第十一章電路及其應用

1、第十一章電路及其應用1. 電源和電流練習與應用1. 一條導線中的電流為50卩A,在3.2 s內(nèi)通過這條導線某一橫截面的電荷量是多少庫侖？有多少個電子通過該橫截面？2. 手電筒中的干電池給小燈泡供電時，在某次接通開關的10 s內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為3C,則電流是多少？3. 某手機的說明書標明該手機電池容量為4 000 mA h,待機時間為22 d，請估算該手機的待機電流有多大。說明書還標明，用該手機播放視頻的時間是17h，請估算播放視頻的電流大約是待機電流的幾倍。*矗遷* *憶類型曾能手OJ田11Z 在實驗室用一段導線連接一個“3 V0.25 A ”的小燈泡做實驗時，一般都不會考慮導線的電阻

2、。如果導線的橫截面積是1 mm2,請你估計導線的長度，計算它的電阻，然后說明可以不考慮導線電阻的理由。 某人買了 100 m規(guī)格為4 mm2的銅導線為7 A的空調(diào)供電使用。實際上恰好用去了一半導線。如果空機、4G扌機屛駆分辯率1 920 « 1 080 像素 < FHD )電池容量4 000 tnA * h電池類型不可折卸式電她+ fc -i + t <特機時間22 d2. 導體的電阻練習與應用1. 某同學對四個電阻各進行了一次測量，把每個電阻兩端的電壓和通過它的電流在平面直角坐標系中描 點，得到了圖11.2-6中A B、C D四個點。請比較這四個電阻的大小。沖#C

3、63;*D調(diào)能夠正常工作，制冷時在這段導線上損失的電壓約是多少？4. 一只鳥站在一條通過 500 A電流的銅質(zhì)裸導線上。鳥兩爪間的距離是4 cm,輸電線的橫截面積是120 mm2 求鳥兩爪之間的電壓。5. 某同學想探究導電溶液的電阻隨長度、橫截面積的變化規(guī)律。他拿了一根細橡膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。他量得鹽水柱的長度是30 cm，并測出鹽水柱的電阻等于F?，F(xiàn)握住橡膠管的兩端把它拉長，使鹽水柱的長度變?yōu)?0 cm。如果溶液的電阻隨長度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導體相同，此時鹽水柱的電阻應該等于多少？6. 如圖11.2-7，塊均勻的長方體樣品，長為 a，寬為

4、b，厚為c。電流沿AB方向時測得樣品的電阻為 R 則樣品的電阻率是多少？電流沿 CD方向時樣品的電阻是多少？RI 11 2*71?1 11.2-87. 人體含水量約為70%水中有鈉離子、鉀離子等離子存在，因此容易導電，脂肪則不容易導電。某脂肪測量儀（圖11.2-8 ），其原理就是根據(jù)人體電阻的大小來判斷人體脂肪所占比例。3. 實驗：導體電阻率的測量練習與應用1. 某同學用游標卡尺測量一個導體的長度。游標尺上有10等分刻度，測得的讀數(shù)如圖11.3-11所示，該導體的長度是多少？某同學用螺旋測微器測量一個圓柱導體的直徑，測得讀數(shù)如圖11.3-12所示，則該圓柱導體的直徑是多少？1上尺2cro11I

5、lli11 111I 11 11 1 1 101游J1 110If) 113-11圖 113-12(101L3-132. 隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進入千家萬戶。某市對市場上出售的純凈水質(zhì)量進行了抽測,結果發(fā)現(xiàn)有不少樣品的電導率 （電導率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗純凈水是否合格的一項重要指標）不合格。（1）你認為不合格的純凈水的電導率是偏大還是偏小?（2）為了方便測量純凈水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容器內(nèi)，容器兩端用金屬圓片電極密封，如圖 11.3-13所示。請用筆畫線表示導線，連接測量純凈水樣品電阻的電路，注意合理選擇電表的量程。3. 在用電壓表和電流表測量某種

6、金屬絲的電阻率時，用刻度尺測得金屬絲長度為60 cm,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為0.635 mm，兩電表的示數(shù)分別如圖 11.3-14所示（電壓表量程0 ? 3 V，電流表量程0 ?0.6 A ）。請計算，該金屬絲的電阻率是多少。51 113-144. 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路【例題】一個表頭的內(nèi)阻Rg為30 Q,滿偏電流lg為1 mA。要把它改裝為量程0 ? 0.6 A的電流表，需要并聯(lián)多大的電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多少？分析 電流表由表頭和電阻 R并聯(lián)組成，如圖11.4-6的虛線框所示。電流表量程為0 ? 0.6 A，是指通過電流表的電流為0.6 A時，表頭的指針指在最大刻度，即通過表頭的

7、電流等于Ig。練習與應用1.在圖11.4-7 的電路中,A B之間的電壓為U,定值電阻的阻值為 R,滑動變阻器的最大阻值為R1。在滑動變阻器的滑動端移動過程中,R兩端電壓UR的變化范圍是多少?R 圖 11.4-92. ( 1)如圖11.4-8，電壓之比UU與電阻R1、R2的值有什么關系？請推導出這個關系式。(2)圖11.4-9的電路常被叫作分壓電路，當A B之間的電壓為U時，禾U用它可以在 C D端獲得0和U之間的任意電壓。試說明其中的道理。3. 圖11.4-10畫出了用電壓表、電流表測量導體電阻的兩種電路圖。圖中電壓表的內(nèi)阻為1 k Q,電流表的內(nèi)阻為0.1 Q,被測導體 R勺真實電阻為87

8、.4 Q。測量時，把電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)之比作為電阻的測量值。如果不考慮實驗操作中的偶然誤差，按甲、乙兩種電路進行實驗，得到的電阻測量值各是多少？你能從中 得出什么結論?01 ®& y 矗 * y «甲乙圈 11.4-104. 圖11.4-11是有兩個量程的電壓表，當使用 A B兩個端點時，量程為0 ? 10 V ;當使用A C兩個端點時，量程為0 ? 100 V。已知表頭的內(nèi)阻R為500 Q,滿偏電流Ig為1 mA,求電阻R1、R2的值。F 1111T J1ZI11111 一局111111W(MJ V團 11.4-11圍 11.4 125. 圖11.4-12是有

9、兩個量程的電流表，當使用A、B兩個端點時，量程為0 ? 1 A,當使用A C兩個端點時，量程為0 ? 0.1 A。已知表頭的內(nèi)阻Rg為200 Q,滿偏電流lg為2 mA,求電阻R1、R2的值。5. 實驗：練習使用多用電表練習與應用1. 下表是用圖11.5-5的多用電表進行測量的四次記錄，a、b分別為測量時的指針位置。其中有的記錄了量程（或倍率）但沒有記錄讀數(shù)，有的記錄了讀數(shù)但沒有記錄量程（或倍率），請你填寫表格中的各個空格。圖 11.5-5表 用蛋曲孔表測量直說電壓、直就電說、電阻序號捋升1直流電壓5 V12直就電淀1113mA3電阻a5.0x4電阻x 100 Qb2. 用表盤為圖11.5-1

10、的多用電表正確測量了一個 13.0 Q的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值大約是2 k Q左右的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，以下哪些操作步驟是必需的？請按操作順序?qū)懗?。A. 用螺絲刀調(diào)節(jié)表盤下中間部位的指針定位螺絲，使表針指向“0”；B. 將紅表筆和黑表筆接觸；C. 把選擇開關旋轉到“X 1 k”位置；D. 把選擇開關旋轉到“X100”位置；E. 調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點。3. 請回答下列問題。（1）用多用電表測量直流電流時，紅表筆和黑表筆哪個電勢較高?（2）用多用電表測量直流電壓時，紅表筆和黑表筆哪個電勢較高？4. 如圖11.5-6，這個多用電表沒有 OFF擋。兩位同學用過

11、這個多用電表以后，分別把選擇開關放在甲、乙所示的位置。你認為誰的做法符合規(guī)范？不規(guī)范的做法可能會有何種風險？甲乙5. 如圖11.5-7，電池、開關和燈泡組成串聯(lián)電路。當閉合開關時，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，有可能是以下原因造成的：（1）電池沒電了；（2）開關接觸不良；（3）燈泡和燈泡座接觸不良。為了判斷究竟是以上哪種原因造成的，在閉合開關且不拆開導線的情況下，用多用電表2.5 V直流電壓擋進行檢測。多用電表紅、黑表筆應該分別接觸何處？根據(jù)電壓表讀數(shù)怎樣作出判斷？4圖 11.5-7復習與提高A組1. 如圖11-1 ,A、B間的電壓U為10 V，電阻R1為1k Q,R2為5 Q,R3為2 k Q,R4為10

12、 Q。試估算干路中的電流I有多大。2. 如圖11-2 , FD為定值電阻，R1為滑動變阻器。閉合電路使 L發(fā)光后，若將滑動片向右滑動，燈泡的亮度 會如何變化？請用數(shù)學式進行討論。3. 一根做電學實驗用的銅導線，長度是60 cm ,橫截面積是0.5 mm2，它的電阻是多少？ 一根輸電用的鋁導線，長度是10 km,橫截面積是I cm2，它的電阻是多少？為什么做電學實驗時可以不考慮導線的電阻， 而輸電線路導線的電阻則必須要考慮？4. 試證明：在串、并聯(lián)組合的電路中，任一個電阻增大而其余電阻不變時，整個電路的等效電阻都增大。5. 在圖11-3所示的電路中，電阻 R1為10 Q, F2為120 Q, R

13、3為40 Q。另有一個電壓恒為 100 V的電 源。(1) 當C D端短路時，A B之間的等效電阻是多少？(2) 當A B兩端接通測試電源時，C D兩端的電壓是多少？圖 11-3圖 1176. 用圖11.5-1所示的多用電表測量一個阻值約為20 Q的電阻，測量步驟如下：(1) 調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使多用電表指針指著。(2) 將選擇開關旋轉到“Q”擋的_位置。(3) 將紅、黑表筆分別插入“ + ” “ ”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(4) 將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端接觸，若多用電表讀數(shù)如圖11-4所示，該電阻的阻值為 Q。(5) 測量完畢，將選擇開關旋轉到OFF位置。

14、7. 圖11-5的電路中有AB CD EF三根連接電路的導線，其中一根導線內(nèi)部的銅絲是斷的，另外兩根導線和電源、電阻Rl、R2都是完好的。為了查出斷導線，某同學把多用電表的紅表筆接在A點的電源正極接線柱上，將黑表筆分別接在其他點所示的接線柱上，根據(jù)多用電表的示數(shù)作出判斷。(1) 如果選用的是直流10 V擋，請說明判斷的方法。(2) 有同學建議用直流2.5 V擋、直流0.5 A擋、電阻“X 1 ”擋來進行上述操作，請分別說明如此操作 可能產(chǎn)生的后果。1*111-5洌 11-68. 已知某定值電阻的額定電流為 0.3 A，其標稱的電阻值是25 Q。為測量該定值電阻在額定電流下電阻的實際值，某同學用

15、電流表、電壓表、滑動變阻器、直流電源等器材組成實驗電路（圖11-6 ）。不考慮電表內(nèi)阻對電路的影響，圖中哪些器材的連接有錯誤？請說出錯在哪里，并用彩色筆把它糾正。1.如圖11-7，一根均勻帶電的長直橡膠棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動。若棒橫截面積為S，單位長度所帶的電荷量為一 q,求由于棒的運動而形成的等效電流的大小和方向。2.在測電阻的實驗中，待測電阻2 k Q,電流表的內(nèi)阻約為Rx約為200 Q,電壓表的內(nèi)阻約為10 Q。如圖11-8，測量電路中電流表的連接方式有兩種。計算結果由Rx = U/I計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的讀數(shù)。若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為R

16、x甲和Rx乙，則其中哪一個更接近真實值？這個值比真實值偏大還是偏?。空堈f明原因。3.某同學想通過測繪小燈泡的I-U圖像來研究小燈泡的電阻隨電壓變化的規(guī)律。所用器材如下: 待測小燈泡一只，額定電壓為 2.5 V，電阻約為幾歐；電壓表一個，量程0 ? 3 V ,內(nèi)阻為3 k Q;電流表一個，量程0 ? 0.6 A，內(nèi)阻為0.1 Q;滑動變阻器一個，干電池兩節(jié)，開關一個，導線若干。(1) 請在圖11-9甲中補全實驗的電路圖。(2) 圖11-9甲中開關S閉合之前，應把滑動變阻器的滑片置于何處？4 A1 jo 2j(>3jo UN乙(3) 該同學通過實驗作出小燈泡的I-U圖像如圖11-9乙所示，則小燈泡正常工作時的電阻為多少?! i帶I叮!2新111-94. 如圖11-10，黑箱面板上有三個接線柱1、2和3，黑箱內(nèi)有一個由四個阻值相同的電阻構成的電路。用歐姆表測得1、2接線柱之間的電阻為1 Q, 2、3接線柱之間的電阻為1.5 Q, 1、3接線柱之間的電阻為 2.5 Q。在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式。5. 有一塊小量程電流表，滿偏電流為 50卩A,內(nèi)阻為800 Q。現(xiàn)要將它改裝成 0 ? 1 mA、0 ? 10 mA的 兩量程電流表，某同學除了參考電路圖11-11甲外，還設計了如圖11-11乙所示電路。(1)若采用圖甲的電路，貝