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期末冲刺--电学综合复习
1．电路图
（1）电路图的画法
①从电源正极出发，沿着电流方向，弄清各元件的连接关系。
②如果是串联电路，则直接画出相应电路图，如果是并联电路，则先画出一条闭合回路，弄清电流的分流点和汇合点，画出其它支路后并入。
（2）画电路图的注意事项
①规范使用电路符号，不要漏画、多画电路元件，按照电流的走向有序的画出电路元件。
②导线要横平竖直，不斜画、不交叉，电路元件不要画在拐角处。
③交叉连接的导线一定要在连接处画上黑点。
2．根据电路图连接实物图
（1）串联电路的连接：对照电路图，从电源正极出发，沿着电流方向逐个顺次连接各实物元件，最后连接到电源负极。
（2）并联电路的连接
①在电路图中任选一条支路，并将这个支路的元件与干路的元件连接好，形成一个回路。
②找出电路中电流的分流点和汇合点。
③将其它支路正确连接，并连接在电流的分流点和汇合点之间。
（3）连接实物图的注意事项
①实物图中元件的连接顺序必须与电路图中各元件的顺序一致。
②连接实物图时，导线不要交叉。
③导线的端点必须接在各元件的接线柱上。
如图是一款平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具，当电源开关S1闭合时指示灯亮起；人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合，电动机才能启动开始运动，紧急情况时S1自动断开，电动机停止工作。下列电路图中，与其原理相符的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】由题意可知，指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机；
A、图中开关S2闭合后，发生电源短路现象，故A不符合题意；
B、图中指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机，故B符合题意；
C、图中S1和开关S2分别控制两条支路，故C不符合题意；
D、图中指示灯和电动机串联，故D不符合题意。
故选：B。
实验注意事项
（1）连接电路时，开关应断开。
（2）实验时要更换不同规格的小灯泡进行多次实验。
如图是用电流表测量电流的实物连接图。
（1）电流表测量的是通过灯泡 　 　的电流（填“L1”或“L2”）；
（2）如果电流表示数如图所示，则测出的电流是 　 　；
（3）如果要用电流表测干路电流，且只允许移动其中一根导线，应将导线 　 　（填“a”、“b”或“c”）的右端接在电流表的负接线柱上。
【答案】（1）L1；（2）0.36A；（3）b。
【解析】（1）由电路图可知，电流表与L1灯串联，测灯L1的电流。
（2）由图2所示电流表可知，其量程是0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.36A。
（3）如果要用电流表测干路电流，电流表应串联接在干路中，由电路图可知，只需将导线b的右端接在电流表的负接线柱上即可。
故答案为：（1）L1；（2）0.36A；（3）b。
1．影响导体电阻大小的因素
影响因素 与电阻大小的关系 备注
材料 与密度、比热等特性一样，不同物质的导电能力是不同的 银、铜、铝的导电能力较强，镍铬合金的导电能力较弱，电木、橡胶的导电能力很弱
长度 材料、横截面积都相同的导体，长度越长，电阻越大
横截面积 材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大
温度 导体的电阻大小与温度有关 金属导体的电阻随着温度的升高而增大
在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导同学们做了如下实验：
（1）猜想：导体电阻可能与导体材料、横截面积，　 　、温度有关。
（2）实验时，同学们用如甲图的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之间，探究情况如下表：
序号 材料 长度（m） 横截面积（mm2） 灯泡亮度
a 铝丝 2 1 较亮
b 镍铬合金丝 2 0.5 最暗
c 铝丝 2 0.5 较暗
d 铝丝 1 1 最亮
当选用 　 （填序号）两根金属丝，可探究导体电阻跟导体材料的关系。
（3）如乙的实验，可探究导体电阻与 　 的关系。
【答案】（1）长度；（2）b和c；（3）温度
【解析】（1）影响电阻大小的因素可以猜想有：材料、长度、横截面积、温度；
（2）探究导体电阻跟导体材料的关系，必须控制导体的横截面积、长度相等，材料不相等，因此符合条件的有b和c两根电阻丝；
（3）在图乙的实验中，对电阻丝加热，材料、长度和横截面积都不变，改变的是温度，观察灯泡亮度的变化，因此探究的是电阻与温度的关系。
故答案为：（1）长度；（2）b和c；（3）温度。
实验注意事项
（1）连接电路时，开关应断开。
（2）实验时要更换不同规格的小灯泡进行多次实验。
小明按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，两只规格相同的电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，造成这一现象的原因是（　　）
A．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L1两端电压为10V
B．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L2两端电压为8V
C．可能是电路出现故障，灯L1短路
D．可能是电路出现故障，灯L2短路
【答案】C
【解析】A、电路完好时，V1测的是电源电压，V2测的是L2两端电压，两表指针一样，说明V1选的是大量程，并且电源两端电压为10V，故A错误；
B、电路完好时，V1测的是电源电压，V2测的是L2两端电压，两表指针一样，说明V1选的是大量程，V2用的是小量程，则灯L2两端电压为2V，故B错误。
C、若Ll短路，V2测的是电源电压，V1测的是电源电压，两表都有示数，并且相等，故C正确；
D、若L2短路，V1测量电源电压，V2示数为零，故D错误；
故选：C。、
练4.1
如图所示，若甲、乙两表为电压表，当开关S闭合时，两个电压表的示数之比为
U甲:U乙＝5:2，则电阻R1:R2＝　 　。将甲、乙两表改为电流表，且把S断开，则两个电流表的示数之比I甲:I乙＝　 　。
【答案】3:2；3:5。
【解析】（1）若甲、乙两表为电压表，当开关S闭合时，两电阻串联在电路中，甲表测电源的电压，乙表测R2两端的电压，
因串联电路的总电压等于各分电压之和，且U甲：U乙＝5：2，
所以，两电阻两端的电压之比：
，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I可得，两电阻的阻值之比：
；
（2）将甲、乙两表改为电流表，且把S断开，两电阻并联在电路中，甲表测通过R2的电流，乙表测干路的电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两支路的电流之比：
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，两电流表的示数之比：
。
故答案为：3：2；3：5。
某实验小组的同学们在“探究电流与电阻的关系”的实验中，所用的电路图如图甲所示。电源电压恒为6伏，可供选择的定值电阻R有5Ω、10Ω、20Ω和40Ω各一个。
（1）实验小组的同学们根据电路图连接的实物电路如图乙所示，其中存在连线错误，而且只要改接一根导线就能纠正该错误，请在接错的导线上画“×”，再用笔画线把它改到正确的位置上（导线不允许交叉）。
（2）改正电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最 　 　（填“左”或“右”）端。
（3）实验过程中，需要更换定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察 　 　（填字母）。
A. 变阻器的滑片 B. 电压表 C. 电流表 D. 电源
（4）实验小组的同学们根据测得的数据，绘制出电流I与电阻的倒数的关系图像如图丙所示，由此可知，电压一定时，电流与电阻成 　 　。
（5）为完成整个实验，应该选择 　 　（多选，填字母）规格的滑动变阻器。
A.“50Ω 1.0A” B.“100Ω 1.2A” C.“200Ω 0.6A”
【答案】（1）如图所示；（2）右；（3）B；（4）反比；（5）BC。
【解析】（1）电流表应与定值电阻串联，电压表应并联在定值电阻两端，故定值电阻和滑动变阻器的上接线柱相连的导线错误，应将定值电阻的右端接线柱与电压表的“﹣”接线柱相连，如图所示：
（2）为了保护电路，闭开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图乙知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应到阻值最大的右端；
（3）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；更换电阻后，调节滑动变阻器的滑片时，眼睛应看电压表；故B符合题意；
（4）由表中数据可知，导体的电阻的倒数增大，通过导体的电流增大，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
（5）定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.1A×10Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入40Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×40Ω＝80Ω，即为顺利完成实验，需更换最大阻值至少为80Ω的滑动变阻器；故B、C符合题意；
故答案为：（1）如图所示；（2）右；（3）B；（4）反比；（5）BC。
练5.1
小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持4.5V不变，滑动变阻器上标有“30Ω，1A”，有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V，阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后，发现阻值20Ω电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据，下列可行的方案是（　　）
A．换一个电压值较大的电源
B．增大定值电阻两端的电压预设值
C．将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中
D．换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器
【答案】C
【解析】A、将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时，根据串联电路的分压作用知，即，解得换用的电源电压为：U′＝3.75V，所以换一个电压值较小的电源，故A错误；
B、将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时，根据串联电路的分压作用知，即，解得换用的定值电阻两端的电压预设值为：UV′＝1.8V，故增大定值电阻两端的电压预设值，但重新设定所控制电压，前面两次实验数据就会失效，故B错误；
CD、将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时，根据串联电路的分压作用知，即，解得换用的滑动变阻器的在的电阻值：R＝40Ω，所以串联的电阻为R串＝R﹣R滑大＝40Ω﹣30Ω＝10Ω，所以将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中或换一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器，故C正确，D错误。
故选：C。
1．动态电路的基本概念
动态电路是指电路中含有变化的电路元件或电路元件状态（如开关的状态、滑动变阻器的接入阻值等）的电路。
2．开关型动态电路
（1）定义：通过改变滑动变阻器接入电路的阻值大小，使电路发生动态变化。
（2）分析步骤
（3）示例
注：
①开关断开时，R与L串联，电压表测R两端电压；
②开关闭合后，L短路，电压表测总电压，可利用欧姆定律计算R的阻值。
如图所示的电路，电阻R1＝R2＝4Ω，电源电压保持不变，当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是 　 　联电路，电路的总电阻是 　 　Ω；当S闭合、S1断开时，电路的总电阻是 　 　Ω，电流表的示数是 　 　A。
【答案】并；2；4；0.75。
【解析】当开关都闭合时，两个电阻并联，此时电路的总电阻：，
即，
则 R＝2Ω；，
当S闭合、S1断开时，为R1的基本电路；此时电路的总电阻：R′＝R1＝4Ω；
并联电路各支路互不影响，电流表测通过R1的电流，故电流表的示数仍为0.75A。
故答案为：并；2；4；0.75。
练6.1
如图所示，电源两端电压U为9V并保持不变，电阻R1阻值为10Ω，闭合开关S后，电流表A的示数I为1.2A。求：
（1）电流表A1的示数I1；
（2）电阻R2的阻值。
（3）总电阻R的阻值。
【答案】（1）0.9A；（2）30Ω；（3）7.5Ω。
【解析】（1）由图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测通过电阻R1的电流；
根据并联电路各支路两端的电压相等可知：U1＝U2＝U＝9V；
则电流表A1的示数：I10.9A；
（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电阻R2的电流：
I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.9A＝0.3A，
根据I可得R2的阻值：
R230Ω；
（3）根据I可得总电阻：
R7.5Ω。
答；（1）电流表A1的示数I1为0.9A；
（2）电阻R2的阻值为30Ω；
（3）总电阻R的阻值为7.5Ω。
练6.2
如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20Ω。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.6A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A。求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1两端的电压为多少？
【答案】（1）电源电压为12V；
（2）R2的阻值为80Ω；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1两端的电压为2.4V。
【解析】（1）当S1、S2断开，S3闭合时，R2断路，电路中只有R1，电流表测通过电路的电流，
电流表的示数为0.6A，则电路中电流I1＝0.6A，由欧姆定律可得电源电压：U＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V；
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联，电流表测干路电流，
电流表的示数为0.75A，则干路电流为0.75A，
因并联电路中各支路互不影响，因此通过R1的电流仍为0.6A，
又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.75A﹣0.6A＝0.15A，
因并联电路两端电压相等，则由欧姆定律可得R2的电阻：R280Ω；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，R1、R2串联，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电路中的电流为：I'0.12A，
电阻R1两端的电压：U1＝I′R1＝0.12A×20Ω＝2.4V。
答：（1）电源电压为12V；
（2）R2的阻值为80Ω；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1两端的电压为2.4V。
1．敏感电阻型动态电路
电路中含有热敏电阻、光敏电阻等这类的敏感电阻元件，使电路发生动态变化。
2．分析的基本思路
如甲图所示为气敏电阻随有害尾气浓度β变化的曲线，某物理科技小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图乙所示，电源电压恒定不变，R为气敏电阻，L为指示灯。当有害尾气浓度β增大时（　　）
A．电压表的示数增大，指示灯亮度变大
B．电压表的示数减小，指示灯亮度变大
C．电压表的示数减小，指示灯亮度变小
D．电压表的示数增大，指示灯亮度变小
【答案】B
【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测气敏电阻两端的电压，
由图甲可知，当有害尾气浓度增大时，气敏电阻的阻值将变小，电路的总电阻变小，
由I可知，电路中的电流变大，
由U＝IR可知，灯泡L两端的电压变大，故指示灯亮度增大；故CD错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表的示数变小；故A错误，B正确。
故选：B。
练7.1
某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻，R1为光敏电阻，当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表）。闭合开关，激光被遮挡瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．电阻R1的阻值变小
B．通过R2的电流变大
C．电阻R1两端的电压变大
D．电阻R2两端的电压变大
【答案】C
【解析】A、两电阻串联，计数器（电压表）测R1的电压，已知当有光照射时电阻变小，故激光被遮挡瞬间电阻R1变大，故A错误；
B、由串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路的电流变小，故B错误；
CD、根据U＝IR可知，电流变小时，R2两端的电压变小，由于电源电压不变，由串联电路的电压规律可知，则R1两端的电压变大，故C正确、D错误。
故选：C。
练7.2
为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用。图甲是某款酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为6V并保持不变；R1为气敏电阻，它的阻值随呼出气体中酒精含量变化的情况如图乙所示。
（1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，电流表的示数为多少安？
（2）保持R2的滑片位置不变，对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量在20～80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。）
【答案】（1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，此时电流表的示数为0.1安；
（2）对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，此时该驾驶员属于醉驾。
【解析】（1）由电路图可知，气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压。由图2可知测试前，当气体中酒精含量为0时R1的阻值为50Ω，此时R1两端的电压为：U1＝5V，
此时电路中的电流，即电流表示数为：I＝I10.1A；
（2）当气体中酒精含量为0时，电路的总电阻为：R60Ω，
则R2接入电路的阻值为：R2＝R﹣R1＝60Ω﹣50Ω＝10Ω；
当电流表示数为0.4A时，电路的总电阻为：R′15Ω，
此时R1的阻值为：R1′＝R′﹣R2＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，此时电阻小于80mg/100mL时的电阻，
由图2可知，气体中酒精含量大于80mg/100mL，故此时该驾驶员属于醉驾。
答：（1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，此时电流表的示数为0.1安；
（2）对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，此时该驾驶员属于醉驾。
1．滑动变阻器型动态电路
（1）定义：通过改变滑动变阻器接入电路的阻值大小，使电路发生动态变化。
（2）电路分析的基本思路
①滑动变阻器型动态电路——串联
②滑动变阻器型动态电路——并联
注：U表示总电压，R总支表示滑动变阻器所在支路的总电阻。
2．图像分析
（1）说明：R0为定值电阻，R为滑动变阻器，其最大阻值为Rmax，且Rmax>R0，在滑片由a端移动到b端过程中，电路始终安全。
（2）电压的变化：
①图1：电压表V1和V2的示数随电路中电流I的变化关系。
②图2：电压表V1和V2的示数随滑动变阻器接入电路的阻值R的变化关系。
如图，定值电阻的阻值是8Ω，滑动变阻器的最大阻值20Ω。滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为8V；当滑片从中点向b端移动距离s后，电压表示数变为6V；当滑片从中点向a端移动距离s后，电压表示数为（　　）
A．12V B．10V C．6V D．4V
【答案】A
【解析】滑片P置于滑动变阻器的中点时，接入电路的电阻为最大阻值20Ω的一半，根据欧姆定律可得
I1A；
UP＝IRP＝1A×10Ω＝10V；
电源电压：U＝U0+UP＝8V+10V＝18V。
当滑片从中点向b端移动距离s后，电压表示数变为6V
I′0.75A；
UP′＝U﹣U′＝18V﹣6V＝12V；
RP′16Ω。
所以移动距离s，电阻变化16Ω﹣10Ω＝6Ω，当滑片从中点向a端移动距离s后，接入电路的电阻变为10Ω﹣6Ω＝4Ω，
电路中的电流I″1.5A；
电压表示数U″＝I″R＝1.5A×8Ω＝12V，故A正确，BCD错误。
故选：A。
练8.1
如图所示电路中，电源电压恒为7V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“6V 0.5A”字样。闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化。那么电压表示数变化范围和滑动变阻器连入电路的阻值变化范围分别是（　　）
A．0～3V 0～20Ω B．0～3V 0～2Ω
C．1～3V 2～9Ω D．1～3V 9～20Ω
【答案】C
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）已知灯泡的额定电流为0.6A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最大电流为I大＝0.5A，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由串联电路的分压原理可知，电压表的示数最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数：U滑小＝U﹣UL＝7V﹣6V＝1V，
由I可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小2Ω；
（2）灯泡的电阻：RL12Ω，
当电压表的示数U滑大＝3V时，灯泡两端的电压：UL小＝U﹣U滑大＝7V﹣3V＝4V，
电路中的电流：I小A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑大9Ω，
因9Ω＜20Ω，所以，电压表的示数变化范围为1V～3V，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～9Ω，故ABD错误、C正确。
故选：C。
练8.2
如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）
A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图像
B．电源电压为14V
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比为20Ω
【答案】D
【解析】A、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图象可知，A为滑动变阻器R2的U﹣I关系图象，B为电阻R1的U﹣I图象，故A错误；
B、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由U﹣I图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B错误；
D、由图乙中的B线（R1的I﹣U）可知，当R1两端电压为4V时，通过的电流为0.2A，
则R1的电阻：R120Ω，
根据串联电路的电压规律可知，电压表V2的示数变化量等于电压表V1的示数变化量，
则R1＝20Ω，故D正确；
C、由图甲可知，当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙中的A线（R2的I﹣U）可知，通过R2的最小电流为0.2A，此时R2两端电压为14V时，则R2的电阻：R270Ω；故C错误。
故选：D。
练8.3
如图所示是小明设计的一个电子身高测量仪的示意图。其中电源电压恒定，电阻R0＝20Ω；R是一只固定、竖直放置的电阻棒，总长为40cm，其阻值与接入长度成正比；小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据如表所示。若已知小英测量时滑片恰在电阻棒ab的中点位置，以下正确的是（　　）
物理量 小聪 小英 小亮
A表示数I/A 0.20 0.15 0.12
V表示数U/V 2.0 3.0 3.5
身高h/m * 1.6 *
A．电阻棒的总电阻是20Ω
B．该电子身高测量仪的测量范围是1.5～1.7m
C．测量的身高越高，电流表示数越大
D．电源电压为6V
【答案】D
【解析】由图知R与R0串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流。
AB、小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，由表格数据可知，此时电压表示数3.0V，电流表示数0.15A，
由I可得：
R20Ω，
所以R＝40Ω，故A错误；
已知R总长为40cm，所以1cm的电阻为1Ω，
小英测量时，所以接入电路的长度为20cm，
当滑片在a点时，滑动变阻器全部接入电路，所以测量范围最大是：160cm﹣20cm+40cm＝180cm＝1.8m，
当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路电阻为0，所以测量范围最小时160cm﹣20cm＝140cm＝1.4m，
所以该测量仪的身高测量范围是1.4～1.8m，故B错误；
C、测量的身高越高，滑动变阻器接入电路的阻值越大，电路中的总电阻越大，根据I可知电流表的示数变小，故C错误；
D、测量小英身高时，电阻棒接入电路的阻值为总阻值的一半，为20Ω；电阻R0＝20Ω，
此时电阻棒两端的电压为3V，由分压原理知R0此时两端电压也是3V，所以电源电压为6V，故D正确。
故选：D。
练8.4
小科制作了一个利用电压表测物体重力的装置，它能在电压表上读出所放物体重力的大小，如图。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将 　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）一段时间后，在秤盘放1牛重的钩码时，电压表读数比1牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于 　 　引起的（填字母）。
A. R1短路 B. R1断路 C. R2短路 D. R2断路
【答案】（1）增大；（2）A。
【解析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压；
由于电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变；
当秤盘上所放钩码个数增多时，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，但是电路中电流保持不变，根据U＝IR可知，电阻丝aP两端的电压增大，即电压表的示数增大；
（2）由题知，一段时间后，电压表表盘的读数比标注的值要大，且换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同；因两个电阻串联，电压表有示数（且物重不同时电压表示数不同），说明电路是通路，所以电阻R1和电阻R2不可能断路；
电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压，在秤盘放1牛重的钩码时，表盘读数比1牛大，即电压表示数变大，根据U＝IR可知电路中电流变大，说明电路的总电阻变小，因此R1或R2出现短路，如果R2短路，根据U＝IR可知电压表示数为0，不符合题意，所以故障只能是R1短路。
故答案为：（1）增大；（2）A。
1．伏安法测电阻
2．安阻法测电阻
（1）部分电路图
注：电路两端电压恒定
（2）步骤
①断开开关S，电流表示数为Ix；
②闭合开关S，电流表示数为I；
③计算：通过R0的电流为I-Ix，由IxRx=(I-Ix)R0，得Rx= R0。
3．伏阻法测电阻
（1）部分电路图
注：电路两端电压恒定
（2）步骤
①断开开关S，电压表示数为Ux；
②闭合开关S，电压表示数为U；
③计算：由=，得Rx= R0。
4．等效替代法测电阻
（1）部分电路图
注：电路两端电压恒定
（2）步骤
①闭合开关S1，电流表示数为I；
②断开开关S1，闭合开关S2，调节R0使电流表示数仍为I，读出R0的阻值为R；
③计算：Rx= R0。
图甲是用伏安法测未知电阻的实验图：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动至某一位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，则未知电阻为 　 　Ω。
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx。
①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：　　。
【答案】（1）见上图；（2）8；（3） R0
【解析】（1）伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器应一上一下串联入电路中，由此连接实物图如下图所示：
（2）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电路中电流I＝0.3A，
由I可得，定值电阻的阻值：Rx8Ω；
（3）实验步骤：
①闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
②闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
所以，R0两端的电压：U0＝U﹣U1；
③由串联电路的电流特点和欧姆定律有：，即：，
解得：Rx R0。
故答案为：（1）见上图；（2）8；（3） R0。
练9.1
下列四个图中，电阻R0的阻值已知，电源电压未知且保持不变，以下四个图中不能测出Rx阻值的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A、断开S时，由电流表的示数可知通过R0的电流，则由欧姆定律可得出电源电压；闭合S，则Rx与R0并联，由并联电路的电流规律可得出通过Rx的电流，则由欧姆定律可求得Rx的阻值，故A正确；
B、电流表A1可以直接测量R0的电流，R0是定值电阻，根据U0＝I0R0求出电压，电流表A2可以直接测量Rx的电流，根据并联电路各支路电压相等得UX＝U0，由欧姆定律可求得Rx的阻值；故B正确；
C、由图可知，电流表能测出Rx的电流，但由于无法测出电阻R0的电流，无法求出并联电路的电压，故无法测出Rx的电阻，故C错误；
D、闭合S1、S2时，Rx短路，电压表测量电源电压；而断开S1，闭合S2时，电压表测量R0两端的电压，根据欧姆定律可求通过Rx的电流，则根据串联电路的特点可求出Rx两端的电压和电流，则由欧姆定律可求得Rx的阻值；故D正确；
故选：C。
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期末冲刺--电学综合复习
1．电路图
（1）电路图的画法
①从电源正极出发，沿着电流方向，弄清各元件的连接关系。
②如果是串联电路，则直接画出相应电路图，如果是并联电路，则先画出一条闭合回路，弄清电流的分流点和汇合点，画出其它支路后并入。
（2）画电路图的注意事项
①规范使用电路符号，不要漏画、多画电路元件，按照电流的走向有序的画出电路元件。
②导线要横平竖直，不斜画、不交叉，电路元件不要画在拐角处。
③交叉连接的导线一定要在连接处画上黑点。
2．根据电路图连接实物图
（1）串联电路的连接：对照电路图，从电源正极出发，沿着电流方向逐个顺次连接各实物元件，最后连接到电源负极。
（2）并联电路的连接
①在电路图中任选一条支路，并将这个支路的元件与干路的元件连接好，形成一个回路。
②找出电路中电流的分流点和汇合点。
③将其它支路正确连接，并连接在电流的分流点和汇合点之间。
（3）连接实物图的注意事项
①实物图中元件的连接顺序必须与电路图中各元件的顺序一致。
②连接实物图时，导线不要交叉。
③导线的端点必须接在各元件的接线柱上。
如图是一款平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具，当电源开关S1闭合时指示灯亮起；人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合，电动机才能启动开始运动，紧急情况时S1自动断开，电动机停止工作。下列电路图中，与其原理相符的是（　　）
A． B．
C． D．
实验注意事项
（1）连接电路时，开关应断开。
（2）实验时要更换不同规格的小灯泡进行多次实验。
如图是用电流表测量电流的实物连接图。
（1）电流表测量的是通过灯泡 　 　的电流（填“L1”或“L2”）；
（2）如果电流表示数如图所示，则测出的电流是 　 　；
（3）如果要用电流表测干路电流，且只允许移动其中一根导线，应将导线 　 　（填“a”、“b”或“c”）的右端接在电流表的负接线柱上。
1．影响导体电阻大小的因素
影响因素 与电阻大小的关系 备注
材料 与密度、比热等特性一样，不同物质的导电能力是不同的 银、铜、铝的导电能力较强，镍铬合金的导电能力较弱，电木、橡胶的导电能力很弱
长度 材料、横截面积都相同的导体，长度越长，电阻越大
横截面积 材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大
温度 导体的电阻大小与温度有关 金属导体的电阻随着温度的升高而增大
在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导同学们做了如下实验：
（1）猜想：导体电阻可能与导体材料、横截面积，　 　、温度有关。
（2）实验时，同学们用如甲图的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之间，探究情况如下表：
序号 材料 长度（m） 横截面积（mm2） 灯泡亮度
a 铝丝 2 1 较亮
b 镍铬合金丝 2 0.5 最暗
c 铝丝 2 0.5 较暗
d 铝丝 1 1 最亮
当选用 　 （填序号）两根金属丝，可探究导体电阻跟导体材料的关系。
（3）如乙的实验，可探究导体电阻与 　 的关系。
实验注意事项
（1）连接电路时，开关应断开。
（2）实验时要更换不同规格的小灯泡进行多次实验。
小明按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，两只规格相同的电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，造成这一现象的原因是（　　）
A．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L1两端电压为10V
B．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L2两端电压为8V
C．可能是电路出现故障，灯L1短路
D．可能是电路出现故障，灯L2短路
练4.1
如图所示，若甲、乙两表为电压表，当开关S闭合时，两个电压表的示数之比为
U甲:U乙＝5:2，则电阻R1:R2＝　 　。将甲、乙两表改为电流表，且把S断开，则两个电流表的示数之比I甲:I乙＝　 　。
某实验小组的同学们在“探究电流与电阻的关系”的实验中，所用的电路图如图甲所示。电源电压恒为6伏，可供选择的定值电阻R有5Ω、10Ω、20Ω和40Ω各一个。
（1）实验小组的同学们根据电路图连接的实物电路如图乙所示，其中存在连线错误，而且只要改接一根导线就能纠正该错误，请在接错的导线上画“×”，再用笔画线把它改到正确的位置上（导线不允许交叉）。
（2）改正电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最 　 　（填“左”或“右”）端。
（3）实验过程中，需要更换定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察 　 　（填字母）。
A. 变阻器的滑片 B. 电压表 C. 电流表 D. 电源
（4）实验小组的同学们根据测得的数据，绘制出电流I与电阻的倒数的关系图像如图丙所示，由此可知，电压一定时，电流与电阻成 　 　。
（5）为完成整个实验，应该选择 　 　（多选，填字母）规格的滑动变阻器。
A.“50Ω 1.0A” B.“100Ω 1.2A” C.“200Ω 0.6A”
练5.1
小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持4.5V不变，滑动变阻器上标有“30Ω，1A”，有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V，阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后，发现阻值20Ω电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据，下列可行的方案是（　　）
A．换一个电压值较大的电源
B．增大定值电阻两端的电压预设值
C．将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中
D．换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器
1．动态电路的基本概念
动态电路是指电路中含有变化的电路元件或电路元件状态（如开关的状态、滑动变阻器的接入阻值等）的电路。
2．开关型动态电路
（1）定义：通过改变滑动变阻器接入电路的阻值大小，使电路发生动态变化。
（2）分析步骤
（3）示例
注：
①开关断开时，R与L串联，电压表测R两端电压；
②开关闭合后，L短路，电压表测总电压，可利用欧姆定律计算R的阻值。
如图所示的电路，电阻R1＝R2＝4Ω，电源电压保持不变，当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是 　 　联电路，电路的总电阻是 　 　Ω；当S闭合、S1断开时，电路的总电阻是 　 　Ω，电流表的示数是 　 　A。
练6.1
如图所示，电源两端电压U为9V并保持不变，电阻R1阻值为10Ω，闭合开关S后，电流表A的示数I为1.2A。求：
（1）电流表A1的示数I1；
（2）电阻R2的阻值。
（3）总电阻R的阻值。
练6.2
如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20Ω。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.6A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A。求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1两端的电压为多少？
1．敏感电阻型动态电路
电路中含有热敏电阻、光敏电阻等这类的敏感电阻元件，使电路发生动态变化。
2．分析的基本思路
如甲图所示为气敏电阻随有害尾气浓度β变化的曲线，某物理科技小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图乙所示，电源电压恒定不变，R为气敏电阻，L为指示灯。当有害尾气浓度β增大时（　　）
A．电压表的示数增大，指示灯亮度变大
B．电压表的示数减小，指示灯亮度变大
C．电压表的示数减小，指示灯亮度变小
D．电压表的示数增大，指示灯亮度变小
练7.1
某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻，R1为光敏电阻，当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表）。闭合开关，激光被遮挡瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．电阻R1的阻值变小
B．通过R2的电流变大
C．电阻R1两端的电压变大
D．电阻R2两端的电压变大
练7.2
为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用。图甲是某款酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为6V并保持不变；R1为气敏电阻，它的阻值随呼出气体中酒精含量变化的情况如图乙所示。
（1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，电流表的示数为多少安？
（2）保持R2的滑片位置不变，对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量在20～80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。）
1．滑动变阻器型动态电路
（1）定义：通过改变滑动变阻器接入电路的阻值大小，使电路发生动态变化。
（2）电路分析的基本思路
①滑动变阻器型动态电路——串联
②滑动变阻器型动态电路——并联
注：U表示总电压，R总支表示滑动变阻器所在支路的总电阻。
2．图像分析
（1）说明：R0为定值电阻，R为滑动变阻器，其最大阻值为Rmax，且Rmax>R0，在滑片由a端移动到b端过程中，电路始终安全。
（2）电压的变化：
①图1：电压表V1和V2的示数随电路中电流I的变化关系。
②图2：电压表V1和V2的示数随滑动变阻器接入电路的阻值R的变化关系。
如图，定值电阻的阻值是8Ω，滑动变阻器的最大阻值20Ω。滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为8V；当滑片从中点向b端移动距离s后，电压表示数变为6V；当滑片从中点向a端移动距离s后，电压表示数为（　　）
A．12V B．10V C．6V D．4V
练8.1
如图所示电路中，电源电压恒为7V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“6V 0.5A”字样。闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化。那么电压表示数变化范围和滑动变阻器连入电路的阻值变化范围分别是（　　）
A．0～3V 0～20Ω B．0～3V 0～2Ω
C．1～3V 2～9Ω D．1～3V 9～20Ω
练8.2
如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）
A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图像
B．电源电压为14V
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比为20Ω
练8.3
如图所示是小明设计的一个电子身高测量仪的示意图。其中电源电压恒定，电阻R0＝20Ω；R是一只固定、竖直放置的电阻棒，总长为40cm，其阻值与接入长度成正比；小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据如表所示。若已知小英测量时滑片恰在电阻棒ab的中点位置，以下正确的是（　　）
物理量 小聪 小英 小亮
A表示数I/A 0.20 0.15 0.12
V表示数U/V 2.0 3.0 3.5
身高h/m * 1.6 *
A．电阻棒的总电阻是20Ω
B．该电子身高测量仪的测量范围是1.5～1.7m
C．测量的身高越高，电流表示数越大
D．电源电压为6V
练8.4
小科制作了一个利用电压表测物体重力的装置，它能在电压表上读出所放物体重力的大小，如图。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将 　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）一段时间后，在秤盘放1牛重的钩码时，电压表读数比1牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于 　 　引起的（填字母）。
A. R1短路 B. R1断路 C. R2短路 D. R2断路
伏安法测电阻
2．安阻法测电阻
（1）部分电路图
注：电路两端电压恒定
（2）步骤
①断开开关S，电流表示数为Ix；
②闭合开关S，电流表示数为I；
③计算：通过R0的电流为I-Ix，由IxRx=(I-Ix)R0，得Rx= R0。
3．伏阻法测电阻
（1）部分电路图
注：电路两端电压恒定
（2）步骤
①断开开关S，电压表示数为Ux；
②闭合开关S，电压表示数为U；
③计算：由=，得Rx= R0。
4．等效替代法测电阻
（1）部分电路图
注：电路两端电压恒定
（2）步骤
①闭合开关S1，电流表示数为I；
②断开开关S1，闭合开关S2，调节R0使电流表示数仍为I，读出R0的阻值为R；
③计算：Rx= R0。
图甲是用伏安法测未知电阻的实验图：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动至某一位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，则未知电阻为 　 　Ω。
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx。
①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式： 。
练9.1
下列四个图中，电阻R0的阻值已知，电源电压未知且保持不变，以下四个图中不能测出Rx阻值的是（　　）
A． B． C． D．
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