第11章 电路及其应用章末综合提升-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第三册同步辅导与测试(人教版)

物理 必修第三册 章末综合提升 ◆网络构建心 产生电流的条件 自由电荷 导体两端有电压（电源提供） 电流 定义式1= t 单位：安培(A),1A=103mA=105μA 微观表达式I=neSu 定义式R号 电阻 电阻定律：R=ρS,其中p叫电阻率，与材料，温度有关 测量长度、直径的工具 游标卡尺 电 螺旋测微器 实验：测定导体的电阻率 伏安法 及 测量电阻 数据处理 图像法 串联：I=I1=I2=…=Im,U=U1十U2十…+Um, 用 特点 R=R1+R2+…+Rm 联 并 并联：1=+1+中1，U=U,=U==U,g尽+记十+定 联 限流电路与分压电路 路 应用 改装成电压表：串联分压电阻 电表的改装 改装成电流表：并联分流电阻 实验：练习使 测电压}红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点 测电流了 红进黑出 用多用电表 测电阻：电流从黑表笔流出多用电表，从红表笔流入 多用电表 ◆ 归纳提能。 一、电路的等效化简 ④将画出的等效图加工整理」 1.化简原则 A (1)理想导线可任意长短， R (2)无电流支路可去掉. B (3)等电势点可合并」 R (4)理想电压表可看成断路，理想电流表可看成 短路，电流稳定后，电容器可看成断路。 (2)等势点排列法 2.化简方法 ①将各节点用字母标上 (1)电流分支法 ②判定各节点电势的高低， ①将各节点用字母标上。 ③将各节点按电势高低自左向右（或自上向下） ②判定各支路元件的电流方向 ③按电流流向，自左向右（或自上向下）将各元 依次排列，再将各节点之间的支路画出. 件、节点、分支逐一画出. ④将画出的等效图加工整理. 86 第十一章 电路及其应用 R G A R [典例1]如图所 示电路，R1=R2 A =42,R3=R4 R R B =22,UAB= 6V,求： (1)电流表A和A2的示数（不计电流表的内阻）； (2)R1与R4两端的电压之比. [听课记录] [听课记录] :「典例3]某学习兴趣小组 欲采用如图所示电路测量 电压表的内阻Rv,待测电 压表的量程为1V,内阻约 左 右 为10002. 二、替代法测电阻 R (1)在备选的甲、乙两个滑 如图所示，闭合S1,S2 动变阻器的铭牌上分别标 接a,调节R',使电流 有(2002,1A)、(102,2A),为尽可能提高测 表A的示数为I;S2 量精度且便于调节，滑动变阻器R,应选用 接b,保持R'不变，调 (选填“甲”或“乙”) 节R使电流表A的示 (2)同学们的实验步骤如下，请将步骤I补充 数仍为I,记下此时电阻箱的阻值R,则待测电： 完整： 阻R=Ro: I.正确连接好电路后，在闭合开关之前，将滑 [典例2幻某同学用如图甲所示的电路测量灵敏： 动变阻器R1的滑片移到 (选填“最左 电流计G的内阻： 端”或“最右端”) (1)请在乙图中将实物连线补充完整； Ⅱ.闭合开关S1和S2,调节R1,使电压表指针 (2)闭合开关S1后，将单刀双掷开关S2置于位： 指到1V刻度处 置1，调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表G0: Ⅲ.保持S1闭合、滑动变阻器R1的滑片位置不 有适当示数I。;然后保持R1的阻值不变，将开： 变，断开S2,调节电阻箱R2的阻值，使电压表 关S2置于位置2，调节电阻箱R2,使电流表G0: 的指针指到0.5V刻度处，此时电阻箱R2的示 示数仍为1。.若此时电阻箱阻值R2=2002,则： 数为9902. 灵敏电流计G的内阻R。= 2. (3)该电压表内阻的测量值为 2. 87 物理 必修第三册 [听课记录] :[典例4]某物理兴趣小组 要将一个内阻未知的电 流表改装成量程为3V 的电压表，为此他们用如 图所示电路测定该电流 S 表的内阻，实验室可提供的器材如下： A.电流表G:满偏电流为300uA,内阻未知 B.干电池E:3V C.滑动变阻器R1:最大阻值约为5k2,额定电 流为1A D.滑动变阻器R2:最大阻值为16k2,额定电 三、半偏法测电表内阻 流为0.5A 1.“半偏法”测电流表的 E.电阻箱Ro:阻值范围0一9999.92 内阻 F.开关两个，导线若干 测量原理：实验电路如 (1)滑动变阻器R应选用 (选填“C”或 图所示 E S R “D”),将开关S、S2都断开，连接好实物图，使 (1)闭合开关S1前，将滑动变阻器R1、电阻箱 滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后，闭合 R2的阻值调到最大 开关S1,移动滑动变阻器的滑片，使电流表G (2)闭合开关S1,调节R1使电流表A的指针 的示数为200uA. 满偏。 (2)闭合开关S2,调节电阻箱R。的阻值为 (3)再闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片的位： 1002时电流表G的示数为1004A,则电流表 置不变，调节电阻箱R2的阻值，使电流表A的 G的内阻Rg= 2. 指针半偏， (3)将该电流表改装成量程为3V的电压表，需 (4)读取电阻箱的阻值R2,则RA=R2 串联电阻的阻值为 0. 注意：R接入阻值越大，误差越小，故R,应选 [听课记录] 择总阻值较大的， 2.“半偏法”测电压表的内阻 测量原理：实验电路如图 所示 (1)闭合开关S之前，电阻 箱R的阻值调到零，滑动 变阻器R的滑片P滑到左端： (2)闭合开关S,调节滑片P的位置使电压表V 的指针满偏。 (3)保持滑动变阻器滑片位置不变，再调节电阻 箱的阻值，使电压表V的指针半偏. (4)读取电阻箱的阻值R,则有Rv=R. 注意：R应选总阻值较小的，有利于减小实验 误差 KNNNINNNNINNNINNINNNNINNNNINNNNNNNNNINANNINNNNNINNNNINNNNNNY 温馨提示 名 古人学问无遗力，少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行 请做章未检测卷（三） 88题型2 !(2)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并 [典例2][解析](1)欧姆表读数：对应最上一行，刻度值为15，倍 联阻值，应偏小，A错误：测量时指针若向左偏离中央刻度过大，应 率为“×100”，读数为1.5×1032：测2.0×1012的电阻时应选} 增大倍率，B正确：选择开关对应“×10”倍率，指针位于20与30 “X1k”的欧姆挡. 正中间时，测量值应小于250，C错误 (2)选50mA电流挡，则每一大格表示10mA,每一小格表示i 答案(1)①R1②R1和Rg串联③R2(2)B 1mA,测营的精瑞度为1mA,应估法到0.1mA(此时为。估读)，.解析用多用电表欧好挡测电阻时必须将美从电路中斯开，在 点1和点2已接好的情况下，应选用多用电表的直流电压挡测量 指针对应的读数为30.8mA:选择量程为250mA的电流挡，则每 各器材两端的电压：点】和点2同时断开时，可以用欧姆挡进行 一大格表示50mA,每一小格表示5mA,测量的精确度为5mA, 测量 应估读到1mA(此时为号估读)，指针对应的读数为154mA (2)在开关闭合时，若测得5、6两点间电压接近电源的电压，可知 (3)选择10V电压挡，则每一大格表示2V,每一小格表示0.2V, 开关或连接点5、6出现故障. (3)把小灯泡拆离电路后，检测小灯泡是否有故障可用多用电表的 测量的精确度为0.2V,应估读到0.1V(此时应为令估读)，指针 欧姆挡调零后进行测量，如果电阻无穷大，说明灯泡有故障， 对应的读数为6.2V, 答案(1)直流电压欧姆 [答案](1)1.5×103×1k(2)30.8(30.7~30.9都正确) (2)开关或连接点5、6 154(3)6.2 (3)①将多用电表挡位调至欧姆挡：②将红、黑表笔相接，进行欧姆 题型3 调零：③测量小灯泡的电阻，如电阻为无穷大，表明小灯泡有故障 [典例3][解析](1)使用多用电表前应先调整指针定位螺丝A, 使指针指到左边的“0”刻度线处， 章末综合提升 (2)为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，归纳提能 应短暂接触接点b [典例1][解析](1)等效电路图如图所示，R1、R2,R3三个电阻 (3)欧姆表的读数为5.0×12=5.02：每对接点间正反向电阻均 相同，说明黑箱中没有二极管元件，只有电阻，由测量电阻最大值！ 升聚的总电胆登为R4,则有尽十尽十底得R:=1n 为15.0可知，每个电阻的最小值为5.02，接法如图甲所示：电！ UAB 6 阻值还可能为10.02，接法如图乙所示 电路的总电流1R十R干2A R F R)B D =2A 并联部分的电压U4=1R4=2X1VA。 R =2V 通过R1、R2、R三个电阻的电流分别为 b 甲 U=2A=0.5A [答案](1)A(2)短暂(3)5.0图见解析 11=R4 素养演练·提升技能 1-是-号A=05A 1,D「指针偏转角度小说明通过表头的电流较小，待测电阻的阻值： 大，所以甲的选挡正确，换挡后，需重新调零后才能再次测量电阻！ 值，所以乙的操作是正确的，D正确，] 1,是-号A=10A 由图可知，电流表A1的示数是通过R,与R,的电流之和，则有 2.B[红表笔接F点，电阻很小，此时二极管导通，电源电流从黑表笔流 出通过二极管从红表笔流进，电流方向从E到F,只有B正确.] 1A1=12+I3=0.5A+1.0A=1.5A 3.解析直流电流10mA挡，读第二行刻度“0-10”一排，分度值为} 电流表A2的示数是通过R与R2的电流之和 0.2mA,估读到0.1mA就可以了，读效为2.0mA:直流电压！ 则有1A2=11十12=0.5A十0.5A=1.0A. 50V挡，读第二行刻度“0~50”一排，分度值为1V,估读到0.1V (2)R1两端的电压为 就可以了，读效为10.0V:电阻×100挡，读第一行刻度，测量值等 U1=IR,=2×2V=4V 于表盘上读数“3.2”乘以倍率100，读数为3202. 答案2.010.0320 U=U4=2v哈器云 4,解析使用多用电表测二极管的反向电阻时，应将红表笔接二极！ [答案](1)1.5A1.0A(2)1:2 管正极，黑表笔接二极管的负极.为测量准确，应使指针尽量指向汇典例2][解析](1)对比电路图可将实物图连接完整，如图所示 表盘的中央，测量完毕后，应将选择开关旋转到)℉挡或交流电】 压最高挡位置 答案(3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF挡或交流电压！ 最高挡 5.解析(1)因用直流50V挡检测，故满偏时电压为50V,在图示 位置时，读数为11.5V(11.2V~11.8V均可)，说明蓄电池正常. (2)红表笔接b点，断开开关，指针不偏转，闭合开关后多用电表读数！ R 与原来相同，说明保险丝、开关均正常，发生故障的器件只能是小灯， (2)本实验采用等效替代法，两次电流表G。示数相同，故两次回路 答案(1)11.5(11.2~-11.8之间的值均可)蓄电池 总电阻相同，在其他元件不变的情况下，电阻箱的示数等于灵敏电 (2)小灯 流计G的内阻，故R.=2002. 6.解析(1)①当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，电流表！[答案](1)见解析图(2)200 与R串联，此时电流表测得的是通过R1的电流， :[典例3][解析](1)由题图可知，滑动变阻器乙的最大阻值较 ②切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2的串 小，额定电流较大，实验电路选择分压式，所以为保证实验操作安 联总电阻， 全方便，滑动变阻器应选择乙， ③选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑： (2)由题图电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，在 片移至最左端，电阻R1被短路，此时多用电表示数等于电阻R2两！ 闭合开关之前，将滑动变阻器R1的滑片移到最左端，使待测支路 端的电压 电流为零 226 (3)断开开关S2后认为分压电路分压不变，仍为1V,电压表示数！要点2 为0.5V,说明电阻箱两端电压为0.5V,电压表与电阻箱串联，它：(1)提示：因为导体有电阻，电流通过时会产生电热而使导体温度 们两端电压相等，由串联电路特点可知，它们的阻值相等，则电压 升高.由焦耳定律公式Q=严1知，产生的热昼与流过导体的电 表内阻等于电阻箱阻值990. [答案](1)乙(2)最左端(3)990 流、导体的电阻和通电时间有关， [典例4][解析](1)本实验采用半偏法测定电流表内阻，为减小 (2)提示：由于接头处连接时易形成电阻，电流通过时产生电热而 并联电阻箱对电流的影响，滑动变阻器应选择总阻值较大的. 导致温度升高， (2)闭合开关S2,调节电阻箱R的阻值为100时，电流表示数减！ (3)提示：不会，电吹风消耗的电能一部分转化为内能，一部分转化 为原来的一半，说明电流表G的内阻等于电阻箱R。的阻值，为： 为机械能， 1002. 探究归纳 (3)由电压表改装原理：I。(R。十R)=U,代入数据解得角度1 R=99002. 汇典例3][解析]判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是 [答案](1)D(2)100(3)9900 、颜定电压，或电流是否是颜定电流，对灯泡有P=1一只，可知 第十二章 电能 能量守恒定律 、 RA<R.对于A电路，由于RAR,所以ULUA,且有U110V, B灯被烧毁，UA<110V,A灯不能正常发光；对于B电路，由于 1电路中的能量转化 R>RA,A灯又并联滑动变阻器，并联电阻小于R,所以 必备知识·自主梳理 UB>U并，B灯烧毁；对于C电路，B灯与滑动变阻器并联电阻可能 一、1.静电力2.(1)电压U电流1时间t(2)U1t(3)焦耳 J 等于RA,所以可能UA=Un=1I0V,两灯可以正常发光：对于D 3.(1)通电时间(2)U1(3)瓦特w 电路，若滑动变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UA=U 二、1.电流的二次方导体的电阻通电时间2.Rt3.(1)快慢 =110V,两灯可以正常发光.比较C、D两个电路，由于C电路中 (2)发热量(3)Q 滑动变阻器功率为(IA一1)X110V,而D电路中滑动变阻器功率 为(IA十Ip)×110V,所以C电路消耗电功率最小 三、1.(2)U112R2.化学 [答案]C 即学即用 ·角度2 1.(1)×(2)/(3)/(4)√(5)× :[典例4幻[解析](1)灯泡正常发光，则通过灯泡的电流 2.解析根据Q=1R1得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的 合，时间不变，Q=(）广·2R1=合F=号 PL=4 A=1 A IL-UL 4 答案号 通过电阻R的电流IR= U-UL=12-4A=1.6A R 5 通过电动机的电流I=IR一1=0.6A 关键能力·合作探究 (2)电动机消耗的总功率 要点1 P=U,I=4×0.6W=2.4W (1)提示：在这段时间内通过这段电路任一截面的电荷量为q=It. 电动机线圈内阻的热功率 静电力做的功W=Ug=UIt. P=12r=(0.6)2×1W=0.36W (2)提示：不相同.电流做功快，但做功不一定多：电流做功慢，但做 电动机的输出功率 功不一定少，电流做功的快慢用电功率表示，电流做功的多少用电 P出=P-P熟=2.4W-0.36W=2.04W 功表示，电流做功的多少与做功的时间和做功的快慢有关。 (3)电动机的效率： 探究归纳 角度1 P出×100%=2.4×100%=85%. 一p [典例1][解析]设电阻丝的电阻为R,据W=U亚=Ug得U1=4V:[答案](1)0.6A(2)2.04w(3)85% 在相同时间内通过的电荷量变为原来的2倍，据1=9知12=211针对训练 :3.C[设每根电热丝电阻为R,则R#=2R,R头=之.由Q=W Ro 又据欧姆定徐1是得U=2U=8V 电流做的功W2=U212t=4W1=32J. U2 得1#：1#=4：1，] [答案]32J8V 角度2 断①排气扇在20V电压下正常工作的电流厂十 [典例2][解析]题图所示电路为R2和R:并联后再与R1串联， ≈0.16A,发热功率P熟=1R=0.162×40W≈1W,转化为机械 故1=+1汉有货念=十时有六=兰成AE确：R南 能的功率P札=P-P然=(36-1)W=35W. (2)扇叶被卡住不能转动后，电动机相当于纯电阻，电能全部转化为 U,Ug2:g=2:11,故C 内能，北时适过排气确的电流1是-器A=55八电动机消托 正确：功率之比为P1:P2:P=RRR 的功率等于发热功率P'=P'=IU=5.5×220W=1210W.由于 发热量很大，将很快烧坏电动机线圈 正确，D错误. [答案]ABC 答案(1)35W1W(2)1210W1210W 针对训练 :素养演练·提升技能 1,BCD[由W=qU知，电阻两瑞所加电压U=”=10V,A错 1.B[W=U1适用于任何电路，Q=R1也适用于任何电路，如果 q 是纯电阻电路，则W=Q,在非纯电阻电路中W>Q,B正确，A,C、 误：由P=1U得1-号-1A,B正病：由W=n得通电时间1 D错误.] 罗=3s或1=9= 8=3s,C正确：由R-=只得R=10n 2B[由电阻定律可得R=pS=p 一=以，电阻丝A的电 D 1 D正确.] 2.B[设每个灯泡正常工作时的电流为1，则甲图中电路的总电流； 胆R岩电厘丝B的电程器器所以RR 为3I,P甲=U·31=3U1,乙图中电路的电流为1，Px=U·I=1 2:1,由焦耳定律可得Q=1Rt,代入数值可得QA:Q=2:1,故 U1,故有P甲=3P,B正确.] 选B.] 227