高中物理電路及其應(yīng)用課件新人教版必修第三冊

第十一章電路及其應(yīng)用課時1電源和電流知識點(diǎn)1電源1.以下說法正確的選項是()A.電源的作用是使電路中產(chǎn)生電荷B.電源的作用是使電路中的電荷發(fā)生定向移動C.只要電路中有電源,電路中就會形成持續(xù)的電流D.導(dǎo)線中的電場是由電源兩極在空間直接形成的答案電源的作用是使正極聚集正電荷,負(fù)極聚集負(fù)電荷(并不是創(chuàng)造了電荷,而是使正、負(fù)電荷發(fā)生了別離),這樣電源兩端就會產(chǎn)生電壓,電壓使電路中的電荷發(fā)生定向移動形成電流,而不是產(chǎn)生電荷,A錯誤,B正確;電路中形成持續(xù)的電流的條件是有電源且電路是通路,C錯誤;導(dǎo)線中的電場是由電源電場和導(dǎo)線所積累的電荷共同形成的,D錯誤。知識點(diǎn)1電源2.(多項選擇)在由電源、導(dǎo)線等電路元件組成的電路中,以下說法正確的選項是()A.導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài)B.導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度處處為零C.導(dǎo)線中的電場方向跟導(dǎo)線方向平行D.導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢逐漸降低答案

在電源和導(dǎo)線中積累的電荷的共同作用下,垂直于導(dǎo)線方向的電場相互抵消,在導(dǎo)線中形成了沿導(dǎo)線方向的電場,即導(dǎo)線中的電場方向跟導(dǎo)線方向平行,說明導(dǎo)線不是處于靜電平衡狀態(tài),故AB錯誤,C正確;沿電場方向電勢逐漸降低,電場方向就是正電荷的受力方向,也就是電流的方向,即導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢逐漸降低,D正確。知識點(diǎn)2恒定電流

答案知識點(diǎn)2恒定電流

答案

知識點(diǎn)3電流的微觀表達(dá)式答案

課時2導(dǎo)體的電阻教材必備知識精練知識點(diǎn)1導(dǎo)體的電阻

答案知識點(diǎn)1導(dǎo)體的電阻2.如下圖,R1和R2是材料相同、厚度相同、上下外表均為正方形的導(dǎo)體,但R2的尺寸比R1要小,通過導(dǎo)體的電流方向如圖中箭頭所示,假設(shè)R1邊長為4L,R2邊長為L,假設(shè)R1的電阻值為8Ω,那么R2的阻值為()A.2Ω B.8Ω C.32Ω D.64Ω答案

知識點(diǎn)2影響導(dǎo)體電阻的因素3.如下圖為"探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系"的電路圖。a、b、c、d是四個不同的金屬導(dǎo)體,b、c、d與a相比,分別只有一個因素不同:b與a長度不同,c與a橫截面積不同,d與a材料不同。以下操作正確的選項是()A.開關(guān)閉合前,移動滑片使滑動變阻器的阻值最小B.研究電阻與長度的關(guān)系時,需分別測量a、b導(dǎo)體兩端的電壓值C.研究電阻與橫截面積的關(guān)系時,需分別測量b、c導(dǎo)體兩端的電壓值D.研究電阻與材料的關(guān)系時,需分別測量c、d導(dǎo)體兩端的電壓值答案知識點(diǎn)3導(dǎo)體的電阻率4.一只普通白熾燈,不通電時燈絲的電阻為R1;正常發(fā)光時燈絲的電阻為R2。比較R1和R2的大小,應(yīng)是()A.R1>R2 B.R1<R2C.R1=R2 D.條件缺乏,無法判斷答案知識點(diǎn)3導(dǎo)體的電阻率答案合金的電阻率比純金屬的電阻率大,電阻率大說明材料的導(dǎo)電性能差,不能說明對電流的阻礙作用一定大,因為電阻才是反映對電流阻礙作用大小的物理量,而電阻除了跟電阻率有關(guān)外,還跟導(dǎo)體的長度、橫截面積有關(guān),故A錯誤,C正確;金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,故B正確;電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性,與材料的長度、橫截面積無關(guān),故D錯誤。知識點(diǎn)3導(dǎo)體的電阻率答案

知識點(diǎn)4伏安特性曲線7.[2022廣東省河源市期末考試]某導(dǎo)體的U-I圖像如下圖,以下說法正確的選項是()A.該導(dǎo)體是線性元件B.曲線的切線的斜率表示導(dǎo)體的電阻C.隨著導(dǎo)體兩端的電壓增大,導(dǎo)體的電阻增大D.該導(dǎo)體的電阻率不隨導(dǎo)體兩端的電壓變化而變化答案

知識點(diǎn)4伏安特性曲線8.(多項選擇)如下圖為某一金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線,由圖像可知()A.該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而增大B.該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而減小C.導(dǎo)體兩端電壓為2V時,電阻為0.5ΩD.導(dǎo)體兩端電壓為2V時,電阻為1Ω答案

知識點(diǎn)4伏安特性曲線9.(多項選擇)某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電實驗,他根據(jù)所測數(shù)據(jù),分別繪制了三種元件的I-U圖像,如下圖,以下判斷正確的選項是()A.只有②圖像是正確的B.①、③圖像是曲線,肯定誤差太大C.①、③顯示的為非線性元件,②顯示的為線性元件D.①、②、③三個圖像都可能是正確的,并不一定有較大誤差答案某導(dǎo)電元件的I-U圖線可能是直線,也可能是曲線,如果I-U圖線為曲線,那么表示該元件是非線性元件,故CD選項正確。知識點(diǎn)4伏安特性曲線10.[2021河北物理·11,6分]某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,實驗室提供的器材有:小燈泡(6.3V,0.15A)、直流電源(9V)、滑動變阻器、量程適宜的電壓表和電流表、開關(guān)和導(dǎo)線假設(shè)干,設(shè)計的電路如圖1所示。(1)根據(jù)圖1,完成圖2中的實物連線。

(2)按照圖1連線后,閉合開關(guān),小燈泡閃亮一下后熄滅,觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷,原因可能是(單項選擇,填正確答案標(biāo)號)。

A.電流表短路B.滑動變阻器的滑片接觸不良C.滑動變阻器滑片的初始位置在b端知識點(diǎn)4伏安特性曲線(3)更換小燈泡后,該同學(xué)正確完成了實驗操作,將實驗數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖,得到I-U圖像,其中一局部如圖3所示。根據(jù)圖像計算出P點(diǎn)對應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為Ω(保存三位有效數(shù)字)。

知識點(diǎn)4伏安特性曲線答案

學(xué)科關(guān)鍵能力構(gòu)建1.如下圖,一塊均勻的長方體金屬塊,長為a,寬為b,厚為c,a∶b∶c=3∶1∶2,電流沿AB方向時測得金屬塊的電阻為R1,電流沿CD方向時測得金屬塊的電阻為R2,那么R1∶R2為()A.1∶9 ∶1 ∶3 ∶1答案

2.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線,如果將其中的一根均勻地拉長為原來的2倍,另一根對折,然后將它們并聯(lián)起來接入電路中,那么在同一時間內(nèi),通過它們橫截面的電荷量之比為()A.1∶4 ∶16 ∶1 ∶8答案

3.如下圖是由相同材料制成的兩根長度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲a、b的伏安特性曲線,以下判斷正確的選項是()A.a電阻絲較粗B.b電阻絲較粗C.a電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D.圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比答案

答案

5.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y,x長為l,y長為2l,串聯(lián)在電路中時,沿長度方向電勢變化如下圖,那么x、y導(dǎo)線的橫截面積之比為()A.2∶3 ∶3 ∶2 ∶1答案

答案

課時3實驗:導(dǎo)體電阻率的測量教材必備知識精練知識點(diǎn)1游標(biāo)卡尺和螺旋測微器1.某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度,測量結(jié)果如圖(a)和圖(b)所示。該工件的直徑為

cm,高度為

mm。

答案1.答案

4.220

1.850解析

游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為4.2cm,游標(biāo)尺上第4條刻度和主尺上某一刻度對齊,所以游標(biāo)尺讀數(shù)為4×0.05mm=0.20mm=0.020cm,所以最終讀數(shù)為4.2cm+0.020cm=4.220cm。螺旋測微器的固定刻度為1.5mm,可動刻度為35.0×0.01mm=0.350mm,所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.350mm=1.850mm。知識點(diǎn)1游標(biāo)卡尺和螺旋測微器2.圖甲中螺旋測微器的讀數(shù)為

mm。圖乙中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為

cm。

答案2.答案

4.487(4.486~4.489均正確)

2.64解析

螺旋測微器的固定刻度為4mm,可動刻度為48.7×0.01mm=0.487mm,所以最終讀數(shù)為4mm+0.487mm=4.487mm。10分度的游標(biāo)卡尺,精確度是0.1mm,游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為26mm,游標(biāo)尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊,所以游標(biāo)尺讀數(shù)為4×0.1mm=0.4mm,所以最終讀數(shù)為26mm+0.4mm=26.4mm=2.64cm。知識點(diǎn)2伏安法測電阻3.某同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。(1)現(xiàn)有電源(電壓為4V)、滑動變阻器(0~50Ω,額定電流2A)、開關(guān)和導(dǎo)線假設(shè)干,以及兩個電表,電表可選量程如下:電流表:A.0~3A,內(nèi)阻約0.025ΩB.0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω電壓表:C.0~3V,內(nèi)阻約3kΩD.0~15V,內(nèi)阻約15kΩ為減小測量誤差,在實驗中,電流表應(yīng)選用的量程為,電壓表應(yīng)選用的量程為(選填器材量程前的字母),實驗電路應(yīng)采用圖1中的(選填"甲"或"乙")。

(2)圖2是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了局部導(dǎo)線。請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖中實物間的連線。知識點(diǎn)2伏安法測電阻(3)接通開關(guān),改變滑動變阻器滑片P的位置,并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次兩電表示數(shù)如圖3所示,可得該電阻的測量值Rx=Ω(保存2位有效數(shù)字)。

(4)假設(shè)在(1)問中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是;假設(shè)在(1)問中選用乙電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是。(選填選項前的字母)

A.電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B.電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C.電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D.電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值知識點(diǎn)2伏安法測電阻答案

知識點(diǎn)3伏安法測金屬絲的電阻率4.某同學(xué)對電阻絲的電阻與哪些因素有關(guān)進(jìn)行了實驗探究,現(xiàn)有如下器材:電源E(電壓為4V);電流表A1(量程5mA,內(nèi)阻約為10Ω);電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約為1Ω);電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為1kΩ);電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約為3kΩ);滑動變阻器R1(阻值0~2Ω);滑動變阻器R2(阻值0~20Ω);開關(guān)及導(dǎo)線假設(shè)干。他對電阻絲做了有關(guān)測量,數(shù)據(jù)如下表所示。編號電阻絲直徑D/mm電阻絲直徑的平方D2/mm2電阻絲長度L/cm電阻R/Ω10.2800.0784100.0016.3020.2800.078450.008.1630.5600.3136100.004.07知識點(diǎn)3伏安法測金屬絲的電阻率(1)他在某次測量中,用螺旋測微器測電阻絲的直徑,示數(shù)如圖甲所示,此示數(shù)為mm。

(2)圖乙是他測量編號為2的電阻絲電阻的備選電路圖,那么該同學(xué)應(yīng)選擇電路(選填"A"或"B")進(jìn)行測量。電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選,滑動變阻器應(yīng)選。

答案

學(xué)科關(guān)鍵能力構(gòu)建1.為了測定某段電阻絲的電阻率,設(shè)計了如圖甲所示的電路。(1)首先測量了該電阻絲的直徑和長度,其中用螺旋測微器測量直徑的示數(shù)如圖乙所示,那么該電阻絲的直徑為mm。

(2)為了減小兩個電表對電路的影響,完成了如下操作:連接好電路后合上開關(guān)S1,將單刀雙擲開關(guān)S2扳到1位置,移動兩個滑動變阻器的滑動觸頭,直到電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角度接近最大,此時兩電表的示數(shù)分別為U1、I1;保持S1閉合,不移動兩滑動變阻器的滑動觸頭,將單刀雙擲開關(guān)S2扳到2位置,兩電表的示數(shù)分別為U2、I2,利用以上測量的物理量表示該電阻絲的電阻,為。

(3)電阻絲的長度用L表示,電阻絲的直徑用d表示,那么該電阻絲的電阻率ρ=(用π、L、d、Rx表示)

答案

答案

次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520(3)如圖3是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了局部導(dǎo)線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)中所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖3中實物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。(4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo),如圖4所示,圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點(diǎn)。請在圖4中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=Ω(保存2位有效數(shù)字)。

(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為(填選項前的符號)。

A.1×10-2Ω·mB.1×10-3Ω·mC.1×10-6Ω·mD.1×10-8Ω·m答案

答案

課時4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路教材必備知識精練知識點(diǎn)1串、并聯(lián)電路的規(guī)律1.如下圖的電路接在電源的兩端,定值電阻的阻值分別為R1=2Ω、R2=4Ω、R3=11Ω,那么流過三個定值電阻的電流之比為()A.1∶2∶3 ∶2∶1C.2∶1∶3 ∶1∶2答案知識點(diǎn)1串、并聯(lián)電路的規(guī)律2.三個阻值相同的電阻,它們的額定電壓均為8V,現(xiàn)將其中兩個電阻并聯(lián)后再與第三個電阻串聯(lián),這個電路允許加的總電壓的最大值為(

)A.8V B.10V C.12V D.16V答案

知識點(diǎn)1串、并聯(lián)電路的規(guī)律3.(多項選擇)實驗室中常用滑動變阻器來調(diào)節(jié)電流的大小,有時用一個不方便,須用兩個阻值不同的滑動變阻器,一個做粗調(diào)(被調(diào)節(jié)的電流變化大),一個做微調(diào)(被調(diào)節(jié)的電流變化小)。使用時連接方式可以是串聯(lián),也可以是并聯(lián),如下圖,那么()A.串聯(lián)時,阻值大的變阻器做微調(diào)B.串聯(lián)時,阻值大的變阻器做粗調(diào)C.并聯(lián)時,阻值大的變阻器做微調(diào)D.并聯(lián)時,阻值大的變阻器做粗調(diào)答案

知識點(diǎn)1串、并聯(lián)電路的規(guī)律4.如下圖的并聯(lián)電路,定值電阻R1=2Ω、R2=3Ω、R3=4Ω。(1)假設(shè)流過定值電阻R1的電流為I1=3A,那么電路總電流為多少(2)假設(shè)電路總電流為I=3A,那么流過三個定值電阻的電流分別為多少知識點(diǎn)1串、并聯(lián)電路的規(guī)律答案

知識點(diǎn)2電流表和電壓表的改裝及校準(zhǔn)5.(多項選擇)如圖甲、乙所示的兩個電路,都是由一個靈敏電流計G和一個滑動變阻器R組成,它們之中一個是測電壓的電壓表,另一個是測電流的電流表,以下結(jié)論正確的選項是()A.圖甲電路是電流表,R增大時量程增大B.圖甲電路是電流表,R增大時量程減小C.圖乙電路是電壓表,R增大時量程增大D.圖乙電路是電壓表,R增大時量程減小答案知識點(diǎn)2電流表和電壓表的改裝及校準(zhǔn)6.如下圖是有兩個量程的電流表。表頭的內(nèi)阻Rg=1000Ω,滿偏電流Ig=2mA,電阻R1=50Ω,R2=200Ω,那么使用A、B兩個端點(diǎn)時,電流表的量程為()A.8mA B.10mA C.48mA D.50mA答案

知識點(diǎn)2電流表和電壓表的改裝及校準(zhǔn)7.[2022廣東省汕頭市期末考試]某同學(xué)要將量程為100mA(內(nèi)阻約30Ω)的毫安表改裝為量程為0.6A的電流表,并借助一量程為0.6A的標(biāo)準(zhǔn)電流表,使用如圖1所示電路對改裝后的電表進(jìn)行校準(zhǔn)。

(1)經(jīng)估算后將電阻箱的電阻R調(diào)為6.0Ω,將R1阻值調(diào)到最大。閉合開關(guān)S,減小R1,發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)電流表先到達(dá)滿偏,說明改裝沒有到達(dá)預(yù)期。(2)保持R為6.0Ω不變,將R1阻值從較大值逐漸調(diào)小,記錄下毫安表的讀數(shù)I1和標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)I2,數(shù)據(jù)如下表:I1/mA20406080I2/A0.130.260.400.52知識點(diǎn)2電流表和電壓表的改裝及校準(zhǔn)

知識點(diǎn)2電流表和電壓表的改裝及校準(zhǔn)答案

學(xué)科關(guān)鍵能力構(gòu)建1.[2022江蘇省宿遷市期末考試]如下圖,電流計的內(nèi)阻Rg=198Ω,滿偏電流Ig=1mA,R1=2802Ω,R2=2Ω,那么以下說法正確的選項是()A.當(dāng)S1和S2均斷開時,虛線框中可等效為電流表,最大量程是3AB.當(dāng)S1和S2均斷開時,虛線框中可等效為電壓表,最大量程是3VC.當(dāng)S1和S2均閉合時,虛線框中可等效為電流表,最大量程是3AD.當(dāng)S1和S2均閉合時,虛線框中可等效為電壓表,最大量程是3V答案

2.用兩個相同的小量程電流表,分別與不同的電阻并聯(lián)改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A1、A2,假設(shè)把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路,如下圖,那么閉合開關(guān)后,以下有關(guān)電流表的示數(shù)和電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的選項是()A.圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同C.圖乙中的A1、A2的示數(shù)和指針偏角都不同D.圖乙中的A1、A2的指針偏角相同答案

題圖甲中的A1、A2并聯(lián),表頭的電壓相等,電流相等,指針偏轉(zhuǎn)的角度相同,量程不同的電流表示數(shù)不同,故A錯誤,B正確;題圖乙中的A1、A2串聯(lián),A1、A2的示數(shù)相同,由于量程不同,內(nèi)阻不同,兩電流表兩端的電壓不同,流過表頭的電流不同,指針偏轉(zhuǎn)的角度不同,故CD錯誤。

答案

答案

答案

6.在"測定金屬絲的電阻率"實驗中。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,測量結(jié)果如圖甲所示,其示數(shù)為mm,測得金屬絲的長度為1.00m,粗略測得該金屬絲的電阻約為15Ω。

(2)用伏安法進(jìn)一步精確測量金屬絲的電阻Rx,實驗所用器材如下:a.電流表A(量程為0.3A,內(nèi)阻為2Ω)b.電壓表V(量程為9.0V,內(nèi)阻約3Ω)c.滑動變阻器R(最大阻值為10Ω,額定電流為2A)d.電池組(電動勢為9V,內(nèi)阻不計)e.開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干①采用圖乙所示的電路測電阻,由于提供的電流表量程較小,現(xiàn)改裝使其量程變?yōu)?.6A,那么需要在電流表A上并聯(lián)一個定值電阻,那么其阻值R0為Ω。

②某次實驗中,由電壓表V和電流表A的讀數(shù)作出的U-I圖像如圖丙所示,那么該金屬絲的電阻為Ω,進(jìn)一步計算可求得金屬絲的電阻率。

(3)實驗中由于電壓表內(nèi)阻的影響,所測金屬絲的電阻率(選填"偏大""偏小"或"無影響")。

答案

易錯點(diǎn)撥1.此題易將電流表的電流作為流過金屬絲的電流,直接用U-I圖線的斜率求出電阻絲的電阻。2.此題易將改裝后的電流表當(dāng)作理想電流表,計算金屬絲電阻時忽略改裝電流表的內(nèi)阻。7.如果將滿偏電流和內(nèi)阻分別為Ig=2mA、Rg=200Ω的表頭分別按圖甲和圖乙的方式改裝成雙量程的電流表,求滿足題中要求的定值電阻R1、R2、R3、R4的阻值。答案

技巧點(diǎn)撥通過此題可以學(xué)到改裝成兩個量程的電流表的兩種方法,其中題圖乙接法比題圖甲接法好,雖然題圖甲接法中各分流電阻獨(dú)立,便于計算,但萬一開關(guān)接觸不良,沒有接通,或測量時交換量程的過程中,電流全部流經(jīng)表頭,將會把表頭燒壞。易錯疑難集訓(xùn)集訓(xùn)教材易混易錯集訓(xùn)易錯點(diǎn)

伏安特性曲線的理解與應(yīng)用

答案

易錯點(diǎn)

伏安特性曲線的理解與應(yīng)用2.(多項選擇)如下圖為三種不同材料制成的電阻a、b、c的伏安特性曲線,其中電阻b的伏安特性曲線為曲線。它們的電阻值分別用Ra、Rb、Rc表示。由圖分析可知以下正確的選項是()A.Ra>RcB.電阻b兩端的電壓越高,其阻值Rb越大C.將電阻a、b、c串聯(lián)接在6V的電源兩端時總電流為1AD.將電阻a、b、c串聯(lián)接在6V的電源兩端時Ra∶Rb∶Rc=1∶2∶3答案

易錯點(diǎn)

伏安特性曲線的理解與應(yīng)用練后反思

常考疑難問題突破疑難點(diǎn)

串并聯(lián)電路的分析1.四個定值電阻串聯(lián)在一起,定值電阻R2=R4=20Ω,另外兩個定值電阻的阻值未知,兩個理想電壓表按如圖方式連接在電路中。當(dāng)在M、N間接恒定的電壓后,兩電壓表的示數(shù)分別為U1=15V、U2=10V。那么M、N間的電壓U為()A.25V B.26VC.23V D.24V答案因為R1、R2、R3、R4串聯(lián),且R2+R3=R3+R4,故R3和R4上的電壓之和也為10V,那么U=U1+U2=25V,A正確。疑難點(diǎn)

串并聯(lián)電路的分析2.(多項選擇)如下圖為某電路的一局部,圖中右側(cè)局部的電路未畫出。圖示中的電流I和I1分別為3A、2A,定值電阻R1、R2、R3的阻值分別為10Ω、5Ω、30Ω,圖中的電流表為理想電表。那么以下說法正確的選項是()A.流過定值電阻R3的電流大小為0.5A,方向從上向下B.流過定值電阻R3的電流大小為0.5A,方向從下向上C.電流表的示數(shù)為0.5A,流過電流表的電流方向向右D.電流表的示數(shù)為1.5A,流過電流表的電流方向向右答案

疑難點(diǎn)

串并聯(lián)電路的分析思路點(diǎn)撥1.對于一個穩(wěn)定的電路,流入一個節(jié)點(diǎn)的電流等于流出這個節(jié)點(diǎn)的電流。2.選擇一個方便的點(diǎn)作為零電勢參考點(diǎn),標(biāo)出其他點(diǎn)的電勢,方便直觀分析。課時5實驗:練習(xí)使用多用電表知識點(diǎn)1多用電表的認(rèn)識答案1.答案(1)0~2.5mA的直流電流(2)0~50V的直流電壓(3)電阻值大小等于指針讀數(shù)R×100的電阻(4)紅+解析(1)當(dāng)多用電表的選擇開關(guān)置于相應(yīng)的物理量的測量區(qū)域時,多用電表就可以測量該物理量,中選擇開關(guān)旋至"mA"擋中的"2.5"擋位時,測量的是0~2.5mA的直流電流。(2)中選擇開關(guān)旋至"V"擋中的"50"擋位時,測量的是0~50V的直流電壓。(3)中選擇開關(guān)旋至"Ω"擋中的"×100"擋位時,測量的是電阻值大小等于指針讀數(shù)R×100的電阻。(4)無論用多用電表進(jìn)行何種(直流)測量,電流都應(yīng)該從紅表筆經(jīng)"+"插孔流入電表。知識點(diǎn)1多用電表的認(rèn)識2.如下圖為一多用電表的表盤,其中A、B、C為某同學(xué)測量時指針?biāo)傅娜齻€不同位置,由圖答復(fù)以下問題。(1)如果該同學(xué)選擇了"×10"擋來測量電阻,那么A、B兩指針對應(yīng)的測量電阻的阻值分別為Ω、Ω;

(2)如果該同學(xué)選擇了"50V"的直流電壓擋來測量電壓,那么A、B、C三指針對應(yīng)的測量的電壓分別為V、 V、V;

(3)如果該同學(xué)選擇了"250mA"的直流電流擋來測量電流,那么A、B兩指針對應(yīng)的測量的電流分別為mA、 mA。

答案2.答案(1)220360(2)19.914.511.5(3)9972解析多用電表測電流或電壓時,只要根據(jù)旋鈕所指示的量程看表盤相對應(yīng)的刻度弧線,根據(jù)讀數(shù)規(guī)那么,直接讀出指針指示的刻度數(shù)即可,而歐姆表的刻度指示數(shù)乘以擋位倍率才是電阻的測量值。知識點(diǎn)2測定電阻的電壓、測量通過電阻的電流3.如下圖,圖中R1、R2為電阻,K為開關(guān)?，F(xiàn)用多用電表測量流過電阻R2的電流。將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)至直流電流擋(內(nèi)阻很小)以后,正確的接法是()A.保持K閉合,將紅表筆接在a處,黑表筆接在b處B.保持K閉合,將紅表筆接在b處,黑表筆接在a處C.將K斷開,將紅表筆接在a處,黑表筆接在b處D.將K斷開,將紅表筆接在b處,黑表筆接在a處答案知識點(diǎn)2測定電阻的電壓、測量通過電阻的電流4.某小組的同學(xué)想利用多用電表測量某蓄電池的電壓時,以下操作過程正確的選項是()A.歐姆調(diào)零→選擇適宜的擋位→紅黑表筆分別與蓄電池的正負(fù)極相連接→讀數(shù)B.機(jī)械調(diào)零→選擇適宜的擋位→紅黑表筆分別與蓄電池的正負(fù)極相連接→讀數(shù)C.選擇適宜的擋位→機(jī)械調(diào)零→紅黑表筆分別與蓄電池的負(fù)正極相連接→讀數(shù)D.選擇適宜的擋位→歐姆調(diào)零→紅黑表筆分別與蓄電池的負(fù)正極相連接→讀數(shù)答案知識點(diǎn)3測量定值電阻5.用如下圖的多用電表測量定值電阻。(1)待測電阻的阻值約為20Ω,測量步驟如下:①調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使多用電表指針對準(zhǔn)(選填"直流電流、電壓"或"電阻")0刻線。

②將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻擋的(選填"×1""×10"或"×100")的位置。

知識點(diǎn)3測量定值電阻③將紅、黑表筆插入"+""-"插孔,并將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使電表指針對準(zhǔn)電阻的(選填"0刻線"或"∞刻線")。

④將兩表筆分別與待測電阻相接,讀取數(shù)據(jù)。(2)測量后需要繼續(xù)測量一個阻值大約是2kΩ的電阻。在紅黑表筆接觸這個電阻兩端之前,請從以下選項中挑出必要的步驟,并按的順序進(jìn)行操作,再完成測量。

A.調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使多用電表指針對準(zhǔn)0刻線B.將紅黑表筆接觸C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到"×1k"位置D.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到"×100"位置E.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使電表指針對準(zhǔn)電阻的0刻線知識點(diǎn)3測量定值電阻答案5.答案(1)①直流電流、電壓②×1③0刻線(2)DBE解析(1)①調(diào)節(jié)指針定位螺絲,進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,使多用電表指針對準(zhǔn)直流電流、電壓0刻線。②因待測電阻約為20Ω,那么將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻擋的"×1"的位置。③將紅、黑表筆插入"+""-"插孔,并將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使電表指針對準(zhǔn)電阻的0刻線。(2)測量后要繼續(xù)測量一個阻值大約是2kΩ的電阻,那么需先將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到"×100"位置,然后兩表筆短接調(diào)零,使電表指針對準(zhǔn)電阻的0刻線,故為DBE。知識點(diǎn)3測量定值電阻6.[2022華南師大附中期末考試]某同學(xué)利用多用電表測量一個未知電阻的阻值,由于第一次選擇的歐姆擋是"×10"擋位,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度較小。現(xiàn)將旋鈕調(diào)至另外一擋,進(jìn)行第二次測量,使多用電表指針指在理想位置。下面列出第二次測量的過程中可能進(jìn)行的操作:A.將兩表筆短接,并調(diào)零B.將兩表筆分別跟被測電阻的兩端接觸,觀察指針的位置C.將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到"×100"擋D.將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到"×1"擋E.隨即記下表盤的讀數(shù),乘以歐姆擋的倍率,測得電阻值(1)根據(jù)上述有關(guān)操作,請選擇合理的實驗步驟并按操作順序?qū)懗觥?/p>

(2)使用多用電表進(jìn)行了兩次測量,指針?biāo)傅奈恢梅謩e如圖甲中a、b所示。假設(shè)選擇開關(guān)處在"×10"的歐姆擋時指針位于a,那么被測電阻的阻值是Ω。

(3)兩位同學(xué)使用完多用電表后,分別把選擇開關(guān)置于圖乙和圖丙位置,你認(rèn)為圖的位置比較好。

知識點(diǎn)3測量定值電阻答案6.答案(1)CABE(2)500(3)乙解析(1)第一次選擇的是"×10"的歐姆擋,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度較小,說明選擇的倍率擋位太低,應(yīng)選擇高倍率的擋位,即"×100"。第二次測量的過程中實驗步驟為:將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到"×100"擋→兩表筆短接,并調(diào)零→將兩表筆分別跟被測電阻的兩端接觸,觀察指針的位置是否在理想位置→記下表盤的讀數(shù),乘以歐姆擋的倍率,測得電阻值。故合理的實驗步驟及操作順序是CABE。(2)假設(shè)選擇開關(guān)處在"×10"的歐姆擋時指針位于a,那么被測電阻的阻值是50×10Ω=500Ω。(3)使用完多用電表后,應(yīng)把選擇開關(guān)置于OFF擋或交流電壓最高擋位,由題圖可知,選擇開關(guān)置于圖乙的位置比較好。知識點(diǎn)4用多用電表測二極管知識點(diǎn)4用多用電表測二極管答案7.答案(1)電阻零刻度處(2)正極(3)如下圖(4)16.0(或16)解析(1)在進(jìn)行歐姆調(diào)零時,應(yīng)將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指到電阻的零刻度處。(2)根據(jù)多用電表原理可知多用電表內(nèi)部電源的正極與黑表筆接觸,所以將黑表筆接二極管的正極。(4)多用電表的讀數(shù)為R=16.0×1Ω=16.0Ω。知識點(diǎn)5用多用電表探測電路故障8.在如下圖的電路中,只有一處導(dǎo)線發(fā)生斷路,電池和兩個定值電阻完好?，F(xiàn)要求用多用電表對該電路的故障進(jìn)行探究,一同學(xué)將兩表筆正確地插入插孔后,將紅表筆接觸圖中的a點(diǎn),然后黑表筆分別接觸b、c兩點(diǎn)。電源的電動勢為E=6V,兩個定值電阻的阻值分別為R1=100Ω、R2=5Ω。為了能完成上述操作應(yīng)選擇的合理擋位是()A.直流電壓擋10V B.直流電流擋0.5AC.直流電壓擋5V D.歐姆擋答案

知識點(diǎn)5用多用電表探測電路故障9.[2022廣東省揭陽市期末考試]某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖甲所示,該電路用輸出電壓為12V的蓄電池作為電源,導(dǎo)線局部都接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用電表直流50V擋檢測故障。他將黑表筆接在c點(diǎn),用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn)。(1)斷開開關(guān)、紅表筆接a點(diǎn)時多用電表指針如圖乙所示,讀數(shù)為V,說明(選填"蓄電池""保險絲""開關(guān)"或"小燈")正常。

(2)紅表筆接b點(diǎn)時,斷開開關(guān),指針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后,多用電表指針仍然和圖乙相同,可判斷發(fā)生故障的器件是(選填"蓄電池""保險絲""開關(guān)"或"小燈")。

知識點(diǎn)5用多用電表探測電路故障答案9.答案

(1)11.5(11.2~11.8均可)

蓄電池

(2)小燈解析

(1)量程為50V,最小刻度為1V,故讀數(shù)為11.5V;電壓表測量的是路端電壓,有示數(shù)說明蓄電池正常。(2)b、c間接上電壓表時,斷開開關(guān),指針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后指針偏轉(zhuǎn),說明小燈發(fā)生故障,開關(guān)和保險絲正常。知識點(diǎn)5用多用電表探測電路故障測試點(diǎn)電壓表示數(shù)a、b有示數(shù)c、b有示數(shù)c、d無示數(shù)d、f有示數(shù)知識點(diǎn)5用多用電表探測電路故障(2)用歐姆擋檢查。①測試前,應(yīng)將開關(guān)S

(填"斷開"或"閉合")。

②測量結(jié)果如下表所示,由此可以斷定故障是

。

A.燈A斷路

B.燈B斷路C.燈A、B都斷路

D.d、e間導(dǎo)線斷路測試點(diǎn)表頭指針示數(shù)c、d有示數(shù)e、f有示數(shù)d、e無窮大知識點(diǎn)5用多用電表探測電路故障答案10.答案(1)①B②a③D(2)①斷開②D解析(1)①用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行測量時,實質(zhì)上是用電壓表測量,而電壓表內(nèi)阻很大,當(dāng)并聯(lián)在斷路處(設(shè)有一處發(fā)生斷路)時,電壓表示數(shù)應(yīng)為電源電壓,因此,用多用電表的直流電壓擋檢查電路時,電壓表的量程必須大于電源電壓,同時為了使示數(shù)明顯,選擇量程不宜過大,而電源電壓約為6V,應(yīng)選10V量程即可,ACD錯誤,B正確。②測試時紅表筆應(yīng)接電勢高的a點(diǎn)。③因合上開關(guān)S后,A、B燈都不亮,又只有某一項有故障,所以只可能發(fā)生斷路的故障。根據(jù)測試結(jié)果,a、b間有示數(shù),說明a→電源→b完好;c、b間有示數(shù),說明c→a→電源→b完好;d、f有示數(shù),說明d→c→a→電源→b→f完好;c、d無示數(shù),結(jié)合以上分析可知d、f段斷路。ABC錯誤,D正確。(2)①用歐姆擋檢查時,測試前應(yīng)首先將開關(guān)S斷開。②根據(jù)測試結(jié)果,接c、d時有示數(shù),說明不是燈A斷路;接e、f時有示數(shù),說明也不是燈B斷路;接d、e時電阻無窮大,可以斷定是d、e間導(dǎo)線斷路。ABC錯誤,D正確。知識點(diǎn)6用多用電表探測黑箱紅表筆ABA黑表筆BCC阻值/Ω101525知識點(diǎn)6用多用電表探測黑箱答案11.答案(1)×100歐姆調(diào)零1200(2)如下圖解析(1)多用電表指針的偏轉(zhuǎn)角度過小說明指針靠近無窮處,所以要換更高的擋位,因此需要選擇"×100"倍率的歐姆擋,同時要重新歐姆調(diào)零,多用電表的測量結(jié)果為12.0×100Ω=1200Ω。(2)由表格可知RAC=RAB+RBC,可得A、B間與B、C間的電阻串聯(lián),又因為黑箱內(nèi)有四個阻值相同的電阻,根據(jù)電路的串并聯(lián)規(guī)律可知,電路結(jié)構(gòu)圖如下圖。專項1測量電阻的其他方法題型1等效替代法1.[2021江蘇物理·10,8分]小明通過實驗探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系。該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω,R隨t的升高而增大。實驗電路如下圖,控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度。實驗時閉合S,先將開關(guān)K與1端閉合,調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度,分別記下溫度t1,t2,…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1,I2,…。然后將開關(guān)K與2端閉合,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)再次為I1,I2,…,分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1,R2,…。(1)有以下兩種電流表,實驗電路中應(yīng)選用。

A.量程0~100mA,內(nèi)阻約2ΩB.量程0~0.6A,內(nèi)阻可忽略(2)實驗過程中,要將電阻箱的阻值由9.9Ω調(diào)節(jié)至10.0Ω,需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕"a""b""c",正確的操作順序是。

①將旋鈕a由"0"旋轉(zhuǎn)至"1"②將旋鈕b由"9"旋轉(zhuǎn)至"0"③將旋鈕c由"9"旋轉(zhuǎn)至"0"題型1等效替代法(3)實驗記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表:請根據(jù)表中數(shù)據(jù),在方格紙上作出R-t圖線。由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R=

Ω。

溫度t/℃20.040.060.080.0100.0阻值R/Ω9.610.411.112.112.8題型1等效替代法答案

題型2半偏法、類半偏法2.[2021全國Ⅱ卷理綜·23,9分]電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實驗室提供的器材如下:待測電壓表 (量程3V,內(nèi)阻約為3000Ω),電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值100Ω,額定電流2A),電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計),開關(guān)2個,導(dǎo)線假設(shè)干。(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一局部,將電路圖補(bǔ)充完整。(2)根據(jù)設(shè)計的電路,寫出實驗步驟:

。

(3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R'V,與電壓表內(nèi)阻的真實值RV相比,R'VRV(填">""="或"<"),主要理由是

。

題型2半偏法、類半偏法答案2.答案(1)實驗電路圖如下圖(2分)

(2)移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最小(1分);閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針滿偏(1分);保持滑動變阻器滑片的位置不變(1分),斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏(1分);讀取電阻箱所示的電阻值,此即測得的電壓表內(nèi)阻(1分)(3)>(1分)斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大;此時R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故R'V>RV(1分,其他合理說法同樣給分)解析(1)由半偏法原理知,電壓表應(yīng)串聯(lián)在電路中,滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法。題型2半偏法、類半偏法3.[2021全國Ⅱ卷理綜·23,9分]某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量量程為2.5V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值50Ω),滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ),直流電源E(電動勢3V),開關(guān)1個,導(dǎo)線假設(shè)干。實驗步驟如下:①按電路原理圖(a)連接線路;②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表滿偏;④保持滑動變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值。答復(fù)以下問題:(1)實驗中選擇滑動變阻器(填"R1"或"R2")。

題型2半偏法、類半偏法(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線。(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,假設(shè)認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變。計算可得電壓表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保存到個位)。

(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為(填正確答案標(biāo)號)。

A.100μA B.250μAC.500μA D.1mA題型2半偏法、類半偏法答案

題型3電橋法4.[2021全國Ⅱ卷理綜·23,9分]某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100μA,內(nèi)阻大約為2500Ω)的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠?兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20Ω,另一個阻值為2000Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω);電源E(電動勢約為1.5V);單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線。題型3電橋法(2)完成以下填空:①R1的阻值為Ω(填"20"或"2000")。

②為了保護(hù)微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的端(填"左"或"右")對應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。

③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置的電勢(填"相等"或"不相等")。

④將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保存到個位)。

(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議:

。

題型3電橋法答案

題型4附加電阻法5.[2021全國Ⅲ卷理綜·23,9分]一課外實驗小組用如下圖的電路測量某待測電阻Rx的阻值,圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻(R0=20.0Ω);可視為理想電壓表;S1為單刀開關(guān),S2為單刀雙擲開關(guān);E為電源;R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗:(1)按照實驗原理線路圖(a),將圖(b)中實物連線;(2)將滑動變阻器滑動端置于適當(dāng)?shù)奈恢?閉合S1;(3)將開關(guān)S2擲于1端,改變滑動變阻器滑動端的位置,記下此時電壓表的示數(shù)U1;然后將S2擲于2端,記下此時電壓表的示數(shù)U2;(4)待測電阻阻值的表達(dá)式Rx=(用R0、U1、U2表示);

(5)重復(fù)步驟(3),得到如下數(shù)據(jù):

12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39題型4附加電阻法

答案

題型5安安法和伏伏法6.某同學(xué)為了測量一根鉛筆芯的電阻率,設(shè)計了如圖甲所示的電路測量該鉛筆芯的電阻值。所用器材有電流表A1、A2,電阻箱R1,滑動變阻器R2,待測鉛筆芯Rx,電源E,開關(guān)S及導(dǎo)線等。操作步驟如下:調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱的阻值到達(dá)最大;閉合開關(guān),適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱的阻值;記錄兩個電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2。請答復(fù)以下問題:(1)假設(shè)電流表的內(nèi)阻可忽略,那么電流表示數(shù)I2=I1時,電阻箱的阻值等于待測鉛筆芯的電阻值;

(2)用螺旋測微器測量該鉛筆芯的直徑,螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示,那么該鉛筆芯的直徑為mm;

題型5安安法和伏伏法(3)利用(1)中方法,測得該鉛筆芯的長度L=20.00cm,電阻箱的讀數(shù)為5.00Ω,根據(jù)上面測量的數(shù)據(jù)可計算出鉛筆芯的電阻率ρ=Ω·m(結(jié)果保存3位有效數(shù)字);

(4)假設(shè)電流表A2的內(nèi)阻不能忽略,仍利用(1)中方法,那么鉛筆芯電阻的測量值(填"大于""小于"或"等于")真實值。

答案

題型5安安法和伏伏法題型5安安法和伏伏法

題型5安安法和伏伏法答案

專項2實驗儀器、電路的選擇題型1測電阻類1.[2021年4月浙江物理·18,5分]小明用電學(xué)方法測量電線的長度。首先,小明測得電線銅芯的直徑為1.00mm,估計其長度不超過50m(銅的電阻率為1.75×10-8Ω·m)。現(xiàn)有如下實驗器材:①量程為3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表;②量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表;③阻值為0~20Ω的滑動變阻器;④輸出電壓為3V的電源;⑤阻值為R0=4.30Ω的定值電阻,開關(guān)和導(dǎo)線假設(shè)干。小明采用伏安法測量電線電阻,正確連接電路后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,電流表的示數(shù)從0開始增加,當(dāng)示數(shù)為0.50A時,電壓表示數(shù)如圖甲所示,讀數(shù)為V。根據(jù)小明測量的信息,圖乙中P點(diǎn)應(yīng)該(選填"接a""接b""接c"或"不接"),Q點(diǎn)應(yīng)該(選填"接a""接b""接c"或"不接")。小明測得的電線長度為m。

題型1測電阻類答案

題型2測伏安特性曲線類2.某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為1Ω)、定值電阻等。(1)使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇"×1"歐姆擋測量,示數(shù)如圖(a)所示,讀數(shù)為

Ω。據(jù)此應(yīng)選擇圖(b)、(c)中的

(選填"b"或"c")電路進(jìn)行實驗。

(2)連接所選電路,閉合S;滑動變阻器的滑片P從左向右滑動,電流表的示數(shù)逐漸

(選填"增大"或"減小");依次記錄電流及相應(yīng)的電壓;將元件X換成元件Y,重復(fù)實驗。

(3)圖(d)是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖線,由圖可判斷元件

(選填"X"或"Y")是非線性元件。

題型2測伏安特性曲線類答案2.答案(1)10b(2)增大(3)Y解析(1)由題圖(a)可知,多用電表的讀數(shù)為10Ω,由于元件X的電阻較小,電路應(yīng)選用電流表外接法,即選擇b電路。(2)當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移時,滑動變阻器與元件X并聯(lián)局部的電壓增大,電流表的示數(shù)增大。(3)由于元件Y的U-I圖線是曲線,因此Y是非線性元件。題型2測伏安特性曲線類3.[2021天津理綜·9(3),5分]某同學(xué)想要描繪標(biāo)有"3.8V0.3A"字樣小燈泡L的伏安特性曲線,要求測量數(shù)據(jù)盡量精確、繪制曲線完整?？晒┰撏瑢W(xué)選用的器材除開關(guān)、導(dǎo)線外,還有:電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻等于3kΩ)電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻等于15kΩ)電流表A1(量程0~200mA,內(nèi)阻等于10Ω)電流表A2(量程0~3A,內(nèi)阻等于0.1Ω)滑動變阻器R1(0~10Ω,額定電流2A)滑動變阻器R2(0~1kΩ,額定電流0.5A)定值電阻R3(阻值等于1Ω)定值電阻R4(阻值等于10Ω)定值電阻R5(阻值等于1kΩ)電源E(電壓為6V)①請畫出實驗電路圖,并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁。題型2測伏安特性曲線類②該同學(xué)描繪出的I-U圖像應(yīng)是以下圖中的。

答案3.答案①如下圖(3分)②B(2分)解析①描繪小燈泡的伏安特性曲線時,需要采用滑動變阻器的分壓式接法,滑動變阻器應(yīng)選擇阻值較小的R1。給出的電壓表V1量程小于小燈泡的額定電壓,電壓表V2量程又太大,因此需要將電壓表V1串聯(lián)一個1kΩ的定值電阻R5,改裝成最大量程為4V的電壓表。給出的電流表A1量程小于小燈泡的額定電流,電流表A2量程又太大,因此需要將電流表A1并聯(lián)一個10Ω的定值電阻R4,改裝成最大量程為400mA的電流表。小燈泡電阻與改裝后的電流表內(nèi)阻相差不大,遠(yuǎn)小于改裝后的電壓表內(nèi)阻,故采用電流表外接法。②由于小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,所以該同學(xué)繪出的小燈泡的I-U圖像應(yīng)是B。題型3電表校準(zhǔn)類4.[2021全國Ⅰ卷理綜·23,9分]圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖,其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。(1)毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω,滿偏電流為1mA;R1和R2為阻值固定的電阻。假設(shè)使用a和b兩個接線柱,電表量程為3mA;假設(shè)使用a和c兩個接線柱,電表量程為10mA。由題給條件和數(shù)據(jù),可以求出R1=Ω,R2=Ω。

(2)現(xiàn)用一量程為3mA、內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表對改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。電池的電壓為1.5V;定值電阻R0有兩種規(guī)格,阻值分別為300Ω和1000Ω;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為750Ω和3000Ω。那么R0應(yīng)選用阻值為Ω的電阻,R應(yīng)選用最大阻值為Ω的滑動變阻器。

(3)假設(shè)電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大,利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R'為保護(hù)電阻,虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路。那么圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱(填"b"或"c")相連。判斷依據(jù)是:

。

題型3電表校準(zhǔn)類答案

題型3電表校準(zhǔn)類5.[2021海南物理·12,9分]某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如下圖,圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。(1)表頭G滿偏電流為100μA,表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構(gòu)成1mA的電流表,然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。假設(shè)使用a、b兩個接線柱,電壓表的量程為1V;假設(shè)使用a、c兩個接線柱,電壓表的量程為3V。那么根據(jù)題給條件,定值電阻的阻值應(yīng)選R1=Ω,R2=Ω,R3=Ω。

(2)用量程為3V,內(nèi)阻為2500Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表對改裝表3V擋的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。所用電池的電壓為5V;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為50Ω和5kΩ。為方便實驗中調(diào)節(jié)電壓,圖中R應(yīng)選用最大阻值為Ω的滑動變阻器。

(3)校準(zhǔn)時,在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑動端P應(yīng)靠近(填"M"或"N")端。

(4)假設(shè)由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn),造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小,那么表頭G內(nèi)阻的真實值(填"大于"或"小于")900Ω。

題型3電表校準(zhǔn)類答案5.答案(1)100(1分)910(1分)2000(1分)(2)50(2分)(3)M(2分)(4)大于(2分)解析(1)利用R1和表頭構(gòu)成1mA的電流表,由并聯(lián)電路規(guī)律可得100×10-6A×900Ω=(1×10-3A-100×10-6A)R1,解得R1=100Ω。表頭滿偏時兩端電壓UG=100×10-6×900V=0.09V。將其改裝為兩個量程的電壓表,假設(shè)使用a、b兩個接線柱,電壓表的量程為1V,由串聯(lián)電路規(guī)律可得1×10-3A×R2=1V-0.09V,解得R2=910Ω。假設(shè)使用a、c兩個接線柱,電壓表的量程為3V,由串聯(lián)電路規(guī)律可得1×10-3A×R3=3V-1V,解得R3=2000Ω。(2)校準(zhǔn)電壓表的電路采用滑動變阻器分壓接法,所以為了方便實驗中調(diào)節(jié)電壓,題圖中R應(yīng)選用最大阻值為50Ω的滑動變阻器。(3)校準(zhǔn)時,在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑動端P應(yīng)靠近M端,這樣可使電壓表從最小值開始逐格校對。(4)由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn),造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小,那么通過表頭的電流偏小。假設(shè)表頭G內(nèi)阻的真實值小于900Ω,那么表頭G與R1并聯(lián)后的電阻小于90Ω,改裝后的電壓表內(nèi)阻偏小,那么同樣電壓下流過改裝電壓表的電流偏大,即流過表頭G和R1的總電流偏大,又表頭G內(nèi)阻的真實值小于900Ω,那么表頭G分得的電流偏大,那么改裝電壓表的示數(shù)會偏大,與題設(shè)條件不符。故表頭G內(nèi)阻的真實值大于900Ω。章末培優(yōu)專練綜合素養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐漸形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。本章通過電阻定律的實驗探索,了解科學(xué)研究方法在物理學(xué)中的應(yīng)用;通過電壓表、電流表原理的講解,認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用的關(guān)系。素養(yǎng)解讀答案

2.[2022廣東省珠海市模擬考試]熱電傳感器利用了熱敏電阻對溫度變化很敏感的特性。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想探究某種類型的熱敏電阻的阻值如何隨溫度變化。從室溫升到80℃時,所提供的熱敏電阻Rt的阻值可能由5Ω變到1Ω或由5Ω變到45Ω。除熱敏電阻外,可供選用的器材如下:溫度計,測溫范圍-10℃~100℃;電流表A1,量程3A,內(nèi)阻為0.1Ω;電流表A2,量程0.6A,內(nèi)阻約為0.2Ω;電壓表V1,量程3V,內(nèi)阻為1kΩ;電壓表V2,量程6V,內(nèi)阻約1.5kΩ;標(biāo)準(zhǔn)電阻,阻值R1=50Ω;滑動變阻器R2,阻值范圍0~5Ω;電源E1,輸出電壓3V,內(nèi)阻不計;電源E2,輸出電壓6V,內(nèi)阻不計;開關(guān)及導(dǎo)線假設(shè)干。(1)甲同學(xué)選擇了電源E1,利用如圖甲所示的電路測量室溫下熱敏電阻的阻值,要使測量效果最好,電流表應(yīng)選 (選填"A1"或"A2"),電壓表應(yīng)選(選填"V1"或"V2")。

(2)在測量過程中,隨著倒入燒杯中的開水增多,當(dāng)燒杯中水的溫度升高到80℃時,甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的示數(shù)幾乎都不隨滑動變阻器R2的阻值的變化而改變(電路保持平安完好),這說明熱敏電阻的阻值隨溫度升高而。(選填"增大"或"減小")

(3)學(xué)習(xí)小組的其他同學(xué)根據(jù)甲同學(xué)的實驗,建議他在測量較高溫度下熱敏電阻的阻值時重新設(shè)計電路,更換器材。請你在如圖乙所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)全測量80℃時熱敏電阻阻值的實驗電路圖。答案2.答案(1)A2V1(2)增大(3)如下圖解析(1)電源的輸出電壓為3V,故電壓表選V1,根據(jù)電路中總電阻的可能范圍,電流表選A2即可。(2)由題意知,調(diào)節(jié)滑動變阻器幾乎起不到改變電流的作用,說明待測電阻阻值較大,故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而增大。(3)因80℃時熱敏電阻阻值較大,而滑動變阻器阻值較小,故滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。也因熱敏電阻阻值較大,可供選用的兩個電流表均不能準(zhǔn)確測量電流,故采用內(nèi)阻的電壓表V1與定值電阻R1并聯(lián)后充當(dāng)電流表來測量電流,那么另一個表是電壓表V2,因此電源選擇E2,故其電路圖如下圖。3.[2022廣東省佛山市模擬考試]在工業(yè)生產(chǎn)活動中,常運(yùn)用測量電學(xué)量的方法來測量某些溶液含離子的濃度。某同學(xué)利用圖a所示電路模擬這一情形,測量食鹽溶液的電阻率。在長方體絕緣容器內(nèi)插上兩豎直金屬薄板A、B,A板固定在左側(cè),B板可插在容器內(nèi)不同位置。(1)因缺少保護(hù)電阻,為保護(hù)電流表,開關(guān)閉合前B板應(yīng)盡量靠近容器的側(cè)(填"左"或"右"),容器內(nèi)應(yīng)倒入(填"少量"或"大量")食鹽溶液。

(2)某次實驗時,容器內(nèi)有一定量的食鹽溶液,且B板位于最右端,此時電流表示數(shù)如圖b所示,那么此時電路中電流為mA;為使屢次測量時電流的變化范圍更大一些,應(yīng)(填"增加"或"減少")容器內(nèi)的食鹽溶液。

答案

考點(diǎn)1電路的分析與計算1.[2021全國Ⅱ卷理綜·23,10分]某小組利用圖(a)所示的電路,研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系,圖中和為理想電壓表;R為滑動變阻器,R0為定值電阻(阻值100Ω);S為開關(guān),E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內(nèi),控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(圖中未畫出)測出。圖(b)是該小組在恒定電流為50.0μA時得到的某硅二極管U-t關(guān)系曲線。答復(fù)以下問題:考點(diǎn)1電路的分析與計算

答案

考點(diǎn)2伏安特性曲線的考查2.[2021全國甲卷理綜·23,10分]某同學(xué)用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.3A);電壓表(量程300mV,內(nèi)阻300Ω);電流表(量程300mA,內(nèi)阻0.27Ω);定值電阻R0;滑動變阻器R1(阻值0~20Ω);電阻箱R2(最大阻值9999.9Ω);電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計);開關(guān)S與導(dǎo)線假設(shè)干。完成以下填空:(1)有3個阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在0~300mA的U-I曲線,R0應(yīng)選取阻值為Ω的定值電阻。

(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的(填"a"或"b")端。

考點(diǎn)2伏安特性曲線的考查(3)在流過電流表的電流較小時,將電阻箱R2的阻值置零,改變滑動變阻器滑片的位置,讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖(b)所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時,小燈泡的電阻為Ω(保存1位有效數(shù)字)。

(4)為使得電壓表滿量程時對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計算知,應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為Ω。然后調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,測得數(shù)據(jù)如下表所示:

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0考點(diǎn)2伏安特性曲線的考查

考點(diǎn)2伏安特性曲線的考查答案

考點(diǎn)2伏安特性曲線的考查考點(diǎn)2伏安特性曲線的考查(3)實驗時,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和I2。所得實驗數(shù)據(jù)在下表中給出。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算得,當(dāng)I1=173mA時,燈絲電阻R=Ω(保存1位小數(shù))。

(4)如果用另一個電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測量完整的伏安特性曲線,所用電阻的阻值不能小于Ω(保存1位小數(shù))。

I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470考點(diǎn)2伏安特性曲線的考查答案

考點(diǎn)3電阻及電阻率的測量4.[2021全國Ⅰ卷理綜·22,6分]某同學(xué)用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內(nèi)阻為1kΩ,電流表的內(nèi)阻為0.5Ω。該同學(xué)采用兩種測量方案,一種是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的O、P兩點(diǎn)之間,另一種是跨接在O、Q兩點(diǎn)之間。測量得到如圖(b)所示的兩條U-I圖線,其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。考點(diǎn)3電阻及電阻率的測量答復(fù)以下問題:(1)圖(b)中標(biāo)記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在(填"O、P"或"O、Q")兩點(diǎn)的方案測量得到的。

(2)根據(jù)所用實驗器材和圖(b)可判斷,由圖線(填"Ⅰ"或"Ⅱ")得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實值,結(jié)果為Ω(保存1位小數(shù))。

(3)考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響,需對(2)中得到的結(jié)果進(jìn)行修正,修正后待測電阻的阻值為Ω(保存1位小數(shù))。

答案

考點(diǎn)3電阻及電阻率的測量5.[2021年6月浙江物理·18,7分]小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。(1)因電表內(nèi)阻未知,用如圖1所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后,合上開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P移至適宜位置。單刀雙擲開關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)U1=1.65V,電流表的示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)I1=A;將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U2=1.75V,I2=0.33A。由此可知應(yīng)采用電流表(填"內(nèi)"或"外")接法。

考點(diǎn)3電阻及電阻率的測量(2)完成上述實驗后,小李進(jìn)一步嘗試用其他方法進(jìn)行實驗:①器材間連線如圖3所示,請在虛線框中畫出對應(yīng)的電路圖;②先將單刀雙擲開關(guān)擲到左邊,記錄電流表讀數(shù),再將單刀雙