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1、 1 2020 高中物理学业水平考试物理精品学案 选修 3-1 第二章 恒定电流 知识内容 电源和电流 电动势 欧姆定律、UI 图象及 IU 图象 串联电路和并联电路 焦耳定律 导体的电阻 闭合电路的欧姆定律 多用电表的原理 实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线 实验:探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系 实验:练习使用多用电表 实验:测定电池的电动势和内阻 考点一 电源和电流 1电源和电流 维持电路两端有一定的_;使闭合电路中保持持续的_ 2电流的形成 自由电荷的定向移动形成电流 3电流方向的确定 规定为_定向移动的方向 4电流的定义式及单位(1)定义:通过导体横截面的电量 q 跟通过这些电
2、量所用时间 t 的比值叫做电流 (2)定义式:_.(3)单位:安培(A),_.2(4)说明:电流是_ 5恒定电流 大小、_都不随时间变化的电流 6说明 开关闭合后,电路中以光速建立电场,电子在电场力作用下定向移动电子定向移动速率和建立电场的速率不同 考点基础题组过关测试 1下面关于电源和电流的叙述正确的是()A电源的作用是使闭合电路中产生持续的电流,它是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置 B只要有电压加在物体的两端便能产生电流 C只要有大量的自由电荷便能产生电流 D电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 2如图所示,把铜片和锌片插入番茄做成水果电池,用两根导线将铜片、锌片与电表接线
3、柱相连,电表读数为 13 A,这里的“13 A”是指()A电路中的电流 B电路中的总电阻 C水果电池的电动势 D铜片和锌片间的电压 3“Sony”四个字母的品牌价值,近几年在电子业务上呈现弱势,但索尼过去所创造出的神话般的辉煌历史,仍然没有因为消费性电子业务低迷而失去消费者的青睐,现有一台“Sony”牌收音机,电池供电的电流是 8 mA,也就是说()A1 h 电池供给 1 C 的电量 B1 000 s 电池供给 8 C 的电量 C1 s 电池供给 8 C 的电量 D1 min 电池供给 8 C 的电量 3 考点二 电动势 1电源的作用 从能量转化的角度看,电源是通过_做功把其他形式的能转化为电
4、势能的装置 2电动势定义式与单位 在电源内部,非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功跟被移送电荷量的比值,即 E_.单位:伏特,简称伏,符号V,1 V1 J/C.3电动势的物理意义 反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小,在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内部从负极送到正极所做的功 4电源内阻 电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源内阻 考点基础题组过关测试 1如图所示的干电池常标注有“1.5 V”的字样,表示电源的电动势为 1.5 V,这说明()A电路中每通过 1 C 的电荷,电源就把 1.5 J 的化学能转化为电能 B干电池在 1 s 时间内将 1.5
5、J 的化学能转化为电能 C干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为 2 V 的蓄电池弱 D干电池工作时,能提供的电流大小为 1.5 A 2如图所示是常用的干电池,不同型号的干电池虽然体积不同,但其电动势均约为()4 A1.5 V B2 V C36 V D220 V 3电源电动势的大小反映的是()A电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小 B电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C电动势为 1.5 V 的干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为 2 V 的蓄电池强 D以上说法均不正确 考点三 欧姆定律、UI 图象及 IU 图象 1电阻(1)作用:表示导体对电流_的大小,符号是“R”(2)定义
6、式:_.(3)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,R 越大,阻碍作用越_(填“大”或“小”)2欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压 U 成_,跟导体的电阻 R 成_(2)公式:_.(3)适用条件:适用于_、_等纯电阻电路对于气体导电,含有电动机、电解槽等非纯电阻电路不适用 3导体的 UI 图象及 IU 图象(伏安特性曲线)(1)如图甲、乙所示,图线 a、e、d、f 表示_,b、c 表示_(2)在图甲中,斜率表示电阻的大小,斜率越大,电阻越大,RaRe;在图乙中,斜率表示电阻倒数的大小,斜率越大,电阻越小,RdRf.(3)图线 b 的斜率变小,电阻变小,图线 c 的斜
7、率变大,电阻变小 5 注意:曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数根据RUI,电阻为某点和原点连线的斜率或斜率倒数 考点基础题组过关测试 1下列判断不正确的是()A由 IUR知,电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比 B由 IUR可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 C由 RUI可知,I 一定时,导体的电阻 R 与 U 成正比,U 一定时,导体的电阻 R 与 I 成反比 D对给定的导体,比值UI是个定值,反映了导体本身的性质 2将阻值为 R 的电阻接在电压为 U 的电源两端,则描述其电压 U、电阻 R 及流过 R 的电流 I 间的关系图象中正确的是()图 5 3两个电阻 R
8、1、R2的电流 I 和电压 U 的关系图线如图 5 所示,则两个电阻的大小之比 R1R2等于()A13 B31 C1 3 D.31 4有四个金属导体,它们的 UI 图象如图 6 所示,电阻最大的导体是()图 6 Aa Bb Cc Dd 6 5如图所示电路中,a、b 两点与一个稳压直流电源相接,当滑动变阻器的滑片P 向 d 端移动一段距离时,哪一个电路中的电流表读数会变小()6有甲、乙两导体,甲的电阻是乙的一半,而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍,则以下说法中正确的是()A甲、乙两导体中的电流相同 B乙导体中的电流是甲导体中的 2 倍 C甲、乙两导体两端的电压相同 D乙导体两端的电压
9、是甲的 2 倍 7如图 7 是某导体的伏安特性曲线,下列说法正确的是()图 7 A导体的电阻是 1.0 B导体的电阻是 0.04 C导体的电阻是 25 D当通过导体的电流是 0.1 A 时,导体两端的电压是 0.5 V 7 考点四 串联电路和并联电路 1串联电路与并联电路的规律 电路 内容 串联电路 并联电路 电路图 电流 关系 电路各处电流相等II1I2I3 总电流等于各支路电流之和II1I2I3 电压关系 总电压等于各部分电路电压之和 UU1U2U3 总电压等于各支路电压UU1U2U3 电阻 关系 总电阻等于各部分电路电阻之和 RR1R2R3 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数和1R1R11
10、R21R3 电压、电流 分配规律 URU1R1U2R2UnRnI IRI1R1I2R2InRnU 发展提升 串联电路的总电阻大于任一部分的电阻;并联电路的总电阻小于任一支路的电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大时,总电阻增大;其中任一电阻减小时,总电阻减小 2电表的改装(1)表头在电路中相当于一个电阻,其满偏电流、满偏电压和表头内阻满足关系:UgIgRg.(2)电压表和电流表的电路结构:8(3)电压表的分压原理:UUgUR,UgRgURRIg,RURIgUUgIg.(4)电流表的分流原理:IIgIR,UIgRgIRR,RIgRgIRIgRgIIg.考点基础题组过关测试 1将一个阻值为几千欧的
11、电阻 R1和一个阻值为千分之几欧的电阻 R2串联起来,同时把另一个阻值为几千欧的电阻 R3和另一个阻值为千分之几欧的电阻 R4并联起来,则总电阻分别是()A很接近 R1而略大于 R1;很接近 R4而略小于 R4 B很接近 R1而略小于 R1;很接近 R4而略大于 R4 C很接近 R2而略大于 R2;很接近 R3而略小于 R3 D很接近 R2而略小于 R2;很接近 R3而略大于 R3 图 8 2如图 8 所示,三个完全相同的电阻阻值 R1R2R3,接在电路中,则它们两端的电压之比为()A111 B122 C144 D211 3两电阻 R1、R2的电流 I 和电压 U 的关系如图所示,以下说法正确
12、的是()AR1R2 BR1R2 CR1和 R2串联后的总电阻的 IU 图线应在区域 DR1和 R2并联后的总电阻的 IU 图线应在区域 4三个电阻的阻值之比 R1R2R3125,若将这三个电阻并联,则通过它们的电流之比为 I1I2I3为()A125 B521 C1052 D111 5 如图所示电路中,电压保持不变,当开关 S 断开时,电流表 A 的示数为 0.6 A,当 S 闭合时,电流表的示数为 0.9 A,则两电阻阻值之比 R1R2为()9 A12 B21 C23 D32 6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
13、头 G 本身允许加的电压增大了 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 7电流表的内阻是 Rg200,满刻度电流值是 Ig500 A,现欲把此电流表改装成量程为 1 V 的电压表,正确的方法是()A应串联一个 0.1 的电阻 B应并联一个 0.1 的电阻 C应串联一个 1 800 的电阻 D应并联一个 1 800 的电阻 8已知某一表头 G,内阻 Rg30,满偏电流 Ig5 mA,要将它改装为量程为03 A 的电流表,所做的操作是()A串联一个 570 的电阻 B并联一个 570 的电阻 C串联一个 0.05 的电阻
14、 D并联一个 0.05 的电阻 10 考点五 焦耳定律 1对电流做功的理解 电流做功实现了_能向其他形式能的转化 电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量 2电功和电功率(1)电功的定义及公式:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功WqU_.(2)电功率的定义及公式:单位时间内电流所做的功 PWt_.3焦耳定律、热功率(1)焦耳定律的内容及公式:电流通过导体产生的热量跟电流的_成正比,跟导体的_及通电_成正比,Q_.(2)热功率的定义及公式:单位时间内电流通过导体时产生的热量P热Qt_.发展提升 PUI、P热I2R、PU2R的区别、联系和适用范围(1)一切电路中计算电功率均可使用 PUI
15、,计算热功率均可使用 P热I2R.(2)在纯电阻电路中,电功率等于热功率,即 UII2R,可得 UIR,故 PP热UII2RU2R.(3)在非纯电阻电路中,电功率大于热功率,即 UII2R,可得 UIR,故 PUII2RU2R,P热I2RUIU2R.考点基础题组过关测试 1下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是()A电功率越大,说明电流做功越快,则电路中产生的焦耳热一定越多 BWUIt 适用于任何电路,而 WI2RtU2Rt 只适用于纯电阻电路 C在非纯电阻电路中,UII2R D焦耳热 QI2Rt 适用于任何电路 11 2图中已标明四种灯泡的规格,其中额定功率最大的灯泡是()3如图所
16、示是我国 10 兆瓦(1 兆瓦106 W)光伏发电站,投入使用后每年可减少排放近万吨二氧化碳已知该地区每年能正常发电的时间约为 1 200 h,则该电站年发电量约为()A1.2106 kWh B1.2107 kWh C1.2109 kWh D1.21010 kWh 4如图所示,直流电动机线圈的电阻为 R,当该电动机正常工作时,电动机两端电压为 U,通过电动机的电流为 I,则下列说法不正确的是()A电动机内部的发热功率为I2R B电动机的机械功率为 IU C电动机的总功率为 IU D电动机的械功率为 IUI2R 5要使电热器在单位时间内产生的热量减少一半,可以()AR 不变,使通过电热丝的I 减
17、小一半 BU 不变,使电热丝的 R 增大一倍 CR 不变,使电热丝两端的 U 减小一半 DU 不变,使电热丝的 R 增大为原来的 2倍 6如图为一种服务型机器人,其额定功率为 48 W,额定工作电压为 24 V机器人的锂电池容量为 20 Ah,则机器人()A额定工作电流为 20 A B充满电后最长工作时间为 2 h C电池充满电后总电荷量为 7.2104 C D以额定电流工作时每秒消耗的能量为 20 J 12 7QQ 是一款流行的互联网即时通讯工具,新版本 QQ 推出了“在线时长”新功能,用户通过积累在线时长可以获得更高等级、享受更多服务,许多网友为追求虚拟的等级而纯粹地开机在线,造成大量的电
18、能浪费如图所示是某网友 QQ界面的电脑屏幕抓拍图,假定 QQ 用户使用的台式电脑功率约为 200 W,请你估算他升到下一级还要消耗多少电能()A0.2 kWh B2 kWh C20 kWh D200 kWh 8某一优质国产电风扇的铭牌如图所示,风扇正常工作时,该风扇的工作电流是()A0.23 A B0.5 A C0.4 A D4.4 A 考点六 导体的电阻 1电流表、电压表测电阻两种方法的比较 电流表内接法 电流表外接法 电路图 误差 原因 电流表_ U测UxUA 电压表_ I测IxIV 电阻测 量值 R测U测I测RxRARx 测量值_真实值 R测U测I测RxRVRxRVRx 测量值_真实值
19、适用 条件 _ _ 2.电阻定律 13(1)内容:同种材料的导体,其电阻 R 跟它的长度 l 成_,与它的横截面积S 成_,导体电阻还与构成它的材料有关(2)表达式:_.(3)电阻率:反映导体的导电性能,是导体材料本身的_(4)说明:金属导体的电阻率随温度的升高而增大,半导体的电阻率随温度的升高而减小,有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响 考点基础题组过关测试 1下列叙述正确的是()A长度、横截面积都相同的导体,电阻一定相同 B电阻率只是一个比例常数,没有单位 C将长为 l 的导线从中间分开,其中长为l2的导线电阻和电阻率均为原来的12 D将长为 l 的导线拉长为 2l,则电阻变为原来的 4
20、 倍 2用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示,其中 Rx为待测电阻下列说法正确的是()A通过电流表的电流小于通过Rx的电流 B通过电流表的电流大于通过 Rx的电流 C电压表两端的电压小于 Rx两端的电压 D电压表两端的电压大于 Rx两端的电压 3R1和 R2是材料相同,厚度相同,表面都为正方形的导体,但 R1的尺寸比 R2大得多,把它们分别连接在如图所示电路的 A、B 端,接 R1时电压表的读数为U1,接 R2时电压表的读数为 U2,下列判断正确的是()AR1R2 BR1R2 CU1U2 DU1U2 4有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为 a、b、c,且 abc.电流沿以下方向流过
21、该金属电阻,其中电阻阻值最小的是()14 5如图所示,某同学用伏安法测电阻,分别采用了甲、乙两种电路测量,关于误差分析正确的是()A若选择甲图,测量值偏大 B若选择乙图,测量值偏大 C若被测电阻 Rx与电流表接近,选择乙图误差较小 D若被测电阻 Rx与电压表接近,选择甲图误差较小 6先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻阻值 Rx,已知两电路的路端电压相等且恒定不变,若按图甲所示电路测得电压表示数为 6 V,电流表示数为 2 mA,电压表、电流表的连接会对电路产生影响 那么按图乙所示电路测得的结果应有()A电压表示数为 6 V,电流表示数为 2 mA B电压表示数为 6 V,电流表示数小于 2
22、 mA C电压表示数小于 6 V,电流表示数小于 2 mA D电压表示数小于 6 V,电流表示数大于 2 mA 15 考点七 闭合电路的欧姆定律 1路端电压 U外和内电压 U内之和与电源电动势 E 的关系 _.2闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成_,跟内、外电阻之和成_ (2)公式:_(只适用于纯电阻电路)_(适用于所有电路)3路端电压与负载 R(外电路电阻)的关系(1)当外电阻 R 增大时,I 减小,内电压减小,路端电压 U 增大 当外电路断开时,I0,UE.(2)当外电阻 R 减小时,I 增大,内电压增大,路端电压 U 减小当电源两端短路时,外电阻 R0,IEr,U
23、0.(3)路端电压也可以表示为 UIRERRrE1rR,也可以得到路端电压随外电阻增大而增大的结论 考点基础题组过关测试 1许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成某电池板不接负载时的电压是 600 mV,短路电流是 30 mA.则以下结论错误的是()A这块电池板的内阻是2 B这块电池板的内阻是 20 C这块电池板的电动势为 600 mV D太阳能电池是把太阳能转化为电能 2第二届世界互联网大会于 2015 年 12 月 16 日至 18 日在桐乡乌镇举行,为迎接大会召开,桐乡市对部分道路亮化工程进行了改造,如图所示是乌镇某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌,则该电池板的内
24、阻约为()16 A7.58 B6.03 C6.23 D7.35 3如图所示,电阻 R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计,开关 S 接通后流过 R2的电流是 S 接通前的()A.12 B.23 C.13 D.14 4在如图所示的 UI 图象中,直线 I 为某电源的路端电压与电流的关系图象,直线为某一电阻 R 的 UI 图象,用该电源直接与电阻 R 连接成闭合电路,由图象可知()A R 的阻值为23 B电源电动势为 3 V,内阻为 0.5 C电源的输出功率为 3.0 W D电阻 R 消耗的功率为 1.5 W 5某电源电动势为 E,内阻为 r.根据路端电压与电流的关系式 UEIr,作出U 与
25、I 的函数图象如图所示下列说法正确的是()A图线斜率的绝对值表示内阻的大小 B电源短路的状态对应于图中的 P 点 C电动势越大,P 点位置越接近坐标原点 17 D外电路断开的状态对应于图中的 Q 点 6在如图所示的电路中,当滑动变阻器滑片 P 向下移动时,则()AA 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变亮 BA 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗 CA 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗 DA 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮 考点八 多用电表的原理 1认识指针式电表的面板,知道它能测量的电学量 如图所示,可以用来测:交流(直流)电流;交流(直流)电压;电阻阻值等 2了解欧姆表与电压表、电流表刻度盘的区别 如图
26、所示,电流表、电压表刻度盘的 0 刻度线在_端,刻度均匀,而欧姆表刻度盘的 0 刻度线在_ 端,左端无限大,刻度不均匀,_ 密_ 疏(填“左”或“右”)3多用电表电阻挡测电阻的原理 多用电表电阻挡测电阻的原理图如图所示,G 是内阻为 Rg、满偏电流为 Ig的电 18 流表,R 是可变电阻,也叫调零电阻,电池的电动势为 E,内阻为 r.(1)当红黑表笔相接触时,相当于被测电阻 Rx0,调节 R 的值,使电流表的指针达到满偏 IgERRgr,所以电流表的满刻度处被定为电阻的_处(2)当红黑表笔不接触时,相当于被测电阻 Rx,电流表指针指零,所以电流表零刻度处是电阻刻度的“_”位置(3)当红黑表笔间
27、接入某一电阻 Rx时,通过电流表的电流 IERgrRRx,可见Rx与 I 有着一一对应关系 如果在刻度盘上标出与 I 对应的 Rx值,就可以从刻度盘上直接读出待测电阻 Rx的值 4欧姆表的内阻与中值电阻的关系 由 IER内Rx可得,当 RxR内时,_,指针半偏,通常把此时的 Rx的值(即表盘中央的标度)称为中值电阻 考点基础题组过关测试 1以下是欧姆表原理的电路示意图,正确的是()2多用电表的下半部分如图28 甲所示,标有“2.2 V 0.25 A”字样的小灯泡已接入电路,当多用电表的两表笔分别与小灯泡两端的接线柱 a、b 相接(如图乙所示),下列说法合理的是()19 图 28 A若选择开关拨
28、到“”挡的1 处,可测量小灯泡的电阻 B若选择开关拨到“V”挡的 2.5 处,可测量小灯泡两端的电压 C若选择开关拨到“V”挡的 2.5 处,可测量小灯泡两端的电压 D若选择开关拨到“mA”挡的 250 处,可测量小灯泡中的电流 3 如图 29 为某次测量某电学量时多用电表表盘某一部分的示意图,若测量的是某电阻,且选择开关置于“10”挡,则该电阻阻值为_;若测量的是电压,且选择开关置于直流(DC)5 V 挡,则该电压大小为_V;若测量的是电流,且选择开关置于直流(DC)2.5 mA 挡,则该电流的大小为_mA.图 29 4若某欧姆表表头的满偏电流为 5 mA,内装一节干电池,电动势为1.5 V
29、,那么该欧姆表的内阻为_.待测电阻接入红、黑两表笔之间时,指针指在刻度盘的中央,则待测电阻的阻值为 _.5某实验小组在“练习使用多用电表”实验中:(1)用多用电表测量某一电学元件,多用电表的选择开关旋至如图 30 所示的位置操作正确,表盘指针如图31 所示,则该电学元件的阻值为_.图 30 20 图 31(2)该电学元件可能是()A一个阻值未知的电阻 B“220 V 15 W”的白炽灯 C“220 V 100 W”的白炽灯 考点九 实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线 1实验原理和实验电路图(1)实验原理:如图所示,测多组小灯泡的 U、I 值,并绘出IU 图象;由图线的斜率反映电流与电压的关系(2)
30、实验电路图 2选择实验器材,连接实物图(1)实验器材:如图所示,小灯泡“3.8 V,0.3 A”、电压表“03 V15 V”、电流表“00.6 A3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔(2)连接实物图 3设计实验数据记录表 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 U/V 电流 I/A 4.电压表、电流表读数的方法 21 电压表、电流表读数均读到小数点以后两位 5测量并记录多组 U、I 的数据 移动滑动变阻器触头位置,测出 10 组不同的电压值 U 和电流值 I,并将测量数据填入自己设计的表格中 6用 IU 图象处理实验数据并分析变化规律(1)在坐标纸上以 U
31、 为横轴、I 为纵轴,建立直角坐标系(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线 考点基础题组过关测试 1为了测绘小灯泡的伏安特性曲线,下列实物连线正确的是()2某同学用如图所示的电路测绘“2.2 V 0.25 A”小灯泡的伏安特性曲线,应选择的电源与电流表量程分别是()A一节干电池、0.6 A B一节干电池、3 A C两节干电池、0.6 A D两节干电池、3 A 3如图所示,进行“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,在甲、乙两电路中,最好选用乙电路进行实验,理由是()22 A能够使小灯泡两端的电压从零开始增大 B能够控制电路的电流和电压
32、 C能够使通过小灯泡的电流更大 D能够使小灯泡两端的电压更高 4 做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,要求采用分压电路,电流表外接 小王的连接如图甲所示,闭合开关 S 前请老师检查,老师指出图中标示的、两根连线有一处错误,错误连线是_(填“”或“”);图中标示的、和三 根连 线有 一处错误,错 误连 线是 _(填“”“”或“”)小王正确连线后,闭合开关 S 前,应将滑动变阻器滑片 C 移到_处(填“A”或“B”)闭合开关 S,此时电压表读数为_V缓慢移动滑片 C 至某一位置时,电流表指针如图乙所示,电流表的示数为_A.甲 乙 5在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡额定电压为 2.5 V
33、,电流为0.3 A.(1)部分连线的实物连接图如图 37 甲所示,请补全实物连接图;(2)某次实验中,当电流表的示数为 0.18 A,电压表的指针如图乙所示,则电压为_V,此时小灯泡的功率是_W.23 6在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材及代号如下:A小灯泡 L(3 V,5)B滑动变阻器 R(010,额定电流 1.5 A)C电压表 V1(量程:03 V,RV5 k)D电压表 V2(量程:015 V,RV10 k)E电流表 A1(量程:00.6 A,RA0.5)F电流表 A2(量程:03 A,RA0.1)G铅蓄电池、开关各一个,导线若干 实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地
34、从零调到额定电压(1)为了减少误差,实验中应选电压表_,电流表_(填器材代号)(2)该同学按图 38 所示连接,两电表都有示数,但电压表示数无法调节到零,检查后发现有一处未连接正确,请在图上补上缺少的一条导线 (3)某同学实验后作出的 IU 图象如图 39 所示,请分析该图象形成的原因是_ 考点十 实验:探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系 1探究导体电阻与其影响因素的关系(1)如图 40 所示,a、b、c、d 是四条不同的金属丝在长度、横截面积、材料三 24 个因素方面,b、c、d 与 a 相比,分别只有一个因素不同:b 与 a 长度不同;c与 a 横截面积不同;d 与 a 材料不同
35、图 40(2)根据串联电路特点,每条金属丝两端电压与它们的电阻成正比,因此用电压表分别测出 a、b、c、d 两端电压,就能知道它们的电阻之比(3)分别比较 a 与 b、a 与 c、a 与 d,得出长度、横截面积、材料三个因素与电阻的关系 2测金属的电阻率(1)实验原理:用刻度尺测出一段金属丝的长度 L,用绕线法和刻度尺测出金属丝的直径 d,用伏安法测金属丝的电阻 R,利用公式 RLS,得 SRLd2R4L.(2)实验器材:被测金属丝、毫米刻度尺(米尺)、螺旋测微器、电流表、电压表、电源、开关、导线若干、滑动变阻器(3)实验步骤:测金属丝的直径 如图所示,取一段紧密绕制的被测金属丝,用刻度尺测出
36、它的宽度,除以圈数,便是金属丝的直径 按如图所示的电路图连接好实验电路 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度 L,反复测量 3 次,求出其平均值 把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关 S.改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值,断开开关 S,求出金属丝电阻 R 的平均值 25 将测得的 R、L、d 值,代入电阻率计算公式 SRLd2R4L中,计算出金属丝的电阻率 拆去实验线路,整理好实验器材(4)注意事项:被测金属丝的电阻较小,为了减小实验的系统误差,必须采用电流表外接法 金属丝的有效长度
37、是指金属丝接入电路的两端点之间的长度,测量时应将金属丝拉直 开关闭合前滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置 通过金属丝的电流不宜过大(电流表用 00.6 A 量程),通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,造成其电阻率在实验过程中增大 考点基础题组过关测试 1在“测定金属丝电阻率”的实验中,由 d2U4IL可知,对实验结果的准确性影响最大的是()A金属丝直径 d 的测量 B电压 U 的测量 C电流 I 的测量 D金属丝长度 L 的测量 2在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中,某实验小组用如图所示电路对镍铬合金丝和康铜丝进行探究,a、b、c、d 是金属丝 (1)实验小
38、组讨论时,某同学对此电路提出异议,他认为,电路中应该串联一个电流表,只有测出各段金属丝的电阻,才能分析电阻与其影响因素的定量关系 你认为需要不需要串联电流表?_(填“需要”或“不需要”)(2)几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示:电路图中四种金属丝 a、b、c分别为下表中编号为A、B、C 的金属丝,则 d 应该选下表中的_(用表中编号 D、E、F 表示)编号 材料 长度 L/m 横截面积S/mm2 A 镍铬合金 0.30 0.50 26 B 镍铬合金 0.50 0.50 C 镍铬合金 0.30 1.00 D 镍铬合金 0.50 1.00 E 康铜 0.30 0.50 F 康铜 0.50 1.
39、00 3.北京市技术质量监督局曾对市场中电线电缆产品质量进行抽查,检验负责人说:“十几个不合格产品中,大部分存在导体电阻不合格问题,主要是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多的铜;再一个就是铜材质量可能合格,但把截面积缩小了,买2.5 平方毫米的线,拿到手的线可能是1.5 平方毫米或 1.5 平方毫米多一点,载流量不够;还有一个问题是绝缘层质量不合格,用再生塑料制作电线外皮,电阻率达不到要求”(1)现从一捆横截面积为 1 平方毫米的不合格的电线中截取一段,采用绕线法测量其横截面积,读数如图 44 甲所示,可得该导线的半径约为_mm(保留3 位有效数字);经你判断该导线的横截面积_(填“合格
40、”或“不合格”)(2)欲测量该捆电线的电阻率是否合格,经查阅,纯铜的电阻率为 1.8108 m.取长度为 100 m(真实长度)的电线,横截面积取 1 平方毫米,并用伏安法测量其电阻,所用器材有:A电源(电动势约为 5 V,内阻不计)B待测长度为 100 m 的电线一捆 C滑动变阻器(5,2 A)D电压表(量程为 5 V,内阻分别为 5 k)E电流表(量程为 0.6 A、3 A,内阻分别为 0.125、0.025)某同学设计如图乙的电路,所选电表量程均合理,则电压表的另一端应接_(填“a”或“b”),测得电压表读数为 4.50 V,电流表读数如图丙所示,为_A结合检验负责人的话,你认为这捆电线
41、不合格的原因最有可能是_ 27 图 44 4某物理兴趣小组在家中进行探究实验,他们找到了一个阻值未知的金属丝绕成的线圈(金属丝外表面涂有绝缘层),金属丝电阻率 1.57108 m.该兴趣小组试图测量该金属丝的直径,但家中没有游标卡尺或螺旋测微器,只有多用电表、米尺、剪刀、铅笔等生活工具他们想到了如下方法:第一种方法:(1)如图 45 所示,取一段金属丝紧密的缠绕在铅笔上,共计 32 匝,用米尺测量其间距为_cm,则金属丝的直径为_mm(第二个空保留两位有效数字)图 45 第二种方法:(2)剪一段长为12.5 m的金属丝,用多用电表测量其阻值为1.0,计算可得金属丝的直径为_mm(保留两位有效数
42、字)(3)第二种方法中用多用电表测量时误差较大,于是他们将这段长为 12.5 m 的金属丝带回实验室,设计了如图46 所示的电路测量其准确阻值 图 46 主要实验器材如下:A灵敏电流计(内阻为 0.3)B滑动变阻器(阻值约几欧)28 C滑动变阻器(阻值约几千欧)DR2代表 12.5 m 的金属丝 E干电池一节(电动势为 1.5 V,内阻不计)F开关 简要实验步骤如下:闭合 S1,调节滑动变阻器 R1,使灵敏电流计满偏;闭合 S2,发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三滑动变阻器应选_,R2的阻值为_,R2的测量结果比实际值_(填“偏大”“偏小”或“相等”)考点十一 实验:练习使用多用电表 1
43、机械调零 检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置 若不指零,则可用小螺丝刀进行_ 2多用电表测电压或电流的方法及读数(1)将多用电表的选择开关旋至直流电压或电流挡,其量程应大于用电器两端电压或电流的估值(2)根据表盘上相应量程的直流电压或电流刻度读数 3多用电表测电阻的方法及读数(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”(3)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘以_即为待测电阻阻值(4)实验完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡 4研究二极管的单向导电性(
44、1)认识二极管 29 图 47 如图 47 所示,它由_材料制成,左端为_极,右端为_极 特点:电流从正极流入时电阻_(填“很大”或“很小”),而从正极流出时电阻_(填“很大”或“很小”)(2)多用电表测二极管的正反向电阻 测二极管正向电阻:将多用电表的选择开关旋至_(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡,调整欧姆零点之后将_表笔接触二极管的正极,_表笔接触二极管的负极 测二极管反向电阻:将多用电表的选择开关旋至_(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡,调整欧姆零点之后将_表笔接触二极管的负极,_ 表笔接触二极管的正极 5注意事项(1)电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出 (2)电压、电流的读数要看清选
45、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(3)测电阻时注意:必须把待测电阻隔离 合理选择量程,使指针尽可能指在中值附近 欧姆表的表盘刻度不均匀,不用估读 考点基础题组过关测试 1某学生用多用电表测量一个电阻的阻值将选择开关置于“10”挡时,指针位置如图 48 所示接着合理的做法是()图 48 30 A换“1”挡,再读数 B换“100”挡,再读数 C换“1”挡,调整欧姆零点后再读数 D换“100”挡,调整欧姆零点后再读数 2某同学用多用电表10 挡的倍率测某电阻,发现指针指在如图 49 所示的位置,为了进行比较准确的测量,下列操作步骤必要且正确的顺序是_ 图 49 A将表
46、笔与电阻断开 B将转换开关转到1 挡 C将转换开关转到100 挡 D将两表笔断开,调整机械调零螺丝,使指针指在左边 0 刻度 E将两表笔短接,调整机械调零螺丝,使指针指在右边 0 刻度 F将两表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指在右边 0 刻度 G将两表笔与电阻相连,进行测量 3(20168 月温州选考模拟)在做“练习使用多用电表”的实验中,图 50 31 图 51(1)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针位置如图 50 所示,则应将图中的旋钮 B 转至_(填“1 k”或“10”)挡(2)若旋钮 B 已转至正确的位置,然后将两表笔短接时,再旋动旋钮_(选填“A”“B”或“C”),使指针对准电阻
47、的“0”刻线最后,再将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针位置如图 51 所示,则该电阻阻值为_.(3)全部测量结束后,应把图 50 中的旋钮 B 拨到 OFF 挡或者_(填字母)ADCV 500 挡 BDCmA 500 挡 CACV 500 挡 4(20169 月绍兴适应性考试)在“练习使用多用电表”实验中:(1)某同学欲测量一节干电池的电压,下述操作正确的是_(填字母)A欧姆调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数 B机械调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数 C选择挡位、机械调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数 D选择挡位、欧姆调零、
48、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数(2)该同学欲测量如图 52 所示插座的电压,则应把多用电表应打到_(填“A”“B”“C”“Q”字母)位置(3)经过正确操作后,电表指针指向如图 54 所示,则插座的电压为_V.图 52 图 53 图 54 5 如图 55 所示是某同学连接的实验实物图,合上开关后,发现 A、B 灯都不亮 他采用下列两种方法检查故障 32 图 55(1)用多用电表的直流电压挡进行检查 那么选择开关应置于下列量程的_挡(用字母序号表示)A2.5 V B10 V C50 V D250 V 在测试 a、b 间直流电压时,红表笔应接触_(填“a”或“b”)端 该同学测试结果如
49、下表所示,根据测试结果,可以判定故障是_(假设只有下列中的某一项故障)测试点 a、b c、b c、d d、f 电压表示数 有示数 有示数 无示数 有示数 A.灯 A 断路 B灯 B 短路 Cc、d 段断路 Dd、f 段断路(2)用欧姆挡检查 测量前,应将开关 S_(填“断开”或“闭合”)测量结果如下表所示,由此可以断定故障是_ 测量点 c、d d、e e、f 表针偏转情况 A.灯 A 断路 B灯 B 断路 C灯 A、B 都断路 D d、e 间导线断路 考点十二 实验:测定电池的电动势和内阻 1实验原理和实验电路图 伏安法:由 EUIr 知,只要测出 U、I 的_数据,就可以列出两个关于 E、r
50、 的方程,从而解出 E、r,用到的器材有_、_、_、33 _、_等,电路图如图所示.2选择实验器材,连接实物图(1)实验器材:电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线(2)基本操作 连接电路;电流表用 0.6 A 的量程,电压表用 3 V 的量程;把滑动变阻器调到最大阻值处;闭合开关,调节滑动变阻器,使表有明显的示数,记下一组数据,如此记录多组数据 3设计实验数据记录表 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压 U/V 电流 I/A 4.测量并记录多组 U、I 的数据 将读取的电压表和对应的电流表示数填到记录表中 5用 UI 图象处理实验数据 以端电压 U 为纵轴,干路电流 I 为横轴,