《电路及其应用》教案

第5页共93页PAGE《电路及其应用》教案主干知识成体系迁移交汇破疑难(一)电路的分析与计算1．复杂电路的简化方法(1)无电流的支路简化时可去掉。(2)两等势点间的电阻可省去或视为短路。(3)理想导线可长可短。(4)节点沿理想导线可任意移动，但不得越过电源、用电器等。(5)理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路。(6)电路电压稳定时，电容器可认为是断路。(7)在画等效电路图时，先将电压表、电流表摘除，等画好等效电路图后再补到相应的位置，这样可避免电表带来的干扰。2．电路分析与计算的解题思路(1)明确各电路元件的串、并联关系以及电流表、电压表测量的对象，分析电路结构。(2)根据题目已知条件确定是从电路的整体还是从某一部分电路入手进行分析，要从串、并联电路的特点出发找出各段电路之间的电流、电压关系，选用相应规律或公式建立方程。(3)注意接在电路中的电流表和电压表是否是理想电表，如果是非理想电表，则应注意其内阻的大小；电容器在恒定电流电路中只有在电路接通和断开瞬间才有充、放电电流，当电路稳定后相当于阻值无限大的电阻(考虑为不漏电的理想电容器)，使这部分电路断路，在简化电路时可把含电容器的支路去掉，若要求计算电容器的带电荷量，再在相应位置补上该电容器。eq\a\vs4\al(典例1)如图11­1所示，R1＝6Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω，R4＝3Ω。求当开关S断开和开关S闭合时，电流表的示数。图11­1[解析]先用电流分支法将电路图进行简化，第一支线：由A经电阻R1到B；第二支线：由A经电阻R2到C再到B；第三支线：由A经电阻R3到D再经R4到B。以上三条支路并联，且在C、D间接有开关S，简化图如图所示。当开关S断开时电路中R3与R4串联再与R1、R2并联，由串并联电路规律可知I＝eq\f(U,R1)＋eq\f(U,R2)＋eq\f(U,R3＋R4)＝3A，当开关S闭合时R4被短路，R2、R3、R1并联，I′＝eq\f(U,R1)＋eq\f(U,R2)＋eq\f(U,R3)＝4A。[答案]3A4A(二)滑动变阻器的分压式和限流式接法两种接法限流接法分压接法电路图(图中R为负载电阻，R0为滑动变阻器)闭合开关前滑片位置滑动触头在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大滑片在最左端，即开始时R上得到的电压为零负载两端的电压调节范围eq\f(R,R0＋R)U～U0～U通过负载的电流调节范围eq\f(U,R0＋R)～eq\f(U,R)0～eq\f(U,R)eq\a\vs4\al(典例2)(2021年1月新高考8省联考·广东卷节选)某学习小组探究LED灯的伏安特性曲线。(1)实验需要灯两端的电压从零开始调节，滑动变阻器应采用________(填“限流式”或“分压式”)接法。(2)某同学已连接部分导线，请在图11­2中完成电路的连接。图11­2(3)检查电路连线正确后，某同学闭合开关，看到灯闪亮一下立即熄灭，造成这一现象的原因可能是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)题中要求电压从零开始，所以滑动变阻器应该按分压式接法接在电路中。(2)电路图如图所示：(3)闭合开关，看到灯闪亮一下立即熄灭，造成这一现象的原因可能是滑动变阻器调节不合适，流过灯的电流过大，导致灯被烧坏了。[答案](1)分压式(2)见解析图(3)可能是滑动变阻器调节不合适，流过灯的电流过大，导致灯被烧坏了[微点拨]分压和限流电路的选择原则(1)若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，此时，则必须选用分压式电路。(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应用分压式电路。(3)若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低。创新应用提素养一、在科技与生活中的应用1．磁悬浮列车需要很强的磁场，因此线圈中的电流将非常大。用超导材料做磁悬浮线圈主要是因为()A．超导线圈强度大B．只有超导线圈才能产生强磁场C．低于临界温度时，超导线圈无电阻不发热D．低于临界温度时，超导线圈有电阻但不发热解析：选C线圈强度与是否是超导体无关，故A错误；只要电流大就能产生强磁场，故B错误；达到临界温度时，超导体电阻变为零，根据Q＝I2Rt可知，产生热量为零，减小能量损耗，超导材料做磁悬浮线圈正是用了超导体的这一特性，故C正确，D错误。2．小明家安装一路专线为额定功率1.5kW的空调供电，用去的铜导线长50m，横截面积2.5mm2，已知铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，如果空调能够正常工作，这段导线上损失的电压最接近()A．1.2V B．2.3VC．12V D．23V解析：选B由P＝UI得工作电流为：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(1500,220)A≈6.82A，根据电阻定律得到导线的电阻为：R＝ρeq\f(l,S)＝eq\f(1.7×10－8×50,2.5×10－6)Ω＝0.34Ω，则正常工作时在这段导线上损失的电压为：ΔU＝IR＝6.82×0.34V≈2.3V，故B正确，A、C、D错误。3．一照明灯泡电路如图11­3所示，开关S闭合后，电灯不亮，但用测电笔测试a点和b点均见氖管发光。电灯不亮可能的原因是()图11­3A．电厂停电B．灯丝断了C．供电线路某处零线断路D．供电线路某处火线断路解析：选C家庭电路的两根线分别是火线和零线，测电笔和火线接触时，氖管会发光，接触零线时，氖管不会发光；接通开关后，测电笔测试a、b两点氖管都会发光，说明火线正常，并且灯泡也正常，故只有供电线某处零线断路，C正确。二、实验创新应用4．某同学为了测量一段电阻丝AB的电阻率ρ做了以下实验。(1)首先利用螺旋测微器测量电阻丝的直径d。转动旋钮使测微螺杆与测砧接触时，示数如图11­4甲所示，将电阻丝置于测微螺杆与测砧间正确测量时，示数如图11­4乙所示，则电阻丝的直径d＝__________mm。图11­4(2)该同学设计了如图11­5所示的电路。已知滑片P与电阻丝接触良好，其他连接导线电阻不计。现有以下器材：图11­5A．待测电阻丝ABB．电源(已知电动势为E，内阻不计)C．电流表AD．阻值为R的定值电阻E．毫米刻度尺F．开关S，导线若干①连接好电路，闭合开关S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度x和电流表的读数I；改变P的位置，共测得多组x与I的值。②根据测出的I的值，计算出eq\f(1,I)的值，并根据这些数据点作出eq\f(1,I)­x图像如图11­6所示。图11­6③由eq\f(1,I)­x图像可得电阻丝电阻率ρ＝________，并可测得电流表A的内阻RA＝________。(均用题给符号表示)解析：(1)由题图11­4甲所示可知，螺旋测微器的误差为：0＋11.5×0.01mm＝0.115mm，由题图11­4乙所示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm＋37.0×0.01mm＝0.870mm，则金属丝的直径：d＝0.870mm－0.115mm＝0.755mm。(2)根据电阻定律，有：Rx＝ρeq\f(x,S)＝ρeq\f(x,π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2)，由闭合电路的欧姆定律：E＝Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋RA＋ρ\f(x,S)))，即eq\f(1,I)＝eq\f(R＋RA,E)＋eq\f(ρ,ES)x，则由图像可得：eq\f(R＋RA,E)＝a；eq\f(ρ,ES)＝eq\f(b－a,c)，则RA＝aE－R；解得：ρ＝eq\f(b－aSE,c)＝eq\f(b－aπd2E,4c)。答案：(1)0.755(0.754～0.756均正确)(2)③eq\f(b－aπd2E,4c)aE－R5．(2021·焦作检测)二极管具有单向导电性，电路符号是“”。实验小组想通过实验描绘某种型号的二极管正向导通时的伏安特性曲线，并从这种型号二极管说明书上得到其伏安特性曲线如图11­7甲所示。图11­7(1)根据实验室中已有如下的实验仪器，设计了如图11­7乙所示的电路图。A．干电池两节(每节电动势约1.5V)；B．待测二极管；C．电流表(量程40mA，内阻约几欧)；D．电流表(量程5mA，内阻RA＝20Ω)；E．滑动变阻器(阻值范围为0～10Ω)；F．电阻箱(最大阻值为999Ω)；G．导线、开关若干。则图乙中电流表A1应选择________，电流表A2应选择________。(填仪器前的字母)(2)若电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，电阻箱的阻值为R1，则此时二极管的电阻Rx的表达式为Rx＝________。(3)将电阻箱的阻值调至________欧时，电流表A1恰好半偏，此时二极管的电压为1V。解析：(1)电流表A1要与电阻箱串联构成电压表，则A1要用已知内阻的电流表D；电流表A2应选择C。(2)根据电路图可知二极管的电阻Rx的表达式为Rx＝eq\f(I1RA＋R1,I2－I1)。(3)当电流表A1恰好半偏时，此时二极管的电压为1V，此时电阻箱的电阻R＝eq\f(U,\f(1,2)Ig)－RA＝eq\f(1,2.5×10－3)Ω－20Ω＝380Ω。答案：(1)DC(2)eq\f(I1RA＋R1,I2－I1)(3)380eq\a\vs4\al(阶段评价查缺漏)(本试卷满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．一段通有恒定电流的电解液，若2秒钟有2C的正电荷和2C的负电荷相向运动，同时通过某一横截面，则电流强度是()A．1A B．2AC．4A D．8A解析：选B因为有2C的正电荷和2C的负电荷相向运动，故通过截面的电荷量为4C，由电流的定义式得I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(4,2)A＝2A，故B正确，A、C、D错误。2．如图1是观察电阻随温度变化情况的示意图。现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是()图1A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显解析：选C由于金属热电阻的化学稳定性较好，测温范围较大，因而其热灵敏性差一些；而由半导体材料制成的热敏电阻的电阻值感温灵敏度较高。对于杯中水的温度升高，热敏电阻的阻值变化必然比金属热电阻阻值的变化要大，因此，若R为金属热电阻时，欧姆表的示数会变大但并不明显(因为金属热电阻阻值会有较小的增大，电路中的电流会有较小的变小)，故A、B选项错误；若R为热敏电阻，水升温时其阻值必有明显的变小，欧姆表的示数必有较明显的变化(即减小)，故C选项正确，D选项错误。3．一根细橡胶管中灌满盐水，两端用粗短相同的铜丝塞住管口，管中盐水长为40cm时测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，现将管中盐水柱均匀拉长至50cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻变为()A.eq\f(4,5)R B.eq\f(5,4)RC.eq\f(16,25)R D.eq\f(25,16)R解析：选D由于总体积不变，设40cm长时的横截面积为S。所以长度变为50cm后，横截面积S′＝eq\f(4S,5)，根据电阻定律R＝eq\f(ρL,S)可知：R＝ρeq\f(40,S)；R′＝eq\f(ρ·50,\f(4S,5))，联立两式则R′＝eq\f(25,16)R;故D正确。4．有一电压表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V，现要将它改装成量程为10A的电流表，则电压表应()A．并联一个0.02Ω的电阻B．并联一个0.2Ω的电阻C．串联一个50Ω的电阻D．串联一个4900Ω的电阻解析：选A电表的满偏电流为Ig＝eq\f(Ug,Rg)＝eq\f(0.2,100)A＝0.002A，把它改装成量程为10A的电流表需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值为R＝eq\f(Ug,I－Ig)＝eq\f(0.2,10－0.002)Ω≈0.02Ω，B、C、D错误，A正确。5.如图2所示电路，电源电压不变，已知：电阻R1的电阻值为1Ω，电阻R2的阻值为3Ω，则电流表A1和电流表A2的示数比为()图2A．3∶1 B．1∶3C．1∶4 D．4∶1解析：选D电阻R1的电阻值为1Ω，电阻R2的阻值为3Ω，两电阻并联，由并联电路特点得，通过R1的电流为通过R2电流的3倍；电流表A1测干路电流，电流表A2测电阻R2所在支路电流，则A1示数为A2示数的4倍，即电流表A1和电流表A2的示数比为4∶1，故D项正确，A、B、C错误。6.如图3所示，电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计，开关S闭合前流过R2的电流为I，求S闭合后流过R2的电流大小为()图3A．仍为I B.eq\f(1,2)IC.eq\f(2,3)I D.eq\f(4,3)I解析：选CS闭合前，流过R2的电流I＝eq\f(U,2R)，S闭合后，流过R2的电流I′＝eq\f(1,2)×eq\f(U,R＋\f(R,2))＝eq\f(U,3R)＝eq\f(2,3)I，A、B、D错误，C正确。7．某同学用伏安法测电阻时，分别采用了内接法和外接法，测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx之间的关系为()A．R1＞Rx＞R2 B．R1＜Rx＜R2C．R1＞R2＞Rx D．R1＜R2＜Rx解析：选A内接法测量值大于真实值，即R1＞Rx；外接法测量值小于真实值，即R2＜Rx，所以R1＞Rx＞R2。8．电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10－6m2的导线，那么电路中的电流是()A．0.016mA B．1.6mAC．0.16μA D．16μA解析：选C电流的大小是通过导体横截面积的电荷量与所用的时间的比值，即：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(6×1013×1.6×10－19,60)A＝0.16μA，故选C。二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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)9．用多用电表的欧姆挡(×1kΩ)检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明()A．二极管加有正向电压，故测得电阻很小B．二极管加有反向电压，故测得电阻很大C．此时红表笔接的是二极管的正极D．此时黑表笔接的是二极管的正极解析：选BC测量电阻时指针偏转角度小，则电阻大，二极管加有反向电压，故A错误，B正确；测量时二极管两端加的是反向电压，又因欧姆表的黑表笔接电池的正极，则黑表笔应与二极管的负极相连接，即红表笔与二极管的正极相连接，故C正确，D错误。10.如图4所示，为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法中正确的是()图4A．a孔插红表笔B．表盘刻度是均匀的C．用×100Ω挡测量时，若指针指在0Ω附近，则应换用×1kΩ挡D．测量“220V100W”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻比484Ω小解析：选ADa孔插红表笔，选项A正确；欧姆表表盘刻度是不均匀的，表现为“左密右疏”，选项B错误；用×100Ω挡测量时，若指针指在0Ω附近，说明倍率挡选择过大，则应换用×10Ω挡，选项C错误；测量“220V、100W”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻比484Ω小，原因是灯泡正常发光时温度较高，电阻较大，而在常温下电阻减小，选项D正确。11．关于多用电表，下列说法正确的是()A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的B．用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势C．多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的D．用多用电表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的解析：选AD多用电表内只有一个表头，所以A选项正确；对于多用电表，电流都是从红表笔流进，从黑表笔流出。其他测量电流的来源都是外电路提供的，但是欧姆挡和其他挡不同，它是靠内部电源提供电流的。12．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是()A．导体的电阻率与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与导体材料有关B．金属导体的电阻率随温度的升高而增大C．纯金属的电阻率比合金的电阻率小D．产生超导现象时，材料的电阻为零，但材料的性质没有变，材料的电阻率不为零解析：选BC电阻率的大小与温度和材料本身都有关，与长度和横截面积无关，故A错误；金属导体的电阻率随温度的升高而增大，故B正确；电阻率跟导体的材料有关是反映材料导电性能好坏的物理量，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，故C正确；产生超导现象时，超导体的电阻率为零，对电流的阻碍作用为零，故D错误。三、非选择题(本题共5小题，共60分)13．(8分)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图5所示，请根据下列步骤完成电阻测量。图5(1)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。(2)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件______(填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线。(3)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别接a、b，指针指示位置如图所示。为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(填“×1”“×10”或“×1k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量。解析：(2)在进行电阻测量时，每次调整挡位均应进行欧姆调零，即旋转部件D。(3)由题图知测电阻时指针的偏角太大，说明电阻较小，应换×10挡，并需重新欧姆调零。答案：(2)D(3)×1014．(6分)某同学欲测量量程为300μA的微安表头G的内阻。可供选择的实验器材有：A．微安表头G(量程300μA，内阻约为几百欧姆)B．滑动变阻器R1(0～10kΩ)C．滑动变阻器R2(0～50kΩ)D．电阻箱(0～9999.9Ω)E．电源E(电动势约为9V)F．开关、导线若干该同学先采用如图6所示的电路测量G的内阻，实验步骤如下：图6①按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的位置；②断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200μA，记下此时电阻箱的阻值。回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选用____________(填“R1”或“R2”)。(2)若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg＝__________。解析：(1)断开S2，闭合S1时，微安表头与滑动变阻器串联在电路中，微安表头的最大量程为300μA，则串联电路中最小电阻为R＝eq\f(9,300×10－6)Ω＝30kΩ，微安表头内阻为几百欧姆，所以滑动变阻器选用R2。(2)闭合开关S2时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的eq\f(2,3)，则流过电阻箱的电流为微安表满偏电流的eq\f(1,3)，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则Rg＝eq\f(1,2)R。答案：(1)R2(2)eq\f(1,2)R15．(12分)某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其他器材规格如下：电流表A1(量程0～0.6A，内阻r1约为0.125Ω)电流表A2(量程0～3A，内阻r2约为0.025Ω)电压表V(量程0～3V，内阻约为3kΩ)滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)滑动变阻器R2(最大阻值为1750Ω)电源E(电动势约为3V)(1)在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图7所示，则该金属丝直径的测量值d＝________mm。图7(2)使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图8所示，则该金属丝的电阻为________Ω。图8(3)若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电流表应选择______(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器应选择______(填“R1”或“R2”)。图9(4)采用伏安法测电阻时，测得了多组U、I数据，根据这些数据作出如图9所示的U­I图像。由此可得金属丝的电阻R＝______Ω。(保留两位有效数字)(5)若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻R，金属丝的长度l，以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ＝________。解析：(1)该金属丝直径的测量值d＝0.01mm×38.3＝0.383mm。(2)该金属丝的电阻为5×1Ω＝5Ω。(3)电路中可能出现的最大电流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(3,5)A＝0.6A，则电流表选择A1；滑动变阻器选择R1。(4)由图像可知：R＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(2.9,0.6)Ω＝4.8Ω。(5)由R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(l,\f(1,4)πd2)解得ρ＝eq\f(Rπd2,4l)。答案：(1)0.383(0.381～0.386之间均可)(2)5(3)A1R1(4)4.8(4.6～5.0之间均可)(5)eq\f(Rπd2,4l)16.(10分)如图10所示的电路中，电阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω。当开关K闭合时，电流表示数为0.6A，求：图10(1)电阻R3两端的电压U3；(2)流过电阻R2的电流I2；(3)电阻R1两端的电压U1。解析：(1)由欧姆定律可知U3＝I3R3＝1.2V。(2)电阻R2与R3并联，所以U2＝U3则I2＝eq\f(U2,R2)＝0.4A。(3)干路电流I1＝I2＋I3＝1.0AR1两端电压U1＝I1R1＝2.0V。答案：(1)1.2V(2)0.4A(3)2.0V17．(12分)如图11所示的电路中，R1＝10Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω，U＝2.4V。图11(1)在ab间接一只理想电压表，它的读数是多少？(2)如在ab间接一只理想电流表，它的读数又是多少？解析：(1)ab间接电压表，R2、R3串联，再与R1并联，此并联部分总电阻为R并＝eq\f(R1R2＋R3,R1＋R2＋R3)＝5Ω；外电路总阻值R外＝R4＋R并＝8Ω；I总＝eq\f(U,R外)＝0.3A;U4＝I总·R4＝0.9V;U3＝I总·eq\f(R1,R1＋R2＋R3)·R3＝0.9VUab＝U4＋U3＝1.8V。(2)ab间接电流表，R3、R4并联再与R1串联，最后再与R2并联；R并＝eq\f(R3R4,R3＋R4)＝2Ω；I3＝eq\f(U,R1＋R并)·eq\f(R4,R3＋R4)＝eq\f(1,15)A＝0.07AI2＝eq\f(U,R2)＝0.6A；Iab＝I2＋I3＝0.67A。答案：(1)1.8V(2)0.67A18．(12分)在如图12所示的电路中，A、B两端的电压为U＝6V，R1＝2Ω，R2＝3Ω，滑动变阻器R的最大阻值为5Ω，小灯泡的电阻为10Ω，电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头P在R上滑动时，电流表与电压表的示数变化的范围是多少？图12解析：当P在最上端时，电路的电阻最小，此时Rmin＝R1＋R2＋eq\f(RRL,R＋RL)＝eq\f(25,3)ΩImax＝eq\f(U,Rmin)＝eq\f(6×3,25)A＝0.72A电压表示数Umax＝Imax·eq\f(RRL,R＋RL)＝0.72×eq\f(5×10,5＋10)V＝2.4V当P在最下端时，电路的电阻最大Rmax＝R1＋R2＋R＝10ΩImin＝eq\f(U,Rmax)＝eq\f(6,10)A＝0.6A电压表示数最小，Umin＝0所以电流表示数的变化范围是0.6～0.72A，电压表示数的变化范围是0～2.4V。答案：电流表示数变化范围是0.6～0.72A，电压表示数变化范围是0～2.4V达标检测卷一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．关于电源电动势的说法，正确的是()A．在某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5VB．电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大C．无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势保持不变D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多【答案】C【解析】电路中通过q＝2C的电荷量，电池提供的电能W＝4J，根据电动势的定义式E＝eq\f(W,q)得电动势E＝2V，A错误．电动势表征电源本身的特性，与外电路无关，当电源的路端电压增大时，其电源电动势不变，B错误．电动势由电源本身决定，当内电压和外电压变化时，电源电动势保持不变，C正确．电动势越大，电源将单位正电荷从负极移到正极提供的电能越多，D错误．2．R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1允许通过的最大电流为1.5A，R2两端允许的最大电压为10V．若将它们串联，加在它们两端的最大电压可以是()A．45V B．5VC．25V D．15V【答案】D【解析】本题中R1、R2串联，R1允许通过的最大电流为1.5A，经计算，R2允许通过的最大电流仅为0.5A，则通过串联电路的最大电流以最小值为准，从而求得加在电路两端的最大电压是15V，故选D.3.如图所示是四个电阻的I－U图像，这四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流强度分别是I1、I2、I3、I4，则()A．I1＞I2＞I3＞I4 B．I1＝I2＝I3＝I4C．I1＜I2＜I3＜I4 D．无法判断【答案】C【解析】由于在I－U图像中，直线的斜率的倒数等于导体的电阻值．R4斜率最大，电阻值最小；R1的斜率最小，电阻值最大．这四个电阻并联起来使用时，它们两端的电压是相等的，根据欧姆定律I＝eq\f(U,R)，电阻值大的电阻，流过的电流小，所以I1＜I2＜I3＜I4.C正确．4．某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()A．B点的电阻为12ΩB．B点的电阻为40ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9Ω【答案】B【解析】根据欧姆定律可得B点的电阻为RB＝eq\f(UB,IB)＝eq\f(6,1.5×10－1)Ω＝40Ω，故B正确，A错误；根据欧姆定律可得A点的电阻为RA＝eq\f(UA,IA)＝eq\f(3,1.0×10－1)Ω＝30Ω，则两点间的电阻改变了(40－30)Ω＝10Ω，故C、D错误．5．为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U－I图像应是() A B C D【答案】C【解析】由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，随着灯泡两端电压逐渐增大，灯丝温度逐渐升高，其电阻逐渐增大，则在U－I图像中相应点与原点连线的斜率应逐渐增大，故C正确．6．某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，闭合S后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是()A．AB段断路 B．BC段断路C．AB段短路 D．多用电表选挡太大【答案】A【解析】由题意可得UAB＝UAC＝U，说明由A、B分别至电源的线路均已接通．若BC段完好，则AB段断路；若BC段短路，则AB段可能断路，也可能完好．又由题述得UBC＝0，因而可能AB段断路或BC段短路，也有可能出现两者同时发生的情况．7．由欧姆定律I＝eq\f(U,R)导出U＝IR和R＝eq\f(U,I)，下列叙述中不正确的是()A．由R＝eq\f(U,I)知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定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，其电压降越大【答案】A【解析】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大小无关，故A错误，B正确；根据R＝eq\f(U,I)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，故C正确；电流相同时，根据U＝IR可知，电阻越大，其电压降越大，故D正确．本题选不正确的，故选A.二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．8．把表头G改装成大量程电流表时，下列说法正确的是()A．改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B．改装成电流表后，表头G本身允许通过的最大电流并不改变C．改装后，表头G自身的电阻减小了D．改装后使用时，表头G本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了【答案】BD【解析】把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各特征量都不变．故B、D正确，A、C错误．9．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，则当滑片向右滑动时，滑动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，则当滑片向右滑动时，滑动变阻器的阻值减小C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入3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3个接线柱【答案】AD【解析】若将a、c两端连在电路中，左侧部分将连入电路，则当滑片向右滑动时，该部分的导线长度变长，滑动变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确．若将a、d两端连在电路中，也是将左侧部分连入电路，则当滑片向右滑动时，该部分的导线长度变长，滑动变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误．A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误．在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D正确．10．如图是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化，那么()A．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接aB．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接bC．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接aD．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b【答案】AD【解析】若电压表示数有显著变化，说明电流表分压比较明显，应使用外接法比较准确，故A正确；若电流表示数有显著变化，说明电压表分流较大，应使用内接法比较准确，D正确．三、非选择题：本题共4小题，共54分．11．(8分)(1)如图甲所示的三个游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为10等分、20等分、50等分，它们的读数依次为______mm，______mm，______mm.(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径示数如图乙所示，则金属丝的直径是________mm.【答案】(1)17.723.853.18(2)2.15012．(16分)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值．(1)现有直流电源(电压为4V)、滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内