第十一章 电路及其应用精选试卷练习(Word版 含答案)

第十一章 电路及其应用精选试卷练习（Word 版 含答案）

一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优（难）

1．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表1A 、2A ，若把1A 、2A 分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是

A ．图甲中的1A 、2A 的示数相同

B ．图甲中的1A 、2A 的指针偏角相同

C ．图乙中的1A 、2A 的示数和偏角都不同

D ．图乙中的1A 、2A 的指针偏角相同 【答案】B 【解析】 【详解】

AB.图甲中的A 1、A 2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，故A 错误，B 正确；

CD.图乙中的A 1、A 2串联，A 1、A 2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故CD 错误。

2．1916年，斯泰瓦和托尔曼发现，不带电闭合金属圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴转动，在转速变化时，线圈中会有电流通过。这一现象可解释为：当线圈转速变化时，由于惯性，自由电子与线圈有相对运动。取金属线圈为参照物，正离子晶格相对静止，由于惯性影响，可等效为自由电子受到 一个沿线圈切线方向的“力”F 1，但正离子晶格对自由电子的作用力 F 2 不允许自由电子无限制地增大速度， F 1和F 2 会达到平衡，其效果是自由电子相对金属线圈有定向运动。已知 F 1 与线圈角速度的变化率 α 成正比，F 2 与自由电子相对正离子晶格的速度成正比。下列说法正确的是（ ） A ．若线圈加速转动，α 越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同 B ．若线圈加速转动，α越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反 C ．若线圈减速转动，α越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同 D ．若线圈减速转动，α越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反 【答案】A 【解析】 【分析】 考查电流的形成。 【详解】

AB ．若线圈加速转动，由于惯性，自由电子相对正离子晶格向与线圈转动方向相反的方向转动，电流方向与电子相对运动方向相反，即与线圈转动方向相同，F 1 与线圈角速度的变化率 α 成正比，α越大，F 1 越大，F 1和F 2会达到平衡，F 1 越大，F 2越大，F 2 与自由电子相对正离子晶格的速度成正比，F 2越大，相对正离子晶格的速度越大，电流越大，A 正确，B 错误；

CD ．若线圈减速转动，由于惯性，自由电子相对正离子晶格向与线圈转动方向相同的方向转动，电流方向与电子相对运动方向相反，即与线圈转动方向相反，F 1 与线圈角速度的变化率 α 成正比，α越大，F 1 越大，F 1和F 2会达到平衡，F 1 越大，F 2越大，F 2 与自由电子相对正离子晶格的速度成正比，F 2越大，相对正离子晶格的速度越大，电流越大，CD 错误。故选A 。

3．如图所示,a 、b 、c 、d 、e 是五个相同的电阻,如果将电压逐渐升高,则最先烧坏的电阻应是( )

A ．a 和b

B ．c

C ．d

D ．e

【答案】D 【解析】 【详解】

由图可知，a 和b 并联后与e 串联，最后跟c 和d 的串联电路并联，设电阻都为R ，则c 和d 的电压都为

2U

；a 和b 并联电阻为2

R ，所以a 和b 的电压都为3U ，e 的电压为23

U

，所以e 的电压最大，所以随着电压U 升高时，先烧坏的电阻应是e ； A.a 和b 与分析不符，不符合题意； B.c 与分析不符，不符合题意； C.d 与分析不符，不符合题意； D.e 与分析相符，符合题意。

4．如图所示，a 、b 、c 为同一种材料做成的电阻，b 与a 的长度相等但横截面积是a 的两倍；c 与a 的横截面积相等但长度是a 的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是（ ）

A ．V 1的示数是V 2的2倍

B ．V 1的示数是V 3的2倍

C ．V 2的示数是V 1的2倍

D ．V 2的示数是V 3的2倍

【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

由题意可知：L c =2L a =2L b ， S b =2S a =2S c ； 设b 的电阻R b =R ，由电阻定律R=ρ

L

S

得： R a =2R b =2R ，R c =2R a =4R ，R c ：R a ：R b =4：2：1， 由电路图可知，a 、b 、c 三个电阻串联， 通过它们的电流I 相等，由U=IR 得： U c ：U a ：U b =4：2：1， U V3：U V1：U V2=4：2：1，

A 、V 1的示数是V 2的2倍，故A 正确，C 错误；

B 、V 3的示数是V 1的2倍，故B 错误； D 、V 3的示数是V 2的4倍，故D 错误； 故选A ．

5．R 1和R 2是材料相同，厚度相同，表面都为正方形的导体，但R 1的尺寸比R 2大得多，把它们分别连接在如图电路的A 、B 端，接R 1时电压表的读数为U 1，接R 2时电压表的读数为U 2，下列判断正确的是

A ．R 1

B ．R 1>R 2

C ．U 1

D ．U 1＝U 2 【答案】D 【解析】 【详解】

AB ．设正方形的边长为a ，则导体的电阻

L a R S ad d

ρρ

ρ=== 由两导体的ρ与d 相同，则两导体电阻相等，即R 1=R 2，故AB 错误； CD ．导体接入电路中，电压表示数

U=IR =

E

r R

+R

由于电源电动势E、内阻r、导体电阻R相同，则电压表示数U相同，即U1=U2，故C错误，D正确；

故选D．

6．下图所示为多用电表的原理图，表头内阻为g R，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法正确的是

A．接表内电池正极的是红表笔

B．电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端

C．用多用电表的欧姆档测量某电阻时，发现指针偏转太小，应改选较大的倍率档

D．测量电阻时，应该先进行欧姆调零，再选倍率档，最后接入电阻进行测量

【答案】C

【解析】

【详解】

A.接表内电池负极的是红表笔，故A错误；

B. 欧姆表零刻度线在刻度盘的最右侧，故B错误；

C. 用多用电表的欧姆档测量某电阻时，发现表头指针偏转角度太小，说明电阻很大，要换用较大倍率挡，故C正确；

D. 测量电阻时，应该先选倍率档，再进行欧姆调零，最后接入电阻进行测量，故D错误。

7．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e.那么这束质子流内单位体积的质子数n是

A

2 I U eS m

B

I m eS eU

C

D 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 质子被加速时：

212

Ue mv =

由于

I neSv =

解得

n =

A ，与结论不相符，选项A 错误；

B ，与结论不相符，选项B 错误；

C C 错误；

D D 正确； 故选D.

8．物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来定义的，即x

v t

=

．下面四个物理量的表达式不属于．．．比值定义的是 A ．电流q I t

= B ．电势P

E q ?=

C ．电容Q C U

= D ．电阻l R S

ρ

= 【答案】D 【解析】 A ：q

I t

=

是电流的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故A 项不选．

B ：P

E q

?=是电势的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故B 项不选． C ：Q

C U =

是电容的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故C 项不选． D ：l

R S

ρ=是电阻的决定式，不属于用比值来定义物理量的表达式．故选择D 项．

点睛：注意区分定义式和决定式．

9．如图所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出

A ．导体的电阻与与电阻两端的电压成正比

B ．电阻R ＝0.5 Ω

C ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝

1

tan α

＝1.0 Ω D ．在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A.电阻的大小是由电阻本身决定的，与电流的大小、电压的大小无关．故A 错误； BC.根据电阻的定义式可知，I ?U 图象斜率的倒数等于电阻R ，则得：

10

25

U R I =

=Ω=Ω， 故B 错误，C 错误； D.当U =6V 时，电流：

6

A 3A 2

U I R =

== 则每秒通过电阻横截面的电荷量：

q =It =3×1C=3.0C ，

故D 正确．

10．如图所示的电路中，U=120V ，滑动变阻器R 2的最大值为200Ω，R 1=100Ω。当滑片P 滑至R 2的中点时，a 、b 两端的电压为（ ）

A ．120 V

B ．40 V

C ．60 V

D ．80 V

【答案】B 【解析】

试题分析：由题，滑片P 滑至R 2的中点，变阻器下半部分电阻为100Ω，下半部分电阻与R 1并联的阻值为R 并=R 1=50Ω，则a 、b 两端的电压为U ab =

=40V ，故B 正

确。

考点：本题考查等效电阻，串联电路的特点。

11．如图所示，电流计的内阻R g =100Ω，满偏电流I g =1mA ，R 1=900Ω，R 2=100/999

Ω，则下列说法正确的是：

A ．当S 1和S 2均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A

B ．当S 1和S 2均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是10V

C ．当S 1和S 2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是0.1A

D ．当S 1和S 2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A 【答案】D 【解析】 【详解】

AB ：当S 1和S 2均断开时，表头与R 1串联，所以虚线框中可等效为电压表．最大量程

()()10.0011009001g g U I R R V V =+=?+=．故AB 两项错误．

CD ：当S 1和S 2均闭合时，R 1被短路，R 2与表头并联，所以虚线框中可等效为电流表，最大量程

2

0.001100

0.0011100

999

g g g I R I I A A

R ?=+

=+

=．故C 项错误，D 项正确． 【点睛】

表头与电阻串联，可等效为电压表；表头与电阻并联，可等效为电流表．再根据串并联关系求出最大量程．

12．在图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻

R 的阻值已知，则在不卸元件的情况下能够测出待测电阻R x 阻值的电路是

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】ABD 【解析】 【详解】

A.电压表V 1测出定值电阻R 的电压U 1，电路电流

1

U I R

=

电压表V 2测出待测电阻R x 的电压U x ，由欧姆定律可求出电阻R x 阻值

1

x x

x U U R R I U =

= 故A 符合题意；

B.电流表A 测出流过R x 的电流I ，电压表V 测出电阻R x 的电压U ，由欧姆定律可求出待测电阻R x 的阻值，故B 符合题意；

C.图示电路不能测出流过电阻R x 的电流，图示电路不能测出待测电阻的阻值，故C 不符合题意；

D.电流表A 1测流过R 的电流I 1，则并联电压

U =I 1R

电流表A 2测流过待测电阻R x 的电流I x ，由欧姆定律可求出待测电阻R x 的阻值

1x x

I R

R I =

故D 符合题意。

13．如图所示，经过精确校准的电压表V 1和V 2，分别用来测量某线路中电阻R 两端a 、b 间的电压时，读数依次为12.7 V 和12.3 V ，则( )

A ．a 、b 间的实际电压略大于12.7 V

B．a、b间的实际电压略小于12.7 V

C．电压表V1的内阻大于V2的内阻

D．电压表V1的内阻小于V2的内阻

【答案】AC

【解析】

【详解】

AB. 由于电压表不是理想电表（内阻不是无穷大），当a、b两端接入电压表后，电阻R与电压表的并联电阻小于电阻R，根据欧姆定律和串并联规律可知，电阻R与电压表的并联总电压小于电阻R的实际电压，即a、b两端实际电压将大于电压表的示数，当然大于电压表V1的示数，即a、b间的实际电压略大于12.7 V，故A项正确，B项错误；

CD. 根据欧姆定律可知，若电压表的内阻越大，电压表与R的并联电阻就越大，电压表的示数也越大，即电压表V1的内阻大于电压V2的内阻，故C项正确，D项错误。

14．如图示电路，G是电流表，R1和R2是两个可变电阻，调节可变电阻R1，可以改变电流表G的示数。当MN的电压为6V时，电流表的指针刚好偏转到最大刻度，将MN间的电压改为5V时，若要电流表的指针仍然偏转到最大刻度，下列方法可行的是

A．保持R1不变，增大R2

B．增大R1，减小R2

C．减小R1，增大R2

D．保持R2不变，增大R1

【答案】BD

【解析】

【详解】

总电压降低了，电流表G的读数变小，若要电流表的指针仍然偏转到最大刻度，应该让通过G的电流变大。

A.保持R1不变，增大R2时，因这样R2两端的电压变大了，G的电压更小了，G的电流也更小了；故A错误；

B.增大R1，同时减小R2时，R2的电压降低，R1电压变大，即G的电压变大，其电流变大；故B正确；

C.减小R1，同时增大R2时，R2两端的电压变大了，G的电压小了，G的电流也小了；故C 错误；

D.保持R2不变，增大R1时，R2的电压变小，R1电压变大，即G的电压变大，其电流变大，故D正确。

15．如图所示的电路中，若ab为输入端，AB为输出端，现把滑动变阻器的滑动触片置于

变阻器的中央，则

A ．空载时输出电压A

B ab U U =

B ．当AB 间接上负载R 时，输出电压2

ab

AB U U < C ．AB 间的负载R 越大，AB U 越接近2ab

U D ．AB 间的负载R 越小，AB U 越接近2

ab

U 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】

A ．空载时，变阻器上下两部分电阻串联，根据串联电路电压与电阻成正比得出输出电压

2

ab

AB U U =

，故A 错误； B ．当AB 间接上负载R 时，负载R 与变阻器下部分电阻并联，电阻减小，AB 间的电压减小，输出电压2

ab

AB U U <

，故B 正确； CD ．AB 间的负载R 越大，下部分并联的电阻越大，分担的电压越大，越接近2

ab

U ，故C 正确，D 错误．

二、第十一章 电路及其应用实验题易错题培优（难）

16．指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，现有两个多用电表 A 、B ，某同学使用两个多用电表进行相互测量。

（1）将多用电表 A 的选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，两表笔短接后发现指针如图甲所示，正确的操作应调节哪个部件_______。（选填“A ”或“B ”或“C ”）

（2）正确调节后，将多用电表B 拨至“0.5mA ”档，与多用电表 A 进行相连，如图乙，那么多用电表A 的红表笔与多用电表 B 的_______相接。(选填“红表笔”或“黑表笔”) （3）正确连接两多用电表后，发现两表指针如图丙所示，那么测得多用电表B 的内阻为______Ω，此时多用电表 A 欧姆档的内部电源的电动势为_____V 。（计算结果保留两位有效数字）

【答案】B 黑表笔 1000 1.4

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]调整欧姆调零旋钮B，使指针指到欧姆表的0刻度。

(2)[2]电表中的电流都是“红进黑出”，因此电流应从A的黑表笔流入B的红表笔，因此A 的红表笔应接B的黑表笔。

(3)[3]由于欧姆表是倍率档，因此B的内阻

R=?=

10100Ω1000Ω

[4]由于欧姆表内阻就是它的中值电阻，为4000Ω，从B表中读出回路电流为0.280mA，根据闭合电路欧姆定律，可得电动势

3

=+=?+=

E I R r-

()0.28010(10004000)V 1.4V

17．有一只标识为“2.5 V，0.5 A”的小灯泡，小华想测定其伏安特性曲线，实验室所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

编号器材名称规格与参数

A电源E电动势为3.0V，内阻不计

B电流表A1量程0～10mA，内阻200Ω

C电流表A2量程0～600mA，内阻2Ω

D电阻箱R阻值999.99Ω

E滑动变阻器R1最大阻值10Ω

F滑动变阻器R2最大阻值2kΩ

（1）为了达到实验目的需要组装一个量程为3.0 V的电压表，那么电阻箱的阻值应调到

________ Ω；

（2）为了减小实验误差，实验中滑动变阻器应选择________(选填器材前面的编号)；（3）请帮助小华设计一个电路，要求使误差尽量小，并将电路图画在图1虚线框内

________；

（4）小华在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在图2方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线_________；

电压U/V00.5 1.0 1.5 2.0 2.5

电流I/A00.170.300.390.450.49

（5）将一个电动势为1.5V，内阻为3Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为________W(结果保留1位有效数字)．

【答案】100 E 0.2

【解析】 【详解】

（1）[1]由题意可知，本实验应采用伏安法测量伏安特性曲线，由表中数据可知，电流大小最大约为0.49A ，因此电流表应采用A 2，故只能采用A 1与电阻箱串联的方式进行改装，由串并联电路规律可知

32000.01R ??=- ???

Ω=100Ω

（2）[2]由于本实验采用滑动变阻器分压接法，所以只能选用总阻值较小的E ； （3）[3]本实验应采用滑动变阻器分压接法，由于电流表内阻较小，故应采用电流表外接法，故原理图如图所示

（4）[4]根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示

（5）[5]在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压U =0.8V ，电流I =0.22A ，则功率

0.80.22P UI ==?W 0.2≈W

【点睛】

明确实验原理，根据电路的改装规律可明确电阻箱应接入电阻；根据滑动变阻器的作用可确定应选择的滑动变阻器；根据实验原理进行分析，从而明确应采用的电路图；根据描点法可得出对应的图象；在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示

灯泡的工作点，从而确定电压和电流，由功率公式即可确定电功率．

18．某实验小组进行电阻丝电阻率的测量，其中实验器材有；

A ．直流电源（电动势约4.5V ，内阻很小可忽略）

B ．0-0.5A 的电流表（内阻很小可忽略）

C ．R 0＝10Ω的定值电阻

D ．R 0＝50Ω的定值电阻 E.粗细均匀，总电阻约15Ω的待测电阻丝 F.刻度尺 G 螺旋测微器 H.开关一个，导线若干

(1）图甲是实验电路图，请规范画出其实验原理图__________； (2）实验时，定值电阻R 0应选用________________（填器材编号）；

(3)实验时，多次移动线夹所在的位置，测量其连入电路中的电阻丝的长度，记为l ，同时记下相对应的电流表的示数I ; (4）以

1

I

为纵轴，以l 为横轴，得到图丙的图象，已知该图线的截距为b 、斜率为k ．由此可知电源的电动势可表示为___，若测得电阻丝直径为d ，则电阻丝的电阻率可表示为

ρ＝____．（都用题中所给的字母符号表示）

(5)实际上电源和电流表都存在一定的内阻，而实验处理数据时忽略了这两个内阻，因此将导致电阻率的测量值_____实际值．（填“大于”或“小于”）

【答案】

C 0R b 20

4d kR b

π 小于

【解析】 【分析】 【详解】

（1）根据实物图画出电路图如图所示;

（2）根据电源电动势和电流表的量程可知保护电阻的阻值大约为0 4.590.5

E R Ig ===Ω 所以保护电阻选C

（4）根据闭合电路欧姆定律知：

0()x E I R R =+ 及2

4x l l R S d ρ

ρπ== 得：

0214R l I d E E

ρ

π=+ 所以结合图像是0R b E = ，所以0R

E b =

24k d E ρπ= ，所以20

4d kR b

πρ=

（5）由于整理公式时忽略掉了电源的电阻和电流表的电阻 所以导致测量值偏小

19．有一量程为3V 的电压表V ，现要测量其内阻R V 。可选用的器材有： 滑动变阻器甲，最大阻值10Ω； 滑动变阻器乙，最大阻值10kΩ； 电阻箱R 2，最大阻值9999Ω； 电源E ，电动势约为4V ，内阻不计； 电压表V 0，量程6V ； 开关两个，导线若干。

(1)某小组采用的测量电路如图甲所示，在实物图中，已正确连接了部分导线，请完成剩余部分的连接________。

(2)连接好实验电路后，进行实验操作，请你将下面操作步骤补充完整： ①断开开关S 2和S 1，将R 1的滑片移到最左端的位置；

②闭合开关S 2和S 1，调节R 1的滑片位置，使电压表V 满偏；

③断开开关S 2，保持____________不变，调节R 2，使电压表V 示数为1.00V ，读取并记录此时电阻箱的阻值为R 0。为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器R 1应选择_________(填“甲”或“乙”)，测出的电压表内阻R 测=___________，它与电压表内阻的真实值R V 相比，R 测________R V (选填“＞”、“=”或“＜”)。

(3)另一小组采用了如图乙所示的测量电路图，实验步骤如下： ①断开开关S 2和S 1，将R 1的滑片移到最左端的位置；

②闭合开关S 2和S 1，调节R 1，使电压表V 满偏，记下此时电压表V 0的示数； ③断开开关S 2，调节R 1和R 2，使电压表V 示数达到半偏，且电压表V 0的示数不变； 读取并记录此时电阻箱的阻值为R ＇测，理论上分析，该小组测出的电压表V 内阻的测量值与真实值相比，R V ________R ＇测(选填“＞”“=”或“＜”)。

【答案】

R 1的滑片位置 甲

2

R > = 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]．电路连接如图：

(2)③[2][3][4][5]．断开开关S 2，保持R 1的滑片位置不变，调节R 2，使电压表V 示数为1.00V ，读取并记录此时电阻箱的阻值为R 0。为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器R 1应选择阻值较小的甲，因电压表读数为1V ，则电阻箱电压为2V ，电阻箱的阻值等于电压表

内阻的2倍，只让测出的电压表内阻R 测=

2

R ；实际上当断开S 2时，电阻箱与电压表串联，则支路电阻变大，则电阻箱和电压表上的电压之和大于3V ，电阻箱上的电压大于2V ，即电阻箱的阻值大于电压表内阻的2倍，实验中认为电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍，即它与电压表内阻的真实值R V 相比R 测＞R V 。

(3)[6]．由实验电路图与实验步骤可知，两种情况下分压电路电压不变，电压表示数半偏时电阻箱两端电压与电压表电压相等，电压表内阻与电阻箱阻值相等，电压表内阻测量值等于真实值，即R 测′=R V 。

20．要测量一段阻值大约为5 Ω的均匀金属丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源E （电动势为3 V 、内阻约为0．5 Ω）、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R 、开关一只、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A 1（量程1 A 、内阻约为1 Ω）、A 2（量程0．6 A 、内阻约为2 Ω）、V 1（量程3．0 V 、内阻约为1 000 Ω）、V 2（量程15 V 、内阻约为3 000 Ω）．

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，则金属丝的直径为________mm ． （2）为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________． （3）实验电路已经画出了一部分，如图所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好（R x 表示待测电阻）_________．

（4）若用刻度尺测得金属丝的长度为L ，用螺旋测微器测得金属丝的直径为d ，电流表的读数为I ，电压表的读数为U ，则该金属丝的电阻率表达式为ρ＝________．

【答案】0.851~0.853均可 A 2 V 1

24d U

LI

【解析】 【分析】 【详解】

（1）螺旋测微器的固定部分读数为：0.5mm ，可动部分读数为：

35．0×0．01mm=0.351mm ，故最后读数为：0.5mm+0.351mm=0.851mm ．

（2）为零测量准确，电压表和电流表的指针偏转要尽量大些，因此电流表选择A 2，电压表选择V 1．

（3）根据实验原理得出实验原理图为：

（4）根据欧姆定律得：

U

R

I

＝；根据电阻定律得：

RS

L

ρ＝．故有：

2

4

d U

LI

π

ρ=．

21．育才中学科技小组的小明同学自行设计了一个地磅，其原理如图1所示．设电源两端

电压U恒为定值，R0为定值电阻，滑动变阻器的总电阻为R、总长度为L ，滑动触头与托盘固联，开始时触头位于变阻器最上端A，并能随轻弹簧一起上下滑动．已知滑动变阻器

的电阻与其接入电路的长度成正比；当对地磅施加压力F时，弹簧的长度会缩短L ．请回答：

（1）定值电阻R0的作用是________．

（2）电流表的示数与待测物体质量m之间的关系式为________；此地磅的刻度特点是

________．

（3）有同学建议小明将原理图改为图2所示，你认为这样改________（填“好”或“不好”）. （4）请你在图2的基础上，在图3的方框里画出你改进后的电路图，这样的好处是什么？

【答案】（1）分压限流，保护电路元件作用；（2）

(L)R

U

mgL

R

FL

-+；不均匀（3）不好（4）这样的好处是电压与质量成正比，反应质量的刻度线均匀．

【解析】

（1）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，电流表有烧坏的可能，则定值电阻R 0的作用是保护电路；

（2）滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；当对地磅施加压力F 时，弹簧的长度会缩短l ．

当质量为m 的物体放在地磅上时，弹簧形变量为l′，有 F mg

l l =

'

，即此时的弹簧缩短了mgl l F '=

，设此时滑动变阻器的阻值为R′，则 R R L L l '

=-'

所以11l mgl

R R R L FL

（）（）''=

-=-， 根据欧姆定律可知，此时电路中的电流为

00

(1)U U

I mgl R R R R FL

=

=

'+-+

由表达式可知，电流表的示数与物体的质量不成正比，所以造成刻度盘上的刻度不均匀； （3）电压表的示数为滑动变阻器的电压，等于电源电压减去定值电阻R 0的电压． 故

00

(1)U

U U IR U R mgl

R R FL

'=-=-

-+， 由表达式可知，电压表的示数与物体的质量不成正比，所以造成刻度盘上的刻度不均匀，故这样改仍然不好； （4）改进的电路如图所示，

滑片的移动不能改变接入电路中电阻的大小，但可以改变电压表所测部分的电阻， 设地磅上放上质量为m 的物体时弹簧缩短量为l″，则l″=

mg F

l

此时变阻器根据电压表并联部分的电阻R″=l L "

R，

根据欧姆定律，此时电路中的总电流为I=

U

R R

+

，

所电压表的示数为

()

000

()()

mg

l

U l U mgRU

F

U IR R R

R R L R R L R R FL

"

'="===

+++

，

由表达式可以看出，电压与质量成正比，反应质量的刻度线均匀．

点睛：本题以地磅为背景考查了重力公式和串联电路的特点、欧姆定律的应用；关键：一是根据弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度关系得出压力，二是根据滑动变阻器的长度和总电阻得出放物体时接入电路中电阻的大小，三是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．

22．为了探究某电阻R t在不同温度下的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路，其中A为内阻不计、量程为3mA的电流表，E1为电动势1.5V、内阻约1Ω的电源，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，S为单刀双掷开关．

（1）实验室中提供的滑动变阻器有两个：R A（0-150Ω），R B（0-500Ω）；本实验中滑动变阻器R1应选用__________（填“R A”或“R B"）．

（2）完成下面实验步骤：

①调节温度，使R t的温度达到t1；

②将S拨向接点1，调节___________，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；

③将S拨向接点2，调节__________，使电流表读数仍为I，记下此时电阻箱的读数R0，则当温度为t1时，电阻R t＝________；

④改变R t的温度，重复步骤②③，即可测得电阻R t阻值随温度变化的规律．

（3）现测得电阻R t随温度t变化的图象如图乙所示，把该电阻与电动势为3.0V、内阻不计的电源E2、量程为3.0V的理想电压表V（图中未画出）和电阻箱R2连成如图丙所示的电路．用该电阻作测温探头，将电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”．若要求电压表的读数必须随温度的升高而增大，则应在原理图丙中

________两点（填“ab”或“bc"）接入电压表．如果电阻箱阻值R2＝75Ω，则电压表刻度盘2.0V处对应的温度数值为____℃．