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文档简介
专题11电路及其应用
目录
第一部分明晰学考要求·精准复习
第二部分基础知识梳理·全面提升
第三部分考点精讲精练·对点突破
考点一:电源和电流
考点二:导体的电阻
考点三:实验—导体电阻率的测量
考点四:串联电路和并联电路
考点五:实验—使用多用电表
第四部分实战能力训练·满分必刷
1、了解电源和电流;
2、了解导体的电阻;
3、知道实验:导体电阻率的测量;
4、了解串联电路和并联电路;
5、能知道使用多用电表。
知识点一、电源和电流
1.电源
(1)定义:电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间一定电势差的装置。
(2)导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流。
(3)电源的作用
①维持电路的两端有一定的电势差。
②使电路中保持持续电流。
③电路中的电源能把其它形式的能转化为电能,从而保持电源正负极之间有持续的电压。
2.电流
(1)概念:电荷的定向移动形成电流。
(2)物理意义:反映了电流的强弱程度。
(3)符号及单位:用符号I表示,单位是安培,符号为A。常用的电流单位还有mA、μA,换算关系
为:1A=103mA=106μA。
q
(4)表达式:I=。
t
(5)电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向为电流的反方向。
金属导体中自由移动的电荷是自由电子,故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则,电流不是矢量而是标量。
(6)电流的微观表达式
如图所示,AB表示粗细均匀的一段导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速
率为v,设导体的长度为L,横截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量
QnLSq
为q。则导体AB中电流为I===nqSv。
tL
v
知识点二、导体的电阻
1.电阻
(1)物理意义:电阻反映导体对电流的阻碍作用,电阻越大,表明导体对电流的阻碍作用越大。
U
(2)定义:加在导体两端的电压跟通过该导体的电流的比值叫做该导体的电阻。定义式:R=。
I
(3)单位:在国际单位制中是:欧姆,符号是Ω,常用的电阻单位还有千欧kΩ和兆欧MΩ。1MΩ=103Ω,
1kΩ=103Ω。
2.电阻定律
(1)同种材料的导体,其R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比,还跟导体的材料有关。
l
(2)公式:R=ρ。
S
3.伏安特性曲线
(1)概念:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U的I-U图象。
(2)形状:①过原点的直线,对应元件叫线性元件,反之伏安特性曲线为过原点的直线的电子元件为
线性元件,如定值电阻等;②过原点的曲线,对应元件叫非线性元件。
(3)意义:能形象直观的反映出导体电阻的变化规律。
(4)线性元件与非线性元件
①线性元件:欧姆定律适用的元件。例如,金属、电解质溶液,其伏安特性曲线是直线。
②非线性元件:欧姆定律不适用的元件。如下图所示是二极管的伏安特性曲线,二极管具有单向导电
性。加正向电压时,二极管电阻较小,通过二极管的电流较大;加反向电压时,二极管的电阻较大,通过
二极管的电流很小。日光灯、霓虹灯,其伏安特性曲线也都是曲线。
4.电阻率
RS
(1)计算公式:ρ=。单位:Ωm
l
(2)意义:跟导体的材料有关,是反映材料导电性能的物理量。
(3)特性:电阻率与导体材料的温度有关,而与导体的长度和横截面积无关。金属材料的电阻率随温
度升高而增大,利用电阻率随温度变化明显的金属制成电阻温度计,利用电阻率几乎不受温度变化影响的
合金制成标准电阻。但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小。
当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零成为超导体。
知识点三、实验:导体电阻率的测量
1.实验目的
(1)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。
(2)掌握测量金属丝电阻率的实验原理和方法。
(3)了解伏安法测电阻的思路及实验数据的处理方法,进一步测定金属的电阻率。
lRS
2.实验原理:由R=ρ得ρ=,因此,只要测出金属丝的长度和它的直径d,计算出横截面积S,并
Sl
用伏安法测出电阻Rx,即可计算出金属丝的电阻率。
3.实验器材:被测金属丝,直流电源(4V),电流表(0~0。6A),电压表(0~3V),滑动变阻
器(50Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺。
3.数据处理
(1)在求Rx的平均值时可用两种方法
U
①公式法求电阻:测量多组电流、电压值,用Rx=求出对应的电阻后取平均值,不能对电流、电压
I
取平均值。
②图像法求电阻:作出U-I图像,由图像的斜率求出电阻值,在设定标度时要尽量使各点间的距离拉
大一些,连线时要让各点均匀分布在直线的两侧,个别偏离较远的点可以不予考虑。
Sπd2U
(2)计算电阻率:将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式ρ=Rx=即可求电阻丝的电阻率。
l4lI
7.误差分析
(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的主要来源之一。
(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的
测量值偏小。
(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
(4)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差。
知识点四、串联电路和并联电路
一、串、并联电路
1.串、并联电路特点
串联电路并联电路
电路图
电流电路各处电流相等I=I1=I2=I3总电流等于各支路电流之和I=I1+I2+I3
总电压等于各部分电路电压之和
电压总电压等于各支路电压U=U1=U2=U3
U=U1+U2+U3
总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
总电阻等于各部分电路电阻之和
电阻1111
R=R1+R2+R3=++
RR1R2R3
2.电压、电流的分配关系
UU1U2Un
(1)串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成正比。==…==I。
RR1R2Rn
(2)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比。IR=I1R1=I2R2…=InRn。
二、伏安法测电阻的两种接法
1.两种接法的比较
内接法外接法
电路
电压表示数:UV=UR电压表示数:UV=UR
+UA>UR电流表示数:IA=IR+IV
误差分析电流表示数:IA=IR>IR
UVURUVUR
R测=>=R真R测=<=R真
IAIRIAIR
误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用
适用情况测大电阻测小电阻
2.电流表内、外接的选择方法
(1)直接比较法:当Rx≫RA时,采用内接法,当Rx≪RV时,采用外接法,可记忆为“大内小外”。
(2)公式计算法
RVRx
当<即Rx>RARV时,用电流表内接法;
RxRA
RVRx
当>即Rx<RARV时,用电流表外接法;
RxRA
当Rx=RARV时,两种接法效果相同。
(3)试触法:
如图,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,
说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作
用对电路影响大,所以应选外接法。
三、电表改装
1.小量程电流表G(表头)的三个主要参数:
(1)内阻Rg:小量程电流表G的电阻。
(2)满偏电流Ig:小量程电流表G指针偏转到最大刻度时的电流。
(3)满偏电压Ug:小量程电流表G通过满偏电流时,加在它两端的电压,由欧姆定律可知:Ug=IgRg。
2.电表的改装
(1)电压表改装:将表头串联一个较大电阻,常被称作分压电阻,如图所示。
(2)电流表改装:将表头并联一个较小电阻,常被称作分流电阻,如图所示。
小量程的表头G改装成电压表V小量程的表头G改装成电流表A
内部
电路
R作用串联分压并联分流
改装后R+Rg
U=Ig(R+Rg)I=Ig
的量程R
量程扩UI
n=n=
大倍数UgIg
UIgRgRg
U=Ig(R+Rg)R=-Rg=(n-1)Rg,IgRg=(I-Ig)RR==,
扩大量IgI-Ign-1
程计算UI
其中n=其中n=
UgIg
RRgRg
总内阻Rv=Rg+R=nRgRA==
R+Rgn
并联在被测电路两端,“+”接线柱接电串联在被测支路中,电流从“+”接
使用
势较高的一端线柱流入
【注意】(1)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头看成一个
电阻Rg即可。
(2)无论表头改装成电压表还是电流表,它的三个参量Ug、Ig、Rg是不变的,即通过表头的最大电流
并不改变。
UU
(3)由改装后电压表的内阻RV=R串+Rg=nRg(其中n==)可知,电压表量程越大,其分压
UgIgRg
电阻R串越大,电压表内阻RV越大。
R并RgRgI
(4)由改装后电流表的内阻RA==(其中n=)可知,电流表的量程越大,其分流电阻R
R并+RgnIg
并越小,电流表的内阻RA越小。
知识点五、实验:练习使用多用电表
1.使用多用电表
(1)使用前应先调整指针定位螺丝,使指针指到零刻度。
(2)使用时应先将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上并选择合适的量程。
(3)不使用的时候应把选择开关旋转到OFF位置。
(4)使用多用电表测量电压、电流和电阻。
2.测电压
(1)选择直流电压挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置。
(2)将多用电表并联在待测电路两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高。
(3)根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值,读数时注意最小刻度所表示的电压值。
3.测电流
(1)选择直流电流挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置。
(2)将被测电路导线拆开一端,把多用电表串联在电路中,注意电流应从红表笔流入多用电表。
(3)读数时,根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数,要认清刻度盘上的最小刻度。
4.测电阻
(1)选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。
(2)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指向“0_Ω”。
(3)测量、读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘倍率即为待测电阻阻值。
(4)实验完毕,将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
(5)测电阻时注意:
①测电阻必须把待测电阻隔离。
②牢记两个调零过程,切记换挡需进行欧姆调零。
③合理选择量程,使指针尽可能指在中值附近。
④读数时应乘相应的倍率。
⑤欧姆表的表盘刻度不均匀,一般不估读。
4.多用电表的读数
(1)读数时要注意读表盘上的哪条刻度线:欧姆挡刻度不均匀,读最上一排刻度线;直流电流、直流
电压刻度均匀,读中间刻度线。
(2)电压挡、电流挡的读数要看清选择开关所选择的量程,搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效
数字位数。
练
考点一、电源和电流
【典型例题1】如图所示,在水平放置的金属导体中,5s内有10C的负电荷向右通过导体某一横截面。
关于导体内电流的大小和方向,下列选项正确的是()
A.0.5A向右B.0.5A向左
C.2.0A向右D.2.0A向左
【答案】D
q
【解析】根据公式可知I==2.0A,电流与负电荷定向移动的方向相反,即电流方向向左,故选D。
t
【典型例题2】关于电流,下列说法正确的是()
A.导体中有电荷运动就会形成电流
B.电流是矢量,其方向就是电子定向移动的方向
C.电流是一个基本物理量,在国际单位制中,其单位安培是基本单位
D.对于导体,电流就是流过某横截面的电荷量
【答案】C
【解析】导体中自由电荷定向移动形成电流,电荷无规则运动不会形成电流,故A错误;电流虽有方
向,但它是一个标量,故B错误;电流是一个基本物理量,其单位安培是国际单位制中的七个基本单位之
一,故C正确;电流的大小等于单位时间内流过导体某横截面的电荷量,故D错误。
【对点训练1】电路中有一电阻,通过电阻的电流为5A,在通电5分钟的时间内,通过电阻横截面的
电子数为(e=1.6×10-19C)()
A.1500个B.9.375×1019个
C.9.375×1021个D.9.375×1020个
【答案】C
qIt
【解析】由q=It和n=得n==9.375×1021个,故选C。
ee
【对点训练2】在2s内有0.1C电荷通过横截面积为2mm2的金属导体,则电流大小为()
A.0.025AB.0.05A
C.0.1AD.0.02A
【答案】B
q0.1
【解析】根据电流的定义式可知,I==A=0.05A,故B正确,A、C、D错误。
t2
考点二、导体的电阻
【典型例题1】根据欧姆定律,下列说法中正确的是()
A.由关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定
U
B.由关系式I=可知,导体中电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
R
U
C.由关系式R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
I
U
D.由R=可知,导体两端电压为0时,导体的电阻也为0
I
【答案】B
【解析】由U=IR知,对于一个确定的导体来说,通过的电流越大,则导体两端的电压也越大,但是,
U
不能说导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定,A错误;由I=知,导体中的电流跟
R
U
导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,B正确;关系式R=是定义式,导体电阻由导体本身决定,
I
与导体两端的电压和通过导体的电流无关,C、D错误。
【典型例题2】如图所示为一块长方体铜块,使电流沿I1、I2两个方向通过该铜块,则两次铜块的电阻
之比为()
a2a2b2
A.1B.C.D.
c2b2c2
【答案】B
a
【解析】当电流沿I1方向时,铜块的长度为a,横截面积为bc,其电阻R1=ρ;当电流沿I2方向时,
bc
2
cR1a
铜块的长度为c,横截面积为ab,其电阻R2=ρ,故=,故选B。
2
abR2c
【对点训练1】两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知()
A.R1为线性元件,R2为非线性元件
B.R1的电阻R1=tan45°Ω=1Ω
C.R2的电阻随电压的增大而减小
D.当U=1V时,R2的电阻小于R1的电阻
【答案】A
【解析】由题图可知R1的伏安特性曲线为过原点的直线,故R1为线性元件,R2的伏安特性曲线为过原
点的曲线,故R2是非线性元件,故A正确;R1的电阻为2Ω,故B错误;由题图可知,当U=1V时,R2
的电阻等于R1的电阻,都为2Ω,故D错误;I-U图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,由
题图可知R2的电阻随电压的增大而增大,故C错误。
【对点训练2】R1和R2是材料相同、厚度相同的正方形导体片,R1的边长是R2边长的2倍。在两导
体片两端加上相同的电压,通过两导体片的电流方向如图所示,则通过两者的电流的大小之比I1∶I2为()
A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.4∶1
【答案】A
ρllρ
【解析】根据电阻定律可得导体的电阻为R==ρ=,则可知R与边长l无关,又R1与R2厚度d
Sldd
U
相同,知电阻阻值相等,根据I=,由题意可得I1∶I2=1∶1,B、C、D错误,A正确。
R
考点三、实验:导体电阻率的测量
【典型例题1】在“金属丝电阻率的测量”的实验中,以下操作中错误的是()
A.用刻度尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中
B.采用伏安法测电阻时,用电流表测电阻丝中的电流,用电压表测电阻丝两端的电压
C.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值
D.实验中应保持金属丝的温度大致保持不变
【答案】A
【典型例题2】任何实验测量都存在误差,在“测量金属丝的电阻率”实验中所用测量仪器均已校准,
下列关于误差的说法中正确的是________。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由读数引起的误差属于系统误差
B.由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的偶然误差
D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
【答案】D
【解析】系统误差是由仪器的某些不完善或实验方法不够完善等产生的,其测量结果总是偏大或偏小;
偶然误差具有随机性,可以通过多次测量取平均值或图像法来减小偶然误差。故D正确,A、B、C错误。
【对点训练1】在“测量金属丝的电阻率”时,测得的电阻率比真实值偏大可能原因有________。
A.金属丝粗细不均匀导致测出的直径偏小
B.开关闭合时间过长导致测出的电阻偏大
C.电压表内阻不够大导致测出的电阻偏大
D.滑动变阻器阻值偏小导致测量范围偏小
【答案】B
【解析】金属丝粗细不均匀导致测出的直径偏大会导致测得的电阻率偏大,A错误;开关闭合时间过
长导致测出的电阻偏大会导致测得的电阻率偏大,B正确;由于电压表分流,导致电流表测量值偏大,电阻
测量值偏小,则电阻率测量值会偏小,C错误;滑动变阻器阻值偏小导致测量范围偏小,这与结果的精确度
无关,D错误。
考点四、串联电路和并联电路
【典型例题1】已知R1=10Ω,R2=20Ω,R1允许通过的最大电流为1.5A,R2两端允许加的最大电压
为10V。若将它们串联,加在电路两端的最大电压是()
A.45VB.5VC.25VD.15V
【答案】D
【解析】R1、R2串联,R1允许通过的最大电流为1.5A,R2允许通过的最大电流仅为0.5A,则通过该
串联电路的最大电流以最小的为准,从而求得加在电路两端的最大电压是15V,故D正确。
【典型例题2】如图所示为一个电流表改装成有两个量程电压表的电路图,已知电流表满偏电流为Ig
=1mA,电阻R1=4.5kΩ,R2=10kΩ,当使用a、b两个端点时,量程为0~5V,则使用a、c两个端点时
的量程是()
A.0~10VB.0~15V
C.0~20VD.0~25V
【答案】B
5V-IgRgU2-IgRg
【解析】根据欧姆定律得R1=,R1+R2=,解得U2=15V,故选B。
IgIg
【典型例题3】有一个小量程的电流表的表头,它的内阻是18Ω,满偏电流是10mA,现要将它改成
量程为0.1A的电流表,需要()
A.串联一个2Ω的电阻
B.并联一个2Ω的电阻
C.串联一个882Ω的电阻
D.并联一个882Ω的电阻
【答案】B
【解析】把满偏电流是10mA的小量程电流表改成量程为0.1A的电流表,需要并联一个电阻分流,并
-3
IgRg10×10×18
联电阻大小为R并==Ω=2Ω,故选B。
-3
I-Ig0.1-10×10
【对点训练1】电阻R1阻值为6Ω,与电阻R2并联后接入电路中,通过它们的电流之比I1∶I2=2∶3,
则电阻R2的阻值和总电阻的阻值分别为()
A.4Ω,2.4ΩB.4Ω,3.6Ω
C.9Ω,3.6ΩD.9Ω,4.5Ω
【答案】A
R1I2322
【解析】并联电路中电流之比等于电阻之比的倒数,则有==,解得:R2=R1=×6Ω=4Ω,则
R2I1233
R1R26×4
总电阻的阻值为R==Ω=2.4Ω,故A正确。
R1+R26+4
【对点训练2】用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示,分别将图(a)和(b)两种测量电
路连接到电路中,按照(a)图时,电流表示数为4.60mA,电压表示数为2.50V;按照(b)图时,电流表
示数为5.00mA,电压表示数为2.40V,比较这两次结果,正确的是()
A.电阻的真实值更接近543Ω,且大于543Ω
B.电阻的真实值更接近543Ω,且小于543Ω
C.电阻的真实值更接近480Ω,且大于480Ω
D.电阻的真实值更接近480Ω,且小于480Ω
【答案】B
2.5-2.45-4.6
【解析】两次测量电流表分压示数变化×100%=4%,电压表分流示数变化×100%=9%,
2.54.6
即电流表分压的变化较小,所以采用电流表内接法,测量的更接近真实值,且测量值大于真实值,所以电
2.5
流表内接法所测电阻R=Ω≈543Ω,故选B。
4.6×10-3
【对点训练3】如图所示,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法错误的是()
A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法
B.甲图中R测>R真,乙图中R测<R真
C.甲图中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R≪RV,故此法适合测较小电阻
D.乙图中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫RA,故此法适合测较大电阻
【答案】B
【解析】判断电路是内接法还是外接法,主要是观察电流表的位置,题图甲中电流表在并联电路之外,
所以该接法叫电流表外接法,题图乙中电流表在并联电路之内,所以该接法叫电流表内接法,故A正确;
U
题图甲中,电压表测量值准确,又由于电压表的分流作用,电流表测量值偏大,根据欧姆定律R=,
I
电阻测量值偏小,即R测<R真;题图乙中,电流表测量值准确,又由于电流表的分压作用,电压表测量值偏
U
大,根据欧姆定律R=,电阻测量值偏大,即R测>R真,故B错误;
I
题图甲为电流表外接法,误差来源是电压表的分流作用,为了减小误差,应尽量地使电压表的分流小,
则应使R≪RV,所以此法适合测较小电阻,故C正确;
题图乙为电流表内接法,误差来源是电流表的分压作用,为了减小误差,应尽量地使电流表的分压小,
则应使R≫RA,所以此法适合测较大电阻,故D正确。
考点五、实验:练习使用多用电表
【典型例题1】使用欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是________。
A.如果指针偏转角度过小,应将S拨至倍率较小的挡位,重新进行欧姆调零后测量
B.测量电路中的某个电阻时,应该把该电阻与电路断开
C.测量阻值不同的电阻时都需要重新进行欧姆调零
D.在外电路中,电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔
【答案】B
【解析】测量电阻时如果指针偏转角度过小,说明所选挡位太小,为减小测量误差,应将选择开关S
拨至倍率较大的挡位,重新欧姆调零后测量,故A错误;测量电路中的某个电阻,为保护电表,应该把该
电阻与电路断开,故B正确;用欧姆表测电阻,换挡后要重新进行欧姆调零,用同一挡位测不同阻值的电
阻不需要重新进行欧姆调零,故C错误;测量电阻时,电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出,在外
电路,经被测电阻回到红表笔,故D错误。
【典型例题2】用多用电表测电流或电阻的过程中,下列说法正确的是()
A.在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行欧姆调零,使指针指在电流的零刻度线
B.在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零
C.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测
D.在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测
【答案】D
【解析】多用电表测量电阻时,更换倍率后必须重新进行欧姆调零,使指针指在电阻的零刻度线,故A
错误;测量电流前需要进行机械调零,更换量程时不需要重新进行调零,故B错误;在测量未知电阻时,
可以先选择一个倍率进行测量,然后根据指针偏转情况再选择合适的倍率进行测量,不一定必须先选择倍
率最大挡进行试测,故C错误;在测量未知电流时,必须选择电流最大量程进行试测,避免电表烧坏,故
D正确。
【对点训练1】关于多用电表的使用,下列操作正确的是()
A.甲图,用直流电压挡测小灯两端电压
B.乙图,用直流电流挡测小灯电流
C.丙图,用欧姆挡测某未知电阻
D.丁图,用欧姆挡测二极管的反向电阻
【答案】B
【解析】甲图,用直流电压挡测小灯两端电压时,红表笔应该接小灯泡的左端,黑表笔接右端,选项A
错误;乙图,用直流电流挡测小灯电流时,电流从红表笔流入电表,选项B正确;丙图,用欧姆挡测某未
知电阻时,应该把电阻与电路断开,选项C错误;丁图,用欧姆挡测二极管的反向电阻时,因黑表笔接内
部电源的正极,则黑表笔应该接二极管的右端,选项D错误。
【对点训练2】某同学用欧姆表测电阻,选择开关置于“×10Ω”挡时,表针停在图中的位置上。为了
读数更精确些,以下说法正确的是()
A.读出读数乘10倍即可
B.换“×1Ω”挡
C.换“×100Ω”挡
D.选择任意挡都行
【答案】B
【解析】用欧姆表测电阻时,应使指针偏转尽可能在中间刻度附近,测量结果更精确,由题图可知,
待测电阻较小,应选用更小一挡测量更精确,应换“×1Ω”挡,故选B。
1.下列说法正确的是()
A.导体中电荷运动就形成了电流
B.只有自由电子的定向移动才能形成电流
C.导体中的自由电荷越多,电流越大
D.电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差
【答案】D
【解析】正、负电荷的定向移动都可以形成电流,不仅仅是自由电子的定向移动,故A、B错误;电流
的大小取决于电荷量与时间的比值,与自由电荷的多少无关,故C错误;在电源内部电源将负电荷从正极
搬到负极,维持正、负极间有一定的电势差,故D正确。
2.电路中每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为1mm2的导线,那么电路中的电流大小是(e=
1.60×10-19C)()
A.0.016mAB.1.6mA
C.0.16μAD.1.6μA
【答案】C
-
qne6×1013×1.60×1019
【解析】根据电流的定义式,可得I===A=0.16μA,故选C。
tt60
3.关于电流,下列说法中正确的是()
A.导体中无电流的原因是其内部自由电荷停止了运动
B.同一个金属导体接在不同的电路中,通过的电流往往不同,电流大说明导体内自由电荷定向运动速
率大
C.由于电荷做无规则运动的速率比电荷定向移动速率大得多,故电荷做无规则运动形成的电流也就大
得多
D.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
【答案】B
【解析】导体中无电流时,内部的自由电荷仍在做无规则运动,故A错误;由I=neSv可知,同一个
金属导体接在不同的电路中,通过的电流往往不同,电流大说明导体内自由电荷定向运动速率大,故B正
确;电流的大小与电荷无规则运动的快慢无关,故C错误;电流的传导速率是电场形成的速度,约为光速,
而电子的定向移动速率远小于光速,故D错误。
4.如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b,单位体积内的自由电子数相等,
18
横截面积之比为Sa∶Sb=1∶2,已知5s内有5×10个自由电子通过导线a的横截面,电子电荷量e=1.6×10
-19C,则()
A.流经导线a的电流为0.16A
B.流经导线b的电流为0.32A
C.5s内有10×1018个自由电子通过导线b的横截面
D.自由电子在导线a和b中移动的速率之比va∶vb=1∶1
【答案】A
-
Ne5×1018×1.6×1019
【解析】根据电流的定义可知流经导线a的电流为Ia==A=0.16A,故A正确;
t5
18
导线a、b串联,所以流经导线a、b的电流相等,即Ib=Ia=0.16A,同理可知5s内有5×10个自由电子通
过导线b的横截面,故B、C错误;根据电流的微观表达式I=neSv可知自由电子在导线a和b中移动的速
率之比为va∶vb=Sb∶Sa=2∶1,故D错误。
UU
5.由欧姆定律I=导出U=IR和R=,下列叙述中不正确的是()
RI
U
A.由R=知,导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定
I
B.导体的电阻由导体本身的性质决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C.对于确定的导体,其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值
D.电流相同时,电阻越大,则电阻两端电压越大
【答案】A
6.两个阻值分别为R1和R2的定值电阻,现将两电阻分别接在不同的电压U1、U2两端,已知R1=2R2、
U2=2U1,则关于流过两电阻的电流I1、I2的关系正确的是()
I2
A.I1=2I2B.I1=
2
I2
C.I1=I2D.I1=
4
【答案】D
U1UU22UI2
【解析】设R2=R,U1=U,则I1==,I2==,可得I1=,D正确。
R12RR2R4
6.用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法,以下物理量表达式中不属于比值法定义的是()
QU
A.电容C=B.电场强度E=
Ud
Uq
C.电阻R=D.电流I=
It
【答案】B
Q
【解析】电容与电荷量、电势差无关,C=是比值法定义的;匀强电场的电场强度与两点间电势差和
U
UU
沿电场线方向的距离有关,E=不是比值法定义的;电阻与电压、电流无关,R=是比值法定义的;电流
dI
q
的大小是通过单位时间内通过导体某横截面的电荷量定义的,I=是比值法定义的,故选B。
t
7.关于金属的电阻率,下列说法正确的是()
A.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关
B.电阻率反映材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关
C.纯金属的电阻率随温度的升高而减小,半导体的电阻率随温度的升高而增大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成热敏电阻
【答案】B
8.有一根粗细均匀的金属导线,其电阻率为ρ,电阻为R,现将其对折使其长度变为原来的一半,则对
折后该金属导线的()
1
A.电阻率为2ρB.电阻率为ρ
2
1
C.电阻为4RD.电阻为R
4
【答案】D
【解析】金属导线的电阻率由材料和温度决定,对折使其长度变为原来的一半并不能改变其电阻率,
L
ρLρLR
故A、B错误;由电阻定律可知R=,对折使其长度变为原来的一半后,电阻为R1=ρ2==,故C
S2S4S4
错误,D正确。
9.用不同材料制成两个形状和大小完全相同的电阻A、B,它们的U-I图像如图所示。若A、B的电
阻率分别为ρA、ρB,下列说法正确的是()
A.ρA>ρB
B.ρA<ρB
C.A、B并联后整体的U-I图像可能是C
D.A、B串联后整体的U-I图像可能是C
【答案】A
【解析】U-I图像的斜率表示电阻,由题图可知RA>RB
l
由电阻定律R=ρ可知,两个形状和大小完全相同的电阻阻值与电阻率成正比,故ρA>ρB,故A正确,
S
B错误;A、B并联后的电阻小于任意一个支路的电阻,故RA>RB>R并,A、B并联后整体的U-I图像不是
C,故C错误;A、B串联后的电阻大于任意一个电阻,故R串>RA>RB,A、B串联后整体的U-I图像不是
C,故D错误。
10.将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近
的两个电阻是()
A.a和bB.b和d
C.a和cD.c和d
【答案】A
U
【解析】根据R=知,定值电阻的I-U图线的斜率表示定值电阻的阻值的倒数。分别连接O与4个
I
点,根据它们的倾斜度可知,a和b的阻值最接近,故A正确。
11.如图为两个电阻R1和R2的U-I图像,由图可知()
A.R1的电阻值为3Ω
B.R2的电阻值为20Ω
C.R1的电阻率一定大于R2的电阻率
D.R1和R2的电阻值都随着电压的增大而增大
【答案】B
U16U26
【解析】R1的电阻值R1==Ω=30Ω,故A错误;R2的电阻值R2==Ω=20Ω,故B正
I10.2I20.3
确;由题图可知,R1和R2的电阻值都不变,故D错误;由A、B选项可知,R1的电阻值大于R2的电阻值,
但根据题意无法判断R1的电阻率与R2的电阻率的大小关系,故C错误。
12.关于并联电路,下列说法中错误的是()
A.总电阻阻值必小于每一支路的电阻
B.其中一只电阻阻值增大时,总电阻阻值必减小
C.再并联一只电阻时,总电阻阻值必减小
D.拿掉一支路时,总电阻阻值必增大
【答案】B
【解析】电阻并联相当于导体的横截面积增加了,故总电阻阻值必小于每一支路的电阻,故A正确,
不符合题意;根据并联电阻的总电阻规律可知,其中一只电阻阻值增大时,总电阻阻值必增大,故B错误,
符合题意;多并联一只电阻,相当于导体的横截面积增加了,总电阻阻值必减小,故C正确,不符合题意;
拿掉一支路时,相当于导体的横截面积减小了,总电阻阻值必增大,故D正确,不符合题意。
13.如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.6A,当S闭合时,电流表的
示数为0.9A,则两电阻阻值之比R1∶R2为()
A.1∶2B.2∶1
C.2∶3D
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