山东省日照青山学校物理第十一章 电路及其应用精选测试卷专题练习

山东省日照青山学校物理第十一章

电路及其应用精选测试卷专题练习

一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优（难）

1．一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电荷量为e 。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为

A ．ρnev

B ．ρnSev

C ．ρnLev

D ．ρnSLev

【答案】A 【解析】 【详解】

根据题意可知，流过导体的电流和导体的电阻分别为

I nSev =，L R S

ρ

= 所以可得，加在导体两端的电压为

L

U IR nSev nev L S

ρ

ρ=== 又因为此时导体内的电场为恒定电场，可得

U

E nev L

ρ=

= 故选A

2．一个T 形电路如图所示，电路中的电阻130R =Ω，2320R R ==Ω，另有一测试电源，所提供电压恒为10V ，以下说法正确的是

A ．若将cd 端短路，ab 之间的等效电阻是50Ω

B ．若将ab 端短路，cd 之间的等效电阻是40Ω

C ．当ab 两端接上测试电源时，cd 两端的电压为4V

D ．当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为6V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

当cd 端短路时，ab 间电路的结构是：电阻23R R 、并联后与1R 串联，等效电阻为：

231232020

30402020

R R R R R R ?=

+=+=Ω++，故A 错误；当ab 端短路时，cd 之间电路结构

是：电阻13R R

、并联后与2R 串联，等效电阻为：

132133020

20323020

R R R R R R ?=

+=+=Ω++，故B 错误；当ab 两端接通测试电源时，cd 两端

的电压等于电阻R 3两端的电压，31320

1043020

R U E V R R =

=?=++；故C 正确；当cd 两

端接通测试电源时，ab 两端的电压等于电阻3R 两端的电压，为

332320

1052020

R U E V R R =

=?=++，故D 错误；

【点睛】

对于电路问题，首先要明确电路的结构，并能正确应用串并联电路的规律进行分析，必要时应进行电路的简化．

3．小灯泡的电流I 随所加电压U 变化如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线。下列说法错误的是（ ）

A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝

1

2

U I C ．在电路中灯泡L 两端的电压为U 1时，跟灯泡串联的电阻R 两端的电压为I 1R D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 【答案】C 【解析】 【详解】

A ．I -U 图象的割线斜率表示电阻的倒数，电压增大时割线斜率减小，电阻增大，选项A 正确；

B ．由图象知P 点对应的电压为U 1，电流为I 2，因此小灯泡的电阻为：

R ＝12

U I

选项B 正确；

C ．在电路中灯泡L 两端的电压为U 1时，跟灯泡串联的电阻R 两端的电压为I 2R ，选项C 错误；

D ．I -U 图象中矩形PQOM 所围的面积UI 表示对应P 点小灯泡的实际功率，选项D 正确。 本题选错误的，故选C 。

4．1916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”F1，但正离子晶格对自由电子的作用力F2 不允许自由电子无限制地增大速度，F1和F2 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F1与线圈角速度的变化率α成正比，F2 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，F1与线圈角速度的变化率α成正比，α越大，F1越大，F1和F2会达到平衡，F1越大，F2越大，F2 与自由电子相对正离子晶格的速度成正比，F2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，F1与线圈角速度的变化率α成正比，α越大，F1越大，F1和F2会达到平衡，F1越大，F2越大，F2 与自由电子相对正离子晶格的速度成正比，F2越大，相对正离子晶格的速度越大，电流越大，CD错误。故选A。

5．如右上图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I1；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，则I1∶I2为（）

A．9∶25 B．25∶9 C．25∶4 D．4∶25

【答案】C

【解析】

试题分析：根据电阻定律R=ρL

S

得，当在1、

2两端加上恒定电压U时，R1＝ρ

c

ab

，在在3、4两端加上恒定的电压时，R2＝ρ

a

bc

，所以

2

1

2

2

R c

R a

＝

4

25

，根据欧姆定律I=

U

R

得，电流之比为25：4，C正确．

考点：本题考查电阻定律、欧姆定律．

6．关于电阻和电阻率下列说法正确的是( )

A．电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B．对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大

C．由R=U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

D．一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R. 若将电阻丝均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的1/2,则电阻丝的电阻变为4R

【答案】B

【解析】

【详解】

电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差；电阻率越小，则其导电性能越好；但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的大小，而电阻与导体的长度和截面积有关，故电阻率大的导体对电流的阻碍作用不一定大，故A错误；对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大，故B正确．电阻大小是由导体本身的性质决定的，与电压和电流无关，故C错误；一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R．若将电阻丝均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的

1

2

，截面积变成原来的

1

4

；长度将变成原来的4倍；根据R=ΡL/S

可知，电阻变成原来的16倍，故D错误；故选B．

【点睛】

本题考查了电流、电阻、电阻率等内容，要求我们准确掌握各物理量的意义，注意电阻R 与导体两端的电压和通过的电流I均无关，只取决于电阻率、导线长度和截面积大小．

7．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

【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。

8．雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8C ，雷击时放电时间为200μs ，则此次雷击时的平均电流为 A ．0. 04A B ．4410A ? C ．0. 08A D ．4810A ?

【答案】B 【解析】 【详解】

已知雷击时放电时间为200μs ，放电量等于8C ，则此次雷击时的平均电流为：

4-68=A=410A 20010

q I t =

??， 故B 正确，ACD 错误；

9．如图所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下说法中正确的是( )

A ．当n 1＝n 2时电流强度为零

B ．当n 1＞n 2时，电流方向从A →B ，电流强度为I ＝12()n n e

t - C ．当n 1＜n 2时，电流方向从B →A ，电流强度为I ＝21()n n e

t

- D ．溶液内电流方向从A →B ，电流强度为I ＝

12()n n e

t

+

【解析】 【详解】

电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A 向B 运动，因此电流方向是A →B ，流过的电量是正负电量绝对值的和，不能相互抵消；电流的大小为

12+q q n e n e

I t

t

+=

=

正负

故选D ． 【点睛】

本题考查电流的定义，要知道电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流的方向，应用电流定义式即可正确解题．

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．如图所示是有两个量程的电流表，当分别使用a 和b 、a 和c 接线柱时，此电流表有两个量程，其中一个量程为0~1 A ，另一个量程为0~0.1 A ，表头内阻R g =200 Ω，满偏电流I g =2 mA ，则（ ）

A ．当使用a 、b 时量程为0~1 A

B ．当使用a 、c 时量程为0~1 A

C ．电阻R 1=0. 41 Ω

D ．电阻R 2=0.41 Ω 【答案】AC 【解析】 【详解】

AB.表头改装成电流表时需并联分流电阻，且分流电阻越小，改装后量程越大，可知使用a 、b 时量程为0～1A ，使用a 、c 时量程为0～0.1A ，故A 正确，B 错误； CD.由并联电路各支路两端电压相等可得I g （R 2+R g ）=（I 1－I g ）R 1，I g R g =（I 2－I g ）（R 1+R 2），I g =2mA ，I 1=1A ，I 2=0.1A ，解得R 1=0.41Ω，R 2=3.67Ω，故C 正确，D 错误.

12．原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流．设氢原子的电子以速率v 在半径为r 的圆周轨道上绕核转动，周期为.T 已知电子的电荷量为e 、质量为m ，静电力常量为k ，则其等效电流大小为( ) A ．e T

B ．2ev

r

π

C

D 【答案】ABD

【解析】 【分析】 【详解】

A ．根据电流的定义式可得等效电流为

q e I t T

=

= 故A 正确；

B ．电子运动的周期表达式为

2r

T v

π=

根据电流的定义式可得等效电流为

2q ev I t r

π=

= 故B 正确；

CD ．原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流，氢原子的电子的速率v ，根据库仑力提供向心力

22224e r k m r T

π=

解得

T =

形成的电流为

e I T ==故C 错误，D 正确。 故选ABD 。

13．有一电流计，内阻R g ＝25 Ω，满偏电流I g ＝3 mA ，现对它进行改装，下列说法正确的是( )

A ．把它改装成量程为0.6 A 的电流表，需与它并联一个0.126 Ω的电阻

B ．把它改装成量程为0.6 A 的电流表，需与它串联一个0.126 Ω的电阻

C ．把它改装成量程为3 V 的电压表，需与它并联一个975 Ω的电阻

D ．把它改装成量程为3 V 的电压表，需与它串联一个975 Ω的电阻 【答案】AD 【解析】 【详解】

AB ．把电流表改装成0.6A 的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：

0.00325

Ω0.126Ω0.60.003

g g g

I R R I I ?=

=

≈--

故A 正确，B 错误；

CD ．把电流表改装成3V 的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：

3Ω25Ω975Ω0.003

g g U R R I '=

-=-= 故C 错误，D 正确． 【点睛】

本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表的改装原理，应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题．

14．以下说法正确的是 A ．由F

E q

=

可知，电场中某点的电场强度E 与电场力F 成正比 B ．由AB

AB W U q

=可知，电场中两点的电势差AB U 与电场力做功AB W 成正比 C ．由U

I R

=

可知，某段导体中的电流I 与电压U 成正比

D ．由2

Q

E k r =可知，真空中，离场源点电荷Q 的距离r 越大，电场强度E 越小 【答案】CD 【解析】 【分析】

电场强度的定义与电势差公式都采用了比值定义法，电场强度是电场本身的性质和q 、F 无关，电势差与电场力做功、及电量无关； 【详解】

A 、由比值定义式，F

E q

=

可知，电场强度反映电场本身的性质，与试探电荷的电荷量q 和电场力F 无关，由电场本身来决定，故A 错误； B 、由电势差的定义可知AB

AB W U q

=

，可知电场中两点的电势差AB U 与电场力做功AB W 和电荷量q 无关，由在电场中这两点的位置决定，故B 错误； C 、根据公式U

I R

=可知，由于某段导体中电阻恒定，则其的电流I 与电压U 成正比，故C 正确；

D 、真空中点电荷的电场强度公式2Q

E k

r

=中Q 是场源电荷，所以电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量有关，那么离场源点电荷Q 的距离r 越大，电场强度E 越小，故D 正确． 【点睛】

考查比值定义法的内涵，理解影响电场强度与电势差的因素，掌握欧姆定律的内容，注意点电荷电场强度公式的应用．

15．某种小灯泡的U －I 图线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表.现闭合开关S ，电压表V 1的示数为4.0V ，以下说法正确的是（ ）

A ．电压表V 2的示数为1.0V

B ．电流表A 2的示数为0.60A

C ．电源的输出功率为3.0W

D ．电源的电动势一定为8V ，内阻为5Ω 【答案】AC

【解析】

【详解】

AB.电压表V1的示数为4V，由U－I图象得到L1的电流为0.6A，故另外两个灯泡的电流均为0.3A，再根据U－I图象得到电压为1V，故电压表V2的示数为1.0V，电流表A2的示数为0.30A，故A正确，B错误；

C.路端电压为4V＋1V=5V，干路电流为0.6A，故输出功率为P=Ul=5×0.6W=3W，故C正确；

D.路端电压为U=E－Ir，只有一组数据，无法求解电动势和内阻，故D错误.

二、第十一章电路及其应用实验题易错题培优（难）

16．某实验小组为了测量某待测电阻R x的阻值，先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量。

(1)如图甲所示为一简易多用电表内部电路原理图，其中G为灵敏电流计，选择开关S与不同接点连接就构成不同的电表，下列分析正确的是__________。

A．A为黑表笔，B为红表笔

B．将选择开关S与3连接，就构成了欧姆表

C．将选择开关S与1、2连接，就构成了电流表，且与1接点相连时量程较大

D．将选择开关S与4、5连接，就构成了电压表，且与4接点相连时量程较大

(2)如图乙先用多用表×10挡粗测其电阻为______Ω。

(3)实验要求尽可能准确地测量R x的阻值，实验室可提供下面器材，电流表应选_____，电压表应选_____________(填字母代号)

电源E：电动势3V，内阻忽略不计；

电流表A1：量程0~15mA，内阻为100Ω；

电流表A2：量程0~0.6A，内阻约为0.3Ω；

电压表V1：量程0~3V，内阻约3kΩ；

电压表V2：量程0~15V，内阻约15kΩ；

滑动变阻器R ：阻值范围0~10Ω； 定值电阻R 1：阻值为10Ω； 定值电阻R 2：阻值为100Ω； 开关S 、导线若干。

(4)在图丙虚线框中画出测量R ，阻值的完整电路图，并在图中标明器材代号____________。

(5)调节滑动变阻器R ，当电压表的示数为2.60V ，电流表的示数是8.0mA 时，则待测电阻R x 的阻值为_________Ω。

【答案】BC 120 A 1 V 1 见解析 112.5 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]AB ．在多用电表使用时应让电流从红表笔进，黑表笔出，当将选择开关S 与3连接，就构成了欧姆表，由此可判断A 为红表笔，B 为黑表笔，故A 错误，B 正确；

C ．将选择开关S 与1、2连接，就构成了电流表，根据并联分流原理，并联的电阻越小分得的电流越大，所以与1接点相连时量程较大，C 正确；

D ．将选择开关S 与4、5连接，就构成了电压表，根据串联分压原理，串联的电阻越大分得的电压越大，所以与5接点相连时量程较大，D 错误。 故选BC 。

(2)[2]由图所示欧姆表可知，所测电阻阻值为

12.0×10Ω=120Ω

(3)[3][4]电路中可能出现的最大电流约为

25mA x

E

I R =

= 可用电流表A 1与定值电阻R 2并联，相当于量程为30mA 的电流表；电源电动势为3V ，则电压表选择V 1。

(4)[5]电压表内阻远大于待测电阻的阻值，故电压表外接；滑动变阻器用分压接法，电路如图

(5)[6]电流表的示数是8.0mA ，此时通过待测电阻R x 的电流为16mA ，则待测电阻R x 的阻值为

23

2.60Ω50Ω112.5Ω21610x R U R I -=

-=-=?

17．

现提供如下器材，测量定值电阻x R （约

）的阻值．

a ．两个相同电流计1G 、2G （50A μ，内阻约）

b ．电阻箱1R （）

c ．电阻箱2R ，（）

d ．电源E （电动势约3V ，内阻不计）

e ．开关两个，导线若干

f ．滑动变阻器R （最大阻值20Ω）

(1)由于电流计量程很小，需要先将它们进行改装．某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路如图．实验过程如下：先将2R 调为最大,然后闭合1S 、2S ，调节1R 、2R ，使___________满偏，

使_____________半满偏（填写元件符号），由此可测电流计2G 的内阻． (2)若测得电流计2G 的内阻为，要将2G 改装成量程为3V 的电压表，需串联的电阻

值为_____________．

(3)采用改装后的电压表和改装后电流表并用伏安法测量待测电阻阻值，请在答题卷虚线框內画出实验电路图____________．

【答案】G 1 G 2 55.8kΩ

【解析】 【详解】

（1）若并联的两个支路电流相等，则电流表内阻与电阻箱内阻相等；故保证G 1满偏，使G 2半偏；

（2）电流计内阻为4.2KΩ，满偏电流为50μA ，要将G 2改装成量程为3V 的电压表，需串联的电阻值为：3463 4.210 5.581055.85010

g g U R R K I -=

--??ΩΩ?＝＝＝ （3）采用伏安法测电阻，要测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，电流表内外接法依据待测电阻的电阻值与电流表、电压表的内阻关系进行判断，故内外接均可；电路中电

流约为：3/5000A=600μA ；给出的电流计不能测量电流值；故应将电流计改装为大量程的电流表．电路原理图如图所示：

18．某同学将一个量程为0~1mA 、内阻未知的电流表G 改装为量程为0~3V 的电压表V 。他先测量该电流表G 的内阻R g ，再进行改装，然后把改装的电压表与标准电压表进行校准并进行误差分析。实验室准备的仪器有： 电源E （电动势为4.5V ，内阻约1.2Ω）

滑动变阻器R 1（最大阻值为5000Ω，允许通过的最大电流约为0.02A ） 滑动变阻器R 2（最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流约为1.0A ） 电阻箱R （最大阻值为999.9Ω，允许通过的最大电流约为0.2A ） 标准电压表0V （最大量程为3.0V ，内阻约为4000Ω） 开关两个，导线若干 他的操作过程如下：

(1)先按如图(a)所示的电路，测量电流表G 的内阻R g ，其步骤为：

①将滑动变阻器R 1调到最大，保持开关K 2断开，闭合开关K 1，再调节滑动变阻器R 1，使电流表G 的指针指在满刻度I g 处。

②保持滑动变阻器R 1的阻值不变，再闭合开关K 2，调节电阻箱R 的阻值使电流表G 的指针指在满刻度的一半处，即

1

2

g I I

， 此时电阻箱上示数如图(b)所示，则电流表G 的内阻R g =__Ω。

(2)他根据所测出的电流表G 内阻R g 的值，通过计算后，在表头G 上串联一个电阻R ，就将电流表G 改装成量程0~3V 的电压表V ，如图(c)所示，则这个定值电阻的阻值为R =__Ω。 (3)他再用标准电压表V 0对改装的电压表进行校准，要求电压能从0到最大值之间逐一进行

校准，试在图(d)的方框中补全校准电路图，并标出所选用器材的符号，其中改装的电压表和标准电压表已画出。 （______________）

(4)由于电流表G 内阻R g 的测量值____（填“小于”或“大于”）真实值，改装电压表V 时串联电阻R 的阻值_____（填“偏大”或“偏小”），因此在校准过程中，改装的电压表的示数总比标准表的示数______(填“偏大”或“偏小”)。

【答案】105.0Ω 2895Ω 小于 偏大 偏小

【解析】 【分析】

根据题目中给出的提示，以及电表的改装知识进行解答。 【详解】

(1)[1]电阻箱的读数为

105.0ΩK R =，

电流表的内阻为

g 105.0ΩR =；

(2)[2]由电压表的改装原理可知：

()g g g g g 112895Ωg U U

R n R R R I R I ??=-=-=-= ? ???

；

(3)[3]要求电压从0到最大值之间逐一进行校准，因此应采用分压法，滑动变阻器选用

2R ，标准电压表和改装电压表应并联。电路图如图所示：

；

(4)[4][5][6]用半偏法测电流表内阻g R 时，由于电阻箱R 的连入使得电路总电流变大，致使

g R 的测量值偏小，这样在改装电压表时串联电阻

()g g 1U

R n R R I

=-=

-， 其阻值偏大，使得校准时通过其电流值偏小，故改装的电压表示数小于标准表的示数。

【点睛】

电表的改装及校准。

19．某物理兴趣小组要精确测定一个额定电压为3 V的节能灯正常工作时的电阻．已知该灯正常工作时的电阻约为500 Ω.实验室提供的器材有：

A．电流表A(量程2 mA，内阻R A＝15 Ω)

B．定值电阻R1＝1 985 Ω

C．滑动变阻器R(0～10 Ω)

D．电压表V(量程12 V，内阻R V＝1 kΩ)

E．蓄电池E(电动势为12 V，内阻r很小)

F．开关S一个，导线若干

(1)要精确测定节能灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的________．

(2)选择正确的电路进行实验，若电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，写出测量节能灯电阻的表达式R x＝________________(用题目中给出的相应字母表示)．

(3)为了测出节能灯正常工作时的电阻，电流表的示数必须调为I＝__________mA，若此时电压表的读数U＝7.6 V，则节能灯正常工作时的电阻为________Ω.

【答案】C

()

1

V A

V

IR R R

U IR

+

-

1.5 492

【解析】

【详解】

(1)因节能灯正常工作时的电压为3 V，比电压表的量程小得多，不能用电压表直接测节能灯的工作电压，节能灯正常工作时的电流I＝

3

=

500

U

R

A＝6 mA，大于电流表量程，所以不能用电流表直接测通过节能灯的电流，因电压表允许通过的最大电流为12 mA，电流表与定值电阻串联后的电压达4 V，所以可将电压表当做电流表使用，电流表与定值电阻串联当电压表使用，由相关量的关系可知电压表V应采用外接方式，又由于滑动变阻器的阻值远小于待测电阻，所以滑动变阻器要接成分压式，正确的电路图是C.

(2)由电路结构及欧姆定律可知R x＝

1

()

A

V

I R R

U

I

R

+

-

＝1

()

V A

V

IR R R

U IR

+

-.

(3)因节能灯正常工作时的电压为3 V，此时对应的电流表示数为I＝1.5 mA，将U和I代入表达式可得节能灯正常工作时的电阻为492 Ω.

本题的难点在于电流表的量程偏小，无法测电流，电压表的量程偏大，测量电压偏大，最后需通过改装，用电流表测电压，电压表测电流．

20．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

【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

21．某同学要测量某定值电阻的阻值；

（1）他先用多用电表粗测该电阻的阻值，将选择开关调在“×10”的电阻挡，调节好欧姆表，将被测电阻接在两个表笔间，指针指示如图所示的位置，则被测电阻的阻值为__________Ω.

（2）为了精确测量被测电阻，实验室提供的实验器材有:电流表A (量程20 mA ，内阻约为0.5Ω)；电流表A 2(量程1 mA ，内阻10Ω) ；滑动变阻器R 1 (阻值范围0~20 Ω，额定电流2 A)；电阻箱R 2(阻值范围0~9 999 Ω，1 A)；电源E (电动势6 V ，内阻不计)；导线若干. 实验中要将电流表A 2改装成量程为3V 的电压表，需要将电阻箱与电流表A 2________ (填“串"或“并”)联，且电阻箱接入路的电阻阻值为___________Ω；请在虚线框中面出实验电路图，并标出各个器材的代号；（_________）

（3）闭合开关S ，调节滑动变阻器，测得6组电压、电流的值，该同学在坐标系中描点，作出了2条I-U 图线，你认为正确的是____ (填“①”成“②”)，并由图线求出电阻R x = _______

Ω (保留三位有效数字)

【答案】150 串 2 990 ② 158

【解析】 【分析】 【详解】

（1）[1]．若选用倍率为“× 10”的电阻挡测电阻时，所测电阻的阻值为1510150?Ω=Ω. （2）[2][3][4]．若将电流表A 2改装成量程为3 V 的电压表，需要串联的电阻的阻值为

3

3

102990110

R -=

Ω-Ω=Ω?； 实验电路图如图所示.

（3）[5][6]．因为电压表测量的是被测电阻两端电压，所以当其两端电压为零时，电流也

为零，故图线②正确；图象的斜率表示R x与R v并联的总电阻的倒数，即

0V

r V

U U

I

R R

R

R R

==

?

+

并

故

3.0

158

3

0.02

3000

V

U

R

U

I

R

==Ω=Ω

--

22．某同学利用直流恒流电源（含开关）来测量已知量程电流表的内阻和直流恒流电源的输出电流I0。利用如下实验器材设计了如图1所示的测量电路。待测电流表A(量程为

0.6A，内阻约为0.5Ω)；直流恒流电源（电源输出的直流电流I，保持不变，I约为0.8A)；电阻箱R；导线若干。回答下列问题：

(1)电源开关闭合前，电阻箱的阻值应该调到___________（填“最大”或“最小”）。

(2)电源开关闭合后，调节电阻箱的读数如图2所示，其值为__________Ω

(3)电源开关闭合后，多次调节电阻箱，记下电阻箱的读数R和电流表的示数I；在坐标纸上以

1

I

为纵坐标、一为横坐标描点，用直线拟合，做出

11

-

I R

图像，若获得图像斜率为k、截距为b，则恒流电源输出电流的测量值表达式为I0=_____，待测电流表的阻值测量值表达式为R A=_____

【答案】最小 0.58

1

b

k

b

【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]因电阻箱与电流表并联，为了电流表的安全，应将电阻箱的阻值调到最小。 (2)[2]电阻箱的读数

R =5×0.1Ω+8×0.01Ω=0.58Ω

(3)[3][4]由欧姆定律和分流关系有

0A

IR I I R

=+

化简得

00111A R I I I R

=+? 所以

01I b =

，A k R b

=