1、用心 爱心 专心 12011 江苏高考物理小一轮复习（假期之友）-电路知识的综合应用【知识梳理】1请画出电流表外接法测电阻的电路图。2请画出电流表内接法测电阻的电路图3欧姆表：欧姆表由_等组成。4请画出欧姆表的内部结构电路图。5_叫逻辑电路。由于这种电路又像一扇“门”那样依一定的条件“开与关” ，当具备开门条件时，输出端就有一个信号输出；反之，门关闭，就有另一个信号输出。因而又称_电路，通常也叫_电路。6_这种因果关系叫做与逻辑。实现与逻辑关系的电路称为_。7_这种因果关系叫做或逻辑。实现或逻辑关系的电路称为_。8_这种因果关系叫做非逻辑.实现非逻辑关系的电路称为_，也称反相器。【参考答案】1
2、23表头(小量程电流表)，调零电阻、表内电池、表笔45用以实现基本和常用逻辑运算的电子电路；门；开关6当决定某事件的全部条件同时具备时，结果才会发生；与门7在决定某事件的条件中，只要任一条件具备，事件就会发生，或门8决定某事件的条件只有一个,当条件出现时事件不发生,而条件不出现时,事件发生；非门用心 爱心 专心 2【单元限时练习】一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题只有一个选项符合题意。1甲、乙两同学用两只不同型号，但都已校正好的电压表去测量电阻 R 两端的电压，甲同学测得结果为 U1，乙同学测得结果为 U2，且 U1U2，则在不接电压表时电阻 R 两端的真实电压（ ）A更接近于 U1，且
3、大于 U1 B更接近于 U1，且小于 U1C更接近于 U2，且大于 U2 D更接近于 U2，且小于 U2答案：A 【说明】 当将电压表接入电路时，电压表与待测电阻并联，电阻减小， R两端分得的电压也相应减小，即测量值相应减小，故测量值必小于真实值，测量值越大越准确2如图所示为三个门电路符号， A 输入端全为 “1”， B 输入端全为“0” 下列判断正确的是 ( )A甲为“非”门，输出为“1” B乙为“与”门，输出为“0”C乙为“或”门，输出为“1” D丙为“与”门，输出为“1”答案：C甲为“非”门， A 输入端为 “1”， 输出应为“0” ，选项 A 错；乙为“或”门， A 输入端为 “1”，
4、 B 输入端为“0” ， 输出应为“1” ，选项 B 错，选项 C 对；丙为“与”门， A 输入端为 “1” ， B 输入端为“0” ， 输出应为“0” ，选项 D 错3、在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的 U I 图象，如图所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是 （ ）A短路电流 B电源内阻C电源电动势 D全电路电阻答案：B解析：由 rIEU-=可知， U I图象中图线斜率绝对值是电源的内阻。4、在如图所示的逻辑电路中，当 A端输入电信号“1”、 B端输入电信号“0”时，则在 C 和D 端输出的电信号分别为 ( C )A1和0 B0和1 C1和l D0和0&A
5、A AB BY Y Y1 1甲 乙 丙ABCD1&0.20.0 0.4 0.66123 U/VI/A用心 爱心 专心 3解析：正确认识门电路的符号， “”为或门， “1”为非门，其真值为： B 端 0 输入，则 1输出，或门为“0，1”输入，则 1 输出。C 正确5. 图为测量某电源电动势和内阻时得到的 U-I 图线。用此电源与三个阻值均为 3 的电阻连接成电路，测得路端电压为 4.8V。则该电路可能为 ( )答：B解：由测量某电源电动势和内阻时得到的 U-I 图线可知：该电源的电动势为 6V，内阻为0.5，此电源与三个均为 3 的电阻连接成电路时测得的路端电压为 4.8V，A 中的路端电压为
6、 4V，B 中的路端电压为 4.8V，C 中的路端电压约为 5.7V， D 中的路端电压为 5.4V，选项 B 正确。6如图所示为小灯泡的 U-I 图线，若将该小灯泡与一节电动势 E1.5V ，内阻 r0.75 的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据? （ D ）A1.5W 1.0WB0.75W 0.5WC0.75W 0.75WD1.5W 0.75W解：在题图小灯泡的 U-I 图线上作出电源的 U-I 图线U=1.5-0.75I 如图示，交点即为工作点，I=1.0A， U=0.75V，电源的总功率 P 总 =IE=1.5W小灯泡的实际电功率 P 灯 =I
7、U=0.75W选项 D 正确。二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题有多个选项符合题意。7下列一些关于逻辑电路的说法中正确的是 ( )A如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系B如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫“与”逻辑关系C一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了“或”逻辑关系D输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做“或”逻辑关系答案：A C【说明】根据“与门” 、 “或门” 、 “非门”的定义可以判定。U/VI/A0.51.01.50.1 1.0 2.0 3.00U/VI/A0.51.01.50.1 1.0 2.
8、0 3.00用心 爱心 专心 48如图所示，电流表 A1(0-3A)和 A2(006A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中闭合开关 S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是 ( )AA 1、A 2的读数之比为 1:1BA 1、A 2的读数之比为 5:1CA 1、A 2的指针偏转角度之比为 1:1DA 1、A 2的指针偏转角度之比为 1:5答案：BC解析：由于电流表 A1和 A2是由两个相同的电流计改装而成，因此流过两个表头的电流相等，选项 C 正确，选项 D 错误；又由于电流表 A1和 A2改装过程中与表头并联的电阻不同，因此读数不同，A 1、A 2的读数之比应为 5
9、:1，选项 B 正确，选项 A错误。9如图所示是一个用门电路、按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件组成的简单防盗报警器。这个报警器的功能是：当放在保险箱前地毯下的按钮开关 S被踩下而闭合，同时安装在保险箱里的光敏电阻 0R被透入的光线照射时，蜂鸣器就会发出鸣叫声。关于该电路的工作情况，下列判断正确的有 ( )A虚线方框中使用的门电路是“与”门。B可调电阻 2R较大，报警器越灵敏。C 可调电阻 较小，报警器越灵敏。D定值电阻 1阻值设置越大，报警器越灵敏。答案：AB。说明 由“与”门的定义可知：虚线方框中使用的门电路是“与”门；可调电阻 2R较大，报警器越灵敏。10.某同学在连接好下图所示的实验电路
10、后，经检查，电路连接无误，然后闭合电键 S，发现 A、B 两盏小灯均不亮，身边无多用表来检查故障，此时他就将实验多余的小灯 L(和 A、B 两灯相同)引出两根接线再跨接在电源 a、g 两端，此时发现灯 L 发亮，如果将灯 L 先后跨接在 c、d 和 e、f 两端，灯 L 均不亮，而跨接在 a、b 两端，灯 L 又发亮，由此可断定( )(A)电路中 、B 两灯必有一灯灯丝断，或者两灯灯丝均断A1A2E r S用心 爱心 专心 5(B)若 L 跨接在 a、b 两端发亮，则此时 A、B 两灯也一定发亮(C)肯定电键 S 接触不良或是损坏(D)可能 cb 导线或 de 导线、fg 导线不通答案:B、C
11、说明根据电路通断情况可以确定电键 S 接触不良或是损坏。三、本题共 2 小题，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。11.（1）在测定金属电阻率的实验中，用螺旋测微器测量一金属丝的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该金属丝的直径为 。用欧姆表粗略测得该金属丝的电阻约为 2，另外，实验室内还提供了下列器材供重新测定该金属丝的电阻使用：A.电源 E（电动势为 3.0V ，内阻不计）B.电压表 V（量程为 0 3.0V ，内阻约为 2k）C.电流表 A（量程为 00.6A ，内阻约为 1）D.滑动变阻器 R（最大阻值 10，额定电流 2.0A）E.开关 S 一个,导线若干为获得尽可能高的实验精度，请
12、你利用上述器材设计一个测定金属丝电阻的实验电路，并把实验原理图画在右侧的方框中。解： 0.700mm （2 分） 实验原理图如右图示：电流表外接法（2 分） 滑动变阻器为限流器 （2 分） 12如图是一个多量程多用电表的电路示意图，电流、电压、电阻各有两个量程。试问：（1）当选择开关 S 调到哪两个位置时测量的是电流？_。其中，哪个位置的量程比较大？_。（2）当选择开关 S 调到哪两个位置时测量的是电压？_。其中，哪个位置的量程比较大？_。（3）当选择开关 S 调到哪两个位置时测量的是电阻？_。其中，哪个位置的倍率比较大？_。RxAV用心 爱心 专心 6答案：（1）1、2 1 （2）5、6 6
13、（3）3、4 4 【说明】 问（3）中，选择开关S 调到位置 4 时，电表的总内阻较大，则欧姆档的中值电阻也较大，故倍率较高。四、本题共 4 题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13如图所示的电路中，电源电动势 E=6.00V，其内阻可忽略不计电阻的阻值分别为R1=2.4k、 R2=4.8k，电容器的电容 C=4.7F闭合开关 S，待电流稳定后，用电压表测R1两端的电压，其稳定值为 1.50V（1）该电压表的内阻为多大?（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少?【分析与解】 对含有电容的电路进行分析和计算，是近年高考的一个热
14、点。题设情景是电压表接入电路，其实质即是在待测电路两端并上一个电阻，从而引起电路结构的变化，弄清电路结构如何变化的是解决这类问题的关键。（1）设电压表的内阻为 RV，测得 R1两端的电压为 U1， R1与 RV并联后的总电阻为 R，则有 vR1，由串联电路的规律 12EUR，用心 爱心 专心 7联立两式得 121)(URERV，代入数据。得 RV=4.8k。（2）电压表接入前，电容器上的电压 UC等于电阻 R2上的电压， R1两端的电压为 UR1，则 12RUC， 又 E =UC +UR1接入电压表后，电容器上的电压为 UC = E U1，由于电压表的接入，电容器带电量增加了 Q =C(UC
15、UC)由以上各式解得 Q = ( 21R U1)， 带入数据，可得 Q = 2.35106 C。【解题策略】 本题要求电压表的内阻，必须把电压表当作特殊的用电器看待；电路中又含有电容器，电路稳定时，电容器可视为断路，而当电路结构发生变化时，电容器将发生充放电现象。在解决电容器充放电问题时，需要特别注意电容器极板上的正负极性的变化。142001 年 7 月 19 日中央电视台报道了一则消息：对北方某城市市场的纯净水突击检测的结果，有八成纯净水的电导率不合格（电导率用 表示，为电阻率的倒数） 。（1）这八成纯净水的电导率比规定值偏_。(填“大”或“小”)（2）如图所示，若将采集的水样装满一个两端为
16、金属圆片电极，侧壁为玻璃的圆柱形容器内，用实验检测该样品的电导率，试将你设计的检测电路画在方框中。（3）若容器筒长为 L，横截面的直径为 d，则电导率的计算公式为 =_（电路中测得的电压和电流分别为 U 和 I） 。【分析与解】 设计电路测电阻，主要要考虑的是电流表应是外接还是内接，变阻器是用分压式还是限流式。（1）合格纯净水的导电性能应较差，电阻率应较大，故不合格纯净水的电导率肯定是用心 爱心 专心 8偏大。（2）纯净水的导电性较差，其电阻应较大，故宜用电流表内接法测量误差较小。且一般滑动变阻器的电阻远小于该样品的电阻，故只能采用变阻器分压接法。电路图如图。（3）由电阻定律得 R=l S 和
17、欧姆定律 I=U R 即得，纯净水的电阻率为=US Il。又横截面积 S=d24，则电导率的计算公式为 = 1=4I l d2U。【解题策略】 这是一个理论联系实际的问题，要求将“测定金属电阻率”的原理迁移到一个实际问题中，解决纯净水质量的检测问题。因此在做设计型实验题时，首先应回顾分组实验的实验原理，看看是否有迁移的可能。15改装电流表之前，必须知道电流表的两个参数：一是满偏电流 Ig可从刻度盘上直接读出，二是电流表的内阻 Rg。如图所示是测定电流表内阻 Rg 实验的电路图，电流表的内阻约在 100左右，满偏电流为 500A，用干电池作电源。实验过程中，先断开 S1，合上 S2，调节 R，使
18、电流表 G 达到满偏。然后保持 R 不变，并合上 S1，调节 R使电流表的指针偏转到满刻度的一半时，可以认为流过 的电流也等于 Ig/2，由此得 Rg= ，读出即得 Rg。（1）实验室中配有的可变电阻为：A电阻箱，阻值范围为 010 ； B电阻箱，阻值范围为 09999 ；C滑动变阻器，阻值范围为 0200 ； D滑动变阻器，阻值范围为 020k。在上述配有的可变电阻中，电路图中的 R 应选用_， R应选用_。 （填字母代号）（2）如果按正确的实验步骤测得值 为 100 ，已知电流表的电流为 500A，现在要把它改装成量程为 0.6A 的电流表，则应并联的分流电阻为_ 。（3）任何测量都会有误
19、差。试分析：用上述方法测得电流表内电阻的测量值较其真实值是偏大，还是偏小？而这一因素使得用上述改装成的电流表测定电流时，其读数比通过用心 爱心 专心 9电流表的实际电流偏大，还是偏小？答案： （1）D B （2）8.3410 2 （3）偏小 偏小【分析与解】 （1）按照实验原理， R要读数， R 不需读数，故 R 应选滑动变阻器。从原理上来说，要求合上电键 S2后干路中的电流（即流过 R 的电流）变化得越小越好，只有 R 时，才可认为合上 S2后干路中的电流不变，所以 R 应选择阻值较大的电位器 D。R要读数，需选用电阻箱。已知电流表的内阻 Rg约为 100 左右，按实验原理， 值应与 Rg相
20、等，故只能选择 B。（2）设并联的分流电阻为 r，如图。由欧姆定律和并联电路的特点可知 IgRg=（ Im Ig） r，其中 Rg= =100，由题意知，当满偏电流 Ig=500A 时，要求 Im=600mA，故可解出 r=8.34102 。（3）合上 S2后，电路的总电阻将减小，干路中的电流要比 Ig略大一点。将电流表的指针调整至满刻度的一半时，流过 的电流将比 Ig/2 大一点。由此可知 Rg ，即测量值比真实值 Rg要小。由于真实值 Rg ，根据改装原理式 IgRg=（ Im Ig） r 可知，当电流表满偏时，实际上流过电流表的电流 Im大于 0.6A，此时改装后的电流表的指针却指在 0
21、.6A。这表示，用上述改装成的电流表测定电流时，其读数比流过电流表的实际电流小。【解题策略】 本题是在学生分组实验“把电流表改装成电压表”基础上设计的，该实验要求掌握三点：半偏法测电阻的原理、计算串联电阻的大小、电压表校对电路。本题又在此设计基础上，增设了误差分析一个环节，这体现了源于教材高于教材的命题思路。误差分析的最基本思路是即分清实验中测量值和真实值并加以科学对比。16小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（ I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压）：I（A）0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49
22、 0.50U（V）0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00（1）在左下框中画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围 010） 、电源、小灯泡、电键、导线若干。（2）在右图中画出小灯泡的 U I 曲线。用心 爱心 专心 10（3）如果已知某电池的电动势是 1.5V，内阻是 2.0。问：将本题中的灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中）【分析与解】 本题在要求学生完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验基础上，突出考查了运用图象法处理实验数据。根据实验
23、提供的信息不难得出实验原理图，再根据列表中数据描绘出 U I 曲线，从 U I 曲线的非线性中知道灯泡的电阻在变化。由于灯泡的电阻非定值，所以无法直接用闭合电路欧姆定律进行计算，因为偿试图解法，可作所给电源的伏安特性图线。然后再根据两条图线交点的物理意义，从图象中获取数据来计算小灯泡的功率。（1）需测小灯泡的 U I 曲线，故滑动变阻器宜用分压式接法，见下图。（2）从表格中获取数据，通过描点然后作出图线（曲线） ，如下图所示。（3）作出 U=E Ir 图线，找出与小灯泡的 U I 曲线的交点，即得电灯的工作状态。由图可得，小灯泡工作电流为 I=0.35A，工作电压为 0.80V，因此小灯泡实际功率为0.28W。
