章末总结　提高

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本章是历年高考的重点内容之一．主要考查电路分析与计算，电压、电流和电阻、电动势的测量，电路的动态分析，侧重点一般不在对基本概念的理解、辨析方面，而重在知识应用，重在分析问题的能力方面，试题常以“活题”形式出现，难度中挡，其中能力方面的考查为重点，在考题中出现的几率最大．近几年高考试题中，该部分很少有单独出现的计算题，而是与电磁感应结合在一起以综合题形式出现．

本章实验较多，多年来特别是近几年的高考题中实验题连年出现，尤其是电阻的测定，题越出越活，难度也相当大．不论是对实验基础知识的考查，还是器材的连接、仪器选择、电路设计、数据处理，都频频出现．近几年来又特别重视对考生实验能力的考查，命题已不局限于规定的实验，而更注重考查的是考生在理解实验原理和实验方法的基础上的创新思维和灵活运用．

1．本章知识是高考重点内容之一，复习时要切实掌握用电器串联、并联及混联电路的分析方法，电压、电流及电功率的分配规律，能灵活运用部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律分析解决实际问题，并掌握电阻、电阻率、电源电动势和内电阻的测量方法．

2．本章涉及的物理学研究方法较多，如等效法、解析法、模型法、极限法等．因此，复习时要注意掌握物理方法和物理思想．

3．本章实验多，且又都是高考的热点，对实验能力的要求较高．复习时要重点掌握对实验原理、实验方法的理解，对实验器材、实验仪器仪表的原理、功能的理解，对实验结果的分析处理．同时要具备在新的物理情景下分析问题解决问题的能力．

4．近几年高考题中，本章知识常与电磁感应结合在一起考查，试题综合性强，往往有一定的难度，复习要注意加强横向联系．

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1．(2019·全国卷Ⅰ)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装．然后利用一标准毫安表，根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)．

(1)根据图(a)和题给条件，将(b)中的实物连接．

(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图(c)所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是________．(填正确答案标号)

A．18 mA　　B．21 mA　　C．25 mA　　D．28 mA

(3)产生上述问题的原因可能是________．(填正确答案标号)

A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω

B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω

C．R值计算错误，接入的电阻偏小

D．R值计算错误，接入的电阻偏大

(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝________．

[解析] (1)电表改装时，微安表应与定值电阻R并联接入；

(2)由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：n＝＝100倍．故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：250×10－3×100 mA＝25 mA，故本小题选C；

(3)根据IgRg＝(I－Ig)R，得：I＝Ig，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻Rg真实值，大于1200 Ω；或者因为定值电阻R的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选AC；

(4)由于接入电阻R时，改装后的表实际量程为25 mA，故满足IgRg＝R；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为20 mA电流表，应满足IgRg＝kR, 其中Ig＝250 μA＝0.25 mA，联立解得：k＝1.25或k＝.

[答案] (1)连线如图所示

(2)C　(3)AC　(4)

2．(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干．

(1)欧姆表设计

将图(a)中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω；滑动变阻器选__________(填“R1”或“R2”)．

(2)刻度欧姆表表盘

通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________．

(3)校准

红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向__________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为__________Ω.

[解析] (1)连线如图：

根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则Ig＝，解得R＝900 Ω；为了滑动变阻器的安全，则滑动变阻器选择R1；

(2)在a处，Ig＝，解得Ra＝45 kΩ；

在b处，则Ig＝，解得Rb＝5 kΩ；

(3)校准：红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到0 kΩ处；由图可知，电阻箱接入的电阻为：R＝35 000.0 Ω.

[答案] (1)见解析图　900　R1　(2)45　5

(3)0　35 000.0

3．(2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．

(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．

(2)完成下列填空：

①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2 000”)．

②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的端________(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．

③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置、最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)．

④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．

(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

[解析] (1)实物图连接见答案

(2)①因微安表及电阻箱接入电路的阻值均较大，则R2应选用阻值相当的滑动变阻器才能使调节方便，故R2为2 000 Ω，R1为20 Ω.

②C调到最左端时，微安表部分电路被短路，能够保护微安表．

③S2闭合前后微安表示数不变说明B、D间没有电流通过，B、D电势相等．

④因滑片位置不变，且两次B、D电势都相等，根据串联电路分压规律有：第一次＝，第二次＝，联立解得Rx＝2 550 Ω.

[答案] (1)

(2)①20　②左　③相等　④2 550

(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程

4．(2019·江苏卷)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：

(1)螺旋测微器如图1所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．

(2)选择电阻丝的__________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．

(3)图2中Rx，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图3实物电路中的正确位置．

(4)为测量Rx，利用图2所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1－I1关系图象如图4所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：

请根据表中的数据，在方格纸上作出U2－I2图象．

(5)由此，可求得电阻丝的Rx＝______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．

[解析] (1)在测量时，为了不损坏被测物体，最后也改用微调旋钮即C，直到听见“喀喀”的响声；

(2)为了减小测量误差，应选用电阻丝不同位置进行多次测量；

(3)按照原理图，将实物图连线如图甲：

图甲(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出，再连成一条直线，如图乙：

图乙当电压表按图2连接时，电压表测量的电压为Rx、电流表与R0的电压之和，当电压表接在a、b间时，电压表测量的电压为电流表和R0的电压，由图乙可得：

Rx＋R0＋RA＝ Ω＝49 Ω，RA＋R0＝ Ω＝25.5 Ω，所以Rx＝23.5 Ω.

[答案] (1)C　(2)不同　(3)见解析图甲　(4)见解析图乙

(5)23.5(23.0～24.0都算对)

5. (2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表．可用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1 (阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2 (阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．

要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡．回答下列问题：

(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．

(2)电阻箱的阻值R1＝______Ω.R2＝______Ω.(保留到个位)

[解析] (1)把表头改装成电流表，要在表头上并联一个小电阻以分流，把电流表改装成电压表，要在电流表上串联一个大电阻以分压，所以并联的电阻是小电阻，用R1，串联的电阻为大电阻，用R2，电路图如下．

(2)把表头改装成电流表，求并联的电阻R1的公式：R1＝，代入数据得R1＝ Ω＝100 Ω，改装后的电流表的内阻为RA＝＝ Ω＝90 Ω，其中RgIg＝Ug＝0.09 V为表头的电压量程也就是电流表的电压量程．

把电流表改装为电压表(量程为3 V)，串联大电阻为R2＝RA，代入数据得R2＝90× Ω＝2 910 Ω.

[答案] (1)见解析图　(2)100　2 910

6．(2019·全国卷Ⅱ)某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100 Ω)；S为开关，E为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出．图(b)是该小组在恒定电流为50.0 μA时得到的某硅二极管U－t关系曲线．回答下列问题：

(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA，应调节滑动变阻器R，使电压表V1的示数为U1＝______mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻______(填“变大”或“变小”)，电压表V1示数______(填“增大”或“减小”)，此时应将R的滑片向______(填“A”或“B”)端移动，以使V1示数仍为U1.

(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为＝________×10－3 V/℃.(保留2位有效数字)

[解析] (1)U1＝IR0＝100 Ω×50×10－6 A＝5×10－3 V＝5 mV，由R＝，I不变，温度升高，U减小，故R减小；由于R变小，总电阻减小，电流增大；R0两端电压增大，即V1表示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故滑动变阻器向右调节，即向B端调节．

(2)由图可知，＝2.8×10－3 V/℃

[答案] (1)5.00　变小　增大　B　(2)2.8

7．(2017·天津)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻．

(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、 b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．

(2)排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图．由I1－I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

[解析] ①用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流表，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在ab′间后有示数，说明电路被接通，即ab′间有断路故障，再测量aa′间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到aa′间，则一定是aa′导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在bb′间．

②根据闭合电路的欧姆定律：E＝I1(R1＋r1)＋(I1＋I2)(R0＋r)，I1≪I2，上式可简化为E＝I1(R1＋r1)＋I2(R0＋r)，读出两点坐标：(60，0.12)和(260，0.05)，代入方程解得：电动势E＝1.41 V，内阻r＝0.5 Ω.

[答案] (1)aa′　bb′

(2)1.41(1.36～1.44均可)　0.5(0.4～0.6均可)