高中物理 第3章 从电表电路到集成电路章末综合测评 沪科版选修3-1

【最新】高中物理（沪科）选修3-1：章末综合测评3从电表电路到集成电路学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一台半导体收音机，电池供电的电流是8 mA，也就是说( )A．1 h电池供给8 C的电荷量B．1 000 s电池供给8 C的电荷量C．1 s电池供给8 C的电荷量D．1 min电池供给8 C的电荷量2．氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10－16 s，则下列说法正确的是( )①电子绕核运动的等效电流为6.7×10－4 A②电子绕核运动的等效电流为1.5×103 A③等效电流的方向与电子的运动方向相反④等效电流的方向与电子的运动方向相同A．①③B．①④C．②③D．②④3．有一段长1m的电阻丝，电阻是10Ω，现把它均匀拉伸到长为5m，则电阻变为（）A．10ΩB．50ΩC．150ΩD．250Ω4．在神经系统中，神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。

现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率ρ＝8×106Ω·m。

某生物体中某段髓质神经纤维可视为高为20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端所加电压U＝100 V时，该神经纤维发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为()A．0.31 μA B．0.62 μAC．0.15 μA D．0.43 μA5．两只电流表和是由完全相同的电流计改装而成的，的量程是3 A，的量程是6 A，为了测量8 A左右的电流，并联接入电路中，两者都有读数的情况下，正确的选项为( )A．和读数相等B．两者指针偏转角相等C．和的读数比等于电流表的内阻之比D ．两者指针偏角之比等于两表内阻之比二、多选题6．如图所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，A 、B 为分压器的输出端，R 是负载电阻，电源电压为U 保持恒定，滑动片P 位于变阻器的中央，下列判断的是( )A ．空载(不接R)时，输出电压为2U B ．接上负载R 时，输出电压为2U C ．负载电阻R 的阻值越大，输出电压越低D ．接上负载R 后，要使输出电压为2U ，滑动片P 须向上移动至某一位置 7．对于一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( )A ．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B ．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它制作标准电阻C ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U I比值不变 D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零8．有关欧姆表的使用，下列说法中正确的是( )A ．更换测量挡时，需要重新调零B ．测量电阻时，表的指针偏转角度越大，误差就越小C ．使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高挡或“off”挡D ．如果指针相对电流零刻度偏转太小，应改用大量程测量9．某种确定材料的圆柱形导体的长度为L ，横截面的直径为d ，导体两端所加电压为U ，当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，下列说法正确的是( )A ．电压变为2U ，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍B ．导体的长度变为2L ，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍C ．导体横截面的直径变为2d ，导体中自由电子定向运动的平均速率不变D ．导体横截面的直径变为2d ，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍 10．如图所示是简化的多用电表的电路图．转换开关S 与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3<R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是( )A．S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大B．S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表三、实验题11．多用电表表头的示意图如图所示．在正确操作的情况下：(1)若选择开关的位置如图所示，则测量的物理量是________．正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：改用________倍率，然后________，将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率，得测量值．(2)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流表都应该从________(选填“红”或“黑”)色表笔经“＋”插孔流入电表．12．如图甲所示的电路，金属丝固定在两接线柱a、b上，鳄鱼夹c与金属丝接触良好，现用多用电表测量保护电阻R0的阻值，完成相关的内容：(1)将转换开关转到欧姆挡，红、黑表笔短接，调节________．使指针恰好停在欧姆刻度线的_______处．(2)先________，再将红、黑表笔分别接在R0的两端，测量结果如图乙所示，则R0的阻值为_______．四、解答题13．如图所示，两段长度和材料都完全相同的导线ab、bc是横截面积之比为1∶4串联后加上电压U.求：(1)ab、bc两段导线内自由电子定向运动速率之比；(2)两段导线两端电压之比．14．为了使用方便，实验室中的电压表通常有两个量程，如图所示为表头G改装成两个量程为0～3V、0～15V的电压表的电路图．若已知R2是阻值为24kΩ的电阻，表头G 的内阻为500Ω，求：（1）R1的阻值；（2）灵敏电流计的满偏电流．15．如图所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？16．如图所示，AB和A′B′是长度均为L＝2 km的两根输电线(1 km电阻值为1 Ω)，若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电压为U＝90 V的电源：当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为U B＝72 V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压为U A＝45 V．由此可知A与C相距多远？参考答案1．B【详解】电池供电的电流I=8mA ，若电量q=8C ，则由电流的定义式I=q/t ，得到时间t=1000s ；故选B ．2．A【详解】根据电流的定义式I=q/t 得：等效电流为：194161.610 6.7102.410e I A t ＝---⨯==⨯⨯．故①正确，②错误；等效电流的方向与电子的运动方向相反．故③正确④错误．故A 正确，BCD 错误；故选A ．3．D【解析】试题分析：由电阻定律L R S ρ=，拉长后5L L '=，而电阻丝的体积不变，V L S L S =⋅=⋅''，则5S S '=，可得25250L R R S ρ==='''Ω，故选D. 考点：本题考查了电阻定律.4．A【详解】根据电阻定律，可得神经纤维的电阻为：R ＝ρL S ＝8×106×()2222010410π--⨯⨯⨯Ω≈3.18×108 Ω根据部分电路的欧姆定律可知：I ＝U R≈0.31×10－6 A ＝0.31μA 故A 正确，BCD 错误。

章末检测卷(三)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分)1.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为6.4×10－7 m2的导线，那么电路中的电流是( )A.0.016 μAB.1.6 mAC.16 μAD.0.16 μA答案 D2.如图1所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，长度是a的两倍.当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是( )图1A.V2的示数是V1的2倍B.V3的示数是V1的2倍C.V3的示数是V2的2倍D.V2的示数是V3的2倍答案 B3.半导体温度计是用热敏电阻制造的，如图2所示，如果待测点的温度升高，那么( )图2A.热敏电阻变大，灵敏电流表示数变大B.热敏电阻变大，灵敏电流表示数变小C.热敏电阻变小，灵敏电流表示数变大D.热敏电阻变小，灵敏电流表示数变小答案 C解析热敏电阻在温度升高时电阻减小得非常迅速，用它制造的半导体温度计在待测点温度升高时电阻变小，与之串联的灵敏电流表示数变大.故选C.4.如图3所示，用伏安法测电阻，若电流表内阻为1 Ω，电压表内阻为5 000 Ω，R x约为10 Ω，则哪个图测量结果较为准确，测量值比真实值偏大还是偏小( )图3A.甲电路，偏大B.甲电路，偏小C.乙电路，偏大D.乙电路，偏小答案 B5.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm 、半径为4 cm 的圆柱体，当在其两端加上电压U ＝100 V 时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为( ) A.0.31 μA B.0.62 μA C.0.15 μA D.0.43 μA 答案 A解析 由R ＝ρL /S 得R ≈3.18×108Ω，所以I ＝UR≈0.31 μA.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，有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 6.欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等部分串联而成的.有关欧姆表的使用和连接方法，下列说法正确的是( )A.测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零B.红表笔与表内电池正极相连接，黑表笔与表内电池负极相连接C.红表笔与表内电池负极相连接，黑表笔与表内电池正极相连接D.测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻阻值越大 答案 AC解析 每次测量电阻之前都要进行欧姆调零，所以A 正确.由欧姆表内部结构可知B 错，C 对.测电阻时，表针偏转角度越大，说明通过表头的电流越大，待测电阻阻值越小，故D 错.故正确答案为A 、C.7.两只定值电阻串联接在电压恒定的电路中，如图4所示，现用甲、乙两只电压表先后测量同一个电阻R 1两端的电压，甲表的读数为10.3 V ，乙表的读数为10.5 V ，下列说法正确的是( )图4A.甲表的读数比乙表的读数更接近该电阻两端原来的电压值B.乙表的读数比甲表的读数更接近该电阻两端原来的电压值C.甲表的内阻比乙表的内阻大D.乙表的内阻比甲表的内阻大 答案 BD8.如图5为一电路板的示意图，a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、d 与220 V 的交流电源连接，ab 间、bc 间、cd 间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b 、d 两点间以及a 、c 两点间的电压均为220 V ，由此可知( )图5A.ab 间电路通，cd 间电路不通B.ab 间电路不通，bc 间电路通C.ab 间电路通，bc 间电路不通D.bc 间电路不通，cd 间电路通 答案 CD解析 由于用交流电压表测得b 、d 两点间电压为220 V ，这说明ab 间电路是通的，bc 间电路不通或cd 间电路不通；由于用交流电压表测得a 、c 两点间为220 V ，这说明cd 间电路是通的，ab 间电路不通或bc 间电路不通.综合分析可知bc 间电路不通，ab 间、cd 间电路通，即选项C 、D 正确.9.某导体中的电流随其两端电压的变化如图6所示，则下列说法中正确的是( )图6A.加5 V 电压时，导体的电阻为5 ΩB.加11 V 电压时，导体的电阻为1.4 ΩC.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 答案 AD解析 曲线上某一点的UI 值表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体在加5 V 电压时，U I值为5，所以此时电阻为 5 Ω；当电压增大时，U I值增大，即电阻增大，综合判断可知A 、D项正确，B 、C 项错误.三、实验题(本题共2小题，共15分)10.(6分)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 的阻值约为200 Ω，电压表的内阻约为 2 k Ω，电流表的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图7(a)或(b)所示，结果由公式R x ＝UI计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数.若将图(a)和(b)中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2，则________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x 1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值R x 2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.图7答案 R x 1 大于 小于解析 根据题意知R x R A >R VR x，电压表的分流作用较显著，故R x 1更接近待测电阻的真实值.题图(a)的测量值是R x 与R A 串联的电阻阻值，故R x 1>R x 真；题图(b)的测量值是R x 与R V 并联的电阻阻值，故R x 2<R x 真.11.(9分)实验室购买了一捆标称长度为100 m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm 2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图8甲所示电路测出铜导线的电阻R x ，从而确定导线的实际长度.图8可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω； 电压表：量程3 V ，内阻约9 k Ω； 滑动变阻器R 1：最大阻值5 Ω； 滑动变阻器R 2：最大阻值20 Ω； 定值电阻：R 0＝3 Ω；电源：电动势6 V ，内阻可不计； 开关、导线若干. 回答下列问题：(1) 实验中滑动变阻器应选_________(填“R 1”或“R 2”)，闭合开关S 前应将滑片移至__________端(填“a ”或“b ”).(2)在图9所示实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图8甲电路完成剩余部分的连接.图9(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A 时，电压表示数如图8乙所示，读数为____ V.(4)导线实际长度为________ m(保留两位有效数字). 答案 (1)R 2 a (2)见解析图(3)2.30(2.29、2.31均正确) (4)94(93、95均正确)解析 (1)根据R ＝ρlS，得铜导线的阻值约为R x ＝1.7 Ω，即R x ＋R 0＝4.7 Ω.实验中的滑动变阻器若选R 1，则当滑动变阻器滑片移至a 端时，电压表的示数约为3 V ，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选R 2.闭合开关S 前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至a 端. (2)连线如图所示(3)电压表的示数为2.30 V.(4)根据欧姆定律，铜导线与R 0的串联的阻值R ＝U I ＝2.300.50 Ω＝4.6 Ω，所以铜导线的电阻R x ＝R －R 0＝1.6 Ω.根据R x ＝ρl S 得导线长度l ＝R x S ρ＝1.6×1.0×10－61.7×10－8m≈94 m. 四、计算题(共4小题，共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12.(10分)如图10甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 加上电压后，其U －I 图线如图乙所示，当U ＝10 V 时，电解液的电阻率ρ是多少？图10答案 40 Ω·m解析 由题图乙可求得电解液的电阻为R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω 由题图甲可知电解液长为L ＝a ＝1 m横截面积为S ＝bc ＝0.02 m 2由电阻定律R ＝ρL S得ρ＝RS L ＝2 000×0.021Ω·m＝40 Ω·m.13.(10分)一个双量程电压表，表头是一个内阻R g ＝500 Ω、满偏电流为I g ＝1 mA 的电流表，现改装成量程分别为10 V 和100 V 的两个量程，则所串联的电阻R 1和R 2的阻值分别为多大？ 答案 9 500 Ω 90 000 Ω解析 U g ＝I g R g ＝1×10－3×500 V＝0.5 V ，R 1＝U －U g I g ＝10－0.51×10－3 Ω＝9 500 Ω， R 2＝U ′－U g I g －R 1＝100－0.51×10－3 Ω－9 500 Ω＝90 000 Ω.14.(12分)如图11所示，电路两端电压U ＝6 V ，定值电阻R 1＝2.4 k Ω、R 2＝4.8 k Ω.图11(1)若在ab 之间接一个C ＝100 μF 的电容器，闭合开关S ，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量；(2)若在ab 之间接一个内阻R V ＝4.8 k Ω的电压表，求电压表的示数. 答案 (1)4×10－4C (2)3 V 解析 (1)设电容器上的电压为U C ，U C ＝R 2R 1＋R 2U电容器的带电荷量Q ＝CU C 解得：Q ＝4×10－4C (2)设电压表与R 2并联后电阻为R 并R 并＝R 2R VR 2＋R V则电压表上的电压为：U V ＝R 并R 1＋R 并U 解得：U V ＝3 V.15.(12分)如图12所示，滑动变阻器R 1的最大值是200 Ω，R 2＝R 3＝300 Ω，A 、B 两端电压U AB ＝8 V.图12(1)当开关S 断开时，移动滑片P ，R 2两端可获得的电压变化范围是多少？ (2)当开关S 闭合时，移动滑片P ，R 2两端可获得的电压变化范围又是多少？ 答案 (1)4.8 V ～8 V (2)3.43 V ～8 V解析 (1)当开关S 断开时，滑动变阻器R 1为限流式接法，R 3及R 1的下部不接在电路中，当滑片P 在最上端时，R 2上获得的电压最大，此时R 1接入电路的电阻为零，因此R 2上的最大电压等于U AB ＝8 V.当滑片P 在最下端时，R 1的全部与R 2串联，此时R 2上的电压最小，U R 2＝R 2R 1＋R 2U AB ＝4.8 V ，所以R 2上的电压变化范围为4.8 V ～8 V. (2)当开关S 闭合时，滑动变阻器R 1为分压式接法，当滑片P 在最下端时，R 2上的电压最小，此时R 2与R 3并联，再与R 1的全部串联，R 2与R 3的并联电阻R ′＝R 22＝150 Ω，电压为U ′＝R ′R 1＋R ′U AB ＝150200＋150×8 V≈3.43 V，当滑片P 在最上端时，R 2上的电压最大等于U AB ＝8 V ，所以R 2上的电压范围为3.43 V ～8 V.。

学习使用多用电表A组1.(多选)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()A.每次换挡必须重新调零后再测量B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻时,应该把该电阻与电阻断开D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零答案:AC2.图中E为电池,R1、R2为电阻,K为开关。

现用多用电表测量流过电阻R2的电流。

将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后,正确的接法是()A.保持K闭合,将红表笔接在A处,黑表笔接在B处B.保持K闭合,将红表笔接在B处,黑表笔接在A处C.将K断开,红表笔接在A处,黑表笔接在B处D.将K断开,红表笔接在B处,黑表笔接在A处解析:用多用电表测量流过电阻R2的电流时,需将多用电表与R2串联,若保持K闭合,将红、黑表笔接在A、B处,则开关K将电表短路,并没有将电表接入电路,电表中无示数,故选项A、B 错误。

电路中电流方向从A到B,断开K后,电流从电表的正极入、负极出,所以红表笔接在A 处,黑表笔接在B处,选项C正确,选项D错误。

答案:C3.有一个多用电表,其欧姆挡的四个量程分别为“×1”“×10”“×100”“×1 k”,某学生把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时,发现指针偏转角度很大,为了减少误差,他应该()A.换用“×1 k”挡,不必重新调整调零旋钮B.换用“×10”挡,不必重新调整调零旋钮C.换用“×1 k”挡,必须重新调整调零旋钮D.换用“×10”挡,必须重新调整调零旋钮答案:D4.(多选)用多用电表的欧姆挡(×1 k)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.此时红表笔接的是二极管的负极解析:用欧姆挡进行检查,指针向右偏转的角度很小,说明电阻值接近无穷大,二极管加有反向电压。

第3章测评A(基础过关卷)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合题目要求,第6~8题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)1.关于电流和电阻,下列说法中正确的是( )A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B.金属导体温度上升时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大C.由R=U U可知,I 肯定时,导体的电阻R 与U 成正比,U 肯定时,R 与I 成反比 D.对给定的导体,比值UU 是个定值,反映导体本身的一种性质解析:电流可以是正电荷定向移动形成,也可以是负电荷定向移动形成,电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反。

电荷的热运动是无规则的,不能形成电流。

电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,由导体本身确定,与是否通电无关。

答案:D2.在示波管中,电子枪2 s 内放射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为( ) A.4.8×10-6A B.3.0×10-13A C.9.6×10-16 AD.3.0×10-6A解析:电子枪2s 内放射了6×1013个电子,则2s 通过示波管横截面的电子数为6×1013个,因此电流I=6×1013×1.6×10-192A =4.8×10-6A 。

答案:A3.下表是某逻辑电路的真值表,该电路是( )解析:依据该逻辑电路的真值表可以推断,该门电路是一个“与”门电路和一个“非”门电路的组合,选项D 正确。

答案:D4.一根粗细匀称的导线,两端加上电压U 时,通过导线的电流为I ,导线中自由电子定向移动的平均速率为v ,若将导线匀称拉长,使它的横截面的半径变为原来的12,再给它两端加上电压U ,则( )A.通过导线的电流为U4 B.通过导线的电流为U16C.导线中自由电子定向移动的速率为U8 D.导线中自由电子定向移动的速率为U2解析:导线被拉长后,其横截面积变小,变为原来的14,其电阻增大为原来的16倍,则加上相同的电压U 时,电流会减为原来的116,选项A 错误,选项B 正确;又依据I=neSv ,导线被拉长后,n 、e不变,I 变为原来的116,S 变为原来的14,故v 变为原来的14,选项C 、D 错误。

第3章 从电表电路到集成电路[巩固层·知识整合][体系构建][核心速填] 1．电流(1)定义：自由电荷的定向移动形成电流． (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向． (3)定义式：I ＝q t. (4)微观表达式：I ＝nqSv . 2．电阻(1)定义式：R ＝U I.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用． 3．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体电阻还与构成它的材料有关．(2)表达式：R ＝ρL S. 4．电阻率(1)计算式：ρ＝RS L.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量．5．串、并联电路的特点6(1)电压表的改装①电压表是根据串联电路的分压作用，在表头上串联一个分压电阻，并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的，如图3­1所示．图3­1②若改装后的电压表量程为U ，则由U ＝U g ＋U g R g R ，得R ＝U －U g R gU g. (2)电流表的改装①电流表是根据并联电路的分流作用，在表头上并联一个分流电阻，并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的，如图3­2所示．图3­2②若改装后电流表量程为I ，则由I g R g ＝(I －I g )R ，得R ＝I g R gI－I g . [提升层·能力强化]1．电阻定律的公式为R ＝ρS，其中L 为导体长度，S 为导体横截面积，ρ为导体材料的电阻率．2．当导体的形状发生改变时 (1)导体的电阻率不变．(2)导体总体积不变，根据V ＝SL ，当S 减小时，L 增大，因此要分析两方面的因素．如图3­3所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镀膜的厚度为d ，管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I ，则金属膜的电阻为多少？镀膜材料电阻率为多少？图3­3【解析】 由欧姆定律可得R ＝U I，沿着L 的方向将膜层展开，如图所示，则膜层等效为一电阻，其长为L ，横截面积为管的周长×厚度d .由电阻定律R ＝ρL S可得R ＝ρL 2πD 2·d ＝ρL πDd ，则U I ＝ρL πDd ，解得ρ＝U πDd IL. 【答案】 U IU πDdIL导体的电阻由ρ、L 、S 共同决定，在同一段导体的拉伸或压缩形变中，导体的横截面积、长度都变，但总体积不变，电阻率不变.公式R ＝ρLS适用于温度一定、粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液.[针对训练]1．一根阻值为R 的均匀电阻丝，长为L 、横截面积为S ，设温度不变，在下列情况下其电阻值仍为R 的是( )【导学号：69682179】A ．当L 不变、S 增大一倍时B ．当S 不变、L 增大一倍时C ．当L 和S 都缩短为原来的12D ．当L 和横截面的半径都增大一倍时C [根据R ＝ρLS可知，当L 不变，S 增大一倍时，电阻变为原来的一半，选项A 错误；当S不变，L 增大一倍时，电阻变为原来的2倍，选项B 错误；当L 和S 都缩短为原来的12时，电阻不变，选项C 正确；当L 和横截面的半径都增大一倍时，S 变为原来的4倍，则电阻变为原来的一半，选项D 错误．故选C.]2．某用电器与供电电源距离L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压损失不超过U ，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积的最小值是( )A.ρLUI B.2ρLIUC.UρLID.2UL I ρB [根据欧姆定律得，R ＝U I，电阻定律R ＝ρ2L S ，解得S ＝2ρLI U.故B 正确，A 、C 、D 错误．故选B.]1反之则减小．2．并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，总电阻减小，反之则增大．3．不论串联电路还是并联电路或者是混联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小．滑动变阻器R ′和固定电阻R 接成如图3­4所示的电路，已知R 两端电压恰好等于R ′两端总电压U 的一半，那么变阻器滑动端P 的正确位置是在变阻器R ′的( )图3­4A ．中点位置B ．中点偏下C ．中点偏上D ．条件不足，无法确定C [已知R 两端电压恰好等于R ′两端总电压的一半，根据串联电路的分压规律有RR 下R ＋R 下＝R 上，即有1R ＋1R 下＝1R 上(R 上、R 下分别是变阻器上、下两部分的电阻)，则R 下>R 上，变阻器滑动端P 应在变阻器R ′的中点偏上位置，故C 正确．]此题考查串联电路的分压规律；搞清电路的结构及电阻之间的串并联关系，根据串联电路的电阻的分压关系即可解答.[针对训练]3．如图3­5所示电路，将S 1、S 2都闭合后，则下列说法正确的是( )【导学号：69682180】图3­5A ．能亮的灯是L 1、L 2、L 3，且它们是串联的B ．能亮的灯是L 1、L 2、L 3，且它们是并联的C ．只有灯L 1发光，因为闭合开关S 1后，灯L 2、L 3被短路D ．电源被短路B [若S 1、S 2都闭合时，电流流向如图所示：从图中可以看出电流有3条回路，所以三盏灯并联．故选B.]4.如图3­6所示，有一个表头G ，满偏电流I g ＝500 mA ，内阻R g ＝200 Ω，将它改装为有0～1 A 和0～10 A 两种量程的电流表，求R 1、R 2的阻值各为多大？图3­6【解析】当公共端与“1 A”端接入电路时，满偏电流I1＝1 A当公共端与“10 A”端接入电路时，满偏电流I2＝10 A当公共端与“1 A”端接入电路时，电阻R1和R2串联，再与表头内阻R g并联．由并联电路的特点可得R1＋R2＝I gI1－I gR g代入I g、I1、R g的数值，可得R1＋R2＝200 Ω①当公共端与“10 A”端接入电路时，电阻R2与表头内阻R g串联，再与电阻R1并联．由并联电路的特点可得I g(R g＋R2)＝(I2－I g)R1代入I g、I2、R g的数值，可得R2＋200 Ω＝19R1 ②由①②解得R1＝20 Ω，R2＝180 Ω.【答案】R1＝20 ΩR2＝180 Ω1(1)将表头改装为大量程的电压表需串联一个分压电阻．(2)将表头改装为大量程的电流表需并联一个分流电阻．2．多用电表测电阻的方法(1)首先要选择合适的电阻挡，如×1，×10，×100…….(2)选挡后要调零．(3)读数后要乘以所选挡位的倍率．用如图3­7所示的多用电表测量电阻，要用到选挡开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：图3­7(1)旋动部件________，使指针对准电流的0刻线．(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置．(3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件____________，使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)．(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准【解析】多用电表测量电阻时，在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀小心转动调零螺丝S，使指针对准电流的0刻线．然后转动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮T，使指针对准满偏刻度(即电阻的0刻线)，接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值．若在测量过程中，发现指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位．例如，本题就要从“×100”挡位更换到“×1 k”的挡位．【答案】(1)S (3)T 0刻线(4)ADC[针对训练]5．(1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表________联接入被测电路中．当测直流电压时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表与被测电路________联．测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在________处，即电流从________表笔流进．(2)如图3­8所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置．图3­8①将多用电表选择开关置于“×1”挡，Ⅰ的示数为__________Ω，Ⅱ的示数为________Ω.②将选择开关置于直流“50 V”挡，Ⅰ的示数为______V，Ⅱ的示数为________V，Ⅲ的示数为________V.③选择开关置于直流“250 V”挡时，Ⅰ的示数为____V，Ⅱ的示数为________V．【导学号：69682181】【解析】(1)多用电表测直流电流时，选择开关应置于标有mA处，且把电表串联接入被测”处，且并联于被测电路两端．因红表笔与表电路中．测直流电压时，把选择开关置于标有“V－头正接线柱相连，黑表笔与表头负接线柱相连，因此测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在高电势处，即电流从红表笔进入．(2)多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧线，根据读数规则，直接读出指针指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以挡位倍率，才是电阻的测量值．【答案】(1)mA 串V并高电势红－(2)①2436 ②25.021.5 13.0 ③125.0107.5。

2020-2021学年高中物理上海教科版选修3-1：章末综合测评3从电表电路到集成电路学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一台半导体收音机，电池供电的电流是8 mA ，也就是说( )A ．1 h 电池供给8 C 的电荷量B ．1 000 s 电池供给8C 的电荷量C ．1 s 电池供给8 C 的电荷量D ．1 min 电池供给8 C 的电荷量2．氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10－16 s ，则下列说法正确的是( )①电子绕核运动的等效电流为6.7×10－4 A ②电子绕核运动的等效电流为1.5×103 A ③等效电流的方向与电子的运动方向相反④等效电流的方向与电子的运动方向相同A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④ 3．有一段长1m 的电阻丝，电阻是10Ω，现把它均匀拉伸到长为5m ，则电阻变为（ ） A ．10Ω B ．50Ω C ．150Ω D ．250Ω 4．在神经系统中，神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。

现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率ρ＝8×106 Ω·m 。

某生物体中某段髓质神经纤维可视为高为20 cm 、半径为4 cm 的圆柱体，当在其两端所加电压U ＝100 V 时，该神经纤维发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为( )A ．0.31 μAB ．0.62 μAC ．0.15 μAD ．0.43 μA5．两只电流表1A 和2A 是由完全相同的电流计改装而成的，1A 的量程是3 A ，2A 的量程是6A ，为了测量8 A 左右的电流，并联接入电路中，两者都有读数的情况下，正确的选项为( )A ．1A 和2A 读数相等B ．两者指针偏转角相等C ．1A 和2A 的读数比等于电流表的内阻之比D ．两者指针偏角之比等于两表内阻之比二、多选题6．如图所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，A 、B 为分压器的输出端，R 是负载电阻，电源电压为U 保持恒定，滑动片P 位于变阻器的中央，下列判断的是( )A ．空载(不接R)时，输出电压为2U B ．接上负载R 时，输出电压为2U C ．负载电阻R 的阻值越大，输出电压越低D ．接上负载R 后，要使输出电压为2U ，滑动片P 须向上移动至某一位置 7．对于一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( )A ．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B ．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它制作标准电阻C ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U I比值不变 D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零8．有关欧姆表的使用，下列说法中正确的是( )A ．更换测量挡时，需要重新调零B ．测量电阻时，表的指针偏转角度越大，误差就越小C ．使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高挡或“off”挡D ．如果指针相对电流零刻度偏转太小，应改用大量程测量9．某种确定材料的圆柱形导体的长度为L ，横截面的直径为d ，导体两端所加电压为U ，当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，下列说法正确的是( )A ．电压变为2U ，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍B ．导体的长度变为2L ，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍C ．导体横截面的直径变为2d ，导体中自由电子定向运动的平均速率不变D ．导体横截面的直径变为2d ，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍 10．如图所示是简化的多用电表的电路图．转换开关S 与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R 3<R 4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是( )A ．S 与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大B ．S 与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大C ．S 与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大D ．S 与5连接时，多用电表就成了欧姆表三、实验题11．多用电表表头的示意图如图所示．在正确操作的情况下：(1)若选择开关的位置如图所示，则测量的物理量是________．正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：改用________倍率，然后________，将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率，得测量值．(2)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流表都应该从________(选填“红”或“黑”)色表笔经“＋”插孔流入电表．12．如图甲所示的电路，金属丝固定在两接线柱a 、b 上，鳄鱼夹c 与金属丝接触良好，现用多用电表测量保护电阻R 0的阻值，完成相关的内容：(1)将转换开关转到欧姆挡，红、黑表笔短接，调节________．使指针恰好停在欧姆刻度线的_______处．(2)先________，再将红、黑表笔分别接在R0的两端，测量结果如图乙所示，则R0的阻值为_______．四、解答题13．如图所示，两段长度和材料都完全相同的导线ab、bc是横截面积之比为1∶4串联后加上电压U.求：(1)ab、bc两段导线内自由电子定向运动速率之比；(2)两段导线两端电压之比．14．为了使用方便，实验室中的电压表通常有两个量程，如图所示为表头G改装成两个量程为0～3V、0～15V的电压表的电路图．若已知R2是阻值为24kΩ的电阻，表头G 的内阻为500Ω，求：（1）R1的阻值；（2）灵敏电流计的满偏电流．15．如图所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？16．如图所示，AB和A′B′是长度均为L＝2 km的两根输电线(1 km电阻值为1 Ω)，若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电压为U＝90 V的电源：当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为U B＝72 V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压为U A＝45 V．由此可知A与C相距多远？参考答案1．B【详解】电池供电的电流I=8mA ，若电量q=8C ，则由电流的定义式I=q/t ，得到时间t=1000s ；故选B ．2．A【详解】根据电流的定义式I=q/t 得：等效电流为：194161.610 6.7102.410e I A t ＝---⨯==⨯⨯．故①正确，②错误；等效电流的方向与电子的运动方向相反．故③正确④错误．故A 正确，BCD 错误；故选A ．3．D【解析】试题分析：由电阻定律L R S ρ=，拉长后5L L '=，而电阻丝的体积不变，V L S L S =⋅=⋅''，则5S S '=，可得25250L R R S ρ==='''Ω，故选D. 考点：本题考查了电阻定律.4．A【详解】根据电阻定律，可得神经纤维的电阻为：R ＝ρL S ＝8×106×()2222010410π--⨯⨯⨯Ω≈3.18×108 Ω根据部分电路的欧姆定律可知：I ＝U R≈0.31×10－6 A ＝0.31μA 故A 正确，BCD 错误。

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作章末综合演练(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)一、选择题(本大题共10个小题，每小题4分，共40分)1．一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径为d ，电阻为R ，把它拉制成直径为d10的均匀细丝后，它的电阻变为( )A.11 000RB.1100R C ．100RD ．10 000R【解析】 均匀镍铬丝拉制成直径d ′＝d 10时，其横截面积减小到S ′＝S100，由于镍铬丝的体积不变，则其长度变为L ′＝100L .根据电阻定律，拉长后的电阻为：R ′＝ρL ′S ′＝ρ100L 1100S ＝10 000 ρLS ＝10 000R .【答案】 D2．某电解池中，若在2 s 内各有1.0×1019个2价正离子和2.0×1019个1价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A【解析】 电荷的定向移动形成电流，但“＋”“－”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和．由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在 2 s 内通过截面的总电荷量应为：q ＝1.6×10－19×2×1.0×1019C ＋1.6×10－19×1×2.0×1019 C ＝6.4 C ．由电流的定义式知： I ＝q /t ＝(6.4/2)A ＝3.2 A. 【答案】 D3．两个电压表V 1和V 2是由完全相同的两个电流表改装的，V 1量程是5 V ，V 2量程是15 V ，为了测15 V ～20 V 的电压，我们把V 1和V 2串联起来用，以下叙述正确的是( )B．V1、V2指针偏转角度相等C．V1、V2读数不同，指针偏转角也不同D．V1、V2读数之比等于两个电压表内阻之比【解析】把V1和V2串联使用时，通过完全相同的两个电流表的电流相等，指针偏转角度相等．因为两个电压表是串联使用，根据串联电路的电压分配关系，分配在V1和V2两端的电压之比，即V1和V2读数之比等于两个电压表内阻之比．【答案】BD4．某同学做三种导电元件的导电性能实验，他分别绘制了三种元件的I－U图象，如下图所示，则下述判断正确的是()A．只有乙图正确B．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大C．甲、丙为非线性元件，乙为线性元件D．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差【解析】由于三种导电元件可能是线性的，也可能是非线性的，故其I－U图象可能是直线，也可能是曲线，故C、D正确．【答案】CD5.如右图为一个应用简单逻辑电路控制的自动楼道灯原理电路，图中S为声控开关(有声音时开关闭合，无声音时开关断开)，R为光敏电阻，R1和R2都是定值电阻，A为某种门电路，L为灯泡．当晚上有人发声时，能够自动打开楼道灯，白天即使有人发声楼道灯也不会亮．则以下说法中正确的是()A．图中A是一个“与”门电路B．图中A是一个“或”门电路C．图中A是一个“非”门电路D．晚上无光照时L一定亮【解析】黑夜无光照时R1的电阻变大，两端分得的电压升高，当有人发声时，S闭合，R2分得高电压，所以A是“与”门电路，A正确．6.如右图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的．为了查找断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数．在下列选项中，符合操作规程的是()A．直流10 V挡B．直流0.5 A挡C．直流2.5 V挡D．欧姆挡【解析】因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可．由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也不安全．估测电路中电流，最大值可能为I m＝ER2＝65A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只有选用直流10 V挡．【答案】 A7．下图中是由基本门电路组成的逻辑电路，其中能使小灯泡发光的是()【答案】 A8．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如下图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()A．图(a)中的A1、A2的示数相同B．图(a)中的A1、A2的指针偏角相同C．图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同D．图(b)中的A1、A2的指针偏角相同【解析】大量程电流表是小量程电流表并联一适当小的分流电阻改装而成的．当A1、A2并联时，由于A1、A2的电阻不同，通过A1、A2的电流不等，A1、A2的示数不同．但通过每个小量程电流表的电流相同，故指针偏角相同，A错，B对．当A1、A2串联时，通过A1、A2的电流相同，故示数相同，但A1、A2的量程不同，故指针偏角不同，C、D均错．9.电阻R 与两个完全相同的二极管D 1和D 2连成如右图所示的电路，a 、b 端加上电压U ab ＝10 V 时，a 点的电流为0.01 A ；当U ab ＝－0.2 V 时，a 点的电流也为0.01 A ，电阻R 的阻值为( )A ．1 020 ΩB ．1 000 ΩC ．980 ΩD ．20 Ω【解析】 当a 、b 端加电压U ab ＝10 V 时，电流只能从上面的回路流过，I 1＝10 VR ＋RD 1，其中RD 1为二极管D 1的正向电阻(其反向电阻可视为无穷大)；当U ab ＝－0.2 V 时，电流只能从下面的二极管D 2中流过，则0.2 VRD 2＝I 2，代入数据可得R ＝980 Ω，选C 项．【答案】 C10．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S ，电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时．一小段长为Δl 的电子束内电子个数是( )A.I Δl eS m 2eUB.I Δl e m 2eUC.I eSm 2eUD.IS Δl em 2eU【解析】 设加速后电子的速度为v ，则eU ＝12m v 2.又I ＝neS v ，n 为单位体积内的电子数目，故Δl 长内的电子数目：N ＝n ΔlS ＝IeSm 2eU ·ΔlS ＝I Δl em2eU. 【答案】 B二、非选择题(本大题共60分)11．(6分)如右图所示是把量程为3 mA 的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E ＝1.5 V ，经改装后，若将原电流表3 mA 刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA 刻度处应标________Ω，1 mA 处应标________Ω.【解析】 电流表满偏电流I g ＝3 mA ＝3×10－3 A ，当将红、黑表笔短接时，电路的总＋r )叫做欧姆表内阻，用R 内表示，R 内＝EI g ＝500 Ω，指针在2 mA 处，设待测电阻为R x ，则23I g ＝E R x ＋R 内，2×10－3＝ 1.5R x ＋500，得R x ＝250 Ω，则2 mA 刻度处应标250 Ω.指针在1 mA 处，设待测电阻为R ′x ，则13I g ＝E R ′x ＋R 内，1×10－3＝ 1.5R ′x ＋500，得R ′x ＝1 000 Ω，则1 mA处应标1 000 Ω.【答案】 250 1 00012．(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压．(1)请在图中虚线框内按要求完成实验电路图．(用笔线代替导线)(2)某同学实验后作出的I －U 图象如图所示，请分析该图象形成的原因是：________________________________________________________________________【答案】 (1)电路图如图所示(2)金属材料的电阻率随着温度的升高而升高．13．(8分)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R P 在不同照度下的阻值如下表：照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/kΩ754028232018(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．(2)如上图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V 时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗，照度降低至1.0 (1x)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下： 光敏电阻R P (符号，阻值见上表)；直流电源E (电动势3 V ，内阻不计)；定值电阻：R 1＝10 kΩ，R 2＝20 kΩ，R 3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)； 开关S 及导线若干．【解析】 根据串联电阻的分压关系，E ＝3 V ，当照度降低至1.0(lx)时，其电压升至2 V ，由图线知，此时光敏电阻R ＝20 kΩ，U R ＝2 V ，串联电阻UR x ＝1 V ，由U R UR x ＝RR x＝2得：R x ＝R2＝10 kΩ，故选定值电阻R 1，如图所示．【答案】 (1)光敏电阻的阻值随照度变化的曲线见解析． 光敏电阻的阻值随照度的增大而非线性减小． (2)电路原理图：14．(8分)A 、B 两地间铺有通讯电缆，长为L ，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆．在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两条导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻．检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：(1)令B 端的双线断开，在A 处测出双线两端间的电阻R A ； (2)令A 端的双线断开，在B 处测出的双线两端间的电阻R B ；(3)在A 端的双线间加一已知电压U A ，在B 端用内阻很大的电压表测出两线间的电压U B ；试由以上测量结果确定损坏处的位置．【解析】 设双线电缆每单位长度的电阻为r ，漏电处距A 端为x ，漏电处电阻为R ，则R A ＝rx ＋R ，R B ＝r (L －x )＋R ，由欧姆定律知U A rx ＋R ＝U B R ，解以上三式消去r 、R 得：x ＝R A L (U A －U B )(R A ＋R B )U A －2R A U B.【答案】 距A 端的距离是R A L (U A －U B )(R A ＋R B )U A －2R A U B15．(10分)火警自动报警器用“非门”、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等按如下图警信号．在不报警时，P为低电位记“0”，报警时，P为高电位记“1”．试问：(1)报警时，A点电位为高电位“1”还是低电位“0”？(2)当用火焰靠近热敏电阻时，热敏电阻的阻值是增大还是减小？【解析】(1)报警时，P点为高电位“1”，由于此电路运用了“非”门电路，输出端P 为高电位时，输入端A点一定是低电位“0”．(2)题图可等效为如下图所示电路图．当火焰靠近热敏电阻时，蜂鸣器报警，说明此时P点为高电位，A点为低电位，也就是说热敏电阻两端的电压减小，由电路图可知，热敏电阻的阻值减小．【答案】(1)低电位“0”(2)阻值减小16．(10分)如下图，是0.5 A与2 A的双量程电流表，其表头内阻R g＝50 Ω，满偏电流I g＝1 mA图中A、B两个接线柱，量程为2 A的接线柱是哪一个？分流电阻R1、R2分别是多少？【解析】当接“＋，A”接线柱时，表头与R2串联后再与R1并联，电路中的总电阻为R：R＝R1(R2＋R g)/(R2＋R g＋R1)当通过表头的电流达到满偏电流I g时，通过干路中的电流即改装后的电流表的量程为I：I＝I g(R2＋R g)/R＝I g(R2＋R g＋R1)/R1①当接“＋，B”接线柱时，R1与R2串联后再与表头并联，电路中的总电阻为R′：R′＝R(R＋R)/(R＋R＋R)当通过表头的电流达到满偏电流I g 时，通过干路中的电流即改装后的电流表的量程为I ′：I ′＝I g R g /R ′＝I g (R 2＋R g ＋R 1)/(R 1＋R 2)②可见I ＞I ′，所以量程为2 A 的是“A ”接线柱，即I ＝2 A ，I ′＝0.5 A ，代入数据，由①②可解得：R 1＝0.025 Ω，R 2＝0.075 Ω.【答案】 量程为2 A 的接线柱是“A” R 1＝0.025 Ω R 2＝0.075 Ω17．(12分)大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随离地面距离的增大而增大，可以把离地面50 km 以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50 km 以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体．地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面50 km 处与地面之间的电势差为4×105 V ．由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生闪电又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变．统计表明，大气中每秒钟平均发生60次闪电，每次闪电带给地球的电荷量平均为30 C ．试估算大气的电阻率．已知地球半径r ＝6 400 km.【解析】 设每秒闪电的次数为n ，每次闪电带给地球的电荷量为q ，则大气漏电的平均电流 I ＝nq ①离地面l ＝50 km 以下的大气可看做是长为l ，横截面积为地球表面积S (因l ≪r )的电阻，如右图所示．设其电阻值为R ，大气的电阻率为ρ，根据电阻定律R ＝ρl S ＝ρl4πr2②根据题设条件：离地面50 km 处与地面之间的电势差 U ＝4×105 V ，由欧姆定律可得 U ＝IR ③ 联立①②③式有 ρ＝4πr 2Unql代入数据解得 ρ＝2.29×1012 Ω·m. 【答案】 2.29×1012 Ω·m。

精选教学设计多用电表电路剖析与设计(建议用时： 45 分钟 )[ 学业达标 ]1． (多项选择 )以下对于电流表与电压表的说法中，正确的选项是()A．都是电流表G 与电阻并联改装而成的B．都是电流表G 与电阻串连改装而成的C．它们自己都有内阻，不过电流表的内阻一般很小，而电压表的内阻一般很大D．电流表的内阻一定比用来改装的电流表G 的内阻小，而电压表的内阻一定比用来改装的电流表G 的内阻大【分析】把电流表G 改装成量程较大的电流表时，是给电流表G 并联一个分流电阻，而把电流表G 改装成电压表时，是给电流表G 串连一个分压电阻，故 A 、 B 选项错误．由于串连总电阻大于每一个电阻，并联总电阻小于每个电阻，故C、D 选项正确．【答案】CD2． (多项选择)(2016·塔城高二检)测图如3-4-9所示，甲、乙两个电路，都是由一个敏捷电流表 G 和一个变阻器R 构成，以下说法正确的选项是()甲乙图 3-4-9A．甲表是电流表，R 增大时量程增大B．甲表是电流表，R 增大时量程减小C．乙表是电压表，R 增大时量程增大D．乙表是电压表，R 增大时量程减小【分析】由电流表原理可知甲为电流表，且R 增大时，干路电流减小，量程减小， B 正确．乙为电压表且R 越大，量程U＝ I g(R g＋ R)越大，C正确．【答案】BC3．把一只量程为10 mA 、内阻为 100 欧的电流表改装成一只量程为10 V 的电压表，则应当给这只电流表()A．串连一个阻值为900 欧的电阻B．串连一个阻值为100 欧的电阻C．并联一个阻值为900 欧的电阻D．并联一个阻值为100 欧的电阻【分析】串连电阻 R＝10 V/10 mA－100Ω＝900Ω.【答案】 A4．一个电流表的刻度盘的每 1 小格代表1μ A，内阻为R g.假如把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表nμA，则()【导学号： 37930037】A．给它串连一个电阻，阻值为nR gB．给它串连一个电阻，阻值为(n－1) R gR gC．给它并联一个电阻，阻值为nR gD．给它并联一个电阻，阻值为n－1n 倍，故应并联分流电阻R＝1【分析】电流表的量程变成本来的R g.选项D正确．n －1 【答案】 D5．如图 3-4-10 所示，将一个电流计G 和一个电阻串连能够改装成电压表，将一个电流计 G 和一个电阻并联能够改装成电流表，要使它们的量程增大，R 、R 应怎样变化()1 2图 3-4-10A．R1增大，R2增大B．R1减小，R2减小C．R 增大， R 减小D．R减小，R增大1 2 1 2【分析】电流计改装为电压表应串连一个电阻，改装为电流表应并联一个电阻，电压表量程为 U＝ I g(R g＋R1)，电流表量程为I g R g，故应增大 R1，减小 R2. I＝ I g＋R2【答案】 C6．一电流表的满偏电流I g＝1 mA ，内阻为 200 Ω . 要把它改装成一个量程为 0.5 A 的电流表，则应在电流表上 ( )A．并联一个200Ω的电阻B．并联一个Ω的电阻C．串连一个Ω的电阻D．串连一个200Ω的电阻由 I g R＝(I－ I g)r 并得 r 并＝I g R 0.001 × 200【分析】＝Ω≈ 0.4 ΩB，对．I－ I g 0.5 －【答案】 B7 ． (多项选择 )两只完整同样的敏捷电流表改装成量程不一样的电压表和，若将改装后的两表串连起往来测某一电路的电压，则两表()【导学号： 37930038】A．读数同样B．指针偏转角度同样C．量程大的电压表读数大D．量程大的电压表读数小【分析】因为两个电压表是用同样的电流表改装的，当两个电压表串连使用时，经过两表的电流是同样的，因此表头指针偏转的角度是同样的，刻度盘上的示数表示的是电压表两头的电压，因此其示数是不一样的．【答案】BC8．某电流表串连一个9.5 kΩ的电阻后，可丈量的最大电压是10 V ．假如给它串连一个 49.5 kΩ的电阻，可丈量的最大电压是50 V ．求电流表的内阻R g和满偏电流I g.【分析】10 V 量程时： 10 ＝I g (9 500 ＋R g )；50 V 量程时： 50 ＝I g (49 500 ＋R g)，联立得 R g＝0.5 kΩI，g＝1 mA.【答案】0.5 kΩ1 mA[ 能力提高 ]9．一电流表 (表头 )并联一个分流电阻后就改装成一个大批程的电流表，当把它和标准电流表串连后去测某电路中的电流时，发现标准电流表读数为 1 A ，而改装电流表的读数为1.1 A ，略微偏大一些，为了使它的读数正确，应()A．在原分流电阻上再并联一个较大的电阻B．在原分流电阻上再串连一个较小的电阻C．在原分流电阻上再串连一个较大的电阻D．在原分流电阻上再并联一个较小的电阻【分析】改装电流表示数偏大，说明改装成电流表时并联的分流电阻偏大．故要使内阻略微变小一些，需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻，故 A 正确．【答案】 A10 ． (2013·全国卷Ⅱ)某同学用量程为1 mA 、内阻为120 Ω的表头按图3-4-11甲所示电路改装成量程分别为 1 V 和 1 A 的多用电表．图中R1和 R2为定值电阻，S为开关．回答以下问题：甲乙图 3-4-11(1)依据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线．(2) 开关 S 闭合时，多用电表用于丈量________(选填“电流”“电压”或“电阻”) ；开关 S 断开时，多用电表用于丈量________选(填“电流”“电压”或“电阻”) ．【分析】(1) 实物图上连线要依据先串后并的原则，连线如下图．(2) 开关 S 闭合时，并联了一个支路，多用电表用于丈量较大的电流，开关S 断开时，串连电阻 R2起分压作用，多用电表用于丈量较大的电压．【答案】看法析11. 如图 3-4-12所示，有一个表头G，满偏电流为I g＝1 mA，内阻 R g＝100Ω，用它改装为有 5 V 和 50 V 两种量程的电压表，求R1、 R2的阻值各为多大？图 3-4-12【分析】当公共端与 5 V 端接入被测电路时，量程为U1＝5 V，当公共端与50V 端接入被测电路时，量程为U2＝50 V.由串连电路的电压分派关系可知：U1 5－ 100)1 ＝－g ＝( －3 ΩR I R 1 ×10g＝ 4900 Ω＝ 4.9 k ΩR ＝U2 50 Ω－R ＝( －3－ 100)2 I g 1× 10g＝ 49 900 Ω＝ 49.9 k Ω.【答案】 4.9 k Ω49.9 k Ω12 ．某电流表内阻R g为200 Ω，满偏电流 I g为2 mA，如图3-4-13 甲、乙改装成量程为 0.1 A 和 1 A 的两个量程的电流表，试求：甲乙图 3-4-13(1)图甲中， R1和 R2各为多少？(2)图乙中， R3和 R4各为多少？(3)从安全角度剖析，哪一种改装方法较好？【分析】(1) 按图甲接法，由并联电路中电流跟电阻成反比，可得I g 2 ×－310R1＝R g＝－3× 200 Ω＝0.1 －I g0.1 － 2 × 104．08 ΩI － 32× 10g R ＝－3× 200 Ω＝Ω.R ＝2 g1 －I g 1－ 2× 10(2) 按图乙接法，量程为 1 A 时，R和R g串连后与R并联；量程为0.1A 时，R和R4 3 34 串连后与 R g并联，分别得I g( R g＋R4)＝(1－ I g)R3I g R g＝－ I g)(R3＋ R4)解得 R3＝ΩR，4＝Ω.(3)乙图接法较好．甲图中，若开关S 接触不良而没有接通，或换量程的过程中，电流将所有流经表头，可能把表头烧坏．【答案】ΩΩ Ω3． 67Ω (3)看法析。