J单元电路.docx

全品高考网J单元 电路目录J1 部分电路及其规律1J2 闭合电路的欧姆定律1J3 电路综合问题3J4 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线5J5 实验：测定金属的电阻率7J6 实验：把电流表改装成电压表10J7 实验：测定电源的电动势和内阻10J8 实验：多用电表的使用（用多用电表探索黑箱内的电学元件）12J9 实验：传感器的简单应用13J10 电学实验综合13 J1 部分电路及其规律 J2 闭合电路的欧姆定律【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）8如图，在水平面（纸面）内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨空间存在垂直于纸面的均匀磁场用力使MN向右匀速运动，从a位置开始计时，运动中MN始终与bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是（）ABCD【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律J2 L2【答案解析】 A 解析：设bac=2，单位长度电阻为R0则MN切割产生电动势E=BLv=Bv2vttan=2Bv2ttan回路总电阻为R(2vttan+)R0vtR0(2tan+)由闭合电路欧姆定律得：I= i与时间无关，是一定值，故A正确，BCD错误，故选：A【思路点拨】MN切割磁感线运动产生感应电动势E=BLv，L越来越大，回路总电阻也增大，根据电阻定律可求，然后利用闭合电路欧姆定律即可求解关于电磁感应问题，特别是图象问题，不能凭想当然，最好是通过闭合电路欧姆定律找出关系式【题文】（物理卷2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三上学期期初联考（2014.08）8如图所示电路中，当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，电流表A1、A2及电压表V的示数的变化情况是（ ）A电流表A1增大，A2减小，电压表V减小B电流表A1减小，A2增大，电压表V减小C电流表A1增大，A2增大，电压表V增大D电流表A1减小，A2减小，电压表V增大【知识点】闭合电路的欧姆定律J2【答案解析】 B 解析：当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，变阻器有效电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知：干路电流I增大，A2增大电压表V读数U=E-I（R2+r），I增大，U减小，则电流表A1减小故选B【思路点拨】当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，变阻器有效电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，由欧姆定律确定电压表V读数的变化和电流A1的变化本题是电路中典型的问题：动态变化问题，往往牵一发而动全身，按照“部分整体部分”的思路进行分析【题文】（物理卷2015届吉林省长春市高三上学期第一次模拟考试（2014.09）4. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r当可变电阻的滑片P向b移动时，电压表V1的示数U1与电压表V2的示数U2的变化情况是（）AU1变大，U2变小 BU1变大，U2变大CU1变小，U2变小 DU1变小，U2变大【知识点】闭合电路的欧姆定律J2 J3【答案解析】 A 解析：解：当变阻器滑片向b移动时，接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，电流I减小，则路端电压U1=E-Ir，E，r不变，U1变大，则电压表V1的示数U1变大；电压表U2示数：U2=IR，I变小，U2变小故选：A【思路点拨】首先明确电压表V1测量路端电压，V2测量R1的电压其次，明确变阻器滑片P向b移动时，接入电路的电阻如何变化，根据闭合电路欧姆定律，就能确定电流如何变化，根据内外电压的关系，进一步判断各个电表读数如何变化这题也可根据串联电路电压分配规律判断串联电路中I相同，根据U=IR知道，电压与电阻成正比，电阻越大，分担的电压越大 J3 电路综合问题【题文】（物理卷2015届浙江省“温州八校”高三返校联考（2014.08）18（12分）如图所示，相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨由两种材料组成。PG右侧部分单位长度电阻为r0，且PQ=QH=GH=L。PG左侧导轨与导体棒电阻均不计。整个导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B。质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动，在到达PG之前导体棒AC已经匀速。（1）求当导体棒匀速运动时回路中的电流；（2）若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1，试计算此时导体棒加速度；（3）若导体棒初始位置与PG相距为d，运动到QH位置时速度大小为v2，试计算整个过程回路中产生的焦耳热。【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；焦耳定律C2 J3 L2【答案解析】（1）（2），方向水平向左（3）QF（Ld） 解析：导体棒匀速，则：FF安 根据安培力公式F安ILB 解得：导体棒进入PQ右侧后，回路中电阻减小，电流增大，导体棒做减速运动。设导体棒的加速度为a，则： F安F maF安ILB根据闭合电路欧姆定律有：I根据法拉第电磁感应定律有：EBLv1解得：，方向水平向左对导体棒整个运动过程应用功能关系，有：F（Ld）Q解得：QF（Ld）【思路点拨】（1）导体棒匀速运动时拉力与安培力平衡，根据安培力公式与平衡条件求解电流；（2）由法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力，根据牛顿第二定律求解加速度；（3）根据功能关系求出整个过程回路中产生的焦耳热本题关键推导出安培力与速度的关系，正确分析功能关系，运用电磁感应与力学基本规律分析【题文】（物理卷2015届吉林省长春市高三上学期第一次模拟考试（2014.09）4. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r当可变电阻的滑片P向b移动时，电压表V1的示数U1与电压表V2的示数U2的变化情况是（）AU1变大，U2变小 BU1变大，U2变大CU1变小，U2变小 DU1变小，U2变大【知识点】闭合电路的欧姆定律J2 J3【答案解析】 A 解析：解：当变阻器滑片向b移动时，接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，电流I减小，则路端电压U1=E-Ir，E，r不变，U1变大，则电压表V1的示数U1变大；电压表U2示数：U2=IR，I变小，U2变小故选：A【思路点拨】首先明确电压表V1测量路端电压，V2测量R1的电压其次，明确变阻器滑片P向b移动时，接入电路的电阻如何变化，根据闭合电路欧姆定律，就能确定电流如何变化，根据内外电压的关系，进一步判断各个电表读数如何变化这题也可根据串联电路电压分配规律判断串联电路中I相同，根据U=IR知道，电压与电阻成正比，电阻越大，分担的电压越大 J4 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）18. 某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为2k）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）实验室备有如下器材：A电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0k）B电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5）C电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50）D滑动变阻器R1（040，额定电流1A）E电阻箱R2（0999.9）F开关S一只、导线若干（1）为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图甲所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选 A2（选填“A1”或“A2”），请将实物连线补充完整（2）为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图乙所示的电路图根据测量数据作出 图象，如图丙所示若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E= ，内阻r= （用k、b和R2表示）该实验的测量值偏小，造成此系统误差主要原因是 【知识点】描绘小电珠的伏安特性曲线J4【答案解析】 ：（1）A2；电路图如图所示；（2）；电压表的分流 解析：（1）电压表量程是3V，通过待测电阻的最大电流I= =0.0015A=1.5mA，因此电流表应选电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50）；待测电阻R0阻值约为2k，滑动变阻器R1（040，额定电流1A）与电阻箱R2（0999.9）最大阻值均小于待测电阻阻值，变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小，不能测多组实验数据，为测多组实验数据，减小实验误差，滑动变阻器应采用分压接法；，电流表应该采用内接法，实物电路图如图所示（2）由图乙所示电路可知，E=U+Ir=U+r，则，因此图象的纵轴截距b=，电动势E=，图象的斜率k=，则电源内阻r=kE=；由图乙所示可知，由于电压表分流，使实验的测量值偏小【思路点拨】（1）根据通过待测电阻的最大电流选择电流表；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，根据待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法；根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图（2）由闭合电路的欧姆定律求出 的关系式，根据该关系式求出电源的电动势与内阻；由于电压表的分流作用使测量值偏小根据待测电阻与滑动变阻器阻值间的关系确定滑动变阻器的接法，根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键【题文】（物理卷2015届浙江省“温州八校”高三返校联考（2014.08）16（6分）某同学要测绘标有“2.5V 0.3A”字样小灯泡的伏安特性曲线。他从实验室找来相关器材连成如图甲所示的电路进行实验。其中电压表量程选用0-3V。该同学一边实验一边思考，提出疑问，请你帮他解决：图甲（1）开关闭合前变阻器的滑片应置于 端（填“左”或“右”）（2）测得小灯泡两端电压为0.10V时电流为0.10A，电压为0.50V时电流为0.18A，那么当电压表的指针如图乙所示时，电压值为 V，试分析此时电流 0.14A（填“一定等于”、“一定大于”、 “可能大于”或“可能小于”）。【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线 J4【答案解析】 （1） 右 ；（2） 0.29 0.31 V， 一定大于 。 解析：（1）闭合开关前，为了保护电路，要求回路中电流最小，所以电阻应该最大，滑动变阻器滑片应置于右端。（2）由题意知，电压表的量程为03V，估读到最小刻度的下一位，所以读数0.30V，小灯泡的电阻随温度升高而增大，所以当电压0.30V时，电阻大于0.10V的电阻，小于0.50V时的电阻，所以电流一定大于0.14A。【思路点拨】（1）电路闭合前，保证电流最小，从而保护电路。（2）小灯泡的电阻随电流的增大而增大，本题比较基本，把握小灯泡的伏安特性曲线就可以。 J5 实验：测定金属的电阻率【题文】（理综卷2015届广东省广州市海珠区高三摸底考试（2014.08）（2）（10分）为检测一个标称值为20的滑动变阻器，现可供使用的器材如下：A待测滑动变阻器Rx，总电阻约20 B电流表A1，量程200mA，内阻约2.0 C电流表A2，量程3 A，内阻约0.12 D电压表V1，量程15 V，内阻约15 kE电压表V2，量程3 V，内阻约3 kF滑动变阻器R，总电阻约10 G直流电源E，电动势3 V，内阻不计H电键S、导线若干为了尽可能精确测定Rx的总电阻值，所选电流表为_（填“A1”或“A2”），所选电压表为_（填“V1”或“V2”）；请根据实验原理图甲，完成图乙未完成的实物连接，使其成为测量电路；闭合开关S前，滑动变阻器R的滑片应置于最_（左或右）端；乙+-RxRS甲丙0202515如图丙所示是用螺旋测微器测量待测滑动变阻器所采用的电阻丝的直径，则该电阻丝的直径为 mm乙+-RxRS【知识点】伏安法测电阻 J5【答案解析】 A1；V2 （2分）如图 （2分）左 （2分） 1.205（说明：在1.2031.207范围内均正确） 解析：由于电源电动势E=3V，故电压表应选V2，根据欧姆定律通过待测电阻的最大电流，所以电流表应选A1由于，所以电流表应用外接法，实物图如图所示闭合开关前，滑动变阻器应处于最大状态，故应在左端螺旋测微器读数为d=1mm+20.50.01mm=1.205mm【思路点拨】题关键是根据根据欧姆定律求出电流最大值，从而选出电流表的量程，然后通过求比值 确定电流表应用外接法，明确实验原理是解决实验问题的关键，对电学实验题目要通过电路计算来选择电表以及变阻器的连接方法【题文】（物理卷2015届内蒙古赤峰二中（赤峰市）高三9月质量检测试题（2014.09）12. 为了测量一电阻的阻值Rx，现有以下器材：蓄电池E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，电阻箱RP，开关S1、S2，导线若干某活动小组涉及了如图甲损失的电路实验的主要步骤：a闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表示数合适，记下两表示数分别为I1、U1；b闭合S2，保持RP阻值不变，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2按电路图在实物图乙上连线；写出被测电阻的表达式Rx= （用两电表的读数表示）；由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻Rx的测量值 等于真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）【知识点】伏安法测电阻J5【答案解析】：如图所示等于 解析：按电路图在实物图乙上连线得下图由欧姆定律根据步骤a设电压表内阻为Rv：根据步骤b： 由以上两式可得：RX=因把电压表内阻考虑在内后列出欧姆定律表达式，即可解出待测电阻的真实值则被测电阻Rx的测量值 等于真实值【思路点拨】在两种情况下是将电压表内阻考虑在内后列出欧姆定律表达式，即可解出待测电阻的真实值若题目要求求出待测量真实值时，只需把电表内阻考虑在内，然后根据欧姆定律和串并联规律求解即可 J6 实验：把电流表改装成电压表 J7 实验：测定电源的电动势和内阻【题文】（物理卷2015届江西省师大附中等五校高三第一次联考（2014.08）12（10分）某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r ，由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一个阻值为2.00的定值电阻R0 ，闭合开关K，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应的示数U，得到了如下数据（R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数）： 为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用直线图像来处理实验数据，图像的纵坐标表示电压表读数U，则图像的横坐标表示的物理量应该是_ 在图乙中根据给定的坐标点画出图像，利用做得的图像得到 E =_V，r =_电动势的测量值 真实值（填大于、等于、小于）。（小数点后面保留2位数字）图乙【知识点】测定电源的电动势和内阻J7【答案解析】电压U与电阻R的比值（或电流I）如下图所示，E =2.00V2.01V，r =0.400.44电动势的测量值小于真实值 解析：测电源电动势与内阻实验中，应用图象法处理实验数据时，纵轴表示路端电压，横轴表示电路电流I=，根据实验所测量的量，横轴应该是：电压U与电阻R的比值（或电流I）；根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：图象与电压轴的交点表电源的电动势，由图象可知，电源电动势：E=2.0V；图象斜率绝对值等于电源内阻与保护电阻阻值之和，则k=r+R0=2.4，电源的内阻r=k-R0=2.4-2.0=0.4；因该接法中由于电压表的分流而导致干路电流示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，所以电动势的测量值小于真实值【思路点拨】测电源电动势与内阻实验中，应用图象法处理实验数据时，纵坐标轴表示路端电压，横轴表示电路电流；根据表中实验数据，由欧姆定律可以求出对应的电流；根据实验数据，应用描点法作图，作出U-I图象；电源的U-I图象与纵轴的交点是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻与保护电阻之和定值电阻串入电路一方向保护电源，同时扩大电源的内阻同时电源的路端电压与电流图象与电流的交点不一定是短路电流，由电压轴是否是从零开始的【题文】（物理卷2015届吉林省长春市高三上学期第一次模拟考试（2014.09）13. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差（1）应该选择的实验电路是图1中的 甲（选项“甲”或“乙”）（2）现有电流表（0-0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表（0-15V） B电压表（0-3V）C滑动变阻器（0-50） D滑动变阻器（0-500）实验中电压表应选用 B；滑动变阻器应选用 C；（选填相应器材前的字母）【知识点】测定电源的电动势和内阻J7【答案解析】(1) 甲(2) B C 解析：（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，应选题甲所示电路图；（2）一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C；【思路点拨】（1）分析图示电路结构，然后答题；（2）根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器，本题考查