面的投影，设为ΔS′

所以 ΣE_z = ΣΔS′

而 ΣΔS′= πR² 

【答案】E = kπσ ，方向垂直边界线所在的平面。

〖学员思考〗如果这个半球面在yoz平面的两边均匀带有异种电荷，面密度仍为σ，那么，球心处的场强又是多少？

〖推荐解法〗将半球面看成4个球面，每个球面在x、y、z三个方向上分量均为 kπσ，能够对称抵消的将是y、z两个方向上的分量，因此ΣE = ΣE_x …

〖答案〗大小为kπσ，方向沿x轴方向（由带正电的一方指向带负电的一方）。

【物理情形2】有一个均匀的带电球体，球心在O点，半径为R ，电荷体密度为ρ ，球体内有一个球形空腔，空腔球心在O′点，半径为R′，= a ，如图7-7所示，试求空腔中各点的场强。

【模型分析】这里涉及两个知识的应用：一是均匀带电球体的场强定式（它也是来自叠加原理，这里具体用到的是球体内部的结论，即“剥皮法则”），二是填补法。

将球体和空腔看成完整的带正电的大球和带负电（电荷体密度相等）的小球的集合，对于空腔中任意一点P ，设 = r₁ ， = r₂ ，则大球激发的场强为

E₁ = k = kρπr₁ ，方向由O指向P

“小球”激发的场强为

E₂ = k = kρπr₂ ，方向由P指向O′

E₁和E₂的矢量合成遵从平行四边形法则，ΣE的方向如图。又由于矢量三角形PE₁ΣE和空间位置三角形OP O′是相似的，ΣE的大小和方向就不难确定了。

【答案】恒为kρπa ，方向均沿O → O′，空腔里的电场是匀强电场。

〖学员思考〗如果在模型2中的OO′连线上O′一侧距离O为b（b＞R）的地方放一个电量为q的点电荷，它受到的电场力将为多大？

〖解说〗上面解法的按部就班应用…

〖答〗πkρq〔−〕。

二、电势、电量与电场力的功

【物理情形1】如图7-8所示，半径为R的圆环均匀带电，电荷线密度为λ，圆心在O点，过圆心跟环面垂直的轴线上有P点， = r ，以无穷远为参考点，试求P点的电势U_P 。

【模型分析】这是一个电势标量叠加的简单模型。先在圆环上取一个元段ΔL ，它在P点形成的电势

ΔU = k

环共有段，各段在P点形成的电势相同，而且它们是标量叠加。

【答案】U_P = 

〖思考〗如果上题中知道的是环的总电量Q ，则U_P的结论为多少？如果这个总电量的分布不是均匀的，结论会改变吗？

〖答〗U_P =  ；结论不会改变。

〖再思考〗将环换成半径为R的薄球壳，总电量仍为Q ，试问：（1）当电量均匀分布时，球心电势为多少？球内（包括表面）各点电势为多少？（2）当电量不均匀分布时，球心电势为多少？球内（包括表面）各点电势为多少？

〖解说〗（1）球心电势的求解从略；

球内任一点的求解参看图7-5

ΔU₁ = k= k·= kσΔΩ

ΔU₂ = kσΔΩ

它们代数叠加成 ΔU = ΔU₁ + ΔU₂ = kσΔΩ

而 r₁ + r₂ = 2Rcosα

所以 ΔU = 2RkσΔΩ

所有面元形成电势的叠加 ΣU = 2RkσΣΔΩ

注意：一个完整球面的ΣΔΩ = 4π（单位：球面度sr），但作为对顶的锥角，ΣΔΩ只能是2π ，所以——

ΣU = 4πRkσ= k

（2）球心电势的求解和〖思考〗相同；

球内任一点的电势求解可以从（1）问的求解过程得到结论的反证。

〖答〗（1）球心、球内任一点的电势均为k ；（2）球心电势仍为k ，但其它各点的电势将随电量的分布情况的不同而不同（内部不再是等势体，球面不再是等势面）。

【相关应用】如图7-9所示，球形导体空腔内、外壁的半径分别为R₁和R₂ ，带有净电量+q ，现在其内部距球心为r的地方放一个电量为+Q的点电荷，试求球心处的电势。

【解析】由于静电感应，球壳的内、外壁形成两个带电球壳。球心电势是两个球壳形成电势、点电荷形成电势的合效果。

根据静电感应的尝试，内壁的电荷量为－Q ，外壁的电荷量为+Q+q ，虽然内壁的带电是不均匀的，根据上面的结论，其在球心形成的电势仍可以应用定式，所以…

【答案】U_o = k － k + k 。

〖反馈练习〗如图7-10所示，两个极薄的同心导体球壳A和B，半径分别为R_A和R_B ，现让A壳接地，而在B壳的外部距球心d的地方放一个电量为+q的点电荷。试求：（1）A球壳的感应电荷量；（2）外球壳的电势。

〖解说〗这是一个更为复杂的静电感应情形，B壳将形成图示的感应电荷分布（但没有净电量），A壳的情形未画出（有净电量），它们的感应电荷分布都是不均匀的。

此外，我们还要用到一个重要的常识：接地导体（A壳）的电势为零。但值得注意的是，这里的“为零”是一个合效果，它是点电荷q 、A壳、B壳（带同样电荷时）单独存在时在A中形成的的电势的代数和，所以，当我们以球心O点为对象，有

U_O = k + k + k = 0

Q_B应指B球壳上的净电荷量，故 Q_B = 0

所以 Q_A = －q

☆学员讨论：A壳的各处电势均为零，我们的方程能不能针对A壳表面上的某点去列？（答：不能，非均匀带电球壳的球心以外的点不能应用定式！）

基于刚才的讨论，求B的电势时也只能求B的球心的电势（独立的B壳是等势体，球心电势即为所求）——

U_B = k + k

〖答〗（1）Q_A = －q ；（2）U_B = k(1－) 。

【物理情形2】图7-11中，三根实线表示三根首尾相连的等长绝缘细棒，每根棒上的电荷分布情况与绝缘棒都换成导体棒时完全相同。点A是Δabc的中心，点B则与A相对bc棒对称，且已测得它们的电势分别为U_A和U_B 。试问：若将ab棒取走，A、B两点的电势将变为多少？

【模型分析】由于细棒上的电荷分布既不均匀、三根细棒也没有构成环形，故前面的定式不能直接应用。若用元段分割→叠加，也具有相当的困难。所以这里介绍另一种求电势的方法。

每根细棒的电荷分布虽然复杂，但相对各自的中点必然是对称的，而且三根棒的总电量、分布情况彼此必然相同。这就意味着：①三棒对A点的电势贡献都相同（可设为U₁）；②ab棒、ac棒对B点的电势贡献相同（可设为U₂）；③bc棒对A、B两点的贡献相同（为U₁）。

所以，取走ab前  3U₁ = U_A

                 2U₂ + U₁ = U_B

取走ab后，因三棒是绝缘体，电荷分布不变，故电势贡献不变，所以

  U_A′= 2U₁

                 U_B′= U₁ + U₂

【答案】U_A′= U_A ；U_B′= U_A + U_B 。

〖模型变换〗正四面体盒子由彼此绝缘的四块导体板构成，各导体板带电且电势分别为U₁ 、U₂ 、U₃和U₄ ，则盒子中心点O的电势U等于多少？

〖解说〗此处的四块板子虽然位置相对O点具有对称性，但电量各不相同，因此对O点的电势贡献也不相同，所以应该想一点办法——

我们用“填补法”将电量不对称的情形加以改观：先将每一块导体板复制三块，作成一个正四面体盒子，然后将这四个盒子位置重合地放置——构成一个有四层壁的新盒子。在这个新盒子中，每个壁的电量将是完全相同的（为原来四块板的电量之和）、电势也完全相同（为U₁ + U₂ + U₃ + U₄），新盒子表面就构成了一个等势面、整个盒子也是一个等势体，故新盒子的中心电势为

U′= U₁ + U₂ + U₃ + U₄ 

最后回到原来的单层盒子，中心电势必为 U =  U′

〖答〗U = （U₁ + U₂ + U₃ + U₄）。

☆学员讨论：刚才的这种解题思想是否适用于“物理情形2”？（答：不行，因为三角形各边上电势虽然相等，但中点的电势和边上的并不相等。）

〖反馈练习〗电荷q均匀分布在半球面ACB上，球面半径为R ，CD为通过半球顶点C和球心O的轴线，如图7-12所示。P、Q为CD轴线上相对O点对称的两点，已知P点的电势为U_P ，试求Q点的电势U_Q 。

〖解说〗这又是一个填补法的应用。将半球面补成完整球面，并令右边内、外层均匀地带上电量为q的电荷，如图7-12所示。

从电量的角度看，右半球面可以看作不存在，故这时P、Q的电势不会有任何改变。

而换一个角度看，P、Q的电势可以看成是两者的叠加：①带电量为2q的完整球面；②带电量为－q的半球面。

考查P点，U_P = k + U_半球面

其中 U_半球面显然和为填补时Q点的电势大小相等、符号相反，即 U_半球面= －U_Q 

以上的两个关系已经足以解题了。

〖答〗U_Q = k － U_P 。

【物理情形3】如图7-13所示，A、B两点相距2L ，圆弧是以B为圆心、L为半径的半圆。A处放有电量为q的电荷，B处放有电量为－q的点电荷。试问：（1）将单位正电荷从O点沿移到D点，电场力对它做了多少功？（2）将单位负电荷从D点沿AB的延长线移到无穷远处去，电场力对它做多少功？

【模型分析】电势叠加和关系W_AB = q（U_A － U_B）= qU_AB的基本应用。

U_O = k + k = 0

U_D = k + k = －

U_∞ = 0

再用功与电势的关系即可。

【答案】（1）；（2）。 

【相关应用】在不计重力空间，有A、B两个带电小球，电量分别为q₁和q₂ ，质量分别为m₁和m₂ ，被固定在相距L的两点。试问：（1）若解除A球的固定，它能获得的最大动能是多少？（2）若同时解除两球的固定，它们各自的获得的最大动能是多少？（3）未解除固定时，这个系统的静电势能是多少？

【解说】第（1）问甚间；第（2）问在能量方面类比反冲装置的能量计算，另启用动量守恒关系；第（3）问是在前两问基础上得出的必然结论…（这里就回到了一个基本的观念斧正：势能是属于场和场中物体的系统，而非单纯属于场中物体——这在过去一直是被忽视的。在两个点电荷的环境中，我们通常说“两个点电荷的势能”是多少。）

【答】（1）k；（2）E_k1 = k ，E_k2 = k；（3）k 。

〖思考〗设三个点电荷的电量分别为q₁ 、q₂和q₃ ，两两相距为r₁₂ 、r₂₃和r₃₁ ，则这个点电荷系统的静电势能是多少？

〖解〗略。

〖答〗k（++）。

〖反馈应用〗如图7-14所示，三个带同种电荷的相同金属小球，每个球的质量均为m 、电量均为q ，用长度为L的三根绝缘轻绳连接着，系统放在光滑、绝缘的水平面上。现将其中的一根绳子剪断，三个球将开始运动起来，试求中间这个小球的最大速度。

〖解〗设剪断的是1、3之间的绳子，动力学分析易知，2球获得最大动能时，1、2之间的绳子与2、3之间的绳子刚好应该在一条直线上。而且由动量守恒知，三球不可能有沿绳子方向的速度。设2球的速度为v ，1球和3球的速度为v′，则

动量关系 mv + 2m v′= 0

能量关系 3k = 2 k + k + mv² + 2m

解以上两式即可的v值。

〖答〗v = q 。

三、电场中的导体和电介质

【物理情形】两块平行放置的很大的金属薄板A和B，面积都是S ，间距为d（d远小于金属板的线度），已知A板带净电量+Q₁ ，B板带尽电量+Q₂ ，且Q₂＜Q₁ ，试求：（1）两板内外表面的电量分别是多少；（2）空间各处的场强；（3）两板间的电势差。

【模型分析】由于静电感应，A、B两板的四个平面的电量将呈现一定规律的分布（金属板虽然很薄，但内部合场强为零的结论还是存在的）；这里应注意金属板“很大”的前提条件，它事实上是指物理无穷大，因此，可以应用无限大平板的场强定式。

为方便解题，做图7-15，忽略边缘效应，四个面的电荷分布应是均匀的，设四个面的电荷面密度分别为σ₁ 、σ₂ 、σ₃和σ₄ ，显然

（σ₁ + σ₂）S = Q₁ 

（σ₃ + σ₄）S = Q₂ 

A板内部空间场强为零，有 2πk（σ₁ − σ₂ − σ₃ − σ₄）= 0

A板内部空间场强为零，有 2πk（σ₁ + σ₂ + σ₃ − σ₄）= 0

解以上四式易得 σ₁ = σ₄ = 

               σ₂ = −σ₃ = 

有了四个面的电荷密度，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ空间的场强就好求了〔如E_Ⅱ =2πk（σ₁ + σ₂ − σ₃ − σ₄）= 2πk〕。

最后，U_AB = E_Ⅱd

【答案】（1）A板外侧电量、A板内侧电量，B板内侧电量−、B板外侧电量；（2）A板外侧空间场强2πk，方向垂直A板向外，A、B板之间空间场强2πk，方向由A垂直指向B，B板外侧空间场强2πk，方向垂直B板向外；（3）A、B两板的电势差为2πkd，A板电势高。

〖学员思考〗如果两板带等量异号的净电荷，两板的外侧空间场强等于多少？（答：为零。）

〖学员讨论〗（原模型中）作为一个电容器，它的“电量”是多少（答：）？如果在板间充满相对介电常数为ε_r的电介质，是否会影响四个面的电荷分布（答：不会）？是否会影响三个空间的场强（答：只会影响Ⅱ空间的场强）？

〖学员讨论〗（原模型中）我们是否可以求出A、B两板之间的静电力？〔答：可以；以A为对象，外侧受力·（方向相左），内侧受力·（方向向右），它们合成即可，结论为F = Q₁Q₂ ，排斥力。〕

【模型变换】如图7-16所示，一平行板电容器，极板面积为S ，其上半部为真空，而下半部充满相对介电常数为ε_r的均匀电介质，当两极板分别带上+Q和−Q的电量后，试求：（1）板上自由电荷的分布；（2）两板之间的场强；（3）介质表面的极化电荷。

【解说】电介质的充入虽然不能改变内表面的电量总数，但由于改变了场强，故对电荷的分布情况肯定有影响。设真空部分电量为Q₁ ，介质部分电量为Q₂ ，显然有

Q₁ + Q₂ = Q

两板分别为等势体，将电容器看成上下两个电容器的并联，必有

U₁ = U₂ 即  =  ，即  = 

解以上两式即可得Q₁和Q₂ 。

场强可以根据E = 关系求解，比较常规（上下部分的场强相等）。

上下部分的电量是不等的，但场强居然相等，这怎么解释？从公式的角度看，E = 2πkσ（单面平板），当k 、σ同时改变，可以保持E不变，但这是一种结论所展示的表象。从内在的角度看，k的改变正是由于极化电荷的出现所致，也就是说，极化电荷的存在相当于在真空中形成了一个新的电场，正是这个电场与自由电荷（在真空中）形成的电场叠加成为E₂ ，所以

E₂ = 4πk（σ − σ′）= 4πk（ − ）

请注意：①这里的σ′和Q′是指极化电荷的面密度和总量；② E = 4πkσ的关系是由两个带电面叠加的合效果。

【答案】（1）真空部分的电量为Q ，介质部分的电量为Q ；（2）整个空间的场强均为 ；（3）Q 。

〖思考应用〗一个带电量为Q的金属小球，周围充满相对介电常数为ε_r的均匀电介质，试求与与导体表面接触的介质表面的极化电荷量。

〖解〗略。

〖答〗Q′= Q 。

四、电容器的相关计算

【物理情形1】由许多个电容为C的电容器组成一个如图7-17所示的多级网络，试问：（1）在最后一级的右边并联一个多大电容C′，可使整个网络的A、B两端电容也为C′？（2）不接C′，但无限地增加网络的级数，整个网络A、B两端的总电容是多少？

【模型分析】这是一个练习电容电路简化基本事例。

第（1）问中，未给出具体级数，一般结论应适用特殊情形：令级数为1 ，于是

 +  =  解C′即可。

第（2）问中，因为“无限”，所以“无限加一级后仍为无限”，不难得出方程

 +  = 

【答案】（1）C ；（2）C 。

【相关模型】在图7-18所示的电路中，已知C₁ = C₂ = C₃ = C₉ = 1μF ，C₄ = C₅ = C₆ = C₇ = 2μF ，C₈ = C₁₀ = 3μF ，试求A、B之间的等效电容。

【解说】对于既非串联也非并联的电路，需要用到一种“Δ→Y型变换”，参见图7-19，根据三个端点之间的电容等效，容易得出定式——

Δ→Y型：C_a = 

          C_b = 

          C_c = 

Y→Δ型：C₁ = 

         C₂ = 

         C₃ = 

有了这样的定式后，我们便可以进行如图7-20所示的四步电路简化（为了方便，电容不宜引进新的符号表达，而是直接将变换后的量值标示在图中）——

【答】约2.23μF 。

【物理情形2】如图7-21所示的电路中，三个电容器完全相同，电源电动势ε₁ = 3.0V ，ε₂ = 4.5V，开关K₁和K₂接通前电容器均未带电，试求K₁和K₂接通后三个电容器的电压U_ao 、U_bo和U_co各为多少。

【解说】这是一个考查电容器电路的基本习题，解题的关键是要抓与o相连的三块极板（俗称“孤岛”）的总电量为零。

电量关系：++= 0

电势关系：ε₁ = U_ao + U_ob = U_ao − U_bo 

          ε₂ = U_bo + U_oc = U_bo − U_co 

解以上三式即可。

【答】U_ao = 3.5V ，U_bo = 0.5V ，U_co = −4.0V 。

【伸展应用】如图7-22所示，由n个单元组成的电容器网络，每一个单元由三个电容器连接而成，其中有两个的电容为3C ，另一个的电容为3C 。以a、b为网络的输入端，a′、b′为输出端，今在a、b间加一个恒定电压U ，而在a′b′间接一个电容为C的电容器，试求：（1）从第k单元输入端算起，后面所有电容器储存的总电能；（2）若把第一单元输出端与后面断开，再除去电源，并把它的输入端短路，则这个单元的三个电容器储存的总电能是多少？

【解说】这是一个结合网络计算和“孤岛现象”的典型事例。

（1）类似“物理情形1”的计算，可得 C_总 = C_k = C

所以，从输入端算起，第k单元后的电压的经验公式为 U_k = 

再算能量储存就不难了。

（2）断开前，可以算出第一单元的三个电容器、以及后面“系统”的电量分配如图7-23中的左图所示。这时，C₁的右板和C₂的左板（或C₂的下板和C₃的右板）形成“孤岛”。此后，电容器的相互充电过程（C₃类比为“电源”）满足——

电量关系：Q₁′= Q₃′

          Q₂′+ Q₃′= 

电势关系：+  = 

从以上三式解得 Q₁′= Q₃′=  ，Q₂′=  ，这样系统的储能就可以用得出了。

【答】（1）E_k = ；（2） 。

〖学员思考〗图7-23展示的过程中，始末状态的电容器储能是否一样？（答：不一样；在相互充电的过程中，导线消耗的焦耳热已不可忽略。）

☆第七部分完☆

初中物理电功、电功率阶梯训练

电  功

基础知识与基本技能*1．电流通过电动机做功的过程中，电能转化为     能；电流通过电灯时，灯丝炽热发光，电能转化为     能和      能。电流通过电炉时，电能主要转化为      能；电流通过电风扇时，电能主要转化为      能；给蓄电池充电时，电能主要转化为

       能。[1.5]

*2．在通电时间相同的情况下，电压越大，电流越大，电流做功越    ；如果电压和电流不变，通电时间越长，电流做功就越    。所以电流在某段电路上所做的功，等于这段电路上      、       和        的乘积。写成公式是          。[1.5]

*3．一个小电动机在６V的电压下，电流在１min内做功180J，通过电动机的电流是      A。

*4．通过某用电器电流是0.4A，3min内用电器消耗的电能是4320J，则该用电器两端的电压是      V。[1.0]

*5．某用电器接在家庭电路上，通过用电器的电流是0.4A，消耗了44000J的电能，则该用电器使用的时间是       s。[1.0]

*6．测量电功应选用的仪表是（   ）。[0.5]

  A．电流表      B．电压表       C．电能表       D．电压表和电流表

知识的应用**7．某段电路两端的电压是6V，通过它的电流是0.5A，则通电5min，电流做功

     J。[1.0]

**8．电能表计数器上前后两次读数     ，就是这段时间内用电器用电的度数。某同学家中的电能表九月底显示３３６２ ３ ，十月底显示３４２８ ５ ，那么这位同学家十月份共用电    度，相当于      J。[1.5]

**9．如果把标有“220V  100W”的电灯接入家庭电路，通电1小时，则电流做的功为      J，它的电阻为      Ω。[1.5]

**10．已知：电阻Ｒ_１>Ｒ_２，将它们串联在电路中，则    两端电压大，电流通过    做功多；若将它们并联在电路中，则通过    电流大，相同时间内电流通过    做功多。[1.5]

**11．下列计算功的公式中，哪一个不适用于计算电功?（    ）。[0.5]

Ａ．Ｗ=ＵＱ       Ｂ．Ｗ＝Ｐt        Ｃ．W=UIt      Ｄ．W=Fs

**12．电流在一段电路上做的功，决定于电路中的（    ）。[0.5]

Ａ．电流                 Ｂ．电流和这段两端电路的电压

 Ｃ．电路两端的电压和通过它的电量Ｄ．电流、这段电路两端的电压和电路中的电阻

**13．某用户的电能表在三月底抄表时的示数为０２６８ ７ ，到四月底抄表的示数为０３５２ ９ 。则用户４月份用电为（   ）。

A．352.9度    B．268.7J    C．84.2度       D．84.2J

**14．R₁＝6Ω，R₂＝12Ω，串联后接到12V的电源上。求（1）1min电流通过R₁做的功。（2）3min通过R₂的电量。[1.5]

**15．在电路中有一用电器，两端的电压是６V，通过的电流是200mA，5min内电流做的功是多少？[1.5]

**16．有一只灯泡接在220V的家庭电路中，正常使用10小时，消耗了1度电，这只灯泡工作时的电流多大？[1.5]

**17．如图16-2所示的电路，电源电压为12V，R₁的阻值为40Ω，开关S闭合后，电流表的示数为0.8A，求：1min内R₂消耗的电能。[1.5]

**18．．有一用电器接在220V的电路中，工作了2小时，用了1.1度电，通过用电器的电流是多大？[1.5]

***19．电阻R₁=100Ω，R₂=300Ω，把它们并联在同一电路中，在通电时间相同的情况下，通过两电阻的电流之比是多少？两电阻消耗的电能之比是多少？[1.5]

知识的拓展***20．一只电能表上标有“220V  10A”和“3000R/kWh”的字样。若该电能表的转盘转过30圈，求这段时间内电路上消耗了几度电，电流做了多少功。[2.0]

****21．某航天器上装有光电池板，其面积S＝8m²，正对太阳能产生U＝120V的电压，为工作舱提供I＝10A的电流。若太阳光照射处每1m²面积上每1s获得的太阳辐射能量是E=1×10³J，试计算该光电池的光电能量转换效率η=?[3.5]

电功率

基础知识与基本技能*1．电功率是表示电流做功        的物理量。电流在                 叫做电功率。电功率的常用计算公式是          。[1.0]

*2．电功率的国际单位是        ，常用单位还有         。[0.5]

*3．做同样多的功，电功率大的用电器用的时间        ，而电功率小的用电器用的时间        ；在相同的时间里，电功率大的用电器做的功        ，而电功率小的用电器做的功          。[1.0]

**4．一只灯泡两端电压是220V，10min消耗的电能为2.4×10⁴J，则灯泡的功率是

     W，通过灯泡的电流是        A，灯丝的电阻是        Ω。[1.5]

**5．某用电器的电阻是10Ω，接在220V的电源上，正常工作时的电流2A，则该用电器正常工作1min消耗了      J的电能，该用电器的电功率是     W。[1.5]

**6．5min内通过导体横截面的电量是180C，则导体中的电流是    A，若导体两端的电压是6V，则这段时间内电流所做的功    J，导体消耗的电功率是    W。[1.5]

**7．有一只标有“220V  1500W”字样的电炉接在220V的电路上，1h要消耗    度电，通过电炉的电流是      A，1s电流要做功      J。[1.5]

**8．5s有3C的电量通过用电器，电流做了18J的功，则通过该用电器的电流是

      A，用电器两端的电压是      V。[1.0]

**9．某用电器的功率是100W，它工作1h消耗的电能是      kWh。[1.0]

**10．某用电器工作40h，消耗电能1kWh，它的功率是      W。[1.0]

**11．把1210Ω的电阻丝接在家庭电路上，电阻丝消耗的功率是      W。[1.0]

**12．某用电器接在220V的电源上，电流是1.2A，若通电10min，电流做功     J，该用电器的功率为      W。[1.5]

知识的应用**13．用电器正常工作的电压叫          ，在此电压下工作的用电器的功率叫          。用电器只有在          下才能正常工作，实际电压偏低，用电器的实际功率      额定功率，用电器不能正常工作；实际电压偏高，会影响用电器的寿命，还可能      用电器。

**14．一只标有“220V  40W”的灯泡，它正常发光时，通过灯丝的电流为      A，灯丝的电阻为      Ω。[1.5]

**15．标有“220V  5A”的电流表，最多可接“220V  100W”的电灯    盏，如果这些灯每天工作5小时，30天用电      kWh。[1.5]

**16．小灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.3A，将它接入电路中，测得灯泡两端的电压为3V，那么小灯泡正常发光时灯丝的电阻值是   Ω，它的额定功率是   W，此时的实际功率是     W。[2.0]

**17．“12V  6W”的灯泡接入6V的电路中，通过灯丝的电流是（   ）。[1.0]

A．2A        B．0.5A       C．1A        D．0.25A

**18．以下说法中正确的是（   ）。[0.5]

A．kWh是电功率的单位，kW是电功的单位    B．电能表是测量用电器电功率的仪表

C．功率大的用电器，消耗的一定多           D．灯的亮度决定于灯的实际功率

**19．以下各单位中不是电功率单位的是（   ）A．kWh     B．J/s     C．W     D．V A

**20．关于电功率的说法正确的是（   ）。[0.5]

A．电功率是表示电流做功多少的物理量   B．电功率表示电流做功的效率高低

C．电功率表示电流做功的快慢程度      D．电功率是表示电能转化为其它形式能的多少

**21．把10Ω和20Ω的两定值电阻串联起来，接在12V的电源上，它们消耗的功率之比是（   ）。[1.5]A．1:2        B．1: 1         C．2: 1         D．1: 4

**22．电功率是反映（   ）。A．电流做功大小的物理量   B．电流做功快慢的物理量

C．消耗电能大小物理量            D．能量转化效率的物理量

**23．白炽灯的亮度决定于它（   ）。[0.5]A．额定功率的大小      B．实际功率的大小  

C．加在灯上的电压的大小          D．电灯自身电阻的大小

**24．某用电器电阻为4Ω，每秒钟有5C的电量通过该用电器，求用电器的功率。[1.5]

**25．标有“220V 100W”字样的灯泡，接在家庭电路上正常工作时，通过灯丝的电流是多少？灯丝的电阻是多少？该灯正常工作40h，耗电多少kWh？[1.5]

**26．标有“36V 40W”的灯泡，正常发光时通过它的电流多大？灯丝的电阻多大？若接到40V的电路上时，实际功率多大？[1.5]

**27．一只小灯泡的额定电压是4.5V，正常发光时的电阻为12.5Ω，这个小灯泡的额定功率多大？把它接在3.5V的电源上，它的实际功率是多大？[2.5]

**28．要使标有“9V  9W”字样的灯泡的实际功率为0.75W，它两端的实际电压应为多大？

**29．标有“220V  100W”字样的灯泡接在110V的电路上实际功率是多大？[2.5]

**30．标有“3V  3W”字样的灯泡，通过0.2A的电流时，电功率多大？[2.0]

**31．一定值电阻，当通过0.4A的电流时，实际功率为16.4W，当通过的电流为0.3A时，实际功率多大？[2.5]

知识的拓展32．现有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”的三个电灯，分别在额定电压下工作，则（   ）[1.0]A．“220V  40W”的电灯最亮      B．“110V  40W”的电灯最亮

C．“36V  40W”的电灯最亮        D．三盏电灯一样亮

***33．将“220V  60W”、“220V  40W”和“220V  100W”的三只灯泡并联起来接到220V的电路上，则它们的总功率是（   ）。A．200W      B．100W        C．60W           D．40W

***34．下列四盏灯正常发光时，灯丝中电流最大的是（   ）。[1.5]

 A．“220V 60W”    B．“110V 100W”    C．“36V 40W”   D．“24V  25W”

***35．家庭电路在用电高峰时，电源电压只有210V,那么标有“220V  100W”的灯泡的实际功率（   ）。[1.0]A．等于100W    B．小于100W      C．大于100W    D．无法确定

***36．家庭电路中有甲、乙、丙三盏电灯，它们的额定功率分别是40W、60W、100W，它们均正常发光时最亮的是（   ）。A．甲灯      B．乙灯      C．丙灯    D．三盏灯一样亮

***37．额定电压相同的两只灯泡，其额定功率之比为2∶3，则两灯的电阻之比为（   ）。 A．2∶3          B．3∶2          C．4∶9        D．9∶4

***38．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数虽然有变化，但始终达不到灯泡的额定电压，其原因可能是下述的哪一种？（   ）[1.5]A．变阻器的总电阻太大    B．电压表的量程太大

C．电源电压太低                D．电流表的量程太大

***39．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，某同学电路连接正确。闭合开关，灯泡发光较暗，但无论怎样调节滑动变阻器，总不能改变灯泡的亮度，且电流表和电压表的示数也不发生变化。造成这一现象的原因可能是下述的哪一种？（   ）。[1.5]

A．电源电压太低             B．变阻器的总电阻太大

C．变阻器接成了定值电阻     D．变阻器接入电路时，接的是上面两接线柱

***40．在如图16-3所示的电路中，电源电压为6V。当开关S闭合时，只有一个灯泡发光，且电压表的示数为6V，产生这一现象的原因可能是（   ）。[1.5]

A．灯L₁短路   B．灯L₂短路  C．灯L₁断路   D．灯L₂断路

***41．如图16-4所示的电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，则（   ）。[1.5]

A．电压表的示数减小，电灯的功率变大

B．电压表的示数变大，电灯的功率变大

C．电压表的示数减小，电灯的功率变小

D．电压表的示数变大，电灯的功率变小

***42．电路两端的电压变为原来的2倍，电路的电阻变为原来的3/4，则电路消耗的功率为原来的（   ）。[1.5]

A．4/3倍         B．3/4倍        C．3/16倍          D．16/3倍

***43．A灯标有“220V 100W”，B灯标有“220V 60W”，两灯正常工作时的电阻分别是R_A与R_B，则（   ）。A．R_A＞R_B     B．R_A=R_B       C．R_A＜R_B      D．无法确定R_A、R_B的大小

***44．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡在           的条件下才能正常发光；小灯泡过亮，是因为                            ；小灯泡过暗，是因为                                。[1.5]

***45．在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中，至少要    节干电池。电压表应和    并联，最好选用     V的量程。闭合开关后，调节            ，使电压表的示数为    ；若此时电流表的示数为0.2A，则该灯泡的额定功率为    W。

***46．滑动变阻器在“测定小灯泡额定功率”实验中的作用是                    

                                      。[3.5]

***47．把R₁＝2Ω的电阻和R₂＝4Ω的电阻，串联后接在电源上，已知R₁两端的电压是3V。求（1）电源电压；（2）R₁、R₂消耗的电功率各是多少？[2.5]

***48．如图16-5所示，R₁＝2Ω，R₂＝4Ω，若电流表的示数为3A，求：（1）电压表的示数；（2）R₁、R₂消耗的功率各多少？[2.5]

***49．如图16-6所示，灯泡的电阻R_L＝40Ω，R是标有“20Ω 5A”的变阻器，电源是由四节干电池串联而成的电池组。试求灯的功率变化范围。[2.5]

***50．电能表上标“220V  3A”的字样，此电能表最多可接“220V  100W”的电灯多少盏？这些电灯正常工作一个月（30天），平均每天用4小时，共耗电多少度？[2.5]

***51．标有“220V  75W”字样的电铬铁，正常工作时通过它的电流多大？它正常使用8小时消耗多少电能？1kWh的电能可供它正常工作多长时间？[2.5]

***52．一只11Ω的电阻，要使它的实际功率为44W，应将它接在电压为多少V的电源上？接通后1min通过该用电器的电量是多少？[2.5]

***53．教室里有6盏40W的日光灯，如果同学们平时注意节约用电，做到人走灯熄，平均每天少开灯半小时，那么，一个月（30天）可节约几度电？[2.5]

***54．一个标有“24V 40W”的灯泡接在36V的电源上，要使它正常发光，还应串联一个多大的电阻？此电阻消耗的功率多大？此电路工作5h消耗多少电能？[2.5]

***55．电阻R₁与R₂串联后接到电压为3V的电源上，已知：电阻R₁=3Ω，且消耗的功率P₁=0.12W。求（1）通过电阻R₂的电流；（2）电阻R₁两端的电压。[2.5]

***56．有一只小灯泡，它的额定电压是6V，当加在它两端的电压是4V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率是多少？若所加电压为5V时，灯泡的实际功率是多少？[2.5]

***57．如图16-7电源电压为24V，灯L标有“12V  10W”。（1）要使灯正常发光，变阻器连入电路的电阻应为多大？（2）当变阻器连入电路的电阻是25.6Ω时，灯L消耗的功率是多少？[3.0]

****58．某同学在用电流表和电压表“测定小灯泡的功率”的实验中，当他合上开关、移动变阻器滑片的过程中发现：电灯变亮时，电压表的示数反而变小；灯泡变暗时，电压表的示数反而变大。经检查所有器材均完好。

（1）根据上述情况画出该同学实验时的电路图；

（2）若按该同学实验时所连接的电路进行实验，结果电流表和电压表如图16-8所示（已知电源电压为6V），则电流表的读数为    A，电压表的读数为   V，测得小灯泡的实际功率为     W。

焦耳定律

基础知识与基本技能

*1．大量实验证明，电流通过导体主生的热量跟          成正比，跟      成正比，跟通电的时间成   比。这个规律叫       定律，可用公式        表示。[1.5]

**2．某电热器在220V的电压下工作5min，放出11880J的热量，则通过它们的电流是      A。**3．有一个110Ω的电阻丝，通过它的电流是2A，要产生44000J的热量，所需的时间是       。[1.5]

**4．阻值为20Ω的电阻，两端加6V电压时，1min通过电阻丝的电量是       ，10min电阻丝上产生的热量是       。[1.5]

**5．下列公式中，哪一个是焦耳定律的数学表达式（   ）。[0.5]

A．Q=I²Rt       B．Q=UIt       C．       D．以上都是

**6．已知电流I安通过电阻R欧，t秒内产生的热量是Q焦。如果电阻减半，电流变为原来的2倍，在相同的时间内产生的热量将是（   ） A．2Q      B．Q     C． Q/2        D．8Q

**7．一把标有“220V 40W”字样的电铬铁，正常工作时，1 min产生热量为（   ）。[1.5]

A．40J        B．240J      C．2400J       D．24J

**8．两根电阻丝的阻值之比是2∶3，通过它的电流之比是3∶2，在相等的时间内，两个导体上产生热量之比是（   ）。A．2∶3      B．3∶2       C．1∶1        D．9∶4

知识的应用

**9．电热器是利用电流的     效应制成的加热设备，它的主要部分是      ，它是用      大，     高的合金丝绕制成的。常见的电热器有      、     等。[1.5]

**10．某导体的电阻是2Ω，当通过的电流为2A时，1min产生的热量是      J。[1.0]

**11．两根电阻丝的阻值分别是20Ω和10Ω，如果把它们并联在电路上，通电后，在相同的时间内，两根电阻丝上产生的热量之比是      ；如果将它们串联后接入电路，通电后，两电阻上产生的热量之比是      。[1.5]

**12．一只电熨斗接在220V的电路上，每分钟能产生30000J的热量，则该电熨斗的功率是      W，它的工作电流是      A。（保留两位小数）[1.5]

13．导体两端电压是220V，5min通过导体电量是20C，则电流通过导体产生热量是       J。

***14．把两条电阻丝串联后接到电源上，发出热量较多的一定是（   ）。[1.0]

A．电流较强的   B．电压较大的   C．电阻较小的     D．以上三个都对

***15．通过电热器的电流是0.2A，1min产生的热量是432J，则电热器两端的电压是（   ）。

A．120V       B．60V        C．36V           D．10V

**16．一个电饭锅的电阻是55Ω，额定电压为220V，正常工作时每分钟产生多少热量？每小时消耗几度电？[1.5]

**17．两个电阻R₁=12Ω，R₂=24Ω，串联后接到电压为48V的电源上，求：（1）R₁消耗的电功率是多少？（2）R₁和R₂每分钟产生的热量各多少？[2.0]

***18．标有“3V  1W”字样的灯泡，与18Ω的电阻R串联后接到6V的电源上，灯泡的实际功率多大？电阻R在5分钟内产生多少热量？[2.0]

***19．把“220V  900W”的电热水壶接在220V的电源上。求（1）通电10min，通过导体的电量是多大？（2）若电热水壶放出的热量全部被水吸收，将5kg、15℃的水加热到100℃需要多长时间？[2.5]

知识的拓展

***20．一个标有“6V  4W”字样的灯泡，将接在电压是9V的电源上，要想使它正常发光，还应串联一只阻值为   Ω的电阻，接好后该电阻消耗的功率是    W。[1.5]

***21．一只标有“220V  5A”字样的电能表，最多能安装“220V 60W”的电灯     盏。若这些电灯平均每天开2小时，一个月（30天）要消耗     度电。[1.5]

***22．两只阻值不同的电阻并联在同一电源的两极上，下列说法正确的是（   ）。[1.0]

A．电阻较大的发热较多         B．电阻较小的发热较多

C．通电时间长的发热较多       D．通电时间相同，电阻较小的发热多

***23．一段导体中电流为2A时，产生的热量为Q。若通电时间不变，而通过导体的电流增加到4A时，电流通过导体产生的热量是（   ）。[1.5]

A．Q/4         B．Q/2        C．2Q         D．4Q

24．如图16-9所示的电路，R=3Ω，L标有“6V  0.5A”字样，当小灯泡正常发光时，在相同的时间内电流流过灯泡L和电阻R做功之比（  ）A．2∶1   B．1∶2    C．1∶4   D．4∶1

***25．某教室大楼内装有50W的日光灯60盏，大楼的电表月初和月末抄表的示数分别是９３５5 ０ 和９５８０ ０ ，则这些日光灯平均每天开（以30天计算）（   ）。A．2.5h    B．3h      C．4.5h     D．5h

***26．电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热。这是因为（   ）。[

A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大

B．铜导线的电阻小，所以消耗的电能少。电炉丝的电阻大，消耗的电能多，所以热得发红

C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热    D．铜导线比电炉丝传热快，所以不怎么热

***27．电炉丝坏了，去掉1/4后，仍接在原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（   ）A．4∶3       B．3∶4          C．4∶1         D．1∶4

***28．白炽灯泡的灯丝常在开灯的瞬间烧断，其原因是在开灯的瞬间（   ）。[1.0]

A．灯泡上的电压特别大，因而电流也很大    B．灯丝的电阻比较小，因而电流很大

C．灯丝的电阻特别大，产生的热量特别大    D．灯丝低温时比较脆

***29．两根电阻丝的电阻为R₁的R₂，且R₁＞R₂，接在一电压不变的电源上，用来加热一壶水。欲使水的温度升高得快，应采取的办法是（   ）。[1.5]

A．先把两根电阻丝串联后接到电源两端B．先把两根电阻丝并联后接到电源两端

C．单独使用电阻较小的电阻丝R₂接在电源两端

D．单独使用电阻较大的电阻丝R₁接在电源两端

***30．要使电热器在单位时间内供热减少一半，以下方法中正确的是（   ）。[1.5]

A．电阻丝不变，把加在它两端的电压减少一半

B．电阻丝不变，把通过它的电流减少一半

C．保持电压不变，把电阻丝的电阻减小一半

D．把电热器的电阻和加它两端的电压均减小一半

***31．一根电热丝的电阻为48.4Ω，接在220V的电源上，1min放出多少热量？若改接在110V的电源上，放出相同的热量需要用多长时间？[2.5]

***32．电热水器中有两根电阻丝，其中一根通电时，热水器中的水经15min沸腾；另一根单独通电时，热水器中的水经30min沸腾。如果把两根电热丝分别串联和并联，问通电后各需要多少时间才能使热水器中的水沸腾？（设电热丝电阻不变）[3.5]

综合题

基础知识与基本技能

**1．1kWh的电能可以使（   ）。[1.5]

A．“220V  40W”的电灯正常工作50hB．“220V  80W”的电灯正常工作20h

C．“220V  100W”的电灯正常工作10hD．“220V  100W”的电灯正常工作3h

**2．如图16-10所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合时，电流表、电压表的示数分别是（   ）。[1.5]

A．变大，变大        B．变大，变小

C．变小，变大        D．变小，变小

**3．如图16-11所示的电路，R₁＝R₂＝R₃＝9Ω。若S₁、S₂均断开，则R_AB＝     Ω；若S₁、S₂均合上，则R_AB＝      Ω；若S₁闭合，S₂断开，则R_AB＝      Ω。[2.5]

**4．在如图16-12所示的电路中，电源电压为12V不变，灯泡的电阻R_L=100Ω，变阻器R的阻值范围是0～200Ω。当滑片P从左端滑动到右端的过程中，电流表示数变化范围是         ，电压表示数变化范围是           。[2.5]

**5．如图16-13所示的电路中，当闭合开关后，发现电流表的指针不动，电压表的读数正常，则可能是（   ）。[1.5]A．电流表坏了，电流表无通路  B．电源的正负极接反了

C．电流表的量程选得不合适D．灯泡的灯丝断了，或连接电流表的两接线柱相碰了

**6．取一个300Ω的电阻丝做成一个圆，如图16-14所示，AB两点间的总电阻为48Ω，则AB两点把电阻丝分成两段的阻值分别为（   ）[1.5]

A．240Ω，60Ω      B．160Ω，140Ω

C．100Ω，200Ω     D．50Ω，250Ω

**7．有三盏灯，L₁标有“220V  25W”，L₂标有“110V  40W”，L₃标有“36V  60W”，三盏灯都正常发光时最亮的是（   ）。[1.5]

A．L₁       B．L₂        C．L₃       D．三盏灯同样亮

知识的应用**8．灯泡L₁和L₂分别标有“220V 25W”和“220V  15W”的字样，将两灯串联起来，接在家庭电路中，则两灯的电压之比是      ，电流之比是      ，实际消耗的功率之比是      ，较亮的灯是      。[1.5]

9．某电能表上标有“3000R/kWh”的字样，如果该表所测量的电路中，只接一个用电器式作，6min电能表的转盘转过30转，那么，该用电器消耗电能     J，用电器的功率是       W。

***10．如图16-15所示的电路，两只灯均标有“PZ220—40”，的字样，U=220V，当开关S断开时，两灯实际消耗的功率之和是     ，当开关S闭合时，灯L₁的实际功率是      ，灯L₂的额定功率是      。[1.5]

***11．电阻R₁是电阻R₂阻值的2倍。若将R₁与R₂串联后接在电压为U的电源上，在时间t内电流通过R₁产生的热量为Q₁；若R₁与R₂并联后接到同一电源上，在相同时间t内电流通过R₁产生的热量为Q₁’，则Q₁: Q₁’=       。[1.5]

***12．在如图16-16所示的电路里，R₁=2Ω，R₃=6Ω，电压表V₁的示数为3V，电压表V₂的示数为5V。那么，电阻R₂=

    Ω，10s钟电阻R₂产生的热量为     J。[2.5]

***13．阻值为R的电阻丝，接到电源上6min烧开一壶水，现在用两根同样的电热丝串联起来，接到同一电源上烧开同一壶水，需要的时间是（   ）。

A．12min       B．4min       C．8min        D．6min 

***14．把标有“220V 60W”和“220V 40W”字样的两灯串联后接在220V的电源上，结果两盏灯都变暗了，这是因为（   ）。[2.0]

A．每只灯泡的额定电压都变小了        B．每只灯泡的额定功率都变小了

C．每只灯泡的实际功率都小于它的额定功率  D．每只灯泡的实际功率都大于它的额定功率

15．将标有“36V  40W”的甲灯和标有“36V  20W”的乙灯串联后接到40V的电源上，则（   ）。

A．两灯都不能正常发光，但甲灯比乙灯亮些  B．两灯都不能正常发光，但乙灯比甲灯亮些

C．两灯都能正常发光          D．无法确定

***16．两个电阻并联在电路中时，功率之比为P₁:P₂=9:25，若将它们改为串联接入电路，则它们的功率之比为（   ）[2.0]A．9:25       B．25:9          C．3:5          D．5:3

***17．额定电压为为U、额定功率为40W的两盏电灯，串联后接在电压为U的电源上，则两灯的总功率是（   ）。[2.0]A．10W         B．20W        C．40W         D．80W

***18．有两只分别标有“6V  2W”和“12V  8W”字样的小灯泡，如果将它们串联在电路中，恰好能使其中一盏灯正常发光，则加在串联电路两端的电压是（   ）。[2.5]

A．6V          B．12V        C．18V         D．24V

***19．甲灯标有“10V  5W”，乙灯标有“6V  1.8W”，将它们串联后接入电路中，两灯均能发光，比较它们实际功率（   ）A．甲灯大些  B．乙灯大些  C．两灯一样大 D．无法确定

***20．额定电压相同的两只小灯泡L₁、L₂串联在电路中，发现L₁比L₂亮；若把它们并联在同一电源上，则（   ）A．L₁比L₂亮    B．L₁比L₂暗    C．L₁、L₂一样亮   D．无法比较

***21．一个定值电阻，接在电路中每分钟产生的热量为Q，现在想让它每分钟产生的热量为3Q，下列措施正确的是（   ）A．将电压变为原来的3倍     B．将电压变为原来的倍

C．将此电阻对折后接入原电路      D．将电流变成原来的3倍

***22．如图16-17所示，L₁、L₂分别标有“12V  8W”和“12V  4W”的字样，连在12V的电源上，下列说法中正确的是（   ）。[2.0]

A．S₁、S₃闭合，S₂断开时，灯L₁比L₂亮

B．仅闭合S₁时，灯L₁比灯L₂亮

C．仅闭合S₂时，灯L₁比灯L₂亮

D．S₁、S₂、S₃均闭合时，灯L₁亮，灯L₂不亮

***23．一只小灯泡当它与4Ω的电阻串联后接入12V的电源时，可正常发光，这时灯泡的功率是8W。求：（1）小灯泡正常工作时的电阻；（2）小灯泡的额定电压；（3）4Ω的电阻在1min内产生热量。[3.5]

***24．标有“6V  3W”的灯泡L₁和标有“9V  3W”的灯泡L₂串联起来接到电源上，要使其中一只灯泡正常发光，求（1）电源电压；（2）发光较暗的灯泡的实际功率。[2.5]

***25．某电灯标有“3V  1W”字样，接在电压不变的电源上恰好正常发光。求：（1）此时通过灯丝的电流；灯丝的电阻；通电5min灯消耗的电能。（2）若使灯消耗的功率减为0.36W，需串联一个多大的电阻后接到原电源上才行。[3.5]

知识的拓展

****26．如图16-18所示的电路中，电源电压保持不变，灯L₁标有“6V  3W”，灯L₂标有“8V  8W”。当开关S闭合时，灯L₁恰能正常发光。求：电压表V、电流表A₁、A₂此时的示数各应是多大？[3.5]

****27．如图16-19所示，R₀=5Ω，当滑动变阻器R的滑片P由某一位置M移动到另一位置N时，电压表的示数由4V变为8V，若滑片P在M、N两点时电阻R₀的两次功率之比为25∶1，求：（1）电源电压多大？（2）滑动变阻器的滑片P在上述两个位置时，变阻器连入电路的阻值各多大？[3.5]

****28．如图16-20所示的电路中，灯L标有“4V 1W”的字样，滑动变阻器的阻值范围是0~40Ω，电阻R=30Ω，电流表的量程为0~0.6A。（1）当开关S₁、S₂断开，变阻器连入电路的阻值为总阻值的1/5时，灯L正常发光，求：电源电压。（2）闭合开关S₁、S₂，在移动变阻器滑片P的过程中，求滑动变阻器上消耗的最小功率与最大功率是多大？[4.5]

****29．如图16-21所示的电路中，灯L标有“6V  3W”的字样。当开关闭合滑动变阻器的滑片在a端时，灯正常发光；当滑片滑到b点时，灯消耗的功率为额定功率的1/4，则滑动变阻器的最大阻值是多少？此时变阻器消耗多大的功率？[4.0]

****30．如图16-22所示的电路中，灯L的额定功率为2W，R₂=10Ω，小灯泡的电阻R_L＜R₂，电源电压9V且保持不变。（1）若S₁、S₂均断开时小灯泡能正常发光，则小灯泡电阻和额定电压是多大？（2）若S₁、S₂均合上时，电路的总功率为24.3W，则R₃的阻值多大？[3.5]

****31．如图16-23所示的电路中，L是标有“3V  0.15W”的电灯，R=20Ω。（1）当开关S₁断开，S₂闭合时，L恰能正常发光，此时电流表、电压表的示数各多大？（2）当开关S₁闭合，S₂断开时，电阻R在1min内产生多少热量？（3）当S₁、S₂均断开时，电灯L的实际功率是多少？[4.5]

****32．在图16-24所示电路中，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，电源电压不变。当滑片户分别在a、b两端时，R_l的两次功率之比为9∶1，且滑片P在a端时电流表的示数为0.6A，滑片P在b端时电压表的示数为8V。求电源的电压、R₁的阻值、变阻器的阻值变化范围。[4.5]

****33．在图16-25所示的电路中，L_l、L₂分别标有“6V  3W”和“6V  6W”的字样，L₃额定电压的字样看不清，而额定功率为4W可见。

(1)求L₁、L₂正常发光时的电阻R₁、R₂；

(2)当开关S₁断开、S₂闭合时，恰有一只灯泡正常发光，此时，电流表和电压表的示数分别为多大?

(3)当开关S₂断开、S₁闭合时，若发光灯泡的实际功率为1W，则此时电流表的示数是多少? 灯L₃的额定电压是多大? [5.0]

基础知识与基本技能*1．电流做功的实质是                               。电功的基本公式是            ，除此之外还有                                。

*2．电功率是表示电流做功       物理量，它的国际单位是       ，常用单位还有             。电功率的基本公式是       ，除此之外还有              。

**3．电热器是根据               制成的加热设备，它的发热体是用         大、

      高的材料制成的。焦耳定律指出：电流产生的热量跟                     

                            。它的公式是                   。

**4．某用电器两端的电压是6V时，1min内消耗电能144J，则通过用电器的电量为     ，用电器的功率为        ，电阻值为        。

知识的应用**5．下列说法中正确的是（   ）。

A．kWh是电功率的单位，kW是电功的单位B．电能表是测量用电器功率的仪表

C．功率大的用电器，消耗的电能一定多D．功率为100W的用电器正常工作10h耗电1kWh

**6．一只标有“220V  25W”的灯泡，其中“220V”表示该灯的          ，“25W”表示该灯的          。1度电能供该灯正常工作    小时。

***7．一只电能表上标有“220V  10A”和“3000R/kWh” 的字样。它所在的电路上连入的用电器的总功率不得超过      W。若该电能表的转盘转过15圈经历的时间是3min，则该电路上正在工作的用电器的功率是        W。

知识的拓展***8．甲灯标有"220V  100W"的字样，乙灯标有"220V  15W"的字样，甲灯的电阻比乙灯的电阻      ；若将它们串联接人电路中，则    灯亮些。

***9．灯泡L₁和L₂分别标有“220V 40W”和“220V 60W”的字样，它们中    的电阻大些，若灯丝的长度相同，     灯丝粗些。若将两灯并联起来，接在某一电源上，则两灯的电压之比是     ，电流之比是      ，实际消耗的功率之比是      ，较亮的灯是       。

****10．某同学测定额定电压为3.8V小灯泡的额定功率，他所连接的电路如图16-1甲所示。灯泡的电阻约为15Ω，请指出该电路中的错误及不当之处。

                                                       。

当该同学正确连线后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图16-1乙所示，则小灯泡的额定功率为     W。

读图表：一批定价1万美元的货物，选择在图表中显示的某一天用人民币购买，最合算的时候比最不合算的时候要少支出

初中物理欧姆定律阶梯训练

欧姆定律

基础知识与基本技能

*1．导体中的电流，跟这段导体          成正比，跟这段导体       成反比。这个结论是德国物理学家           在19世纪初通过实验研究得出的。通常叫做            。它写成公式是           。[2.5]

*2．电流的符号是   ，单位是     ，单位的符号是     ；电压的符号是     ，单位是     ，单位的符号是     ；电阻的符号是     ，单位是     ，单位的符号是     。*3．单位换算：[1.5]24000Ω=      kΩ=      MΩ 1.1×10⁵V=      kV=       mV

 260mA=         A=           μA

*4．用      表测出电阻两端的电压，用      表测出通过电阻的电流，根据欧姆定律就可以计算出电阻R，这种测电阻的方法叫        法。此实验的原理是          。[1.5]

**5．装有两节新干电池的手电筒，它的电压是    V。若灯泡的电阻为10Ω，当它正常发光时，通过灯丝的电流约是      。[1.0]

**6．有一导体两端的电压为12V时，通过它的电流为0.2A，它的电阻是      ；当它两端的电压为6V时，它的电阻是      ；当它两端的电压为0V时，它的电阻是      ，通过导体的电流是      。[1.5]

**7．我们利用下列器材研究电流跟电压、电阻之间的关系。按电路图（图15-2）用笔线连接电路（图15-3）。[3.5]

在研究电流跟电压的关系时，应保持      不变，移动变阻器的滑片，改变电阻R两端的      ，测出相应的         。在研究电流跟电阻的关系时，应保持

      不变，改变        ，测出相应的       。

**8．下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录：[2.5]

 表1电阻R＝15Ω                       表2  电压U=2V

分析表1数据，可得出结论                                      ；

分析表2数据，可得出结论                                      。

**9．某导体两端的电压为0.5V时，通过导体的电流是0.1A，那么当电压为1.5V时，通过导体的电流是     A。[1.0]

**10．在研究电流与电阻的关系时，若导体的电阻为20Ω时，电流为0.2A，那么，导体的电阻为       Ω时，通过导体的电流为0.4A。[1.0]

**11．将30Ω的电阻接在一电源的两端，通过电阻的电流是0.3A，若把30Ω的电阻拿走，将10Ω与60Ω的电阻分别接在这个电源的两端，那么通过两电阻的电流分别是（   ）。[1.5

 A．0.9A，0.15A      B．0.15A，0.9A       C．0.1A，0.6A       D．0.6A，0.1A

**12．在研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验中，

如图15-4所示，我们先使电阻箱R的电阻取某一值，多次改变滑动变阻器的阻值，记录每一次的       和相应的电流值，得到当电阻不变时，电流跟     成正比的关系；然后多次改变电阻箱R的电阻，调节变阻器的滑片，使每次     保持不变，记录每次电阻箱R的阻值和相应的     值，得到电流跟      成反比的关系。[3.5]

**13．导体的电阻为15Ω，当其两端电压为6V时，通过它的电流是0.4A，若将它两端的电压增加到12V时，通过它的电流为    ，此时该导体的电阻为     。[1.5]

**14．如图15-5所示的电路，是表示滑动变阻器连入电路的四种接法。当滑片向左滑动的过程中，（1）电流表示数变大的是     电路图；（2）电流表的示数变小的是       电路图；（3）电流表的示数不变的是     电路图；（4）不正确的连法是    电路图。[2.5]

**15．判断题：[2.5]

①（  ）灯泡发光时通过的电量越多，则电流越大

②（  ）电阻是导体对电流的阻碍作用，所以当导体中没有电流时，导体中就没有电阻了 

③（  ）欧姆就是电阻

④（  ）某段导体中的电压越大，则对电流的阻碍作用就越大

⑤（  ）导体长度越长，横截面积越大，则它对电流阻碍作用就越大

⑥（  ）将两个阻值不同的电阻串联后接在电阻中，则电阻大的通过的电流小

⑦（  ）由U=IR可知，在并联电路中电阻较大的，它两端的电压也较大

知识的应用**16．下列说法中正确的是（   ）。[0.5]

A．电流跟电压成正比                B．电流跟电阻成反比

C．在导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比

D．在导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成正比

**17．由欧姆定律 推得，下列说法中正确的是（   ）。[1.0]

A．导体的电阻与导体两端电压成正比B．导体的电阻与通过导体的电流成反比

C．导体的电阻是导体本身的属性，等于电压与电流的比值D．以上说法都不对

18．一个灯泡的灯丝的电阻是4Ω，当它两端的电压是2.8V时，求通过灯泡的电流是多少？

**19．通过一个电阻器的电流是0.4A，电阻器的电阻是90Ω，求它们两端的电压是多大？

**20．把一个电热器把它接在家庭电路上，通过它的电流是5A，该电热器的电阻是多少？

**21．如图15-6，开关合上前，滑动变阻器的滑片P应移至   端。当滑片从中点开始（此时灯泡正常发光）向右移动时，变阻器连入电路的阻值变      ，电路中的电流变     ，灯泡亮度变     。[2.5] 

**22．如图15-7电流表A₁的示数为0.9A，电流表A₂的示数为0.5A，则通过电阻R₁的电流是      ，通过电阻R₂的电流是     。[1.5]

**23．如图15-8所示的电路，S合上后，电压表V₁的示数是6V，V₂的示数是3.8V，那么电灯L₁两端的电压是      ，灯L₂两端的电压是      。[1.5]

**24．一盏白炽灯接在家用电路上，灯泡正常发光时的电阻是1210Ω，求此灯正常发光时的电流是多大？[1.5]

25．加在某导体两端的电压为3V时，测出通过导体的电流是150mA，则该导体的电阻多大？

**26．用电压表测出一段导体两端的电压是72V，用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A，则这段导体的电阻是    Ω。[1.0]

**27．一个电阻为5Ω的导体，通过它的电流为0.8A，说明它两端的电压是   V。[1.0]

**28．一个导体当它两端加8V电压时，通过它的电流为0.2A，则它的电阻是    Ω；这段导体两端加6V电压时，它的电流为      A，电阻为      Ω；当它两端不加电压时，导体的电阻是      Ω，通过导体的电流是      A。[3.0]

**29．有甲、乙两个导体，当通过相同的电流时，甲两端的电压比乙两端的电压高，则两者的电阻相比（   ）A．R_甲>R_乙     B．R_甲=R_乙     C．R_甲<R_乙     D．无法判定

**30．加在阻值12Ω的电阻两端的电压是6V，则在3分20秒内通过该电阻的电量是多少？

**31．某段电路两端的电压是220V，用电器的电阻是40Ω，能否用量程为0～3A的电流表测其电流？[1.5]

**32．加在阻值为30Ω的电阻两端的电压是6V，10min通过该电阻的电量是    C。[1.0]

**33．若导体两端加8V电压时，1min内通过导体横截面积的电量是18C，导体中的电流是      A，导体的电阻是      Ω；若导体两端不加电压时，导体的电阻为

    Ω，通过导体的电流是       A。[2.5]

**34．甲、乙两个导体的电阻之比是1∶2，将它们分别接到同一电源的两端，则通过它们的电流之比是        。[1.0]

35．在电阻是5Ω的导体中，1.5min通过该导体的电量是45C，那么导体两端的电压是    V。

**36．一个5Ω的电阻两端电压为U时，通过电阻的电流为3A，如果将这个电压加在10Ω的电阻两端，则电流是        A。[1.0]

**37．当导体两端电压为10V时，通过导体的电流为500mA，那么导体两端电压为2V时，导体的电阻是（   ）。 A．0.004Ω       B．0.02Ω        C．4Ω        D．20Ω

**38．在下面的方框内画出伏安法测电阻的电路图，并根据电路图连接15-9电路。[3.5]

在连接电路图时开关应处于      状态，滑动变阻器的滑片应位于    （填A或B）端，这主要是为了避免电路中的      过大，而烧坏电路中的有关元件。

**39．在伏安法测电阻的实验中，利用R＝U／I计算出各次的电阻值。但算出的结果往往是不同的，这属于实验中的        ，是不可避免的，采取多次测量取平均值的办法可以             。[1.5]

**40．将6V的电压加在用电器两端时，通过的电流是0.2A，该用电器的电阻是

      Ω；将3V的电压加在同一用电器两端时，通过电路的电流是      A，用电器的电阻是    Ω；如果用电器两端的电压为零，该电阻的阻值是     Ω。[2.0]

**41．如图15-10所示的电路，电源电压为6V，电灯L₁上的电压为1.5V，则电压表的示数（   ）A．1.5V     B．4.5V   C．6V       D．7.5V

***42．有甲、乙、丙三根用同种材料制成的导线，已知甲和乙粗细相同，但甲比乙长；乙和丙的长度相同，但乙比丙细。则三根导线中电阻最大的是（   ）。

[A．甲      B．乙      C．丙      D．无法判断

***43．质量相同的铜丝和铝丝，它们的横截面积相等，铜丝和铝丝的电阻相比较（   ）。

 A．铜丝的电阻大        B．铝丝的电阻大

 C．电阻一样大          D．无法比较

***44．如图15-11是滑动变阻器的结构示意图，若滑片向

右移动时，电路中的电流变小，则应选用的接线柱是（   ）。

 A．AC或AD             B．BC或BD

 C．AC或BD             D．AB或BD

***45．请按要求将图15-12所示的器材用色笔连好电路并画出电路图。要求：当滑片向右移动时，电灯变亮。

知识的拓展

***46．下列说法中正确的是（   ）。[1.0]

 A．电流表和电压表都可以直接接到电源的两极上

 B．电流表可以直接接到电源的两极上，而电压表不行

 C．电压表可以直接接到电源的两极上，而电流表不行

 D．电流表和电压表都不能直接接到电源的两极上

***47．如图15-13闭合开关S，电压表测的电压是（   ）。[1.0]

A．R₁两端的电压   B．R₂两端的电压    C．R₁和R₂两端的电压   D．电源两端的电压

***48．一段导体两端的电压是2V时，导体中的电流是0.2A，如果电压增大到9V时，导体中的电流变为多大。[1.5]

***49．一只电阻器两端的电压从3V增加到3.8V时，通过该电阻器的电流增加了0.2A，则该电阻是多少？[1.5]

***50．在图15-14所示的电路中，当开关S闭合后，

电压表V₁和V₂示数相同，发生的故障是（   ）。[1.5]

     A．灯L₁的灯丝断了      B．灯L₂的灯丝断了

     C．开关S处断路        D．L₁两接线柱短路

***51．当导体两端的电压是8V时，通过导体的电流是0.4A，如果使导体两端的电压再增加6V时，该导体中的电流是（   ）A．0.4A      B．0.5A         C．0.7A        D．0.93A

***52．如图15-15所示，是滑动变阻器接入电路的4种情况，当变阻器的滑片向右移动时，使电路中电流增大的是（   ）。

***53．设计电路。要求：L₁和L₂串联，电流表测L₁的电流，电压表测L₂两端的电压，滑动变阻器控制电路中的电流不超过0.5A。画出电路图，并用铅笔线代替导线将图15-16中的元件连接起来。[3.5]

***54．加在导体两端的电压为3V，通过它的电流为200mA，如果将两端电压再增加6V时，应选什么量程的电流表测其电流？[1.5]

55．如图15-17所示的电路，灯L的电阻为10Ω，电源电压为6V，如果电压表被短路，那么（   ）A．电流表被烧坏   B．电压表被烧坏  C．灯L被烧坏   D．不发生任何事故

***56．某同学做伏安法测电阻的实验时，无论怎样移动变阻器的滑片，发现电压表的示数均为零，而电流表的指针指在满量程之外，这时（   ）。[1.5]

  A．一定是电压表已损坏，应立即断开关

  B．一定是电流表与电源两极直接相连，应立即断开开关

  C．可能是电压表发生了故障，而电流表既未接错也未损坏

  D．可能是电流表与电压表接成了串联电路

***57．如图15-18所示的电路中，电源电压不变，当开关闭合，滑动变阻器的滑片向左移动时（   ）A．电流表示数减小，电压表示数不变 B．电流表示数增大，电压表示数增大

C．电流表示数减小，电压表示数减小D．电流表示数增大，电压表示数减小

串联、并联电路的特点

基础知识与基本技能

*1．串联电路的总电阻等于                               ，写成数学表达式是           ；串联电路中的电流               ，写成数学表达式是          ；串联电路的总电压等于                           ，写成数学表达式是          。

*2．几个导体串联起来总电阻比其中任何一个导体的电阻都    ，因为导体的串联相当于增加了导体的        。[1.0]

**3．阻值为10Ω的电阻R₁与阻值为25Ω的电阻R₂串联后的总电阻是      。若通过R₁的电流为0.2A，则通过电阻R₂的电流是      ，R₂两端的电压是     。[1.5]

**4．R₁与R₂串联后的总电阻为350Ω，已知电阻R₁=170Ω，则电阻R₂=      Ω。

**5．电阻R₁、R₂串联在电路中，已知R₁∶R₂=3∶2，则通过的电流之比I₁∶I₂=      ，电阻两端的电压之比U₁∶U₂=         。[2.5]

**6．R₁=5Ω，R₂=10Ω，串联后接到6V的电源上，则R₁两端的电U₁为       ，R₂两端的电压U₂为        ，U₁∶U₂=       。[2.5]

**7．电阻R₁=30Ω，与电阻R₂串联后总电阻为90Ω，则电阻R₂为      Ω。将这两个电阻并联，其并联的电阻为       Ω。[1.5]

8．粗细相同的两根铝导线，长度关系是L₁＞L₂，串联接入电路后，其电流和两端电压的关系是（  ）A．I₁＞I₂，U₁＜U₂   B．I₁＜I₂，U₁＞U₂   C．I₁=I₂，U₁＞U₂  D．I₁=I₂，U₁＜U₂

**9．串联电路随着用电器的个数增加，其总电阻（   ）。[1.0]

A．变大      B．变小      C．不变       D．无法判断

**10．已知：R₁=4Ω，它与一只电阻R₂并联后的总电阻是2.4Ω，求：R₂的阻值。[1.5]

**11．如图15-19，R₁=6Ω，U₂=3V，总电压为7V，求：R₂=？

**12．如图15-20，R₁=2Ω，R₂=3Ω，电压表的示数为1V。求：R₂两端的电压和电源电压。[1.5]

知识的应用

**13．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，干路中的电流（   ）。[0.5]

 A．越大          B．越小        C．不变         D．无法判断

**14．将电阻R₁、R₂并联在电路中，已知R₁=4R₂，则在通过R₁、R₂的电流之比为（   ）[1.5]

 A．1:4        B．4:1      C．2:1       D．1:16

**15．将20只电阻都是9Ω的小灯泡串联后接在36V的电源上，通过其中一个小灯泡的电流为       mA。[1.0]

**16．如图15-21所示的电路，电压U为24V，电流表的示数为1.2A，电压表的示数为6V，则电阻R₁阻值为    Ω。[1.0]

**17．电阻R₁和R₂串联后的总电阻是1.5kΩ，接入电路后，R₁两端的电压为6V，R₂两端的电压为3V，则R₁的阻值是

     Ω。[1.5]

**18．如图15-22所示，已知R₁=6Ω，U∶U₂=4∶1，则R₂的阻值是    Ω，U₁∶U₂=       。[2.0]

**19．把6个完全相同的小灯泡串联起来，接在24V的电路上，每个小灯泡两端的电压是      V。若每个小灯泡的电阻都是16Ω，电路中的电流是     A。[2.5]

**20．如图15-23所示的电路中，并联电路的电压U =      ；干路中的电流I =    ；总电阻的倒数1/R =         。[1.5]

**21．并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都要      ，因为导体并联相当于                            。[1.5]

**22．两个相同的电阻并联后的总电阻为4Ω，那么将它们串联后的总电阻是   Ω。[1.0]

**23．将6只30Ω的电阻并联起来，其电阻为       Ω，15Ω的电阻与30Ω的电阻并联，总电阻是       Ω。[1.5]

**24．将两个灯泡L₁与L₂并联，用电流表测出通过L₁和干路中的电流分别为0.5A和0.7A，则通过L₂的电流为      mA。[1.5]

25．将一阻值为10Ω的均匀的电阻丝对折后，当成一根使用，则对折后的电阻为     Ω。

***26．如图15-24所示的电路，R₁的阻值为10Ω，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3.2V。求：R₁两端的电压，R₂的阻值及电源电压。[2.5]

***27．如图15-25：U₁=6V，U=10V，通过R₁的电流是0.4A，求：R₁、R₂的阻值。[2.5]

***28．判断题：[2.5]

（1）（   ）导体的电阻决定于导体的长度、横截面积和材料，而与两端的电压和通过的电流无关

（2）（   ）欧姆定律公式中的I、U、R是同一电路上的电流、电压和电阻

（3）（   ）串联电路中的任一用电器被烧断时，其它用电器仍然正常工作

（4）（   ）串联电路上，其中一个电阻增大时，总电阻也增大

（5）（   ）金属中能够自由移动的是自由电子，所以电流和方向就是自由电子移动的方向

 ***29．两盏电灯L₁、L₂串联在家庭电路中，如果它们的电阻分别是440Ω和110Ω，求电路中的电流和电灯L₁、L₂两端的电压各多大？[2.5]

***30．R₁与R₂串联后，连到10V的电源上，R₁=30Ω，测得R₁两端的电压为6V，求：电路中的电流和R₂的阻值。[2.5]

***31．R₁、R₂串联后接到18V的电源上，测得通过R₁的电流为0.2A，R₂的电阻是40Ω。求：R₁的阻值和R₂两端的电压。[2.5]

***32．R₁=60Ω，R₂=70Ω，它们串联后接到某电源上，测得5秒钟通过R₁的电量是6C，则电源电压和R₂两端的电压各多大？[2.5]

***33．如图15-26所示的电路，电源电压为20V，R₁=25Ω，电流表的示数为0.25A，求R₂的阻值和电压表的示数。[2.5]

***34．n个阻值分别为R₁、R₂……R_n电阻串联在电压为U的电路中，U₁∶U₂=      ；U₁∶U=    ；U_n∶U=    。由此可见串联电路中的总电压的分配与各部分电阻成       。[2.5]

***35．粗细相同的两根镍铬合金线A和B，A的长度大于B的长度，将它们串联后接入电路，则通过它们的电流和两端电压的关系是（   ）。[1.5]

A．I_A>I_B， U_A=U_B    B． I_A<I_B， U₁=U₂    C．I_A=I_B， U_A<U_B     D． I_A=I_B， U_A>U_B

***36．有三个电阻，阻值分别是3Ω、6Ω、9Ω，串联后接到6V的电源上，则三个电阻两端的电压分别是（   ）。

A．2V、4V、6V      B．1V、2V、3V     C．3V、2V、1V     D．6V、4V、2V

***37．有一电铃正常工作的电压是12V，要将此电铃接到电压是20V的电源上，应如何办？ 

***38．一把电铬铁，正常工作的电阻是72Ω，通过的电流是0.1A，问必须给它串联一个多大的电阻才能把接到220V的电源上？[2.5]

***39．一个用电器正常工作的电压为6V，阻值为15Ω，将它与一只12Ω的电阻串联后接到电压是多大的电源上，此用电器才能正常工作？[2.5]

***40．两个电阻R₁、R₂，它们的阻值分别是10Ω、20Ω，将它们串联后接在电压为6V的电源上，通电5min，则通过R₁、R₂的电量分别是（   ）。[1.5]

A．1C，2C      B．180C，90C  C．40C，20C     D．60C，60C   

***41．将电阻R₁、R₂串联在电路中，已知：R₁=3R₂，总电压为4V，则R₁两端的电压为（   ）。

A．4V        B．3V        C．2V          D．1V

***42．两根长度相同，粗细不同的锰铜丝，把它们串联在电路中，则（   ）。[1.5]

A．粗的电流大，且电压也大     B．细的电流大，且电压也大

C．粗的、细的电流一样大，但细的电压大D．粗的、细的电流一样大，但粗的电压大

***43．一段导体的电阻增加3Ω后，接在原电源上，发现通过该导体的电流是原来的4/5，则该导体原来的阻值是多少？[2.5]

***44．如图15-27所示的电路，R₁=20Ω，变阻器R₂的阻值范围为0～40Ω，当变阻器滑片P移至变阻器的中点时，电流表的示数为0.5A，那么当变阻器滑片P移至阻值最大位置时，电流表的示数多大？[3.5]

***45．如图15-28所示，小灯泡正常发光时灯丝的电阻是7.5Ω，电压是1.5V。如果电源电压为4V，要使小灯泡正常发光，应串联一个变阻器分去电压    V，并控制电路中的电流为     A，调节滑动变阻器的阻值为     Ω。[2.5]

***46．如图15-29所示，电流表的示数是0.3A，灯泡L的电阻为3Ω，整个电路的电阻为30Ω，那么，灯泡两端的电压为     V，电压表的示数是  V。

***47．如图15-30所示的电路中，当变阻器的滑片在向右移动过程中，变阻器连接入电路的阻值将       ，电路中的电流将       ，电阻R₁两端的电压将      。（填“变大”、“变小”或“不变”）[2.5]

***48．如图15-31所示当滑动变阻器的滑片自左向右移动的过程中，电路的总电阻、电流表示数和电压表示数的变化情况分别是（   ）。[1.5]

 A．变小、变大、不变       B．不变、变大、变小

 C．变大、变小、变小       D．变大、变大、变大

***49．如图15-32，R₁=10Ω，R₂是阻值为0～40Ω的变阻器，电源电压为10V。当P在B端时，电压表的示数多大？当P在AB中点时，电流表、电压表的示数各多大？[2.5]

***50．R₁=5Ω，R₂=7Ω，将R₁、R₂串联在某电路上，通过两电阻的电流之比I₁∶I₂=       ，两电阻两端的电压之比U₁∶U₂=       。[2.0]

***51．下列各图15-33中，滑动变阻器滑片P移动时，电压表、电流表的示数各怎样变化：

若滑片P向右移动：         若滑片P向左移动：       若滑片P向右移动：

电流表示数      ；        电流表示数      ；       电流表示数      ；

电压表示数      ；        电压表示数      ；       电压表示数      ；

***52．如图15-34所示的电路，移动滑片P，使电压表的示数由U₁变化到U₂，U₁∶U₂=5∶2，则滑动变阻器滑片移动前后，通过电阻R的电流之比为（   ）。[2.5]

A．5∶2    B．2∶5   C．1∶1     D．无法判断

***53．将电阻R₁和R₂组成串联电阻，R₁∶R₂=3∶1，如果电路两端的总电压是12V，那么R₁两端的电压是（   ）。[2.0]

 A．4V       B．3V        C．8V       D．9V

***54．如图15-35所示的电路，电源电压为12V不变，R₁=8Ω，R₂是最大阻值为60Ω的变阻器。求电压表和电流表的变化范围。[2.5]

***55．如图15-36所示的电路，电源电压为12V且保持不变。R₁=10Ω，R₂是0～50Ω的变阻器。求当变阻器滑片移动时，电流表、电压表的示数变化范围。[2.5]

***56．某用电器R₁上标有“10Ω  3A”，另一用电器R₂上标有“50Ω  1.5A”，串联后接到电源上，为了使用电器正常工作，电源电压应不超过何值？[2.5]

***57．如图15-37所示的电路，灯L₁、L₂是      联的，当开关S闭合后，电流表A₁的示数为0.2A，A₂的示数为A₁示数的3倍，则A₃的示数为      A。

***58．1Ω和10Ω的电阻并联后的总电阻是R₁，1Ω、10Ω和100Ω的三电阻并联后的总电阻是R₂，则R₁、R₂的大小关系是（   ）。      

A．R₁<R₂      B．R₁>R₂       C．R₁=R₂        D．无法判断

***59．学校照明电路的总电阻（   ）。[1.5]

A．只开一盏灯时总电阻最小          B．不开灯时总电阻最小

C．所有灯都开着时总电阻最小        D．所有灯都开着时总电阻最大

60．如图15-38所示的电路，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表、电压表的示数变化情况分别是（   ）A．变大，变大  B．变小，变小    C．变小，不变     D．变大，不变

***61．下面四对并联的电阻，总电阻最小的是（   ）。[1.5]

A．两个4Ω的            B．一个4Ω，一个6Ω

C．一个1Ω，一个8Ω     D．一个2Ω，一个7Ω

***62．有一根粗细均匀的锰铜线，阻值为R，将其对折后的电阻是原电阻的（   ）。[1.5]

     A．1/2倍        B．1/4倍          C．1/8倍          D．2倍

***63．两个电阻并联后的接入电路，总电阻为R，若将其中任一电阻的阻值减小，则总电阻将     R；若将其中任一个电阻的阻值增大，则总电阻将     R。（填“＞，＜或=”[1.5]

***64．两个同样的电阻串联后的总电阻是36Ω，若将它们并联后，总电阻是      Ω。

***65．导体串联后相当于增加了导体的       ，因此导体串联后总电阻       ；导体并联后相当于增加导体的           ，导体并联后总电阻      。[1.5]

***66．一根粗细均匀的电阻线，阻值为R，将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍，再将其对折，则它的电阻值     R。（填“＞”，“＜”或“=” [1.5]

***67．现有20Ω的电阻若干，实验时需要用5Ω的电阻一只，应用     只20Ω的电阻     联；若需要80Ω的电阻一只，应用    只20Ω的电阻    联。[1.5]

***68．现有阻值分别是2Ω，5Ω，8Ω和20Ω的电阻各一个，要获得4Ω的电阻可以将           的电阻     联；如果要获得10Ω的电阻，则应将            的电阻     联。[2.5]

***69．如图15-39所示的电路中，电流表的读数：A₁为0.12A，A₂为0.08A，A₃为0.1A，电压表的示数为2.8V。由此可知干路中的电流是      A；灯L₁两端的电压为     V，灯L₂两端的电压为      V。[2.5]

70．电阻R₁=1Ω，R₂=24Ω，把它们并联后的总电阻（  ）。A．一定大于24Ω，  B．大于1Ω，小于24Ω

C．一定小于1Ω       D．可能等于1Ω

***71．并联电路，随着并联支路数目增加，其总电阻将（   ）。[1.0]

A．变大          B．变小           C．不变          D．无法判断

***72．串联后的总电阻为10Ω的两个电阻，并联后可能的最大总电阻是（   ）。[2.5]

 A．2.4Ω          B．2.5Ω         C．5Ω            D．1.25Ω

***73．n个阻值相同的电阻，串联的总电阻与并联后的总电阻之比（   ）。[2.0]

A．n:1            B．n²:1          C．1:n             D．1:n²

***74．如图15-40所示的电路，滑动变阻器的滑片P向右移动时，各电表示数变化情况是（   ）。[2.0]

 A．V₁增大，V₂减小，A减小 

 B．V₁增大，V₂减小，A增大

 C．V₁减小，V₂增大，A增大

 D．V₁减小，V₂增大  A减小

***75．如图15-41所示，R₁=R₂=10Ω，则A、B间的总电阻是（   ）。[1.0]

 A．5Ω     B．10Ω     C．20Ω    D．0Ω

***76．如图15-42，R₁=5Ω，R₂=20Ω，已知干路中的电流是0.5A，求电路两端的电压和通过的电阻的电流。[2.0]

***77．如图15-42，若电路两端的电压是9V，I=0.2A，I₁=0.15A。求：R₁、R₂的阻值。[2.5]

***78．如图15-43，电源电压是18V，R₁=60Ω，R₂=10Ω，I₁=0.2A。求：I₂=？，I=？[2.5]

***79．一段电阻两端的电压是4V时，通过它的电流是0.2A，如果在它两端再并联上阻值为R的电阻时，干路中的电流增加了0.4A，那么电路的总电阻R_总和R的阻值各是多大？[2.5]

***80．如图15-44：R₁=10Ω，R₂=20Ω，S断开时，电流表的示数为0.6A.求S闭合时电流表的示数。[2.5]

***81．如图15-45所示的电路，灯L的电阻R_L=40Ω，R是标有“20Ω 1.5A”字样的变阻器，电源是由两节干电池串联而成的电池组。试求电流表和电压表的变化范围。[2.5]

***82．把R₁与R₂并联后接在电源上，当R₁减小时，其总电阻（   ）。[1.0]

A．一定减小     B．一定增大       C．可能会增大     D．可能会减小

***83．把两根长度相同粗细不同的镍铬合金线连接在电路中，若通过它们的电流相等，则它们的连接方式是（   ）。[1.0]A．一定是串联        B．一定是并联

 C．可能是串联，也可能是并联        D．无法判断

***84．如图15-46所示的电路，R₁=2R₂，电流表在A、B两处测得的电流分别为I_A和I_B，则（   ）。[2.5]

 A．I_A=I_B   B．I_A=I_B   C．I_A=I_B   D．I_A=I_B

***85．将电阻R₁、R₂并联后接到某电源上，干路中的电流为I，则（   ）。[2.5]

 A．R₁中的电流为  B．电源电压为（）I

 C．R₂上的电压为IR₂       D．R₁、R₂上的电压之比为R₂:R₁

***86．如图15-47所示的电路，电流表A₁与电流表A₂的读数之比是5:2，则两个电阻R₁与R₂之比是（   ） A．2:5     B．5:2      C．3:2      D．2:3

***87．如图15-48所示的电路，当开关S断开时，电流表的示数是1A，开关闭合时，电流表的示数将（   ）。A．不变     B．增加到2A    C．减少到1/2A   D．增加到4A

***88．如图15-49，电源电压4V，R₁=R₂=4Ω，R₃=2Ω。电流表A₁、A₂、A₃的示数分别是多少？[3.5]

***89．如图15-50所示的电路，R₁=2Ω，R₂=6Ω，开关闭合后，电流表的示数为4.8A，求：[3.5]

（1）电路的总电阻；

（2）电阻R₁、R₂两端的电压之比；

（3）通过R₁、R₂的电流之比。

知识的拓展

****90．如图15-51，当S闭合时，电流表的示数1.5A，电压表的示数为9V。（1）求电源电压和R₁的阻值；（2）当S断开时，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A，R₂的阻值是多大？[3.5]

****91．如图15-52所示的电路，电源电压12V且保持不变。R₁=8Ω，R₂为0～12Ω的滑动变阻器。开关S合上后，变阻器滑片P从A端移动到B端时，求电流表、电压表的变化范围。

[3.5]

****92．如图15-53所示的电路，R₁＝9Ω，R₂＝6Ω，R₃＝4Ω。开关S₁、S₂均断开时，电压表的示数为5.4V。求：（1）开关S₁、S₂均闭合时，电流表、电压表的示数。（2）仅合上开关S₂时，电压表、电压表的示数。[3.5]

****93．如图15-54所示的电路，灯L₂的阻值R₂＝20Ω，当S₁断开，S₂合上时，电流表、电压表的示数分别为0.3A和3V。求：（1）电源电压；（2）S₁、S₂均合上时，电流表、电压表的示数。[3.5]

****94．如图15-55所示，R₁＝15Ω，R₂＝10Ω，当S₁合上、S₂断开时，电流表的示数为0.4A；当S₁、S₂均合上时，电流表的示数为0.6A。求：（1）R₃的阻值；（2）S₁、S₂均断开时，电流表的示数。[3.5]

****95．如图15-56所示的电路，电源电压保持6V不变。灯L₁的电阻为15Ω，当开关S₁、S₂闭合时，电流表的示数为1A，求灯L₂的电阻。（2）当开关S₁、S₂都断开时，电流表的示数为0.3A，求L₃的电阻。[3.5]

****96．如图15-57所示的电路，电源电压为12V且保持不变。R₁＝6Ω，R₃＝4Ω，当S₁、S₂均断开时，电流表的示数为1.2A。求：（1）R₂的阻值；（2）当S₁、S₂均合上时，电流表和电压表的示数；（3）仅合上S₁时，电流表、电压表的示数。[3.5]

****97．如图15-58所示电路中，R_L=6Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为8V。为了使两表都能安全使用，对变阻器连入电路的阻值有何要求？[3.5]

****98．如图15-59所示，R₁为0～200Ω的变阻器，R₂=50Ω，电源电压为20V，电流表的量程A₁是0～0.6A，电流表A₂的量程是0～3A。合上S，当滑动变阻器的滑片位于R₁的中点时，1min通过R₁的电量是多少？为了使两表都不损坏，R₁连入电路的电阻只能在什么范围内变化？[4.5]

****99．实验：给你一个电池组，一只电压表，一只已知阻值的定值电阻R，一只开关和几根导线，请你用来测一个未知阻值的电阻R_X。要求：（1）画出电路图；（2）简述实验原理和步骤；（3）写出计算R_X的公式。[4.5]

****100．如图15-60所示的方框称为黑箱（看不见内部情况的意思），它外面有四个接线柱，并知道内部有三只阻值相同的电阻，但不知道接法。经从外部对四接线柱进行测定，得知R_AD=R_BC=R，R_AB=R_CD=2R。请在黑箱内画出电阻的连接方法。[3.5]

检 测 题

（每题10分，共100分；完成时间30分钟）

基础知识与基本技能*1．电压是使电路中形成      的原因。电阻是表示导体对电流的      作用的，其它条件一定时，电阻越大，电流越小。

*2．在用实验研究一段导体(电阻)中的电流与它两端电压的关系时，应当运用滑动变阻器进行调节，不断地改变        值，并记录对应的         值，然后对数据进行分析得出结论；在研究一段导体(电阻)中的电流与导体电阻的关系时，每次实验应换用不同阻值的导体，并运用滑动变阻器进行调节，使每一次导体两端的电压       ，并记录对应的        值，然后对数据进行分析，得出结论。综合以上两方面的实验结果可得到著名的欧姆定律，其内容是                                     。

**3．一段导体两端的电压是6V时，通过导体的电流是200mA，则该导体的阻值为

      Ω；若使该导体两端电压变为3V，则该导体的电阻为        Ω。

**4．已知两个导体的电阻分别为R₁＝4Ω，R₂＝6Ω。若将它们串联接人电路，则总电阻为     Ω，它们各自两端的电压U₁∶U₂=      ；若将它们并联接人电路，则总电阻为      Ω，通过它们的电流之比I₁∶I₂=         。

知识的应用

**5．电阻R₁:R₂=4:3，它们并联后接入电路中，通过它们的电流之比为        ，它们两端的电压之比为       。

**6．在并联电路中，通过支路的电流跟该支路的电阻成      比，并联电路具有

         作用。

***7．n个等值电阻并联后，总电阻R等于某一电阻的      倍，总电流等于某一条支路电流的     倍。

***8．已知：R₁<R₂，将图15-1中的四种不同接法接到同一电源的两极间，电路中的电流最小的是（   ）。

知识的拓展****9．给你一个电池组，一只电流表，一只已知阻值的定值电阻R，以及开关、导线。用这些器材测一个未知阻值的电阻Rx的阻值。要求：(1)画出电路图；(2)写出主要步骤和计算式。

****10．某同学用伏安法测一只小灯泡的电阻，请你回答该同学在实验中遇到的问题：

(1)灯泡的亮度在他看来是正常时，他停止了对滑动变阻器的调节，并细心地观察电流表，发现电流表的示数在缓慢地变小，你认为出现这种现象的原因是     

                                        。

(2)后来他又调节滑动变阻器，一不留神灯泡熄灭了(灯丝烧断了)。这时他观察到两电表的示数情况将是(    )。

A．两电表示数都为零         B．电流表有示数，电压表示数为零

C．两电表的示数都不为零     D．电流表示数为零，电压表有示数且比原来大