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第十一章 电路及其应用
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 连云港期末)如图所示的电路中,电阻R1为5Ω,R2为10Ω,R3为10Ω,另有一个电压恒为90V的电源,则( )
A.当A、B两端接通测试电源时,CD两端的电压为60V
B.当A、B两端接通测试电源时,CD两端的电压为30V
C.当C、D间短路时,AB间等效电阻为15Ω
D.当C、D间短路时,AB间等效电阻为5Ω
2.(2025 安康三模)北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道,环中的n个电子以速度v定向运动,已知电子的电荷量为e,则n个电子形成的电流为( )
A. B. C. D.
3.(2025春 湖北期末)如图所示,两个厚度相同、上下表面均为正方形,由同种材料构成的导体A、B,两个正方形的边长a:b=2:1,分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是( )
A.导体A和B的电阻之比为2:1
B.导体A和B的电阻之比为1:2
C.通过导体A和B的电流之比为1:1
D.相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为2:1
4.(2025春 青岛期末)如图所示,一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v,导线两端加上恒定电压U,若导线横截面积为S,电子的电荷量为e,自由电子数密度为n,下列说法正确的是( )
A.等效电流的大小为nev
B.等效电流的方向向右
C.若将导线均匀拉长为原来的2倍,导线电阻变为原来的2倍
D.若将导线均匀拉长为原来的2倍,导线中自由电子定向移动的平均速率变为
5.(2025春 淮安区期末)某实验小组在测量一金属丝电阻率的实验中,将一段金属丝接入电路中,先用螺旋测微器测量这段金属丝直径,再用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度,最后用实验电路测量金属丝的电阻,利用这些测量值就可以计算出金属丝的电阻率,在此实验中,以下操作不正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片可置于任意位置
B.用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度时,要多测量几次,求出其平均值
C.用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径,求出其平均值
D.实验中测电阻时为保持金属丝的温度不变,每次读完示数后应立即断开开关
6.(2025春 浙江期末)充电宝内部的主要部件是锂电池,可以用来给手机充电。某充电宝其一参数为20000mAh/3.7V。其中单位“mAh”(毫安时)对应的物理量的是( )
A.电能 B.电容 C.电流 D.电荷量
7.(2025 成都模拟)在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质一髓质累积而成的,具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、半径4cm的圆柱体,当其两端加上U=100V的电压时,测得引起神经纤维产生感觉的电流为0.31μA,则该段髓质的电阻率约为( )
A.2×108Ω m B.8×108Ω m C.2×107Ω m D.8×106Ω m
8.(2025春 南京月考)某同学利用量程为0~5mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,内部电路如图甲所示。为了标定该欧姆表的刻度,该同学将a、b两端短接,调节滑动变阻器R使毫安表满偏;再将阻值为400Ω的电阻接在两表笔之间,此时毫安表示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该欧姆表的0刻度线与毫安表的0刻度线重合
B.该欧姆表的刻度分布是均匀的
C.毫安表示数为1mA位置应标注的值为2400Ω
D.使用这欧姆表测量某个电压表的内阻时,a端接电压表负极
二.多选题(共4小题)
9.(2025春 成安县校级期末)如图所示的电路中,R1=3Ω,R2=R3=4Ω,若在a、b两点之间加上U=10V的电压,图中电流表和电压表为理想电表,则电压表和电流表的读数U1、I1分别为( )
A.U1=8V B.U1=6V C.I1=2A D.I1=1A
10.(2025春 贵阳校级期末)某兴趣小组将表头和两个定值电阻连接成如图所示的电路,得到两个量程分别为0 1mA和0 2.5mA的电流表,已知表头的满偏电流Ig为250μA,内阻Rg为480Ω,则下列说法正确的是( )
A.R1+R2=160Ω
B.R1+R2=960Ω
C.当使用a、c两个端点时,量程为0~2.5mA
D.当使用a、b两个端点时,量程为0~2.5mA
11.(2025春 西湖区校级期中)如图为两元件甲、乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线(直线)与横轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是( )
A.甲元件的电阻为
B.在A点,甲的电阻等于乙的电阻
C.由图可知乙元件电阻随电压增大而减小
D.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,甲、乙元件的总电压为13V
12.(2025春 西湖区校级期中)如图所示的电路中,定值电阻分别为R1=4Ω、R2=6Ω、R3=3Ω、R4=6Ω,现在M、N两点间加12V的稳恒电压,则下列说法正确的是( )
A.M、N间的总电阻为12Ω
B.R1和R4两端的电压比为3:2
C.流过R2和R3的电流比为2:1
D.R1和R2两端的电压比为2:1
三.填空题(共4小题)
13.(2025 思明区校级三模)如图所示是一多用电表的内部结构电路图,其中表头G满偏电流为100μA,内阻为900Ω,使用不同接线柱时可用作量程分别为“1mA”和“1V”的电流表和电压表。
(1)若想要用作量程为“1V”的电压表,则应将接线柱 (填“a、b”,“b、c”或“a、c”)接入电路。
(2)其中R1= Ω;R2= Ω。
14.(2024春 焦作期中)某同学用伏安法测量一小灯泡的电阻,小灯泡额定电压为6V,实验所用电压表内阻很大,分别用图1和图2两个电路图实验,得到的I﹣U图像如图3所示。该同学选择电路图 (填“1”或“2”)时,小灯泡电阻的测量值比较准确,对应的I﹣U图像应是图线 (填“1”或“2”),当小灯泡正常发光时电阻为 Ω。
15.(2023秋 普宁市期末)某同学想利用多用表粗测量某一元件的电阻。他使用“×100”欧姆挡进行测量时,操作步骤正确,但发现表头指针偏转角度很大,为了较准确地进行测量,应换到 档(填“×10”或“×1k”)。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 (选填“机械”或“欧姆”)调零,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该元件的阻值是 Ω。
16.(2023秋 福清市期末)两个电阻R1=20Ω与R2=10Ω按如图所示连接,若干路电流为I=12A,则流过电阻R1的电流I1= A,电阻R2两端电压U2= V。
四.实验题(共1小题)
17.(2025春 泰州期末)某实验小组为了测量一段横截面为圆形、粗细均匀、阻值较小的金属丝的电阻率,进行下列操作:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,读数如图所示,则金属丝的直径d= mm;
(2)用多用电表的欧姆挡粗测该金属丝的阻值。开始时选用“×10”的挡位测量发现指针偏转角太大,挡位应调整为 (选填“×100”或“×1”)挡;
(3)用伏安法进一步精确测量金属丝的阻值,实验室提供器材如下:
A.电压表V(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
C.滑动变阻器R(0~10Ω,0.6A)
D.电池E(电压为3V)
E.开关S,导线若干
为减小实验误差且要求电压表示数从零开始调节,选用图中 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路更合理。
(4)如果不考虑实验操作中的偶然误差,该方案中金属丝电阻的测量值 真实值(选填“大于”“小于”或“等于”),误差产生的原因是 。
五.解答题(共3小题)
18.(2025春 市南区校级期末)某电流表内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,如图甲、乙改装成量程为0.1A和1A的两个量程的电流表,试求:
(1)图甲中,R1和R2各为多少?
(2)图乙中,R3和R4各为多少?
19.(2025春 鼓楼区校级期末)有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314Ω m,现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U=100V,I=100mA.求:该钻孔的深度.
20.(2024秋 湟中区期末)如图所示是有两个量程的电流表,其中表头的内阻为Rg,满偏电为Ig,定值电阻R1、R2已知,求分别接A、B,A、C两个端点时电流表的量程(用已知字母表示)。
第十一章 电路及其应用
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 连云港期末)如图所示的电路中,电阻R1为5Ω,R2为10Ω,R3为10Ω,另有一个电压恒为90V的电源,则( )
A.当A、B两端接通测试电源时,CD两端的电压为60V
B.当A、B两端接通测试电源时,CD两端的电压为30V
C.当C、D间短路时,AB间等效电阻为15Ω
D.当C、D间短路时,AB间等效电阻为5Ω
【考点】混联电路的特点及应用.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】A
【分析】根据闭合电路的欧姆定律结合串并联电路的知识进行分析解答。
【解答】解:AB.当A、B两端接通测试电源时,CD两端的电压为UCDR310V=60V,故A正确,B错误;
CD.当C、D间短路时,AB间等效电阻为R等=R15ΩΩ=10Ω,故CD错误。
故选:A。
【点评】考查闭合电路的欧姆定律结合串并联电路的知识的应用,会根据题意进行准确分析解答。
2.(2025 安康三模)北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道,环中的n个电子以速度v定向运动,已知电子的电荷量为e,则n个电子形成的电流为( )
A. B. C. D.
【考点】电流的微观表达式.
【专题】定量思想;归纳法;恒定电流专题;理解能力.
【答案】C
【分析】先计算出电子的运动周期,然后根据电流的定义式计算即可。
【解答】解:电子的运动周期为T,所以等效电流为I,解得I,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了对电流定义式的理解。
3.(2025春 湖北期末)如图所示,两个厚度相同、上下表面均为正方形,由同种材料构成的导体A、B,两个正方形的边长a:b=2:1,分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是( )
A.导体A和B的电阻之比为2:1
B.导体A和B的电阻之比为1:2
C.通过导体A和B的电流之比为1:1
D.相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为2:1
【考点】电阻定律的内容及表达式;用定义式计算电流大小及电荷量;欧姆定律的简单应用.
【专题】定量思想;方程法;恒定电流专题;分析综合能力.
【答案】C
【分析】根据电阻定律分析A、B电阻的大小,由电阻大小分析电流大小。
【解答】解:AB、设小正方形边长为l,则大正方形边长为2l,厚度为d,根据电阻定律可得,故AB错误;
C、分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压,因为R1=R2,根据欧姆定律可知,通过导体A和B的电流之比为1:1,故C正确;
D、相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为,故D错误。
故选:C。
【点评】考查电阻定律和欧姆定律的运用,掌握公式即可。
4.(2025春 青岛期末)如图所示,一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v,导线两端加上恒定电压U,若导线横截面积为S,电子的电荷量为e,自由电子数密度为n,下列说法正确的是( )
A.等效电流的大小为nev
B.等效电流的方向向右
C.若将导线均匀拉长为原来的2倍,导线电阻变为原来的2倍
D.若将导线均匀拉长为原来的2倍,导线中自由电子定向移动的平均速率变为
【考点】利用电阻定律求电阻;电流的微观表达式;欧姆定律的简单应用.
【专题】定性思想;推理法;恒定电流专题;理解能力.
【答案】D
【分析】由电流的微观表达式I=nqvS分析求解;由电阻定律分析电阻的变化,由欧姆定律分析电流的变化,再根据电流的微观表达式分析自由电子定向移动的平均速率。
【解答】解:A、由电流的微观表达式I=nqvS得等效电流的大小为neSv,故A错误;
B、等效电流的方向与负电荷定向移动方向相反,等效电流方向向左,故B错误;
C、由电阻定律得导线电阻为,若将导线均匀拉长为原来的2倍,导线电阻变为原来的4倍,故C错误;
D、由欧姆定律得导线的电流为,导线电阻为,因为I=neSv,
整理解得,若将导线均匀拉长为原来的2倍,导线中自由电子定向移动的平均速率变为,故D正确。
故选:D。
【点评】本题关键要抓住物理量之间的关系,要在理解的基础上记住电流的微观表达式.
5.(2025春 淮安区期末)某实验小组在测量一金属丝电阻率的实验中,将一段金属丝接入电路中,先用螺旋测微器测量这段金属丝直径,再用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度,最后用实验电路测量金属丝的电阻,利用这些测量值就可以计算出金属丝的电阻率,在此实验中,以下操作不正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片可置于任意位置
B.用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度时,要多测量几次,求出其平均值
C.用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径,求出其平均值
D.实验中测电阻时为保持金属丝的温度不变,每次读完示数后应立即断开开关
【考点】导体电阻率的测量.
【专题】应用题;学科综合题;定性思想;推理法;恒定电流专题;理解能力.
【答案】A
【分析】根据题意设计实验电路图,根据实验电路确定闭合开关前,滑动变阻器的位置;从减少测量误差的角度分析电阻丝的长度和直径的测量方法;金属丝的电阻率与温度有关,确定正确的实验操作。
【解答】解:由题意可知,金属丝的电阻远远小于电压表的内阻,则采用电流表外接法,实验要求电压表的调节范围大,则滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图所示:
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片可置于分压电压为零的那端(即左端),故A错误;
B.为了减小误差,用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度时,要多测量几次,求出其平均值,故B正确;
C.为了减小误差,用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径,求出其平均值,故C正确;
D.金属丝的电阻率与温度有关,实验中测电阻时为保持金属丝的温度不变,每次读完示数后应立即断开开关,故D正确。
本题选择错误的选项。
故选:A。
【点评】本题主要考查了测量一金属丝电阻率的实验,要明确实验原理,掌握实验的正确操作和注意事项,知道金属丝的电阻率与温度有关。
6.(2025春 浙江期末)充电宝内部的主要部件是锂电池,可以用来给手机充电。某充电宝其一参数为20000mAh/3.7V。其中单位“mAh”(毫安时)对应的物理量的是( )
A.电能 B.电容 C.电流 D.电荷量
【考点】用定义式计算电流大小及电荷量.
【专题】定性思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】D
【分析】根据电流的定义式结合单位进行分析解答。
【解答】解:根据I,得q=It,故mA h是电荷量的单位,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】考查电学基本概念的应用,会根据题意进行准确分析解答。
7.(2025 成都模拟)在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质一髓质累积而成的,具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、半径4cm的圆柱体,当其两端加上U=100V的电压时,测得引起神经纤维产生感觉的电流为0.31μA,则该段髓质的电阻率约为( )
A.2×108Ω m B.8×108Ω m C.2×107Ω m D.8×106Ω m
【考点】利用电阻定律求电阻率;欧姆定律的简单应用.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;理解能力.
【答案】D
【分析】根据欧姆定律和电阻定律计算即可。
【解答】解:该段髓质的电阻为R,根据电阻定律有R,其中L=20cm=0.2m,S=πr2=3.14×(4×10﹣2)2m=5.024×10﹣3m2,代入上式解得ρ=8×106Ω m,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了欧姆定律和电阻定律的应用,注意在计算时要进行单位换算。
8.(2025春 南京月考)某同学利用量程为0~5mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,内部电路如图甲所示。为了标定该欧姆表的刻度,该同学将a、b两端短接,调节滑动变阻器R使毫安表满偏;再将阻值为400Ω的电阻接在两表笔之间,此时毫安表示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该欧姆表的0刻度线与毫安表的0刻度线重合
B.该欧姆表的刻度分布是均匀的
C.毫安表示数为1mA位置应标注的值为2400Ω
D.使用这欧姆表测量某个电压表的内阻时,a端接电压表负极
【考点】多用电表的原理;练习使用多用电表(实验).
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】C
【分析】根据欧姆表原理分析,当已知电路中电流时,根据闭合电路欧姆定律可求解接入电路中电阻的阻值。
【解答】解:A.欧姆表的0刻度恰好是毫安表的最大刻度,故A错误;
B.根据闭合电路的欧姆定律可得
可见电流与外接待测电阻不是正比关系,故欧姆表的刻度是不均匀的,故B错误;
C.毫安表满偏时则有
当接入电阻Rx=400Ω,电流I=3mA,则有
解得R内=600Ω
毫安表示数为I′=1mA时,则有
联立解得Rx'=2400Ω
故C正确;
D.a端是黑表笔,使用这欧姆表测量某个电压表的内阻时,电流从黑表笔流出,故a接电压表正极,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了多用电表的原理及使用,明确闭合电路欧姆定律的应用,知道如何根据欧姆定律求解问题。
二.多选题(共4小题)
9.(2025春 成安县校级期末)如图所示的电路中,R1=3Ω,R2=R3=4Ω,若在a、b两点之间加上U=10V的电压,图中电流表和电压表为理想电表,则电压表和电流表的读数U1、I1分别为( )
A.U1=8V B.U1=6V C.I1=2A D.I1=1A
【考点】混联电路的特点及应用.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】BD
【分析】根据串联电路和并联电路的特点结合闭合电路的欧姆定律等知识进行分析解答。
【解答】解:AB.题图可知电流表测的是电阻R3的电流,且R2与R3并联再与R1串联,根据欧姆定律可知干路电流,代入数据解得I=2A,故电压表读数U1=IR1=2×3V=6V,故A错误,B正确;
CD.对R2和R3,有I1R3=(I﹣I1)R2,联立解得I1=1A,故C错误,D正确。
故选:BD。
【点评】考查串联电路和并联电路的特点结合闭合电路的欧姆定律等知识,会根据题意进行准确分析解答。
10.(2025春 贵阳校级期末)某兴趣小组将表头和两个定值电阻连接成如图所示的电路,得到两个量程分别为0 1mA和0 2.5mA的电流表,已知表头的满偏电流Ig为250μA,内阻Rg为480Ω,则下列说法正确的是( )
A.R1+R2=160Ω
B.R1+R2=960Ω
C.当使用a、c两个端点时,量程为0~2.5mA
D.当使用a、b两个端点时,量程为0~2.5mA
【考点】把表头改装成电流表.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】AD
【分析】电流表改装时,并联电阻越小,量程越大,结合电流表改装原理分析。
【解答】解:CD.把表头改装为电流表时,并联电阻越小,量程越大,则当使用a、b两个端点时,量程为0~2.5mA,故C错误,D正确;
AB.当电流表量程为0~1mA时,根据电流表改装原理
解得
R1+R2=160Ω
故A正确,B错误。
故选:AD。
【点评】电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头G看成一个电阻Rg即可,切记通过表头的满偏电流Ig是不变的。
11.(2025春 西湖区校级期中)如图为两元件甲、乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线(直线)与横轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是( )
A.甲元件的电阻为
B.在A点,甲的电阻等于乙的电阻
C.由图可知乙元件电阻随电压增大而减小
D.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,甲、乙元件的总电压为13V
【考点】线性元件及其伏安特性曲线;非线性元件及其伏安特性曲线.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】BD
【分析】根据电阻的伏安特性曲线和欧姆定律,串联电路的特点进行分析解答。
【解答】解:A.根据I﹣U图像可知,甲元件的电阻,故A错误;
B.在A点,由欧姆定律可知,甲的电阻等于乙的电阻,故B正确;
C.随电压的增大,元件乙的图像越来越靠近U轴,说明其电阻随电压的增大而增大,故C错误;
D.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,此时甲元件的电压为U甲=IR甲=1×8V=8V,由I﹣U图像可知,乙元件的电压为5V,则甲、乙元件的总电压为U总=8V+5V=13V,故D正确。
故选:BD。
【点评】考查电阻的伏安特性曲线和欧姆定律,串联电路的特点,会根据题意进行准确分析解答。
12.(2025春 西湖区校级期中)如图所示的电路中,定值电阻分别为R1=4Ω、R2=6Ω、R3=3Ω、R4=6Ω,现在M、N两点间加12V的稳恒电压,则下列说法正确的是( )
A.M、N间的总电阻为12Ω
B.R1和R4两端的电压比为3:2
C.流过R2和R3的电流比为2:1
D.R1和R2两端的电压比为2:1
【考点】混联电路的特点及应用.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】AD
【分析】根据串联电路电流相等和并联电路电压相等结合电阻的计算进行分析解答。
【解答】解:A.R2和R3并联的电阻值为Ω=2Ω,所以M、N间的总电阻为R=R1+R23+R4=4Ω+2Ω+6Ω=12Ω,故A正确;
B.R1和R4串联,流过两电阻的电流相等,则电压与电阻值成正比,即R1和R4两端的电压比为U1:U4=R1:R4=4:6=2:3,故B错误;
C.R2和R3并联,两端的电压相等,流过两电阻的电流与电阻成反比,即流过R2和R3的电流比为I2:I3=R3:R2=3:6=1:2,故C错误;
D.R1和R23串联,电流相等,则电压与电阻值成正比,又R2两端的电压等于R23两端的电压,所以R1和R2两端的电压比为U1:U2=R1:R23=4:2=2:1,故D正确。
故选:AD。
【点评】考查串并联电路的特点的应用,会根据题意进行准确分析解答。
三.填空题(共4小题)
13.(2025 思明区校级三模)如图所示是一多用电表的内部结构电路图,其中表头G满偏电流为100μA,内阻为900Ω,使用不同接线柱时可用作量程分别为“1mA”和“1V”的电流表和电压表。
(1)若想要用作量程为“1V”的电压表,则应将接线柱 a、c (填“a、b”,“b、c”或“a、c”)接入电路。
(2)其中R1= 100 Ω;R2= 910 Ω。
【考点】把表头改装成电流表.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;分析综合能力.
【答案】(1)a、c(2)100,910。
【分析】(1)表头改装成电流表需要并联一个分流电阻,改装成电压表需要串联一个分压电阻;
(2)根据欧姆定律和电路结构计算计算出R1和R2电阻值。
【解答】解:(1)接a、c时,相当于电流计串联一个电阻,则为电压表;
(2)接a、b时,其量程,代入数据解得:R1=100Ω
接a、c时,可以将ab间等效为量程1mA的电流表,其等效内阻为
根据欧姆定律可得:
故答案为:(1)a、c(2)100,910。
【点评】熟练掌握电路结构,能够根据串并联电路中的电压、电流和电阻的关系计算各个物理量。
14.(2024春 焦作期中)某同学用伏安法测量一小灯泡的电阻,小灯泡额定电压为6V,实验所用电压表内阻很大,分别用图1和图2两个电路图实验,得到的I﹣U图像如图3所示。该同学选择电路图 1 (填“1”或“2”)时,小灯泡电阻的测量值比较准确,对应的I﹣U图像应是图线 1 (填“1”或“2”),当小灯泡正常发光时电阻为 12 Ω。
【考点】伏安法测电阻.
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.
【答案】1;1;12。
【分析】图1采用电流表外接法,实验误差来源于电压表分流,由于电压表的内阻很大,电压表的分流很小,据此分析作答;
根据欧姆定律求解I﹣U函数,结合图像斜率的含义分析作答;
根据图3信息,结合欧姆定律求解作答。
【解答】解:图1采用电流表外接法,实验误差来源于电压表分流,由于电压表的内阻很大,根据并联电路电流的分配与电阻成反比可知,电压表的分流很小,误差小,因此该同学选择电路图1时,小灯泡电阻的测量值比较准确;
图1中,根据欧姆定律
I﹣U图像的斜率
图2中,电流表的内阻不可以忽略,根据欧姆定律
I﹣U图像的斜率
由于k1>k2,因此电路图1对应的图线1;
由图3可知,当小灯泡额定电压为U=6V时,电流I=500mA=0.5A
根据欧姆定律,小灯泡的电阻。
故答案为:1;1;12。
【点评】本题主要考查了小灯泡电阻的测量,要明确实验原理,掌握并联电路特点和欧姆定律的运用;知道电流表内、外接法的误差产生原因。
15.(2023秋 普宁市期末)某同学想利用多用表粗测量某一元件的电阻。他使用“×100”欧姆挡进行测量时,操作步骤正确,但发现表头指针偏转角度很大,为了较准确地进行测量,应换到 ×10 档(填“×10”或“×1k”)。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 欧姆 (选填“机械”或“欧姆”)调零,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该元件的阻值是 160 Ω。
【考点】练习使用多用电表(实验).
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.
【答案】×10;欧姆;160。
【分析】使用“×100”欧姆挡进行测量时,发现表头指针偏转角度很大,欧姆表指针对应示数小,说明欧姆表电阻挡的倍率过大,据此分析欧姆表的挡位;每次换挡后必须重新进行欧姆调零,根据欧姆表测电阻的读数规则读数。
【解答】解:使用“×100”欧姆挡进行测量时,发现表头指针偏转角度很大,欧姆表指针对应示数小,说明欧姆表电阻挡的倍率过大,应更换为“×10”挡位;
欧姆表测电阻,每次换挡后必须重新进行欧姆调零;欧姆表的读数为160Ω。
故答案为:×10;欧姆;160。
【点评】本题主要考查了欧姆表测电阻的正确操作,要明确欧姆表测电阻每次换挡后必须重新进行欧姆调零;掌握欧姆表的读数规则。
16.(2023秋 福清市期末)两个电阻R1=20Ω与R2=10Ω按如图所示连接,若干路电流为I=12A,则流过电阻R1的电流I1= 4 A,电阻R2两端电压U2= 80 V。
【考点】串联电路的特点及应用.
【专题】定量思想;方程法;恒定电流专题;理解能力.
【答案】4,80。
【分析】并联电路中各支路两端的电压相等,电流的分配与电阻成反比。
【解答】解:因为R1、R2并联,所以根据可得,通过的电流之比,
由并联电路的电流特点可得I1+I2=I,
联立解得I1=4A,I2=8A,
电阻R2两端电压U2=I2R2=8×10V=80V。
故答案为:4,80。
【点评】考查对并联电路中电压、电流关系的理解,运用欧姆定律解答。
四.实验题(共1小题)
17.(2025春 泰州期末)某实验小组为了测量一段横截面为圆形、粗细均匀、阻值较小的金属丝的电阻率,进行下列操作:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,读数如图所示,则金属丝的直径d= 2.150 mm;
(2)用多用电表的欧姆挡粗测该金属丝的阻值。开始时选用“×10”的挡位测量发现指针偏转角太大,挡位应调整为 ×1 (选填“×100”或“×1”)挡;
(3)用伏安法进一步精确测量金属丝的阻值,实验室提供器材如下:
A.电压表V(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
C.滑动变阻器R(0~10Ω,0.6A)
D.电池E(电压为3V)
E.开关S,导线若干
为减小实验误差且要求电压表示数从零开始调节,选用图中 丁 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路更合理。
(4)如果不考虑实验操作中的偶然误差,该方案中金属丝电阻的测量值 小于 真实值(选填“大于”“小于”或“等于”),误差产生的原因是 电压表分流 。
【考点】导体电阻率的测量;螺旋测微器的使用与读数.
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;推理法;恒定电流专题;实验探究能力.
【答案】(1)2.150;(2)×1;(3)丁;(4)小于;电压表分流。
【分析】(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度读数的和是螺旋测微器读数。
(2)用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近。
(3)根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法,然后选择实验电路图。
(4)根据图示电路图分析实验误差。
【解答】解:(1)由图示螺旋测微器可知,金属丝直径d=2mm+15.0×0.01mm=2.150mm。
(2)选用“×10”的挡位测量指针偏转角太大,所选挡位太大,为减小误差,挡位应调整为×1挡。
(3)金属丝电阻很小约为几欧姆,电压表内阻约为15kΩ,电流表内阻约为1.0Ω,电流表应采用外接法,
实验要求电压表示数从零开始调节,滑动变阻器应采用分压接法,应选择图丁所示电路。
(4)电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,电流的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,金属丝电阻的测量值小于真实值。
故答案为:(1)2.150;(2)×1;(3)丁;(4)小于;电压表分流。
【点评】要掌握常用器材的使用方法与读数方法;根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是解题的关键。
五.解答题(共3小题)
18.(2025春 市南区校级期末)某电流表内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,如图甲、乙改装成量程为0.1A和1A的两个量程的电流表,试求:
(1)图甲中,R1和R2各为多少?
(2)图乙中,R3和R4各为多少?
【考点】把表头改装成电流表.
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】(1)R1和R2各为4.08Ω,0.4Ω;
(2)R3和R4各为0.41Ω,3.67Ω。
【分析】根据不同电路的接法结合串并联电路的电流和电压特点列式解答。
【解答】解:(1)按图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得 Rg,R20.4Ω;
(2)按图乙接法,量程为1A时,Rg和R4串联后与R3并联;量程为0.1A时,R3和R4串联后与Rg并联,得Ig(Rg+R4)=(I2﹣Ig)R3,IgRg=(I1﹣Ig)(R3+R4),代入I1=0.1A,I2=1A,解得R3=0.41Ω,R4=3.67Ω。
答:(1)R1和R2各为4.08Ω,0.4Ω;
(2)R3和R4各为0.41Ω,3.67Ω。
【点评】考查电表的改装原理,灵活运用串并联电路的知识进行准确分析和解答。
19.(2025春 鼓楼区校级期末)有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314Ω m,现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U=100V,I=100mA.求:该钻孔的深度.
【考点】电阻定律的内容及表达式.
【专题】恒定电流专题.
【答案】见试题解答内容
【分析】由欧姆定律求出电阻,由电阻定律求出深度;
【解答】解:盐水电阻R1000Ω.
由电阻定律R
S=πr2=3.14×10﹣2m2
解得h=100m
答:钻孔的深度为100m
【点评】本题主要考查了欧姆定律与电阻定律;属于基本公式的应用;
20.(2024秋 湟中区期末)如图所示是有两个量程的电流表,其中表头的内阻为Rg,满偏电为Ig,定值电阻R1、R2已知,求分别接A、B,A、C两个端点时电流表的量程(用已知字母表示)。
【考点】电表的改装和应用(实验).
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】接A、B时电流表的量程为I1为 Ig,接A、C时电流表的量程为I2为 Ig。
【分析】结合电路图根据串并联电路的知识分别列式求解。
【解答】解:设接A、B时电流表的量程为I1,接A、C时电流表的量程为I2,根据串并联电路的知识有Ig(Rg+R2)=(I1﹣Ig)R1,IgRg=(I2﹣Ig)(R1+R2);解得I1 Ig,I2 Ig。
答:接A、B时电流表的量程为I1为 Ig,接A、C时电流表的量程为I2为 Ig。
【点评】考查电表的改装和量程的计算,熟练掌握串并联电路的知识分析解决实际问题。
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