2024鲁科版高中物理必修第三册同步练习--第3章　恒定电流复习提升

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2024鲁科版高中物理必修第三册同步
本章复习提升
易混易错练
易错点1　对公式I=中q理解不到位
1.(2023重庆凤鸣山中学期中)如图所示,在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极,将它们接在直流电源上,于是溶液里就有电流通过。若在时间t内,通过溶液内截面S的正离子数为n1,通过的负离子数为n2,设电子电荷量为e,则以下说法中正确的是 (　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B.溶液内由于正、负离子移动方向相反,溶液中的电流抵消,电流等于零
C.溶液内的电流方向从A→B,电流I=
D.溶液内的电流方向从A→B,电流I=
易错点2　不能正确理解公式R=ρ中各符号的意义及忽视l与S之间的联系
2.(2022江西期末)某粗细均匀的圆柱形金属导体,其电阻值为R。若将该金属导体均匀拉伸,拉伸后金属导体的长度是拉伸前长度的k倍,则拉伸后该金属导体的电阻值为 (　　)
A. B.k2R
C. D.kR
易错点3　对非纯电阻电路误用欧姆定律而出错
3.(2023河南南阳邓州春雨国文学校月考)电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的
电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过R做功为W1,产生的热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生的热量为Q2,则有 (　　)
A.U1B.U1=U2,Q1=Q2
C.W1=W2,Q1>Q2
D.W1易错点4　不理解图像的物理意义,不能根据图像分析问题
4.(2022山东德州期中)某同学通过实验,描绘出了两个电阻R1、R2的伏安特性曲线,如图所示,两条图线交于点P,R2的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4。下列说法正确的是 (　　)
A.R1的电阻为1 Ω
B.R2的电阻为10 Ω
C.R2的电阻随电压的增大而减小
D.当U=1 V时,R2与R1的电阻相等
思想方法练
一、伏安法测电阻
　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.(2022福建南平高级中学期中)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为80 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为　　　　mm(该值接近多次测量的平均值)。
图1
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx实验所用器材为:电池组(电动势为3 V,内阻不计)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 U/V I/A
1 0.10 0.020
2 0.30 0.060
3 0.70 0.160
4 1.00 0.220
5 1.50 0.340
6 1.70 0.460
7 2.30 0.520
由以上数据可知,他们测量Rx是采用　　　　。
A B
C D
(3)请根据所选的电路图,补充完成实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图3所示,图中已标出了测量数据对应的7个坐标点,并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx为　　　　Ω(保留两位有效数字)。
二、安安法测电阻
2.(2022山东青岛第十九中学阶段练习)某学校物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量电阻Rx(阻值约为50 Ω)的阻值,图中电源电动势适当,内阻很小,电阻箱R1的调节范围为0~99.9 Ω。主要实验步骤如下:
①正确连接电路,将滑动变阻器R的滑片移至N端;
②调节R1,使R1接入电路的阻值适当,闭合开关S,再移动滑动变阻器R的滑片,使电流表A1的示数I1=0.20 A,记下此时电阻箱的阻值R1和电流表A2的示数I2;
③重复步骤②,再获得6组R1和I2值;
④将实验测得的7组数据在坐标纸上描点,如图乙所示。
甲
乙
(1)实验中,可能用到如下规格的电流表:
A.电流表(量程为0~3 mA,内阻为20.0 Ω);
B.电流表(量程为0~300 mA,内阻未知);
C.电流表(量程为0~300 mA,内阻为2.0 Ω)。
A1应选用　　　　,A2应选用　　　　。
(2)根据图甲,用笔画线代替导线,将图丙中的实物连接成测量电路。
丙
(3)在电流表选用及电路连接均正确的情况下,结合图乙可得Rx阻值的测量值为　　　　 Ω(结果保留三位有效数字)。
三、替代法测电阻
3.(2022山东济南历城第二中学月考)实验室提供了以下器材,让学生设计实验电路测定电压表内阻和电阻Rx的阻值:
a.待测电压表V1(量程0~1 V,内阻约1 kΩ)和待测电阻Rx(阻值约2 kΩ)
b.电压表V2(量程0~3 V,内阻约4.5 kΩ)
c.毫安表mA(量程0~20 mA,内阻约50 Ω)
d.微安表μA(量程0~50 μA,内阻约200 Ω)
e.滑动变阻器R
f.电阻箱R1(总阻值9 999.9 Ω)
g.电源E(电动势6 V,内阻不计)
h.开关S1、单刀双掷开关S和导线若干
(1)为了扩大电压表V1的量程,必须精确测定其内阻,实验小组设计的部分实验电路如图所示,请根据可用器材,完成虚线框内部分电路的设计,并画在虚线框内。
(2)根据你的设计和相应操作,用两电压表示数及对应其他量表示待测电压表V1的内阻=　　　　; 待测电阻Rx=　　　　。(用两电压表示数及对应电阻箱阻值表示)
本章复习提升
易混易错练
1.D 2.B 3.A 4.D
1.D　正电荷定向移动的方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向也是电流方向,有正、负电荷反向经过同一截面时,I=公式中q应该是正、负电荷电荷量绝对值之和,故I=,电流方向由A指向B,故选项D正确。
错因分析　(1)电流的方向:正离子定向移动的方向,负离子定向移动的反方向;(2)求电流大小时,要分清形成电流的电荷种类,是只有正电荷或负电荷,还是正、负电荷同时定向移动。若当正、负电荷都参与定向移动时,通过某一截面的电荷量为通过该截面正、负离子电荷量的绝对值之和。
2.B　若均匀拉伸后金属导体的长度是拉伸前长度的k倍,则横截面积变为原来的,根据R=ρ可知,拉伸后该金属导体的电阻值为R'=ρ=k2R,故选B。
3.A　电动机是非纯电阻,其两端电压U2>IR=U1,B错误;电流做的功W1=U1It,W2=U2It,故W14.D　当U=1 V时,R1、R2的阻值均为R= Ω=2 Ω,故A、B错误,D正确;由图知,R2的电阻随电压的增大而增大,故C错误。故选D。
错因分析　(1)要理解电阻的定义式是R=,而不是R=,只有对线性元件才有和数值上的相等;
(2)非线性元件在任意电压下的电阻仍然可以用R=来计算,不能用图像的某点切线斜率来计算。
思想方法练
1.答案　(1)0.399　(2)C　(3)图见解析　(4)4.4
解析　(1)螺旋测微器的读数为
0 mm+39.9×0.01 mm=0.399 mm
(2)从给出的数据表可知,电流表和电压表的读数变化范围较大,所以变阻器采用的应是分压式接法,又待测电阻的阻值较小,故采用电流表外接法,即测量采用的电路是C。
(3)注意连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉,如图所示。
(4) 由图线得到金属丝的阻值为
Rx== Ω=4.4 Ω
2.答案　(1)B　C　(2)图见解析　(3)41.5
解析　(1)A1的示数需达到0.20 A,结合题图乙可知A2的示数最大为0.25 A,因此A1、A2的量程均应选择0~300 mA,根据题图甲有
(Rx+RA2)I2=(R1+RA1)I1
整理得R1=I2-RA1
设题图乙中图线的斜率为k,则有=k
只有在RA2已知的情况下,才能算出Rx,故A1选用B,A2选用C。
(2)根据电路图连接实物图如图
(3)根据= Ω·A-1=217.4 Ω·A-1,将I1=0.20 A、RA2=2 Ω代入可得Rx=41.5 Ω。
3.答案　(1)图见解析　(2)R1　R1
解析　(1)由R=可知,若用伏安法精确测电阻,必须精确测定出电阻两端电压和通过电阻的电流,V1中允许通过的最大电流约为Im==1 mA,两块电流表均不能满足测量要求,且由于电流表内阻不是确定值,也就不能改装。因此,只能用电阻箱通过等效代替法测量,设计的电路如图所示。
(2)S接1,适当调节滑动变阻器,读出电压表示数U1、U2,然后S接2,调节电阻箱,使两电压表示数恢复至U1、U2,读出电阻箱的示数R1。由分压原理得=,则=R1;Rx=R1。
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