内蒙古集宁一中物理第十一章 电路及其应用精选测试卷专题练习

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内蒙古集宁一中物理第十一章 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.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示,导电介质的电阻率为ρ,制成内外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R .下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R 的合理表达式应为( )
A .2316360x x -+=
B .()2b a R ab
ρπ-=
C .2()ab R b a ρπ=-
D .2(+)
ab R b a ρπ= 【答案】B
【解析】
试题分析:A 、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a 代入得到R≠0,因为电阻是很薄的一层,电阻应该很小,这个等式是不合理的.故A 错误.B 、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a 代入得到R=0,根据上面分析是合理的.故B 正确.C 、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω•m 2,左右两边单位不同,则此式不合理.故C 错误.D 、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω•m 2,左右两边单位不同,则此式不合理.故D 错误.故选B .
考点:考查电阻定律.
【名师点睛】根据单位(量纲)检查方程是否正确是常用的方法.再从数学的角度分析等式的合理性.
2.两个定值电阻R 1、R 2串联后接在输出电压U 恒为10 V 的直流电源上,有人把一个电压表并联在R 1两端(如图),电压表的示数为6V ,如果将电表改接在R 2两端,则电压表的示数将( )
A.小于4V B.等于4V
C.大于4V小于6V D.等于或大于6V
【答案】A
【解析】
试题分析:将电压表与电阻R1并联时,电压表的读数为6V,则电阻R2两端的电压为
4V.将电压表与电阻R1并联,则其并联的总电阻小于R1,1
21
6
R
U V
R R
⋅=
+



2
21
4
R
U V
R R
⋅=
+

;若将电压表与电阻R2并联,则其并联的总电阻小于R2,根据串联电
阻的电压分配可知,222
212121
4
R R R
U U U V
R R R R R R
=
+++

并并
<<,所以电压表的读数将小于4V,故A正确,BCD错误;故选A.
考点:部分电路的欧姆定律的应用
【名师点睛】本题考查了部分电路的欧姆定律的应用问题,是基本的电路电压关系的应用,注意串联电路总电压等于个元件电压之和,并且要注意并联电路的电阻计算;此题是基础题,考查电压表对接入电路的影响.
3.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=ρ
L
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.
4.一个电流表的满偏电流I g=1mA,内阻为300Ω,要把它改装成一个量程为15V的电压表,则应在电流表上()
A.串联一个14700Ω的电阻
B.并联一个14700Ω的电阻
C.串联一个15000Ω的电阻
D.并联一个15000Ω的电阻
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
根据电路串联分压和并联分流的特点,电流表改装成大量程的电压表需要串联一个大电阻
分担多的电压;结合部分电路的欧姆定律可知()
g g
U I R R
=+,代入数据得
14700
g
g
U
R R
I
=-=Ω,故选A.
【点睛】
电流表串联电阻起分压作用为电压表,电压表串联电阻为总电阻减去电流表的内阻.总电
阻=量程除以满偏电流,串联电阻为g
g
U
R R
I
=-.
5.如图电路所示,当ab两端接入100V电压时,cd两端为20V,当cd两端接入100V电
压时,ab两端电压为50V,则R1:R2:R3之比是()
A.4:2:1 B.2:1:1 C.3:2:1 D.以上都不对
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
当ab两端接入100V电压时,用理想电压表测得cd两端为20V得到
2
12
2
ab
ca
U
R U
R R
=
+

2
12
100
20
2
R
R R
=
+
整理得
122412
R R == 当cd 两端接入100V 电压时,用理想电压表测得ab 两端电压为50V 得到
232
2cd ab U R U R R =+ 即
232
100502R R R =+ 整理得
2321
R R = 所以
R 1∶R 2∶R 3=4∶2∶1
A .4:2:1,与结论相符,选项A 正确;
B .2:1:1,与结论不相符,选项B 错误;
C .3:2:1,与结论不相符,选项C 错误;
D .以上都不对,与结论不相符,选项D 错误;
故选A .
考点:本题考查串联电路的电流,电压,电阻关系
点评:本题学生要熟练掌握串联电路的电流,电压,电阻关系,能灵活运用其关系进行计算.
6.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 ϕ=
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 ϕ=
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.
7.小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示,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.则下列说法中正确的是()
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻不变
B.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
C.对应 P 点,小灯泡的电阻为1
21
U
R
I I
=
-
D.对应 P 点,小灯泡的电阻为1
2
U
R
I
=
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,说明随着所加电压的增大,电阻逐渐增大,故AB错误;
C、对应P点,根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为11
221
U U
R
I I I
=≠
-
,故C错误,D正确.
8.如图所示,电压表由灵敏电流计G与电阻R串联而成。

某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏大一点,若要校准,可采用的措施是
A.在电阻R上串联一个比其大得多的电阻
B.在电阻R上串联一个比其小得多的电阻
C.在电阻R上并联一个比其大得多的电阻
D.在电阻R上并联一个比其小得多的电阻
【答案】B
【解析】
【分析】
此电压表的读数比准确值偏大一点,故加上相同电压时,要使电流适当小些,故需要略微
增加电阻R的值。

【详解】
电压表由表头G和电阻R串联而成,发现此电压表的读数比准确值稍微大一些,说明加上相同电压时,要使电流适当小些,故需要略微增加电阻R的值,可以与电阻R串联电阻实现,但电压表的读数比准确值稍微大一些,故串联电阻要比R小得多,故ACD错误,B正确;
故选:B。

【点睛】
要明确电压表的改装和读数原理,灵活运用电阻串并联规律。

9.如图所示,四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表.安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图接入电路,则()
A.电流表A1的读数大于电表A2的读数
B.电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
C.电压表V1的读数等于电压表V2的读数
D.电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角
【答案】AD
【解析】
【详解】
AB.两安培表并联,表头两端的电压相同,电流相同,指针偏转角度相同,安培表A1的量程大于A2的量程,则安培表A1的读数大于安培表A2的读数。

故A正确,B错误
CD.两电压表串联,两表头的电流相同,指针偏转角度相同,量程大的读数大,伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角。

故C错误,D正确
10.如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光,则下列说法中正确的是()
A.此电源的内阻为0.67 Ω
B.灯泡L的额定电压为3 V,额定功率为6 W
C.把灯泡L换成阻值恒为1 Ω的纯电阻,电源的输出功率将变大,效率将变低
D .小灯泡L 的电阻随通过电流的增大而增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】
A.由图读出电源的电动势为 E =4V ,图线A 的斜率大小表示电源的内阻,则:
4-1Ω=0.5Ω6-0
r =
, 故A 错误; B.灯泡与电源连接时,AB 两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U =3V ,I =2A ,则灯泡L 的额定电压为3V ,功率为:
=32=6W P UI =⨯,
故B 正确。

C.把灯泡L 的电阻:
U 3=Ω=1.5Ω2
R I =, 换成一个1Ω的定值电阻,可知其电阻更接近电源的内阻,根据推论:电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大,知把灯泡L 换成一个1Ω的定值电阻,电源的输出功率将变大,而效率:
r
U R E R η=
=+, 外电阻变小,效率变低,故C 正确。

D 、小灯泡的U−I 图线之所以是一条曲线,由图可以看出,小灯泡L 的电阻随通过电流的增大而增大,故D 正确;
11.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V 1的内阻大于V 2的内阻
D .电压表V 1的内阻小于V 2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V 1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V 1的内阻大于电压V 2的内阻,故C 项正确,D 项错误。

12.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:
0.00325Ω0.126Ω0.60.003
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.
13.由相同的电流表改装而成的三个电压表按如图所示的方式接入电路,已知V 3的量程最大,V 1的量程最小,且V 3的量程等于V 1与V 2的量程之和,当电路导通时,三个电压表的示数分别为U 1、U 2、U 3,指针偏转的角度分别为θ1、θ2、θ3,则有( )
A .U 1<U 2,θ1<θ2
B .U 1<U 2,θ1=θ2
C .U 1+ U 2= U 3,θ1+θ2=θ3
D .U 1+ U 2= U 3,θ1+θ2=2θ3
【答案】BD
【解析】
【详解】
AB.由相同的电流表改装而成的三个电压表,其满偏电流I g 相同,V 3的量程最大,V 1的量程最小,且V 3的量程等于V 1与V 2的量程之和,则R 1内≤R 2内<R 3内,R 3内=R 1内+R 2内·由题图可知,电压表V 1与V 2串联,则流过两电表的电流I 相等,电压表指针偏转角度相等,即θ1=θ2,由于R 1内<R 2内,电压表示数U=IR 内,则U 1<U 2错误,故A 错误,B 正确; CD.由题图可知,电压表V 1与V 2串联,然后与V 3并联,由串、并联电路特点可知,电压表示数关系为U 1+U 2=U 3,由于并联电路各支路两端电压相等,R 3内=R 1内+R 2内,则两支路电流相等,各电压表指针偏转角度相等,θ1=θ2=θ3,θ1+θ2=2θ3,故C 错误,D 正确.
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.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2ab 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
2ab 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2ab 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.某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图11–1图所示,继电器与热敏电阻R t 、滑动变阻器R 串联接在电源E 两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约为20 Ω,热敏电阻的阻值R t 与温度t 的关系如下表所示
(1)提供的实验器材有:电源E 1(3 V ,内阻不计)、电源E 2(6 V ,内阻不计)、滑动变阻器R 1(0~200 Ω)、滑动变阻器R 2(0~500 Ω)、热敏电阻R t ,继电器、电阻箱
(0~999.9 Ω)、开关S、导线若干.
为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,电源E应选用______(选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用______(选填“R1”或“R2”).
(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______(选填“A”、“B”、“C”或“D”).(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查,在题11–1图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针______(选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针______(选填“偏转”或“不偏转”).
(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤正确顺序是
_____.(填写各步骤前的序号)
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除
④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω
【答案】E2R2C不偏转偏转⑤④②③①
【解析】
(1)由表格数据知,当温度为30 ℃时,热敏电阻阻值为199.5 Ω,继电器的阻值R0=20 Ω,当电流为15 mA时,E=I(R t+R0)=3.3 V,所以电源选E2,80 ℃时,热敏电阻阻值
R t=49.1 Ω,则
E2=I(R t+R0+R),此时变阻器阻值R=330.9 Ω,所以变阻器选择R2;(2)多用电表做电压表测量电压,旋钮旋至直流电压挡C处;(3)若只有b、c间断路,表笔接入a、b时,整个回路断路,电表指针不偏转,接入a、c时电流流经电表,故指针偏转;(4)50 ℃时,热敏电阻阻值为108.1 Ω,所以应将电阻箱阻值调至108.1 Ω,调节变阻器,使衔铁吸合,再将电阻箱换成热敏电阻,故顺序为⑤④②③①.
【名师点睛】结合表格中数据,利用欧姆定律估算电动势和电阻的数值,选择电源和滑动
变阻器.明确实验的目的是实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,其中30~80 ℃就是提示的信息,结合表格数据,可知电阻值的取值.
17.某同学设计了如图所示的实验电路测量电压表的内阻和电阻丝的电阻,实验室提供的器材有:两节干电池、电阻箱R0、粗细均匀的电阻丝、与电阻丝接触良好的滑动触头P、开关、灵敏电流计(灵敏电流计的零刻度在表盘正中央)、待测电压表、导线.他进行了下列实验操作:
(1)按原理如图将如图所示的实物图连接成完整电路,请你帮他完成实物连线_______;(2)先将电阻箱的阻值调至最大,将滑动触头P移至电阻丝的正中间位置;
(3)闭合开关K,将电阻箱的阻值逐渐减小,当电阻箱的阻值为R0时,灵敏电流计示数为0,可知电压表内阻R V=_____;
(IV)将电阻箱的阻值调至0,将cd导线断开,然后将滑动触头P移至最左端.此时电压表的示数为U,灵敏电流计的示数为I,则电阻丝的电阻为_____,测得的电阻值_____(填“偏大”“偏小”或“准确”).
【答案】电路连线如图:
R0U
I
偏大
【解析】
【详解】
(1)电路连线如图:
(3)灵敏电流计的示数为0时,说明电压表和电阻箱分压之比与电阻丝右边和左边电阻分压相等,故0V R R =;
(4)将电阻箱的阻值调至0,将cd 导线断开,将滑动触头P 移至最左端后,电阻丝的全部电阻与灵敏电流计串联,电压表测量的是灵敏电流计和电阻丝的总电压,电阻丝电阻的测量值U R I =
,因为采用了内接法,A U
R R I
=+ ,故电阻的测量值偏大.
18.某同学为测定金属丝的电阻率ρ,设计了如图甲所示电路,电路中ab 是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝,保护电阻R 0=4.0Ω,电源的电动势E =3.0V ,电流表内阻忽略不计,滑片P 与电阻丝始终接触良好.
⑴实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d =_______mm . ⑵实验时闭合开关,调节滑片P 的位置,分别测量出每次实验中aP 长度x 及对应的电流值I ,实验数据如下表所示: x (m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I (A) 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 (A -1)
2.04
2.33
2.63
3.03
3.23
3.57
①将表中数据描在
坐标纸中,如图丙所示,请作出其关系图线_______.
②若图象中直线的斜率为k ,则金属丝的电阻率ρ=_______(用题中字母表示). ③根据图丙中
关系图线纵轴截距的物理意义,可求得电源的内阻为r =______Ω(保留
两位有效数字).
【答案】0.400 如图;
1.4
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].由图乙所示螺旋测微器可知,其示数为0mm+40.0×0.01mm=0.400mm.(2)①[2].如图所示:
②[3].电阻丝电阻:
R=ρ
由闭合电路欧姆定律可知,电流:
-x图象是直线,便于实验数据处理,因此需要作-x图象;其图象的斜率:
则电阻率:
ρ=;
③[4].由-x图象纵坐标的截距可知:
解得
r=1.4Ω
【点睛】
本题考查了螺旋测微器读数、实验数据处理等问题,要掌握常用器材的使用及读数方法;应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法,要掌握图象法处理实验数据的方
法.
19.温度传感器的核心部分是一个热敏电阻。

某课外活动小组的同学在学习了伏安法测电阻之后,利用所学知识来测量由某种金属制成的热敏电阻的阻值。

可供选择的实验器材如下:
A.直流电源,电动势E=6V,内阻不计;
B.毫安表A1,量程为600mA,内阻约为0.5Ω;
C.毫安表A2,量程为10mA,内阻R A=100Ω;
D.定值电阻R0=400Ω;
E.滑动变阻器R=5Ω;
F.被测热敏电阻R t,开关、导线若干。

(1)实验要求能够在0~5V范围内,比较准确地对热敏电阻的阻值R t进行测量,请在图甲的方框中设计实验电路______。

(2)某次测量中,闭合开关S,记下毫安表A1的示数I1和毫安表A2的示数I2,则计算热敏电阻阻值的表达式为R t=______(用题给的物理量符号表示)。

(3)该小组的同学利用图甲电路,按照正确的实验操作步骤,作出的I2-I1图象如图乙所示,由图可知,该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大而____(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)该小组的同学通过查阅资料得知该热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图丙所示。

将该热敏电阻接入如图丁所示电路,电路中电源电压恒为9V,内阻不计,理想电流表示数为0.7A,定值电阻R1=30Ω,则由以上信息可求出定值电阻R2的阻值为______Ω,此时该金属热敏电阻的温度为______℃。

【答案】
()
2A0
12
I R R
I I
+
-
增大 17.5 55
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].题目中没有电压表,可用已知内阻的电流表A2与定值电阻R0串联构成量程为
()0.01(100400)V=5V
g A
U I R R
=+=⨯+的电压表;滑动变阻器用分压电路,电路如图:
(2)[2].由电流可知
()
2A0
12
t
I R R
R
I I
+
-
=
(3)[3].根据
()
2A0
12
t
I R R
R
I I
+
-
=可得
21
A
1
1
t
I
R R
R
I
+
=
+
则该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大,斜率A0
1
1
t
R R
R
+
+变大,可知R t变大。

(4)[4][5].通过R1的电流
1
1
0.3A
U
I
R
==
则通过R2和R t的电流为0.4A;由I2-I1图像可知,I2=4mA,此时R t两端电压为2V,则R2两端电压为7V,则
2
7
17.5
0.4
R=Ω=Ω
2
5
0.4
t
R=Ω=Ω
根据R t-t图像可知
14
153
t
R t
=+
解得
t=55℃
20.为了测量阻值范围在200~300 Ω之间的电阻R x的阻值,实验室提供了如下器材:
A.电阻箱R(阻值范围0~999.9 Ω) B.毫安表(量程0~3 mA,内阻约100 Ω)
C.直流电源(电动势约3 V,内阻不计) D.两个单刀单掷开关,导线足量
(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图甲所示的实验电路,设计的操作步骤如下.
甲乙
①按电路图连好电路,闭合开关S1,记下毫安表的读数.
②断开S1,闭合开关S2,调节电阻箱R的阻值,使毫安表的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数R1.
假设该同学的设计合理,则待测电阻R x=________.
(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图乙所示的实验电路,设计的操作步骤如下.
①按电路图连好电路,将R调到最大,然后闭合S1、S2,调节R,使毫安表达到满偏,记下此时电阻箱的示数R2.
②断开S2,调节R,仍使毫安表满偏,记下此时电阻箱的示数R3.假设该同学的设计合理,则待测电阻R x=________.
(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的,不合理的是________,理由是
_______________________________________.
【答案】R1R2-R3甲电流表超程
【解析】
【详解】
(1)[1]根据甲同学的实验电路,该同学采用了等效替代法,故待测电阻
1
x
R R
=.
(2)[2]根据乙同学的实验步骤可知23x
R R R
=+,则
23
x
R R R
=-.
(3)[3][4]甲电路中,开关接通后,电流表的读数最小值为:
3
A10mA
300
x
E
I
R
===
已超过了电流表的量程.故此设计不合理.
21.实验室有一个阻值约200Ω左右的待测电阻R x
(1)甲同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值,实验室提供如下器材:
电池组E:电动势3V,内阻不计
电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω
电流表A2:量程0~600μA,内阻为1000Ω
滑动变阻器R1:阻值范围0~20Ω,额定电流2A
电阻箱R2,阻值范围0~9999Ω,额定电流1A
电键S、导线若干
①为了测量待测电阻两端的电压,该同学将电流表A2与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到__________Ω时,将电流表A2改装成一个量程为3.0V的电压表。

②为了尽可能准确地测量R x的阻值,在方框中画完整测量R x阻值的电路图,并在图中标明器材代号__________________。

③调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是___mA,电流表A2的示数是____μA,则待测电阻R x的阻值是____Ω。

(2)乙同学则直接用多用电表测R x的阻值,多用电表电阻挡有3种倍率,分别是×100、×10、×1.该同学选择×100倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太大.为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序:______.(填步骤前的字母)
A.旋转选择开关至欧姆挡“×l”
B.旋转选择开关至欧姆挡“×10”
C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔
D.将两表笔分别连接到Rx的两端,读出阻值后,断开两表笔
E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔按正确步骤测量时,指针指在图示位置,R x的测量值为______Ω.
【答案】
4000Ω 8.0mA 300μA 187.5Ω B 、E 、
D 、C 220Ω 【解析】 【详解】
(1)①[1]为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表A 2电阻箱串联组成电压表;改装后电压表量程是3V ,则电阻箱阻值
26
31000400060010A g U R r I -=
-=-=Ω⨯ ②[2]因改装后的电压表内阻已知,则采用电流表A 1外接,电路如图:
③[3][4][5]由图可知,电流表A 1的示数是8mA ,电流表A 2的示数是300μA ,则待测电阻R x 的阻值是
6223
12()30010(10004000)
187.5(80.3)10
A x I r R R I I --+⨯+===Ω--⨯。

(2)①[6]该同学选择×100倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太大,说明倍率档选择过大,应该选择×10倍率档,然后调零再进行测量;即操作顺序是:BEDC ; ②[7]Rx 的测量值为22×10Ω=220Ω。

22.小明同学购买了一捆标称长度为L =100m 的铜导线,他想用学过的知识来测量该电线的电阻率。

他先用多用电表粗测了该电线的电阻R x 大约2Ω。

然后从实验室还找到以下器材:
A .电源E :电动势约为4.0V ,内阻约0.2Ω;
B .电流表A 1:量程为0.6A ,内阻r 1=1Ω;
C .电流表A 2:量程为3A ,内阻约为0.1Ω
D .定值电阻R 1=20Ω;。

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