内蒙古自治区鄂尔多斯市物理第十一章 电路及其应用专题试卷

内蒙古自治区鄂尔多斯市物理第十一章 电路及其应用专题试卷
一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优（难）
1．离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。

推进剂从图中P 处注入，在A 处电离出正离子，已知B 、C 之间加有恒定电压U ，正离子进入B 时的速度忽略不计，经加速形成电流为I 的离子束后喷出推进器，单位时间内喷出的离子质量为J 。

为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。

则推进器获得的推力大小为（ ）
A 2UJI
B ．22U JI
C ．
2U JI
D UJI 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
在A 处电离出正离子，经B 、C 间电压加速后，由动能定理可知
212
qU mv =
解得
2qU
v m
=
以t 秒内喷射的离子为研究对象，应用动量定理有
Ft nmv =
又因为
=nq I t =
nm J t
解得
2F UJI =2UJI A 正确，BCD 错误。

故选A 。

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R 1并联时，电压表的读数为6V ，则电阻R 2两端的电压为4V ．将电压表与电阻R 1并联，则其并联的总电阻小于R 1，1
21
6R U V R R ⋅=+并并，
2
21
4R U V R R ⋅=+并；若将电压表与电阻R 2并联，则其并联的总电阻小于R 2，根据串联电
阻的电压分配可知，
222
21
2121
4R R R U U U V R R R R R R =+++并并并＜
＜，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I 1；在3、4两端加上恒定的电压U ，通过导体的电流为I 2，则I 1∶I 2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，R 1＝ρc ab
，在在
3、4两端加上恒定的电压时，R
2＝ρa bc ，所以
2122R c R a =＝425，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
14700g 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 =
-．
5．两只电压表V 1和V 2是由完全相同的两个电流计改装成的，V 1表的量程是5 V ，V 2表的量程是15 V ，把它们串联起来接入电路中，则 （ ）
A ．它们的示数相等，指针偏转角度也相等
B ．它们的示数之比为l:3，指针偏转角度相等
C ．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1:3
D ．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
电压表是由电流计与定值电阻串联改装而成的；V 1表的量程是5V ，V 2表的量程是15V ，相同的两个电流计改装，可知，V 2表的内阻是V 1表的内阻的3倍．把它们串联接入电路，通过的电流相等，电表指针的偏角相同；电表两端电压之比等于内阻之比1：3，它们的示数之比为1：3．故B 项正确，ACD 错误。

故选B 。

6．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。

7．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<R 2
B ．R 1>R 2
C ．U 1<U 2
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U 1=U 2，故C 错误，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 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．
9．电阻R 1阻值为6Ω，与电阻R 2并联后接入电路中，通过它们的电流之比I l ：I 2=2:3，则电阻R 2的阻值和总电阻的阻值分别为 ( ) A ．4Ω，2.4Ω B ．4Ω，3.6Ω
C ．9Ω，3.6Ω
D ．9Ω，4.5Ω
【答案】A 【解析】
并联电路中电流之比等于电阻的反比，则有：
，解得：
，
则总电阻为：，故选A．
【点睛】根据并联电路的性质可求得的阻值及总电阻：并联电路的电压相等，电流之比等于电阻的反比．
10．如图所示，电流计的内阻R g=100Ω，满偏电流I g=1mA，R1=900Ω，R2=100/999Ω，则下列说法正确的是：
A．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A
B．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是10V
C．当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是0.1A
D．当S1和S2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S1和S2均断开时，表头与R1串联，所以虚线框中可等效为电压表．最大量程()()
1
0.0011009001
g g
U I R R V V
=+=⨯+=．故AB两项错误．
CD：当S1和S2均闭合时，R1被短路，R2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
0.0011
100
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．
11．如图甲、乙所示的电路图为电表改装的示意图，G为表头、R为可调电阻，则下列说法正确的是( )
A．图甲为电流表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程增大
B．图甲为电流表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程减小
C．图乙为电压表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程增大
D．图乙为电压表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程减小
【答案】BC 【解析】 【详解】
图甲为电流表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，根据g g g I r I I R
=+
可知，会使得改装
后电表的量程减小，选项A 错误，B 正确；图乙为电压表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，根据g g U U I R =+可知，改装后电表的量程增大，选项C 正确，D 错误；故选BC.
12．如图电路，A 1和A 2为电流表，示数分别为I 1和I 2；123::1:2:3R R R =，当a 、b 两点间加以恒定的电压U 后，下列结论正确的是 （ ）
A ．12:3:4I I =
B ．12:5:9I I =
C ．将A 1和A 2换成理想电压表，示数之比为3：5
D ．将A 1和A 2换成理想电压表，示数之比为1：1 【答案】BC 【解析】 【分析】
考查串并联电路的电流电压电阻关系。

【详解】
AB ．电源接在a 、b 两点时，三个电阻并联，理想电流表A 1测量的是2R 和3R 的电流，理想电流表A 2测量的是1R 和2R 的电流，由题知123::1:2:3R R R =，可得到三个电阻中电流比值为6:3:2，则12:5:9I I =，故选项A 错误，B 正确；
CD ．将A 1、A 2换成理想电压表时，三个电阻串联，1V 测1R 和2R 两端的电压，2V 测2R 和
3R 两端的电压，则121223():3:5):(U U R R R R =++=，故选项C 正确，D 错误．
故选BC 。

13．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R1=0. 41 Ω
D．电阻R2=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（R2+R g）=（I1－I g）R1，I g R g=（I2－I g）
（R1+R2），I g=2mA，I1=1A，I2=0.1A，解得R1=0.41Ω，R2=3.67Ω，故C正确，D错误.
14．如图所示，经过精确校准的电压表V1和V2，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。

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V1的示数为4.0V，以下说法正确的是（）
A．电压表V2的示数为1.0V
B．电流表A2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．实验室有一烧坏的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图甲所示，R1、R2标注的阻值分别为2.9kΩ和14.9kΩ，经检测表头G和电阻R2已烧坏，电阻R1完好，一课外活动小组想要修复这个电压表，他们在实验室找到两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头G1的满偏电流为1 mA，内阻为50Ω；表头G2的满偏电流为0.5mA，内阻为100Ω，还有六个定值电阻R3=50Ω，R4=150Ω，R5=200Ω，R6=3kΩ，R7=12kΩ，R8=15kΩ，若在保留R1的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列问题：
(1)原表头G的满偏电流流I=________mA，内阻r=________Ω；
(2)由于实验室没有14.9kΩ的电阻来替换R 2，为了修复这个电压表，课外活动小组对电压表电路进行了改装，改装后的电路图如图乙所示，则电阻R x 应选用_______(填题中所给器材符号)；
(3)在图乙中虚线框内补齐修复后的双量程电压表的电路图(标出所选用的相应器材符号)。

________
【答案】1 100 7R
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]由图示电路图可知，电压表量程：
I g （r g +R 1）=3V ， I g （r g +R 2）=15V ，
代入数据解得：
I g =1mA ，r g =100Ω；
(2) (3)[3][4]由于原表头的满偏电流为1mA ，所以应用电流表G 1，又因为表头内阻为
100Ω，故应将G 1和定值电阻R 3串联，即图乙中虚线框内补齐修复后的双量程电压表的电
路图如图所示：
量程为15V 时有
131()g x U I R R r R =+++，
即
12k x R =Ω，
故应选用R 7。

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A 1
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A2，故只能采用A1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．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 。

19．(1)某同学利用“双缝干涉实验装置”测定红光的波长．已知双缝间距为d ，双缝到屏的距离为L ，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第1亮条纹，其示数如图所示，此时的示数为________mm ．然后转动测量头，使分划板中心刻线与第5亮条纹的中心对齐，读出示数，并计算第5亮条纹与第1亮条纹的中心线间距离为Δx ．由此可得该红光的波长表达式为_______（用字母表达）；某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是_____________、______________________．
(2)要描绘一个标有“3V 0.8W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加，且尽量减小实验误差．已选用的器材除导线、开关外，还有 电池组（电动势为4.5V ，内阻约1Ω） 电流表（量程为0~300mA ，内阻约为1Ω） 电压表（量程为0~3V ，内阻约为3kΩ） 滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A ）
①实验电路应选用图中的________________（填字母代号）
②请按照①中选择的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏___________．
③以电压表的读数U 为横轴，以电流表的读数Ⅰ为纵轴，根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线，如图所示．由图可知：随着电压的增大，小灯泡的电阻_______（选填“增大”或“减小”），其发生变化的原因是________________________________．
④从图线可知，当灯泡两端电流为0.26A 时，小灯泡的功率等于_________W （保留两位有效数字）．⑤某同学看到实验室有最大阻值为17kΩ的滑动变阻器R 1和最大阻值为100Ω的滑动变阻器R 2，用R 1和R 2分别替换本实验中的滑动变阻器，滑片从左向右滑动过程中，电压表示数随滑片移动距离x 的关系曲线如图所示，正确的是_________________.
【答案】2.430（2.428mm~2.432mm ） 4d
x L
λ=
∆ 换用红色的滤光片 使光屏离双缝距离远一些 B 增大 温度变高，电阻率变大，电阻变大
0.62 B 【解析】 【分析】
【详解】
(1) 螺旋测微器的读数为2.0mm+0.01×43.0mm=2.430mm ； 干涉条纹的间距51x l d λ∆=-，所以波长为4d
x l
λ=∆； 由公式l
x d
λ∆=
可知，换波长更长的光或增大光屏离双缝的距离即可； (2) 实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V ，则滑动变阻器应采用分压接法，灯
泡正常发光时的电阻为232
11.250.8
U R P ==Ω=Ω，电流表内阻为1Ω，电压表内阻为
3kΩ，相对来说，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，因此应选择图B 所示电路；
(3) 滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前，滑片应处于滑动变阻器最左端；根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示
(4) 由图象可知，随电压增大，通过灯泡的电流增大，由欧姆定律可知，电压与电流的比值增大，即灯泡电阻变大，这是因为灯泡电阻随灯丝温度升高而增大造成的； (5)由灯泡的伏安特性曲线可知，当电流为0.26A 时的电压为2.4V ，所以功率为P=UI=0.26 2.40.62W W ⨯=
(6) 由图象可知，随电压增大，通过灯泡的电流增大，由欧姆定律可知，电压与电流的比值增大，即灯泡电阻变大，因此选B
点晴：解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，测量光波波长的原理，注意掌握干涉条纹间距公式的内容，对电学实验要明确以下情况滑动变阻器必须用分压式接法：①要求电压或电流从零调；②变阻器的全电阻远小于待测电阻；③用限流接法时通过电流表的电流大于电流表的量程．
20．某同学想要测量实验室中某金属丝的电阻率。

实验室中除米尺、学生电源、滑动变阻器、螺旋测微器、开关和导线外，还有一个阻值为3.0Ω的定值电阻R 0和一只电压表。

利用这些器材，该同学设计如下实验进行测量，实验原理如图 1 所示，实验步骤如下：
（1）把粗细均匀的平直金属丝接在接线柱a、b之间，用米尺测量ab之间的长度l＝
0.90m。

用螺旋测微器测量该金属丝的直径，示数如图2所示，读得其直径D＝
______mm。

（2）根据实验原理图 1，请你用笔划线代替导线将图 3 所示的实物图连接完整。

（________）
（3）闭合开关，将滑动变阻器的滑片置于合适位置，然后调节线夹c的位置，经过多次实验发现：ac段金属丝的长度为0.30m时电压表达到最大值。

由此可得金属丝的总电阻R＝_____Ω。

（4）根据以上所测数据，可计算出金属丝的电阻率ρ＝_____Ω·m。

（保留两位有效数字）
【答案】0.648 9 3.3×10-6
【解析】
【详解】
（1）[1]．直径D＝0.5mm+0.01mm×14.8=0.648mm；
（2）[2]．电路连线如图：
（3）[3]．设金属丝总电阻为R，则当ac段金属丝的长度为0.30m时电压表达到最大值，
可知此时ac 部分与R 0串联后的总电阻等于bc 部分的电阻，即
01233
R R R += 则
R =3R 0=9Ω
（4）[4]．根据
2
4L L
R S D ρρ
π== 解得
23263.14(0.64810)9
Ωm 3.310Ωm 440.9
D R
L πρ--⨯⨯⨯==⋅=⨯⋅⨯
21．某同学想要测量一只量程已知的电压表V 的内阻，实验室提供的器材如下： A ．电池组（电动势约为3V ，内阻不计） B ．待测电压表V （量程3V ，内阻约3kΩ）一只 C ．电流表A （量程3A ，内阻15Ω）一只 D ．滑动变阻器R 1（最大阻值为15kΩ）一个 E ．变阻箱R 2（0~9999Ω）一个 F ．开关和导线若干
(1)该同学设计了如下图所示的两个实验电路图，为了较准确地测出该电压表内阻，你认为合理且可行的是_______。

(2)用你选择的电路进行实验时，闭合电键，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的示数U 和_________（填上文字和符号）。

(3)为了能作出相应的直线图线，方便计算出电压表的内阻，根据所测物理量建立适当的图象_________（填字母序号）。

A ．U I - B ．1
U I
- C ．
1
R U
- D ．U R -
(4)根据前面所做的选择，若利用实验数据所作图像的斜率为k 、截距为b ，则待测电压表V 内阻的表达式R V =_______。

【答案】A 电阻R C b k
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]．图B 电路 中由于滑动变阻器最大阻值为15kΩ，电路电流较小，改变阻值过程中，电流表读数变化范围太小，因此B 电路不合理。

图A 电路，由于电阻箱R 2电阻最大阻值为9999Ω，改变电阻箱阻值可以改变电压表示数，测出多组实验数据，因此比较合理的实验电路是图A 。

(2)[2]．选择电路A 进行实验时，闭合电键，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的示数U 和电阻箱R 2的阻值R 。

(3)[3]．由于电源内阻可以忽略不计，由闭合电路欧姆定律可得
V
U E U R R +
＝ 此式可改写为
111 V
R U E ER +＝ 以R 为横坐标，
1U 为纵坐标，作出1
U −R 图象，用图象法处理实验数据，故选C 。

(4)[4]．由
111 V R U E ER +＝，则1U
−R 图象的斜率 1
V
k ER ＝
截距
1b E
＝
则电压表内阻
V b R k
＝
22．一电流表的量程标称不准确，某同学利用如图所示电路测量该电流表的实际量程.m I 所用器材有：量程不准的电流表A 1，内阻110.0r =Ω，量程标称为5.0mA ；标准电流表A 2，内阻245.0r =Ω，量程1.0mA ；标准电阻1R ，阻值10.0Ω；滑动变阻器R ，总电阻为
300.0Ω；电源E ，电动势3.0V ，内阻不计；保护电阻2R ；开关S ；导线。

回答下列问题：
（1）在图甲所示的实物图上画出连线。

（_______）
（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片c应滑动至______端。

（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的示数为2I，则 A1的量程m I=______。

（4）若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图乙所示，从图中读出A1的示数
1
I=______， A2的示数
2
I=______；由读出的数据计算得
m
I=______。

(保留三位有效数字)
（5）写出一条提高测量准确度的建议：______。

【答案】见解析所示 b
()
212
1
I R r
r
+
3.00mA0.660mA 6.05mA多次测量取平均值
【解析】
【详解】
（1）[1]．根据题意画出原理图，如图
由电路图连接实物图时，按电流流向法，从电源的正极出发依次串联电流表A2、电阻R1、电阻R2、滑动变阻器、开关回到负极，然后把电流表A1与电流表A2和电阻R1并联即可；要注意滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路，且按一上一下的原则串联在电路中，电路图如图所示：连线如图。