第十一章 电路及其应用 章末检测试卷(三)(课件+练习)高中物理人教版(2019)必修第三册

文档属性

名称 第十一章 电路及其应用 章末检测试卷(三)(课件+练习)高中物理人教版(2019)必修第三册
格式 zip
文件大小 2.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-04 19:50:29

文档简介

章末检测试卷(三) 
满分:100分
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.由如图所示的两导体a、b的U-I特性曲线可以断定
A.导体a的电阻比b大
B.导体b的电阻比a大
C.导体a的电阻率一定比b大
D.导体b的电阻率一定比a大
2.(2021·江苏卷)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为1×10-8 F的电容器,在2 ms内细胞膜两侧的电势差从-70 mV变为30 mV,则该过程中跨膜电流的平均值为
A.1.5×10-7 A B.2×10-7 A C.3.5×10-7 A D.5×10-7 A
3.(2024·北京市高二期末)某实验小组用量程为0~3 A的电流表测量电流,通过试触发现被测电流超过量程。但是实验室提供的电流表规格都是相同的,为了测量出该电流值,小组中的同学分别设计了改装电流表的四种电路方案,其中一定不可行的是
A.     B.     C.     D.
4.一根粗细均匀的细铜丝,原来的电阻为R,则
A.截去,剩下部分的电阻变为R
B.均匀拉长为原来的2倍,电阻变为2R
C.对折后,电阻变为R
D.均匀拉长,使截面积为原来的,电阻仍为R
5.(2024·龙岩市高二期中)有四盏灯,接入如图的电路中,RL1=RL4=1 Ω,RL2=3 Ω,RL3=6 Ω,把电路接通后,通过四盏灯的电流之比I1∶I2∶I3∶I4为
A.1∶3∶6∶1 B.3∶2∶1∶3
C.3∶1∶2∶3 D.6∶3∶2∶6
6.电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,a、c间的电阻是c、d间的电阻的n-1倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为
A.nU B.
C.(n-1)U D.
7.(2024·南京市高二期末)某同学用一个表头(量程1 mA,内阻45 Ω)、电阻箱R1和电阻箱R2组装成一个多用电表,有电流“10 mA”和电压“3 V”两挡,改装电路如图所示,则R1、R2应调到的阻值为
A.R1=5 Ω,R2=295.5 Ω B.R1=5 Ω,R2=2 955 Ω
C.R1=10 Ω,R2=2 910 Ω D.R1=10 Ω,R2=291 Ω
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.某一导体的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示。关于导体的电阻,下列说法正确的是
A.A点对应的导体的电阻为120 Ω
B.在AB段,导体的电阻变化了20 Ω
C.B点对应的导体的电阻为8 Ω
D.在AB段,导体的电阻随电压的增大而增大
9.某同学做研究串联电路特点的实验时,连接成如图所示的电路,闭合S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是
A.AB段断路 B.BC段断路 C.AB段短路 D.BC段短路
10.(2024·大连市高二期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R2=30 Ω,通过R1的电流随它两端电压变化关系如图乙所示,则下列计算正确的是
A.R1的阻值大小是20 Ω
B.当S1、S2、S3均闭合时,若电流表的示数为0.5 A,则通过电阻R2的电流为0.3 A
C.当S1、S2、S3均闭合时,若电流表的示数为0.5 A,则电源电压是6 V
D.当S1闭合,S2、S3断开时,若电流表的示数为0.15 A,则R3两端电压是2 V
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)(来自教材)某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。 所用器材如下:
待测小灯泡一只,额定电压为2.5 V,电阻约为几欧;
电压表一个, 量程0~3 V, 内阻约为3 kΩ;
电流表一个, 量程0~0.6 A, 内阻约为0.1 Ω;
滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干。
(1)(2分)请在图甲中补全实验的电路图。
(2)(2分)图甲中开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑片置于   端(选填“A”或“B”)。
(3)(2分)该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图乙所示, 则小灯泡正常工作时的电阻为     Ω(计算结果保留两位有效数字)。
12.(8分)(2024·江西卷)某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下。为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计。
(1)如图(a)所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m。
(2)(2分)现有实验器材:电流表(量程300 μA,内阻RA=2 500 Ω)、电压表(量程3 V或15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线。请在图(a)中画线完成电路实物连接。
(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值Rx。将水温升到65 ℃,重复测量。绘出26 ℃和65 ℃水的Rx-l图,分别如图(b)中甲、乙所示。
(4)(4分)若Rx-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=      (用k、d、h表示)。实验结果表明,温度      (填“高”或“低”)的水更容易导电。
(5)(2分)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3 m的水管。若人体的安全电流为1.0×10-3 A,热水器出水温度最高为65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为         m(保留两位有效数字)。
13.(10分)如图所示,A、B两点间电压恒为12 V,定值电阻R1=2.4 kΩ,R2=4.8 kΩ。
(1)(5分)若在a、b之间接一个C=100 μF的电容器,闭合开关S,电路稳定后,求电容器上所带的电荷量;
(2)(5分)若在a、b之间接一个内阻RV=4.8 kΩ的电压表,求电压表的示数。
14.(14分)(2024·大同市高二期中)如图所示的电路中,A、B之间的电压为9 V,标有“6 V 3.6 W”的灯泡L恰好能正常发光,电流表A1、A2是完全相同的两个电表,内阻均为2 Ω,求:
(1)(3分)电流表A1的示数;
(2)(6分)电流表A2的示数;
(3)(5分)定值电阻的阻值R。
15.(16分)如图所示的两个串联电阻R1=12 kΩ,R2=36 kΩ,A、B两端的电压保持15 V不变,求:
(1)(6分)若开关S断开,R1、R2两端的电压分别是多少;
(2)(10分)如果电压表的内阻是12 kΩ,当S分别与C、D接触时电压表的读数是多少。
                                                         
答案精析
1.A [由U-I图线可知Ra>Rb,故A正确,B错误;根据R=ρ可知,不能比较电阻率的大小关系,故C、D错误。]
2.D [根据Q=CU,可知ΔQ=CΔU=1×10-8×(30+70)×10-3 C=1×10-9 C,则该过程中跨膜电流的平均值为I== A=5×10-7 A,故选D。]
3.A [串联电路分压但电流相同,则当用A项图中该电路继续测量超过量程的电流时,电流表流过的电流依然超过量程,故A错误;并联电路分流但电压相同,则当用并联电路测量超过量程的电流时,只要另外一并联支路分流适当,就能够使得流过电流表的电流在量程范围之内,故B、C、D正确。]
4.C [根据R=ρ可知,长度变为原来的,则电阻变为R,故A错误;长度变为原来的2倍,则截面积变为原来的,电阻变为4R,故B错误;对折后,长度变为原来的,截面积变为原来的2倍,则电阻变为R,故C正确;均匀拉长,截面积变为原来的,则长度变为原来的2倍,电阻变为4R,D错误。]
5.B [RL2与RL3并联,电压相等,由欧姆定律U=IR,则有I2∶I3=RL3∶RL2=6∶3=2∶1,RL1与RL4串联,电流相等,则有I1=I4=I2+I3,可得I1∶I3=3∶1,所以有I1∶I2∶I3∶I4=3∶2∶1∶3,B正确。]
6.A [Rac和Rcd串联,电流I=,则输出端电压U=IRcd==,即输入电压Uab=Uad=nU,A正确。]
7.A [当接O、a接线柱时改装为电流表,根据并联电路特点得IgRg=(I-Ig)R1
代入数据解得R1== Ω=5 Ω
当接O、b接线柱时改装为电压表,根据串联电路特点得IgRg+IR2=U
解得R2== Ω=295.5 Ω,故选A。]
8.BD [根据部分电路欧姆定律可知,A点对应的导体的电阻为RA==60 Ω,B点对应的导体的电阻为RB==80 Ω,在AB段,导体的电阻变化了ΔR=RB-RA=20 Ω,故A、C错误,B正确;在AB段上,图线上的点与坐标原点连线的斜率变小,则导体的电阻随电压的增大而增大,D正确。]
9.AD [由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通。若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好。又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路或BC段短路,也有可能出现两者同时发生的情况,故选A、D。]
10.AC [根据图像可知,R1的阻值大小是R1== Ω=20 Ω,选项A正确;当S1、S2、S3均闭合时,R1和R2并联,R3被短路,若电流表的示数为0.5 A,则通过电阻R2的电流为I2=I=×0.5 A=0.2 A,电源电压是U=I=0.5× V=6 V,选项B错误,C正确;当S1闭合,S2、S3断开时,则只有R2和R3串联,若电流表的示数为0.15 A,则R2两端电压是U2=0.15×30 V=4.5 V,R3两端电压是U3=6 V-4.5 V=1.5 V,选项D错误。]
11.(1)见解析图 (2)B (3)5.7
解析 (1)如图所示:
(2)闭合开关S前,应把滑动变阻器的滑片置于B端。
(3)当小灯泡正常工作时,其两端的电压是U=2.5 V,由图像可知,对应的电流是I=0.44 A,所以小灯泡正常工作时的电阻R== Ω≈5.7 Ω。
12.(2)见解析图 (4)kdh 高 (5)0.46
解析 (2)电源电压为3 V,故电压表量程选择3 V可使实验结果更精确;
由于电流表的内阻已知,故电流表采用内接法时,可以消除系统误差,实物图:
(4)根据电阻定律Rx=ρ=·l,可得k=
则ρ=kdh
电阻率小的水更容易导电,根据图像可知65 ℃的水的电阻率更小,故温度高的水更容易导电。
(5)根据前面分析可知65 ℃的水的电阻率为
ρ=kdh=×0.07×0.03 Ω·m=24 Ω·m
故当选用内直径为d0=8.0×10-3 m的水管,
人体的安全电流为I0=1.0×10-3 A,
接入电压U=220 V时,根据欧姆定律和电阻定律有
R==ρ
解得作为防触电装置的水管的长度至少应设计为
lmin=0.46 m。
13.(1)8×10-4 C (2)6 V
解析 (1)设电容器上的电压为UC,
则UC=U=8 V
电容器的带电荷量Q=CUC
解得Q=8×10-4 C
(2)电压表与R2并联后电阻为R并=
则电压表两端的电压为UV=U
代入数据解得UV=6 V。
14.(1)0.6 A (2)0.9 A (3)24 Ω
解析 (1)由欧姆定律可知,电流表A1的示数为
I1=IL==0.6 A
(2)由串联电路规律和欧姆定律可得,电流表A1两端的电压U1=I1RA=0.6×2 V=1.2 V
所以电流表A2两端的电压U2=U-UL-U1=1.8 V
所以电流表A2的示数为I2==0.9 A
(3)由并联电路规律可得IR=I2-I1=0.3 A
由欧姆定律得,定值电阻的阻值为R==24 Ω。
15.(1)3.75 V 11.25 V (2) V  V
解析 (1)S断开,R1与R2串联,根据串联电路的电压特点知U1=U=×15 V=3.75 V
U2=U-U1=15 V-3.75 V=11.25 V
(2)当S与C接触时,电压表与R1并联,
并联电阻R并== kΩ=6 kΩ
则并联支路电压U并=U=×15 V= V,
同理,当S与D接触时
R并'== kΩ=9 kΩ,
U并'=U=×15 V= V。(共41张PPT)
章末检测试卷(三)




题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A D A C B A A BD
题号 9 10 11 12 13 答案 AD AC (1)见解析图 (2)B (3)5.7 (2)见解析图 (4)kdh 高 (5)0.46 (1)8×10-4 C  (2)6 V
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
题号 14 15
答案 (1)0.6 A (2)0.9 A (3)24 Ω
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
一、单项选择题
1.(来自教科教材)由如图所示的两导体a、b的U-I特性曲线可以断定
A.导体a的电阻比b大
B.导体b的电阻比a大
C.导体a的电阻率一定比b大
D.导体b的电阻率一定比a大
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15

由U-I图线可知Ra>Rb,故A正确,B错误;
根据R=ρ可知,不能比较电阻率的大小关系,故C、D错误。
2.(2021·江苏卷)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为1×10-8 F的电容器,在2 ms内细胞膜两侧的电势差从-70 mV变为30 mV,则该过程中跨膜电流的平均值为
A.1.5×10-7 A B.2×10-7 A
C.3.5×10-7 A D.5×10-7 A

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
根据Q=CU,可知ΔQ=CΔU=1×10-8×(30+70)×10-3 C=1×10-9 C,则该过程中跨膜电流的平均值为I= A=5×10-7 A,故选D。
13
14
15
3.(2024·北京市高二期末)某实验小组用量程为0~3 A的电流表测量电流,通过试触发现被测电流超过量程。但是实验室提供的电流表规格都是相同的,为了测量出该电流值,小组中的同学分别设计了改装电流表的四种电路方案,其中一定不可行的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
串联电路分压但电流相同,则当用A项图中该电路继续测量超过量程的电流时,电流表流过的电流依然超过量程,故A错误;
并联电路分流但电压相同,则当用并联电路测量超过量程的电流时,只要另外一并联支路分流适当,就能够使得流过电流表的电流在量程范围之内,故B、C、D正确。
13
14
15
4.(来自鲁科教材改编)一根粗细均匀的细铜丝,原来的电阻为R,则
A.截去,剩下部分的电阻变为R
B.均匀拉长为原来的2倍,电阻变为2R
C.对折后,电阻变为R
D.均匀拉长,使截面积为原来的,电阻仍为R

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
根据R=ρ可知,长度变为原来的,则电阻变为R,故A错误;
长度变为原来的2倍,则截面积变为原来的,电阻变为4R,故B错误;
对折后,长度变为原来的,截面积变为原来的2倍,则电阻变为R,故C正确;
均匀拉长,截面积变为原来的,则长度变为原来的2倍,电阻变为4R,D错误。
13
14
15
5.(2024·龙岩市高二期中)有四盏灯,接入如图的电路中,RL1=RL4=1 Ω,RL2=3 Ω,RL3=6 Ω,把电路接通后,通过四盏灯的电流之比I1∶I2∶I3∶I4为
A.1∶3∶6∶1
B.3∶2∶1∶3
C.3∶1∶2∶3
D.6∶3∶2∶6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
RL2与RL3并联,电压相等,由欧姆定律U=IR,则有I2∶I3=RL3∶RL2=6∶3=2∶1,RL1与RL4串联,电流相等,则有I1=I4=I2+I3,可得I1∶I3=3∶1,所以有I1∶I2∶I3∶I4=3∶2∶1∶3,B正确。
13
14
15
6.(来自鲁科教材)电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,a、c间的电阻是c、d间的电阻的n-1倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为
A.nU B.
C.(n-1)U D.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
Rac和Rcd串联,电流I=,则输出端电压U=IRcd=,即输入电压Uab=Uad=nU,A正确。
13
14
15
7.(2024·南京市高二期末)某同学用一个表头(量程1 mA,内阻45 Ω)、电阻箱R1和电阻箱R2组装成一个多用电表,有电流“10 mA”和电压“3 V”两挡,改装电路如图所示,则R1、R2应调到的阻值为
A.R1=5 Ω,R2=295.5 Ω
B.R1=5 Ω,R2=2 955 Ω
C.R1=10 Ω,R2=2 910 Ω
D.R1=10 Ω,R2=291 Ω
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
当接O、a接线柱时改装为电流表,根据并联电路特点得IgRg=(I-Ig)R1
代入数据解得
R1= Ω=5 Ω
当接O、b接线柱时改装为电压表,根据串联电路特点得IgRg+IR2=U
解得R2= Ω=295.5 Ω,故选A。
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、多项选择题
8.某一导体的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示。关于导体的电阻,下列说法正确的是
A.A点对应的导体的电阻为120 Ω
B.在AB段,导体的电阻变化了20 Ω
C.B点对应的导体的电阻为8 Ω
D.在AB段,导体的电阻随电压的增大而增大

13
14
15

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
根据部分电路欧姆定律可知,A点对应的导体的电阻为RA==60 Ω,B点对应的导体的电阻为RB==80 Ω,在AB段,导体的电阻变化了ΔR=RB-RA=20 Ω,故A、C错误,B正确;
在AB段上,图线上的点与坐标原点连线的斜率变小,则导体的电阻随电压的增大而增大,D正确。
13
14
15
9.某同学做研究串联电路特点的实验时,连接成如图所示的电路,闭合S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是
A.AB段断路 B.BC段断路
C.AB段短路 D.BC段短路

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通。若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好。又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路或BC段短路,也有可能出现两者同时发生的情况,故选A、D。
13
14
15
10.(2024·大连市高二期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R2=30 Ω,通过R1的电流随它两端电压变化关系如图乙所示,则下列计算正确的是
A.R1的阻值大小是20 Ω
B.当S1、S2、S3均闭合时,若电流表的
示数为0.5 A,则通过电阻R2的电流
为0.3 A
C.当S1、S2、S3均闭合时,若电流表的示数为0.5 A,则电源电压是6 V
D.当S1闭合,S2、S3断开时,若电流表的示数为0.15 A,则R3两端电压是2 V

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
根据图像可知,R1的阻值大小是R1= Ω=20 Ω,选项A正确;
当S1、S2、S3均闭合时,R1和R2并联,R3被短路,若电流表的示数为0.5 A,则通过电阻R2的电流为I2=I=×0.5 A=0.2 A,电源电压是U=I=0.5× V=6 V,选项B错误,C正确;
当S1闭合,S2、S3断开时,则只有R2和R3串联,若电流表的示数为0.15 A,则R2两端电压是U2=0.15×30 V=4.5 V,R3两端电压是U3=6 V-4.5 V=1.5 V,选项D错误。
13
14
15
三、非选择题
11.(来自教材)某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。 所用器材如下:
待测小灯泡一只,额定电压为2.5 V,电阻约为几欧;
电压表一个, 量程0~3 V,内阻约为3 kΩ;
电流表一个, 量程0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω;
滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干。
(1)请在图甲中补全实验的电路图。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
答案 见解析图
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
如图所示:
(2)图甲中开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑片置于  端(选填“A”或“B”)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
B
闭合开关S前,应把滑动变阻器的滑片置于B端。
(3)该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图乙所示, 则小灯泡正常工作时的电阻为    Ω(计算结果保留两位有效数字)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
5.7
当小灯泡正常工作时,其两端的电压是U=2.5 V,由图像可知,对应的电流是I=0.44 A,所以小灯泡正常工作时的电阻R= Ω≈5.7 Ω。
12.(2024·江西卷)某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下。为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
(1)如图(a)所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m。
(2)现有实验器材:电流表(量程300 μA,内阻RA=2 500 Ω)、电压表(量程3 V或15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线。请在图(a)中画线完成电路实物连接。
答案 见解析图
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
电源电压为3 V,故电压表量程选择3 V可使实验结果更精确;
由于电流表的内阻已知,故电流表采用内接法时,可以消除系统误差,实物图:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值Rx。将水温升到65 ℃,重复测量。绘出26 ℃65 ℃水的Rx-l图,分别如图(b)中甲、乙所示。
kdh
(4)若Rx-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=   (用k、d、h表示)。实验结果表明,温度  (填“高”或“低”)的水更容易导电。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
根据电阻定律Rx=ρ·l,可得k=
则ρ=kdh
电阻率小的水更容易导电,根据图像可知65 ℃的水的电阻率更小,故温度高的水更容易导电。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3 m的水管。若人体的安全电流为1.0×10-3 A,热水器出水温度最高为65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为    m(保留两位有效数字)。
0.46
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
13
14
15
根据前面分析可知65 ℃的水的电阻率为
ρ=kdh=×0.07×0.03 Ω·m=24 Ω·m
故当选用内直径为d0=8.0×10-3 m的水管,
人体的安全电流为I0=1.0×10-3 A,
接入电压U=220 V时,根据欧姆定律和电阻定律有R==ρ
解得作为防触电装置的水管的长度至少应设计为lmin=0.46 m。
13.如图所示,A、B两点间电压恒为12 V,定值电阻R1=2.4 kΩ,R2=4.8 kΩ。
(1)若在a、b之间接一个C=100 μF的电容器,闭合开关S,电路稳定后,求电容器上所带的电荷量;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
答案 8×10-4 C
13
14
15
设电容器上的电压为UC,
则UC=U=8 V
电容器的带电荷量Q=CUC
解得Q=8×10-4 C
(2)若在a、b之间接一个内阻RV=4.8 kΩ的电压表,求电压表的示数。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
答案 6 V
13
14
15
电压表与R2并联后电阻为R并=
则电压表两端的电压为UV=U
代入数据解得UV=6 V。
14.(2024·大同市高二期中)如图所示的电路中,A、B之间的电压为9 V,标有“6 V 3.6 W”的灯泡L恰好能正常发光,电流表A1、A2是完全相同的两个电表,内阻均为2 Ω,求:
(1)电流表A1的示数;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
答案 0.6 A
12
13
14
15
由欧姆定律可知,电流表A1的示数为
I1=IL==0.6 A
(2)电流表A2的示数;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
答案 0.9 A
12
13
14
15
由串联电路规律和欧姆定律可得,电流表A1两端的电压U1=I1RA=0.6×2 V=1.2 V
所以电流表A2两端的电压
U2=U-UL-U1=1.8 V
所以电流表A2的示数为I2==0.9 A
(3)定值电阻的阻值R。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
答案 24 Ω
12
13
14
15
由并联电路规律可得IR=I2-I1=0.3 A
由欧姆定律得,定值电阻的阻值为
R==24 Ω。
15.如图所示的两个串联电阻R1=12 kΩ,R2=36 kΩ,A、B两端的电压保持15 V不变,求:
(1)若开关S断开,R1、R2两端的电压分别是多少;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
13
14
15
答案 3.75 V 11.25 V
S断开,R1与R2串联,根据串联电路的电压特点知U1=U=
×15 V=3.75 V
U2=U-U1=15 V-3.75 V=11.25 V
(2)如果电压表的内阻是12 kΩ,当S分别与C、D接触时电压表的读数是多少。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
13
14
15
答案  V  V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
13
14
15
当S与C接触时,电压表与R1并联,并联电阻R并= kΩ=6 kΩ
则并联支路电压U并=U=×15 V= V,
同理,当S与D接触时
R并'= kΩ=9 kΩ,
U并'=U=×15 V= V。
本课结束