第十一章电路及其应用章末优化提升-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第三册同步练测（人教版2019）

第十一章电路及其应用 章末优化提升 巴网络构建 定义：能不断把电子从正极搬运到负极的装置 电源 维持电源正负极间有一定的电势差 作用 保持电路中有持续的电流 电源和电流 形成条件：①回路中存在自由电荷。②导体两端有电压。 电流 定义式：1=？，微观表达式1=gS,欧姆定律1是 方向：正电荷定向移动方向为电流方向 定义式：R=号，R与电路中的电流1及其两端的电压U无关 电阻 决定式：R=PSP反映导体的导电性能，与材料及温度有关 伏安特性曲线：斜率的倒数表示电阻值(I-U图像) 电 基本特点：1=1=2…=I.U=U1十U2十…十U 及 申联电路基本性质皮尺+R十十R1受是=… U R 应用：利用串联电路的分压作用改装电压表 应 基本特点：I=11十I2十…十In:U=U,=U2=…=U 用 并联电路 基本性质：京尽+尼十+定U=1R=1R=…=R U=PR1=PR2=…=PR 应用：利用并联电路的分流作用改装电流表 滑动变阻器的限流式和分压式接法 串并联电路的综合应用 电流表的内接法与外接法 导体电阻率的测量原理：因为R=P5,所以p RS 实验 读数 测电流、电压 练习使用多用电表 测电阻 电路故障分析 81 》高中物理·必修第三册（人致版 巴考点聚焦 考点一描绘小灯泡的伏安特性曲线 (2)连线一定要用平滑的曲线，不能画成 1,实验电路 折线。 (1)电流表的内、外接法： (V (3)根据图像计算电阻时，应用R=号来 由于小灯泡的电阻较小， 计算。 为减小误差，采用电流表 5.误差分析 外接法。 (1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无 (2)滑动变阻器的接法： 穷大，对电路的影响是会带来系统误差，电 小灯泡两端的电压需要从0开始，滑动变阻 流表外接，则电流表示数偏大。 器要采用分压式连接，实验电路图如图 (2)测量时，读数带来偶然误差。 所示。 (3)在坐标纸上描点、作图也会带来偶然 2.实验器材 误差。 小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、 6.注意事项 学生电源（或电池组）、开关、导线、坐标纸、 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到 铅笔等。 使小灯泡两端电压为零的位置。 3.实验步骤 (2)在增大电压的过程中，要确保不超过小 (1)确定电流表、电压表的量程，采用电流表 灯泡的额定电压。 外接法，按如图所示的电路图连接好实验 (3)在选择电表的量程时，掌握以下原则：在 电路。 测量值不超过电表量程的前提下，指针尽量 偏转至号量程左右。 (4)测绘I-U(U-I)图像时要注意三点：一 是标度选取合理。即作出的图像既可以把 表中所给出的所有点都标注上，同时又要使 图像分布在中央位置上：二是用“·”或“×” 标注点：三是用平滑曲线拟合连接各点，误 差较大的点可以舍弃。 (2)把滑动变阻器的滑片调节到a端，电路 [例1]有一个小灯泡上标有“4V2W”的 经检查无误后，闭合开关S。 字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的伏 (3)改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组 安特性曲线，现有下列器材供选用： 相应的电流表、电压表的示数I和U,记入 A.电压表V,(0~6V,内阻约10k2) 记录表格内，断开开关S。 B.电压表V2(0~15V,内阻约20k2) (4)拆去实验线路，整理好实验器材。 C.电流表A(0~0.3A,内阻约12) 4.数据处理 D.电流表Az(0~0.6A,内阻约0.42) (1)在坐标纸上建立坐标系，坐标所取分度 E.滑动变阻器R,(0~102) 应参考测量数据，比例适当，尽量使测量数 F.滑动变阻器R2(01002) 据画出的图线占满坐标纸。 G.学生电源（直流6V)、开关及导线 82 第十一章电路及其应用 (2)误差分析：实验中当A的指针半偏时， 0.6 0.5 我们认为电路中总电流保持不变，电阻箱分 0.4 0 走了一半的电流，故RA测=R2。而实际上当 0.2 S闭合后电路总电阻变小，总电流变大，当 0.1 电流表半偏时，通过电阻箱的电流大于通过 0 0.81.62.43.24.04.8W 电流表的电流，故R>R2,因此用半偏法测 图1 图2 电流表的内阻时测量值相对真实值偏小。 (1)为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应 实验中误差产生的原因是并联上电阻箱后 选用电压表 ,电流表 ,滑动 总电阻变小，电路中总电流变大了。要诚小 变阻器 。(填器材前的选项符号) 误差就应减小因并联上电阻箱时电路总电 (2)为使实验误差尽量减小，要求从零开始 多取几组数据，请用(1)中所选的仪器在 阻变小的影响，因而在电路安全的前提下， 图1虚线框中画出实验电路图。 常用的减小误差的措施有：选用较大的R,、 (3)P为图2中图线上的一点，PN为图线上 选用较大电动势的电源等。 P点的切线，则由图可知：随着所加电压的增 2.“半偏法”测电压表的内阻 加，小灯泡的电阻将 (选填“增大” “减小”或“不变”)，对应P点，小灯泡的电阻 值约为 。(保留三位有效数字) [解析](1)电压表应选量程和小灯泡额定 电压接近的，故电压表选用A:根据小灯泡额 定电压，电功率可得颜定电流1= 0=0.5A, (1)实验电路如图所示，闭合开关S之前，电 阻箱的阻值调到零，滑动变阻器R'的滑片P 故电流表选用D:实验数据要求从0开始取 滑到左端。闭合开关S,调节滑片P的位置 得，那么，滑动变阻器采用分压式接法，故滑 使电压表V的示数为满刻度值U。:保持滑 动变阻器选用E 动变阻器滑片位置不变，再调节电阻箱的阻 (2)小灯泡内阻较小，故 电流表采用外接法；那 值，使电压表V的示数变为U。,读取电阻 么，电路图如图所示： 箱的阻值R,则有Rv=R。 (3)由图可得：随着所加 电压的增加，斜率减小， (2)误差分析：当电压表V的示数变为U。 故电阻增大。 时我们认为电阻箱分一半电压，故Ry测 R-号-&0X-4.0n R。而实际上，当电压表V的示数调为满刻 DE(2)见解析图 度值U。后，再调电阻箱阻值，使电压表V [答案](1)A (3)增大4.89 的示数变为U,时，加在电压表V与电阻 考点二电表半偏法测电阻 箱两端的电压值实际已超过U。,即此时电 1.“半偏法”测电流表的内阻 (1)测量原理：电路如图 阻箱两端的电压值已大于U,因此，R 所示，闭合S,调节R >Rv,此种方法测量值偏大。实验中误差 使A的指针满偏：再闭 产生的原因是串联上电阻箱后电路中A,P 合S,调节电阻箱R,使 两点间总电阻变大，A、P间电压变大，电压 A的指针半偏，读出R的值，则R、一R。 表V半偏时电阻箱两端的电压大于电压表 83 ●高中物理·必修第三册（人致版） 的电压，故R、<R,因此用半偏法测电压表：[例3] 如图所示是用半偏法 的内阻时测量值相对真实值偏大。要减小 测量电压表内阻的电路图。 误差就得减小因串联电阻箱对电路总电阻 以下是备用仪器： 的影响，因而在安全的前提下R'可选取阻 A.待测电压表(3V,内阻 值较小的滑动变阻器。 15002左右) 例2]有一电流表A,量程为1mA,内阻r B.电源E(4V,2A,内阻很小) 约为100Ω，要求测量其内阻。可选用的器 C.电阻箱(0~999.92) 材有：电阻箱R1,最大阻值为99999.9Ω： D.电阻箱(0~9999.9n) 滑动变阻器甲，最大阻值为10k2:滑动变 E.滑动变阻器(0~20,3A) 阻器乙，最大阻值为2k2:电源E,电动势 F.滑动变阻器(0一2000n,2A) 约为2V,内阻不计：电源E2,电动势约为 G.开关两个，导线若干 6V,内阻不计；开关2个：导线若干。 (1)为保证测量精度，电阻箱应选 采用的测量电路图如图 滑动变阻器应选 。(填代号) 所示，实验步骤如下： (2)完善下列实验步骤： a.断开S和S,将R调 到最大： a.闭合开关K。并将滑动变阻器的滑片调至 b.闭合S,,调节R使电流表A满偏： ,然后闭合开关K: c.闭合S,调节R,使电流表A半偏，此时 b.调节滑动变阻器使电压表恰好满偏： 可以认为电流表A的内阻r=R。 试问： 使电压表的指针恰好指在中间刻度（半 (1)为了使测量尽量精确，滑动变阻器R应 偏)，此时电阻箱的示数为R。那么，该电 该选择 ；电源E应该选择 压表内阻的测量值为 [解析](1)在半偏法测电阻的实验中，电 (2)认为内阻r。=R,此结果与真实值相比 阻箱的阻值应与待测电压表的阻值相近，故 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 电阻箱应选D,而滑动变阻器采用分压式接 [解析](1)为减小误差，电流表的电阻应 法，为了调节方便，滑动变阻器应选最大阻 远远小于滑动变阻器的电阻，要求R的阻 值较小的E。 值很大，故R应选滑动变阻器甲，电源选择 (2)a.在测量数据时，电压要从较小数值开 电动势较大的E2,误差较小。 始变化，因而滑动变阻器的滑片开始时应在 (2)根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可 最左端。C.由于采用半偏法测量，因而应断 得，闭合S,调节R使电流表满偏，1。= 开开关K2,调节电阻箱的阻值，使电压表的 E 干，闭合S,调节R使电流表半偏，电 指针恰好指在中间刻度，即半偏，由串联电 路中的总电流1= R+R,故八1。通 E 路知识可知，电压表与电阻箱电压近似相 等、电流相等，因而电压表的内阻的测量值 rg十R 为R。 过电阻箱的电流1>，根据并联电路的 [答案](1)DE(2)a.最左端c.断开 开关K,,调节电阻箱的阻值R 特点知r>R,若认为内阻r。=R,结果比 真实值偏小。 提示请完成《素能提升训练》章末检测卷三 [答案](1)滑动变阻器甲E2(2)偏小 84