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文檔簡介
專題03電路及其應用
考點清單
清卓01庵瀛歐將爽樣
i.電流
(1)形成的條件:導體中有;導體兩端存在。(自由電荷,電壓)
(2)標矢性:電流是______量,電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向。(標,正)
(3)兩個表達式:①定義式:I等②決定式:I瑪。
2.部分電路歐姆定律
(1)內容:導體中的電流跟導體兩端的電壓成—比,跟導體的電阻成一比。(正,反)
⑵表達式:,=今。
(3)適用范圍:導電和導電,不適用于氣態(tài)導電或半導體元件。(金屬,電解質溶液)
(4)導體的伏安特性曲線(/一⑺圖線
圖1
①比較電阻的大?。簣D線的斜率k=tan<=£=,圖1中品&(選填”〉或“=”)。
(爐>)
②線性元件:伏安特性曲線是的電學元件,適用于歐姆定律。(直線)
③非線性元件:伏安特性曲線是的電學元件,不適用于歐姆定律。(曲線)
府單02電限
1.電阻
(1)定義:導體對電流的阻礙作用,叫作導體的電阻。
(2)定義式:,其中〃為導體兩端的電壓,/為通過導體的電流。(火=9
(3)單位:國際單位是—(Q)。(歐姆)
(4)決定因素:導體的電阻反映了導體阻礙電流的性質,其大小由導體本身決定,與加在導體兩端的電
壓和通過導體的電流無關。
2.電阻定律
(1)內容:同種材料的導體,其電阻與它的成正比,與它的成反比;導體電阻還
與構成它的有關。(長度,橫截面積,材料)
(2)公式:o
其中,是導體的長度,S是導體的橫截面積,。是導體的電阻率,其國際單位是,符號為Q-mo
(歐?米)
(3)適用條件:粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解質溶液。
3.電阻率
(1)計算式:
(2)物理意義:反映導體的導電性能,是導體材料本身的屬性。
(3)電阻率與溫度的關系
金屬:電阻率隨溫度升高而;(增大)
負溫度系數(shù)半導體:電阻率隨溫度升高而。(減小)
情單03電動、電?一
1.電功
(1)定義:導體中的恒定電場對自由電荷的靜電力做的功。
(2)公式:W=qU=(適用于任何電路)。(WZ)
(3)電流做功的實質:轉化成的過程。(電能,其他形式能)
2.電功率
(1)定義:表示電流做功的快慢的物理量。
w
(2)公式:尸=7=(適用于任何電路)。(W)
3.焦耳定律
(1)內容:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻及通電時間成正比。
(2)公式:Q=(適用于任何電路)。(產Rt)
4.電功率P=U/和熱功率P=/2R的應用
(1)不論是純電阻電路還是非純電阻電路,電流的電功率均為2電=[7/,熱功率均為P熱=產凡
(2)對于純電阻電路:尸電=2熱===。(UI,FR,%)
(3)對于非純電阻電路:尸電==尸熱+尸其他。(UI)
睛單04例一金一必的電阻隼
1.實驗原理
由R=z4得"=軍,因此,只要測出金屬絲的______、__________和金屬絲的_________,即可求出金
。I
屬絲的電阻率P。(長度/,橫截面積S,電阻R)
甲乙
2.實驗器材
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(0?50。),開關,導線若
干,螺旋測微器,毫米刻度尺。
3.實驗步驟
(1)用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d.
(2)連接好伏安法測電阻的實驗電路。
(3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度,反復測量三次,求出其平均值/。
(4)把滑動變阻器的滑片調節(jié)到使接入電路中的電阻值__________的位置。(最大)
(5)閉合開關,改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)/和U的值,填入記
錄表格內。
(6)將測得的以、I、[值,代入公式其中s=苧中,計算出金屬絲的電阻率。(.R=pq)
4.誤差分析
(1)金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得,直徑的測量是產生誤差的主要來源之一。
(2)采用伏安法測量金屬絲的電阻時,由于采用的是電流表外接法,測量值________真實值,使電阻率的
測量值________=(小于,偏小)
(3)金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。
(4)由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫,會使金屬絲的電阻率,造成測量誤差。(變大)
5.游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)
(1)游標卡尺的分度值
刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1mm的差值精確度(可準確到)
109mm0.1mm0.1mm
2019mm0.05mm0.05mm
5049mm0.02mm0.02mm
(2)游標卡尺的讀數(shù):若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù),4表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻度
線對齊的游標的格數(shù),則記錄結果表示為(x+Q<精確度)mm。
(3)螺旋測微器的讀數(shù):
測量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(shù)(估讀一位)X0.01(mm)。
如圖所示,固定刻度示數(shù)為2.0mm,半毫米刻度線未露出,而從可動刻度上讀的示「「
數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為(2.0mm+15.0X0.01mm=2.150mm)Ut20
椅單05§用電表的使用
1.構造
如圖1所示,歐姆表由電流表G、電池、調零電阻R和紅、黑表筆組成。
圖
歐姆表內部:電流表、電池、調零電阻串聯(lián)。
外部:接被測電阻R*。
全電路電阻尺總==(Rg+R+r+R)
2.工作原理
F
閉合電路歐姆定律I—nOli-I-Z?°
NgI/vi-YIix.x
3.刻度的標定
紅、黑表筆短接(被測電阻&=0)時,調節(jié)調零電阻R,使/=&電流表的指針達到,這
一過程叫歐姆調零。(滿偏)
(1)當/=/g時,鳳=0,在滿偏電流/g處標為“"。(圖甲)(0)
(2)當/=0時,R「8,在7=0處標為""。(圖乙)(8)
(3)當/=9時,Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內阻值,&叫電阻。(中值)
二、多用電表
1.機械調零:用小螺絲刀調節(jié)定位螺絲,進行機械調零。
2.將紅、黑表筆分別插入“”“—”插孔。(+,-)
3.測量電壓和電流。
(1)按圖甲所示連好電路,將選擇開關置于直流電壓擋,測小燈泡兩端的=(電壓)
(2)按圖乙所示連好電路,將選擇開關置于直流電流擋,測量通過小燈泡的o(電流)
歐
姆
調
零
旋
鈕
4.測重電阻
(1)選擇合適的擋位,把兩表筆,進行歐姆調零。(短接)
(2)將被測電阻接在兩表筆之間,待指針穩(wěn)定后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,即得測量結果。
(3)測量完畢,將選擇開關置于交流電壓__________或“”擋。(最高擋,OFF)
即時練習
1.關于電流下列說法中正確的是()
A.只有正電荷的移動,才能形成電流
B.電子定向運動的速率越大,電流一定越大
C.通過導線截面的電量越多,電流一定越大
D.單位時間內通過導體截面的電量越多,導體中的電流越大
【答案】D
【解析】無論是正電荷還是負電荷,只要是電荷定向移動,都會形成電流,故A錯誤;由電流的微
觀表達式/=〃eS%電流的大小跟導體的材料(決定〃),導體的橫截面積⑹和電荷定向移動的速率(。
共同決定,故電子定向移動的速率大時,電流不一定大,故B錯誤;由可得,單位時間內通過導線
截面的電量越多,電流越大,故c錯誤,D正確.
2.(2023年佛山名校段考)如圖甲某次閃電擊中了一棵大樹.某個瞬間在樹周圍地面的電勢分布情況如俯視
圖乙.A、B兩車按圖乙中方式停放在樹下,若車的橡膠輪胎始終對地絕緣.則下列相關說法正確的是
()
甲
TOeKVir
-40Q_kV''
/By
A.由圖乙可知,本次閃電地面電流的方向是大樹流向小車
B.由圖乙可知,本次閃電電流的方向是由云層流向被擊中的大樹
C.8車右側車輪處的電勢比左側車輪處的電勢高
D.B車左側兩輪間的電壓比A車左側兩輪間的電壓大
【答案】C
【解析】閃電是由空中云層向大樹放電產生的,放電時有自由電子向大樹轉移,所以電流的方向應
是由被擊中的大樹流向云層流,地面電流由高電勢流向低電勢,因此是小車流向大樹,A、B錯誤;由乙
圖可知,虛線圓是等勢線,由大樹向小車方向電勢逐漸升高,因此6車右側車輪處的電勢比左側車輪處
的電勢高,C正確;8車左側兩輪的電勢相等,/車左側前輪電勢比后輪電勢低,所以6車左側兩輪間的
電壓比/車左側兩輪間的電壓小,D錯誤.
3.(多選)如圖所示,將左邊的細銅導線與右邊的粗銅導線連接起來,已知粗銅導線的橫截面積是細
銅導線橫截面積的兩倍,在細銅導線上取一個截面A,在粗銅導線上取一個截面若在1s內垂直地通
過它們的電子數(shù)相等,那么,通過這兩個截面的()
AB
A.電流相等
B.電流不相等
C.自由電子定向移動的速率相等
D.自由電子定向移動的速率不相等
【答案】AD
【解析】由電流定義知/=]=3,故A正確,B錯誤;由電流的微觀表達式知,I、n、q
均相等,因為5X8,所以以〉西,故C錯誤,D正確.
4.(23-24高二上,江西南昌?期中)下列說法正確的是()
RS
A.由0=7可知,p與R、S成正比,〃與/成反比
B.由/可知,通過導體橫截面的電荷量越多,電流越大
t
C.電流的微觀表達式/=,應Sv中,〃是指單位體積內的自由電荷數(shù)
D.導體的電阻率都隨溫度的升高而增大
【答案】C
【詳解】A.電阻率由導體本身和溫度決定,p與R、S、1無關,故A錯誤;
B./=幺是計算電流的定義式,故單位時間內通過導體橫截面的電荷量就越多,電流越大,故B錯誤;
t
C.電流的微觀表達式/=中,〃是指單位體積內的自由電荷數(shù),故C正確;
D.并非所有導體的電阻率都隨溫度的升高而增大,故D錯誤。
故選Co
5.(2023年江蘇金陵中學段考)家用電熱水器,在使用時具有漏電危險,當發(fā)生漏電時,電流會經(jīng)過
水管中的水與人體相連從而發(fā)生意外事故.“隔電墻”可以在一定程度上保護人體的安全,其裝置如甲
圖,其內部結構是一個螺旋狀的絕緣管道,結構如乙圖,它實則上是將水管的水道變得更細更長,安裝
位置如丙圖.下列分析正確的是()
甲
乙
A.漏電時“隔電墻”能完全隔斷電流
B.“隔電墻”是靠減小水流速度來減小電流而保護人體安全
C.“隔電墻”是通過增加管道中水的電阻率來保護人體安全的
D.“隔電墻”是通過增加管道中水的電阻來減小電流從而保護人體安全
【答案】D
【解析】根據(jù)電阻定律可知衣=。白水的電阻率不變,在該情況下,將水流變長,橫截面積變小來
增大電阻,減小電流,從而對人體起到保護作用,但不能完全隔斷電流,故選D.
6.如圖所示,某一導體的形狀為長方體,其長、寬、高之比為a:6:c=5:3:2.在此長方體的上
下、左右四個面上分別通過導線引出四個接線柱1、2、3、4.在1、2兩端加上恒定電壓,導體的電阻為
Ri;在3、4兩端加上恒定電壓,導體的電阻為&,則Ri:&為()
A.1:1B.9:25
C.25:4D.4:25
【答案】D
/PC
【解析】根據(jù)電阻定律仁夕飛當在1、2兩端加上恒定電壓〃時發(fā)=r,在3、4兩端加上恒定
5ab
的電壓時尼=<3,所以故選D.
be尼a25
7.(23-24高二上?新疆烏魯木齊?期中)非洲電蛭的捕獵方式是放電電暈獵物,它放電的電壓可達100V,電
流可達50A,關于電源、電流和電阻,下列說法正確的是()
A.在金屬導體中,自由電子的定向移動形成電流,兩者方向相同
B.導體的電阻與導體兩端電壓成正比,與流過導體的電流成反比
C.電源的作用是在電源內部把電子由負極搬運到正極,保持兩極之間有電壓
D.放電的電流可達50A,電流的單位"安培”是國際單位制中的基本單位
【答案】D
【詳解】A.人們規(guī)定電流的方向與正電荷定向移動的方向相同,與負電荷定向移動的方向相反,故A
錯誤;
B.導體的電阻取決自身的材料性質,長度和橫截面積,與導體兩端電壓成正比,與流過導體的電流無關,
故B錯誤;
C.電源的作用是在電源內部把電子由正極搬運到負極,保持兩極之間有電壓,故C錯誤;
D.國際單位制中七個基本單位:長度,時間,質量,熱力學溫度(開爾文溫度),電流,光強度(坎
德拉),物質的量,所以放電的電流可達50A,電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位,故D正
確。
故選D。
8.(23-24高二上?北京順義?期中)在探究導體電阻與其影響因素的定量關系時,某同學找到.、b、c、d
四條不同的金屬導體,在長度、橫截面積、材料三個因素方面,蟲c、d與。相比,分別只有一個因素
不同.將服b、c、d串聯(lián)接入如圖所示電路中,用一塊電壓表分別測量導體b、c、d兩端的電壓.若
實驗中保持金屬導體溫度不變,不計電壓表內阻對電路影響,對于該實驗的實驗方法及實驗中得到的現(xiàn)
象,你認為合理的是()
abcd
---------
1R
A.該實驗用等效替代的方法來探究電阻的有關影響因素
B.如果。、6的長度不同,則它們的電壓與長度成反比
C.如果八c的橫截面積不同,則它們的電壓與橫截面積成正比
D.改變滑動變阻器滑片的位置,a、d兩條金屬導體的電壓之比不會隨之發(fā)生變化
【答案】D
【詳解】A.本實驗控制一些物理量不變,研究其他物理量之間的關系,應用了控制變量法,故A錯誤;
B.如果〃、b的長度不同,根據(jù)尺=件可知,電阻與長度成正比,由U=?可知,電壓與長度成正比,
故B錯誤;
C.根據(jù)電阻定律R=華可知截面積不同,導線超粗電阻越小,結合U=/R可知電壓與截面積成反比,
故C錯誤;
D.由于電阻為串聯(lián)關系,所以無論如何改變滑片位置,電流都是相等的,則由U=/R可知,電壓之比
不會發(fā)生變化,故D正確。
故選D。
9.(23-24高二上?浙江杭州,期中)發(fā)光二極管簡稱為LED,它被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節(jié)
能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點,廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景
等領域。如圖為某LED的伏安特性曲線,根據(jù)此伏安特性曲線,下列說法正確的是()
A.當LED兩端電壓為2.0V以下時,LED的電阻幾乎為零
B.當LED兩端電壓為3.0V時,它消耗功率約為150W
C.如果把電壓3.0V-3.5V段近似看作直線,那么這一電壓范圍內,電阻幾乎保持不變,其電阻約為2.5。
D.在電壓3.0V-3.5V段,LED的電阻隨接入兩端電壓的增大而減小
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)題圖可知,當LED兩端電壓為2.0V以下時,LED的電流幾乎為零,故A錯誤;
B.根據(jù)題圖可知,當LED兩端電壓為3.0V時,通過的電流為50mA,則其消耗的功率為
P=L7=3X50X10-3W=0.15W
故B錯誤;
CD.根據(jù)題圖可知,如果把電壓3.0V-3.5V段近似看作直線,那么這一電壓范圍內,圖像上的點與原點
連線的斜率隨著電壓的增大而增大,而根據(jù)部分電路的歐姆定律有
/
R
可知該斜率大小表示電阻的倒數(shù),斜率增大,則電阻減小,因此可知,LED的電阻隨接入兩端電壓的增
大而減小,故C錯誤,D正確。
故選D。
10.某同學用伏安法測電阻時,分別采用了內接法和外接法,測得的某電阻R,的阻值分別為R和
&,則所測阻值與真實值%之間的關系為()
A.Ri>Rx>R2B.Ri<Rx<Rz
C.RI>R2>RXD.RI<R2<RX
【答案】A
【解析】內接法的測量值大于真實值,即兄〉兄;外接法的測量值小于真實值,即兄〈兄,所以兄
>及>兄.
11.如圖所示,兩個定值電阻幻、&串聯(lián)后接在電壓恒定的12V直流電源上,有人把一個內阻不
是遠大于Ri或&的電壓表接在Ri兩端,電壓表的示數(shù)為8V,如果把此表改接在&兩端,則電壓表
的示數(shù)將()
A.小于4V
B.等于4V
C.大于4V,小于8V
D.等于或大于8V
【答案】A
【解析】由于電壓表的內阻不是無窮大,其分流作用不能忽略,接上電壓表后導致并聯(lián)部分總電
阻減小,分壓值也減小,故凡兩端的實際電壓大于8V,用兩端實際電壓小于4V,A正確.
12.(多選)如圖所示,Ri=2Q,R2=10Q,&=10。,A、B兩端接在電壓恒定的電源上,則()
A.S斷開時,Ri與&的電壓之比為1:5
B.S閉合時,通過凡與&的電流之比為2:1
C.S閉合時,Ri與&兩端的電壓之比為1:5
D.S斷開與閉合兩種情況下,電阻吊兩端的電壓之比為2:1
【答案】AB
【解析】設48間電壓為〃S斷開時,兄和兄串聯(lián),兩端電壓之比等于電阻之比,即為1:5,
用兩端的電壓為骨,故A正確;S閉合時,兄與兄并聯(lián)的阻值為5Q,用與斤并的電壓之比為2:5,R
6
2〃
兩端的電壓為7,故c、D錯誤;S閉合時,通過此與尼的電流相等,等于通過石的電流的一半,故B
正確.
13.歐姆表是由表頭、干電池和調零電阻等串聯(lián)而成的.有關歐姆表的使用和連接,下列說法正
確的是()
A.測電阻前要使紅、黑表筆短接,調節(jié)調零電阻,使表頭的指針指最左端
B.紅表筆與表內電池正極相接,黑表筆與表內電池負極相連接
C.紅表筆與表內電池負極相接,黑表筆與表內電池正極相連接
D.測電阻時,表針偏轉角度越大,待測電阻值越大
【答案】C
【解析】測量電阻之前都要進行歐姆調零,使指針指最右端電阻為零處,所以A錯誤;由歐姆表
內部結構可知B錯誤,C正確;測電阻時,表針偏轉角度越大,說明通過表頭的電流越大,待測電阻值
越小,D錯誤.
14.有一個多用電表,其歐姆擋的四個量程分別為:“XI”“X10”“X100”“XIk”,某同
學把選擇開關旋到“X100”擋測量一未知電阻時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角很大,為了減小誤差,它應該()
A.換用“Xlk”擋,不必重新調整調零旋鈕
B.換用“X10”擋,不必重新調整調零旋鈕
C.換用“Xlk”擋,必須重新調整調零旋鈕
D.換用“X10”擋,必須重新調整調零旋鈕
【答案】D
【解析】把選擇開關旋到“X100”擋測量一未知電阻時,指針偏轉角很大,說明所選擋位太大,
應換用“X10”擋,換擋后重新進行歐姆調零,然后再測電阻,D正確.
15.某同學測定一金屬桿的長度和直徑(游標卡尺的游標尺有50等分刻度),示數(shù)如圖甲、乙所示,
則該金屬桿的長度和直徑分別為cm和mm.
【答案】60.104.20
【解析】金屬桿長度由刻度尺示數(shù)可得,由圖甲得Z=60.10cm.由題圖乙知,此游標尺為50分度,
游標尺上第10刻線與主尺上一刻度線對齊,則金屬桿直徑為d=4mm+^-X10mm=4.20mm.
50
16.某同學測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻.
(1)分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示,
長度為cm,直徑為______mm.
%()
35
3()
25
R,
丙
(2)按圖丙連接電路后,實驗操作如下:
①將滑動變阻器員的阻值置于最—處(填“大”或“小”);將S2撥向接點1,閉合S1,調節(jié)R1,
使電流表示數(shù)為/o;
②將電阻箱&的阻值調至最(填“大”或“小”);將S2撥向接點2;保持R1不變,調節(jié)&,
使電流表示數(shù)仍為/o,此時&阻值為1280。;
③由此可知,圓柱體的電阻為Q.
【答案】(1)5.035.315(2)①大②大③1280
【解析】(1)根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則,主尺讀數(shù)為5cm,游標尺讀數(shù)為0.1X3mm,長度為5.03cm,
根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則,主尺讀數(shù)為5mm,可動刻度為31.5X0.01mm,所以直徑為5.315mm.
(2)①為了保護電路,因此閉合開關前,滑動變阻器一定調到阻值最大;
②將圓柱體電阻換成電阻箱時,也一定將電阻箱調到最大,也是為了保護電路安全;
③此題采用等效替代法測量電阻,圓柱體的電阻等于電阻箱石的阻值為1280Q.
17.(2023年華師附中段考)在“測定金屬的電阻率”的實驗中,
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其示數(shù)如圖甲所示,則該金屬絲直徑的測量值d=
__________mm.
(2)按如圖乙所示的電路圖測量金屬絲的電阻&(阻值約為15。).實驗中除開關、若干導線之外還提
供下列器材:
電壓表V(量程。?3V,內阻約3k。);
電流表Ai(量程0?200mA,內阻約3。);
電流表A2(量程0?0.6A,內阻約0.1Q);
滑動變阻器Ri(。?50。);
滑動變阻器&(0?200Q);
恒定電源(電壓為3V).
為了調節(jié)方便,測量準確,實驗中電流表應選,滑動變阻器應選.(填器材的名稱
符號)
(3)請根據(jù)圖乙所示電路圖,用筆畫線代替導線將圖丙中的實驗器材連線補充完整,并使滑動變阻
器的滑片P置于b端時接通電路后的電流最小.
金屬絲
(4)若通過測量可知,金屬絲的長度為I,直徑為d,通過金屬絲的電流為/,金屬絲兩端的電壓為U,
由此可計算得出金屬絲的電阻率p=.(用題目所給字母和通用物理量符號表示)
【答案】(1)0.281?0.283均可(2)&R
(3)如圖(4)T
【解析】(1)螺旋測微器的精確值為0.01mm,由圖甲可知金屬絲直徑為d=0mm+28.2X0.01mm
=0.282mm.
(2)由歐姆定律得通過待測金屬絲的最大電流約為0.2A,所以電流表應選擇A;當電流表電流為
滿偏電流的《時,根據(jù)歐姆定律可求出電路中的電阻約為45Q,此時滑動變阻器需要的阻值為上滑=45
Q—15Q=30Q,所以為調節(jié)方便,滑動變阻器應選擇公
rr-Irr_2
(4)根據(jù)歐姆定律應有〃=7,又R=P飛S=~,聯(lián)立可得0=1萬.
18.(2023年廣東華僑中學段考)神經(jīng)系統(tǒng)中,把神經(jīng)纖維分為有髓鞘與無髓鞘兩大類.現(xiàn)代生物學
認為,髓鞘是由多層(幾十到幾百層不等)類脂物質一髓質累積而成的,髓質具有很大的電阻.已知蛙
有髓鞘神經(jīng),髓鞘的厚度只有2Hm左右,而它在每平方厘米的面積上產生的電阻卻高達1.6X105Q
(1)若不計髓質片層間的接觸電阻,計算髓質的電阻率;
(2)若有一圓柱體是由髓質制成的,該圓柱體的體積為327rcm3,當在其兩底面上加上1000V的電
壓時,通過該圓柱體的電流為10%NA,求該圓柱體的圓面半徑和高.
【答案】(D8X106Q?m(2)4cm2cm
【解析】⑴由"=《,
RS
解得夕=7=8XIO,Q?m.
(2)由R'=y,而〃=P-T-,S'=Jt/,
r"____U1OOP-
可'待T?—77-10nX10.義8X106m'
而「=ITrh=32JtX10一°m3.
聯(lián)立解得分=0.02m=2cm,
r=0.04m=4cm.
19.某同學利用多用電表做了以下實驗:
(1)使用多用電表測電阻,他的主要實驗步驟如下:
①把選擇開關撥到“義100”的歐姆擋上;
②把表筆插入測試插孔中,先把兩表筆相接觸,旋轉歐姆調零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零位
上;
③把兩表筆分別與某一待測電阻的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉角度較??;
④換用“X10”的歐姆擋,隨即記下數(shù)值;
⑤把表筆從測試筆插孔中拔出后,就把多用電表放回桌上原處,實驗完畢.
(2)該同學在測量時已注意到:待測電阻與其他元件和電源斷開,不用手碰表筆的金屬桿,那么該
同學在實驗中有哪些操作是錯誤的?(三個錯誤)
錯誤~■:;
錯誤二:;
錯誤三:.
(2)如圖所示為多用電表的表盤,測電阻時,若用的是“X100”量程,這時指針所示被測電阻的阻
值應為Q;測直流電流時,用的是“100mA”的量程,指針所示電流值為_______mA;測直流電
壓時,用的是“50V”的量程,則指針所示的電壓值為V.
【答案】(1)換用“義10”的歐姆擋沒有重新進行歐姆調零沒有將選擇開關旋至“OFF”擋或
交流電壓最高擋
(2)170046.8(46.6?47.0均可)23.4(23.3?23.5均可)
【解析】(1)換用“X10”的歐姆擋是錯誤的,指針偏轉角度較小,應該換用倍率更大的擋;換擋
后直接測量是錯誤的,應該重新進行歐姆調零;用完后應將選擇開關旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋.
(2)由指針指示情況可讀得電阻值為1700Q,測直流電流時,用的是“100mA”的量程,指針所
示電流值應為23.4X2mA=46.8mA,測直流電壓時,用的是“50V”量程,則指針所示的電壓值為
23.4V.
20.(2023年揭東名校段考)小李同學練習使用多用電表測電阻.
(1)請根據(jù)下列步驟完成電阻測量:
①將選擇開關K旋轉到電阻擋“XIOOk”的位置.
②將紅、黑表筆短接,旋動(填”指針調零螺絲”或“歐姆調零旋鈕”),使指針對準
電阻的(填“0”或“8”)刻線.
③將兩表筆分別與待測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小.為了得到比較準確的測量結果,請從
下列選項中挑出合理的步驟,并按的順序進行操作,再完成讀數(shù)測量.
A.將K旋轉到電阻擋“X10”的位置
B,將K旋轉到電阻擋“XIk”的位置
C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接
D.將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表歐姆調零
(2)正確操作后,讀數(shù)如圖所示,則阻值為.Q.
【答案】(1)②歐姆調零旋鈕
【解析】(1)②歐姆表測量前要進行歐姆調零,故需要調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針對準電阻擋的“0”
刻線.③指針偏轉度過小,說明電阻偏大,故需選擇較大的倍率,每次換擋要重新調零再測量,故步
驟順序是BDC.
(2)歐姆表讀數(shù)需要注意倍率,讀數(shù)為A=19.0X1kfi=19000Q.
實戰(zhàn)演練
1.(23-24高二上?北京豐臺?期中)用伏安法測電阻時,可以有兩種方法把電壓表和電流表連入電路,接法
如圖所示,則下列說法中正確的是()
-?-I—0-
甲乙
A.采用甲圖時,測量的結果沒有誤差
B.采用甲圖時,誤差來源于電壓表的分流效果
C.采用乙圖時,誤差來源于電流表的分壓效果
D.為了減小誤差,測量大電阻時宜采用甲圖
【答案】D
【詳解】ABC.甲圖是電流表內接,電流表所測量的是準確的,由于電壓表分壓,電壓表測量值偏大,
由
R上
I
可知計算的電阻值偏大;乙圖是電流表外接,電壓表所測的電壓是準確的,由于電壓表的分流作用,
使得電流表測量值偏大,所以計算的電阻值偏小,故ABC錯誤;
D.為了減小誤差,測量大電阻時用甲圖時電流表分得的電壓可以忽略不計,故D正確。
故選D。
2.(23-24高二上?陜西渭南?期中)用電流表和電壓表測量電阻的部分電路如圖所示,其中也為待測電阻。
電表內阻對測量結果的影響不能忽略,下列說法中正確的是()
A.電壓表的示數(shù)小于a兩端的電壓
B.電流表的示數(shù)等于通過Rx的電流
C.電阻絲的測量值比真實值偏小
D.測量誤差是由電流表分壓引起的
【答案】C
【詳解】A.電壓表與電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點可知電壓表的示數(shù)等于電阻R兩端的電壓,故
A錯誤;
B.根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點,電流表的示數(shù)
/=&+/&>%
故B錯誤;
C.根據(jù)歐姆定律,測量值中電流值偏大,故電阻絲的測量值比真實值偏小,故C正確;
D.測量誤差是由電壓表分流引起的,故D錯誤。
故選Co
3.一個阻值為我的電阻兩端加上電壓。后,通過電阻橫截面的電荷量q隨時間變化的圖像如圖所示,此圖
像的斜率可表示為()
A.U
【答案】C
【解析】此圖線的斜率表示電流,即/=?,又由歐姆定律知/=%c正確.
4.銅的摩爾質量為m密度為0,每摩爾銅原子有〃個自由電子,今有一根橫截面積為S的銅導線,當通
過的電流為/時,電子平均定向移動的速率為()
A.光速cB-病
c.—^―D-痔
【答案】D
【解析】假設電子定向移動的速率為心那么在t時間內通過導體橫截面的自由電子數(shù)相當于在體
vtSpne
積中的自由電子數(shù),而體積為MS的銅的質量為建SO,摩爾數(shù)為江注,所以電荷量Q=,
mm
5.(多選)一電流表的量程為100nA,內阻為100Q現(xiàn)串聯(lián)一個9900。的電阻將它改裝成電壓表(原
電流表的表盤未改動).如果用改裝后的電壓表測量某一電路,電壓表示數(shù)如圖所示,則()
A.該電壓表的量程是0.1V
B.該電壓表的量程是IV
C.此時的電壓是0.08V
D.此時的電壓是0.8V
【答案】BD
【解析】根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點有〃=4兄+44=4(4+碣=10-4乂(100+9900)V=1V,此時
指針所表示的電壓為0.8V,B、D正確.
6.一塊電壓表是由電流表G和電阻R串聯(lián)而成,如圖所示.若使用過程中發(fā)現(xiàn)改裝電壓表的示數(shù)
總比標準電壓表準確值稍小一些,采取下列哪種措施可以改進()
A.在R上串聯(lián)一個比R大得多的電阻
B.在R上串聯(lián)一個比R小得多的電阻
C.在R上并聯(lián)一個比R大得多的電阻
D.在R上并聯(lián)一個比R小得多的電阻
【答案】C
【解析】電壓表讀數(shù)偏小,說明通過電壓表的電流偏小,所以只需減小電壓表的內阻即可,根據(jù)
串并聯(lián)的特點可知,應換用比A小的電阻或在A上并聯(lián)一比A大得多的電阻即可.
7.一個表頭的內阻為200。,滿偏電流為2mA.要把它改裝為量程為0?。.6A的電流表,則需
要()
A.串聯(lián)6.7Q的電阻
B.串聯(lián)0.67。的電阻
C.并聯(lián)6.7Q的電阻
D.并聯(lián)0.67。的電阻
【答案】D
1如0.002X200
【解析】把電流表改裝成0.6A的電流表需要并聯(lián)分流電阻,并聯(lián)電阻阻值為斤=
I-Ie0.6-0.002
Q處0.67Q,故D正確,A、B、C錯誤.
8.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中:
(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d,其中一次測量結果如圖甲所示,則讀數(shù)為d=mm.
(2)用電壓表測得金屬絲兩端的電壓U,用電流表測得通過金屬絲中的電流/,測得的數(shù)據(jù)如圖乙(使
用0?3.0V量程)、圖丙(使用。?0.6A量程)所示.
(3)由3個圖中讀出的數(shù)據(jù)計算出金屬絲的電阻為&=Q,
(4)若實驗測得金屬絲的長度為L則計算金屬絲的電阻率的表達式為0=(用d、L、&表
示).
JIR、)
【答案】(1)0.859(3)5(4)——
【解析】(1)由圖甲中螺旋測微器可知,讀數(shù)d=0.5mm+35.9X0.01nun=0.859mm.
(3)電壓表量程是0?3.0V,由圖乙表盤可知,其分度值為0.1V,示數(shù)〃=2.50V;電流表量程
是0?0.6A,由圖丙表盤可知,其分度值是0.02A,示數(shù)/=0.50A,由歐姆定律可知,金屬絲的電
…U2.50
阻為尼=7=5而。=5
解得金屬絲的電阻率P='鬃.
(4)由電阻定律得R—A飛=
9.某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率.實驗操作如下:
(1)螺旋測微器如圖甲所示.在測量電阻絲直徑時,先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間,
再旋動(填或“。),直到聽見“喀喀”的聲音,以保證壓力適當,同時防止螺旋測微器被
損壞.
(2)圖乙中R,為待測電阻絲.請用筆畫線代替導線,在圖丙中將滑動變阻器接入實物電路中的正確
位置.
(3)利用圖乙所示的電路測量R、,調節(jié)滑動變阻器測得5組電壓Ui和電流/i的值,作出的關
系圖像如圖丁中(I)所示.接著,將電壓表改接在。、6兩端,測得5組電壓。2和電流,2的值,作出的
。2-,2關系圖像如圖丁中(II)所示.
(4)由圖像可求得電阻絲的電阻&=。.根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率.
【答案】(1)4(2)見解析圖(4)9.6(9.4?10均正確)
【解析】(1)將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間后,需要調整微調旋鈕4以保證壓力適當,
同時防止螺旋測微器的損壞.
(2)由圖乙所示電路圖可知,滑動變阻器采用分壓接法,根據(jù)圖乙所示電路圖連接實物電路圖,實
物電路圖如圖所示.
MJ49A
⑷根據(jù)歐姆定律,由圖線I得上+/+"=仄7=250義103。=19.6Q,由圖線H得及+々=入了
2.0
Q=10Q,解得電阻絲的阻值兄=9.6Q.
200XIO^3
10.(2023年中山段考)小杜家里新裝修時使用了一批照明鹵鴇燈泡,如圖甲所示.小杜利用多用電
表測量該燈泡的電阻:
(1)小杜拿到多用電表后,選好“X100”,紅黑表筆短接后指針位置如圖乙所示,則他應該調節(jié)
(填“S”“T”或"K”).
(2)校準之后,用紅黑表筆分別接觸鹵鴇燈泡的兩腳,發(fā)現(xiàn)指針偏角太大,為了使測量結果更準確,
則需要更換(填“XIk”或“義10”)擋位,正確操作后,指針位置如圖丙所示,則該燈泡電阻為
Q.
150
30
A-V-Q
(3)小杜翻閱了該產品的說明書,說明書上寫著“額定電壓220V,65W”,小杜根據(jù)計算得知電
阻約為744。,該計算結果與實際測量結果相差較大的主要原因可能是
【答案】(DT(2)X10240(3)燈泡發(fā)光時溫度很高,使得燈絲電阻率變大,因此導致計算結
果中的電阻比多用電表計算結果大很多
【解析】(1)紅黑表筆短接后指針沒有滿偏,說明需要歐姆調零,即調節(jié)T
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