INCLUDEPICTURE"课后巩固.tif"
INCLUDEPICTURE
"课后巩固.tif"
\
MERGEFORMAT
1.(多选)在“测定金属的电阻率”实验中,下列关于误差的说法中正确的是( )
A.电流表采用外接法,将会使ρ测<ρ真
B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差
C.由ρ=可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的误差
D.由ρ=可知对实验结果准确影响最大的是直径d的测量
解析:由于采用电流表外接法,将导致R测<R真,由ρ=可知ρ测<ρ真,A正确;虽然电压表的并联引起了电阻丝分压的减小,但是计算电阻丝的电阻用的是电压和电流的瞬时对应关系,由于电压表的分流会使电流I的测量值偏大,电阻测量值偏小,引起误差,B错误;由ρ=可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的误差,但由于直径的指数为2,所以对结果准确性影响最大的是d的测量,C、D正确.
答案:ACD
2.在“测量金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲所示,则金属丝的直径为________mm.
(2)若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值__________(选填“偏大”或“偏小”).
(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示,则电压表的读数为________
V,电流表的读数为________A.
解析:(1)螺旋测微器的读数为(0.5+0.01×19.7)mm=0.697
mm.
(2)题图乙中电流表采用外接法,故测量值偏小.
(3)电压表精度为0.1
V,其读数为2.60
V;电流表精度为0.02
A,其读数为0.52
A.
答案:(1)0.697(0.696~0.698均正确) (2)偏小 (3)2.60 0.52
3.一根电阻丝,它的电阻在10
Ω左右,测量它的直径时如图甲所示,由此读得它的直径D=__________mm,可以算出它的横截面积S.现有一个稳压电源(输出电压U恒为3
V),一个定值电阻R(10
Ω左右),一个量程为0~0.3
A的电流表A,一个量程为0~3
A的电流表B,毫米刻度尺,利用如图乙所示的电路,不断移动夹子(图中用箭头表示)改变电阻丝连入电路的长度l,得出长度l与电流的倒数的关系如图丙所示.
则电流表应选择________,
该电阻丝的电阻率为________,定值电阻的阻值为________(要求用a、b、U、S等字母表示).
解析:由题图甲可知,螺旋测微器固定刻度示数为0.5
mm,可动刻度示数是42.0×0.01
mm=0.420
mm,电阻丝直径D=0.5
mm+0.420
mm=0.920
mm.
当电阻丝接入电路的电阻为零时,电路中的电流最大,电流的最大值约为Imax=
A=0.3
A,故电流表应选择A.由欧姆定律和电阻定律可得I=,变形得l=·-,结合题图丙,由数学知识可知=,=a,解得ρ=,R=Ub.
答案:0.920 A Ub
4.在测定金属丝的电阻率的实验中,若估测金属丝的电阻Rx约为3
Ω,为减小误差,并尽可能测量多组数据,要求金属丝的发热功率P<0.75
W,备有器材如下:
A.6
V直流电源;
B.直流电流表A1(0~0.6
A,内阻为0.5
Ω);
C.直流电流表A2(0~3
A,内阻为0.01
Ω);
D.直流电压表V1(0~3
V,内阻为1
kΩ);
E.直流电压表V2(0~15
V,内阻为5
kΩ);
F.滑动变阻器R1(0~100
Ω,允许最大电流1
A);
G.滑动变阻器R2(0~20
Ω,允许最大电流1
A);
H.开关、导线若干.
(1)上述器材应选用__________(选填器材的字母代号).
(2)画出实验电路图.
(3)完成下图中实物图的连接.
解析:(1)首先选出唯一性器材,即A、H.
要求P<0.75
W,而Rx约为3
Ω,故Imax=<
A=0.5
A,所以电流表应选用B(0~0.6
A,内阻为0.5
Ω);又Umax=<
V=1.5
V,所以电压表选用D(0~3
V,内阻为1
kΩ);
若滑动变阻器采用限流式接法,提供的两上滑动变阻器都不便于调节,而题目要求尽量减小实验误差,故采用滑动变阻器分压式接法,滑动变阻器选择G(0~20
Ω,允许最大电流1
A).故器材应选用A、B、D、G、H.
(2)因为RV?R
x,所以采用电流表外接法.实验电路图如图甲所示.
(3)根据电路图连接实物图,如图乙所示.
答案:(1)A、B、D、G、H (2)图见解析 (3)图见解析
5.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3
V、内阻约为3
kΩ的电压表和量程为0.6
A
、内阻约为0.1
Ω的电流表.采用分压电路接线,图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的R1,其阻值约为5
Ω.
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接____________(选填“a”或“b”)、导线②连接______________(选填“c”或“d”).
(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R1的阻值为__________Ω.
U/V
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
I/A
0.09
0.19
0.27
0.35
0.44
0.53
(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的,若测R2的阻值,则最优的连线应选__________(填选项).
A.①连接a,②连接c
B.①连接a,②连接d
C.①连接b,②连接c
D.①连接b,②连接d
解析:(1)因电压表的内阻远大于待测电阻R1的阻值,则电流表采用外接法,而滑动变阻器应采用分压式接法,故测R1阻值的最优连接方式为导线①连接a,导线②连接d.
(2)建立坐标系描点连线如图所示,则R1=≈4.6
Ω.
(3)设R1的边长为l,厚度为h,电阻率为ρ,根据电阻定律,得R1=ρ=,R2=ρ==R1,要测R2的阻值,与测量R1一样,最优的连线应为①连接a,②连接d,选项B正确.
答案:(1)a d (2)见解析 4.6(4.4~4.7均可) (3)B
PAGEINCLUDEPICTURE"分级训练.tif"
INCLUDEPICTURE
"分级训练.tif"
\
MERGEFORMAT
A级 合格达标
1.关于公式R=和公式R=ρ,下列说法正确的是( )
A.两式对一切情况都适用
B.R=仅适用于金属导体,R=ρ适用于任何导体
C.导体的电阻R与U成正比,与I成反比
D.导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比,与导体的横截面积成反比
解析:R=ρ适用于金属导体和电解液,且为纯电阻电路,故A、B错误;导体的电阻由导体本身决定,与U、I无关,故C错误,D正确.
答案:D
2.(多选)关于导体电阻,下列说法中正确的是( )
A.由R=ρ知,导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比,与横截面积S成反比
B.由R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率和原来一样
D.电阻率往往随温度的变化而变化
解析:导体的电阻率由材料本身的性质决定,并随温度的变化而变化,导体的电阻与长度、横截面积和电阻率有关,与导体两端的电压及导体中的电流无关,A正确,B、C错误;电阻率反映材料导电性能的强弱,电阻率常随温度的变化而变化,D正确.
答案:AD
3.(多选)关于材料的电阻率,下列说法正确的是( )
A.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
B.金属的电阻率随温度的升高而增大
C.银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小
D.金属丝拉长为原来的两倍,电阻率变为原来的2倍
解析:电阻率是材料本身的一种电学特性,与导体的长度、横截面积无关,D错误;金属材料的电阻率随温度升高而增大,B正确;合金的电阻率比纯金属的电阻率大,电阻率大表明材料的导电性能差,不能表明对电流的阻碍作用一定大,因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量,而电阻除跟电阻率有关外,还跟导体的长度、横截面积有关,所以A错误,C正确.
答案:BC
4.(多选)金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大.金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金电阻率几乎不受温度的影响.根据以上信息判断下列说法,其中正确的是( )
A.连接电路用的导线一般用合金来制作
B.电炉、电阻器的电阻丝一般用纯金属来制作
C.标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D.电阻温度计一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制成
解析:纯金属材料的电阻率较小,而合金材料的电阻率较大,一般连接电路用的导线是用纯金属材料制作的,电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作,所以选项A、B错误.
答案:CD
5.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10
cm,bc=5
cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1
A;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为( )
A.4
A
B.2
A
C.
A
D.
A
解析:设沿A、B方向的横截面积为S1,沿C、D方向的横截面积为S2,则=;设A、B接入电路中时的电阻为R1,C、D接入电路中时的电阻为R2,则有==;由欧姆定律I=可知,两种情况下电流之比为==,故I2=4I1=4
A,故选项A正确.
答案:A
6.一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121
Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( )
A.大于121
Ω
B.小于121
Ω
C.等于121
Ω
D.无法判断
解析:由于金属灯丝的电阻率随温度的升高而增大,故白炽灯泡正常发光时的电阻大,停止发光一段时间后,灯丝温度降低,电阻减小,故B正确.
答案:B
B级 等级提升
7.(多选)图甲是用来观察灯泡亮度变化的实验电路,图乙是滑动变阻器的构造示意图,则下列说法中错误的是( )
A.a接M、c
接N,P向b
移动灯变亮
B.b接M、d
接N,P向b
移动灯变暗
C.c接M、d
接N,P向b
移动灯一直最亮
D.a接M、b
接N,P向b移动灯一直最暗
解析:当a接M、c接N时,接入电路的部分是aP,P向b滑动时,电路中的电阻变大,灯变暗,故A错误,同理B错误.
答案:AB
8.两种同种材料制成的电阻丝a和b,a的长度和横截面的直径均为b的两倍,要使两电阻丝接入电路后消耗的电功率相等,加在它们两端的电压之比Ua∶Ub为( )
A.1∶1
B.2∶1
C.∶1
D.1∶
解析:由公式R=ρ,S=πD2,P=,得U=
,解得Ua∶Ub=1∶,故D正确.
答案:D
9.现有半球形导体材料,接成如图所示甲、乙两种形式,则两种接法的电阻之比R甲∶R乙为( )
A.1∶1
B.1∶2
C.2∶1
D.1∶4
解析:将题图甲的半球形导体材料看成等大的两半部分的并联,则图乙中可以看成等大的两半部分的串联,设每一半部分的电阻为R,则图甲中电阻R甲=,图乙中电阻R乙=2R,故R甲∶R乙=1∶4.
答案:D
10.有一根粗细均匀的电阻丝,当两端加上2
V电压时通过其中的电流为4
A,现将电阻丝均匀地拉长,然后两端加上2
V电压,这时通过它的电流变为0.25
A.由此可知,这根电阻丝已被均匀地拉长为原长的( )
A.2倍
B.4倍
C.8倍
D.16倍
解析:电阻丝拉长前的电阻R1==
Ω=0.5
Ω,电阻丝拉长后的电阻R2==
Ω=8Ω;根据R=ρ,体积不变,V=lS,则R=ρ;电阻变为原来的16倍,则电阻丝的长度变为原来的4倍,选项B正确,A、C、D错误.
答案:B
11.相距40
km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800
Ω,如果在A、B间某处发生短路,这时接在A处的电压表的示数为10
V,电流表的示数为40
mA,则发生短路处距A地有多远?
解析:A与短路处间的距离可以认为等于A与短路处间的单根导线的长度,而如果能够求得A与短路处间的单根导线的电阻,就可以由电阻定律求出导线的长度,也就求出了短路处到A的距离.
如图所示,A、B间的距离l=40
km,两根导线的总长为2l,总电阻R=800
Ω.
设A与短路处间的距离为x,导线长为2x,电阻为Rx.
由电阻的定义式可得Rx==
Ω=250
Ω.
由电阻定律,有R=ρ,Rx=ρ,
解得x=l=×40
km=12.5
km.
即短路处距A地的距离为12.5
km.
答案:12.5
km
PAGE(共32张PPT)
学 习 目 标
STSE情境导学
1.掌握串联电路和并联电路的基本特征.
(重点)
2.了解小量程电流表的基本结构和工作原理,知道满偏电流和满偏电压.(难点)
3.掌握把小量程电流表改装成电压表和电流表的方法.(重点)
学习小结
1.结合初中所学知识,理解串、并联电路的特点.
2.通过分析小量程电表的结构,理解满偏电压和满偏电流
70
32.2060103
国家数委定
自主学习基础达标
内阻Rg:表头的电阻
满偏电流l:指针偏转到最大刻度
时,流过表头的电流
满偏电压Ug:表头通过满偏电流时
加在表头两端的电压:U=R
重点拓展难点突破
□知识归纳
核心归纳能力突破
科
反思
□类题训练
迁移应用排疑解难
改装成的电流表
改装成的电压表
标准表
标准表
R
图甲
图乙
流关系
串联电路与并联电路
关系
电阻关系
表头的三个参数
电流表和电压表
改装的原理(共25张PPT)
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
实验准备基础学习
B
实验操作要点突破
典例精析迁移应用
C
2
DN
315
nM
063
HnT
45
0
5
R
图甲
图乙
冒『身
T
A
315
0.63
WIIIIIIIl
Hmm
D≈
2.0
50
0.5
J/A
0000.200.300400.50060
U/
1.0
0.5
A
00.100.200.300400.50060
图(b)
2.0
A
1.5
保护电「
0.5
R
00.20.40.60.81.0L/
2.0
1.5
0
0.5
00.204060.81.0L/(共43张PPT)
STSE情境导学
学习小结
1.通过电荷在电场力作用下定向移动的分析,理解电流.
2.理解电阻的定义,进一步理解比值定义法
电源
MB
种常用返
蓄
自主学习基础达标
重点拓展难点突破
□知识归纳
核心归纳能力突破
科
反思
□类题训练
迁移应用排疑解难
电流产生的条件
流
流的定义式及微观表达式
本节
欧姆定律内容
欧姆定律
导体的伏安特性曲线(共40张PPT)
提纲挈领复习知识
微观表达式②
方向:规定
定向移动方向为电流方向
义式:④
电阻电阻定律
狙率:表明材料⑥
好坏,与温度和⑦
关
欧姆定律{导体的伏安特性曲线
适用条件
和①0
导电
联电路
、并联电路并联电路
电表的改装
实验:测量金属丝的电阻
总结归纳提升素养
R
乙
典例拓展
图甲
图乙
R
R
B
R4
R5
R3
R5
A
R
R
R
R
R
R4
R
a
R
R
RRRR
分析考情体验真题
trnl
R
R
Ro
R
E
电源
图(a)
图(b
E
R
核心训练突破等级
204
0
0.5
01215
U/V
铅笔
G〓i
UV1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0.00
0.20.30.40.50.6
IA
图
铅笔
G〓i
图甲
UV1.0
0.9
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0
0.0
0.0
10.20.30
0.50.6
IA
图乙(共26张PPT)
学 习 目 标
STSE情境导学
1.了解影响电阻大小的因素.
2.掌握电阻定律,能利用电阻定律进行有关计算.(难点)
3.理解电阻率的物理意义,知道金属导体电阻率随温度变化的规律.(重点)
学习小结
1.知道影响导体电阻的因素,掌握电阻定律.
2.知道电阻率概念,知道常见金属导体电阻率的大小顺序
A
B
自主学习基础达标
重点拓展难点突破
□知识归纳
核心归纳能力突破
科
反思
□类题训练
迁移应用排疑解难
供电电源
月电器
内
电阻定律}表达式
应用
表
物理意义
响因素INCLUDEPICTURE"分级训练.tif"
INCLUDEPICTURE
"分级训练.tif"
\
MERGEFORMAT
A级 合格达标
1.(多选)下列说法中正确的是( )
A.一个电阻和一根理想导线并联,总电阻为零
B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻
C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻也增大
D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小
解析:由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小,且任一支路的电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,所以A、B、C正确,D错误.
答案:ABC
2.一电流表内阻为10
Ω,满偏电流为500
mA,要把它改装成量程是3
A的电流表.正确的方法是( )
A.应串联一个2
Ω的电阻
B.应并联一个2
Ω的电阻
C.应串联一个60
Ω的电阻
D.应并联一个60
Ω的电阻
解析:电流表满偏电压U=IAR=0.5×10
V=5
V,应并联电阻R==
Ω=2
Ω,选项B正确.
答案:B
3.已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为( )
A.1∶2∶3
B.3∶2∶1
C.2∶3∶6
D.6∶3∶2
解析:由欧姆定律有R=,在并联电路中,电压相等,所以有
R1∶R2∶R3=∶∶=∶∶=6∶3∶2.
答案:D
4.如图所示,两个小灯泡L1和L2串联接在P、Q两点间,L1和L2的铭牌上分别标有“3
V 1.5
Ω”“6
V 12
Ω”,则P、Q间允许加的最大电压为( )
A.9
V
B.6.75
V
C.5.25
V
D.4.5
V
解析:L1和L2允许通过的最大电流分别为I1m==2
A和I2m==0.5
A,故两个小灯泡L1和L2串联流经电路的最大电流为0.5
A,故L2可加最大电压6
V,L1的实际电压U1=I2mR1=0.75
V,故两端电压最大可加6.75
V,B正确.
答案:B
5.在如图所示电路中,R2=2R1,电路两端电压恒定,当S断开时,电流表的读数为0.5
A,电压表的读数为4
V,则当S闭合时,电流表和电压表的读数分别为( )
A.1.5
A,6
V
B.0.75
A,4
V
C.1.5
A,0
V
D.0
A,6
V
解析:由题图可知,当S断开时,电阻R1和R2串联,U2=U=U=4
V,解得U=6
V,当S闭合时,R1被短路,电路中只有电阻R2,电流表读数为0
A,电压表读数为6
V,选项D正确.
答案:D
6.由四个电阻连接成的电路如图所示,R1=8
Ω,R2=4
Ω,R3=6
Ω,R4=3
Ω.
(1)求a、d之间的总电阻;
(2)
如果把42
V的电压加在a、d两端,则通过每个电阻的电流是多少?
解析:(1)由题图可知Rcd==
Ω=2
Ω,
故Rad=R1+R2+Rcd=8
Ω+4
Ω+2
Ω=14
Ω.
(2)由欧姆定律知I==A=3
A,即为通过R1、R2的电流.设通过R3、R4的电流分别为I3、I4,则由并联电路电压相等,得I3R3=I4R4,又I3+I4=3
A,解得I3=1
A,I4=2
A.
答案:见解析
B级 等级提升
7.(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10
Ω、R3=5
Ω,R1两端的电压为6
V,R2两端的电压为12
V,则( )
A.电路中的电流为0.6
A
B.电阻R2的阻值为20
Ω
C.三个电阻两端的总电压为21
V
D.电阻R3两端的电压为4
V
解析:电路中电流I==
A=0.6
A,R2阻值为R2==
Ω=20
Ω,三个电阻两端的总电压U=I(R1+R2+R3)=21
V;电阻R3两端的电压U3=IR3=0.6×5
V=3
V,故A、B、C正确,D错误.
答案:ABC
8.如图所示,每个电阻的阻值都是2
Ω,电流表内阻不计,在B、C间加6
V电压时,电流表的示数是( )
A.0
B.1
A
C.2
A
D.3
A
解析:将电路改画成如图所示形式.
I总===
A=2
A,每一支路电流均为1
A.
答案:B
9.如图所示,其中电流表A的量程为0.6
A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02
A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04
A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02
A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06
A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01
A
解析:设电流表A的内阻为RA,用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时,若将接线柱1、2接入电路,根据并联电路的特点,(I1-IA)R1=IARA,解得I1=3IA=0.06
A,则每一小格表示0.06
A;若将接线柱1、3接入电路,则(I2-IA)R1=IARA,解得I2=3IA,则每一小格表示0.06
A.故选项C正确.
答案:C
10.如图所示的电路中,R1=R2=2
kΩ,电压表V1的内阻为6
kΩ,电压表V2的内阻为3
kΩ,A、B间的电压U保持不变.当开关S闭合时,它们的示数变化是( )
A.V1表的示数变小,V2表的示数变大
B.V1表的示数变大,V2表的示数变小
C.V1、V2表的示数均变小
D.V1、V2表的示数均不变
解析:开关S闭合前,电压表V1、V2的示数之比U1∶U2=RV1∶RV2=2∶1,S闭合后,R1与V1的并联电阻值R==1.5
kΩ,R2、V2的并联电阻值R′==1.2
kΩ
,故开关S闭合后,电压表V1、V2的示数之比为U∶U=R∶R′=1.5∶1.2=5∶4.即开关S闭合后,V1表的示数变小,V2表的示数变大.A正确.
答案:A
11.在如图所示的电路中,电源电压U=15
V,电阻R1、R2、R3的阻值均为10
Ω,S为单刀三掷开关,求下列各种情况下电压表的读数:
(1)开关S接B时;
(2)开关S接A时;
(3)开关S接C时.
解析:(1)S接B时,R1、R2串联接入电路,电压表测R1两端电压,U1=R1=7.5
V.
(2)S接A时,R1被短路,电压表示数为0.
(3)S接C时,R2、R3并联,再和R1串联后接入电路,U1=R1=10
V.
答案:(1)7.5
V (2)0 (3)10
V
PAGE章末质量评估(三)
(时间:60分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每题4分,共32分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得4分,错选、不选或多选均不得分.)
1.根据电阻定律,电阻率ρ=对于温度一定的某种金属来说,它的电阻率( )
A.跟导线的电阻成正比
B.由所用金属材料的本身特性决定
C.跟导线的横截面积成正比
D.跟导线的长度成反比
解析:电阻率描述的是导体本身的一种特性,是表征材料性质的重要的物理量,它与导体的材料有关,不与题意中的公式后的物理量有关,B正确,A、C、D错误.
答案:B
2.在10
s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2
C,向左迁移的负离子所带电量为3
C,那么电解槽中电流为( )
A.0.5
A
B.0.2
A
C.0.3
A
D.0.1
A
解析:根据电流强度的公式I==
A=0.5
A,A正确,B、C、D错误.
答案:A
3.截面直径为d,长为L的导线,两端电压为U,当这三个量中的一个改变时,对自由电子定向移动的平均速度的影响是:①电压U加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变;②导线长度L加倍时,自由电子定向移动的平均速率减为原来一半;③导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变;④导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动平均速率加倍.其中正确的选项是( )
A.①③
B.②③
C.③④
D.①④
解析:设导体的单位体积内的自由电子数为n,导体的横截面积为S,则导体的电流可以表示为I=neSv,①电压U加倍时,导体的电阻值不变,根据欧姆定律I=可知导体的电流加倍,所以自由电子定向移动的平均速率加倍,①错误;②导线长度L加倍时,根据电阻定律:R=ρ可知导体的电阻值加倍,由欧姆定律可知通过导体的电流值减小为原来的一半,所以自由电子定向移动的平均速率减为原来一半,②正确;导线截面直径d加倍时,导线的横截面积变成原来的4倍,根据电阻定律R=ρ可知导体的电阻值变成原来的,由欧姆定律可知通过导体的电流值增大为原来的4倍,结合公式I=neSv可知,自由电子定向移动的平均速率不变,③正确,④错误,故B正确.
答案:B
4.如图所示,有三个电阻,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,电压U1∶U2为( )
A.1∶6
B.1∶9
C.1∶3
D.1∶2
解析:已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,设流过R1的电流为I,且I=I3+I2,根据欧姆定律可得2I3=I2,则流为R2的电流为I2=,则由欧姆定律可知电压之比为U1∶U2=IR1∶R2=1∶2,D正确.
答案:D
5.金属铂的电阻率对温度非常敏感,温度升高时电阻率也随着变大.在图中有可能表示金属铂电阻的I-U图像是( )
A
B
C
D
解析:根据电阻的定义式R=可知,I-U图像上的点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数,金属铂的电阻随温度的升高而增大,则图像上的点与坐标原点连线的斜率逐渐减小,图像是曲线,根据数学知识可知,A正确,B、C、D错误.
答案:A
6.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )
A
B
C
D
解析:由电阻的决定式可知,A中电阻RA=ρ,B中电阻RB=ρ,C中电阻RC=ρ,D中电阻RD=ρ,故电阻最小的为A.
答案:A
7.一电流表(表头)并联一个分流电阻R0后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1
A,而改装电流表的读数为1.1
A,为了使它的读数准确,应在原分流电阻上再( )
A.并联一个电阻R,且R>R0
B.并联一个电阻R,且RC.串联一个电阻R,且R>R0
D.串联一个电阻R,且R解析:改装后的电流表示数比标准电流表示数大,说明与电流表表头并联的分流电阻分流太小,分流电阻阻值较大,为使电流表读数准确,应减小与表头并联的分流电阻阻值,给表头再并联一个比原分流电阻大的电阻,因此A正确.
答案:A
8.在如图所示的电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为下图中的( )
A B
C D
解析:根据电阻定律,横坐标为x的点与A点之间的电阻R=ρ,这两点间的电压U=IR=I·ρ(I、ρ、S为定值),故U跟x成正比例关系,
A正确.
答案:A
二、多项选择题(本题共4小题,每题4分,共16分.每小题有多个选项是正确的,全选对得4分,少选得2分,选错、多选或不选均不得分.)
9.有一横截面积为S的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I.设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子电量为e,此时电子定向移动的速度为v,则在Δt时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )
A.nvSΔt
B.nvΔt
C.
D.
解析:在Δ
t时间内,以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为v
Δt,由于铜导线的横截面积为S,则在Δt时间内,电子经过的导线对应体积为vΔtS.又由于单位体积的导线有n个自由电子,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvSΔt,由于流经导线的电流为I,则在Δt时间内,流经导线的电荷量为IΔt,而电子的电荷量为e,则Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=,故A、C正确.
答案:AC
10.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的U-I图像,已知导体电阻R=ρ,下列说法正确的是( )
A.a代表的电阻丝较粗
B.b代表的电阻丝较粗
C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D.图线表示两个电阻丝的电阻随电压的增大而增大
解析:U-I图像中图像的斜率表示电阻的大小,则由图可知,b电阻丝的阻值大于a电阻丝的阻值,则C正确;由R=ρ可知,长度相同时,电阻越大的电阻丝越细,则可知b代表的电阻丝较细,a代表的电阻丝较粗,则A正确,B错误;电阻丝的电阻与电压和电流无关,故D错误.
答案:AC
11.将分压电阻串联在电流表上改装成电压表,下列说法中正确的是( )
A.接上分压电阻后,增大了原电流表的满偏电压
B.接上分压电阻后,电压按一定比例分别加在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压不变
C.若分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大到n+1倍
D.通电时,电流表和分压电阻通过的电流一定相等
解析:分压电阻与电流表串联,电压按电阻阻值比例分配电压,总电压增大,但表头的满偏电压不变,A错误,B、D正确;分压电阻R=nRg时,RV=(n+1)Rg,电压表量程U=IgRV=(n+1)IgRg,C正确.
答案:BCD
12.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
解析:A1、A2处相当于表头和分流电阻四个元件并联,显然流过A1、A2两电流表表头的电流相等,故两表指针偏转角相等,但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和,A1的分流电阻小,电流大,选项A正确,选项B错误;V1、V2表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联,两表头指针偏角也相等,V1表分压电阻大,读数大,选项C错误,选项D正确.
答案:AD
三、非选择题(共6小题,共52分.)
13.(6分)(1)某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时,他应先转动____________使F靠近小球,再转动____________使F夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨动__________使F固定后读数(填仪器部件字母符号).
(2)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图乙所示,测量金属板厚度时的示数如图丙所示.图乙所示的读数为_____mm,图丙所示的读数为______mm,所测金属板的厚度为________mm.
解析:(1)用螺旋测微器测小球直径时,先转动旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球,再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球,直到棘轮发出声音为止,拨动旋钮G使F固定后读数.
(2)题图乙的读数为0+1.0×0.01
mm=0.010
mm,题图丙的读数为6.5
mm+37.0×0.01
mm=6.870
mm,故金属板的厚度d=6.870
mm-0.010
mm=6.860
mm.
答案:(1)D H G (2)0.010 6.870 6.860
14.(6分)在“测定金属的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻Rx约为5
Ω.实验室备有下列实验器材:
A.电压表V1(量程0~3
V,内阻约为15
kΩ)
B.电压表V2(量程0~15
V,内阻约为75
kΩ)
C.电流表A1(量程0~3
A,内阻约为0.2
Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6
A,内阻约为1
Ω)
E.变阻器R1(0~100
Ω,0.6
A)
F.变阻器R2(0~2
000
Ω,0.1
A)
G.电池E(电源电压约为3
V)
H.开关S,导线若干
(1)为减小实验误差,应选用的实验器材有________(选填字母代号).
(2)为减小实验误差,应选用下图中________(选填“图甲”或“图乙”)为该实验的电路原理图,并按选择的电路原理图把图丙中的实物图用线连起来.
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00
cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图丁所示,则金属丝的直径为________mm,电阻值为________Ω.
解析:(1)由于电源的电动势为3
V,所以电压表应选A;被测电阻约为5
Ω,电路中的最大电流约为I==
A=0.6
A,电流表应选D;根据变阻器允许通过的最大电流可知,变阻器应选E;还要选用电池和开关,导线若干.故应选用的实验器材有ADEGH.
(2)由于>,应选用电流表外接法,应选图乙所示电路,实物连接如图所示.
(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635
mm,从电压表可以读出电阻两端电压为1.20
V,从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50
A,被测电阻的阻值为Rx==
Ω=2.4
Ω.
答案:(1)ADEGH (2)乙 如解析图所示
(3)0.635 2.4
15.(8分)某个导体两端加电压16
V时,20
s内通过它的电荷量为32
C.求:
(1)导体的电阻;
(2)20
s内通过导体横截面的电子数;
(3)若导体两端的电压为20
V时,求通过导体的电流.
解析:(1)由公式I=得电流为1.6
A;由欧姆定律I=得
R=10
Ω.
(2)N==2×
1020个.
(3)由欧姆定律I=得I=2
A.
答案:(1)10
Ω (2)2×
1020个 (3)2
A
16.(8分)两根材料相同的均匀导线x和y,x长为l,y长为2
l,串联在电路中时,沿长度方向电势变化如图所示,则x、y导线的横截面积之比为多大?
解析:由图像可知,Ux=6
V,Uy=4
V,因两导体串联时电流相同,则=,而Rx
=ρ,Ry=ρ,所以=,则===.
答案:
17.(12分)如图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=100
Ω,满偏电流Ig=1
mA,R1=900
Ω,R2=0.1
Ω.
(1)当S1和S2均断开时,改装成的是什么表?量程多大?
(2)当S1和S2均闭合时,改装成的是什么表?量程多大?
解析:(1)当S1、S2均断开时,Rg与R1串联,改装为电压表,其量程为U=Ig(Rg+R1)=1
V.(2)当S1、S2均闭合时,Rg与R2并联,改装为电流表,其量程为I=≈1
A.
答案:(1)电压表 1
V (2)电流表 1
A
18.(12分)如图所示,R1=2
Ω,R2=3
Ω,滑动变阻器最大值R3=5
Ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,电流表示数的最小值为多少?
解析:设触头上部分电阻为x
Ω,则下部分为(5-x)
Ω,总电阻R==
Ω,由数学知识可知当(2+x)Ω=(8-x)Ω,即x=3时,R最大,此时Rmax=
Ω,
电流表的示数最小Imin==A=2
A.
答案:2
A
PAGEINCLUDEPICTURE"分级训练.tif"
INCLUDEPICTURE
"分级训练.tif"
\
MERGEFORMAT
A级 合格达标
1.关于电流,下列说法中正确的是( )
A.通过导线横截面的电荷量越多,电流越大
B.电子运动的速度越大,电流越大
C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
D.因为电流有方向,所以电流是矢量
解析:据I=可知,单位时间内通过导线横截面积的电荷量越多,导体中的电流越大,并非通过导线横截面的电荷量越多,电流就越大,故A错误,C正确;根据电流的微观表达式I=nqvS可知,电子运动的速率越大,电流不一定越大,还与单位体积内自由电子数n、横截面积S有关,故B错误;电流有大小和方向,但电流是标量,故D错误.
答案:C
2.在示波管中,电子枪2
s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为( )
A.4.8×10-6
A
B.3×10-13
A
C.3×10-6
A
D.9.6×10-6
A
解析:电子枪2
s发射的电荷量Q=6×1013×1.6×10-19
C=9.6×10-6
C,所以示波管中的电流大小为I==
A=4.8×10-6
A,故A正确,B、C、D错误.
答案:A
3.根据欧姆定律,下列判断正确的是( )
A.导体两端的电压为零,电阻即为零
B.导体中的电流越大,电阻就越小
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.由I=可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
解析:导体的电阻由导体本身的性质决定,公式R=只提供了计算电阻的方法,R与是在数值上相等,当我们不给导体两端加电压时,导体的电阻仍存在,因此不能说导体的电阻与加在它两端的电压成正比,与导体中的电流成反比,A、B、C错误.
答案:D
4.已知纯电阻用电器A的电阻是纯电阻用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A和B的电流IA和IB的关系是( )
A.IA=2IB
B.IA=
C.IA=IB
D.IA=
解析:由I=得IA∶IB=∶=1∶4,即IA=,故D正确.
答案:D
5.在电阻为4
Ω的导体中通以恒定电流,5
min内通过导体横截面的电荷量为45
C,这时加在导体两端的电压是( )
A.60
V
B.6
V
C.0.6
V
D.3.6
V
解析:通过导体的电流为I==
A=0.15
A,根据欧姆定律得,加在导体两端的电压U=IR=0.15×4
V=0.6
V,故选项C正确.
答案:C
6.有四个金属导体,它们的U-I图像如图所示,电阻最大的导体是( )
A.a
B.b
C.c
D.d
解析:根据欧姆定律公式I=可得定值电阻的U-I图像是一条经过坐标原点的直线,斜率表示电阻,故导体d的电阻最大,选项D正确.
答案:D
7.某金属导体两端所加电压为8
V时,10
s内通过某一横截面的电荷量为0.16
C.
(1)求导体的电阻;
(2)若导体两端电压为10
V,求通过导体的电流.
解析:(1)电压U1=8
V,10
s内通过的电荷量Q=0.16
C,则电流I1==
A=0.016
A,电阻R==
Ω=500
Ω.
(2)若导体两端电压为U2=10
V,则电流I2==
A=0.02
A.
答案:(1)500
Ω (2)0.02
A
B级 等级提升
8.有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,以下说法正确的是( )
A.通过甲、乙两导体的电流相同
B.通过乙导体的电流是甲导体的2倍
C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍
D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等
解析:由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,因此通过乙导体的电流是甲的2倍,故A错误,B正确.由于I=nqSv,所以v=,由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道),所以无法判断v,故C、D错误.
答案:B
9.(多选)如图所示是某导体的I-U图像,图中α=45
°,下列说法正确的是( )
A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比
B.此导体的电阻R不变
C.I-U图线的斜率表示电阻的倒数,所以电阻R=
Ω=1
Ω
D.在该导体的两端加6
V的电压时,每秒通过导体横截面的电荷量是3
C
解析:由题图可知,电流随着导体两端的电压的增大而增大,电流与导体两端的电压成正比,选项A正确;由I=可知,I-U图线的斜率表示电阻的倒数,则导体的电阻R不变,且R=2
Ω,选项B正确,选项C错误;在该导体的两端加6
V的电压时,电路中电流I==3
A,每秒通过导体横截面的电荷量q=It=3×1
C=3
C,选项D正确.
答案:ABD
10.某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )
A.B点的电阻为12
Ω
B.B点的电阻为40
Ω
C.导体的电阻因温度的影响改变了1
Ω
D.导体的电阻因温度的影响改变了9
Ω
解析:B点的电阻RB==
Ω=40
Ω,故A错误,B正确;A点的电阻RA=
Ω=30
Ω,故两点间的电阻改变了(40-30)
Ω=10
Ω,故C、D错误.
答案:B
11.如图所示的图像所对应的两个导体:
(1)电阻关系R1∶R2为多少?
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1∶U2为多少?
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比I1∶I2为多少?
解析:(1)由I-U图像可知R==,解得R1=
Ω=2
Ω,R2=
Ω=
Ω,故R1∶R2=2∶=3∶1.
(2)由欧姆定律得U1=I1R1,U2=I2R2,由于I1=I2,则U1∶U2=R1∶R2=3∶1.
(3)由欧姆定律得I1=,I2=,由于U1=U2,则I1∶I2=R2∶R1=1∶3.
答案:(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3
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