内容正文:
第九章 电路及其应用
1、 串联电路和并联电路 闭合电路欧姆定律及其应用
1.(连云港市板浦高级中学2025-2026学年高三上学期月考)如图所示,这是部分家庭电路图,下列选项中正确的是( )
A. 插座甲、乙均安装错误
B. 丙灯存在安全隐患,不能正常发光
C. 晚上将烧水壶接入电路时,亮着的灯泡就会变暗,原因可能是通过灯泡的电流变小了
D. 用试电笔正确接触M和N点时,试电笔的氖管都会发光
【答案】B
【解析】A.对于两孔插座是:左零、右火;据图可知,两孔插座接到了零线和地线之间;三孔插座左孔接的是零线,上孔接的是地线,右孔接的是火线,故两孔插座连接错误,三孔插座的连接正确,故A错误;B.火线直接进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,这样在更换灯泡时,断开开关,切断火线,更安全,丙图开关连接了零线,不正确,存在安全隐患,故B正确;C.水壶与灯泡并联,将烧水壶接入电路时,通过灯泡的电流不变,故C错误;D.用试电笔正确接触M和N点时,M点连接火线,试电笔的氖管会发光,N点连接零线,试电笔的氖管不会发光,故D错误.故选B.
2.(常州市北郊高级中学2025-2026学年高三上学期月考)如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的A、B两灯变亮,C、D两灯变暗,故障的原因可能是( )
A. R1短路 B. R2断路
C. R2短路 D. R3短路
【答案】D
【解析】若R1短路,外电阻减小,路端电压U减小,干路电流I增大,A灯变亮.并联部分的电压减小,通过B的电流减小,则B灯变暗,不符合题意.故A错误.若R2断路,外电阻增大,路端电压U增大,干路电流I减小,A灯变暗,不符合题意.故B错误.若R2短路,D灯不亮,外电阻减小,路端电压U减小,干路电流I增大,A灯变亮.并联部分的电压减小,通过B的电流减小,则B灯变暗,不符合题意.故C错误.若R3短路,外电阻减小,路端电压U减小,干路电流I增大,A灯变亮.并联部分的电压减小,通过C、D的电流都减小,则C、D灯变暗.干路电流增大,通过C灯电流减小,则B灯的电流增大,变亮.符合题意.故D正确.故选D.
3.(海安高级中学2025-2026学年高三上学期第一次月考)如图所示,横截面都是正方形的两段导体,材料和长度都相同,边长如图所示,其中A为中空导体,导体B刚好能嵌入导体A,现将AB并联后接入到一电路中,则( )
A.A、B两段导体的电阻之比为1:1
B.流过导体B的电流比流过导体A的大
C.导体A消耗的电功率比导体B消耗的电功率大
D.两段导体在相等时间内产生的热量之比为1:2
【答案】A
【解析】根据电阻定理可得,,则A、B两段导体的电阻之比为,A正确;由于A、B导体并联,两段电压相等,电阻相等,根据欧姆定律,可得,流过两导体的电流相等,B错误;根据可知,两导体消耗的电功率相等,C错误;根据焦耳定律可知,两段导体在相等时间内产生的热量之比为1:1,故D错误.故选A.
4.(南通市通州区、如东县2025-2026学年高三上学期第一次月考)如图,电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω, 电流表内阻不计,R为定值电阻,M为电动机,P、Q两极板正对,间距为d.闭合开关S、S1电流表示数为3.2A,电子从P板以速度 v0垂直于极板射出,恰能到达两极板中央.再将S2闭合,稳定后电流表示数为4A.下列说法正确的是( )
A.电动机M的输出功率为6W
B.电动机M的绕线电阻为6Ω
C.定值电阻 R 消耗的功率减小18W
D.再让电子从P板以速度2v0垂直于极板射出,能到达Q板
【答案】D
【解析】闭合开关S、S1时,电流表示数为I1=3.2A,根据闭合电路欧姆定律可得,解得定值电阻R的阻值为,再将S2闭合,稳定后电流表示数为I2=4A,此时电动机M和定值电阻R并联,两者电压相等,根据闭合电路欧姆定律,有,解得两者的电压为,通过定值电阻的电流为,通过电动机的电流为,对于纯电阻电路有,而电动机为非纯电阻电路,则电动机的绕线电阻小于6Ω,电动机的总功率为,A、B错误;闭合开关S、S1时,定值电阻R消耗的功率为,再将S2闭合,稳定后定值电阻R消耗的功率为,定值电阻R消耗的功率的变化为,因此定值电阻R消耗的功率减小2.48W,C错误;设电子从P板以速度2v0垂直于极板射出,运动的距离为x,根据动能定理可得,,联立解得,因此让电子从P板以速度2v0垂直于极板射出,能到达Q板,D正确.故选D.
2、 实验
1. 测量金属丝的电阻率
5.(海安高级中学2025-2026学年高三上学期第一次月考)某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电流表A1(内阻为Rg) B.电流表A2(内阻未知)
C.定值电阻R0 D.滑动变阻器R
E.干电池组 F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测金属棒直径为 mm;如图乙所示,用游标卡尺测金属棒长为 mm.
(2)根据提供的器材,为了尽可能精确测量金属棒的阻值,设计出电路图如图丙所示.若实验测得电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则金属棒电阻值的表达式为Rx = .(用I1、I2、R0、Rg表示)
【答案】(1)6.122 102.30 (2)
【解析】(1)螺旋测微器的读数为,游标卡尺的读数为.(2)由串并联电路规律可得,解得.
5.(南京市中华中学2025-2026学年高三上学期9月)某实验兴趣小组要测量一金属丝电阻R(约7Ω)的电阻率,实验室提供的实验器材如下:
A.螺旋测微器
.电流表A(量程为0.6A,内阻约0.6Ω)
C.电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(0~50Ω)
F.电源E(6V)
G.开关,导线若干
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径为_________mm.
(2)某同学采用如图乙所示电路进行实验,实验中滑动变阻器应选择_________(填“R1”或“R2”).
(3)测得金属丝的直径为d,改变金属夹P的位置,测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I,作出图像如图丙所示.测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率ρ为_________(用d、k表示).
(4)关于电阻率的测量,下列说法正确的有( )
A. 开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
B. 实验中,滑动变阻器的滑片位置确定后不可移动
C. 待测金属丝长时间通电,会导致电阻率的测量结果偏大
D. 该实验方案中电流表A的内阻会导致电阻率的测量结果偏大
【答案】(1)1.200 (2)R1 (3) (4)C
【解析】(1)金属丝的直径为
(2)题图乙所示电路为滑动变阻器分压电路,分压电路中滑动变阻器的最大阻值较小可以更明显地改变电路的电压,因此应选用R1.(3)设电流表的内阻为RA,根据闭合电路欧姆定律可知待测电阻,
根据电阻决定式,横截面积,联立解得,图像斜率,所以电阻率为.(4)为了保护电路,实验开始前应使待测回路中电流最小,由题图乙可知滑动变阻器的滑片应置于最左端,A错误;实验要测量多组电压、电流值,通过改变滑动变阻器的滑片位置,改变电压表和电流表的示数,滑动变阻器的滑片可以移动,B错误;待测金属丝长时间通电,因为电流热效应的存在,温度升高,电阻率变大,C正确;根据可知,电流表的内阻存在不会改变图像的斜率,对电阻率没有影响,D错误.故选C.
2. 测量电源的电动势和内阻
6.(南京市六校联合体2025-2026学年高三上学期学情调研)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究.实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻小于1Ω);
电压表V(量程3V,内阻约3kΩ);
电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
定值电阻R1(阻值2Ω);
开关一个,导线若干.
(1)某次测量中电压表的示数如图甲所示,该示数为________V.
(2)该小组按照图乙所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在坐标纸上描点,如图丙所示.该小组成员发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_________.
A. 滑动变阻器最大阻值较小 B. 干电池电动势较小 C. 干电池内阻较小
(3)改进实验后再经过描点、作图得到如图丁,由图中数据可以计算出电源的电动势E =_______Ω.保留三位有效数字
(4)由该实验测得电动势的测量值与真实值之间的关系是________选填“”、“”或“”,产出该误差的原因是__________(选填“电压表分流”或“电流表分压”)
【答案】(1)1.70 (2)C (3)1.50 - 1.60均可 (4) < 电压表分流
【解析】(1)电压表量程为3V,则其分度值为0.1V,根据指针位置可知,该示数为1.70V.(2)根据闭合电路欧姆定律,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的关系为,电压表示数变化范围小,说明小,在有一定变化时,是因为干电池内阻较小,故选C.(3)根据闭合电路欧姆定律,图像的纵轴截距表示电源的电动势.由图丁可知,图像与纵轴交点约为1.52V,所以电源的电动势.(4)在该实验电路中,由于电压表的分流作用,使得电流表测量的电流不是干路电流(比干路电流小).根据闭合电路欧姆定律,在计算电动势时,因为电流表测量值偏小,所以测得的电动势小于真实值.
7.(南京市六合高级中学2025-2026学年高三上学期期初考)某实验小组利用铜片、锌片和梨制作了水果电池,并测量该水果电池的电动势和内阻,探究电极间距对和的影响.如图甲所示为实验电路图,已知电流表内阻为、量程为,电阻箱阻值的变化范围为.
(1)连接好电路后,在开关闭合前,电阻箱的阻值应调节到_____(选填“最大”“最小”或“任意值”);
(2)调节电阻箱,改变电流,利用所测实验数据作出图像,其中电压;
(3)实验中依次增大铜片与锌片的间距,分别得到的图像如图乙中的、、、;
(4)由图乙可知,在该实验中,随电极间距的增大,该水果电池的电动势将_____(选填“增大”“减小”或“不变”),内阻将_____(选填“增大”“减小”或“不变”);
(5)曲线对应的电池电动势_____,内阻_____(均保留三位有效数字),该电动势的测量值无系统误差,请简要说明理由: .
【答案】(1)最大 (4)不变 增大 (5)0.973##0.975##0.975##0.976##0.977 434##435####437##438 由闭合电路欧姆定律可知,所以图像的纵截距即为水果电池的电动势,无系统误差
【解析】(1)为了电路安全,开关闭合前,应将电阻箱接入电路的阻值调至最大;(4)由闭合电路欧姆定律知,整理得,则图像的纵截距表示水果电池的电动势,斜率的绝对值表示水果电池的内阻和电流表内阻之和,由题图乙可知在该实验中,随电极间距的增大,水果电池的电动势不变,内阻逐渐增大.(5)由题图乙可知电源电动势大小,图像的斜率绝对值,代入数据解得,图像的纵截距就是水果电池的电动势,则水果电池的电动势测量无系统误差.
8. (连云港市板浦高级中学2025-2026学年高三上学期月考)(1)用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻,在乙图中实物正确连接______.
(2)正确连接线路进行实验,调整变阻器,电压表和电流表读数如图所示,______V,______A
(3)经过测定,两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是______.
A. B. C. D.
(4)由于电表内阻的影响,测定的电动势比真实值______(填“大”或者“小”)
【答案】(1)如图所示 (2) 2.50 0.46 (3)B (4)小
【解析】(1)两节串联干电池的电动势最大为,则电压表量程选,电流表选择,根据图甲电路图,连接图乙实物图,如图所示.(2)由图可知,电压表读数为.由图可知,电流表读数为.(3)根据闭合回路欧姆定律有,代入小问(2)中数据可得,故选B.(4)当外电路短路时,电流的测量值等于真实值,除此之外,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,电源的图像如图所示,由图示图像可知,电池电动势的测量值小于真实值.
3.描绘小灯泡的伏安特性曲线
9.(南通市通州区、如东县2025-2026学年高三上学期第一次月考)某实验小组描绘小灯泡的伏安特性曲线来研究小灯泡的电阻箱电压的变化规律,所用的实验器材如下:
A.小灯泡(额定电压2.8V.额定电流0.5A);
B.电压表(量程3V,内阻约3kΩ;量程15V,内阻约15kΩ);
C.电流表(量程0.6A,内阻约1.0Ω;量程3A,内阻约0.2Ω);
D.滑动变阻器(0~10Ω);
E.蓄电池(电动势4V,内阻不计);
F.开关一个、导线若干.
(1)为较准确地测量电压表应选用 (选填“3”或“15”)V量程;
(2)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整;
(3)闭合开关前滑动变阻器触头应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(4)该实验小组得出小灯泡的伏安特性图线如图乙所示.由图可知,随着小灯泡两端电压增大,小灯泡的电阻 (选填“增大”“不变”或“减小”),小灯泡灯丝的电阻率 (选填“增大”“不变”或“减小”);
【答案】(1)3 (2)如图所示(3)左 (4)增大 增大
【解析】(1)小灯泡额定电压为,本着安全准确原则,电压表选用量程;(2)由图乙可知电压从零逐渐增大,滑动变阻器采用分压式接法,由于电压表内阻远大于小灯泡电阻,电流表采用外接法,实物电路图如图所示;(3)闭合电键前需要使灯泡两端电压最低,所以滑动变阻器触头应处于最左端;(4)小灯泡的图上某点与原点连线的斜率的倒数表示灯泡电阻值,由图乙可知,电阻随灯泡两端电压增大而增大.小灯泡的电阻增大,根据电阻定律,灯丝的电阻率增大.
1
学科网(北京)股份有限公司
$
第九章 电路及其应用
1、 串联电路和并联电路 闭合电路欧姆定律及其应用
1.(连云港市板浦高级中学2025-2026学年高三上学期月考)如图所示,这是部分家庭电路图,下列选项中正确的是( )
A. 插座甲、乙均安装错误
B. 丙灯存在安全隐患,不能正常发光
C. 晚上将烧水壶接入电路时,亮着的灯泡就会变暗,原因可能是通过灯泡的电流变小了
D. 用试电笔正确接触M和N点时,试电笔的氖管都会发光
2.(常州市北郊高级中学2025-2026学年高三上学期月考)如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的A、B两灯变亮,C、D两灯变暗,故障的原因可能是( )
A. R1短路 B. R2断路
C. R2短路 D. R3短路
3.(海安高级中学2025-2026学年高三上学期第一次月考)如图所示,横截面都是正方形的两段导体,材料和长度都相同,边长如图所示,其中A为中空导体,导体B刚好能嵌入导体A,现将AB并联后接入到一电路中,则( )
A.A、B两段导体的电阻之比为1:1
B.流过导体B的电流比流过导体A的大
C.导体A消耗的电功率比导体B消耗的电功率大
D.两段导体在相等时间内产生的热量之比为1:2
4.(南通市通州区、如东县2025-2026学年高三上学期第一次月考)如图,电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω, 电流表内阻不计,R为定值电阻,M为电动机,P、Q两极板正对,间距为d.闭合开关S、S1电流表示数为3.2A,电子从P板以速度 v0垂直于极板射出,恰能到达两极板中央.再将S2闭合,稳定后电流表示数为4A.下列说法正确的是( )
A.电动机M的输出功率为6W
B.电动机M的绕线电阻为6Ω
C.定值电阻 R 消耗的功率减小18W
D.再让电子从P板以速度2v0垂直于极板射出,能到达Q板
2、 实验
1. 测量金属丝的电阻率
5.(海安高级中学2025-2026学年高三上学期第一次月考)某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电流表A1(内阻为Rg) B.电流表A2(内阻未知)
C.定值电阻R0 D.滑动变阻器R
E.干电池组 F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测金属棒直径为 mm;如图乙所示,用游标卡尺测金属棒长为 mm.
(2)根据提供的器材,为了尽可能精确测量金属棒的阻值,设计出电路图如图丙所示.若实验测得电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则金属棒电阻值的表达式为Rx = .(用I1、I2、R0、Rg表示)
5.(南京市中华中学2025-2026学年高三上学期9月)某实验兴趣小组要测量一金属丝电阻R(约7Ω)的电阻率,实验室提供的实验器材如下:
A.螺旋测微器
.电流表A(量程为0.6A,内阻约0.6Ω)
C.电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(0~50Ω)
F.电源E(6V)
G.开关,导线若干
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径为_________mm.
(2)某同学采用如图乙所示电路进行实验,实验中滑动变阻器应选择_________(填“R1”或“R2”).
(3)测得金属丝的直径为d,改变金属夹P的位置,测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I,作出图像如图丙所示.测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率ρ为_________(用d、k表示).
(4)关于电阻率的测量,下列说法正确的有( )
A. 开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
B. 实验中,滑动变阻器的滑片位置确定后不可移动
C. 待测金属丝长时间通电,会导致电阻率的测量结果偏大
D. 该实验方案中电流表A的内阻会导致电阻率的测量结果偏大
2. 测量电源的电动势和内阻
6.(南京市六校联合体2025-2026学年高三上学期学情调研)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究.实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻小于1Ω);
电压表V(量程3V,内阻约3kΩ);
电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
定值电阻R1(阻值2Ω);
开关一个,导线若干.
(1)某次测量中电压表的示数如图甲所示,该示数为________V.
(2)该小组按照图乙所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在坐标纸上描点,如图丙所示.该小组成员发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_________.
A. 滑动变阻器最大阻值较小 B. 干电池电动势较小 C. 干电池内阻较小
(3)改进实验后再经过描点、作图得到如图丁,由图中数据可以计算出电源的电动势E =_______Ω.保留三位有效数字
(4)由该实验测得电动势的测量值与真实值之间的关系是________选填“”、“”或“”,产出该误差的原因是__________(选填“电压表分流”或“电流表分压”)
7.(南京市六合高级中学2025-2026学年高三上学期期初考)某实验小组利用铜片、锌片和梨制作了水果电池,并测量该水果电池的电动势和内阻,探究电极间距对和的影响.如图甲所示为实验电路图,已知电流表内阻为、量程为,电阻箱阻值的变化范围为.
(1)连接好电路后,在开关闭合前,电阻箱的阻值应调节到_____(选填“最大”“最小”或“任意值”);
(2)调节电阻箱,改变电流,利用所测实验数据作出图像,其中电压;
(3)实验中依次增大铜片与锌片的间距,分别得到的图像如图乙中的、、、;
(4)由图乙可知,在该实验中,随电极间距的增大,该水果电池的电动势将_____(选填“增大”“减小”或“不变”),内阻将_____(选填“增大”“减小”或“不变”);
(5)曲线对应的电池电动势_____,内阻_____(均保留三位有效数字),该电动势的测量值无系统误差,请简要说明理由: .
8. (连云港市板浦高级中学2025-2026学年高三上学期月考)(1)用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻,在乙图中实物正确连接______.
(2)正确连接线路进行实验,调整变阻器,电压表和电流表读数如图所示,______V,______A
(3)经过测定,两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是______.
A. B. C. D.
(4)由于电表内阻的影响,测定的电动势比真实值______(填“大”或者“小”)
3.描绘小灯泡的伏安特性曲线
9.(南通市通州区、如东县2025-2026学年高三上学期第一次月考)某实验小组描绘小灯泡的伏安特性曲线来研究小灯泡的电阻箱电压的变化规律,所用的实验器材如下:
A.小灯泡(额定电压2.8V.额定电流0.5A);
B.电压表(量程3V,内阻约3kΩ;量程15V,内阻约15kΩ);
C.电流表(量程0.6A,内阻约1.0Ω;量程3A,内阻约0.2Ω);
D.滑动变阻器(0~10Ω);
E.蓄电池(电动势4V,内阻不计);
F.开关一个、导线若干.
(1)为较准确地测量电压表应选用 (选填“3”或“15”)V量程;
(2)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整;
(3)闭合开关前滑动变阻器触头应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(4)该实验小组得出小灯泡的伏安特性图线如图乙所示.由图可知,随着小灯泡两端电压增大,小灯泡的电阻 (选填“增大”“不变”或“减小”),小灯泡灯丝的电阻率 (选填“增大”“不变”或“减小”);
1
学科网(北京)股份有限公司
$