鲁科版高中物理必修第三册核心考点突破3含答案

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核心考点突破3一、电路的基本概念和规律【典例1】(多选)把标有“220 V，100 W”的A灯和“220 V，200 W”的B灯串联起来，接在电压恒为220 V的电源两端，不计导线电阻及灯泡电阻随温度的变化，则下列判断中正确的是              (　　)A.两灯的电阻之比RA∶RB=2∶1B.两灯的实际电压之比UA∶UB=1∶2C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB=1∶2D.相同时间内，两灯实际发热量之比QA∶QB=2∶1【解析】选A、D。灯泡是纯电阻，根据欧姆定律公式R=和电功率P=UI得到：R=。故A灯泡电阻为484 Ω，B灯泡电阻为242 Ω，所以RA∶RB=2∶1，故A正确；两个灯泡电阻之比为2∶1，根据U=IR，串联电路电压与电阻成正比，有UA∶UB=RA∶RB=2∶1，故B错误；根据P=I2R，串联电路功率与电阻成正比，故电功率之比为PA∶PB=RA∶RB=2∶1，故C错误；根据焦耳定律，Q=I2Rt，电流和时间相等，故热量之比等于电阻之比为2∶1，故D正确。【方法技巧】串联电路和并联电路的比较 串联电路并联电路电流各处电流相等：I=I1=I2=…=In总电流等于各支路电流之和：I=I1+I2+…+In电压总电压等于各部分电压之和；电压分配和电阻成正比各支路两端电压相等；电流分配与电阻成反比电阻总电阻等于各电阻之和，即R=R1+R2+…+Rn总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，即=++…+功率总功率等于各部分消耗功率之和；功率的分配和电阻成正比总功率等于各部分消耗功率之和；功率的分配和电阻成反比素养训练1.如图所示，额定电压为110 V的A、B两盏电灯，额定功率分别为100 W和25 W。把它们接到220 V的电路上，欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少，正确的电路是              (　　)【解析】选C。根据公式P=可知，灯泡A的电阻RA== Ω=121 Ω，灯泡B的电阻RB== Ω=484 Ω。A选项中电路图是灯泡A、B分别和可变电阻串联后两个支路并联，根据串联电路电阻的分压特点可知，要使灯泡A正常工作，则上面可变电阻接入电路的阻值为121 Ω，即该支路的总电阻为242 Ω，同理下边支路的总电阻为968 Ω，由=+可得，此时并联电路的总电阻为R=193.6 Ω。B选项中电路图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻的阻值相等；由=+可得灯泡A和灯泡B并联后的电阻R并=96.8 Ω，此时电路的总电阻为R=2R并=2×96.8 Ω=193.6 Ω。C选项中电路图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等；串联电路，电阻越串越大；灯泡A和灯泡B正常工作时，此时电路的总电阻为R=2RA=2×121 Ω=242 Ω。D选项中电路图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B不能正常工作，故D错误。由以上的分析，对A、B、C的电路比较，根据公式P=可知，电路电阻越大，消耗的功率就越小，比较A、B、C图可知，C图的总电阻大，消耗的功率最小，可知消耗的电能最少，故A、B错误，C正确。故选C。2.如图所示，R1=4 Ω，R2=9 Ω，R3=18 Ω。通电后经R1、R2和R3的电流之比I1∶I2∶I3，R1、R2和R3两端的电压之比U1∶U2∶U3分别为              (　　)A.I1∶I2∶I3=3∶2∶1，U1∶U2∶U3=3∶2∶2B.I1∶I2∶I3=3∶2∶1，U1∶U2∶U3=2∶3∶3C.I1∶I2∶I3=9∶4∶2，U1∶U2∶U3=3∶2∶2D.I1∶I2∶I3=9∶4∶2，U1∶U2∶U3=4∶9∶18【解析】选B。由并联电路的特点可知，U2=U3，即I2R2=I3R3，所以===；流经R1和R3的电流之比==+1=；所以I1∶I2∶I3=3∶2∶1。R2和R3并联，两端的电压相等；由U=IR可知：==×=，所以U1∶U2∶U3=2∶3∶3，故B正确，A、C、D错误。故选B。二、科学测量中仪器的读数【典例2】如图甲电压表的读数为________V，如图乙螺旋测微器的读数为________mm，如图丙游标卡尺的读数为________cm。 【解析】电压表量程为3 V，由图甲所示电压表可知，其分度值为0.1 V，所以需估读到0.01 V，示数为2.30 V。由图乙螺旋测微器可知，固定刻度示数为6.5 mm，可动刻度示数为36.0×0.01 mm=0.360 mm，螺旋测微器的读数为：6.5 mm+0.360 mm=6.860 mm；由图丙所示游标卡尺可知，主尺示数为1.2 cm，游标尺示数为3×0.05 mm=0.15 mm=0.015 cm，游标卡尺的读数为1.2 cm+0.015 cm=1.215 cm。答案：2.30　6.860　1.215【方法技巧】仪器的读数规则(1)游标卡尺的读数(不需要估读)。游标尺精度(mm)测量结果(游标尺上第n条刻度与主尺上的某刻度线对齐时)(mm)游标卡尺种类刻度总长度(mm)每小格与1毫米差(mm)10分度90.10.1主尺上读的毫米数+0.1n20分度190.050.05主尺上读的毫米数+0.05n50分度490.020.02主尺上读的毫米数+0.02n(2)螺旋测微器的读数(需要估读)。①测量值=固定刻度读数+可动刻度读数×0.01。(单位为mm)②可动刻度读数需要估读一位。(3)电表的读数。一般根据测量仪器的分度值来确定读数误差出现的位置，对于常用的仪器可按下述方法读数：①分度值是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读，如分度值是1 mm的刻度尺，测量误差出现在毫米的十分位上，估读到十分之几毫米。②分度值是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读。素养训练1.用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时，示数如图甲所示，由图可知其内径为________cm；用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时，示数如图乙所示，由图可知其直径为________mm。 【解析】游标卡尺的主尺读数为5.0 cm，游标尺读数为0.05×2 mm=0.10 mm=0.010 cm，所以最终读数为5.0 cm+0.010 cm=5.010 cm。螺旋测微器的固定刻度读数为4.5 mm，可动刻度读数为0.01×20.0 mm=0.200 mm，所以最终读数为4.700 mm。答案：5.010　4.7002.读出图中螺旋测微器、游标卡尺(20等分)和刻度尺的读数。图甲的读数为________mm；图乙的读数为________________________cm；图丙的读数为________cm。 【解析】螺旋测微器的固定刻度为1.5 mm，可动刻度为34.5×0.01 mm=0.345 mm，所以最终读数为1.5 mm+0.345 mm=1.845 mm。游标卡尺的主尺读数为42 mm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为8×0.05 mm=0.40 mm，所以最终读数为：42 mm+0.40 mm=42.40 mm=4.240 cm。刻度尺在读数的时候要估读一位，所以刻度尺的读数为60.10 cm。答案：1.845　4.240　60.10