(共63张PPT)
第九章
恒定电流
课程标准
1.观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用。会使用多用电表。
2．通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。
3．了解串、并联电路电阻的特点。
4．理解闭合电路的欧姆定律，会测量电源的电动势和内阻。
5．理解电功、电功率及焦耳定律，能用焦耳定律解释生产生活中的电、热现象。
6．能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于日常生活实际。
命题热点
(1)电路的基本定律、闭合电路的动态分析。
(2)基本仪器的使用。
(3)实验原理的理解、数据的处理。
(4)电阻的测量。
(5)电源的E和r的测量。
(6)器材选取与实物连线。
(7)电学实验设计的理解。
课程标准 命题热点
备 考 策 略 高考对恒定电流部分的考查主要有电路基本概念、规律的理解和应用、全电路基本概念、电阻定律、电功率和焦耳定律、动态电路、含容电路和电路故障。以电路为基础，与电机、磁场、电磁感应相联系综合考查电功、电热及效率。实验：电表的改装和读数，多用电表的原理和使用，以伏安法为代表的电阻的几种测量方法，以伏安法为代表的电源电动势和内阻的测量均有所考查。以实验原理、电路设计、数据处理和误差分析等知识能力的考查为主。本章考查的主要是科学思维、科学探究等学科素养。 第1讲 电路的基本概念与规律
知识梳理·双基自测
核心考点·重点突破
名师讲坛·素养提升
2年高考·1年模拟
知识梳理·双基自测
知识点1
电流
1．电流：电荷的______移动形成电流。人为规定_________定向移动的方向为电流的方向。
2．电流的形成条件
①要有能____________的电荷。
②导体两端必须有______。
3．电流的强弱：通过导体横截面的_________跟通过这些电荷量所用时间t的比值表示电流的强弱，用电流这个物理量表示。即I＝___。
定向
正电荷
自由移动
电压
电荷量Q
知识点2
电阻、电阻定律
1．电阻
(1)定义：导体两端的电压与通过导体中的电流的______。
(2)定义式：______，单位：______，国际符号：Ω。
(3)物理意义：导体的电阻反映了_________________________大小，R越大，阻碍作用越大。
比值
欧姆
导体对电流的阻碍作用
(4)半导体和超导体
①半导体：导电性能介于________________之间的材料。半导体有____________、____________和掺入杂质导电性能增强的特性。
②超导现象：当温度低于某温度时__________________的现象。
③转变温度：导体由普通状态向_________转变时的温度。
导体和绝缘体
热敏特性
光敏特性
电阻减小为零
超导态
长度l
横截面积S
材料
材料
温度
电流
1 m
1 m2
知识点3
部分电路欧姆定律
2．欧姆定律的适用范围：____________、_______________(对气体导电不适用)和_______________(不含电动机及电解槽的电路)。
3．导体的伏安特性：导体中的电流I和电压U的关系可以用图像表示。用纵坐标表示______、横坐标表示______，画出的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线。
伏安特性曲线为直线的元件叫作______元件，伏安特性曲线不是直线的元件叫作_________元件(如气体、半导体二极管等)。
电压
电阻
金属导电
电解液导电
纯电阻电路
电流I
电压U
线性
非线性
知识点4
串联电路和并联电路
R＝R1＋R2＋…＋Rn
I＝I1＝I2＝…＝In
U＝U1＋U2＋…＋Un
2．并联电路特点
(1)等效电阻：___________________
(2)各支路电压相等：_______________________
(3)分流原理：______________________
(4)电路中的总电流：_____________________
(5)功率分配：_______________________
U＝U1＝U2＝…＝Un
I1R1＝I2R2＝…＝InRn
I＝I1＋I2＋…＋In
P1R1＝P2R2＝…＝PnRn
3．四个有用的结论
(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻______。
(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路增多时，总电阻______。
(3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻______，总电阻就增大，反之则减小。
(4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之___。
增大
减小
减小
和
思考：(1)一个很大的电阻与一个很小的电阻串联或并联后阻值有什么规律？
(2)如图所示，如果R1＝R2，当P从a→b时，总电阻大小如何变化？
[答案] (1)串联后总阻值约等于大电阻阻值，并联后总阻值约等于小电阻阻值。
(2)总阻值先增大后减小，且当P位于a、b的中点时总阻值最大。
知识点5
电压表、电流表的改装
1．电压表的改装
(1)电压表是根据______电路的分压作用，在表头上______一个分压电阻，并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的，如图所示。
串联
串联
2．电流表的改装
(1)电流表是根据______电路的分流作用，在表头上______一个分流电阻，并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的，如图所示。
(2)若改装后电流表量程为I，则由IgRg＝(I－Ig)R得R＝_________。
并联
并联
知识点6
电功、电热(焦耳定律)
1．电功和电热
(1)电功：W＝______＝_________。
(2)电热：计算公式Q＝_________，此关系式又称为焦耳定律。
(3)电功和电热的关系
在纯电阻电路中，W＝Q；在非纯电阻电路中，W>Q。
2．电功率和热功率
(1)电功率：单位时间内电流所做的功，即P＝______。此式适用于一切电路。
(2)热功率：单位时间内电阻产生的热量，即P热＝______。
Uq
UIt
I2Rt
UI
I2R
一、堵点疏通
1．导体中只要电荷运动就形成电流。( )
2．电流有方向，所以它是一个矢量。( )
×
×
×
×
√
√
二、对点激活
1．下列关于电流的说法中正确的是( )
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一
C．电流既有强弱，又有方向，是矢量
D．如果在一段相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流一定是恒定电流
B
电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一，B正确；电流虽然既有强弱，又有方向，但是电流的相加遵从算术加法的法则，所以电流是标量，C错误；恒定电流是大小和方向均保持不变的电流，而在一段相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等的电流不一定是恒定电流，D错误。
2．(多选)如图为甲、乙两金属电阻的U－I曲线，它们的阻值应为( )
CD
3．(2022·山西高三月考)扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图所示为某款扫地机器人，已知其电池是容量为3 000 mA·h的锂电池，额定工作电压为15 V，额定功率为30 W，则下列说法正确的是( )
A．题中“mA·h”是能量的单位
B．扫地机器人正常工作时的电流是2 A
C．扫地机器人充满电后可以正常工作的时间约为2 h
D．扫地机器人储存的电能大约是2 000 J
B
核心考点·重点突破
考点一
电流的理解及其三个表达式的应用
三个电流表达式的比较
例1
B
〔变式训练1〕 (2022·如皋市高三月考)铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动速率为( )
D
考点二
电阻定律的理解及应用
电阻的两个公式对比
(2023·江苏模拟预测)如图所示，a、b、c为不同材料制成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a横截面积相等，c的长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1?U2?U3＝1?1?2。关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法正确的是( )
A．ρa是ρb的2倍
B．ρa是ρc的2倍
C．ρb是ρc的2倍
D．ρc是ρa的2倍
例2
C
〔变式训练2〕 (2022·北京门头沟一模)如图所示，将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路，闭合开关使小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热，下列说法正确的是( )
A．小灯泡变暗，灯丝电阻率变大
B．小灯泡变暗，灯丝电阻率变小
C．小灯泡变亮，灯丝电阻率变大
D．小灯泡变亮，灯丝电阻率变小
A
考点三
对伏安特性曲线的理解
金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，可用于制作电阻温度计。现有甲、乙两个U－I图像，其中一个为描述金属铂的图像，下列判断正确的是( )
例3
C
考点四
电功及电热
电功、电功率及电热、热功率的比较
(多选)(2023·四川省宜宾市模拟预测)如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L标有“6 V 12 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50 Ω，若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( )
A．电动机的输入功率是12 W
B．电动机的输出功率12 W
C．电动机的热功率是2 W
D．整个电路消耗的电功率是22 W
例4
AC
非纯电阻电路的分析方法
名师点拨
1．抓住两个关键量：确定电动机的电压UM和电流IM是解决这类问题的关键。若能求出UM、IM，就能确定电动机的电功率P＝UMIM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率Pr＝Ir，最后求出输出功率P出＝P－Pr。
2．首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流。然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压和电流。
3．处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解。
〔变式训练3〕 (2023·浙江省杭州高三阶段练习)新冠肺炎患者中有13%的重症患者和6%的危重患者需要给予及时的呼吸机治疗，呼吸机成为生死攸关的战略资源。呼吸机的核心部件之一是呼吸机马达。下图是国内某制造商生产的呼吸机马达的主要参数。下列说明正确的是( )
A
A.额定电流状态下，马达内阻等消耗功率为13.6 W
B．利用空载状态的参数，计算出马达的内阻是120 Ω
C．利用额定状态下的额定输出功率和额定电流可以计算出马达的内阻约为9 Ω
D．空载状态下，马达的输出功率为4.8 W
[解析]额定电流状态下，马达内阻等消耗功率为Pr＝U额I额－P输＝13.6 W，故A正确；由于马达不是纯电阻元件，所以无论是在空载状态还是额定状态，都不能利用参数根据欧姆定律计算马达的内阻，故BC错误；空载状态下，马达的输入功率为P空＝U额I空＝4.8 W，由于马达内阻会消耗功率，所以马达此时的输出功率小于4.8 W，故D错误。
〔变式训练4〕 (2023·山东济南高三阶段练习)如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10 W、10 W、2 W，则此电路中允许消耗的最大功率为( )
A．22 W B.12 W
C．15 W D.16 W
B
名师讲坛·素养提升
电流表和电压表的改装
(2023·湖北高三模拟)如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2。下列说法正确的是( )
A．I1＝2Ig
B．I2＝3Ig
C．若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大
D．若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大
例5
C
〔变式训练5〕 (2022·重庆高三月考)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表和两个电压表。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则( )
A．电流表A1的读数等于电流表A2的读数
B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D．电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角
D
[解析]电流表A1的量程大于电流表A2的量程，故电流表A1的电阻值小于电流表A2的电阻值，并联电路中，电阻小的支路电流大，故电流表A1的读数大于电流表A2的读数，故A错误；两个电流表的表头是并联关系，电压相同，通过表头的电流相同，故指针偏转角度相等，故B错误；电压表V1的量程大于V2的量程，根据电压表改装的原理可知电压表V1的电阻值大于电压表V2的电阻值，串联时电流相同，电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故C错误；两个电压表的表头是串联关系，电流相等，故指针偏转角度相等，故D正确。
2年高考·1年模拟
1.(2023·浙江高三开学考试)传统的榨汁机一般都很难清洗，现在市场中很流行一种便携式榨汁杯，方便携带，容易清洗。如图所示为某品牌的榨汁杯，可利用USB充电。已知其额定电压为15 V，额定功率为50 W，充电电压为24 V，充电电流为0.5 A，充电时间约210分钟，电池容量1 750 mA·h。则下列说法正确的是( )
A．榨汁杯正常工作时的电流为2 A
B．电池容量是指电池储存的电能
C．电池充满电后储存的电能约为2 520 J
D．榨汁杯充满电后一次工作时间约为50分钟
D
2．(2022·浙江1月考)某节水喷灌系统如图所示，水以v0＝15 m/s的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0 kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H＝3.75 m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220 V，输入电流为2.0 A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则( )
A．每秒水泵对水做功为75 J
B．每秒水泵对水做功为225 J
C．水泵输入功率为440 W
D．电动机线圈的电阻为10 Ω
D
3．(2023·江苏高三专题练习)如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，R为定值电阻，RL为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器RL的滑片P向上移动过程中，下列说法正确的是( )
A．电路中总电阻减小
B．电流表的示数减小
C．电压表的示数减小
D．恒流源输出功率减小
B
[解析]滑动变阻器的滑片向上移动，接入电路的电阻变大，根据并联电路的特征，电路中总电阻增大，A错误；恒流源流出的总电流不变，滑动变阻器的滑片向上移动，接入电路的电阻变大，电路中总电阻增大，则并联部分总电压增大，即电压表示数增大，则流过R的电流增大，由于总电流不变，则流过RL的电流减小，即电流表示数减小，B正确、C错误；根据P＝I2R总，由于恒流源电流大小不变，总电阻变大，所以恒流源输出功率增大，D错误。练案[25]第九章 恒定电流
第1讲 电路的基本概念与规律
一、选择题(本题共10小题，1～8题为单选，9、10题为多选)
1．安培提出了著名的分子电流假说。根据这一假说。电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，下列关于该环形电流的说法正确的是( D )
A．电流大小为，电流方向为顺时针
B．电流大小为，电流方向为逆时针
C．电流大小为，电流方向为顺时针
D．电流大小为，电流方向为逆时针
[解析]电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为T＝，根据电流的定义式可得电流为：I＝＝＝，因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故D正确，ABC错误。
2．(2023·山西高三月考)如图所示，甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R组成的，下列说法正确的是( B )
A．甲表是电压表，R增大时量程增大
B．甲表是电流表，R增大时量程减小
C．乙表是电流表，R增大时量程增大
D．乙表是电压表，R增大时量程减小
[解析]甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故A错误，B正确；乙是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，量程增大，故CD错误。
3．(2023·广东高三阶段练习)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是( C )
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
[解析]图线上的点与原点O连线的斜率的倒数表示电阻值，由图可知随着所加电压的增大，图线斜率减小，故小灯泡的电阻增大，A正确，不符合题意；由欧姆定律可得，对应P点，小灯泡的电阻为R＝，B正确，不符合题意，C错误，符合题意；对应P点，小灯泡的功率为P＝U1I2，与题图中PQOM所围的面积相等，D正确，不符合题意。
4．(2023·浙江大学附属中学模拟预测)家电待机耗电问题常常被市民所忽略，技术人员发现一台电视机待机一天的耗电量约0.2度。据最新统计浙江省的常住人口约5 800万人，假设每户家庭拥有的家用电器如下表所示，则由表中数据，估算每年浙江省家庭用电器待机耗电量约为( C )
家庭常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑
户均数量(台) 2 1 2 1
电器待机功耗(W/台) 10 20 40 40
A.2.7×106度 B.2.7×108度
C．2.7×1010度 D.2.7×1012度
[解析]浙江省家庭用电器每家待机总电功率为P＝2×10 W＋20 W＋2×40 W＋40 W＝160 W，大约三人一户，则浙江省家庭用电器年待机耗电量Q＝nPt＝×0.16×365×24 kW·h≈2.7×1010 kW·h。故选C。
5．(2023·湖南临澧县高三开学考试)在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( D )
A．电动机的内电阻为0.5 Ω
B．电动机的内电阻为7.5 Ω
C．电动机的输出功率为30 W
D．电动机的输出功率为22 W
[解析]当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V，根据欧姆定律r＝，可得电动机的内阻为r＝ Ω＝2 Ω，故AB错误；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V，电动机的输出功率为P＝UI－I2r＝22 W，故C错误，D正确。
6．(2023·河北高三模拟)如图所示，R1＝R2＝2 kΩ，电压表V1的内阻为6 kΩ，电压表V2的内阻为3 kΩ，AB间电压U保持不变。当开关S闭合后，V1、V2的示数变化是( B )
A．V1示数变大 B.V2示数变大
C．V1、V2示数均变小 D.V1、V2示数均变大
[解析]S断开时，两电阻与两电压表并联，则V1的示数为U，V2的示数为U，当S闭合时，相当于V1与R1并联，R2与V2并联，然后再串联，V1与R1的总电阻为 kΩ＝1.5 kΩ，R2与V2并联后的总电阻为 kΩ＝1.2 kΩ，则可知，电压之比为5?4，故V1示数为U，V2示数为U，故V1的示数减小，V2示数增大。
7．(2023·重庆高三模拟)P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，P1的上、下表面积大于P2的上、下表面积，将P1和P2按图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是( B )
A．若P1和P2的体积相同，则通过P1的电流大于通过P2的电流
B．若P1和P2的体积相同，则P1的电功率大于P2的电功率
C．若P1和P2的厚度相同，则P1和P2内自由电荷定向移动的速率相等
D．若P1和P2的厚度相同，则P1两端的电压大于P2两端的电压
[解析]P1和P2是串联在电路中的，所以通过P1的电流总等于通过P2的电流，A错误；由电阻定律可得R＝ρ＝ρ，则若P1和P2的体积相同，上下表面积越大的电阻的阻值越大，由电功率公式P＝I2R，由于通过P1的电流总等于通过P2的电流，则电阻越大的电功率越大，所以若P1和P2的体积相同，则P1的电功率大于P2的电功率，B正确；根据电流公式I＝nqSv，若P1和P2的厚度相同，由于P1和P2的面积不相等，故P1和P2内自由电荷定向移动的速率不相等，C错误；由电阻定律可得R＝ρ＝，若P1和P2的厚度相同，则P1和P2的电阻的阻值相同，由于P1和P2是串联关系，所以则P1两端的电压等于P2两端的电压，所以D错误。
8．如图所示，是将滑动变阻器作为分压器的电路，A、B为分压器的输出端。若把滑动变阻器的滑片放在它的中央，下列判断不正确的是( D )
A．空载时输出电压为UAB＝
B．当A、B端接上负载R时，输出电压UAB<
C．A、B端的负载R越大，UAB越接近
D．负载R越小，UAB越接近
[解析]空载时，因为P在中点，则输出电压为UAB＝，选项A正确，不符合题意；当A、B端接上负载R时，则R与滑动变阻器的下部分并联后阻值变小，则分压减小，即输出电压UAB<，选项B正确，不符合题意；A、B端的负载R越大，则R与滑动变阻器的下部分并联后阻值越接近滑动变阻器上一半的阻值，则UAB越接近，选项C正确，不符合题意；选项D错误，符合题意。
9．(2023·全国高三专题练习)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全。如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是( BC )
A．曲长管道应选用导电性能好的材料制成
B．曲长管道应选用不易导电的材料制成
C．“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联
D．热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
[解析]要使人体两端的电压不高于12 V，漏电电流通过曲长管道时损失的电压要足够大，所以曲长管道应选用不易导电的材料制成，故A错误，B正确；“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联，故C正确；热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”可使人体内有很微弱的电流通过，不会造成人体触电，保障人的安全，故D错误。
10．(2023·甘肃天水期末)如图所示，经过精确校准的电压表V1和V2分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，读数依次为12.7 V和12.3 V，则( AC )
A．a、b间的实际电压略大于12.7 V
B．a、b间的实际电压略小于12.7 V
C．电压表V1的内阻大于V2的内阻
D．电压表V1的内阻小于V2的内阻
[解析]由于电压表不是理想电表(内阻不是无穷大)，当a、b两端接入电压表后，电阻R与电压表的并联电阻小于电阻R，根据欧姆定律和串、并联电路规律可知，电阻R与电压表的并联总电压小于电阻R的实际电压，即a、b两端实际电压将大于电压表的示数，即a、b间的实际电压略大于12.7 V，故A项正确，B项错误；根据欧姆定律可知，若电压表的内阻越大，电压表与R的并联电阻就越大，电压表的示数也越大，即电压表V1的内阻大于电压表V2的内阻，故C项正确，D项错误。
二、非选择题
11．某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。
(1)已知表头G满偏电流为100 μA，表头上标记的内阻值为900 Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成量程为1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝100 Ω，R2＝910 Ω，R3＝2 000 Ω。
(2)用量程为3 V，内阻为2 500 Ω的标准电压表V对改装表3 V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ，为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为50 Ω的滑动变阻器。
(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应靠近M(选填“M”或“N”)端。
(4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值大于(选填“大于”或“小于”)900 Ω。
[解析](1)根据题意，R1与表头G构成量程为1 mA的电流表，则IgRg＝(I－Ig)R1，整理得R1＝100 Ω；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V，则R2＝＝ Ω＝910 Ω；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V，则R3＝＝ Ω＝2 000 Ω。
(2)电压表与之并联之后，并联总电阻小于2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 Ω的电阻。
(3)在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应靠近M端，这样把并联部分电路短路，起到一种保护作用。
(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际其电阻偏大，故其实际阻值大于900 Ω。
12．(2022·武汉高三期中)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数，请根据表中数据计算：
(1)此电动机的内阻和电动机正常工作时的效率；
(2)当电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时，若其受到的阻力为车重的0.01倍，则此时其速度为多少？(取g ＝ 10 m/s2)
规格 后轮驱动直流电机
车型 26″电动自行车 额定输出功率 120 W
整车质量 30 kg 额定电压 40 V
最大载重 120 kg 额定电流 4 A
[答案] (1)2.5 Ω 75% (2)8 m/s
[解析](1)根据题意，电动机的输入功率P入 ＝UI＝160 W
电动机的热功率P热 ＝ I2r，电动机的输出功率P出 ＝ 120 W
又有P出 ＝ P入－P热，
联立解得r ＝ 2.5 Ω，
电动机正常工作时的效率η ＝ ×100% ＝ 75%
则此电动机的内阻为2.5 Ω，电动机正常工作时的效率为75%。
(2)电动自行车满载时，受到的阻力f＝0.01mg＝15 N，
电动自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时P出 ＝ fv
解得v＝8 m/s，则此时其速度为8 m/s。
