高中物理第3章從電表電路到集成電路章末分層突破學案選修.docx

第3章 從電表電路到集成電路章末分層突破串聯并聯電阻正負極IInqSv定向移動電勢碰撞RR1R2Rn11 電阻定律及其應用1.電阻定律的公式為R，其中L為導體長度，S為導體橫截面積，為導體材料的電阻率2當導體的形狀發(fā)生改變時(1)導體的電阻率不變(2)導體總體積不變，根據VSL，當S減小時，L增大，因此要分析兩方面的因素如圖31所示，P是一個表面鑲有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鍍膜的厚度為d，管兩端有導電金屬箍M、N.現把它接入電路中，測得它兩端電壓為U，通過它的電流為I，則金屬膜的電阻為多少？鍍膜材料電阻率為多少？ 【導學號：29682021】圖31【解析】由歐姆定律可得R，沿著L的方向將膜層展開，如圖所示，則膜層等效為一電阻，其長為L，橫截面積為管的周長厚度d.由電阻定律R可得R，則，解得.【答案】1導體的電阻由、L、S共同決定，在同一段導體的拉伸或壓縮形變中，導體的橫截面積、長度都變，但總體積不變，電阻率不變2公式R適用于溫度一定、粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解液多用電表的電路設計和使用方法1.電路設計(1)將表頭改裝為大量程的電壓表需串聯一個分壓電阻(2)將表頭改裝為大量程的電流表需并聯一個分流電阻2多用電表測電阻的方法(1)首先要選擇合適的電阻檔，如1，10，100.(2)選擋后要調整(3)讀數后要乘以所選擋位的倍率(1)用多用電表測直流電流時，應把選擇開關旋至標有_處，并把多用電表_聯接入被測電路中當測直流電壓時，應把選擇開關旋至標有_處，并把多用電表與被測電路_聯測直流電壓和電流時，都必須把紅表筆接在_處，即電流從_表筆流進(2)如圖32所示、三條線分別表示多用電表指針的指示位置圖32將多用電表選擇開關置于“1”擋，的示數為_，的示數為_.將選擇開關置于直流“50 V”擋，的示數為_V，的示數為_V，的示數為_V.選擇開關置于直流“250 V”擋時，的示數為_V，的示數為_V.【解析】(1)多用電表測直流電流時，選擇開關應置于標有mA處，且把電表串聯接入被測電路中測直流電壓時，把選擇開關置于標有“V”處，且并聯于被測電路兩端因紅表筆與表頭正接線柱相連，黑表筆與表頭負接線柱相連，因此測直流電壓和直流電流時，都必須把紅表筆接在高電勢處，即電流從紅表筆進入(2)多用電表測電流或電壓時，只要根據旋鈕所指示的量程看表盤相對應的刻度弧線，根據讀數規(guī)則，直接讀出指針指示的讀數即可，而歐姆表的刻度指示數乘以擋位倍率，才是電阻的測量值【答案】(1)mA串V并高電勢紅(2)243625.021.513.0125.0107.5用如圖33所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關K和兩個部件S、T.請根據下列步驟完成電阻測量：圖33(1)旋動部件_，使指針對準電流的0刻線(2)將K旋轉到電阻擋“100”的位置(3)將插入“”、“”插孔的表筆短接，旋動部件_，使指針對準電阻的_(選填“0刻線”或“刻線”)(4)將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現指針偏轉角度過小，為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按_的順序進行操作，再完成讀數測量A將K旋轉到電阻擋“1 k”的位置B將K旋轉到電阻擋“10”的位置C將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準【解析】多用電表測量電阻時，在測量之前就要觀察指針是否在零刻度線上，若指針不在零刻度線上，用螺絲刀小心轉動調零螺絲S，使指針對準電流的0刻線然后轉動選擇開關K，選擇量程，再將兩表筆短接，調整調零電阻的旋鈕T，使指針對準滿偏刻度(即電阻的0刻線)，接下來才能將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，測量被測電阻的阻值若在測量過程中，發(fā)現指針偏轉角度過小，表明被測的電阻阻值很大，這時要換用更高倍率的擋位例如，本題就要從“100”擋位更換到“1 k”的擋位【答案】(1)S(3)T0刻線(4)ADC1在“用多用電表測電阻、電流和電壓”的實驗中(1)(多選)用多用電表測電流或電阻的過程中()A在測量電阻時，更換倍率后必須重新進行調零B在測量電流時，更換量程后必須重新進行調零C在測量未知電阻時，必須先選擇倍率最大擋進行試測D在測量未知電流時，必須先選擇電流最大量程進行試測(2)測量時多用電表指針指在如圖32所示位置若選擇開關處于“10 V”擋，其讀數為_ V；若選擇開關處于“10”擋，其讀數為_200 (選填：“大于”“等于”或“小于”)圖32【解析】(1)在測量電阻時，更換倍率后，歐姆表的內部電阻發(fā)生了變化，歐姆的零刻度在最右邊，也就是電流滿偏，所以必須重新進行調零，選項A正確；在測量電流時，根據電流表的原理，電流的零刻度在左邊，更換量程后不需要調零，故選項B錯誤；在測量未知電阻時，若先選擇倍率最大擋進行試測，當被測電阻較小時，電流有可能過大，所以應從倍率較小的擋進行測試，若指針偏角過小，再換用倍率較大的擋，選項C錯誤；在測量未知電流時，為了電流表的安全，必須先選用電流最大量程進行試測，若指針偏角過小，再換用較小的量程進行測量，選項D正確(2)選擇開關處于“10 V”擋，最小分度值為0.2 V，所以此時的讀數為5.4 V，因多用電表的歐姆擋的刻度分布不是均勻的，越向左，刻度越密集，所以10至30的中間數值一定小于20，若選擇開關處于“10”擋，其讀數小于200 .【答案】(1)AD(2)5.4小于2一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為，棒內單位體積自由電子數為n，電子的質量為m、電荷量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內產生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒內的電場強度大小為()圖33A.B.C nevD.【解析】由電流定義可知：IneSv，由歐姆定律可得：UIRneSvneLv，又E，故Enev，選項C正確【答案】C3如圖34所示，其中電流表A的量程為0.6 A，表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于電流表內阻的；R2的阻值等于電流表內阻的2倍若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值，則下列分析正確的是()圖34A將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.04 AB將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.02 AC將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.06 AD將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.01 A【解析】設電流表A的內阻為RA，用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值時，若將接線柱1、2接入電路，根據并聯電路的特點，(I1IA)R1IARA，解得I13IA0.06 A，則每一小格表示0.06 A；若將接線柱1、3接入電路，則(I2IA)R1IARA，解得I23IA0.06 A，則每一小格表示0.06 A選項C正確【答案】C4如圖35所示的電路，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，滑動觸頭P滑動時，電路的總電阻發(fā)生變化，以下情況正確的是()圖35AP向左滑動，總電阻變小BP向右滑動，總電阻變小CP滑動到最左端時，總電阻為R0DP滑動到最右端時，總電阻為零【解析】R0為定值電阻，R為滑動變阻器，P向左滑動，滑動變阻器接入電路的電阻減小，總電阻也減小，P向右滑動時，總電阻增大；P滑到最左端時，總電阻為零；P滑到最右端時，總電阻最大，故A正確，B、C、D錯誤【答案】A5多用電表表頭的示意圖如圖36所示在正確操作的情況下：(1)若選擇開關的位置如黑箭頭所示，則測量的物理量是_正確操作后發(fā)現指針的偏轉角很小，那么接下來的正確操作步驟應該依次為：改用_倍率，然后_，將紅、黑表筆分別接觸被測電阻的兩根引線，讀出指針所指刻度，再乘以倍率，得測量值(2)無論用多用電表進行何種測量(限于直流)，電流表都應該從_色表筆(選填“紅”或“黑”)經“”插孔流入電表圖36【解析】(1)若選擇開關的位