第十一章 电路及其应用 重难一学会专项训练 -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:
第十一章 电路及其应用 重难一学会(解析版)
目录
重难点一 串并联电路:分压、分流与电表改装 1
重难点二 滑动变阻器:限流接法与分压接法 4
重难点三 伏安法测电阻:内接与外接的误差账 7
重难点四 多用电表:欧姆挡的调零、刻度与读数 11
重难点一 串并联电路:分压、分流与电表改装
【难在哪】
分流 并联电路把电流分成几路,各支路两端电压相同;串联电路把电压分成几段,各处电流相同。改装电表时先看表头跟谁并、跟谁串,再决定用分流还是分压。
量程 量程是整只电表允许的最大电压或最大电流,不是表头自己的满偏值。改装成电压表后,量程对应整条串联支路的总电压;改装成电流表后,量程对应并联后的总电流。
【第一性原理】
同一电流、同一电压 电荷不会在导线里堆积,串联电路各处的电流只能相同,各段电阻两端的电压按阻值正比分配。并联各支路的两端被导线接在同一对节点上,电势差相同,电流按阻值反比分配。串并联电路里电压、电流怎么分,全部从这两条出来。
借用一条电阻 表头自己只能承受满偏电流 Ig 与内阻 Rg 对应的那一点电压。量程要变大,多出来的电压或电流自己承担不了,只能交给一条已知电阻:串着让它分担电压,并着让它分走电流。
【典例】 小郴同学学习了电路知识后,欣喜地发现可以将实验室的表头改装成所需量程的电流表和电压表、如图所示,是内阻为100Ω,满偏电流为3mA的表头刻度盘,现指针指着某一电流刻度。下列说法正确的是( )
A.流过表头的电流为0.700mA
B.表头通过如图所示的电流时,两接线柱之间电压300mV
C.如果要把它改装为0~3V 的电压表,需串联900Ω 的电阻
D.如果要把它改装为0~0.6A 的电流表,需并联1.0Ω 的电阻
底层逻辑(三条根公式)
1.表头满偏时两端只有一个固定电压:Ug=IgRg=3mA×100Ω=300mV,指针停在哪一格,两端电压就是那一格的电流乘内阻。
2.改装成电压表,表头与一条电阻串联,两者通过同一电流,量程是整条支路的总电压:U=Ig(Rg+R串)。
3.改装成电流表,一条电阻并在表头两端,两者电压相同,量程是并联后的总电流:I=Ig+。
核对读数与表头电压
第一步:读电流表盘
满偏 3mA,最小分度 0.1mA,指针落在第七条刻度线上。
估读到分度的下一位是 0.01mA,读作 0.70mA,写 0.700mA 就多报了一位。
第二步:算指针这一处的电压
电压与电流成正比,0.70mA 只有满偏 3mA 的 ,两端电压也只占满偏电压的同一份。
U=IRg=0.70mA×100Ω=70mV
算两种改装各要接的电阻
第一步:改装成电压表,串一条电阻
满偏时整条支路承 3V,总电阻由量程与满偏电流定,再扣掉表头自己那100Ω。
R串=−Rg=−100Ω=900Ω
第二步:改装成电流表,并一条电阻
满偏时表头走 3mA,其余电流从并联电阻上走。
R并==≈0.50Ω
A、B、D 与上面两个数都不符,故选 C。
最终答案
问
结果
正确选项
C
避坑指南
1.指针在 0.70mA 时表头两端只有 70mV,300mV 是满偏那一处的电压;把满偏电压当成任意位置的电压,B 就会判对。
2.改装电流表的并联电阻只有 0.50Ω,与改电压表的 900Ω 差三个数量级;串并联弄反,900Ω 会写进电流表那一项。
3.读数的小数位由最小分度 0.1mA 定,只能读到 0.01mA;0.700mA 多一位,A 错在这里,不在数值本身。
【对点练1】 一只电流表的满偏电流,内阻,把它改装成量程为0~1V的电压表,下列说法中正确的是( )
A.需串联一个99kΩ的电阻
B.需并联一个99kΩ的电阻
C.需串联一个9.9kΩ的电阻
D.需并联一个9.9kΩ的电阻
底层逻辑(三条根公式)
1.电压表量的是表头与串联电阻的总电压,两者通过同一电流:U=Ig(Rg+R串)。
2.满偏时总电阻由量程与满偏电流定:R总=。
3.串联电阻是总电阻去掉表头内阻:R串=R总−Rg。
判断接法与数值
第一步:定接法
扩大量程测电压,多出来的那一份电压要有人分担,只能串一条电阻。
并联是把一部分电流从表头外分走,那是电流表的改法。
第二步:算总电阻
满偏电流 100μA 是 1×10−4A,量程 1V 落在整条支路上。
R总==1×104Ω
第三步:扣掉表头内阻
R串=10kΩ−100Ω=9.9kΩ
表头自己那 100Ω 已经含在总电阻里,扣掉才是串联电阻。故选 C。
最终答案
问
结果
正确选项
C
避坑指南
1.1V 除 100μA 得 10kΩ 是整条支路的总电阻,串联电阻要再扣掉表头的 100Ω,得 9.9kΩ;写 10kΩ 在选项里没有。
2.100μA 是 1×10−4A,代成 1×10−3A 会算出 900Ω,差出十倍。
3.电压表串、电流表并,A 与 B 把并联用在电压表上,接法本身就不成立,数值对也不算。
【对点练2】 (多选)如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻,下列说法正确的是( )
A.由甲图可知,该表头满偏电流
B.甲图是改装成的双量程电压表,选用b端口时,量程为0~15V
C.乙图是改装成的双量程电流表,,
D.乙图是改装成的双量程电流表,,
底层逻辑(三条根公式)
1.甲图三只电阻串成一条支路,各处的电流都是表头满偏电流:U=Ig(Rg+R+R′)。
2.接 a 端只把 R 串进来,接 b 端把 R′ 也串进来,量程与总电阻按同一比例变大。
3.乙图两只电阻并在表头两端,量程是并联后的总电流:接 10mA 挡时 R1、R2 串起来一起分流,接 100mA 挡时只有 R1 分流。
判断甲图的双量程电压表
第一步:求表头满偏电流
接 a 端时 3V 落在表头与 R 这条支路上,支路总电阻是 200Ω 加 1.3kΩ。
Ig===2mA
第二步:求接 b 端的量程
多串进 R′=6kΩ,总电阻变成 7.5kΩ,比 a 端大五倍。
Ub=Ig(Rg+R+R′)=2mA×7.5kΩ=15V
判断乙图的双量程电流表
第一步:列两个挡的分流式
表头满偏时两端是 2mA×200Ω,分流电阻上也是这一个电压。
(0.1A−2mA)R1=2mA(200Ω+R2)
(0.01A−2mA)(R1+R2)=2mA×200Ω
第二步:解出两条电阻
R1=5Ω,R2=45Ω
两式相除先消掉表头电压,得 R1,再回代求 R2。A、C 都不成立,故选 BD。
最终答案
问
结果
正确选项
BD
避坑指南
1.接 a 端时的支路总电阻是 200Ω 加 1.3kΩ 共 1.5kΩ,只除 1.3kΩ 得 2.3mA,A 的 3mA 又少算了内阻。
2.b 端量程 15V 是 a 端 3V 的五倍,总电阻也从 1.5kΩ 变成 7.5kΩ;两处比例对不上,就是串联电阻漏了一段。
3.乙图接 10mA 挡时两条电阻串起来一起分流,接 100mA 挡只用 R1;把两个挡的分流电阻当成同一个,C 就会判对。
重难点二 滑动变阻器:限流接法与分压接法
【难在哪】
接法 限流接法只把变阻器的一段串进电路,接两个接线柱就够;分压接法把整只变阻器接到电源两端,再从滑片和某一端引出电压,必须接三个接线柱。
范围 限流接法能把电流调小,却不能让待测电阻上的电压降到零;分压接法的电压可以从零连续调起,范围大,但干路一直有电流,费电。
【第一性原理】
滑片把总阻分成两段 变阻器的滑片把整根电阻丝分成两段,滑片往一头移,一段变长、另一段就变短,两段加起来始终等于总阻值。接进电路的方式因此只有两种:一段串在干路里,或者一段与待测部分并联、另一段串在干路里。
电压只能分配 电路各处的电压都由电源给出,再按阻值分配,不会凭空多出来。限流时待测电阻总与一段变阻器串联,永远分到一份电压,降不到零;分压时它与变阻器的一段并联,滑到另一端被短路,电压才为零。
【典例】 (多选)甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。P是滑动变阻器的滑片,、是滑动变阻器的两端,是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.乙电路中的滑动变阻器只有两个接线柱连入电路
B.在闭合开关前,甲图中滑片P应置于端
C.甲、乙两图中待测电阻上的电压都不能调到零
D.要求上电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
底层逻辑(三条根公式)
1.限流接法只把变阻器的一段串进干路,两个接线柱就够,待测电阻上的电压始终大于零。
2.分压接法把整只变阻器并在电源两端,从滑片与一端引出电压,必须三个接线柱,电压能从零调起。
3.闭合开关前要让电流最小:限流把滑片放在接入阻值最大的一端。
看接线柱与初始位置
第一步:数乙图的接线柱
乙图整只变阻器接在电源两端,滑片与一端引出电压给 Rx,接的是三个接线柱。
第二步:定甲图的初始位置
甲图是限流,滑片放在 b 端时接入的是 aP 段,阻值最大,闭合瞬间电流最小。
比两种接法的调节范围
第一步:看能不能降到零
甲图 Rx 始终串在回路里,分到的电压再小也大于零。
乙图滑片到 b 端时 Rx 被一条导线短路,两端电压为零。
第二步:按需求选接法
要求电压和电流从零起、范围大,只能选乙图,故选 BD。
最终答案
问
结果
正确选项
BD
避坑指南
1.乙图接了三个接线柱,不是两个;多出来的那一只接的是滑片,缺了它电压引不出来。
2.甲图滑片放 b 端时接入 aP 段、阻值最大;放 a 端才等于零,闭合瞬间电流最大,正好危险。
3.分压能调到零,靠的是 Rx 被短路那一条路,不是把干路电流调到零,两种说法判 C 项时结论相反。
【对点练1】 用如图所示的实验电路图“探究电流跟电压、电阻的关系”,下列注意事项错误的是( )
A.连接电路时,开关应该是断开的
B.连接滑动变阻器时,滑片要滑到阻值最小的位置
C.连接电表时,必须使电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出
D.每次更换电阻后,要调节滑动变阻器,使电压表的示数相同
底层逻辑(三条根公式)
1.闭合开关前电路里不能出现大电流,变阻器接入的阻值要最大。
2.电流从正接线柱流入、负接线柱流出,电流表串联在干路里,电压表并联在待测电阻两端。
3.换电阻后要调滑片保持定值电阻两端电压不变,这是控制变量。
逐项核对操作规范
第一步:看开关与电表接法
连接电路时开关断开,接好检查无误再闭合;电表的电流都从正接线柱流入。
第二步:看闭合前滑片的位置
限流接法里滑片放在接入阻值最小处,闭合瞬间只剩 R1 与电源内阻,电流最大。
第三步:看换电阻后的调节
换电阻后要保的是定值电阻两端的电压,调滑片把它调回原来的示数。故选 B。
最终答案
问
结果
正确选项
B
避坑指南
1.滑片放阻值最小处,闭合瞬间电流最大,最容易烧表;这是本题唯一错的一项,A、C、D 都是规范操作。
2.本实验的变阻器串在干路里,是限流接法,初始位置在阻值最大端;分压接法找的是负载电压为零的落点,两处判据不同。
3.换电阻后要保持不变的是定值电阻两端的电压,不是变阻器两端的电压,对象弄错电压表示数就对不上。
【对点练2】 (多选)滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值增大
B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值减小
C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
底层逻辑(三条根公式)
1.只接两个接线柱时,电流走的是滑片与接进电路的那一端之间的那段电阻丝。
2.滑片离接进电路的那一端越远,这一段越长,接入阻值越大。
3.分压接法要把整只变阻器接到电源两端、再从滑片引出一端,必须三个接线柱;限流两个就够。
看电流走的是哪一段
第一步:认接入的那一段
a、c 或 a、d 接入,电流都从 a 端进出、经 aP 段回到滑片,用的是 aP 这一段,与 d 端接不接无关。
第二步:判滑片右移的变化
滑片向右移,P 离 a 变远,aP 段变长,接入阻值变大。
数两种接法的接线柱
第一步:限流
两个接线柱就能把一段电阻串进回路。
第二步:分压
整只变阻器接在电源两端、滑片再引出一端,要三个接线柱。故选 AD。
最终答案
问
结果
正确选项
AD
避坑指南
1.a、c 与 a、d 接入用的是同一段 aP,换 d 端只是把空着的另一端换掉,阻值变化方向不变,B 说减小正好说反。
2.接 a 端时滑片向右阻值变大,接 b 端时向右是阻值变小;方向由接进电路的是哪一端定。
3.限流两个接线柱、分压三个,C 把两者说反;三只接线柱里那一只接的是滑片。
重难点三 伏安法测电阻:内接与外接的误差账
【难在哪】
误差 电流表内接时,电压表量的是待测电阻与电流表的总电压,电流表的分压让电压偏大,测出的电阻偏大;电流表外接时,电流表量的是待测电阻与电压表的总电流,电压表的分流让电流偏大,测出的电阻偏小。
选用 待测电阻比电流表内阻大得多时用内接,比电压表内阻小得多时用外接。两条都不满足、又不知道电表内阻时,用试接法看哪只表的示数变化百分比大,变化大的那只表就是影响大的那只。
【第一性原理】
欧姆定律的适用对象 R= 里的 U 与 I 必须取自同一段导体。电压表、电流表都有内阻,接进电路就是电路的一部分,读数里可能含着电表自己那一份。
误差是量错了对象 内接时电压表量的是待测电阻与电流表的总电压,分子偏大;外接时电流表量的是待测电阻与电压表的总电流,分母偏大。测量值偏大还是偏小,只看多算的那一项落在分子还是分母,与电表准不准无关。
【典例】 (多选)某同学用如图所示的电路测电阻,电压表和电流表的读数分别为16V和0.2A,已知电流表的内阻为0.6Ω,那么有关待测电阻Rx的说法正确的是( )
A.Rx的测量值比真实值大
B.Rx的真实值为80Ω
C.Rx的真实值为79.4Ω
D.由于电流表的分压,无法得到Rx的真实值
底层逻辑(三条根公式)
1.电压表并在 Rx 与电流表的整体两端时,读的是两者电压之和:U=I(Rx+RA)。
2.测量值按读数直接算:R测=,分子里多算了电流表的分压,所以比真实值大。
3.内接的误差只来自电流表,把它扣掉就是真实值:Rx=R测−RA。
判断测量值比真实值大还是小
第一步:认接法
电压表的两根引线跨在 Rx 与电流表的整体两端,电流表在电压表的测量范围之内,是内接。
16V 是两者的电压之和,0.2A 才是流过 Rx 的真实电流。
第二步:算测量值
R测===80Ω
求真实值
第一步:扣掉电流表的内阻
Rx=R测−RA=80Ω−0.6Ω=79.4Ω
多算的那一项是电流表的分压,折成电阻就是它的 0.6Ω。故选 AC。
最终答案
问
结果
(1)测量值
80Ω,比真实值大
(2)真实值
79.4Ω
避坑指南
1.80Ω 是 16V 除 0.2A 的商,里面含着 0.6Ω 的电流表内阻;直接写成真实值就漏了这一段。
2.内接的分子偏大,测量值只会偏大;判成偏小是把内接与外接的误差方向弄反了。
3.扣误差扣在电阻上:80Ω−0.6Ω=79.4Ω,不是把 16V 减 0.6V 再除 0.2A。
【对点练1】 伏安法测电阻的接法有如图甲、乙两种,下列说法正确的是( )
A.两种接法完全等效
B.按甲图接法,测量结果偏小
C.若待测电阻的阻值很大,按甲图接法误差较小
D.若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小
底层逻辑(三条根公式)
1.甲图电压表跨在 R 与电流表整体两端,是内接;乙图只跨在 R 两端,电流表在电压表范围之外,是外接。
2.内接多算了电流表的分压,测量值偏大;外接多算了电压表的分流,测量值偏小。
3.待测电阻比电流表内阻大得多时用内接,比电压表内阻小得多时用外接。
辨两种接法的误差方向
第一步:认接法
甲图电压表的两根引线从电流表左侧跨到 R 右侧,覆盖了电流表与 R 的整体。
第二步:判偏大偏小
内接的分子里多了电流表的分压,外接的分母里多了电压表的分流,两种接法测同一个电阻给出的数不会相同。
按待测电阻的大小选接法
第一步:电阻很大
Rx 很大时,电流表那 0.1Ω 上下的内阻只占极小一份,内接多算的电压可以忽略,甲图误差小。
第二步:电阻很小
Rx 很小时,电压表的分流占的比例大,要用乙图外接;甲图内接的分压反而显眼。故选 C。
最终答案
问
结果
正确选项
C
避坑指南
1.甲图是内接,测量值偏大;B 说偏小,是把两种接法的误差方向对调了。
2.Rx 很大用内接、很小用外接,判据是 Rx 与两只电表内阻的相对大小,不是只看电流表。
3.两种接法测同一个电阻给出两个不同的数,差的就是电表自己那一份,A 说完全等效不成立。
【对点练2】 有一个未知电阻Rx,用如图(甲)和(乙)两种电路分别对它进行测量。用(甲)图电路测,两表读数分别为2.9V,4mA;用(乙)图电路测,两表读数分别为3.0V,3mA。那么用______图所示电路测该电阻阻值误差较小,Rx=______Ω,测量值比真实值______(填“大”或“小”)。
底层逻辑(三条根公式)
1.甲图电压表只跨在 R 两端,是外接,电流表读的是 R 与电压表的总电流。
2.乙图电压表跨在电流表与 R 的整体两端,是内接,电压表读的是两者的电压之和。
3.测量值都按 R测= 算;比两次要示数变化的百分比,不比差值。
(1)算两次的测量值
第一步:甲图读数算一次
R甲==725Ω
第二步:乙图读数算一次
R乙==1000Ω
(2)比示数变化,选误差小的接法
第一步:算两个量的变化百分比
两次电压只差 0.1V,电流却差了三分之一。
电压表分流的影响落在电流上,说明电压表的内阻不够大。
≈3.3%,=25%
第二步:选接法并判偏大偏小
要让电压表的分流不起作用,就把电压表跨到电流表与 R 的整体两端,改用乙图。
乙图里电流表的分压让电压偏大,测量值比真实值大。
三空依次填 乙、1000Ω、大。
最终答案
问
结果
(1)两次测量值
725Ω,1000Ω
(2)选用电路
乙图;Rx=1000Ω,测量值偏大
避坑指南
1.725Ω 与 1000Ω 相差 275Ω,看着乙图那个数整齐就选乙不行;决定因素是电流示数差了 25%。
2.比两次读数要比百分比:4mA 与 3mA 只差 1mA,占的比例却是四分之一。
3.乙图是内接,测量值偏大;填小就把内接与外接弄反了。
重难点四 多用电表:欧姆挡的调零、刻度与读数
【难在哪】
刻度 欧姆挡的刻度是反的:右边是零,左边是无穷大,而且不均匀。电流 I= 与 Rx 不成正比,电阻越大刻度越密。
调零 换一次倍率就要重新短接表笔调零,因为倍率变了,内部电路的总电阻跟着变。同一倍率下测不同电阻不必重调,这一点最容易被当成每次都要调。
【第一性原理】
电阻由电流反推 电阻挡内部只有电池、表头与调零电阻串成的一条回路,电流 I=。表头量的是电流,电阻由电流反推出来,所以刻度反向、疏密不均,电阻越大电流越小。
调零是重定基准 两表笔短接时 Rx=0,指针满偏,此时 Ig=。调零就是把 R内 调到 ,让满偏电流落在欧姆零刻度上。换倍率后串进去的电阻变了,要让指针仍落在欧姆零刻度,总内阻必须重新配一个值,所以要重新调零。
【典例】 如图为一简易电阻表的原理示意图,其中电流表的满偏电流,内阻,可变电阻的最大阻值为,电池电动势。按正确使用方法测量电阻的阻值时,指针偏转到2mA处,可知该电阻的阻值为( )
A. B. C. D.
底层逻辑(三条根公式)
1.两表笔短接时 Rx=0,指针满偏,Ig=,内阻由电动势与满偏电流定下来。
2.接入待测电阻后 I=,电流比满偏小多少,就能反推 Rx。
3.内阻里已经含表头内阻与调零后的可变电阻,算 Rx 时不再单独加 200Ω。
(1)求欧姆表的内阻
第一步:用短接满偏定内阻
两表笔短接,外部电阻为零,1.5V 全落在内阻上。
R内===300Ω
(2)求待测电阻
第一步:把 2mA 代进测量式
指针在 2mA,这时回路里是内阻加待测电阻。
2mA=
第二步:解出待测电阻
300Ω+Rx==750Ω
解得 Rx=450Ω,B、C、D 都对不上,故选 A。
最终答案
问
结果
(1)内阻
300Ω
(2)待测电阻
450Ω
避坑指南
1.300Ω 是短接调零后的总内阻,已经含表头那 200Ω;再加一次表头内阻会得 650Ω。
2.2mA 代进去是 2×10−3A,写成 0.2A 会得 7.2kΩ,差三个数量级。
3.可变电阻最大 3kΩ 是它的量程上限,调零后实际接入的只有 100Ω;把 3kΩ 加进去,内阻就成了 3.2kΩ。
【对点练1】 欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为的电阻时,指针偏转至满刻度处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的处,则该电阻的阻值为( )
A.4R B.5R C.10R D.16R
底层逻辑(三条根公式)
1.同一倍率下 E 与 R内 都不变,两次测量只换了待测电阻:I=。
2.短接调零时 Ig=,把 E 约掉,电流是满偏的几分之几,电阻之和就是内阻的几倍。
3.电流越小,回路里的电阻越大,待测电阻从内阻的倍数里减出来。
(1)由满偏份数定内阻与 R 的关系
第一步:写第一次的电流
指针在满偏的 处,回路里是 R 与内阻串联。
Ig=
第二步:与短接满偏相比
两式相除,E 与 Ig 一起约掉。
=,R内=4R
(2)求未知电阻
第一步:写第二次的电流
指针在满偏的 处。
Ig=
第二步:与满偏相比解出
Rx+R内=5R内,Rx=4R内=16R
电流掉到五分之一,电阻之和就是内阻的五倍。故选 D。
最终答案
问
结果
(1)内阻与 R 的关系
R内=4R
(2)待测电阻
16R
避坑指南
1.R内=4R 是满偏五分之四那一步的结论,不是把 R 直接当内阻;把 R 当内阻会算出 4R,正好是 A 项。
2.电流从满偏的五分之四掉到五分之一,是原来的四分之一,电阻之和变成四倍即 20R,减 4R 得 16R。
3.两次都在同一倍率下,内阻没有变;中途换过倍率就要重新调零,内阻换成另一个值,这条比值不能用。
【对点练2】(多选) 如图所示为多用电表电阻挡的内部电路、、为表笔插孔、下列说法中错误的是( )
A.孔插红表笔
B.可用定值电阻代替
C.测量时发现指针偏转角度过大,则必须增大倍率、重新欧姆调零后再进行测量
D.使用多用电表的电阻挡测量电阻时,一定要用双手捏紧两表笔的金属杆
底层逻辑(三条根公式)
1.欧姆挡内部是电池、表头与调零电阻串成的一条回路,黑表笔接内部电池的正极。
2.电流从黑表笔流出、经待测电阻回到红表笔,判断插孔与二极管极性都按这条走向推。
3.调零电阻要能连续改变:电池用旧后电动势下降、内阻变大,靠它把指针拉回欧姆零刻度。
看表笔插孔与调零电阻
第一步:定红黑表笔
电流从电池正极经表头、R0 到 b 孔流出,b 孔接黑表笔,a 孔接红表笔。
第二步:判调零电阻能否换成定值
R0 要能连续调,定值电阻调不了;电池旧了指针回不到欧姆零刻度。
看偏角与使用方法
第一步:偏角过大怎么换挡
偏角过大是电流过大、待测电阻太小,换小倍率才让指针回到刻度中间。
第二步:两手捏住金属杆的后果
人体电阻有几万欧,并在待测电阻上以后读数偏小。
本题选错误的三项。故选 BCD。
最终答案
问
结果
正确选项
BCD
避坑指南
1.偏角过大是电阻太小,换小倍率;偏角过小才换大倍率,方向弄反,C 就判成正确。
2.人体电阻几万欧并在 10kΩ 上,读数会掉到 5kΩ 上下,测大电阻时误差最明显。
3.调零电阻要能连续改变,用定值电阻代替就失去可调性;电池旧了电动势下降,指针拉不回零刻度。
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第十一章 电路及其应用 重难一学会(学生版)
目录
重难点一 串并联电路:分压、分流与电表改装 1
重难点二 滑动变阻器:限流接法与分压接法 2
重难点三 伏安法测电阻:内接与外接的误差账 4
重难点四 多用电表:欧姆挡的调零、刻度与读数 5
重难点一 串并联电路:分压、分流与电表改装
【难在哪】
分流 并联电路把电流分成几路,各支路两端电压相同;串联电路把电压分成几段,各处电流相同。改装电表时先看表头跟谁并、跟谁串,再决定用分流还是分压。
量程 量程是整只电表允许的最大电压或最大电流,不是表头自己的满偏值。改装成电压表后,量程对应整条串联支路的总电压;改装成电流表后,量程对应并联后的总电流。
【第一性原理】
同一电流、同一电压 电荷不会在导线里堆积,串联电路各处的电流只能相同,各段电阻两端的电压按阻值正比分配。并联各支路的两端被导线接在同一对节点上,电势差相同,电流按阻值反比分配。串并联电路里电压、电流怎么分,全部从这两条出来。
借用一条电阻 表头自己只能承受满偏电流 Ig 与内阻 Rg 对应的那一点电压。量程要变大,多出来的电压或电流自己承担不了,只能交给一条已知电阻:串着让它分担电压,并着让它分走电流。
【典例】 小郴同学学习了电路知识后,欣喜地发现可以将实验室的表头改装成所需量程的电流表和电压表、如图所示,是内阻为100Ω,满偏电流为3mA的表头刻度盘,现指针指着某一电流刻度。下列说法正确的是( )
A.流过表头的电流为0.700mA
B.表头通过如图所示的电流时,两接线柱之间电压300mV
C.如果要把它改装为0~3V 的电压表,需串联900Ω 的电阻
D.如果要把它改装为0~0.6A 的电流表,需并联1.0Ω 的电阻
【对点练1】 一只电流表的满偏电流,内阻,把它改装成量程为0~1V的电压表,下列说法中正确的是( )
A.需串联一个99kΩ的电阻
B.需并联一个99kΩ的电阻
C.需串联一个9.9kΩ的电阻
D.需并联一个9.9kΩ的电阻
【对点练2】 (多选)如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻,下列说法正确的是( )
A.由甲图可知,该表头满偏电流
B.甲图是改装成的双量程电压表,选用b端口时,量程为0~15V
C.乙图是改装成的双量程电流表,,
D.乙图是改装成的双量程电流表,,
避坑指南
1.典例里 0.70mA 处的表头电压只有 70mV,写成 300mV 是把满偏电压搬到了刻度中间;读数还要按分度 0.1mA 只读到 0.01mA。
2.改装电压表串 900Ω、改装电流表并 0.50Ω,两个数差三个数量级;对点练1 的 9.9kΩ 也是同一笔账,扣掉表头 100Ω 才是串联电阻。
3.对点练2 的 b 端量程 15V 是 a 端的三倍以上,因为总电阻从 1.5kΩ 涨到 7.5kΩ;只看串联电阻的个数,就会把量程算成 3V 的两倍。
重难点二 滑动变阻器:限流接法与分压接法
【难在哪】
接法 限流接法只把变阻器的一段串进电路,接两个接线柱就够;分压接法把整只变阻器接到电源两端,再从滑片和某一端引出电压,必须接三个接线柱。
范围 限流接法能把电流调小,却不能让待测电阻上的电压降到零;分压接法的电压可以从零连续调起,范围大,但干路一直有电流,费电。
【第一性原理】
滑片把总阻分成两段 变阻器的滑片把整根电阻丝分成两段,滑片往一头移,一段变长、另一段就变短,两段加起来始终等于总阻值。接进电路的方式因此只有两种:一段串在干路里,或者一段与待测部分并联、另一段串在干路里。
电压只能分配 电路各处的电压都由电源给出,再按阻值分配,不会凭空多出来。限流时待测电阻总与一段变阻器串联,永远分到一份电压,降不到零;分压时它与变阻器的一段并联,滑到另一端被短路,电压才为零。
【典例】 (多选)甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。P是滑动变阻器的滑片,、是滑动变阻器的两端,是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.乙电路中的滑动变阻器只有两个接线柱连入电路
B.在闭合开关前,甲图中滑片P应置于端
C.甲、乙两图中待测电阻上的电压都不能调到零
D.要求上电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
【对点练1】 用如图所示的实验电路图“探究电流跟电压、电阻的关系”,下列注意事项错误的是( )
A.连接电路时,开关应该是断开的
B.连接滑动变阻器时,滑片要滑到阻值最小的位置
C.连接电表时,必须使电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出
D.每次更换电阻后,要调节滑动变阻器,使电压表的示数相同
【对点练2】 (多选)滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值增大
B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值减小
C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
避坑指南
1.典例里甲图滑片放 b 端阻值最大,放 a 端是零;乙图滑片放 b 端让 Rx 短路、电压为零,两处落点不同。
2.对点练1 只有滑片位置这一项错:放阻值最小处,闭合瞬间电流最大,因为回路里只剩定值电阻与电源内阻。
3.对点练2 里 a、c 与 a、d 接入都是 aP 段,滑片右移阻值都变大,B 说减小是把它当成了 Pb 段。
重难点三 伏安法测电阻:内接与外接的误差账
【难在哪】
误差 电流表内接时,电压表量的是待测电阻与电流表的总电压,电流表的分压让电压偏大,测出的电阻偏大;电流表外接时,电流表量的是待测电阻与电压表的总电流,电压表的分流让电流偏大,测出的电阻偏小。
选用 待测电阻比电流表内阻大得多时用内接,比电压表内阻小得多时用外接。两条都不满足、又不知道电表内阻时,用试接法看哪只表的示数变化百分比大,变化大的那只表就是影响大的那只。
【第一性原理】
欧姆定律的适用对象 R= 里的 U 与 I 必须取自同一段导体。电压表、电流表都有内阻,接进电路就是电路的一部分,读数里可能含着电表自己那一份。
误差是量错了对象 内接时电压表量的是待测电阻与电流表的总电压,分子偏大;外接时电流表量的是待测电阻与电压表的总电流,分母偏大。测量值偏大还是偏小,只看多算的那一项落在分子还是分母,与电表准不准无关。
【典例】 (多选)某同学用如图所示的电路测电阻,电压表和电流表的读数分别为16V和0.2A,已知电流表的内阻为0.6Ω,那么有关待测电阻Rx的说法正确的是( )
A.Rx的测量值比真实值大
B.Rx的真实值为80Ω
C.Rx的真实值为79.4Ω
D.由于电流表的分压,无法得到Rx的真实值
【对点练1】 伏安法测电阻的接法有如图甲、乙两种,下列说法正确的是( )
A.两种接法完全等效
B.按甲图接法,测量结果偏小
C.若待测电阻的阻值很大,按甲图接法误差较小
D.若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小
【对点练2】 有一个未知电阻Rx,用如图(甲)和(乙)两种电路分别对它进行测量。用(甲)图电路测,两表读数分别为2.9V,4mA;用(乙)图电路测,两表读数分别为3.0V,3mA。那么用______图所示电路测该电阻阻值误差较小,Rx=______Ω,测量值比真实值______(填“大”或“小”)。
避坑指南
1.典例的 80Ω 里含着 0.6Ω 电流表,真实值 79.4Ω;把 80Ω 当真实值,B 就会判对。
2.对点练1 的甲图是内接、偏大,乙图外接、偏小;按甲图误差小要求 Rx 远大于电流表内阻。
3.对点练2 两次电压只差 3.3%、电流差 25%,误差由电压表的分流定,所以选内接的乙图,读数 1000Ω 偏大。
重难点四 多用电表:欧姆挡的调零、刻度与读数
【难在哪】
刻度 欧姆挡的刻度是反的:右边是零,左边是无穷大,而且不均匀。电流 I= 与 Rx 不成正比,电阻越大刻度越密。
调零 换一次倍率就要重新短接表笔调零,因为倍率变了,内部电路的总电阻跟着变。同一倍率下测不同电阻不必重调,这一点最容易被当成每次都要调。
【第一性原理】
电阻由电流反推 电阻挡内部只有电池、表头与调零电阻串成的一条回路,电流 I=。表头量的是电流,电阻由电流反推出来,所以刻度反向、疏密不均,电阻越大电流越小。
调零是重定基准 两表笔短接时 Rx=0,指针满偏,此时 Ig=。调零就是把 R内 调到 ,让满偏电流落在欧姆零刻度上。换倍率后串进去的电阻变了,要让指针仍落在欧姆零刻度,总内阻必须重新配一个值,所以要重新调零。
【典例】 如图为一简易电阻表的原理示意图,其中电流表的满偏电流,内阻,可变电阻的最大阻值为,电池电动势。按正确使用方法测量电阻的阻值时,指针偏转到2mA处,可知该电阻的阻值为( )
A. B. C. D.
【对点练1】 欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为的电阻时,指针偏转至满刻度处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的处,则该电阻的阻值为( )
A.4R B.5R C.10R D.16R
【对点练2】(多选) 如图所示为多用电表电阻挡的内部电路、、为表笔插孔、下列说法中错误的是( )
A.孔插红表笔
B.可用定值电阻代替
C.测量时发现指针偏转角度过大,则必须增大倍率、重新欧姆调零后再进行测量
D.使用多用电表的电阻挡测量电阻时,一定要用双手捏紧两表笔的金属杆
避坑指南
1.典例的内阻 300Ω 已经含表头 200Ω,再加一次就成 650Ω;2mA 处解得 Rx=450Ω。
2.对点练1 的 4R 与 16R 来自两次满偏比例:内阻 4R,未知电阻 4 倍内阻;把 5R 当答案,就是只比了一次。
3.对点练2 偏角过大要换小倍率,三只表笔插孔按电流走向定,b 孔是黑表笔,A 项本身是对的。
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