專題10 恒定電流(知識梳理+考點(diǎn)精講精練+實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練)(原卷版)【學(xué)考復(fù)習(xí)】 高中物理學(xué)業(yè)水平考試必備考點(diǎn)歸納與測試(新教材專用)_第1頁
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專題10恒定電流目錄TOC\o"1-2"\h\u知識梳理 1考點(diǎn)精講精練 15考點(diǎn)一:電路中的基本概念和規(guī)律 15考點(diǎn)二:實(shí)驗(yàn):描繪小電珠的伏安特性曲線 18考點(diǎn)三:實(shí)驗(yàn):測定電源電動勢和內(nèi)電阻 24考點(diǎn)四:實(shí)驗(yàn):測定金屬的電阻率 30考點(diǎn)五:實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用電表 34運(yùn)動的描述實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練 40知識點(diǎn)一電路中的基本概念和規(guī)律電路及其應(yīng)用一、電源1.定義:能夠把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極的裝置。2.作用:(1)維持電源正、負(fù)極間始終存在電勢差。(2)使電路中的電流能夠持續(xù)存在。二、恒定電流1.恒定電場:由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場。2.自由電荷定向移動的平均速率:在恒定電場的作用下,自由電荷定向加速運(yùn)動,但在運(yùn)動過程中與導(dǎo)體內(nèi)不動的粒子不斷碰撞,碰撞的結(jié)果是大量自由電荷定向移動的平移速率不隨時間變化。3.恒定電流:大小、方向都不隨時間變化的電流。4.電流(1)物理意義:表示電流強(qiáng)弱程度的物理量。(2)公式:單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流就越大。如果用I表示電流、q表示在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量,則由I=eq\f(q,t)。注意:此處的電荷量指凈電荷量,如果每一秒有1C的正電荷向右通過截面,同時有2C的負(fù)電荷向左通過截面。則該截面有相當(dāng)于3C的正電荷向右通過該截面。(3)單位:在國際單位制中,電流的單位是安培,簡稱安,符號是A。常用的電流單位還有毫安(mA)和微安(μA)。1mA=10-3A,1μA=10-6A。(4)方向:正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向。(5)產(chǎn)生電流的條件:導(dǎo)體兩端存在電壓.(6)形成持續(xù)電流條件:導(dǎo)體兩端存在持續(xù)電壓.三、電流的微觀表達(dá)式1.電流的微觀表達(dá)式:I=nqvS.式中n為導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、q為每個自由電荷的電荷量、v為自由電荷定向移動速率,S為導(dǎo)體的橫截面積.2.三種速率的比較(1)電子定向移動速率:電子在金屬導(dǎo)體中的平均運(yùn)動速率,也是公式I=neSv中的v,大小約為10-5m/s.(2)電流的傳導(dǎo)速率:電流在導(dǎo)體中的傳導(dǎo)速率等于光速,為3×108m/s.閉合開關(guān)的瞬間,電路中各處以光速建立恒定電場,電路中各處的自由電子幾乎同時定向移動,整個電路也幾乎同時形成了電流.(3)電子熱運(yùn)動速率:電子做無規(guī)則熱運(yùn)動的速率,大小約為105m/s.由于熱運(yùn)動向各個方向運(yùn)動的機(jī)會相等,故此運(yùn)動不能形成電流.導(dǎo)體的電阻一、電阻1.電阻:導(dǎo)體對電流有阻礙作用.2.定義:導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體中電流的比值。3.定義式:R=eq\f(U,I)。4.物理意義:反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用的物理量,電阻值越大,對電流的阻礙作用就越大。5.導(dǎo)體的U-I圖像的斜率反映導(dǎo)體電阻的大小。(1)線性元件的U-I圖象與I-U圖象的比較U-I圖象I-U圖象圖象舉例坐標(biāo)軸含義縱坐標(biāo)表示電壓U橫坐標(biāo)表示電流I縱坐標(biāo)表示電流I橫坐標(biāo)表示電壓U圖線斜率含義斜率表示電阻,圖中R1<R2斜率表示電阻的倒數(shù),圖中R1>R2二、影響導(dǎo)體電阻的因素在溫度不變的情況下,導(dǎo)體的電阻與通過的電流無關(guān),與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料、等因素有關(guān)。三、導(dǎo)體的電阻率1.導(dǎo)體的電阻:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度l成正比,與它的橫截面積S成反比,導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2.電阻定律:R=ρeq\f(l,S)。3.電阻率ρ的相關(guān)因素(1)與導(dǎo)體材料有關(guān):純金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大。(2)與導(dǎo)體的溫度有關(guān)(1)金屬的電阻率隨溫度升高而增大。(2)絕緣體和半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小,并且變化不是線性的。(3)有些合金如錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。(4)當(dāng)溫度降到-273℃附近時,有些材料的電阻率突然減小到零成為超導(dǎo)體。串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電阻的串聯(lián)串聯(lián)電路中的電流處處相等,即I=I1=I2=…=In。2.串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和,即U=U1+U2+…+Un,各個電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比。3.串聯(lián)電路的總電阻等于電路中各部分電阻之和,即R=R1+R2+…+Rn。二、電阻的并聯(lián)1.并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和,即I=I1+I(xiàn)2+…+I(xiàn)n,通過各個電阻的電流跟它的阻值成反比。2.并聯(lián)電路的總電壓與各支路兩端電壓相等,即U=U1=U2=…=Un。3.并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和,即eq\f(1,R)=eq\f(1,R1)+eq\f(1,R2)+…+eq\f(1,Rn)。串聯(lián)電路、并聯(lián)電路總電阻的比較串聯(lián)電路的總電阻R總并聯(lián)電路的總電阻R總不同點(diǎn)n個相同電阻R串聯(lián),總電阻R總=nRn個相同電阻R并聯(lián),總電阻R總=eq\f(R,n)R總大于任一電阻阻值R總小于任一電阻阻值一個大電阻和一個小電阻串聯(lián)時,總電阻接近大電阻一個大電阻和一個小電阻并聯(lián)時,總電阻接近小電阻相同點(diǎn)多個電阻無論串聯(lián)還是并聯(lián),其中任一電阻增大或減小,總電阻也隨之增大或減小三、電流表和電壓表1.表頭小量程的電流表,符號為G。工作原理:磁場對通電導(dǎo)線的作用。2.表頭的三個參數(shù)滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug、內(nèi)阻Rg,根據(jù)歐姆定律,三個參數(shù)之間的關(guān)系是Ug=IgRg。3.改裝原因由于表頭內(nèi)部導(dǎo)線較細(xì),電阻大,只能通過較小的電流。電流或電壓過大時很容易燒壞表頭,因此表頭的量程都很小,不能滿足日常所需。4.改裝(1)電壓表改裝:測量較大的電壓時,將表頭上串聯(lián)一個較大的電阻,就改裝成了電壓表,串聯(lián)的電阻起分壓作用。(2)電流表改裝:測量較大的電流時,將表頭上并聯(lián)一個較小的電阻,就改裝成了量程較大的電流表,并聯(lián)的電阻起分流作用。兩表改裝比較項(xiàng)目小量程的表頭G(Ig,Rg)改裝成電壓表小量程的表頭G(Ig,Rg)改裝成電流表內(nèi)部電路擴(kuò)大后量程U=Ig(R+Rg)I=eq\f(IgRg,R)+I(xiàn)gR的作用分壓分流R的阻值R=eq\f(U,Ig)-RgR=eq\f(IgRg,I-Ig)電表的總內(nèi)阻RV=Rg+R或RV=eq\f(U,Ig)RA=eq\f(RRg,R+Rg)或RA=eq\f(IgRg,I)電路中的能量轉(zhuǎn)化電功和電功率1.電流做功的實(shí)質(zhì):導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功。2.電功(1)定義:電流在一段電路中所做的功,等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流、通電時間三者的乘積。電功是指電路中靜電力對定向移動的電荷所做的功,電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程.(2)公式:W=UIt。(3)單位:國際單位是焦耳,符號是J。常用單位:千瓦時(kW·h),也稱“度”,1kW·h=3.6×106J.3.對電功的理解(1)從力的角度看,電流做功的實(shí)質(zhì)是電場力對自由電荷做功.(2)從能的角度看,電流做功過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程,電功的大小表示電能的減少量,標(biāo)志著電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的多少.(3)電功W=UIt=qU對任何電路都適用.4.電功率(1)定義:電流在一段電路中所做的功與通電時間之比。(2)公式:P=eq\f(W,t)=UI。(3)單位:國際單位是瓦特,符號是W。常用單位:千瓦(kW)(4)電功率是用來表示電流做功快慢的物理量。電功率越大,表示單位時間內(nèi)電流做功越多。例如100W表示1s內(nèi)電流做功100J(也可以理解為1s內(nèi)用電器消耗100J電能)。注意:電功率的大小與功的多少無關(guān),與時間的長短也無關(guān),P=eq\f(W,t)只是定義式,用來計(jì)算電功率的大小。5.串、并聯(lián)電路中的功率關(guān)系串聯(lián)電路并聯(lián)電路功率分配eq\f(P1,P2)=eq\f(R1,R2)eq\f(P1,P2)=eq\f(R2,R1)功率關(guān)系P=P1+P2+…+PnP=P1+P2+…+Pn6.額定功率和實(shí)際功率(1)用電器正常工作時所消耗的功率叫做額定功率.當(dāng)用電器兩端電壓達(dá)到額定電壓U額時,電流達(dá)到額定電流I額,電功率也達(dá)到額定功率P額,且P額=U額I額.(2)用電器的實(shí)際功率是用電器在實(shí)際工作時消耗的電功率.為了使用電器不被燒毀,要求實(shí)際功率不能大于其額定功率.二、焦耳定律1.內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比。2.表達(dá)式:Q=I2Rt。3.熱功率4.純電阻電路與非純電阻電路(1)純電阻電路:電流通過純電阻電路做功時,電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能.(2)非純電阻電路:含有電動機(jī)或電解槽的電路稱為非純電阻電路.在非純電阻電路中,電流做的功將電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能.5.電功、電熱電功率、熱功率公式的比較(1)W=UIt是電功的計(jì)算式,P電=UI是電功率的計(jì)算式,適用于任何電路.Q=I2Rt是電熱的計(jì)算式,可以計(jì)算任何電路中電流I通過電阻R時在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量,P熱=I2R是熱功率的計(jì)算式,可以計(jì)算任何電路的熱功率.(2)只有在純電阻電路中才有W=Q,P電=P熱而在非純電阻電路中W>Q,P電>P熱.(3)在純電阻電路中,由UIt=I2Rt得I=eq\f(U,R),即歐姆定律成立;在非純電阻電路中UIt>I2Rt知U>IR,即歐姆定律不成立.三、電路中的能量轉(zhuǎn)化1.電動機(jī)工作時的能量轉(zhuǎn)化(1)能量關(guān)系:電動機(jī)從電源獲得的能量一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(2)功率關(guān)系:電動機(jī)消耗的功率P電等于電動機(jī)的輸出功率P機(jī)與電動機(jī)損失的功率P損之和,即:P電=P機(jī)+P損,P電=UI,P損=I2R。2.電動機(jī)的功率和效率(1)電動機(jī)的輸入功率指電動機(jī)消耗的總功率:P入=UI.(2)電動機(jī)的熱功率是線圈上電阻的發(fā)熱功率,P熱=I2r.(3)電動機(jī)的輸出功率是指電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率,P出=IU-I2r.(4)電動機(jī)的效率:η=eq\f(P出,P入)=eq\f(IU-I2r,IU).3.電池充電時的能量轉(zhuǎn)化電池從電源獲得的能量一部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。閉合電路的歐姆定律一、電動勢1.閉合電路:由導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路。用電器和導(dǎo)線組成外電路,電源內(nèi)部是內(nèi)電路。2.非靜電力:在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極的力。3.電源:通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。4.電動勢(1)物理意義:表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)。(2)定義:非靜電力所做的功與所移動的電荷量之比。(3)定義式:E=eq\f(W,q)。(4)單位:伏特,符號是V。(5)物理意義:電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。(6)電動勢由電源中非靜電力的特性決定,跟外電路無關(guān)。對于常用的干電池來說,電動勢跟電池的體積無關(guān)。例如干電池不管是3號、5號、7號電池,雖然大小不一樣,但是電動勢都是1.5V。5.電源電動勢與電源電壓:數(shù)值上等于不接用電器時電源正、負(fù)兩極間的電壓,它反映了電源本身的一種性質(zhì).(1)n個完全相同的電源串聯(lián):電源的總電動勢E總=nE,電源的總內(nèi)阻r總=nr。(2)n個完全相同的電源并聯(lián):電源的總電動勢E總=E,電源的總內(nèi)阻r總=eq\f(r,n)。二、閉合電路歐姆定律及其能量分析1.部分電路歐姆定律:I=eq\f(U,R)。適用范圍:適用于金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電的純電阻電路(不含電動機(jī)、電解槽等的電路),而對氣體導(dǎo)電、半導(dǎo)體導(dǎo)電不適用.內(nèi)電阻:電源內(nèi)電路中的電阻。3.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化:如圖所示,A為電源正極,B為電源負(fù)極,電路中電流為I,在時間t內(nèi),非靜電力做功等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和,即EIt=I2Rt+I(xiàn)2rt。4.閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。(2)表達(dá)式:I=eq\f(E,R+r)。(3)常見的變形公式:E=U外+U內(nèi)。(4)在電源外部,沿電流方向電勢降低。三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1.負(fù)載:外電路中的用電器。2.路端電壓:外電路的電勢降落。3.路端電壓與電流的關(guān)系(1)公式:U=E-Ir。(2)結(jié)論:①外電阻R減小→I增大→U減小。②外電路斷路→I=0→U=E。③外電路短路→I=eq\f(E,r)→U=0。(3)電源的U-I圖像知識點(diǎn)二實(shí)驗(yàn):描繪小電珠的伏安特性曲線一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握滑動變阻器的使用方法及連接方式.2.掌握伏安特性曲線的描繪方法.3.理解小電珠的伏安特性曲線為什么是曲線.二、實(shí)驗(yàn)原理用電流表測出流過小電珠的電流,用電壓表測出小電珠兩端的電壓,測出多組(U,I)值,在U-I坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn),用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來.三、實(shí)驗(yàn)器材小電珠“3.8V,0.3A”、電壓表“0~3V~15V”、電流表“0~0.6A~3A”、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆.四、實(shí)驗(yàn)步驟1.畫出電路圖(如實(shí)驗(yàn)原理圖所示).2.將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如實(shí)驗(yàn)原理圖所示的電路.3.測量與記錄移動滑動變阻器觸頭位置,測出12組左右不同的電壓值U和電流值I,并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中.4.?dāng)?shù)據(jù)處理(1)在坐標(biāo)紙上以U為橫軸,I為縱軸,建立直角坐標(biāo)系.(2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn).(3)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來,就得到小電珠的伏安特性曲線.五、滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法比較電路圖負(fù)載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍eq\f(RE,R+R0)≤U≤E0≤U≤E負(fù)載R上電流的調(diào)節(jié)范圍eq\f(E,R+R0)≤I≤eq\f(E,R)0≤I≤eq\f(E,R)六、兩種接法的選擇1.限流式接法適合控制阻值較小的電阻的電壓,分壓式接法適合控制阻值較大的電阻的電壓.2.要求電壓從0開始逐漸增大,采取分壓式接法.七、誤差分析1.電流表外接,由于電壓表的分流,使電流表示數(shù)偏大.2.測量時讀數(shù)帶來誤差.3.在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差.八、注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)中被測小電珠燈絲的電阻值較小,因此測量電路必須采用電流表外接法.2.滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,目的是使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化.3.閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端.4.加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓.知識點(diǎn)三實(shí)驗(yàn):測定電源電動勢和內(nèi)電阻一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握用電壓表和電流表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法;進(jìn)一步理解閉合電路的歐姆定律.2.掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻的方法.二、實(shí)驗(yàn)原理1.實(shí)驗(yàn)依據(jù):閉合電路歐姆定律.2.E和r的求解:由U=E-Ir得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(U1=E-I1r,U2=E-I2r)),解得E、r.3.圖象法處理:以路端電壓U為縱軸,干路電流I為橫軸,建系、描點(diǎn)、連線,縱軸截距為電動勢E,直線斜率k的絕對值為內(nèi)阻r.三、實(shí)驗(yàn)器材電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆.四、實(shí)驗(yàn)步驟1.電流表用0.6A量程,電壓表用3V量程,按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好實(shí)物電路.2.把變阻器的滑片移動到使接入電路阻值最大的一端.3.閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù).記錄一組電流表和電壓表的示數(shù),用同樣方法測量并記錄幾組I、U值,并填入表格中.第1組第2組第3組第4組第5組第6組U/VI/A4.斷開開關(guān),拆除電路,整理好器材.五、數(shù)據(jù)處理1.列多個方程組求解,再求E、r的平均值.2.用作圖法處理數(shù)據(jù),如圖所示.(1)圖線與縱軸交點(diǎn)為E;(2)圖線與橫軸交點(diǎn)為I短=eq\f(E,r);(3)圖線的斜率表示r=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI))).六、誤差分析1.偶然誤差:(1)電表讀數(shù)不準(zhǔn)引起誤差.(2)圖象法求E和r時作圖不準(zhǔn)確.2.系統(tǒng)誤差:(1)采取電流表內(nèi)接法,由于電壓表分流造成電動勢和內(nèi)阻的測量值均偏?。?2)采取電流表外接法,由于電流表分壓,造成內(nèi)阻的測量值偏大.七、注意事項(xiàng)1.為了使路端電壓變化明顯,可使用內(nèi)阻較大的舊電池.2.電流不要過大,應(yīng)小于0.5A,讀數(shù)要快.每次讀數(shù)后立即斷開電源.3.要測出不少于6組的(U,I)數(shù)據(jù),且變化范圍要大些.4.若U-I圖線縱軸刻度不從零開始,則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流,內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))確定.5.電流表要內(nèi)接(因?yàn)閞很小).知識點(diǎn)四實(shí)驗(yàn):測定金屬的電阻率一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法.2.掌握螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)方法.3.會用伏安法測電阻,進(jìn)一步測定金屬的電阻率.二、實(shí)驗(yàn)原理用電壓表測金屬絲兩端的電壓,用電流表測金屬絲的電流,根據(jù)Rx=eq\f(U,I)計(jì)算金屬絲的電阻Rx,然后用毫米刻度尺測量金屬絲的有效長度l,用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d,計(jì)算出金屬絲的橫截面積S;根據(jù)電阻定律Rx=ρeq\f(l,S),得出計(jì)算金屬絲電阻率的公式ρ=eq\f(RxS,l)=eq\f(πd2U,4lI).三、實(shí)驗(yàn)器材被測金屬絲,直流電源(4V),電流表(0~0.6A),電壓表(0~3V),滑動變阻器(50Ω),開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測微器,毫米刻度尺.四、實(shí)驗(yàn)步驟1.用螺旋測微器在被測金屬絲的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d.2.按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路.3.用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度,反復(fù)測量3次,求出其平均值l.4.把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,閉合電鍵S,改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,填入記錄表格內(nèi),斷開電鍵S,求出導(dǎo)線電阻Rx的平均值.5.整理儀器.五、伏安法測電阻的電路選擇方法1.阻值比較法:先將待測電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法.2.臨界值計(jì)算法Rx<eq\r(RVRA)時,用電流表外接法;Rx>eq\r(RVRA)時,用電流表內(nèi)接法.3.實(shí)驗(yàn)試探法:按如圖所示電路圖接好電路,讓電壓表的一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表外接法;如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表內(nèi)接法.六、數(shù)據(jù)處理1.在求Rx的平均值的兩種方法(1)第一種是用Rx=eq\f(U,I)算出各次的數(shù)值,再取平均值.(2)第二種是用U-I圖線的斜率求出.2.計(jì)算電阻率:將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算公式ρ=Rxeq\f(S,l)=eq\f(πd2U,4lI).七、誤差分析1.金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差.2.若為內(nèi)接法,電流表分壓,若為外接法,電壓表分流.八、注意事項(xiàng)1.測量直徑應(yīng)在導(dǎo)線連入電路前進(jìn)行,測量金屬絲的長度,應(yīng)在連入電路后拉直的情況下進(jìn)行.2.本實(shí)驗(yàn)中被測金屬絲的阻值較小,故采用電流表外接法.3.電流不宜太大(電流表用0~0.6A量程),通電時間不宜太長,以免金屬絲溫度升高,導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大.知識點(diǎn)五實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用電表一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解多用電表的構(gòu)造和原理,掌握多用電表的使用方法.2.會使用多用電表測電壓、電流及電阻.3.會使用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件.二、實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個.三、實(shí)驗(yàn)步驟1.觀察:觀察多用電表的外形,認(rèn)識選擇開關(guān)的測量項(xiàng)目及量程.2.機(jī)械調(diào)零:檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置.若不指零,則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零.3.將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔.4.測量小燈泡的電壓和電流(1)按如圖甲所示的電路圖連好電路,將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋,測小燈泡兩端的電壓.(2)按如圖乙所示的電路圖連好電路,將選擇開關(guān)置于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流.5.測量定值電阻(1)根據(jù)被測電阻的估計(jì)阻值,選擇合適的擋位,把兩表筆短接,觀察指針是否指在歐姆表的“0”刻度,若不指在歐姆表的“0”刻度,調(diào)節(jié)歐姆表的調(diào)零旋鈕,使指針指在歐姆表的“0”刻度處;(2)將被測電阻接在兩表筆之間,待指針穩(wěn)定后讀數(shù);(3)讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值,用讀數(shù)乘以所選擋位的倍率,即得測量結(jié)果;(4)測量完畢,將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋.四、多用電表對電路故障的檢測1.?dāng)嗦饭收系臋z測方法(1)將多用電表撥到電壓擋作為電壓表使用.①將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)不為零,說明電源良好,若電壓表示數(shù)為零,說明電源損壞.②在電源完好時,再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián).若電壓表的示數(shù)為零,則說明該部分電路完好,若電壓表示數(shù)等于電源電動勢,則說明該部分電路中有斷點(diǎn).(2)將電流表串聯(lián)在電路中,若電流表的示數(shù)為零,則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路.(3)用歐姆擋檢測將各元件與電源斷開,然后接到紅、黑表筆間,若有阻值(或有電流)說明元件完好,若電阻無窮大(或無電流)說明此元件斷路.不能用歐姆表檢測電源的情況.2.短路故障的檢測方法(1)將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)為零,說明電源被短路;若電壓表示數(shù)不為零,則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路.(2)用電流表檢測,若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零,故障應(yīng)是短路.五、使用多用電表的注意事項(xiàng)1.表內(nèi)電源正極接黑表筆,負(fù)極接紅表筆,但是紅表筆插入“+”孔,黑表筆插入“-”孔,注意電流的實(shí)際方向.2.區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”.機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋扭.3.測電壓時,多用電表應(yīng)與被測元件并聯(lián);測電流時,多用電表應(yīng)與被測元件串聯(lián).4.測量電阻時,每變換一次擋位都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零.5.由于歐姆表盤難以估讀,測量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字,讀數(shù)時注意乘以相應(yīng)量程的倍率.6.使用多用電表時,手不能接觸測試筆的金屬桿,特別是在測電阻時,更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿.7.測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開,否則不但影響測量結(jié)果,甚至可能損壞電表.8.如果長期不用歐姆表,應(yīng)把表內(nèi)電池取出.六、歐姆表測電阻的誤差分析1.電池舊了電動勢下降,會使電阻測量值偏大.2.歐姆表擋位選擇不當(dāng),導(dǎo)致表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差,通常使表針指在中央刻度附近,即表盤的eq\f(1,3)~eq\f(2,3)范圍內(nèi),誤差較?。键c(diǎn)一:電路中的基本概念和規(guī)律真題講解1.(2023·湖北·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)若通過一導(dǎo)線的電流為,則在內(nèi)通過該導(dǎo)線橫截面的電荷量為(

)A. B. C. D.2.(2022下·貴州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)下列常用電學(xué)符號中,表示電容器的是()A.

B.

C.

D.

3.(2023·湖南·高二學(xué)業(yè)考試)如圖是電阻R的圖線,由圖可知(

A.電阻B.電阻C.電阻兩端電壓增大時,電阻R的阻值也增大D.在R兩端加6V的電壓時,通過電阻的電流為2A4.(2023·貴州·高一??紝W(xué)業(yè)考試)關(guān)于電流,下列說法正確的是()A.電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞣较駼.雖然電流有方向,但電流是標(biāo)量C.同種材料制成的兩個金屬導(dǎo)體都通電,電流大的那個導(dǎo)體內(nèi)自由電荷定向運(yùn)動速率大D.金屬中電子定向移動的方向即為電流方向真題演練5.(2022·海南·高三學(xué)業(yè)考試)如圖所示,當(dāng)滑片P向右移動時,電壓表V的示數(shù)將(

)A.變大 B.變小 C.不變 D.無法確定6.(2023·湖南·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)某純電阻元件的U-I圖像如圖所示,電流為I1時元件的阻值為R1,電流為I2時元件的阻值為R2。則R1、R2的大小關(guān)系為(

A.R1>R2 B.R1=R2 C.R1<R2 D.無法確定7.(2022下·貴州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)某種型號的半導(dǎo)體LED燈,其額定電壓、電流分別為5V和0.02A。該燈在額定電壓下工作1小時所消耗的電能為()A.0.1J B.1J C.360J D.3600J8.(2022·海南·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)以下圖像中,表示導(dǎo)體電阻不變的是(

)A.

B.

C.

D.

考點(diǎn)二:實(shí)驗(yàn):描繪小電珠的伏安特性曲線真題講解1.(2022上·廣西·高二學(xué)業(yè)考試)如圖為測量小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)物連接圖,閉合開關(guān)前,變阻器的滑片應(yīng)該放在(填“左”或“右”端)。在這種情況下(填“>”“<”或“=”)。2.(2022·河北·高三學(xué)業(yè)考試)某課外興趣小組要描繪一個標(biāo)有“4.8V,2.4W”的小燈泡的伏安特性曲線,部分實(shí)驗(yàn)器材如下:直流電源E(6V,內(nèi)阻可不計(jì)),電流表A(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.4Ω),電壓表V(量程為0~3V,內(nèi)阻為1kΩ),開關(guān)和導(dǎo)線若干,滑動變阻器(0~10Ω,標(biāo)定電流2A),滑動變阻器(0~150Ω,標(biāo)定電流2A)。(1)由于電壓表V的量程太小,需將電壓表量程擴(kuò)大為0~6V,該電壓表應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻的阻值為Ω,找到符合要求的電阻后,該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲的電路來描繪該小燈泡的伏安特性曲線,為減小測量誤差和便于實(shí)驗(yàn)操作,滑動變阻器應(yīng)選用;(2)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖甲連接圖乙中的實(shí)物圖;(3)連接好電路后小組成員發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,電壓表始終有示數(shù),且電流表的示數(shù)無法調(diào)到零,可能的原因?yàn)椋ㄌ睢癮b斷路”“ac斷路”“de斷路”或“be短路”);(4)排除故障后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線,得到小燈泡的曲線如圖丙,若把該小燈泡與一阻值為20Ω的定值電阻串聯(lián)后接到電動勢為8V、內(nèi)阻不計(jì)的電源兩端,利用作圖法得該小燈泡的實(shí)際功率約為W(保留兩位有效數(shù)字)。真題演練4.(2021·河北·高二學(xué)業(yè)考試)某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn),并測量該小燈泡一定狀態(tài)下的阻值和功率,備有以下器材。A.小燈泡(額定電壓額定功率)B.電壓表(量程,內(nèi)阻約為)C.電壓表(量程,內(nèi)阻約為)D.電流表(量程,內(nèi)阻約為)E.電流表(量程,內(nèi)阻約為)F.滑動變阻器(阻值范圍,最大電流)G.滑動變阻器(阻值范圍,最大電流)H.電源(電動勢,內(nèi)阻不計(jì))I.導(dǎo)線及開關(guān)(1)實(shí)驗(yàn)中所選擇的器材是(填儀器前的字母)(2)根據(jù)選定器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并在框內(nèi)畫出電路圖。()(3)實(shí)驗(yàn)中得到一系列電流表、電壓表的讀數(shù)及燈泡的亮度變化情況。123456700.060.120.220.340.460.5800.400.801.201.602.002.40亮度不亮微亮暗→亮在圖像中畫出伏安特性曲線(),由此可知小燈泡電阻隨溫度升高而。(4)當(dāng)電壓為時,小燈泡的電阻;當(dāng)電流為時,小燈泡的功率(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)5.(2020·北京·高二學(xué)業(yè)考試)在“伏安法測小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中:(1)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了甲、乙兩種電路圖,其中合理的是(選填“甲”或“乙”;(2)某次測量時,電壓表指針指在如圖所示位置,其示數(shù)為V。考點(diǎn)三:實(shí)驗(yàn):測定電源電動勢和內(nèi)電阻真題講解1.(2023·湖南·高二學(xué)業(yè)考試)圖甲為某同學(xué)“測電源電動勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖,圖乙是根據(jù)電壓表和電流表測量的數(shù)據(jù)繪制的圖像。

(1)為避免燒壞電表,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于端(選填“A”或“B”)。(2)由圖乙可知,電源的內(nèi)阻的測量值r=Ω。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)2.(2022下·貴州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)某實(shí)驗(yàn)小組在測量電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。待測電源的電動勢約2V,內(nèi)阻約2Ω。

(1)電壓表量程應(yīng)選(選填“0~3V”或“0~15V”)。(2)按電路圖連接電路后,在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器滑片應(yīng)置于端(選填“a”或“b”)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出U-I圖像如圖,由圖像可得電源電動勢為V。3.(2023·重慶·高三統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在測量電源的電動勢和內(nèi)阻時,有如下的實(shí)驗(yàn)器材可供選擇,一節(jié)待測干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為),電流表(量程1mA,內(nèi)阻為),電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為),最大阻值為的滑動變阻器;最大阻值為的滑動變阻器;定值電阻;開關(guān)S和導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)時,為了得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并要求測量方便,則滑動變阻器應(yīng)選擇(填“”或“”)。(2)為了完成實(shí)驗(yàn),請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的電路補(bǔ)充完整,并標(biāo)出相應(yīng)的符號。(3)該小組的同學(xué)將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪在了如圖乙所示的坐標(biāo)系中,如果忽略電表的內(nèi)阻對電路的影響,由圖像可知,電源的電動勢為V,電源的內(nèi)阻為。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(4)如果不能忽略電表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)的影響,則該電源內(nèi)阻的實(shí)際值應(yīng)為(用、和r表示)。真題演練5.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)某探究小組設(shè)計(jì)電路測量一塊新電池的電動勢和一電流表的內(nèi)阻,電池的內(nèi)阻很小,可忽略??晒┦褂玫钠鞑娜缦拢篈.待測電池(電動勢約3.5V,內(nèi)阻不計(jì))B.待測電流表A(0~3A,內(nèi)阻未知)C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻)D.電壓表(0~15V,內(nèi)阻)E.定值電阻F.定值電阻G.滑動變阻器()H.滑動變阻器()I.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。(1)圖甲中滑動變阻器應(yīng)選用,電壓表應(yīng)選用,②處應(yīng)選用。(填相應(yīng)器材前的字母)(2)電流表應(yīng)接在處。(選填“①”或“③”)(3)根據(jù)電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)作出的U-I圖象如圖乙所示,由圖乙結(jié)合電路圖可求得電池電動勢E=V,電流表內(nèi)阻。(均保留2位有效數(shù)字)(4)僅從系統(tǒng)誤差的角度考慮,電動勢的測量值與真實(shí)值相比。(選填“相等”“偏大”或“偏小”)6.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)利用器材設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖來測量定值電阻的阻值以及電源的電動勢E和內(nèi)阻r。已知電源的電動勢E約為3V,定值電阻的阻值約為100Ω,電阻箱R的阻值范圍為,電壓表、的量程均為(均可視為理想電壓表)。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中實(shí)物連線補(bǔ)充完整。(2)該同學(xué)連續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,得到多組電壓表的示數(shù)和的示數(shù),畫出的關(guān)系圖線如圖丙所示,畫出的關(guān)系圖線如圖丁所示。則可得出圖線的函數(shù)表達(dá)式為(用、、、和表示),圖線的函數(shù)表達(dá)式為(用、、和表示)。(3)由圖中的數(shù)據(jù)、、可得,電源的電動勢,定值電阻,電源的內(nèi)阻??键c(diǎn)四:實(shí)驗(yàn):測定金屬的電阻率真題講解1.(2021·湖北·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻率?;卮鹣铝袉栴}:

(1)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于(選填“左端”或“右端”)。(2)實(shí)驗(yàn)中,電壓表的示數(shù)為,電流表的示數(shù)為,則金屬絲電阻的測量值。(3)測得金屬絲的長度為,直徑為,則這段金屬絲的電阻率(用和表示)。2.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室已有器材進(jìn)行“測金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。(1)該同學(xué)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,測量結(jié)果如圖甲所示,則金屬絲直徑D=mm。(2)該同學(xué)準(zhǔn)備用伏安法測量金屬絲的阻值,先用多用電表粗測金屬絲的阻值,約為4.5Ω。已知電壓表量程為0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ;電流表量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω。已連接電路如圖乙所示,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖連接完整。(3)該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丙中作出電壓隨電流變化的圖像。根據(jù)圖像可求得金屬絲的阻值R=Ω。(保留2位有效數(shù)字)12345U/V0.150.390.570.821.20I/A0.030.090.140.210.31(4)若該同學(xué)事先測得金屬絲的長度為27cm,則結(jié)合以上信息可知,該金屬絲的電阻率約為。(保留2位有效數(shù)字)真題演練3.(2022上·廣西·高二學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)要研究一個質(zhì)地均勻的圓柱形熱敏電阻電阻率隨溫度的變化規(guī)律,該同學(xué)利用以下實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律:A.熱敏電阻(常溫下阻值約200Ω);

B.溫度計(jì);C.電流表(60mA,約10Ω);

D.電流表(3A,約0.1Ω);E.電壓表V(6V,約15kΩ);

F.滑動變阻器(200Ω,0.5A);G.滑動變阻器(5Ω,2A);

H.蓄電池(6V,0.05Ω);Ⅰ.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)要求通過熱敏電阻的電流從零開始增加,電流表應(yīng)選擇,滑動變阻器應(yīng)選擇。(均填器材前的字母)4.(2022上·浙江·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)在“導(dǎo)體電阻率的測量”實(shí)驗(yàn)中(1)根據(jù)如圖甲所示的電路圖,實(shí)物連線圖(圖乙)中的導(dǎo)線a端應(yīng)與(選填“b”“c”或“d”)接線柱連接;(2)下列操作正確的是;A.連接電路時,開關(guān)處于斷開狀態(tài)B.閉合開關(guān)前,滑動變阻器滑片調(diào)到最右端C.完成電流表和電壓表讀數(shù)后,及時斷開開關(guān)(3)某次實(shí)驗(yàn)中電壓表的指針位置如圖丙所示,則讀數(shù)為V;(4)為了測量金屬絲的電阻率,已測量了金屬絲的直徑d、流過金屬絲的電流I及金屬絲兩端的電壓U,還需要用(選填“毫米刻度尺”“游標(biāo)卡尺”或“螺旋測微器”)測量金屬絲的長度l,則金屬絲電阻率ρ=(用題中物理量的符號表示)??键c(diǎn)五:實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用電表真題講解1.(2022·海南·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)用多用電表測量額定電壓為6V的小燈泡工作時的電壓,按如圖甲所示的電路圖連好電路。圖乙是多用電表選擇開關(guān)的外形圖,開關(guān)周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域及量程。

(1)測量前,將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到V直流電壓檔;(2)測量完畢,將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到位置。2.(2023·湖南·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中,使用多用電表的電壓擋測量小燈泡的工作電壓,需將多用電表與小燈泡(填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”);使用“Ω”擋測量一個阻值約為2000Ω的電阻,正確操作后,指針位置如圖所示,則此次測量前選擇開關(guān)旋至“Ω”擋的(填“100”或“1K”)位置。

3.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)打算制作一簡易的雙倍率歐姆表,找到的器材如下。A.滿偏電流為的電流表B.最大阻值為的電阻箱和最大阻值為的滑動變阻器C.開關(guān)一個,紅、黑表筆各一只,導(dǎo)線若干(1)該同學(xué)找到一節(jié)干電池(標(biāo)稱值為,內(nèi)阻不計(jì)),但不確定其電動勢是否與標(biāo)稱值一致,他設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路測量電池的電動勢和電流表內(nèi)阻,操作步驟如下。第一步,按照圖甲所示電路完成實(shí)物連接;第二步,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,當(dāng)?shù)淖柚禐闀r,電流表示數(shù)為,當(dāng)?shù)淖柚禐闀r,電流表示數(shù)為,則干電池的電動勢為,電流表內(nèi)阻為。(2)該同學(xué)利用上述干電池設(shè)計(jì)的歐姆表電路圖如圖乙所示,操作步驟如下。a.按照圖乙所示完成實(shí)物連接,并將表筆連到對應(yīng)位置。b.?dāng)嚅_開關(guān),將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表滿偏,此時的阻值為,對應(yīng)歐姆表的“”倍率,則電流表“”刻度線的對應(yīng)數(shù)值應(yīng)標(biāo)為。c.保持的阻值不變,閉合開關(guān),將紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零,滑動變阻器接入回路的阻值為時電流表示數(shù)達(dá)到滿偏,此時對應(yīng)歐姆表的“”倍率。d.步驟c完成后,將紅黑表筆與一個未知電阻相連,電流表的示數(shù)為,則未知電阻的阻值為。真題演練4.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)在學(xué)習(xí)使用多用電表后欲對多用電表進(jìn)行研究。(1)該同學(xué)先用多用電表歐姆擋測量二極管的反向電阻,測量前觀察到指針指在直流電流的零刻度線處,于是把選擇開關(guān)撥到歐姆“”擋上,把紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔中。先把兩根表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零刻度線上,然后把兩根表筆分別與待測二極管的兩端相接,其中表筆接在二極管正極,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,則需要換用歐姆(填“”或“”)擋,之后(填“需要”或“不需要”)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(2)該同學(xué)了解原理后,準(zhǔn)備把一電流表改裝成歐姆表,器材有電源(電動勢、內(nèi)阻),電流表G(滿偏電流,內(nèi)阻)、滑動變阻器R。①電路圖如圖1所示,先把紅、黑表筆短接,調(diào)整滑動變阻器R接入電路的阻值,使電流表滿偏。此時滑動變阻器接入電路的電阻為R=Ω,進(jìn)行表盤標(biāo)度時,20mA處應(yīng)標(biāo)記的電阻值為Ω。②若測量電阻時,待測電阻接在電路(無電源)中,如圖2所示,紅、黑表筆分別接在a、b處,則待測電阻的測量值與真實(shí)值相比(填“偏大”“偏小”或“不變”)。③一段時間后,若電池電動勢不變,內(nèi)阻變大,仍能歐姆調(diào)零,按正確步驟操作時,待測電阻測量值與真實(shí)值相比(填“偏大”“偏小”或“不變”)。5.(2023·廣東·高三統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)某實(shí)驗(yàn)小組用型號如圖(a)所示的甲、乙兩個多用電表,測量多用電表中直流電流“10mA”擋與“1mA”擋的內(nèi)阻差值。已知?dú)W姆調(diào)零旋鈕順時針旋轉(zhuǎn)時,連入內(nèi)部電路中的阻值減小。完成下列相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(1)選擋、歐姆調(diào)零:將甲表的選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋,將兩表筆短接,發(fā)現(xiàn)指針指在刻度盤的2Ω附近,此時應(yīng)(選填“順時針”或“逆時針”)旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使得指針指到“0Ω”處;(2)測乙表的“1mA”擋電阻:正確完成甲表的調(diào)節(jié)后,將乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“1mA”擋,把甲表的紅表筆與乙表的(選填“紅表筆”或“黑表筆”)連接,然后再將另兩表筆連接;閉合開關(guān)后,甲表的指針指示如圖(b),則乙表的“1mA”擋的內(nèi)阻為Ω。(3)將乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“10mA”擋,再次用同一倍率的甲表與乙表連接,發(fā)現(xiàn)甲表的指針較(2)中更靠右側(cè),再次讀數(shù)。(4)為了更準(zhǔn)確地測量出乙表的兩個直流電流擋位內(nèi)阻的差值,該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖(c)的電路,主要步驟如下:①將甲表的選擇開關(guān)撥至歐姆擋,乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“1mA”擋,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱阻值為,使得甲表指針指在適當(dāng)位置,斷開開關(guān)S;②僅將乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“10mA”擋,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱阻值為,使得甲表指針仍指在同一位置,斷開開關(guān)S。根據(jù)①②,可知直流電流“1mA”擋與“10mA”擋的內(nèi)阻差值(用字母、表示)(5)若甲表中的電池由于用久了,導(dǎo)致電動勢變小,但是實(shí)驗(yàn)小組未更換電池,此時,內(nèi)阻差值的測量值(填“小于”“大于”或“等于”)真實(shí)值。1.(2019下·河北·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)某實(shí)驗(yàn)小組為了精確描繪小燈泡(額定電壓2.5V,額定功率1W)的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)時,要求小燈泡兩端電壓從0開始,并逐漸增大到其額定電壓。實(shí)驗(yàn)器材有:電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)、電壓表(0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ)、兩節(jié)干電池、開關(guān)、合適的滑動變阻器和導(dǎo)線若干。該小組應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)電路圖為()A. B.C. D.2.(2023·廣東·高二學(xué)業(yè)考試)在測量金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是()A.用刻度尺測量金屬絲全長,且測量三次,算出其平均值,然后再將金屬絲接入電路中B.用螺旋測微器測金屬絲測量一次直徑就可以C.用伏安法測電阻時,采用電流表內(nèi)接法,多次測量后算出平均值D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變3.(2023·湖南·高二學(xué)業(yè)考試)在如圖所示的電路中,有三個阻值相同的電阻,則通過、、的電流之比為(

A. B. C. D.4.(2023·廣東·高二學(xué)業(yè)考試)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r時,提供電壓表:0~3~15V;電流表:0~0.6~3A,變阻器(總電阻20Ω),則電壓表和電流表選擇量程為()A.電壓表0~3V B.電壓表0~15V C.電流表0~0.6A D.電流表0~3A5.(2023下·廣東·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)使用多用電表測量電阻阻值,他將多用電表調(diào)至“×100”歐姆擋,短接紅黑表筆并調(diào)零,再進(jìn)行測量,此時表盤指針位置如圖所示。則電阻阻值為()A.110Ω B.190ΩC.1100Ω D.1500Ω6.(2022上·福建·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)下列儀表中,多用電表是()A. B.C. D.7.(2023下·江蘇·高二學(xué)業(yè)考試)下列關(guān)于用多用電表歐姆擋測電阻的說法中正確的是()A.測量電阻時,如果指針偏轉(zhuǎn)過大,應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較大的擋位,重新調(diào)零后測量B.測量電阻時,如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則會影響測量結(jié)果C.測量電路中的某個電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開D.測量阻值不同的電阻時都必須重新調(diào)零8.(2022下·貴州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)某物理課外興趣小組的同學(xué)用歐姆表粗略測量一未知電阻的阻值,他們選擇“×10”擋,歐姆調(diào)零后,測量時指針位置如圖所示,則該電阻阻值約為()A.15Ω B.20Ω C.170Ω D.2000Ω9.(2023下·廣東·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)用多用電表測量一電阻的阻值。下列操作正確的有()A.測量前,將選擇開關(guān)旋至電阻擋B.測量前,短接兩表筆進(jìn)行歐姆調(diào)零C.測量時,雙手捏在兩表筆的金屬桿上D.測量時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,調(diào)換更小的倍率擋進(jìn)行測量10.(2022上·廣西·高二學(xué)業(yè)考試)用歐姆表“×10Ω”擋調(diào)零后,測量一個電阻的阻值,發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度較小,下列判斷和操作正確的是()A.阻值等于表盤示數(shù)乘以倍率 B.應(yīng)立即換擋后再直接測量C.這個電阻的阻值較小 D.這個電阻的阻值較大11.(2022·海南·高三學(xué)業(yè)考試)如圖所示,電源內(nèi)阻不計(jì),電源的電壓為12V保持不變。R1=30Ω,閉合開關(guān)S后,理想電流表的示數(shù)為1.0A。

(1)R1與R2為(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。(2)R1兩端的電壓為V。(3)求R2的阻值。12.(2020下·浙江·高二學(xué)業(yè)考試)在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲是小吳同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路,請指出接線錯誤的導(dǎo)線:(填序號);(2)正確連線后的某次測量中,電壓表接線及指針位置如圖乙所示,其示數(shù)為V;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所作的圖像如圖丙所示。當(dāng)電壓表為第(2)問中示數(shù)時,由圖像可知,小燈泡的電阻為(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。13.(2020·浙江·高三統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)在研究規(guī)格為“6V

3W”的小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,要求小燈泡兩端的電壓從0開始逐漸增大。實(shí)驗(yàn)提供的電流表量程為0.6A、內(nèi)阻約1,電壓表量程為10V、內(nèi)阻約20k。(1)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)電路圖甲,將乙圖中的實(shí)物圖補(bǔ)充完整;(2)小燈泡接入電路前,某同學(xué)使用多用電表歐姆擋,如下圖丙所示,應(yīng)將選擇開關(guān)旋至,(填“×1”、“×10”、“×100”)直接測量小燈泡的電阻?!窘Y(jié)合1問,不需要表盤】(3)某同學(xué)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖丁所示,則小燈泡的電阻值隨溫度的升高而(填“增大”、“減小”或“不變)。14.(2020·浙江·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,使用的小燈泡規(guī)格為“3V1.5W”,其他可供選擇的器材有:A.電壓表(量程0~5V,內(nèi)阻10kΩ)B.電壓表(量程0~15V,內(nèi)阻30kΩ)C.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻0.5Ω)D.電流表(量程0~3A,內(nèi)阻0.1Ω)E.滑動變阻器(阻值范圍0~5Ω,允許通過最大電流為2.0A)F.滑動變阻器(阻值范圍0~1000Ω,允許通過最大電流為0.6A)G.學(xué)生電源E(6~8V)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,電流表選;電壓表選;滑動變阻器選。(均填器材前的字母標(biāo)號)(2)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖所示電路,為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,并使測量誤差盡量減小,實(shí)驗(yàn)前請你檢查該電路,指出電路在接線上存在的問題:①;②。15.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)某興趣小組的同學(xué)在研究壓敏電阻的特性時,利用滿偏電流為250μA、內(nèi)阻為660Ω的表頭和調(diào)節(jié)范圍均為0~9999.99Ω的電阻箱、,改裝為一個量程為3V的電壓表,如圖1所示,該小組同學(xué)首先將表頭與電阻箱并聯(lián)改裝成量程為3mA的電流表,然后再與電阻箱串聯(lián)。

(1)圖1中的阻值應(yīng)調(diào)為Ω,的阻值應(yīng)調(diào)為Ω。(2)該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路來探究壓敏電阻R的特性,電壓表為上述改裝的電壓表,電流表量程為300mA,內(nèi)阻可忽略不計(jì),定值電阻。通過改變壓敏電阻所受外力的大小,得到多組電壓表、電流表的讀數(shù),利用得到的數(shù)據(jù)描繪出了關(guān)系曲線,如圖3所示,并作出了壓敏電阻的阻值與外力F的關(guān)系圖像,如圖4所示。

①由圖3可知,所用電源的電動勢為V,內(nèi)阻為Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)②當(dāng)外力為0時,電壓表的示數(shù)為3.0V,則可得壓敏電阻R關(guān)于外力F的關(guān)系式為。16.(2023·湖南·高二學(xué)

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