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专题11电路及其应用
1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场.
2.掌握探究影响导体电阻的因素的方法,掌握电阻定律;
3.理解滑动变阻器的限流式和分压式接法,并能正确选择和应用.学习目标
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一、电源
1.定义:能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置.
2.作用:移送电荷,维持电源正、负极间有一定的电势差,保持电路中有持续电流.
二、导体的电阻率
1.电阻定律
(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻还与构成它的材料有关.
(2)公式:R=ρ,式中ρ是比例系数,ρ叫作这种材料的电阻率.
2.欧姆定律
(1)表达式I=;
(2)意义:表示通过导体的电流I与电压U成正比,与电阻R成反比;
(3)适用条件:金属或电解质溶液导电(纯电阻电路).
并联电路中的电流分配
并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U.
多用电表测电流
(1)选择直流电流挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置.
(2)将被测电路导线拆开一端,把多用电表串联在电路中.
(3)读数时,要认清刻度盘上的最小刻度.
注意:电流应从红表笔流入多用电表.
1.如图所示为两个量程的电压表原理图,定值电阻R1=2.95×104Ω,R2=1.2×105Ω,灵敏电流计内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=100μA,下列关于电压表量程的说法正确的是( )专项训练
A.当使用O、A两接线柱时,量程为4V
B.当使用O、A两接线柱时,量程为6V
C.当使用O、B两接线柱时,量程为15V
D.当使用O、B两接线柱时,量程为30V
【答案】C
【解析】AB.电压表指针满偏时,经过“表头”的电流为满偏电流,接O、A接线柱时,有
解得
故AB错误;
CD.接O、B接线柱时,有
解得
故C正确,D错误。
故选C。
2.在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,下列说法正确的是( )
A.用刻度尺测量金属丝直径3次,求其平均值
B.用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度3次,求其平均值
C.连接电流表时,使电流从“+”或“-”接线柱流入均可
D.通过金属丝的电流越大越好
【答案】B
【解析】A.金属丝的直径很小,需要用螺旋测微器进行测量,不能用刻度尺,选项A错误;
B.用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度3次,求其平均值,选项B正确;
C.连接电流表时,需要使电流从“+”接线柱流入,选项C错误;
D.通过金属丝的电流不能太大,电流太大会引起电阻发热影响实验结果,选项D错误。
故选B。
3.甲、乙是两根材料相同的电阻丝,已知甲的长度是乙的两倍,甲的横截面积是乙的一半。若测得甲电阻丝的阻值为12Ω,则乙电阻丝的阻值为( )
A.12Ω B.8Ω C.6Ω D.3Ω
【答案】D
【解析】根据电阻定律公式有
则有
所以D正确;ABC错误;
故选D。
4.如图所示,R1和R2串联在电压为U的电路中,R1两端的电压为U1下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据串联电路电流相等得
变形得
故C正确,ABD错误。
故选C。
5.一个导体两端的电压是8V时,通过导体的电流是0.2A,导体的电阻是( )
A.1.6Ω B.4Ω C.16Ω D.40Ω
【答案】D
【解析】根据
故选D。
6.如图所示,两个阻值较大的定值电阻串联后,接在输出电压的直流电源上,电源电压保持不变,把电压表接在两端,电压表的示数为,如果把此电压表改接在两端,电压表的示数将( )
A.等于
B.小于
C.大于
D.电压表内阻末知,无法判断
【答案】B
【解析】电压表接在两端,电压表的示数为,表面电压表与并联后电阻与的阻值相等,说明大于,把此电压表改接在两端,则电压表与并联,其总电阻要小于,根据电压分配规律,电压表示数要小于。
故选B。
7.如图所示的电路中,小量程电流表的内阻,满偏电流,,。
(1)当和均断开时,改装所成的表是什么表?改装所成的表量程多大?改装所成的表内阻多大?
(2)当和均闭合时,改装所成的表是什么表?改装所成的表量程多大?改装所成的表内阻多大?
【答案】(1)电压表,1.0V;(2)电流表,1.0A,
【解析】(1)当和均断开时,改装所成的表是电压表,根据欧姆定律有
则改装所成的表量程为1.0V。
改装所成的表内阻为
(2)当和均闭合时,改装所成的表是电流表,根据欧姆定律有
则改装所成的表量程为1.0A。
改装所成的表内阻为
解得
8.在如图所示的电路中,电源电压U=16V,电阻R1=10Ω、R2=15Ω、R3=10Ω,S为单刀三掷开关,求下列各种情况下理想电压表的读数:
(1)开关S接B;
(2)电键S接A;
(