第11章 电路及其应用-【学考一本通】2025年湖南省普通高中学业水平测试物理

第十一章 电路及其应用 学考考点 􀀋电源和电流 􀀌导体的电阻 􀀍导体电阻率的测量 􀀎串联电路和并联电路 􀀏多用电表的使用 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 第1节 电源和电流 1.电源 (1)电源是不断把 从正极搬运到负 极,从而维持正、负极之间一定 的 装置. (2)作用 电源的作用是移动电荷,维持电源的正、负 极之间有一定的 ,从而保证电路中 有持续的电流;如图,电源P 在内部把电子 从 极A 搬运到 极B. 2.恒定电场 (1)恒定电场:当电路达到稳定时,导线中的 电场是由 等电路元件所积累的电 荷共同形成的.这种由稳定分布的电荷所产 生的 的电场,叫作恒定电场. (2)特点:任何位置的电荷分布和 都不随时间变化. 3.恒定电流 (1)定义:大小、 都不随时间变化的 电流称为恒定电流. (2)物理意义:单位时间内通过导体横截面 的 . 电流是表示 的物理量. (3)定义式:I=qt ; I表示 ,q表示在时间t内通过导 体横截面的 . (4)单位: ,符号A; 常用 的 电 流 单 位 还 有:毫 安(mA)、微 安 (μA). 1A= mA;1A= μA. (5)方向:电流是标量,有方向,规定 的方向为电流的方向,则 的方向与电流方向相反. 第2节 导体的电阻 一、电阻 1.物理意义:反映了导体对电流的 作用. 2.定义式:R=UI. 3.单位: ,符号是 . 二、影响导体电阻的因素 1.导体电阻与其影响因素的定性关系 移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻, 这说明导体电阻跟它的 有关;同是 220V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说明 导体电阻跟它的 有关;电线常用铜 丝制造而不用铁丝,说明导体电阻跟它的 有关. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —46— 2.导体电阻与其影响因素的定量关系 如图所示,a、b、c、d 是四条不同的金属导 体.在长度、横截面积、材料三个因素方面, 我们采用控制变量法研究影响电阻的因素, 即b、c、d 跟a 相比,分别只有一个因素不 同:b与a 长度不同;c与a 横截面积不同;d 与a 材料不同. 图中四段导体是串联的,每段导体两端的 与它们的 成正比,因此,用 电压表分别测量a、b、c、d两端的 , 就能知道它们的电阻之比.比较a、b的电阻 之比与它们的 之比;比较a、c的电 阻之比与它们的 之比;比较a、d的 电阻是否相等.这样就可以得出长度、横截 面积与电阻大小的关系. 三、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 成正比,与它的 成反 比;导体电阻还与构成它的 有关. (2)公式:R=ρ l S ,式中ρ是比例系数,它与 导体的 有关,是表征 的一个重要的物理量,ρ叫作这种材料 的电阻率. 2.电阻率ρ (1)单位:欧姆·米,符号: . (2)变化规律:电阻率往往随温度的变化而 变化.金属的电阻率随温度的升高而 . (3)应用: 温度计、标准电阻等. 四、导体的伏安特性曲线 1.伏安特性曲线:用纵坐标表示 ,用 横坐标表示 ,这样画出的导体的 I-U图像叫作导体的伏安特性曲线. 2.物理意义:电流随电压的变化关系I=UR= 1 RU. 3.图线形状 (1)直线: 元件,例 如,金属导体、电解质溶液. (2)曲线: 元件,例如,气态导体、半 导体元件等. 第3节 导体电阻率的测量 实验目的 1.掌握电压表、电流表、滑动变阻器的使用 方法. 2.掌握游标卡尺和螺旋测微器测量长度的原 理及测量方法. 3.学会伏安法测电阻,进一步测定导体的电 阻率. 实验器材 被测金属丝,直流电源(4V),电流表(0~ 0.6A),电 压 表(0~3V),滑 动 变 阻 器 (50Ω),开关,导线若干,螺旋测微器(游标 卡尺)、毫米刻度尺. 实验原理 1.把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的 电阻R(R=UI ).电路原理图如图所示. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —56— 2.用 测出金属丝 的长度l,用螺旋测微器(游标卡尺)在金属 丝的三个地方分别测量 ,求出金属 丝的直径d的平均值,算出横截面积S(S= πd2 4 ). 3.由电阻定律R=ρ l S ,得ρ= RS l = πd2R 4l = ,求出电阻率. 第4节 串联电路和并联电路 一、对串联电路的理解 1.串联:把几个导体依次 相连,接入 电路,这样的连接方式叫作串联. 2.串联电路的特点 (1)串联电路各处的电流 ,即I= . (2)串联电路两端的总电压等于各部分电路 电压 ,即U= (3)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻 ,即R= . (4)串联电路中各电阻具有分压的作用:串 联电路中各电阻两端的电压跟其 成 .即: . 二、对并联电路的理解 1.并联:把几个导体的一端连在一起,另一端 也 ,然后把这两端接入电路,这样 的连接方式叫作并联. 2.并联电路的特点 (1)并联电路的总电流等于各支路电流 ,即I= . (2)并联电路的总电压与各支路电压 , 即U= . (3)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻 的倒数 ,即1R= 1 R1 +1R2 +1R3 . (4)并联电路具有分流的作用:并联电路中 通过各支路电阻的电流与它们的阻值成反 比,即I1R1=I2R2=I3R3=U. 三、电压表和电流表 1.小量程电流表G(表头)的三个参量 2.电表改装原理 (1)电压表改装:将表头 一个较大 电阻,如图所示: (2)电流表改装:将表头 一个较小 电阻,如图所示: 第5节 练习使用多用电表 一、欧姆表的改装原理 1.内部构造: 、电源和可变电阻三部 分组成. 2.原理:由 改装而成.式中的E 等于 电源为电路提供的总电压,通常为一定值,r 为电源的电阻,称为电源内阻,整个电路视 为串联电路. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —66— 3.测量原理:如图所示,当红、黑表笔间接入被 测 电 阻 Rx 时,通 过 表 头 的 电 流 I= E r+Rg+R1+Rx .改变Rx,电流I随着改变, 每个Rx 值都对应一个电流值,在刻度盘上 直接标出与I值对应的Rx 值,就可以从刻 度盘上直接读出被测电阻的阻值. 二、用多用电表测量电学中的物理量 1.使用前要 调零. 2.两表笔在使用时,电流总是 ,从黑 表笔流出. 3.选择开关的功能区,要分清是测电压、电流、 电阻,还要分清是交流还是 . 4.电压、电流挡为量程范围挡, 为倍 率挡. 5.刻度线有三条,上为电阻专用,中间为电压、 交流、 共用;下为交流2.5V专用. 6.测电阻时 (1)待测电阻与电路、电源一定要 . (2)两手一定不要同时接触两笔金属 . (3)指针指 较准,否则换挡. (4)每换一挡必须重新 . (5)读出示数要乘倍率. 7.使用完毕,换择开关要置于“OFF”挡或 最高挡,长期不用应取出电池. 考点一 电源 现代生活离不开电源,电子表、照相机、移 动电话、计算器及许多电子产品,都需要配 备各式各样的电源,关于电源,以下说法正 确的是 ( ) A.电源的作用是在电源内部把电子由负极 不断地搬运到正极,从而保持两极之间 有稳定的电势差 B.电源的作用就是将其他形式的能转化为 电能 C.只要电路中有电源,电路中 就 一 定 有 电流 D.电源实质上也是一个用电器,也需要外 界提供能量 【解析】 电源的作用是维持正、负极之间恒 定的电势差,这需要电源不断地将其内部的 负电荷向负极聚集,将正电荷向正极聚集, 外电路中自由电子在电场力的作用下向正 极移动,在电源内部,需要将正极上的电子 搬运到负极,维持电势差不变,故 A错误; 从能量角度来看,电源在搬运电荷的过程 中,需要克服电场力做功,将其他形式的能 转化为电能,故B正确;电路中有电流不仅 需要电源,还需要电路是闭合的,故C错;电 源是对电路提供能量的装置,故D错误. 【答案】 B 考点二 电流 如图所示的是通有恒 定电流的某段导体.在 5s内有10C的负电荷 向右通过横截面A,则导体内电流的大小和 方向分别是 ( ) A.2A,向右 B.2A,向左 C.50A,向右 D.50A,向左 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —76— 【解析】 根据电流的定义式I=qt 得电流的 大小为:I=105A=2A. 电流方向规定为正 电荷定向移动的方向,因移动的是负电荷, 电流方向与负电荷定向移动的方向相反,故 电流方向向左.故B正确,ACD错误. 【答案】 B 考点三 导体的电阻 把一根电阻为1Ω的粗细均匀的金属丝 截成等长的2段.再把这2段金属丝并起 来,这样并后的总电阻是 ( ) A.0.05Ω B.0.25Ω C.4Ω D.1Ω 【解析】 金属丝分成两段后,每段电阻丝长 度为原来一半,当两段金属丝并起来后,相 当于横截面积增加为原来的两倍,由 R= ρ l S 可知,阻值变为原来的四分之一.故B正 确. 【答案】 B 考点四 串联电路 如图所示,四个电阻串联于某电路中,已 测出UAC=9V,UBD =6V,R2=R4,则UAE 为 ( ) A.3V B.7.5V C.15V D.无法确定 【解析】 四个电阻串联,根据电压关系可知 UAC+UBD =15V=I(R1+R2+R2+R3), 已知R2=R4,所以UAC+UBD=UAE=15V, 故C正确. 【答案】 C 考点五 并联电路 (2022·湖南合格考真 题)如图,定值电阻的阻值 R1>R2,闭合开关S,R1、 R2 两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2 的电流分别为I1、I2.下列关系正确的是 ( ) A.U1>U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2 【解析】 由图可知,该电路为并联电路,根 据并联电路的特点可以知电阻R1、R2 两端 电压相等并且等于电源电压,所以U1=U2; 两端电压相等,又R1>R2,根据I= U R 可知, I1<I2. 【答案】 B 考点六 用多用电表检测故障 如图所示,电路中有三根 导线,其中一根是断的,电 源、电阻R1、R2 及另外两根 导线是好的.为了查出断导 线,某学生想先用多用电表的红表笔连接电 源的正极a,再将黑表笔连接在电阻R1 的b 端和R2 的c端,并观察多用电表指针的示 数.下列选项中符合操作规程的是 ( ) A.直流10V挡 B.直流0.5A挡 C.直流2.5V挡 D.欧姆挡 【解析】 因为被检测的电路为含电源电路, 所以选用欧姆挡一定不行.由于电路中电源 电动势为6V,所以选用直流2.5V挡也不 安全.估测电路中电流的最大值可能为Im =ER2 =65 A=1.2A ,所以选用直流0.5A 挡也 不 对,只 能 选 用 直 流10V 挡.故 A 正确. 【答案】 A 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —86— 考点七 多用电表的使用 (2023·湖南合格考真题)在“练习使用多 用电表”的实验中,使用多用电表的电压挡 测量小灯泡的工作电压,需将多用电表与小 灯泡 (填“并联”或“串联”);使用 “Ω”挡测量一个阻值约为2000Ω的电阻, 正确操作后,指针位置如图所示,则此次测 量前选择开关旋至“Ω”挡的 (填 “×100”或“×1K”)位置. 【解析】 用电压挡测量小灯泡的工作电压, 需与小灯泡并联;用“Ω”挡测量电阻时,需 使指针指在中值电阻附近,应选×100. 【答案】 并联 ×100 一、选择题 1.关于电流的说法中正确的是 ( ) A.国际单位制中,电流的单位是毫安 B.我们把大小、方向都不随时间变化的电 流称为恒定电流 C.因为电流有方向,所以电流是矢量 D.通过导体横截面的电荷量越多,则流过 导体的电流就越大 2.关于电源的作用,下列说法不正确的是( ) A.电源的作用是能为电流提供自由电子 B.电源的作用是使导体中形成电场 C.电源的作用是能够保持导体两端的电势差 D.电源的作用是使自由电荷定向移动起来 3.两电阻R1 和R2 的电流I和电压U 的关系 图线 如 图 所 示,可 知 两 电 阻 的 大 小 之 比 R1∶R2等于 ( ) A.1∶3 B.3∶1 C.1∶ 3 D.1∶4 4.(2023·湖南合格考真 题)某 纯 电 阻 元 件 的 U-I图像如图所示,电 流为I1 时元件的阻值 为R1,电流为I2 时元件的阻值为 R2.则 R1、R2 的大小关系为 ( ) A.R1>R2 B.R1=R2 C.R1<R2 D.无法确定 5.关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的 是 ( ) A.由R=UI 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 B.由R=ρ l S 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 C.将一根导线一分为二,则半根导线的电 阻和电阻率都是原来的二分之一 D.将一根电阻丝均匀拉长为原来的2倍, 则电阻丝的电阻变为原来的2倍 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —96— 6.关于电阻和电阻率,下列说法正确的是 ( ) A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比, 跟通过导体的电流成反比 B.同种材料的导体,其电阻与它的横截面 积成正比,与它的长度成反比 C.所有材料的电阻率都随温度的升高而 增大 D.电阻率是反映材料导电性能的物理量 7.(2022·湖南合格考真题)用同种材料制成 两个圆柱形导体P、Q,两者长度相同,P的 横截面积比 Q小,P、Q的阻值分别为RP、 RQ.将P、Q串联接入电路,如图所示,通过 P、Q的电流分别为IP、IQ.下列关系正确 的是 ( ) A.IP<IQ B.IP>IQ C.RP<RQ D.RP>RQ 8.一段长为L、电阻为R 的粗细均匀金属丝, 把它拉成长为4L 的均匀细丝后,切成等长 的4段,然后把它们并联在一起,其阻值为 ( ) A.R4 B.4R C. R 16 D.R 9.小灯泡的伏安特性曲线如图 中的AB 段(曲线)所示.由图 可知,AB 段灯丝的电阻因温 度的影响改变了 ( ) A.10Ω B.6Ω C.5Ω D.1Ω 10.如图所示,P 是一个表面均匀镀有很薄电 热膜的长陶瓷管,直径为D,其镀膜的长度 为L,镀膜的厚度为d.管两端有导电金属 箍 M、N.现把它接入电路中,测得它两端 电压为U,通过它的电流为I.则镀膜材料 的电阻率ρ为 ( ) A.πUD 2 4IL B. πUd2 4IL C.UπdDIL D. πU(D2-d2) 4IL 11.如图所示,两个电阻串联后接在电路中a、 b两点.已知a、b两点间的电压保持10V 不变.某同学把一个电压表并联在R1 两端 时,电压表读数为5V.下列说法正确的是 ( ) A.将该电压表并联在R2 两端时,电压表 读数小于5V B.将该电压表并联在R2 两端时,电压表 读数等于5V C.R1<R2 D.R1=R2 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —07— 二、非选择题 12.用多用电表测量一个定值电阻的阻值.经 过规范操作后,指针位置及选择开关所选 欧姆挡倍率分别如图甲、乙所示,则此定值 电阻的阻值为 Ω. 13.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同 学进行了如下测量: (1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测 金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均 值l.其中一次测量结果如图甲所示,金属 丝的另一端与刻度尺的零刻度线对齐,图 中读数为 cm.用螺旋测微器测量 金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求 出其平均值d.其中一次测量结果如图乙 所示,图中读数为 mm. (2)采用如图丙所示的 电路 测 量 金 属 丝 的 电 阻,电阻的测量值比真 实值 (选填“偏大”或“偏小”).最 后由公式ρ= 计算出金属丝的电 阻率(用直接测量的物理量表示). 14.一块满偏电流Ig=1mA,线圈电阻Rg= 100Ω的小量程电流表. (1)把它改装成满偏电压V=10V 的电 压表; (2)把它改装成满偏电流I=0.6A的电 流表. 画出电路图,并算出有关数据. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —17— 的负电荷从a 移动到b,电场力做功为 W,根据电 势差的定义得:ab间的电势差大小:|Uab|= W q ,故 D正确. 3.B 电场线的疏密表示场强的大小,EA<EB;沿电 场线方向电势逐渐降低,φA>φB. 4.B 由题图可知,乙羊所处的位置等势面最密,因此 乙羊前后足所站位置之间的电势差最大,并由 UAB=φA-φB 可知乙羊前后足所站位置之间的电势差大于20 V,其他羊前后足所站位置之间的电势差都小于20 V,所以乙羊所处的位置触电风险最大. 故选B. 5.B A,B:电场线由正电荷指向负电荷,故 N 板带 正电,M 板带负电.C:平行板电容器中的电场看作 匀强电场,电场强度相同,故EP=EQ,D:沿着电场 线方向电势降低,故φP>φQ. 6.B 电容器的电容是电容器本身的属性,与电荷量 及电压无关,所以当电容器两极板间的电势差为 8V时,电容器的电容是0.01F,电荷量是Q=CU =0.01×8C=0.08C,故B正确. 7.A 保持S不变,增大d,由C= εrS 4πkd 知,平行板电 容器的电容减小,由于电容器的电荷量不变,由Q =CU 可以判断极板间电势差变大,静电计指针偏 角θ变大,故A正确,B错误;保持d不变,减小S, 电容器电容变小,由Q=CU 可以判断极板间电势 差变大,故CD错误. 8.A 粒子在电场中做加速运动,根据动能定理可 知,qU=12mv 2-0,解得v= 2qUm ,粒子的比荷越 大,速度越大,故质子的速度最大,故A正确. 9.B 电场力做功只与初末位置的电势差有关,与路 径无关,所以从 A 经B、C 到达D 点,电场力做功 为 W =qUAD =1.6×10-9×(-40V+10V)= -4.8×10-8J,故B正确. 10.C 电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电 场,且恰好从正极板边缘飞出,则电子在电场中做 类平抛运动,沿电场方向有y=d=12at 2,水平方 向有L=v0t,a= Ee m = eu md 联立可得d= ue2m L v0 ,所 以当v0 变为原来的两倍时,d变为原来的 1 2 ,故C 正确. 11.解析 静电力做负功,电荷的电势能增加,因无穷 远处电势能为零,因为w∞-A=Ep∞ -EpA,所以电 荷在A 点具有的电势能EpA=1×10 -6J,A 点的 电势φA= EpA q =100V. 答案 增加 1×10-6J 100V 12.解析 (1)由功的定义可知,正电荷从a点移到b 点的过程静电力做功为:W=qE·sabcos37° 解得场强为:E= Wqsabcos37° = 1.6×10 -7 2×10-8×0.2×0.8 V/m =50V/m (2)由匀强电场中电势差和场强的关系U=Ed 可得a、c两点间的电势差为: U=Esac=E sab cos37°=50× 0.2 0.8V =12.5V 答案 (1)50V/m (2)12.5V 13.解析 (1)在加速电场中,由动能定理 得:qU1= 1 2mv 2 0 解得:v0= 2qU1 m (2)离子在偏转电场中做类平抛运动,在水平方向 匀速运动:L=v0t 则离子的运动时间为:t=L m2qU1 (3)离子在竖直方向做匀加速运动, 由牛顿第二定律可得:qE=ma 电场强度为:E= U2 d 则偏移量为:y=12at 2 联立解得:y= U2L2 4dU1 (4)由动能定理得: qU1+ U2 dy =12mv2-0 解得:v= 2qU1 m + qU22L2 2md2U1 答案 (1) 2qu1 m (2)L m2qU1 (3) U2L2 4du1 (4) 2qu1 m + qu22L2 2md2U1 第十一章 电路及其应用 考点整合 第1节 电源和电流 1.(1)电子 电势差 (2)电势差 正 负 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —59— 2.(1)电源、导线 稳定 (2)电场强度 3.(1)方向 (2)电荷量 电流强弱程度 (3)电流 电荷量 (4)安培 103 106 (5)正电荷定向移 动 负电荷定向移动 第2节 导体的电阻 一、1.阻碍 3.欧姆 Ω 二、1.长度 横截面积 材料 2.电压 电阻 电压 长度 横截面积 三、1.(1)长度l 横截面积S 材料 (2)材料 材 料性质 2.(1)Ω·m (2)增大 (3)电阻 四、1.电流I 电压U 3.(1)线性 (2)非线性 第3节 导体电阻率的测量 2.毫米刻度尺 接入电路的两个端点之间 直径 3πd 2U 4lI 第4节 串联电路和并联电路 一、1.首尾 2.(1)相等 I1=I2=I3 (2)之和 U1 +U2+U3 (3)之和 R1+R2+R3 (4)阻值 正比 U1∶U2∶U3=R1∶R2∶R3 二、1.连在一起 2.(1)之和 I1+I2+I3 (2)相等 U1=U2=U3 (3)之和 三、1.表头 最大刻度 满偏电流 IgRg 2.(1)串联 (2)并联 第5节 练习使用多用电表 一、1.表头 2.电流表 二、1.机械 2.从红表笔流入表头 3.直流 4.欧姆 挡 5.直流 6.(1)断开 (2)杆 (3)中值附近 (4)欧姆调零 7.交流电压 应考训练 1.B 国际单位制中,电流的单位是安,故A错误;大 小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流,故 B正确;电流虽有方向,但运算时不遵循矢量运算 法则,所以电流是标量,不是矢量,故C错误;根据 电流的定义式I=qt ,可知单位时间内通过导体横 截面的电荷量越多,导体中的电流就越大,而通过 导体横截面的电荷量越多,电流不一定越多,还与 时间有关,故D错误. 2.A 电源的作用就是保持导体两端的电势差,使导 体中形成电场,让导体中的自由电荷在静电力作用 下做定向运动,故A错误,故BCD正确.本题选不 正确的,故选A. 3.B 由图可知,R1=tan60°;R2=tan30°;故R1∶R2 =tan60°∶tan30°=3∶1;故B正确. 4.C 设电流为I1 时,电阻元件两端电压为U1,则R1 =U1I1 ,设电流为I2 时,电阻元件两端电压为U2,则 R2=U2I2 ,由题图知U1 I1< U2 I2 ,则R1<R2. 5.B 导体的电阻由导体本身决定,与导体两端的电 压和通过导体的电流无关,故 A错误;由R=ρ l S 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,故B正确;导体的电阻率只与材料 有关,与长度无关,故C错误;将一根电阻丝均匀拉 长为原来的2倍,则截面积变为原来的12 ,电阻丝 的电阻变为原来的4倍.故D错误. 6.D R=UI 是比值法来定义电阻的,导体的电阻跟 导体两端的电压、通过导体的电流没有关系,故 A 错误;根据电阻定义式R=ρ L S ,同种材料的导体, 其电阻与它的横截面积成反比,与它的长度成正 比,故B错误;金属的电阻率随温度升高而增大,半 导体的电阻率随温度升高而减小,故C错误;电阻 率是反映材料导电性能的物理量,故D正确. 7.D C,D:电阻的定义式:R=ρ L S ,对于P,Q,两者材料 相同,长度相同,sP<sQ,故RP>RQ.A,B:P,Q两电阻 串联,故两电阻中通过的电流相等,即IP=IQ. 8.D 把粗细均匀金属丝拉成长为4L 的均匀细丝 后,切成等长的4段,每段长度不变,横截面积变为 原来的1 4 ,根据电阻定律R=ρ L S 可得每段的电阻 为R'=4R;然后把它们并联在一起,其总阻值为R″ =44R ,故D正确,ABC错误. 9.A 小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故得出来 的伏安特性曲线不是直线,由图可知 A 点的电阻 RA= 3 0.1Ω=30Ω ,B 点电阻RB= 6 0.15Ω=40Ω , 故电阻的变化为:40Ω-30Ω=10Ω,故 A正确, BCD错误. 10.C 根据部分电路欧姆定律I=UR ,得R=UI ,又 根据电阻定律R=ρ L S ,其中S=πDd,解得ρ= UπdD IL . 故C正确. 11.A 电压表并联在R1 两端时,并联电阻小于R1 的电阻,此时电压表示数为5V,则R2 两端电压 为:10-5=5V,根据串联电路分压与电阻成正比 可知,R2 的电阻与R1 和电压表并联后的电阻相 等,则R1>R2,当电压表并联在R2 两端时,并联 电阻减小,分的电压减小,电 压 表 的 示 数 小 于5 V,故A正确,BCD错误. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —69— 12.解析 由图乙可知,欧姆表挡位选择×10;故读数 为12×10Ω=120Ω. 答案 120 13.解析 (1)金属丝的长度为24.3cm,直径读数为 0.514~0.516mm均可. (2)采用电流表外接法,由于电压表分流,从而电 流表的测量值大于真实值,由R=UI 可知,电阻的 测量值小于真实值. 由R=ρ l S ,R=UI ,S=14πd 2,可得ρ= πd2U 4Il . 答案 (1)24.3 0.515(0.514~0.516均可) (2)偏小 πd 2U 4Il 14.解析 (1)小量程电流表的满 偏电压Ug=IgRg=0.1V< U,因此需要串联一个适当的 分压电阻,可将其改装成电压 表,改装的电路如图甲所示, 由欧姆定律U=Ig(Rg+Rx), 解得Rx= U Ig -Rg=9900Ω. (2)小量程电流表的满偏电流Ig <I,要将其改装成大量程的电流 表,应给其并联一个适当的分流 电阻,改装的电路如图乙所示,由 并联电压相等得: IgRg=(I-Ig)Rx 解得:Rx= Ig I-Ig Rg≈0.17Ω. 答案 (1)电路如图甲:9900Ω (2)电路如图 乙,0.17Ω 第十二章 电能 能量守恒定律 考点整合 第1节 电路中的能量转化 一、1.(2)UIt (4)电能 (5)任何 2.(2)UI (3)W (4)快慢 (5)任何 二、1.(1)电流的二次方 电阻 通电时间 (2)I2Rt (3)任何 2.(1)单位 (2)I2R (3)任何 第2节 闭合电路的欧姆定律 一、1.非静电力 1C 电荷量q 2.非静电力做功 3.相同 伏特V 4.电流 负 正 二、1.(1)内部 外部 (2)正 负 降低 负 正 升高 2.(1)正比 反比 (3)纯电阻 三、1.E-Ir 2.(1)增大 (2)减小 (3)0 E 0 3.(1)电动势 (2)短路电流 (3)内阻 r 第3节 电池电动势和内电阻的测量 2.E-I2r I1U2-I2U1 I1-I2 U2-U1 I1-I2 3.(1)E (2)Er (3)ΔUΔI 第4节 能源与可持续发展 一、1.永动机 自然现象 2.产生 消失 转化 转移 保持不变 3.自动 4.虽未减少 降低 不便于利用 5.方向性 二、1.柴薪 煤炭 石油 煤 石油 2.能源短缺 环境恶化 应考训练 1.C 电脑工作的过程中电能转化为光能、内能等,电 风扇工作过程中,电能主要转化为机械能,少部分 转化为内能,电熨斗工作过程中,电能主要转化为 内能,少部分属于能量损失,洗衣机正常工作时,电 能大部分转化为机械能,少量的电能转化为内能, 所以产生热量最多的是电熨斗,故 C正 确,ABD 错误. 2.C 该电热水壶可以在低于220V的电压下工作, 故A错误;正常工作5min,电热水壶消耗的电能 W=Pt=1.5kW×560h=0.125kW ·h,故B错 误;由铭牌信息可知,额定功率为1500W,额定电 压为220V,则该电热水壶正常工作时的电流I= P U= 1500W 220V =6.8A ,故C正确;金属丝的电阻率 随温度的升高而增大,所以在非工作状态下电热水 壶电阻丝的电阻比正常工作时小,正常工作时电阻 丝的电阻R=U 2 P = 2202 1500Ω=32Ω ,故D错误. 3.C 根据 R=U 2 P 知RA<RB,两灯泡串联,电流相 等,根 据 P=I2R 知 PA <PB,故 C 正 确,ABD 错误. 4.C 由电路图可知,两灯泡并联,因并联电路中各支 路两端的电压相等,所以,两灯泡两端的电压之比 U1∶U2=1∶1,故B错误;由I= U R 可得通过两灯 泡的电流之比:I1∶I2= U R1 ∶UR2 =R2∶R1=5∶3, 故A错误;由P=UI 可得L1 与L2 消耗的功率之 比:P1∶P2=UI1∶UI2=I1∶I2=5∶3,故C正 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —79—