新教材粵教版高中物理必修第三冊(cè)第三章恒定電流-課時(shí)分層練習(xí)題及章末測(cè)驗(yàn)(含解析)

第三章恒定電流第一節(jié)導(dǎo)體的伏安特性曲線 -1-第二節(jié)決定導(dǎo)體電阻大小的因素 -5-第三節(jié)測(cè)量金屬絲的電阻率 -10-第四節(jié)電阻的串聯(lián)和并聯(lián) -15-章末綜合測(cè)驗(yàn) -19-第一節(jié)導(dǎo)體的伏安特性曲線A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1．關(guān)于電流，下列說(shuō)法中正確的是()A．通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，電流越大B．電子運(yùn)動(dòng)的速度越大，電流越大C．單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大D．因?yàn)殡娏饔蟹较?，所以電流是矢量解析：?jù)I＝eq\f(q,t)可知，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面積的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大，并非通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，電流就越大，故A錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS可知，電子運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流不一定越大，還與單位體積內(nèi)自由電子數(shù)n、橫截面積S有關(guān)，故B錯(cuò)誤；電流有大小和方向，但電流是標(biāo)量，故D錯(cuò)誤．答案：C2．在示波管中，電子槍2s內(nèi)發(fā)射了6×1013個(gè)電子，則示波管中電流的大小為()A．4.8×10－6A B．3×10－13AC．3×10－6A D．9.6×10－6A×10－6C，所以示波管中的電流大小為I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(9.6×10－6,2)A＝4.8×10－6A，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A3．根據(jù)歐姆定律，下列判斷正確的是()A．導(dǎo)體兩端的電壓為零，電阻即為零B．導(dǎo)體中的電流越大，電阻就越小C．當(dāng)電壓增大2倍時(shí)，電阻增大2倍D．由I＝eq\f(U,R)可知，通過(guò)一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比解析：導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，公式R＝eq\f(U,I)只提供了計(jì)算電阻的方法，R與eq\f(U,I)是在數(shù)值上相等，當(dāng)我們不給導(dǎo)體兩端加電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻仍存在，因此不能說(shuō)導(dǎo)體的電阻與加在它兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體中的電流成反比，A、B、C錯(cuò)誤．答案：D4．已知純電阻用電器A的電阻是純電阻用電器B的電阻的2倍，加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半，那么通過(guò)A和B的電流IA和IB的關(guān)系是()A．IA＝2IB B．IA＝eq\f(IB,2)C．IA＝IB D．IA＝eq\f(IB,4)解析：由I＝eq\f(U,R)得IA∶IB＝eq\f(UA,RA)∶eq\f(UB,RB)＝1∶4，即IA＝eq\f(IB,4)，故D正確．答案：D5．在電阻為4Ω的導(dǎo)體中通以恒定電流，5min內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量為45C，這時(shí)加在導(dǎo)體兩端的電壓是()A．60V B．6VC．0.6V D．3.6V解析：通過(guò)導(dǎo)體的電流為I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(45,5×60)A＝0.15A，根據(jù)歐姆定律得，加在導(dǎo)體兩端的電壓U＝IR＝0.15×4V＝0.6V，故選項(xiàng)C正確．答案：C6.有四個(gè)金屬導(dǎo)體，它們的U-I圖像如圖所示，電阻最大的導(dǎo)體是()A．a(chǎn) B．bC．c D．d解析：根據(jù)歐姆定律公式I＝eq\f(U,R)可得定值電阻的U-I圖像是一條經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，斜率表示電阻，故導(dǎo)體d的電阻最大，選項(xiàng)D正確．答案：D7．某金屬導(dǎo)體兩端所加電壓為8V時(shí)，10s內(nèi)通過(guò)某一橫截面的電荷量為0.16C.(1)求導(dǎo)體的電阻；(2)若導(dǎo)體兩端電壓為10V，求通過(guò)導(dǎo)體的電流．解析：(1)電壓U1＝8V，10s內(nèi)通過(guò)的電荷量Q＝0.16C，則電流I1＝eq\f(Q,t)＝eq\f(0.16,10)A＝0.016A，電阻R＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(8,0.016)Ω＝500Ω.(2)若導(dǎo)體兩端電壓為U2＝10V，則電流I2＝eq\f(U2,R)＝eq\f(10,500)A＝0.02A.答案：(1)500Ω(2)0.02AB級(jí)等級(jí)提升8．有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的2倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)乙導(dǎo)體橫截面的電荷量是甲的2倍，以下說(shuō)法正確的是()A．通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B．通過(guò)乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2倍C．乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的2倍D．甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率相等解析：由于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)乙導(dǎo)體橫截面的電荷量是甲的2倍，因此通過(guò)乙導(dǎo)體的電流是甲的2倍，故A錯(cuò)誤，B正確．由于I＝nqSv，所以v＝eq\f(I,nqS)，由于不知道甲、乙兩導(dǎo)體的性質(zhì)(n、q不知道)，所以無(wú)法判斷v，故C、D錯(cuò)誤．答案：B9.(多選)如圖所示是某導(dǎo)體的I-U圖像，圖中α＝45°，下列說(shuō)法正確的是()A．通過(guò)該導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比B．此導(dǎo)體的電阻R不變C．I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以電阻R＝eq\f(1,tan45°)Ω＝1ΩD．在該導(dǎo)體的兩端加6V的電壓時(shí)，每秒通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量是3C解析：由題圖可知，電流隨著導(dǎo)體兩端的電壓的增大而增大，電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，選項(xiàng)A正確；由I＝eq\f(U,R)可知，I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，則導(dǎo)體的電阻R不變，且R＝2Ω，選項(xiàng)B正＝3A，每秒通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量q＝It＝3×1C＝3C，選項(xiàng)D正確．答案：ABD10．某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說(shuō)法正確的是()A．B點(diǎn)的電阻為12ΩB．B點(diǎn)的電阻為40ΩC．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω解析：B點(diǎn)的電阻RB＝eq\f(U,I)＝eq\f(6,1.5×10－1)Ω＝40Ω，故A錯(cuò)誤，B正－30)Ω＝10Ω，故C、D錯(cuò)誤．答案：B11．如圖所示的圖像所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體：(1)電阻關(guān)系R1∶R2為多少？(2)若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等(不為零)時(shí)，電壓之比U1∶U2為多少？(3)若兩個(gè)導(dǎo)體的電壓相等(不為零)時(shí)，電流之比I1∶I2為多少？解析：(1)由I-U圖像可知R＝eq\f(1,k)＝eq\f(ΔU,ΔI)，解得R1＝eq\f(10×10－3,5×10－3)Ω＝2Ω，R2＝eq\f(10×10－3,15×10－3)Ω＝eq\f(2,3)Ω，故R1∶R2＝2∶eq\f(2,3)＝3∶1.(2)由歐姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2，由于I1＝I2，則U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1.(3)由歐姆定律得I1＝eq\f(U1,R1)，I2＝eq\f(U2,R2)，由于U1＝U2，則I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3.答案：(1)3∶1(2)3∶1(3)1∶3第二節(jié)決定導(dǎo)體電阻大小的因素A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1．關(guān)于公式R＝eq\f(U,I)和公式R＝ρeq\f(l,S)，下列說(shuō)法正確的是()A．兩式對(duì)一切情況都適用B．R＝eq\f(U,I)僅適用于金屬導(dǎo)體，R＝ρeq\f(l,S)適用于任何導(dǎo)體C．導(dǎo)體的電阻R與U成正比，與I成反比D．導(dǎo)體的電阻在溫度一定時(shí)與導(dǎo)體長(zhǎng)度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比解析：R＝ρeq\f(l,S)適用于金屬導(dǎo)體和電解液，且為純電阻電路，故A、B錯(cuò)誤；導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身決定，與U、I無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確．答案：D2．(多選)關(guān)于導(dǎo)體電阻，下列說(shuō)法中正確的是()A．由R＝ρeq\f(l,S)知，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度l、電阻率ρ成正比，與橫截面積S成反比B．由R＝eq\f(U,I)可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比C．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率和原來(lái)一樣D．電阻率往往隨溫度的變化而變化解析：導(dǎo)體的電阻率由材料本身的性質(zhì)決定，并隨溫度的變化而變化，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、橫截面積和電阻率有關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流無(wú)關(guān)，A正確，B、C錯(cuò)誤；電阻率反映材料導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱，電阻率常隨溫度的變化而變化，D正確．答案：AD3．(多選)關(guān)于材料的電阻率，下列說(shuō)法正確的是()A．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大B．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大C．銀材料的電阻率較錳銅合金的電阻率小D．金屬絲拉長(zhǎng)為原來(lái)的兩倍，電阻率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍解析：電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤；金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大，B正確；合金的電阻率比純金屬的電阻率大，電阻率大表明材料的導(dǎo)電性能差，不能表明對(duì)電流的阻礙作用一定大，因?yàn)殡娮璨攀欠从硨?duì)電流阻礙作用大小的物理量，而電阻除跟電阻率有關(guān)外，還跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，所以A錯(cuò)誤，C正確．答案：BC4．(多選)金屬材料的電阻率有以下特點(diǎn)：一般而言，純金屬的電阻率小，合金的電阻率大．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，有的金屬電阻率隨溫度變化而顯著變化，有的合金電阻率幾乎不受溫度的影響．根據(jù)以上信息判斷下列說(shuō)法，其中正確的是()A．連接電路用的導(dǎo)線一般用合金來(lái)制作B．電爐、電阻器的電阻絲一般用純金屬來(lái)制作C．標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來(lái)制作D．電阻溫度計(jì)一般用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬材料制成解析：純金屬材料的電阻率較小，而合金材料的電阻率較大，一般連接電路用的導(dǎo)線是用純金屬材料制作的，電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來(lái)制作，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．答案：CD5.如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab＝10cm，bc＝5cm，當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時(shí)，電流為1A；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為()A．4A B．2AC．eq\f(1,2)A D．eq\f(1,4)A解析：設(shè)沿A、B方向的橫截面積為S1，沿C、D方向的橫截面積為S2，則eq\f(S1,S2)＝eq\f(1,2)；設(shè)A、B接入電路中時(shí)的電阻為R1，C、D接入電路中時(shí)的電阻為R2，則有eq\f(R1,R2)＝eq\f(ρ\f(lab,S1),ρ\f(lbc,S2))＝eq\f(4,1)；由歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，兩種情況下電流之比為eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)＝eq\f(1,4)，故I2＝4I1＝4A，故選項(xiàng)A正確．答案：A6．一只白熾燈泡，正常發(fā)光時(shí)的電阻為121Ω，當(dāng)這只燈泡停止發(fā)光一段時(shí)間后的電阻應(yīng)是()A．大于121Ω B．小于121ΩC．等于121Ω D．無(wú)法判斷解析：由于金屬燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，故白熾燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻大，停止發(fā)光一段時(shí)間后，燈絲溫度降低，電阻減小，故B正確．答案：BB級(jí)等級(jí)提升7．(多選)圖甲是用來(lái)觀察燈泡亮度變化的實(shí)驗(yàn)電路，圖乙是滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造示意圖，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)接M、c接N，P向b移動(dòng)燈變亮B．b接M、d接N，P向b移動(dòng)燈變暗C．c接M、d接N，P向b移動(dòng)燈一直最亮D．a(chǎn)接M、b接N，P向b移動(dòng)燈一直最暗解析：當(dāng)a接M、c接N時(shí)，接入電路的部分是aP，P向b滑動(dòng)時(shí)，電路中的電阻變大，燈變暗，故A錯(cuò)誤，同理B錯(cuò)誤．答案：AB8．兩種同種材料制成的電阻絲a和b，a的長(zhǎng)度和橫截面的直徑均為b的兩倍，要使兩電阻絲接入電路后消耗的電功率相等，加在它們兩端的電壓之比Ua∶Ub為()A．1∶1 B．2∶1C.eq\r(2)∶1 D．1∶eq\r(2)解析：由公式R＝ρeq\f(l,S)，S＝eq\f(1,4)πD2，P＝eq\f(U2,R)，得U＝eq\r(\f(4ρlP,πD2))，解得Ua∶Ub＝1∶eq\r(2)，故D正確．答案：D9．現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成如圖所示甲、乙兩種形式，則兩種接法的電阻之比R甲∶R乙為()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶4解析：將題圖甲的半球形導(dǎo)體材料看成等大的兩半部分的并聯(lián)，則圖乙中可以看成等大的兩半部分的串聯(lián)，設(shè)每一半部分的電阻為R，則圖甲中電阻R甲＝eq\f(R,2)，圖乙中電阻R乙＝2R，故R甲∶R乙＝1∶4.答案：D10．有一根粗細(xì)均勻的電阻絲，當(dāng)兩端加上2V電壓時(shí)通過(guò)其中的電流為4A，現(xiàn)將電阻絲均勻地拉長(zhǎng)，然后兩端加上2V電壓，這時(shí)通過(guò)它的電流變?yōu)?.25A．由此可知，這根電阻絲已被均勻地拉長(zhǎng)為原長(zhǎng)的()A．2倍 B．4倍C．8倍 D．16倍解析：電阻絲拉長(zhǎng)前的電阻R1＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(2,4)Ω＝0.5Ω，電阻絲拉長(zhǎng)后的電阻R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(2,0.25)Ω＝8Ω；根據(jù)R＝ρeq\f(l,S)，體積不變，V＝lS，則R＝ρeq\f(l2,V)；電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，則電阻絲的長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B11．相距40km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800Ω，如果在A、B間某處發(fā)生短路，這時(shí)接在A處的電壓表的示數(shù)為10V，電流表的示數(shù)為40mA，則發(fā)生短路處距A地有多遠(yuǎn)？解析：A與短路處間的距離可以認(rèn)為等于A與短路處間的單根導(dǎo)線的長(zhǎng)度，而如果能夠求得A與短路處間的單根導(dǎo)線的電阻，就可以由電阻定律求出導(dǎo)線的長(zhǎng)度，也就求出了短路處到A的距離．如圖所示，A、B間的距離l＝40km，兩根導(dǎo)線的總長(zhǎng)為2l，總電阻R＝800Ω.設(shè)A與短路處間的距離為x，導(dǎo)線長(zhǎng)為2x，電阻為Rx.由電阻的定義式可得Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,40×10－3)Ω＝250Ω.由電阻定律，有R＝ρeq\f(2l,S)，Rx＝ρeq\f(2x,S)，解得x＝eq\f(Rx,R)l＝eq\f(250,800)×40km＝12.5km.即短路處距A地的距離為12.5km.答案：12.5km第三節(jié)測(cè)量金屬絲的電阻率1．(多選)在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的是()A．電流表采用外接法，將會(huì)使ρ測(cè)＜ρ真B．電流表采用外接法，由于電壓表的并聯(lián)引起了電阻絲分壓的減小而引起測(cè)量誤差C．由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知，I、d、U、l中每一個(gè)物理量的測(cè)量都會(huì)引起ρ的誤差D．由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確影響最大的是直徑d的測(cè)量解析：由于采用電流表外接法，將導(dǎo)致R測(cè)＜R真，由ρ＝eq\f(RS,l)可知ρ測(cè)＜ρ真，A正確；雖然電壓表的并聯(lián)引起了電阻絲分壓的減小，但是計(jì)算電阻絲的電阻用的是電壓和電流的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，由于電壓表的分流會(huì)使電流I的測(cè)量值偏大，電阻測(cè)量值偏小，引起誤差，B錯(cuò)誤；由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知，I、d、U、l中每一個(gè)物理量的測(cè)量都會(huì)引起ρ的誤差，但由于直徑的指數(shù)為2，所以對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性影響最大的是d的測(cè)量，C、D正確．答案：ACD2．在“測(cè)量金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出其長(zhǎng)度L、直徑d和電阻R.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑時(shí)讀數(shù)如圖甲所示，則金屬絲的直徑為________mm.(2)若用圖乙測(cè)金屬絲的電阻，則測(cè)量結(jié)果將比真實(shí)值__________(選填“偏大”或“偏小”)．(3)用電壓表和電流表測(cè)金屬絲的電壓和電流時(shí)讀數(shù)如圖所示，則電壓表的讀數(shù)為________V，電流表的讀數(shù)為________A.解析：(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為(0.5＋0.01×19.7)mm＝0.697mm.(2)題圖乙中電流表采用外接法，故測(cè)量值偏小．(3)電壓表精度為0.1V，其讀數(shù)為2.60V；電流表精度為0.02A，其讀數(shù)為0.52A.答案：(1)0.697(0.696～0.698均正確)(2)偏小(3)2.600.523．一根電阻絲，它的電阻在10Ω左右，測(cè)量它的直徑時(shí)如圖甲所示，由此讀得它的直徑D＝__________mm，可以算出它的橫截面積S.現(xiàn)有一個(gè)穩(wěn)壓電源(輸出電壓U恒為3V)，一個(gè)定值電阻R(10Ω左右)，一個(gè)量程為0～0.3A的電流表A，一個(gè)量程為0～3A的電流表B，毫米刻度尺，利用如圖乙所示的電路，不斷移動(dòng)夾子(圖中用箭頭表示)改變電阻絲連入電路的長(zhǎng)度l，得出長(zhǎng)度l與電流的倒數(shù)的關(guān)系如圖丙所示．則電流表應(yīng)選擇________，該電阻絲的電阻率為________，定值電阻的阻值為________(要求用a、b、U、S等字母表示)．解析：由題圖甲可知，螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)是42.0×0.01mm＝0.420mm，電阻絲直徑D＝0.5mm＋0.420mm＝0.920mm.當(dāng)電阻絲接入電路的電阻為零時(shí)，電路中的電流最大，電流的最大值約為Imax＝eq\f(3,10)A＝0.3A，故電流表應(yīng)選擇A.由歐姆定律和電阻定律可得I＝eq\f(U,R＋ρ\f(l,S))，變形得l＝eq\f(SU,ρ)·eq\f(1,I)－eq\f(SR,ρ)，結(jié)合題圖丙，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知eq\f(SU,ρ)＝eq\f(a,b)，eq\f(SR,ρ)＝a，解得ρ＝eq\f(SUb,a)，R＝Ub.答案：0.920Aeq\f(SUb,a)Ub4．在測(cè)定金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，若估測(cè)金屬絲的電阻Rx約為3Ω，為減小誤差，并盡可能測(cè)量多組數(shù)據(jù)，要求金屬絲的發(fā)熱功率P＜0.75W，備有器材如下：A．6V直流電源；B．直流電流表A1(0～0.6A，內(nèi)阻為0.5Ω)；C．直流電流表A2(0～3A，內(nèi)阻為0.01Ω)；D．直流電壓表V1(0～3V，內(nèi)阻為1kΩ)；E．直流電壓表V2(0～15V，內(nèi)阻為5kΩ)；F．滑動(dòng)變阻器R1(0～100Ω，允許最大電流1A)；G．滑動(dòng)變阻器R2(0～20Ω，允許最大電流1A)；H．開關(guān)、導(dǎo)線若干．(1)上述器材應(yīng)選用__________(選填器材的字母代號(hào))．(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．(3)完成下圖中實(shí)物圖的連接．解析：(1)首先選出唯一性器材，即A、H.＝＜eq\r(0.75×3)V＝1.5V，所以電壓表選用D(0～3V，內(nèi)阻為1kΩ)；若滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，提供的兩上滑動(dòng)變阻器都不便于調(diào)節(jié)，而題目要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，故采用滑動(dòng)變阻器分壓式接法，滑動(dòng)變阻器選擇G(0～20Ω，允許最大電流1A)．故器材應(yīng)選用A、B、D、G、H.(2)因?yàn)镽V?Rx，所以采用電流表外接法．實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示．(3)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖乙所示．答案：(1)A、B、D、G、H(2)圖見解析(3)圖見解析5．某同學(xué)用伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻，現(xiàn)有量程為3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表．采用分壓電路接線，圖甲是實(shí)物的部分連線圖，待測(cè)電阻為圖乙中的R1，其阻值約為5Ω.(1)測(cè)R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接____________(選填“a”或“b”)、導(dǎo)線②連接______________(選填“c”或“d”)．(2)正確接線測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，用作圖法求得R1的阻值為__________Ω.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知圖乙中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體，R2的邊長(zhǎng)是R1的eq\f(1,10)，若測(cè)R2的阻值，則最優(yōu)的連線應(yīng)選__________(填選項(xiàng))．A．①連接a，②連接c B．①連接a，②連接dC．①連接b，②連接c D．①連接b，②連接d解析：(1)因電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻R1的阻值，則電流表采用外接法，而滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，故測(cè)R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接a，導(dǎo)線②連接d.(2)建立坐標(biāo)系描點(diǎn)連線如圖所示，則R1＝eq\f(ΔU,ΔI)≈4.6Ω.(3)設(shè)R1的邊長(zhǎng)為l，厚度為h，電阻率為ρ，根據(jù)電阻定律，得R1＝ρeq\f(l,hl)＝eq\f(ρ,h)，R2＝ρeq\f(\f(l,10),h\f(l,10))＝eq\f(ρ,h)＝R1，要測(cè)R2的阻值，與測(cè)量R1一樣，最優(yōu)的連線應(yīng)為①連接a，②連接d，選項(xiàng)B正確．答案：(1)ad(2)見解析4.6(4.4～4.7均可)(3)B第四節(jié)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1．(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A．一個(gè)電阻和一根理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零B．并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻C．并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻也增大D．并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻一定減小解析：由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知：并聯(lián)電路的總電阻比各支路中的任意一個(gè)分電阻的阻值都要小，且任一支路的電阻增大時(shí)(其他支路不變)，總電阻也增大，所以A、B、C正確，D錯(cuò)誤．答案：ABC2．一電流表內(nèi)阻為10Ω，滿偏電流為500mA，要把它改裝成量程是3A的電流表．正確的方法是()A．應(yīng)串聯(lián)一個(gè)2Ω的電阻B．應(yīng)并聯(lián)一個(gè)2Ω的電阻C．應(yīng)串聯(lián)一個(gè)60Ω的電阻D．應(yīng)并聯(lián)一個(gè)60Ω的電阻＝eq\f(U,I－IA)＝eq\f(5,3－0.5)Ω＝2Ω，選項(xiàng)B正確．答案：B3．已知通過(guò)三個(gè)并聯(lián)支路的電流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，則三個(gè)并聯(lián)支路的電阻之比R1∶R2∶R3為()A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．2∶3∶6 D．6∶3∶2解析：由歐姆定律有R＝eq\f(U,I)，在并聯(lián)電路中，電壓相等，所以有R1∶R2∶R3＝eq\f(1,I1)∶eq\f(1,I2)∶eq\f(1,I3)＝eq\f(1,1)∶eq\f(1,2)∶eq\f(1,3)＝6∶3∶2.答案：D4.如圖所示，兩個(gè)小燈泡L1和L2串聯(lián)接在P、Q兩點(diǎn)間，L1和L2的銘牌上分別標(biāo)有“3V1.5Ω”“6V12Ω”，則P、Q間允許加的最大電壓為()A．9V B．6.75VC．5.25V D．4.5V＝eq\f(U2m,R2)＝0.5A，故兩個(gè)小燈泡L1和L2串聯(lián)流經(jīng)電路的最大電流為0.5A，故L2可加最大電壓6V，L1的實(shí)際電壓U1＝I2mR1＝0.75V，故兩端電壓最大可加6.75V，B正確．答案：B5.在如圖所示電路中，R2＝2R1，電路兩端電壓恒定，當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.5A，電壓表的讀數(shù)為4V，則當(dāng)S閉合時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別為()A．1.5A，6V B．0.75A，4VC．1.5A，0V D．0A，6V解析：由題圖可知，當(dāng)S斷開時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，U2＝eq\f(R2,R1＋R2)U＝eq\f(2,3)U＝4V，解得U＝6V，當(dāng)S閉合時(shí)，R1被短路，電路中只有電阻R2，電流表讀數(shù)為0A，電壓表讀數(shù)為6V，選項(xiàng)D正確．答案：D＝6Ω，R4＝3Ω.(1)求a、d之間的總電阻；(2)如果把42V的電壓加在a、d兩端，則通過(guò)每個(gè)電阻的電流是多少？解析：(1)由題圖可知Rcd＝eq\f(R3R4,R3＋R4)＝eq\f(6×3,6＋3)Ω＝2Ω，故Rad＝R1＋R2＋Rcd＝8Ω＋4Ω＋2Ω＝14Ω.(2)由歐姆定律知I＝eq\f(U,Rad)＝eq\f(42,14)A＝3A，即為通過(guò)R1、R2的電流．設(shè)＝I4R4，又I3＋I(xiàn)4＝3A，解得I3＝1A，I4＝2A.答案：見解析B級(jí)等級(jí)提升＝5Ω，R1兩端的電壓為6V，R2兩端的電壓為12V，則()A．電路中的電流為0.6AB．電阻R2的阻值為20ΩC．三個(gè)電阻兩端的總電壓為21VD．電阻R3兩端的電壓為4V解析：電路中電流I＝eq\f(U1,R1)＝eq\f(6,10)A＝0.6A，R2阻值為R2＝eq\f(U2,I)＝eq\f(12,0.6)Ω＝20Ω，三個(gè)電阻兩端的總電壓U＝I(R1＋R2＋R3)＝21V；電阻R3兩端的電壓U3＝IR3＝0.6×5V＝3V，故A、B、C正確，D錯(cuò)誤．答案：ABC8.如圖所示，每個(gè)電阻的阻值都是2Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，在B、C間加6V電壓時(shí)，電流表的示數(shù)是()A．0 B．1AC．2A D．3A解析：將電路改畫成如圖所示形式．I總＝eq\f(U總,R總)＝eq\f(U總,R＋\f(R2,R＋R))＝eq\f(6,2＋\f(22,2＋2))A＝2A，每一支路電流均為1A.答案：B9.如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個(gè)小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的eq\f(1,2)；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍．若用電流表A的表盤刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值，則下列分析正確的是()A．將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.04AB．將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.02AC．將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.06AD．將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.01A解析：設(shè)電流表A的內(nèi)阻為RA，用電流表A的表盤刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值時(shí)，若將接線柱1、2接入電路，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，(I1－IA)R1＝IARA，解得I1＝3IA＝0.06A，則每一小格表示0.06A；若將接線柱1、3接入電路，則(I2－IA)R1＝IARA，解得I2＝3IA，則每一小格表示0.06A．故選項(xiàng)C正確．答案：C10.如圖所示的電路中，R1＝R2＝2kΩ，電壓表V1的內(nèi)阻為6kΩ，電壓表V2的內(nèi)阻為3kΩ，A、B間的電壓U保持不變．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，它們的示數(shù)變化是()A．V1表的示數(shù)變小，V2表的示數(shù)變大B．V1表的示數(shù)變大，V2表的示數(shù)變小C．V1、V2表的示數(shù)均變小D．V1、V2表的示數(shù)均不變解析：開關(guān)S閉合前，電壓表V1、V2的示數(shù)之比U1∶U2＝RV1∶RV2＝2∶1，S閉合后，R1與V1的并聯(lián)電阻值R＝eq\f(R1·RV1,R1＋RV1)＝1.5kΩ，R2、V2的并聯(lián)電阻值R′＝eq\f(R2·RV2,R2＋RV2)＝1.2kΩ，故開關(guān)S閉合后，電壓表V1、V2的示數(shù)之比為Ueq\o\al(′,1)∶Ueq\o\al(′,2)＝R∶R′＝1.5∶1.2＝5∶4.即開關(guān)S閉合后，V1表的示數(shù)變小，V2表的示數(shù)變大．A正確．答案：A11．在如圖所示的電路中，電源電壓U＝15V，電阻R1、R2、R3的阻值均為10Ω，S為單刀三擲開關(guān)，求下列各種情況下電壓表的讀數(shù)：(1)開關(guān)S接B時(shí)；(2)開關(guān)S接A時(shí)；(3)開關(guān)S接C時(shí)．解析：(1)S接B時(shí)，R1、R2串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)R1兩端電壓，U1＝eq\f(U,R1＋R2)R1＝7.5V.(2)S接A時(shí)，R1被短路，電壓表示數(shù)為0.(3)S接C時(shí)，R2、R3并聯(lián)，再和R1串聯(lián)后接入電路，U1＝eq\f(U,R1＋\f(R2R3,R2＋R3))R1＝10V.答案：(1)7.5V(2)0(3)10V章末綜合測(cè)驗(yàn)(時(shí)間：60分鐘分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每題4分，共32分．每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，選對(duì)得4分，錯(cuò)選、不選或多選均不得分．)1．根據(jù)電阻定律，電阻率ρ＝eq\f(RS,L)對(duì)于溫度一定的某種金屬來(lái)說(shuō)，它的電阻率()A．跟導(dǎo)線的電阻成正比B．由所用金屬材料的本身特性決定C．跟導(dǎo)線的橫截面積成正比D．跟導(dǎo)線的長(zhǎng)度成反比解析：電阻率描述的是導(dǎo)體本身的一種特性，是表征材料性質(zhì)的重要的物理量，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，不與題意中的公式后的物理量有關(guān)，B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B2．在10s內(nèi)通過(guò)電解槽某一橫截面向右遷移的正離子所帶的電量為2C，向左遷移的負(fù)離子所帶電量為3C，那么電解槽中電流為()A．0.5A B．0.2AC．0.3A D．0.1A解析：根據(jù)電流強(qiáng)度的公式I＝eq\f(q＋＋q－,t)＝eq\f(2＋3,10)A＝0.5A，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A3．截面直徑為d，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)這三個(gè)量中的一個(gè)改變時(shí)，對(duì)自由電子定向移動(dòng)的平均速度的影響是：①電壓U加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率不變；②導(dǎo)線長(zhǎng)度L加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率減為原來(lái)一半；③導(dǎo)線截面直徑d加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率不變；④導(dǎo)線截面直徑d加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)平均速率加倍．其中正確的選項(xiàng)是()A．①③ B．②③C．③④ D．①④解析：設(shè)導(dǎo)體的單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，導(dǎo)體的橫截面積為S，則導(dǎo)體的電流可以表示為I＝neSv，①電壓U加倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻值不變，根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知導(dǎo)體的電流加倍，所以自由電子定向移動(dòng)的平均速率加倍，①錯(cuò)誤；②導(dǎo)線長(zhǎng)度L加倍時(shí)，根據(jù)電阻定律：R＝ρeq\f(L,S)可知導(dǎo)體的電阻值加倍，由歐姆定律可知通過(guò)導(dǎo)體的電流值減小為原來(lái)的一半，所以自由電子定向移動(dòng)的平均速率減為原來(lái)一半，②正確；導(dǎo)線截面直徑d加倍時(shí)，導(dǎo)線的橫截面積變成原來(lái)的4倍，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知導(dǎo)體的電阻值變成原來(lái)的＝neSv可知，自由電子定向移動(dòng)的平均速率不變，③正確，④錯(cuò)誤，故B正確．答案：B4．如圖所示，有三個(gè)電阻，已知R1∶R2∶R3＝1∶3∶6，則電路工作時(shí)，電壓U1∶U2為()A．1∶6 B．1∶9C．1∶3 D．1∶2解析：已知R1∶R2∶R3＝1∶3∶6，設(shè)流過(guò)R1的電流為I，且I＝I3＋I(xiàn)2，根據(jù)歐姆定律可得2I3＝I2，則流為R2的電流為I2＝eq\f(2I,3)，則由歐姆定律可知電壓之比為U1∶U2＝IR1∶eq\f(2I,3)R2＝1∶2，D正確．答案：D5．金屬鉑的電阻率對(duì)溫度非常敏感，溫度升高時(shí)電阻率也隨著變大．在圖中有可能表示金屬鉑電阻的I-U圖像是()ABCD解析：根據(jù)電阻的定義式R＝eq\f(U,I)可知，I-U圖像上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率等于電阻的倒數(shù)，金屬鉑的電阻隨溫度的升高而增大，則圖像上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，圖像是曲線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A6．歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且a>b>c.電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是()ABCD解析：由電阻的決定式可知，A中電阻RA＝ρeq\f(c,ab)，B中電阻RB＝ρeq\f(b,ac)，C中電阻RC＝ρeq\f(a,bc)，D中電阻RD＝ρeq\f(a,bc)，故電阻最小的為A.答案：A7．一電流表(表頭)并聯(lián)一個(gè)分流電阻R0后就改裝成一個(gè)大量程的電流表，當(dāng)把它和標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián)后去測(cè)某電路中的電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1A，而改裝電流表的讀數(shù)為1.1A，為了使它的讀數(shù)準(zhǔn)確，應(yīng)在原分流電阻上再()A．并聯(lián)一個(gè)電阻R，且R＞R0B．并聯(lián)一個(gè)電阻R，且R<R0C．串聯(lián)一個(gè)電阻R，且R＞R0D．串聯(lián)一個(gè)電阻R，且R<R0解析：改裝后的電流表示數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電流表示數(shù)大，說(shuō)明與電流表表頭并聯(lián)的分流電阻分流太小，分流電阻阻值較大，為使電流表讀數(shù)準(zhǔn)確，應(yīng)減小與表頭并聯(lián)的分流電阻阻值，給表頭再并聯(lián)一個(gè)比原分流電阻大的電阻，因此A正確．答案：A8.在如圖所示的電路中，AB為粗細(xì)均勻、長(zhǎng)為L(zhǎng)的電阻絲，以A、B上各點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則U隨x變化的圖線應(yīng)為下圖中的()ABCD解析：根據(jù)電阻定律，橫坐標(biāo)為x的點(diǎn)與A點(diǎn)之間的電阻R＝ρeq\f(x,S)，這兩點(diǎn)間的電壓U＝IR＝I·ρeq\f(x,S)(I、ρ、S為定值)，故U跟x成正比例關(guān)系，A正確．答案：A二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每題4分，共16分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全選對(duì)得4分，少選得2分，選錯(cuò)、多選或不選均不得分．)9．有一橫截面積為S的鋁導(dǎo)線，當(dāng)有電壓加在該導(dǎo)線上時(shí)，導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I.設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子電量為e，此時(shí)電子定向移動(dòng)的速度為v，則在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為()A．nvSΔt B．nvΔtC．eq\f(IΔt,e) D．eq\f(IΔt,Se)解析：在Δt時(shí)間內(nèi)，以速度v移動(dòng)的電子在銅導(dǎo)線中經(jīng)過(guò)的長(zhǎng)度為vΔt，由于銅導(dǎo)線的橫截面積為S，則在Δt時(shí)間內(nèi)，電子經(jīng)過(guò)的導(dǎo)線對(duì)應(yīng)體積為vΔtS.又由于單位體積的導(dǎo)線有n個(gè)自由電子，在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為N＝nvSΔt，由于流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，則在Δt時(shí)間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電荷量為IΔt，而電子的電荷量為e，則Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為N＝eq\f(IΔt,e)，故A、C正確．答案：AC10.如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻電阻絲的U-I圖像，已知導(dǎo)體電阻R＝ρeq\f(l,S)，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D．圖線表示兩個(gè)電阻絲的電阻隨電壓的增大而增大解析：U-I圖像中圖像的斜率表示電阻的大小，則由圖可知，b電阻絲的阻值大于a電阻絲的阻值，則C正確；由R＝ρeq\f(L,S)可知，長(zhǎng)度相同時(shí)，電阻越大的電阻絲越細(xì)，則可知b代表的電阻絲較細(xì)，a代表的電阻絲較粗，則A正確，B錯(cuò)誤；電阻絲的電阻與電壓和電流無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．答案：AC11．將分壓電阻串聯(lián)在電流表上改裝成電壓表，下列說(shuō)法中正確的是()A．接上分壓電阻后，增大了原電流表的滿偏電壓B．接上分壓電阻后，電壓按一定比例分別加在電流表和分壓電阻上，電流表的滿偏電壓不變C．若分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則電壓表量程擴(kuò)大到n＋1倍D．通電時(shí)，電流表和分壓電阻通過(guò)的電流一定相等解析：分壓電阻與電流表串聯(lián)，電壓按電阻阻值比例分配電壓，總電壓增大，但表頭的滿偏電壓不變，A錯(cuò)誤，B、D正確；分壓電阻R＝nRg時(shí)，RV＝(n＋1)Rg，電壓表量程U＝IgRV＝(n＋1)IgRg，C正確．答案：BCD12．四個(gè)相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2，已知電流表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按如圖所示接入電路，則()A．電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)B．電流表A1指針的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2指針的偏轉(zhuǎn)角C．電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)D．電壓表V1指針的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2指針的偏轉(zhuǎn)角解析：A1、A2處相當(dāng)于表頭和分流電阻四個(gè)元件并聯(lián)，顯然流過(guò)A1、A2兩電流表表頭的電流相等，故兩表指針偏轉(zhuǎn)角相等，但兩表頭的讀數(shù)分別為流過(guò)表頭與分流電阻的電流之和，A1的分流電阻小，電流大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；V1、V2表處相當(dāng)于兩表頭和各自的分壓電阻四個(gè)元件串聯(lián)，兩表頭指針偏角也相等，V1表分壓電阻大，讀數(shù)大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．答案：AD三、非選擇題(共6小題，共52分．)13．(6分)(1)某同學(xué)用如圖甲所示的螺旋測(cè)微器測(cè)小球的直徑時(shí)，他應(yīng)先轉(zhuǎn)動(dòng)____________使F靠近小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)____________使F夾住小球，直至聽到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)__________使F固定后讀數(shù)(填儀器部件字母符號(hào))．(2)某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度．該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖乙所示，測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖丙所示．圖乙所示的讀數(shù)為_____mm，圖丙所示的讀數(shù)為______mm，所測(cè)金屬板的厚度為________mm.解析：(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)小球直徑時(shí)，先轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕D使測(cè)微螺桿F靠近被測(cè)小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕H使測(cè)微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)旋鈕G使F固定后讀數(shù)．(2)題圖乙的讀數(shù)為0＋1.0×0.01mm＝0.010mm，題圖丙的讀數(shù)為6.5mm＋37.0×0.01mm＝6.870mm，故金屬板的厚度d＝6.870mm－0.010mm＝6.860mm.答案：(1)DH