2011江苏高考物理小一轮复习（假期之友）--电路知识的综合应用

20112011 江苏高考物理小一轮复习 假期之友 江苏高考物理小一轮复习 假期之友 电路知识的综合应用电路知识的综合应用 知识梳理知识梳理 1 请画出电流表外接法测电阻的电路图 2 请画出电流表内接法测电阻的电路图 3 欧姆表 欧姆表由 等组成 4 请画出欧姆表的内部结构电路图 5 叫逻辑电路 由于这种电路 又像一扇 门 那样依一定的条件 开与关 当具备开门条件时 输出端就有一个信号 输出 反之 门关闭 就有另一个信号输出 因而又称 电路 通常也叫 电 路 6 这种因果关系叫做与逻辑 实 现与逻辑关系的电路称为 7 这种因果关系叫做或逻辑 实现或逻辑关系的电路称为 8 这种因果关系叫做非逻辑 实现 非逻辑关系的电路称为 也称反相器 参考答案 1 2 3 表头 小量程电流表 调零电阻 表内电池 表笔 4 5 用以实现基本和常用逻辑运算的电子电路 门 开关 6 当决定某事件的全部条件同时具备时 结果才会发生 与门 7 在决定某事件的条件中 只要任一条件具备 事件就会发生 或门 8 决定某事件的条件只有一个 当条件出现时事件不发生 而条件不出现时 事件发生 非 门 单元限时练习单元限时练习 一 单项选择题 本题共一 单项选择题 本题共 6 6 小题 每小题只有一个选项符合题意 小题 每小题只有一个选项符合题意 1 甲 乙两同学用两只不同型号 但都已校正好的电压表去测量电阻R两端的电压 甲同 学测得结果为U1 乙同学测得结果为U2 且U1 U2 则在不接电压表时电阻R两端的真 实电压 A 更接近于U1 且大于U1 B 更接近于U1 且小于U1 C 更接近于U2 且大于U2 D 更接近于U2 且小于U2 答案 A 说明 当将电压表接入电路时 电压表与待测电阻并联 电阻减小 R 两端分得的电压也相应减小 即测量值相应减小 故测量值必小于真实值 测量值越 大越准确 2 如图所示为三个门电路符号 A输入端全为 1 B输入端全为 0 下列判断正确的 是 A 甲为 非 门 输出为 1 B 乙为 与 门 输出为 0 C 乙为 或 门 输出为 1 D 丙为 与 门 输出为 1 答案 C 甲为 非 门 A输入端为 1 输出应为 0 选项 A 错 乙为 或 门 A输入 端为 1 B输入端为 0 输出应为 1 选项 B 错 选项 C 对 丙为 与 门 A输 入端为 1 B输入端为 0 输出应为 0 选项 D 错 3 在 测定电源电动势和内阻 的实验中 某同学根据实验数据 作出了正确的U I图 象 如图所示 其中图线斜率绝对值的物理含义是 A 短路电流 B 电源内阻 C 电源电动势 D 全电路电阻 答案 B 解析 由rIEU 可知 U I图象中图线斜率绝对值是电源的内阻 4 在如图所示的逻辑电路中 当A端输入电信号 1 B端输入电信号 0 时 则在C 和 D 端输出的电信号分别为 C A 1和0 B 0和1 C 1和l D 0和0 A A A B B Y Y Y1 1 甲 乙 丙 A B C D 1 0 20 00 40 6 6 1 2 3 U V I A 解析 正确认识门电路的符号 为或门 1 为非门 其真值为 B 端 0 输入 则 1 输出 或门为 0 1 输入 则 1 输出 C 正确 5 图为测量某电源电动势和内阻时得到的U I图线 用此电源与三个阻值均为 3 的电阻 连接成电路 测得路端电压为 4 8V 则该电路可能为 答 B 解 由测量某电源电动势和内阻时得到的U I图线可知 该电源的电动势为 6V 内阻为 0 5 此电源与三个均为 3 的电阻连接成电路时测得的路端电压为 4 8V A 中的路端电 压为 4V B 中的路端电压为 4 8V C 中的路端电压约为 5 7V D 中的路端电压为 5 4V 选 项 B 正确 6 如图所示为小灯泡的 U I 图线 若将该小灯泡与一节电动势 E 1 5V 内阻 r 0 75 的干电池组成闭合电路时 电源的 总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据 D A 1 5W 1 0W B 0 75W 0 5W C 0 75W 0 75W D 1 5W 0 75W 解 在题图小灯泡的 U I 图线上作出电源的 U I 图线 U 1 5 0 75I如图示 交点即为工作点 I 1 0A U 0 75V 电源的总功率P总 IE 1 5W 小灯泡的实际电功率P灯 IU 0 75W 选项 D 正确 二 多项选择题 本题共二 多项选择题 本题共 4 4 小题 每小题有多个选项小题 每小题有多个选项 符合题意 符合题意 7 下列一些关于逻辑电路的说法中正确的是 A 如果一个事件的几个条件都满足后 该事件才能发生 这种关系叫 与 逻辑关系 B 如果几个条件中 只要有一个条件得到满足 某事件就会发生 这种关系叫 与 逻辑关系 C 一个门上有三把钥匙 每把钥匙都能单独开门 它体现了 或 逻辑关系 D 输出状态和输入状态相反的逻辑关系 叫做 或 逻辑关系 答案 A C 说明 根据 与门 或门 非门 的定义可以判定 U V I A 0 5 1 0 1 5 0 1 1 02 03 00 U V I A 0 5 1 0 1 5 0 1 1 02 03 00 8 如图所示 电流表 A1 0 3A 和 A2 0 0 6A 是由两个相同的电流计改装而成 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 1 1 B A1 A2的读数之比为 5 1 C A1 A2的指针偏转角度之比为 1 1 D A1 A2的指针偏转角度之比为 1 5 答案 BC 解析 由于电流表 A1和 A2是由两个相同的电流计改装而成 因 此流过两个表头的电流相等 选项 C 正确 选项 D 错误 又由于电流表 A1和 A2改装过程中 与表头并联的电阻不同 因此读数不同 A1 A2的读数之比应为 5 1 选项 B 正确 选项 A 错误 9 如图所示是一个用门电路 按钮开关 光敏电阻 蜂鸣器等元件组成的简单防盗报警器 这个报警器的功能是 当放在保险箱前地毯下的按钮开关S被踩下而闭合 同时安装在保 险箱里的光敏电阻 0 R被透入的光线照射时 蜂鸣器就会发出鸣叫声 关于该电路的工作情 况 下列判断正确的有 A 虚线方框中使用的门电路是 与 门 B 可调电阻 2 R较大 报警器越灵敏 C 可调电阻 2 R较小 报警器越灵敏 D 定值电阻 1 R阻值设置越大 报警器越灵敏 答案 AB 说明 由 与 门的定义可知 虚线方框中使用的门电路是 与 门 可调电 阻 2 R较大 报警器越灵敏 10 某同学在连接好下图所示的实验电路后 经检查 电路连接无误 然后闭合电键 S 发 现A B 两盏小灯均不亮 身边无多用表来检查故障 此时他就将实验多余的小灯 L 和A B 两灯相同 引出两根接线再跨接在电源 a g 两端 此时发现灯 L 发亮 如果将灯 L 先后跨 接在 c d 和 e f 两端 灯 L 均不亮 而跨接在 a b 两端 灯 L 又发亮 由此可断定 A 电路中A B 两灯必有一灯灯丝断 或者两灯灯丝均断 A1 A2 E rS B 若 L 跨接在 a b 两端发亮 则此时A B 两灯也一定发亮 C 肯定电键 S 接触不良或是损坏 D 可能 cb 导线或 de 导线 fg 导线不通 答案 B C 说明 根据电路通断情况可以确定电键 S 接触不良或是损坏 三 本题共三 本题共 2 2 小题 把答案填在题中的横线上或按题目要求作答 小题 把答案填在题中的横线上或按题目要求作答 11 1 在测定金属电阻率的实验中 用螺旋测微器测量一金属丝 的直径 螺旋测微器的示数如图所示 该金属丝的直径为 用欧姆表粗略测得该金属丝的电阻约为 2 另外 实验室内还提 供了下列器材供重新测定该金属丝的电阻使用 A 电源E 电动势为 3 0V 内阻不计 B 电压表V 量程为 0 3 0V 内阻约为 2k C 电流表A 量程为 0 0 6A 内阻约为 1 D 滑动变阻器R 最大阻值 10 额定电流 2 0A E 开关S一个 导线若干 为获得尽可能高的实验精度 请你利用上述器材设计一个测定金属 丝电阻的实验电路 并把实验原理图画在右侧的方框中 解 0 700mm 2 分 实验原理图如右图示 电流表外接法 2 分 滑动变阻器为限流器 2 分 12 如图是一个多量程多用电表的电路示意图 电流 电压 电阻各有两个量程 试问 1 当选择开关 S 调到哪两个位置时测量的是电流 其中 哪个位 置的量程比较大 2 当选择开关 S 调到哪两个位置时测量的是电压 其中 哪个位 置的量程比较大 3 当选择开关 S 调到哪两个位置时测量的是电阻 其中 哪个位 置的倍率比较大 Rx A V 答案 1 1 2 1 2 5 6 6 3 3 4 4 说明 问 3 中 选择开关 S 调到位置 4 时 电表的总内阻较大 则欧姆档的中值电阻也较大 故倍率较高 四 本题共四 本题共 4 4 题 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 有数值计算题 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 有数值计算 的题 答案中必须明确写出数值和单位 的题 答案中必须明确写出数值和单位 13 如图所示的电路中 电源电动势E 6 00V 其内阻可忽略不计 电阻的阻值分别为 R1 2 4k R2 4 8k 电容器的电容C 4 7 F 闭合开关 S 待电流稳定后 用电压表测 R1两端的电压 其稳定值为 1 50V 1 该电压表的内阻为多大 2 由于电压表的接入 电容器的带电量变化了多少 分析与解分析与解 对含有电容的电路进行分析和计算 是近年高考的一个热点 题设情 景是电压表接入电路 其实质即是在待测电路两端并上一个电阻 从而引起电路结构 的变化 弄清电路结构如何变化的是解决这类问题的关键 1 设电压表的内阻为RV 测得R1两端的电压为U1 R1与RV并联后的总电阻为R 则 有 v RRR 111 1 由串联电路的规律 1 1 2 UE U R R 联立两式得 1211 121 URRER URR RV 代入数据 得RV 4 8k 2 电压表接入前 电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压 R1两端的电压为UR1 则 1 2 1 R R U U R C 又E UC UR1 接入电压表后 电容器上的电压为 UC E U1 由于电压表的接入 电容器带电量增加了 Q C UC UC 由以上各式解得 Q 21 1 RR ER U1 带入数据 可得 Q 2 35 10 6C 解题策略解题策略 本题要求电压表的内阻 必须把电压表当作特殊的用电器看待 电路 中又含有电容器 电路稳定时 电容器可视为断路 而当电路结构发生变化时 电容器将 发生充放电现象 在解决电容器充放电问题时 需要特别注意电容器极板上的正负极性的 变化 1414 2001 年 7 月 19 日中央电视台报道了一则消息 对北方某城市市场的纯净水突击检 测的结果 有八成纯净水的电导率不合格 电导率用 表示 为电阻率的倒数 1 这八成纯净水的电导率比规定值偏 填 大 或 小 2 如图所示 若将采集的水样装满一个两端为金属圆片电极 侧壁为玻璃的圆柱形 容器内 用实验检测该样品的电导率 试将你设计的检测电路画在方框中 3 若容器筒长为L 横截面的直径为d 则电导率的计算公式为 电 路中测得的电压和电流分别为U和I 分析与解分析与解 设计电路测电阻 主要要考虑的是电流表应是外接还是内接 变阻器 是用分压式还是限流式 1 合格纯净水的导电性能应较差 电阻率应较大 故不合格纯净水的电导率肯定是 偏大 2 纯净水的导电性较差 其电阻应较大 故宜用电流表内接法测量误差较小 且一 般滑动变阻器的电阻远小于该样品的电阻 故只能采用变阻器分压接法 电路图如图 3 由电阻定律得R l S和欧姆定律I U R即得 纯净水的电阻率为 US Il 又横截面积S d2 4 则电导率的计算公式为 1 4I l d2U 解题策略解题策略 这是一个理论联系实际的问题 要求将 测定金属电阻率 的原理迁 移到一个实际问题中 解决纯净水质量的检测问题 因此在做设计型实验题时 首先应回 顾分组实验的实验原理 看看是否有迁移的可能 1515 改装电流表之前 必须知道电流表的两个参数 一是满偏电流Ig 可从刻度盘 上直接读出 二是电流表的内阻Rg 如图所示是测定电流表内阻Rg实验的电路图 电流表 的内阻约在 100 左右 满偏电流为 500 A 用干电池作电源 实验过程中 先断开 S1 合上 S2 调节R 使电流表G达到满偏 然后保持R不变 并合上 S1 调节 R 使电流表的 指针偏转到满刻度的一半时 可以认为流过 R 的电流也等于Ig 2 由此得Rg R 读出 R 即得Rg 1 实验室中配有的可变电阻为 A 电阻箱 阻值范围为 0 10 B 电阻箱 阻值范围为 0 9999 C 滑动变阻器 阻值范围为 0 200 D 滑动变阻器 阻值范围为 0 20k 在上述配有的可变电阻中 电路图中的R应选用 R 应选用 填字母代 号 2 如果按正确的实验步骤测得值 R 为 100 已知电流表的电流为 500 A 现在 要把它改装成量程为 0 6A 的电流表 则应并联的分流电阻为 3 任何测量都会有误差 试分析 用上述方法测得电流表内电阻的测量值较其真实 值是偏大 还是偏小 而这一因素使得用上述改装成的电流表测定电流时 其读数比通过 电流表的实际电流偏大 还是偏小 答案 1 D B 2 8 34 10 2 3 偏小 偏小 分析与解分析与解 1 按照实验原理 R 要读数 R不需读数 故R应选滑动变阻器 从原理上来说 要求合上电键 S2后干路中的电流 即流过R的电流 变化得越小越好 只有R R 时 才 可认为合上 S2后干路中的电流不变 所以R应选择阻值较大的电位器 D R 要读数 需选用电阻箱 已知电流表的内阻Rg约为 100 左右 按实验原理 R 值 应与Rg相等 故只能选择 B 2 设并联的分流电阻为r 如图 由欧姆定律和并联电路的特点可知IgRg Im Ig r 其中Rg R 100 由题意知 当满偏电流Ig 500 A 时 要求Im 600mA 故可解出 r 8 34 10 2 3 合上 S2后 电路的总电阻将减小 干路中的电流要比Ig略大一点 将电流表的 指针调整至满刻度的一半时 流过 R 的电流将比Ig 2 大一点 由此可知Rg R 即测量值 R 比真实值Rg要小 由于真实值Rg R 根据改装原理式IgRg Im Ig r可知 当电流表满偏时 实际上 流过电流表的电流Im大于 0 6A 此时改装后的电流表的指针却指在 0 6A 这表示 用上述 改装成的电流表测定电流时 其读数比流过电流表的实际电流小 解题策略解题策略 本题是在学生分组实验 把电流表改装成电压表 基础上设计的 该 实验要求掌握三点 半偏法测电阻的原理 计算串联电阻的大小 电压表校对电路 本题 又在此设计基础上 增设了误差分析一个环节 这体现了源于教材高于教材的命题思路 误差分析的最基本思路是即分清实