第九章电路及其应用-)2.docx

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1、章电路及其应用综合复习与测试班级：姓名：知识体系思维导图考点整合-素养提升主题1伏安特性曲线与电阻. 7图线为导体的伏安特性曲线，表示电流/随电压的变化规律，为自变量，I 为因变量。1 .分析八图像（或以/图像）时应注意图像上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体 意乂。如图甲所不中尼分，而在图乙中尼7?1。甲乙.小图线是曲线时，导体电阻症=号，即电阻等于图线上点（入 人）与坐标原点连线 in的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数，如下图。2 .由于导体的导电性能不同，所以对不同的导体有不同的伏安特性曲线，对同一导体 也可以通过伏安特性曲线反映导体对电流阻碍作用的变化情况。在应用伏安特性曲线研

2、究实际问题时，必须明确如下几点：伏安特性曲线反映了导体中的电流与导体两端电压的关系。曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。伏安特性曲线不是直线时，反映了导体的电阻是随外电压的变化而变化的。【典例1（多项选择）（2020 广东广州期中）如下图，是一个小灯泡的电流强度随小灯 泡两端电压变化的关系图，那么根据小灯泡的伏安特性曲线可判定（）A.小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小B.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而增大C.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小D.假设将该灯泡与电压恒为4 V的电源相接，那么灯泡电阻为10 Q解析由图可知，图中电流随电压的增大而增大，图线

3、上每一点与原点连线的斜率表示 该点电阻的倒数，故可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大，故A错误：因小灯泡灯丝 的形状没有发生变化，故说明随电压的升高电阻率增大,而随电压增大,温度是升高的， 所以小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而增大，故B正确，C错误；假设将该灯泡U 4与电压恒为4 V的电源相接，由图可知对应的电流为0.4 A,那么电阻仁万=了彳Q=10 -L J X.Q,故D正确。U I r匚5待测电阻阻值6二丁一1r =卫= L了，由电阻定律可知xP P R，电阻率L万(万)Tiib14(/2力 (2)6A.红、黑表笔短接后指针没有满偏，说明需要欧姆调零，即调节“T”旋钮，故A 正确；B

4、.测量时，发现指针偏角太小，说明挡位选小了，需要跟换“xlK”进行测量，故B正 确C.每次换挡后都需再次调节T”进行欧姆调零，故C错误；D.根据多用电表读数 方法可知测量结果为24.0x1000=24000。，故D错误。应选ABo四、计算题：12. (2022广东中山市华侨中学高二期末)如下图的电路中，两平行金属板A、B水 平放置，两极板的长度L=80cm,两板间的距离d=20cm。电源电动势E=24V,内电阻 1Q,电阻火=15Q,滑动变阻器的最大阻值为200。闭合开关S,待电路稳定后，将 一带负电的小球从A、B两金属板左端正中间位置处以初速度y=8m/s水平向右射入 两板间，恰能沿直线射出

5、。假设小球带电量为行lxl0-2c,质量为加=2xl0-2kg,不考虑空 气阻力，重力加速度g=10m/s2。求此时：(1)金属板间电场强度大小及方向；(2)滑动变阻器接入电路的阻值；(3)假设使小球能从极板间射出，那么滑动变阻器接入电路的阻值范围为多大？【答案】(1) 20N/C；竖直向上；(2) 3.2Q； (3) 076。【解析】(1)根据mg=Eq可得mgE=-=20N/Cq方向竖直向上(2)两板间的电压U=Ed=4V由于接入电路的电阻Rp=3 2 a(3)小球在极板间做类平抛运动水平方向竖直方向上解得tz=20m/s2如小球从电容器上板边缘射出，根据牛顿第二定律有F-mg=ma可得F

6、=0.6N电路电流为滑动变阻器接入电路的阻值为当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，小球在竖直方向的加速度为 可以从板间射出，所以滑动变阻器的接入电路电阻范围为016Q.答案BD【变式1】（2022 广东番禺高二期末）图甲为测绘小灯泡伏安特性曲线实验电路图， 图乙为实验所得伏安特性曲线，小灯泡额定电压为3V。以下说法正确的选项是（）A.开关闭合前滑动变阻器的滑片应该置于最右端B.图线说明小灯泡的电阻随温度的升高而减小C.小灯泡正常工作时的电阻为15.0QD.电流表的分压作用导致该实验有误差解析A.开关闭合前滑动变阻器的滑片应该置于最左端，A错误；B.随电压的增加, 图线上各点与原点连线的斜率减小，

7、那么电阻增大，即说明小灯泡的电阻随温度的升高而 增大，B错误；C.小灯泡正常工作时电压为3V,电流为0.2A,那么电阻为R = = 15Q,C 正确；D.此电路采用安培表外接，那么电压表的分流作用导致该实验有误差，D错误。 答案C主题2电表的改装小量程的电流表测量范围较小，直接串联在电路中有可能被烧坏，因此需要并联一个分 流电阻，就可以测量较大的电流，即扩大了电流表的量程。假设连接成如下图的电路, 就可以改装成双量程的电流表。将电流表的示数根据欧姆定律“=凡4转化为电压值，可以直接测量电压，由于量程太 小，无法直接测量较大的电压，如果给小量程的电流表串联一个分压电阻，就可以测量 较大的电压，如

8、果串联两个分压电阻，如下图就可以改装成双量程电压表。【典例2 如下图，有一个表头G,满偏电流为7g=1 mA,内阻4=100 Q,用它 改装为有5 V和50 V两种量程的电压表，求而、发的阻值各为多大？解析当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为小=5 V,当公共端与50 V端接入被 测 电路时，量程为 =50 V,由串联电路的电压分配关系可知：一兄=。=4 900 Q=4.9 k。UzR2=R,= Q =49 900 Q=49.9 k。答案的阻值为4. 9 kQ尼的阻值为49.9 kQ【变式2（2022 广东广雅中学高二期末）两块电压表V,和V2是由完全相同的电 流表改装成的，V、的量程为1

9、5V , V2的量程为5V，为了测量15V20V的电压， 把V,和V2串联起来使用，在这种情况下（）A. V,和V2的读数相等B. V,和V2的指针偏转角相等c. V和v2的读数之比与两电压表内阻成反比D. V,和V2的指针偏转角之比等于两电压表内阻之比解析因电压表是由相同的电流表串联定值电阻改装成的，那么当两电压表串联时，通过 其中的电流表的电流相同，那么指针的偏转角度相同，但是由于两电压表的内阻不同，那么 两电压表两端电压不同，读数不相同，根据 归/可知，读数之比等于电压表内阻之比， 那么选项ACD错误，B正确。答案B主题3 仪器的读数1 .电表的读数如果所读表盘的最小刻度为1、0. 1、

10、0.00 1等，读数时应估读到最小刻度的下一位； 假设表盘的最小刻度为0.2、0.0 2、0.5. 0.0 5等，读数时只读到与最小刻度位数相同 即可。多用电表测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针指示整刻度时估读 或不估读均可，指针指示非整刻度时需要估读。2 .游标卡尺=主尺上读出的整毫米数+/VX精度。3 .螺旋测微器：=固定刻度示数十可动刻度示数(估读一位)义0.01 (mm)。注意：以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字。【典例3】某同学要测量一新材料制成的圆柱形均匀电阻丝的电阻率。，步骤如下：甲乙丙用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图甲可知其长度=mni

11、o用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图乙可知其直径d=mmo用多用电表的电阻“X10挡”，按正确的操作步骤粗测此电阻丝的电阻，表盘的示 数如图丙所示，那么其阻值约为瓜=该同学用伏安法更精确地测量出其电阻/?,那么该新材料的电阻率的表达式。=(用 7?、d、 表示)。解析(1)由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为13 mm,游标尺示数为15X0. 05 mm=0. 75 mm,游标卡尺示数为 13 mm+0. 75 mm=13. 75 mm。由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为0.5n)n),可动刻度示数为45. 0X0.01mm=0. 450 mm,螺旋测微器示数为 0. 5 mm+0.

12、450 mm=0. 950 nun。用多用电表的电阻“义10”挡，由图丙所示可知，电阻阻值为11义10。=110根据电阻定律可知R=因为5=乎，所以该新材料的电阻率的表达式夕=挈尺Rj答案(1)13.75 (2)0.950 (3) 110 (4)JL/【变式3(2022 广东广州高二期末)(1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径/示数如下图，读数为 mm；(2)某同学用指针式多用电表粗略测金属丝的阻值。他将红黑表笔分别插入“ +插孔中，将选择开关置于“X 10”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测量阻值时发现指针偏转角度较大。试问：为减小实验误差，该同学应将选择开关置于

13、“”位置；（选填“ X1”、“ X 100”）再将红、黑表笔短接，重新调零后继续实验，结果看到指针指在如下图位置，那么金 属丝电阻的测量值为 Q o解析1根据螺旋测微器读数原那么可知,示数为0.5nmi+0.01mm27.5=0. 775mm（2） 2指针偏角过大指的是示数过小，为了保证指针尽量指在中间读数较为准确，所 以减小倍率以增大示数。（3） 3根据读数可知，电阻表盘示数为12.0,倍率为1,所以电阻的阻值为12.0Q答案0.775XI12.0综合测试一、单项选择题：1. （2022 广东中山市华侨中学高二期末）有一未知电阻欣，为较准确地测出其阻 值,先后用如以下图）、（力两种电路进行测

14、试,利用（a）测得数据为“2.7V5.0mA”， 利用（b）测得数据为“2. 8 V4.0 mA，那么，该电阻测得值较准确的数值及它比真实 值偏大或偏小的情况是（）A. 560偏大B. 560 Q,偏小C.700偏小D.700 Q,偏大 【答案】D【解析】比拟 两图电压读数，可知电压变化AU=O.1V,可得学=y=二；U 2.7 27比拟（a） Qb）两图电流读数，可知电流变化A/ = lmA,可得?可见?，即电流变化明显，可见电压表电阻带来的影响比电流表电阻带来的影响大，故采用电流表2 8V 内接的方法,即图测量较准确=700Q,此种接法测量值偏大，故ABC错误，D正确。应选Do（2022

15、广东龙岗高二期末）某同学对电场和电路的思维方法进行了总结，以下总 结正确的选项是（）A. 一个电子或质子所带电量的绝对值叫做元电荷，元电荷是一个理想化模型B.库仑扭秤实验中通过观察悬丝扭转的角度可以比拟力的大小，采用了放大法3qC.平行板电容器的电容C =采用了比值定义法4兀氏/D.把表头改装成大量程的电流表或电压表时，采用了控制变量法【答案】B【解析】A. 一个电子或质子所带电量的绝对值叫做元电荷，元电荷是自然界真实存在 的最小电荷量，不是理想化模型，故A错误；B.库仑扭秤实验中通过观察悬丝扭转的角度可以比拟力的大小，采用了放大法，故B正确；C.。= 会是平行板电容器的电容的决定式，只有定义

16、式。=名才采用了比值定义法, 4itkdU故C错误；D.把表头改装成大量程的电流表或电压表时，采用了等效替代法，故I）错误。 应选Bo2. （2022 广东广州大学附属中学高二期末）两块电压表4和V是由完全相同的电流 表改装成的，的量程为15V, V2的量程为5V,为了测量15V20V的电压，把V1和V2, 串联起来使用，在这种情况下（）V1和的读数相等A. %和V2的指针偏转角相等V1和1%的读数之比与两电压表内阻成反比B. V1和V2的指针偏转角之比等于两电压表内阻之比【答案】B【解析】电压表是由相同的电流表与定值电阻串联改装而成，那么两表串联后，通过每个 电流表的电流相同，指针偏转角度相

17、同，但两电压表的总内阻不同，那么两表的示数不同， 其示数之比为两表的内阻之比。A .两表的示数与内阻成正比，而两表量程不同，内阻 不同，那么示数不同，故A错误；BD.因是串联关系，电流大小一样，那么指针偏转角度相 同，故B正确，D错误；C.因是串联关系，分压之比为内阻之比，即和V2的读数之 比与两电压表内阻成正比，故C错误。应选Bo（2022 广东中山高二期末）如下图，电流表A的量程为00.6A,表盘均匀划分为30个小格，分度值为0.02A,兄的阻值等于电流表内阻的，症的阻值等于电流表 4内阻的4倍，现要用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流，那么以下分析正确的 是（）A.将接线柱1、3接

18、入电路时，电流表A的表盘刻度上每一小格对应的分度值变为0.10A B.将接线柱1、3接入电路时，电流表A的表盘刻度上0. 2A刻度线表示流过接线柱1 的电流是1.2AC.将接线柱1、2接入电路时，电流表A的表盘刻度上每一小格对应的分度值变为0. 06A D.将接线柱1、2接入电路时，电流表A表盘刻度上0. 4A刻度线表示流过接线柱1的 电流是2. 4A【答案】A【解析】AB.将接线柱1、3接入电路时，兄与电流表A并联，当电流表满偏时，通过 同的电流是A的4倍，那么总电流为电流表A满偏电流的5倍，所以流过接线柱1的电流 是A的5倍，电流表A的表盘刻度上每一小格对应的分度值是原来的5倍，变为0.

19、10A； 电流表A的表盘刻度上0.2A刻度线表示流过接线柱1的电流是L0A,故A正确，B错 误；CD.将接线柱1、2接入电路时，吊与电流表A并联，当电流表满偏时，通过吊的电流 是A的4倍，那么总电流为电流表A满偏电流的5倍，所以流过接线柱1的电流是A的5 倍，电流表A的表盘刻度上每一小格对应的分度值是原来的5倍，变为0.10A；电流表 A表盘刻度上0.4A刻度线表示流过接线柱1的电流是2.0A,故C、D错误。应选Ao（2022 广东佛山高二期末）某次闪电击中了一棵大树，某瞬间在树周围地面的电 势分布情况如下方的俯视图./、夕两车按图中方式停放在树下，假设车的橡胶轮胎始终对 地绝缘.那么以下相关

20、说法正确的选项是（ ）A.由右图可知，本次闪电地面电流的方向是大树流向小车B.由右图可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树C. B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压大【答案】C【解析】AB.由右图可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电 子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层流，地面电流由高电势流 向低电势，因此是小车流向大树，AB错误；C.由右图可知，虚线圆是等势线，由大树 向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高,C正确； I）. B车左侧两轮的电势相等，A车左侧前轮电势比

21、后轮电势低，所以B车左侧两轮间的 电压比A车左侧两轮间的电压小，D错误。应选Co二、多项选择题：6. （2022 广东揭西高二期末）如下图，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，以下说法正确的选项是（）A.甲表是电流表，R增大时量程增大B.甲表是电流表，R增大时量程减小C.乙表是电压表，R增大时量程增大D.乙表是电压表，R增大时量程减小【答案】BC【解析】AB.由并联分流规律可得，甲表为电流表，增大A阻值，甲图中满偏时，A所 在支路电流减小，那么总电流减小，量程减小，故A错误，B正确；CD.由串联分压规律 可得，乙表为电压表，增大A阻值，乙图中满偏时，电路总阻值增大，由欧

22、姆定律可得， 总电压增大，量程增大，故C正确，D错误。应选：BCo三、实验题：7. （2022 广东揭东高二期末）在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的 电阻麽约为5Q。实验室备有以下实验器材：A,电压表V1（量程3V,内阻约为15kQ）电压表Vz（量程15V,内阻约为75k。）C.电流表Al （量程3A,内阻约为0.2Q）D.电流表A2 （量程600mA,内阻约为IQ）E.变阻器兄（0100 Q, 0. 3A）F.变阻器总（02000Q, 0. 1A）G.电池 （电动势为3V,内阻约为0.3Q）H.开关S,导线假设干（1）要求较准确地测出其阻值，电压表应选，电流表应选，滑动 变阻器应

23、选 O （用器材前的字母表示即可）（2）为了减小实验误差，应选用图中 （选填“/ 或5）为该实验的电路图。【答案】ADE6【解析】（1）口电源电动势为3V,要求较准确地测出其阻值，需要多测几组数据，所 以选用电压表口 （量程3V,内阻约为15kQ）,即A。2 3待测金属导线的电阻而约为5Q,根据欧姆定律有即实验中通过电流表的最大电流为0.6A,选用电流表A2（量程600mA,内阻约为1。） 即可。变阻器只能选只（OlOOQ, 0.3A）（2） 4待测金属导线的电阻较小，需要采用电流表外接。应选6电路图。8.（2022 广东揭东高二期末）小李同学练习使用多用电表测电阻： （1）请根据以下步骤完成

24、电阻测量：将选择开关K旋转到电阻挡“X 100k”的位置将红、黑表笔短接，旋动 （填”指针调零螺丝”或“欧姆调零旋钮”），使指针 对准电阻的_刻线（填“0”或8”）；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比拟准确的测量结 果，请从以下选项中挑出合理的步骤，并按 的顺序进行操作，再完成读数测量;A.将K旋转到电阻挡“义10”的位置B.将K旋转到电阻挡“Xlk”的位置C.将两表笔的金属局部分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表欧姆调零（2）正确操作后，读数如下图，那么阻值为 Q。【答案】欧姆调零旋钮0BDC19000【解析】（1）1 2欧姆表测量前要

25、进行欧姆调零，故需要调节欧姆调零旋钮，使指 针对准电阻档的“0”刻线。3指针偏转度过小，说明电阻偏大，故需选择较大的倍率，每次换挡要重新调零再 测量，故步骤顺序是BDC；（2） 4欧姆表读数需要注意倍率，读数为小19.0XlkQ=19000Q9. （2022 广东佛山高二期末）某工厂为了复制生产某合金金属管，需要测量其中空 局部的面积。图（a）为该种金属管的横截面，现截取一段粗细均匀的金属管进行测量：（1）用毫米刻度尺测得该段金属管的长度为乙用螺旋测微器测量金属管的外径&如 图（b）所示，那么读数后 mm；（2）用多用电表测量该段金属管的阻值：机械调零后，选择“X1Q”档，将两表笔短 接，调节

26、欧姆调零旋钮，使电表指针指到表盘 （选填“左”或“右”）侧的零 刻度处；两表笔接触金属管的两端，读数如图（c）所示，那么阻值H=Q；完 成测量后，把选择开关拨至交流电压最大值档；（3）通过查表得知该合金材料的电阻率为夕，那么金属管中空局部的面积为 o（结果用字母符号表示）【答案】9. 950mm右19。,乃解一匹4 R【解析】（1） 1用螺旋测微器测量金属管的外径d = 9.5mm+45.0x0.01mm = 9.950mm（2） 2将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针指到表盘右侧的零刻度处；3欧姆表测得的阻值R = 19 x 1。= 19Q（3） 4根据电阻定律，有尺二夕故横截面积为5

27、 =坐，那么金属管中空局部的面积为 3RS = -7ld2-4 R10. （2022 广东清远高二期末）小贾欲“测绘额定电压为2.5V小灯泡的伏安特性曲 线”。（1）假设小贾连接的实物图如图甲所示，那么必须调整导线 （填图中数字编 号）才能完成实验；（2）正确连线后闭合开关，将滑动变阻器的滑片向一端移动时，发现小灯泡始终不亮， 电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大，那么电路的故障可能为; A.小灯泡短路B.小灯泡断路C.电流表断路D.滑动变阻器断路（3）排除故障后，小贾分别用电流表内接和外接法测得多组（/、U）数据，并在图 像中描绘出图乙所示的两图线，那么该小灯泡正常发光时的电阻为 Q

28、（结果保存两位有效数字）。【答案】B5.0【解析】（1）1本实验要求电压与电流从零开始增大，滑动变阻器采用分压接法， 接错，上端应接到变阻器下端的左接线柱上；接错，开关应接在干路上，应接到 开关的另一端；接错，电流表应采用外接法，应接到3V量程上，故需要重新调整 的导线为；（2） 2假设灯泡短路，电流表的示数较大；假设电流表和滑动变阻器断路，那么电压表的示 数为0,现在电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大，可知灯泡可能断路。故 选B；（3） 3本实验应采用电流表外接法，此时电流表测量的是电压表和小灯泡的总电流, 此时电流表的示数偏大些，画出的/-U图像应该为图乙中的图线1；故当小灯泡电压

29、。=2.50VB寸，电流/ = 0.50A,电阻7?= 卜5.0。11.（2022 广东番禺高二期末）（1）有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示）, 电阻约为100。，为了测量其电阻率夕 他找到以下实验器材并进行实验：A. 10分度的游标卡尺B.螺旋测微器C.电流表A1（量程50mA,内阻。为100。）D.电流表A2（量程100mA,内阻约为40Q）E.电流表A?（量程1A,内阻约为0.1Q） F.滑动变阻器7? （20Q,额定电流1A）G.直流电源E（12V,内阻不计）H.圆柱体导体棒样品 （电阻4约为100。）I.开关一只、导线假设干用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数乙=

30、cm；用螺旋测微 器测得该样品的直径如图丙所示，其示数。=mm。为了尽可能精确地测量电阻电路原理图如图丁所示。图丁中甲电流表应选 ;乙电流表应选 （用器材前的序号表示）。闭合开关，测量出甲电流表的读数/1和乙电流表的读数/2 o根据实验测得的物理量，电阻率夕= （用题中所给的相关字母表示）。（2）小杜家里新装修时使用了一批照明卤鸨灯泡，如图。所示。小杜利用多用电表测量该灯泡的电阻，以下操作正确的选项是 oA.小杜选好“xlOO”，红黑表笔短接后指针位置如图6所示，那么他应该调节叮”进行调零B.调零后，用红黑表笔分别接触灯泡的两脚，发现指针偏角太小，那么需要更换“xlk” 档位C.每次换挡后都需再次调节进行欧姆调零D.正确选择档位后，指针位置如图。所示，那么该灯泡电阻为220c【答案】5.001.600 C D刀7M)24(小AB【解析】（1）口12由图示游标卡尺可知，游标尺是10分度的，游标尺的精度是0.1mm, 由图示游标卡尺可知，示数为L = 50mm+Ox0.1mm = 50.0mm = 5.00cm,由图示螺旋测 微器可知，其示数为0 = l.5mm+10.0x0.01mm = l.600mm 34实验没有电压表，可以用内阻的电流表Ai与待测电阻并联测电压，即图中 甲电流表选择C,用电流表A2测电流，即图中电流表乙选择D。