第十一章 电路及其应用 单元知识清单+提高练习-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
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内容正文:
本 单 元 通 用 知 识 点
第十一章 电路及其应用 · 提高练习 · 人教版必修第三册 11.1~11.5
开考前 3 分钟过一遍:电流怎么来、电阻由什么定、表怎么改、电路怎么化。
一、第一性原理:先想「本质是什么」
1. 电流是电荷的定向移动 是定义式:单位时间内通过横截面的电荷量;金属里真正移动的是自由电子,方向与电流方向相反。
2. 电阻由导体本身决定 只是测量式,不能说电阻与电压成正比;导体越长、越细、电阻率越大,电阻就越大。
3. 电阻率反映材料本性 ρ 与材料、温度有关,与长短粗细无关;金属温度升高,电阻率增大,电阻变大。
4. 串联同流分压,并联同压分流 串联各处电流相同、电压按电阻正比分;并联各支路电压相同、电流按电阻反比分。
5. 电表改装靠串并联 小量程电流表串联大电阻分压 → 改装成电压表;并联小电阻分流 → 改装成大量程电流表。
6. 多用电表欧姆挡内含电源 欧姆挡读数等于表内总电阻与待测电阻的组合结果;换挡必须重新短接调零,指针指中值附近最准。
二、核心公式:缺哪个量就避开哪条
电流定义 (q 为通过横截面的电荷量)
电荷量 (n 为通过的电子数)
微观表达式 (n 为单位体积自由电荷数)
欧姆定律 (金属、电解液等纯电阻)
电阻定律 (ρ 由材料与温度决定)
串联分压 (电流相同)
并联分流 (电压相同)
改装电压表 (n 为量程与满偏电压之比,串联分压)
改装电流表 (n 为量程与满偏电流之比,并联分流)
总电阻并联 (并联总电阻小于任一支路)
三、通用解题方法总览:拿到题先对号入座
1. 算通过横截面的电荷量 先求 个数或直接给 q → 代 求平均电流 → 电子数用 换算。
2. 导线拉长后电阻变化 拉长 n 倍则长度变 、横截面变 → 代 → 电阻变为原来的 倍。
3. 判断电阻率与温度 看清材料:金属升温 ρ 增大 → 半导体升温 ρ 减小 → 与长短粗细无关。
4. 化简复杂电路 标出各节点电势 → 等电势点可合并 → 先并后串逐层化简 → 再算总电阻和支路电流。
5. 改装电表 算满偏倍数 量程/满偏 → 扩伏串联 → 扩流并联 → 校对量程刻度。
6. 欧姆挡使用 选挡(指针落在中值附近)→ 两表笔短接调零 → 测量并读数乘倍率 → 换挡后重新调零。
7. 伏安法测电阻 先估阻值选量程 → 大电阻用内接、小电阻用外接 → 读两组数据求平均 → 注意电表内阻带来的系统误差。
提醒 这一页只给思路与公式,不给结论;卷面上一律写「原始公式 → 代入数据 → 结果带单位」。
第十一章 电路及其应用 · 提高练习
人教版必修第三册 11.1 电源和电流~11.5 练习使用多用电表 · 解析版
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
全卷共 16 题 单选 7 题 多选 4 题 实验 2 题 解答 3 题 满分 100 分 建议用时 60 分钟
一、单选题(28分)
本题共7小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.某充电宝的参数为20000mAh/3.7V。其中单位“mAh”(毫安时)对应的物理量是( )
A.电荷量 B.电能 C.电流 D.电容
【答案】A
【详解】“”中,“”是电流的单位,“”是时间的单位。设恒定电流为,通电时间为,通过导体横截面的电荷量为,由电流的定义有,可知电流与时间的乘积是电荷量。换算为库仑,有
所以“”对应的物理量是电荷量。
故选A。
2.现有一根金属裸导线,如果把该导线均匀拉长到原来的3倍,仍给它加上相同电压,则拉长前、后通过该导线的电流之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】导线被均匀拉长时,总体积不变。长度变为原来的3倍,由体积公式
可知,横截面积会变为原来的。根据电阻定律
解得拉长后新电阻
两端加相同电压,由欧姆定律
可得拉长前后的电流关系为
则拉长前后通过的电流之比为。
故选C。
3.一根粗细均匀的直线绝缘管道中含大量正一价、负二价离子的污水正以速度在管内流动。污水管的横截面积为,单位长度污水中含正一价、负二价离子的个数均为(假设污水中仅含有这两种离子,无需考虑溶液电中性要求),电子的带电量为,则由于污水流动而形成的等效电流的大小和方向为( )
A.,方向与同向 B.,方向与反向
C.,方向与反向 D.,方向与同向
【答案】C
【详解】规定正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。已知单位长度污水中含正一价、负二价离子的个数均为,则时间内流过管道横截面的正一价、负二价离子的总数均为
根据电流的定义式可知,正一价离子定向移动的方向与同向,贡献的电流大小为
方向与同向;同理负二价离子定向移动的方向与同向,贡献的电流大小为
方向与反向。所以总电流的大小为
方向与反向。
故选C。
4.两完全相同的长方体容器分别注满同种溶液(导电良好)后按如图所示方式接入电压为的电路中,干路中的电流为。已知容器的长、宽、高分别是、、,则溶液的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,设溶液的电阻率为,由电阻定律可知,长方体接入电路的电阻为
长方体接入电路的电阻为
并联后的总电阻为
由欧姆定律有
解得
故选C。
5.阻值相等的三个电阻和、、组成如图所示的电路,且,若电阻两端的电压为20伏,电阻两端的电压为4伏,则电阻两端的电压为( )
A.6伏 B.8伏 C.10伏 D.12伏
【答案】B
【详解】分支电路结构如下
设两端的电压为,设
由图1可知:BCD中与串联,通过的电流
因最右边与串联后再与并联,所以,通过的电流
联立得
如图2可知:BE支路与BCD支路并联,通过中间电阻R的电流
中间两端的电压为
由图3可得:ABE支路与AF支路并联,因电阻两端的电压为20伏,所以
联立并化简,得
解得或(舍去)
故选B。
6.阻值分别为和的电阻、串联接在稳压电源两端,把电压表(内阻未知)并联在两端时示数为1V,若将该电压表并联在两端,则示数( )
A.大于4V B.小于4V
C.等于4V D.与的具体大小有关,不能确定
【答案】C
【详解】当电压表并联在两端时,此时并联电阻
再与串联后,此时总电阻
因为此时电压表示数为,根据串联电路电压的分配规律
所以两端电压
此时电源电压
如果电压表并联在两端,此时并联电阻
再与串联后,此时总电阻
那么电路中的总电流
此时电压表示数等于两端电压
联立解得。
故选C。
7.如图所示的电解池,通电1s,其间共有0.3 C的正离子和0.3 C的负离子通过截面xy,则这个电路中的电流是( )
A.0 B.1.5 A C.0.3 A D.0.6 A
【答案】D
【详解】由题意可知,通过截面xy的电荷量为
根据电流的定义式可知这个电路中的电流为
故选D。
二、多选题(16分)
本题共4小题,每小题4分,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
8.如图所示,图线1表示电阻为R1的导体A的伏安特性曲线,图线2表示电阻为R2的导体B的伏安特性曲线,则下列说法正确的是( )
A.R1:R2=3:1
B.将R1与R2串联后接于直流电源上,则电压比
C.将R1与R2并联后接于直流电源上,则电流比
D.将R1与R2并联后接于直流电源上,则功率比
【答案】BC
【详解】根据欧姆定律可知,
则有,故A错误;
B.将R1与R2串联后接于直流电源上,则通过R1与R2的电流相等,则电压比,故B正确;
CD.将R1与R2并联后接于直流电源上,则R1与R2的两端电压相等,则电流比
功率比,故C正确,D错误。
故选BC。
9.石墨烯是迄今为止人类发现的导电性能最好的材料。如图所示,用石墨烯制成的两个导体P、Q串联后接在电路中,已知P、Q的横截面积之比为4:1,当电路中通入恒定电流时,下列说法正确的是( )
A.流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为4:1
B.流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:4
C.相同时间内,流过P、Q横截面的电荷量之比为1:1
D.相同时间内,流过P、Q横截面的电荷量之比为4:1
【答案】BC
【详解】AB.记P、Q中自由电子定向移动的平均速率分别为,。两段导体均为石墨,载流子数密度相同,记为,电子电荷量的绝对值为。串联电路各处电流相等,即。由电流的微观表达式有,
因此,故A错误,B正确;
CD.相同时间内,通过P、Q横截面的电荷量分别为,
由前述,整理得,故C正确,D错误。
故选BC。
10.如图所示,电流表A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是( )
A.A1、A2的读数之比为5∶1
B.A1、A2的读数之比为1∶1
C.A1、A2的指针偏转角度之比为5∶1
D.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
【答案】AD
【详解】两个电流表是由相同的电流计并联不同的分流电阻改装而成,当把两个电流表按如图所示的方式并联时,通过两个灵敏电流计的电流相同,则指针偏转角度相同,因A1量程与A2量程之比为5:1,可知A1、A2的读数之比为5∶1。
故选AD。
11.某同学设计了一个测定列车加速度的仪器。如图所示,AB是一段材料、粗细均匀的四分之一圆弧形的电阻,其圆心为O点(在B点正上方)、半径为r。O点下方用一电阻不计的金属线悬挂金属球C,球的下部与AB接触良好且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池和理想电流表A,O、B间接有理想电压表V。整个装置在一竖直平面内,使用时装置放在水平运动的列车上,且装置所在平面与列车前进的方向平行。重力加速度为g,下列说法中正确的有( )
A.图中列车一定是向右加速
B.当列车的加速度增大时,电流表示数不变,电压表示数增大
C.若电压表的示数稳定为3V,此时列车的加速度大小为
D.将电压表示数改写为对应的加速度值后,加速度数值在表盘上的分布是不均匀的
【答案】BCD
【详解】A.设小球的质量为m,图中以小球为对象,根据牛顿第二定律可得
解得加速度为
方向水平向右;可知图中列车可能向右加速运动,也可能向左减速运动,故A错误;
B.当列车的加速度增大时,图中θ变大,由于AB整段都接入电路中,所以回路总电阻保持不变,则电流表示数不变;由于电压表测量的是BC段的电压,θ变大,BC段长度变大,则BC段的电阻变大,由欧姆定律可知,电压表示数增大,故B正确;
C.当电压表为3V时,可知BC段的电阻是总电阻的三分之一,此时θ=30°,则此时列车的加速度大小为,故C正确;
D.根据可知,a与θ不成正比关系,因为电流不变,电压表示数的大小与电阻成正比,BC段电阻与θ成正比,所以a与电压表示数的关系不成正比,则加速度数值在表盘上的分布是不均匀的,故D正确。
故选BCD。
三、实验题(16分)
本题共2小题,共16分。请把答案填在答题卡的相应位置。
12.甲、乙两名同学用各自的方法测量一待测电阻Rx的阻值。
甲同学选用多用电表测量,步骤如下:
(1)调至欧姆挡,他首先选择倍率×10,欧姆调零后,开始测量Rx,发现欧姆表指针偏角较大;
(2)于是他改用倍率________(选填“×1”或“×100”),并重新欧姆调零,再次测量Rx;
(3)欧姆表指针如图所示,则Rx=________Ω。
(4)乙同学选用伏安法测电阻,可供选择的实验器材如下:
A.直流电源(E=6 V),内阻不计
B.电压表V,量程15 V,内阻约为10 kΩ
C.毫安表A1,量程10 mA,内阻
D.毫安表A2,量程600 mA,内阻约为0.5 Ω
E.滑动变阻器R,最大阻值10 Ω
F.定值电阻
G.待测电阻、开关、导线若干
实验要求能够在0~5 V范围内比较准确地对进行测量,请在虚线框中设计出实验电路________。
(5)某次测量中,闭合开关S,记录毫安表A1的示数和毫安表A2的示数,则待测电阻阻值为________(用题中所给物理量表示)。
【答案】 ×1 12
【详解】[1]因此应改用“×1”挡;每次换挡后都要重新进行欧姆调零。
[2]读刻度盘最上方的欧姆刻度,指针指向约,按“×1”倍率得到。
[3]为使待测电阻两端的电压可从零开始调节,将滑动变阻器的两个固定端接在电源两端,用滑片给测量电路分压。将毫安表与定值电阻串联,作为跨接在两端的电压表;毫安表接在分流点之前,测两支路的总电流。的满偏电流为,满偏时两端电压为
这正好覆盖所需电压范围。约为,电压为时,所测总电流约为
因此的量程合适。
[4]毫安表与串联支路两端的电压就是待测电阻两端的电压,由欧姆定律得
测量两支路的总电流,故通过待测电阻的电流为
再对待测电阻应用欧姆定律,得
13.液晶显示器的主要材料是ITO导电玻璃。某同学欲设计实验测量一个ITO导电玻璃样品(长,宽)的电阻率。样品示意图如图甲所示,厚度未知。实验步骤如下,请完成下列问题:
(1)先用螺旋测微器测量导电玻璃的厚度d,示数如图乙所示,其厚度______mm。
(2)用多用电表测电阻时,将选择开关拨至“”挡,进行欧姆调零后,将两表笔接到待测电阻两端,指针偏转角度如图丙所示,则应选______(选填“”“”或“”)挡进行测量。
(3)为了更准确地测量该导电玻璃的阻值,该同学设计了一个方案,部分电路如图丁,已知定值电阻,请在答题卡上补全电路图,并标出所选元件对应的电学符号。
①电流表(量程为30mA,内阻约为)
②电流表(量程为10mA,内阻为)
(4)在实验过程中测得电流表的示数为,电流表的示数为,调节滑动变阻器,测得多组和,并作出图像如图戊所示,则该电阻的阻值为______。
(5)此种导电玻璃的电阻率为______。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)//
(2)×1
(3)
(4)12
(5)/
【详解】(1)螺旋测微器的精确度为,玻璃丝的直径为
考虑估读误差,读数可取、、
(2)开关拨至“”挡,进行欧姆调零后,测电阻发现指针偏转过大,说明待测电阻是小电阻,应改用“”挡。
(3)因电流表内阻已知,将其与定值电阻进行串联可改装成电压表,故电路补全后如图所示
(4)由欧姆定律可知待测电阻
根据图像代入数据化简得
图戊中图线斜率
可知
(5)该导电玻璃的电阻满足
其中,,
代入解得
考虑误差及数据保留,此种导电玻璃的电阻率或
四、解答题(40分)
本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.如图所示,电源的输出电压恒为E=24V,定值电阻,,。初始时,开关S1闭合、S2断开,电流表示数。电表均为理想电表且电压表0刻度线在表盘中间。现将开关S1、S2均闭合,求:
(1)电流表示数I2;
(2)电压表示数U。
【答案】(1)4A
(2)8V
【详解】(1)开关S1闭合、S2断开时,有
代入数据解得
开关S1、S2均闭合时,有
代入数据解得
(2)开关S1、S2均闭合时,根据并联电路的特点可知,流过R1、R2的电流与流过R3的电流之比等于电阻值的反比,所以流过R1、R2的电流为
流过R3的电流为
所以电压表示数为
15.如图所示,某同学用量程为0~2mA的小量程电流表(简称表头)和两个电阻箱组装成一个多量程电表。当选择a、b两个端点且电阻箱甲的阻值调至R1=2Ω时电表的量程为0~0.2A。
(1)求量程为0~0.2A时电表的等效内阻Rg';
(2)保持电阻箱甲的阻值不变,选择a、c两个端点时电表的量程为0~15V,求电阻箱乙的阻值R2。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)电表以a、b两个端点串联接入时,表头与电阻箱甲并联,设此时电表的量程电流为,表头的满偏电流为,通过电阻箱甲的电流
表头的满偏电压
电流等于量程电流时,电表两端电压
电表的等效内阻
(2)表头指针满偏时通过电阻箱乙的电流
电阻箱乙两端电压
电阻箱乙的阻值
16.某电流表的满偏电流为Ig、内阻为Rg,现准备用电阻箱将该电流表改装成量程为(n为大于1的已知常数)的电流表。
(1)判断电阻箱应与电流表串联还是并联,并计算电阻箱应接入电路的阻值R1;
(2)求改装完成后的电流表的等效内阻R2。
【答案】(1)并联,
(2)
【详解】(1)若电阻箱与原电流表串联,各处电流相等,总电流仍受原表满偏电流限制。要使总电流达到时,流经原表的电流仅为,应将电阻箱与原电流表并联,使电阻箱分流。连接关系如图所示。
设满偏时通过电阻箱的电流为。由并联电路总电流等于各支路电流之和得
因此
两支路两端电压相等,根据欧姆定律并代入,整理得
代入分流电流可得
(2)改装后的电流表由原表与电阻箱组成,其等效内阻为二者的并联电阻。满偏时,整个电流表两端的电压与原表相同,设该电压为,分别对原表和改装后整体应用欧姆定律,有
此时总电流为,故等效内阻为
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本 单 元 通 用 知 识 点
第十一章 电路及其应用 · 提高练习 · 人教版必修第三册 11.1~11.5
开考前 3 分钟过一遍:电流怎么来、电阻由什么定、表怎么改、电路怎么化。
一、第一性原理:先想「本质是什么」
1. 电流是电荷的定向移动 是定义式:单位时间内通过横截面的电荷量;金属里真正移动的是自由电子,方向与电流方向相反。
2. 电阻由导体本身决定 只是测量式,不能说电阻与电压成正比;导体越长、越细、电阻率越大,电阻就越大。
3. 电阻率反映材料本性 ρ 与材料、温度有关,与长短粗细无关;金属温度升高,电阻率增大,电阻变大。
4. 串联同流分压,并联同压分流 串联各处电流相同、电压按电阻正比分;并联各支路电压相同、电流按电阻反比分。
5. 电表改装靠串并联 小量程电流表串联大电阻分压 → 改装成电压表;并联小电阻分流 → 改装成大量程电流表。
6. 多用电表欧姆挡内含电源 欧姆挡读数等于表内总电阻与待测电阻的组合结果;换挡必须重新短接调零,指针指中值附近最准。
二、核心公式:缺哪个量就避开哪条
电流定义 (q 为通过横截面的电荷量)
电荷量 (n 为通过的电子数)
微观表达式 (n 为单位体积自由电荷数)
欧姆定律 (金属、电解液等纯电阻)
电阻定律 (ρ 由材料与温度决定)
串联分压 (电流相同)
并联分流 (电压相同)
改装电压表 (n 为量程与满偏电压之比,串联分压)
改装电流表 (n 为量程与满偏电流之比,并联分流)
总电阻并联 (并联总电阻小于任一支路)
三、通用解题方法总览:拿到题先对号入座
1. 算通过横截面的电荷量 先求 个数或直接给 q → 代 求平均电流 → 电子数用 换算。
2. 导线拉长后电阻变化 拉长 n 倍则长度变 、横截面变 → 代 → 电阻变为原来的 倍。
3. 判断电阻率与温度 看清材料:金属升温 ρ 增大 → 半导体升温 ρ 减小 → 与长短粗细无关。
4. 化简复杂电路 标出各节点电势 → 等电势点可合并 → 先并后串逐层化简 → 再算总电阻和支路电流。
5. 改装电表 算满偏倍数 量程/满偏 → 扩伏串联 → 扩流并联 → 校对量程刻度。
6. 欧姆挡使用 选挡(指针落在中值附近)→ 两表笔短接调零 → 测量并读数乘倍率 → 换挡后重新调零。
7. 伏安法测电阻 先估阻值选量程 → 大电阻用内接、小电阻用外接 → 读两组数据求平均 → 注意电表内阻带来的系统误差。
提醒 这一页只给思路与公式,不给结论;卷面上一律写「原始公式 → 代入数据 → 结果带单位」。
第十一章 电路及其应用 · 提高练习
人教版必修第三册 11.1 电源和电流~11.5 练习使用多用电表 · 学生版
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
全卷共 16 题 单选 7 题 多选 4 题 实验 2 题 解答 3 题 满分 100 分 建议用时 60 分钟
一、单选题(28分)
本题共7小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.某充电宝的参数为20000mAh/3.7V。其中单位“mAh”(毫安时)对应的物理量是( )
A.电荷量 B.电能 C.电流 D.电容
2.现有一根金属裸导线,如果把该导线均匀拉长到原来的3倍,仍给它加上相同电压,则拉长前、后通过该导线的电流之比为( )
A. B. C. D.
3.一根粗细均匀的直线绝缘管道中含大量正一价、负二价离子的污水正以速度在管内流动。污水管的横截面积为,单位长度污水中含正一价、负二价离子的个数均为(假设污水中仅含有这两种离子,无需考虑溶液电中性要求),电子的带电量为,则由于污水流动而形成的等效电流的大小和方向为( )
A.,方向与同向 B.,方向与反向
C.,方向与反向 D.,方向与同向
4.两完全相同的长方体容器分别注满同种溶液(导电良好)后按如图所示方式接入电压为的电路中,干路中的电流为。已知容器的长、宽、高分别是、、,则溶液的电阻率为( )
A. B. C. D.
5.阻值相等的三个电阻和、、组成如图所示的电路,且,若电阻两端的电压为20伏,电阻两端的电压为4伏,则电阻两端的电压为( )
A.6伏 B.8伏 C.10伏 D.12伏
6.阻值分别为和的电阻、串联接在稳压电源两端,把电压表(内阻未知)并联在两端时示数为1V,若将该电压表并联在两端,则示数( )
A.大于4V B.小于4V
C.等于4V D.与的具体大小有关,不能确定
7.如图所示的电解池,通电1s,其间共有0.3 C的正离子和0.3 C的负离子通过截面xy,则这个电路中的电流是( )
A.0 B.1.5 A C.0.3 A D.0.6 A
二、多选题(16分)
本题共4小题,每小题4分,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
8.如图所示,图线1表示电阻为R1的导体A的伏安特性曲线,图线2表示电阻为R2的导体B的伏安特性曲线,则下列说法正确的是( )
A.R1:R2=3:1
B.将R1与R2串联后接于直流电源上,则电压比
C.将R1与R2并联后接于直流电源上,则电流比
D.将R1与R2并联后接于直流电源上,则功率比
9.石墨烯是迄今为止人类发现的导电性能最好的材料。如图所示,用石墨烯制成的两个导体P、Q串联后接在电路中,已知P、Q的横截面积之比为4:1,当电路中通入恒定电流时,下列说法正确的是( )
A.流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为4:1
B.流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:4
C.相同时间内,流过P、Q横截面的电荷量之比为1:1
D.相同时间内,流过P、Q横截面的电荷量之比为4:1
10.如图所示,电流表A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是( )
A.A1、A2的读数之比为5∶1
B.A1、A2的读数之比为1∶1
C.A1、A2的指针偏转角度之比为5∶1
D.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
11.某同学设计了一个测定列车加速度的仪器。如图所示,AB是一段材料、粗细均匀的四分之一圆弧形的电阻,其圆心为O点(在B点正上方)、半径为r。O点下方用一电阻不计的金属线悬挂金属球C,球的下部与AB接触良好且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池和理想电流表A,O、B间接有理想电压表V。整个装置在一竖直平面内,使用时装置放在水平运动的列车上,且装置所在平面与列车前进的方向平行。重力加速度为g,下列说法中正确的有( )
A.图中列车一定是向右加速
B.当列车的加速度增大时,电流表示数不变,电压表示数增大
C.若电压表的示数稳定为3V,此时列车的加速度大小为
D.将电压表示数改写为对应的加速度值后,加速度数值在表盘上的分布是不均匀的
三、实验题(16分)
本题共2小题,共16分。请把答案填在答题卡的相应位置。
12.甲、乙两名同学用各自的方法测量一待测电阻Rx的阻值。
甲同学选用多用电表测量,步骤如下:
(1)调至欧姆挡,他首先选择倍率×10,欧姆调零后,开始测量Rx,发现欧姆表指针偏角较大;
(2)于是他改用倍率________(选填“×1”或“×100”),并重新欧姆调零,再次测量Rx;
(3)欧姆表指针如图所示,则Rx=________Ω。
(4)乙同学选用伏安法测电阻,可供选择的实验器材如下:
A.直流电源(E=6 V),内阻不计
B.电压表V,量程15 V,内阻约为10 kΩ
C.毫安表A1,量程10 mA,内阻
D.毫安表A2,量程600 mA,内阻约为0.5 Ω
E.滑动变阻器R,最大阻值10 Ω
F.定值电阻
G.待测电阻、开关、导线若干
实验要求能够在0~5 V范围内比较准确地对进行测量,请在虚线框中设计出实验电路________。
(5)某次测量中,闭合开关S,记录毫安表A1的示数和毫安表A2的示数,则待测电阻阻值为________(用题中所给物理量表示)。
13.液晶显示器的主要材料是ITO导电玻璃。某同学欲设计实验测量一个ITO导电玻璃样品(长,宽)的电阻率。样品示意图如图甲所示,厚度未知。实验步骤如下,请完成下列问题:
(1)先用螺旋测微器测量导电玻璃的厚度d,示数如图乙所示,其厚度______mm。
(2)用多用电表测电阻时,将选择开关拨至“”挡,进行欧姆调零后,将两表笔接到待测电阻两端,指针偏转角度如图丙所示,则应选______(选填“”“”或“”)挡进行测量。
(3)为了更准确地测量该导电玻璃的阻值,该同学设计了一个方案,部分电路如图丁,已知定值电阻,请在答题卡上补全电路图,并标出所选元件对应的电学符号。
①电流表(量程为30mA,内阻约为)
②电流表(量程为10mA,内阻为)
(4)在实验过程中测得电流表的示数为,电流表的示数为,调节滑动变阻器,测得多组和,并作出图像如图戊所示,则该电阻的阻值为______。
(5)此种导电玻璃的电阻率为______。(结果保留两位有效数字)
四、解答题(40分)
本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.如图所示,电源的输出电压恒为E=24V,定值电阻,,。初始时,开关S1闭合、S2断开,电流表示数。电表均为理想电表且电压表0刻度线在表盘中间。现将开关S1、S2均闭合,求:
(1)电流表示数I2;
(2)电压表示数U。
15.如图所示,某同学用量程为0~2mA的小量程电流表(简称表头)和两个电阻箱组装成一个多量程电表。当选择a、b两个端点且电阻箱甲的阻值调至R1=2Ω时电表的量程为0~0.2A。
(1)求量程为0~0.2A时电表的等效内阻Rg';
(2)保持电阻箱甲的阻值不变,选择a、c两个端点时电表的量程为0~15V,求电阻箱乙的阻值R2。
16.某电流表的满偏电流为Ig、内阻为Rg,现准备用电阻箱将该电流表改装成量程为(n为大于1的已知常数)的电流表。
(1)判断电阻箱应与电流表串联还是并联,并计算电阻箱应接入电路的阻值R1;
(2)求改装完成后的电流表的等效内阻R2。
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