第3章电路
一、选择题(共15题)
1.如图所示的电路中,电阻 、 、 ,给电路通以恒定电流,电阻R1消耗的功率为 ,则R2和R3消耗的总功率为( )
A. B. C. D.
2.下列说法中正确的是( )
A.导体中只要电荷运动就形成电流
B.在国际单位制中,电流的单位是A
C.电流有方向,它是一个矢量
D.根据 ,可知I与q成正比
3.如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明,则下列说法正确的是( )
A.该电池的容量为0.7C
B.该电池待机时的平均工作电流约为
C. 与J均属于能量的单位
D.该电池通过静电力做功将其它形式的能转化为电能
4.将一根粗细均匀的铜丝接到电压恒为U的A、B间两点间,然后将该铜丝取下,将其均匀拉长,使长度是原来的2倍,再将拉长后的铜丝接回到A、B间。则拉长后的铜丝与原来相比,以下说法正确的是( )
A.电阻是原来的2倍
B.发热功率是原来的 倍
C.铜丝内自由电子定向移动的平均速率是原来的 倍
D.铜丝内自由电子定向移动的平均速率是原来的 倍
5.甲乙两条铜导线质量之比M甲:M乙=4:1,长度之比为L甲:L乙=1:4,则其电阻之比R甲:R乙为( )
A.1:1 B.1:16 C.64:1 D.1:64
6.一段粗细均匀、横截面积为S的金属导线接到输出电压为U的稳压电源上,此时导线中自由电子定向移动速率为v,电子的电荷量大小为e,导线接入电路中的部分电阻为R,则这导线单位体积内自由电子的数量n等于( )
A. B. C. D.
7.如图所示是长、宽、高分别为1m、2m、3m的长方形电阻,已知其电阻率为ρ(单位是Ω·m),根据电阻定律可知当电流从侧面A流入时电阻为 欧,从侧面B和C流入时,电阻分别为( )
A. 欧, 欧 B. 欧, 欧
C. 欧, 欧 D.电阻与电流强弱有关
8.把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是( )
A.改装的原理是并联电阻有分流作用
B.改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了
C.改装后原电流表自身的电阻也增大了
D.改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值不变
9.某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )
A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A
10.某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后,两端连接两支测量表笔,做成了一个测量电阻的装置,如图所示。两支表笔直接接触时,电流表的读数为满偏电流Ig;两支表笔与400W的电阻相连时,电流表的读数为Ig /3 。以下说法正确的是:( )
A.该测量电阻装置的内阻200W,图中A接黑表笔
B.该测量电阻装置的内阻200W,图中A接红表笔
C.该测量电阻装置的内阻400W,图中A接黑表笔
D.该测量电阻装置的内阻400W,图中A接红表笔
11.学校某教室里安装了四盏日光灯,分别由两个开关控制。每个开关同时控制两盏灯的亮与灭,则下列电路图合理的是( )
A. B.
C. D.
12.关于多用电表及其使用,下列说法中正确的是( )
A.拿到多用电表时指针未指在刻度最左端,应先用电阻的调零旋钮调零
B.测直流电压时,其红表笔接高电势处
C.测电路中某个电阻的阻值时,要将该电阻与其它元件断开
D.换测另一个电阻时都必须重新调零
13.关于多用电表的使用,下列说法正确的是( )
A.测量电路中的电阻前,需要把电阻与电路断开
B.测量电阻时,每次更换倍率后,都要重新欧姆调零
C.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关旋转到倍率较大的档位
D.测量完毕后,应将选择开关旋转到倍率最大的欧姆档
14.关于多用电表表头上的刻度线,下列说法中正确的是( )
A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用同一刻度
B.电阻刻度线是不均匀的
C.电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线相对应
D.电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线不对应
15.在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率 随温度t的变化关系如图所示,由于这种特性,使PTC元件具有发热、保温双重功能。以下关于电热灭蚊器的判断正确的是( )
A.当温度低于t1时通电,通电后,其电功率先增大,后减小
B.当温度低于t1时通电,通电后,其电功率先减小,后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1不变
D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1和 t2之间的某一值不变
二、填空题
16.一块多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×10,×100,×1000。用×100挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很大,如图中虚线位置.为了较准确地进行测量,应换到 挡,换挡后需要先进行 的操作,再进行测量.若正确操作后进行测量时表盘的示数如图,则该电阻的阻值是 Ω,若此时还可当电流表使用,则电流表指针读数(量程50mA)是 mA.(实线位置)
17.有一个电流表G,内阻 ,满偏电流 。 要把它改装为量程为0~3V的电压表,需要 (填“串联”或“并联”)电阻R,其阻值为 Ω。
18.把一条电阻为64Ω的均匀电阻丝截成等长的n段后,再并联起来,电阻变为1Ω,则n等于 。
19.一多用电表的欧姆挡共有四个倍率,分别是 、 、 、 某同学用该多用电表欧姆挡 倍率测量一未知电阻的阻值,操作步骤正确,他发现表头指针偏角过小,为了提高测量的精确度,应换到 倍率。如果直接用表笔连接待测电阻进行测量,那么缺少的步骤是 ,若补上该步骤后重新进行测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是 测定完毕后,他将两表笔从插孔中拔出,还应将选择开关旋至 。
三、综合题
20.如图所示,电路中电阻 ,电源的内电阻 ,灯泡L上标有“3V 0.25A”的字样,闭合开关S,灯泡正常发光。求:
(1)灯泡的功率;
(2)电源的电动势;
(3)电源的总功率;
21.某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3 V ,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30Ω。当线圈中的电流大于等于50 mA 时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连,指示灯的接线柱D应与接线柱 相连(均选填“A”或“B”);
(2)当环境温度升高时,热敏电阻阻值将 ,继电器的磁性将 (均选填“增大”“减小”或“不变”) ,当环境温度达到 ℃时,警铃报警;
(3)要使报警电路在更高的温度报警,下列方案可行的是___________。
A.适当减小U1 B.适当增大U1 C.适当减小U2 D.适当增大U2
22.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
(1)由图甲、图乙两图读得圆柱体的直径D为 mm,长度L为 mm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示电阻率的关系式为\rho = 。
23.如图所示,图甲为热敏电阻的 图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器的电阻为 当线圈的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势 ,内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)应该把恒温箱内的加热器接在 ( 填“A,B 端”或“C、D 端”).
(2)如果要使恒温箱内的温度保持在 ,可变电阻 的阻值应调节为 Ω。
答案部分
1.A
【解答】 和 并联电阻
根据串联电路正比分压, 和 并联后与 串联,电压与 两端电压相等,总电流与流过 的电流相等,由 可知, 和 消耗的总功率为 ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
2.B
【解答】A.导体中只要电荷能定向运动就形成电流,A不符合题意;
B.在国际单位制中,电流的单位是A,B符合题意;
C.电流有方向,但它是一个标量,C不符合题意;
D.根据I=q/t,电路中的电流强度用电量与时间的比值来量度,但是与电量和时间无关,D不符合题意。
故答案为:B。
3.B
【解答】A.该电池的容量为
A不符合题意;
B.该电池待机时的平均工作电流约为
B符合题意;
C. 是电荷量的单位,J是能量的单位,C不符合题意;
D.该电池通过非静电力做功将其它形式的能转化为电能,D不符合题意。
故答案为:B。
4.D
【解答】A.根据电阻定律有:
可知长度变为原来的2倍后,由于体积不变,故电阻变为原来的4倍,A不符合题意.
B.根据:
可知电阻两端电压不变,R变为原来的4倍时,P变为原来的 ,B不符合题意.
CD.根据欧姆定律有:
可知电流变为原来的 ,又根据微观表达式:
由A选项可知S变为原来的 ,单位体积中自由移动的电子数不变,电子电荷量不变,故电子定向移动的速率变为原来的 ,故 C不符合题意,D符合题意.
故答案为:D
5.D
【解答】铜线的质量: ,则可知 ,则由 可知,电阻之比 ,D符合题意.
故答案为:D
6.B
【解答】导体中的电流
根据电流微观表达式I=nevS
联立可得:
故答案为:B
7.B
【解答】从侧面B和C流入时,电阻分别为 ,
故答案为:B。
8.D
【解答】把电流表改装成电压表时,应给表头串联一个较大分压电阻,选项A不符合题意;改装后表头G本身的参量如允许通过的最大电流值、原电流表自身的电阻、加在原电流表两端的电压的最大值等均不会发生变化,选项BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
9.D
【解答】通过截面的电荷量
通过截面的电流
D符合题意.
故答案为:D
10.B
【解答】由题意,根据闭合电路欧姆定律,则有:E=Ig(Rg+R+r);E= Ig(Rg+R+r+Rx);把Rg+R+r看成一个总电阻R总,则由上面两式可得:R总=200Ω;表内电源的负极接红表笔,
故答案为:B。
11.D
【解答】由题可知,每个开关同时控制两盏灯的亮与灭,说明应该将每两个灯泡并联后与一个开关串联,最后在将得到的两部分电路并联在家用电路中,这样每个灯泡工作时两端电压均等于家庭电压,才能够正常工作。
故答案为:D。
12.B,C
【解答】A、任何电表使用前都要机械调零而不是欧姆调零,A不符合题意;
B、测电压时,其红表笔接高电势处,因为电流要从红表笔流入,B符合题意;
C、测电路中某个电阻的阻值时,一定要将该电阻与其它元件断开,避免测量出现较大误差,C符合题意;
D、当测量电阻时,没有换挡位时,不需要进行欧姆调零,D不符合题意;
故答案为:BC
13.A,B
【解答】A、测电路中某个电阻的阻值时,一定要将该电阻与其它元件断开,避免测量出现较大误差,A符合题意;
B、测量电阻时,每次更换倍率后,都要重新欧姆调零,B符合题意;
C、将两表笔与待测电阻相连,发现电表指针偏转角度太大,所测的电阻值读数比较小,则应换用倍率较小的档位,调零后再测电阻,C不符合题意;
D、测量完毕后,应将选择开关旋转到OFF档或者交流电压的最大档,D不符合题意。
故答案为:AB
14.A,B,C
【解答】要认识多用电表的表盘,电流表和电压表零刻度线在左侧,最大刻度线在右侧,左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合;右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合,欧姆表从右向左读数。故选项ABC符合题意。
故答案为:A、B、C。
15.A,D
【解答】在电热灭蚊器温度由初温升高到 的过程中,电阻器的电阻率随温度的升高而减小,其电阻也随之减小,由于加在灭蚊器上的电压 保持不变,灭蚊器的电功率 增大,当 时,功率达到最大;在温度由 升高到 的过程中, 增大, 增大, 减小,因此在 之间的某一温度会有产热功率等于散热功率,这时是保温状态。
故答案为:AD
16.×10;欧姆调零;;
【解答】用×100挡测量某电阻时,表头指针偏转角度很大(如图中虚线位置),说明被测电阻阻值较小,应改用倍率较小的挡位来测量,即换到×10挡,换挡后需要先进行欧姆调零;
正确操作后进行测量时表盘的示数如图,则该电阻的阻值是
量程50mA时,分度值是 ,要估读到分度值的下一位,则电流表指针读数是 。
17.串联;2970
【解答】电流表改装成电压表需要串联电阻,阻值
18.8
【解答】把一条电阻为64Ω的均匀电阻丝截成等长的n段后,每一段电阻为: Ω,
根据并联电阻的特点有: =1Ω
解得n=8
19.;欧姆调零;6k;OFF挡或交流电压最高挡
【解答】用 倍率测量某电阻时,操作步骤正确,表头指针偏转角度很小,说明所选档位倍率太小,为了较准确地进行测量,应换到×1k倍率。
如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是:重新进行欧姆调零;
由图示表盘可知,该电阻的阻值是:6×1kΩ=6kΩ。
欧姆表使用完毕应把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡。
故答案为:×1k;欧姆调零;6k;OFF挡或交流电压最高挡。
20.(1)解:由题知,灯泡正常发光,则灯泡的电压为 U=3V,电流为 I=0.25A
所以灯泡的功率为 P=UI=0.75W
(2)解:由闭合电路欧姆定律得:
电源的电动势 E=U+I(R+r)=3+0.25×(10+2)=6V
(3)解:电源的总功率:P=IE=0.25×6W=0.5W
21.(1)B;A
(2)减小;增大;80
(3)A
【解答】(1)根据“当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”,知警铃的接线柱C应与接线柱B相连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连;
(2)由图乙知当环境温度升高时,热敏电阻阻值减小,由欧姆定律知电路中电流增大,则继电器的磁性将增大。当线圈中的电流等于 时,继电器的衔铁刚好被吸合,此时控制电路中总电阻为 ,此时热敏电阻阻值为 30) ,由图乙知,此时环境温度为 ,所以环境温度在大于等于 时,警铃报警;
(3)要使报警电路在更高的温度报警,则线圈中的电流等于 时,热敏电阻 变小,由(2)知,热敏电阻 ,则可通过适当减小 达到这个目的。
22.(1)1.744;4.14
(2)
【解答】(1)由图甲所示可知,螺旋测微器固定刻度示数为1.5mm,游标尺示数为
螺旋测微器示数为
由图乙所示可知,游标卡尺主尺示数为4.1cm,游标尺示数为
游标卡尺示数为
(2)[3]根据电阻定律,有
解得
23.(1)A,B端
(2)300
【解答】(1)当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在A,B 端.
(2)当温度达到100℃时,加热电路就要断开,此时的继电器的衔铁要被吸合,即控制电路的电流要到达20mA=0.02A,根据闭合电路欧姆定律可得
即
解得 R′=300Ω.