四川省成都市石室中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷

四川省成都市石室中学物理第十一章电路及其应用精选测试卷
一、第十一章电路及其应用选择题易错题培优（难）
1．一个T形电路如图所示，电路中的电阻130
R=Ω，
23
20
R 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23
R R
、并联后与
1
R串联，等效电阻为：
23
1
23
2020
3040
2020
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13
R R
、并联后与
2
R串联，等效电阻为：
13
2
13
3020
2032
3020
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R3两端的电压，3
13
20
104
3020
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
3
3
23
20
105
2020
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．
2．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 ＝12
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 。

3．电流表的内阻是R g =200 Ω,满刻度电流值是I g =500 μA,现欲把这电流表改装成量程为2．0 V 的电压表,正确的方法是（ ）
A ．应并联一个3 800 Ω的电阻
B ．应串联一个3 800 Ω的电阻
C ．应并联一个0.05 Ω的电阻
D ．应串联一个0.05 Ω的电阻
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
把电流表改装成2V 的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：
；故B 正确，ACD 错误；故选B ．
【点睛】
本题考查了电压表的改装，知道电压表改装原理是解题的关键，应用串联电路特点与欧姆
定律可以解题．
4．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻阻值的一半；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当接线柱1、2接入电路时，R1与电流表并联，由于R1＝，可知流过R1的电流为流过
电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06 A，所以A、B错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R1并联，然后再与R2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06 A，C正确，D错误．
5．如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成A1(0-3A)和A2(0-0.6A)的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是（）
A．A2的指针还没半偏时，A1的指针已经半偏
B．A1的指针还没半偏时，A2的指针已经半偏
C．A1的读数为1A时，A2的读数为0.6A
D．A1的读数为1A时，干路的电流I为1.2A
【答案】D
【解析】
AB：电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，两电流计两端电压相等，
两电流计相同，则流过两电流计的电流相等，所以A 1的指针半偏时，A 2的指针也半偏．故AB 两项均错误．
CD ：两电流计改装电流表量程之比为5：1，两电流表的内阻之比为1：5；两电表并联，通过两电流表的电流之比为5：1，当A 1的读数为1A 时，A 2的读数为0.2A ，干路中电流为
1.2A ．故C 项错误，D 项正确．
6．如图所示是一个电路的一部分,其中R 1=10Ω,R 2=4Ω,R 3=4Ω,I 1=0.3A,I 2=0.5A,那么电流表测得的电流为( )
A ．0.25A ，方向向右
B ．0.15A ，方向向左
C ．0.75A ，方向向左
D ．0.35A ，方向向右
【答案】A
【解析】
【详解】
1R 两端的电压：
1110.310V 3V U I R ==⨯=
2R 两端的电压：
2220.54V 2V U I R ==⨯=
1R 左端与2R 的左端电势相等，而12U U >，则有1R 右端的电势低于2R 右端的电位。

3 R 两端的电压：
312 3V 2V 1V U U U =-=-=
通过3R 的电流：
333
0.25A U I R == 3 R 上端电势低，下端电势高，电流方向由下向上，因此用节点法可知通过电流表的电流方向向右；设电流表的示数为A I ，对于电流表左端的节点，流入节点的电流等于流出节点的电流，即A 32I I I +=，所以电流表的示数：
A 230.5A 0.25A 0.25A I I I =-=-=
A.0.25A ，方向向右与分析相符，符合题意；
B.0.15A ，方向向左与分析不符，不符合题意；
C.0.75A ，方向向左与分析不符，不符合题意；
D. 0.35A，方向向右与分析不符，不符合题意；
7．如图，有一未知电阻R
x，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a 时得到数据为6V、0.15A，接b时得到数据为5.8V、0.2A，那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是（）
A．29Ω，大于真实值B．40Ω，大于真实值
C．29Ω，小于真实值D．40Ω，小于真实值
【答案】B
【解析】
【详解】
开关接a、b两点时，电压表示数相对变化量
6 5.81
630
U
U
∆-
==，电流表示数相对变化量
0.20.151
0.153
I
I
∆-
==，则有
I U
I U
∆∆
>，电流表示数变化量大，则电流表应采用内接法，即开关应接在a点，电阻测量值
6
40
0.15
R=Ω=Ω；由于采用电流表内接法，电流表分压，电压测量值大于真实值，电阻测量值大于真实值，故选项B正确，A、C、D错误。

8．用伏安法测电阻的电路如图甲或乙所示，已知电流表的内电阻约为0.2 Ω，电压表的内电阻约为10 kΩ，若被测电阻R的电阻值约为4 Ω，则以下结论中正确的是
A．选用甲电路测量结果更准确，且测量值大于电阻的真实
B．选用甲电路测量结果更准确，且测量值小于电阻的真实值
C．选用乙电路测量结果更准确，且测量值大于电阻的真实值
D．选用乙电路测量结果更准确，且测量值小于电阻的真实值
【答案】D
【解析】
因为V x
x A
R R
R R
>，所以电流表外接法误差相对小点，故采用乙图测量结果更准确点，在乙图中，电压表测量的是R的准确电压，但由于电压表分流，电流表测量的电流为电压表和R
的电流之和，故电流测量偏大，根据
x
U
R
I
=可知测量值偏小，D正确．
【点睛】应明确：电流表内外接法的选择方法是：当满足V x x A
R R R R >时，电流表应用外接法，此时测量值小于真实值；当满足
V x x A
R R R R <时，电流表应用内接法，此时测量值大于真实值．
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．在许多精密的仪器中，如果需要较精确地调节某一 电阻两端的电压，常常采用如图所示的电路通过两只滑动变阻器1R 和2R 对一阻值为500Ω左右的电阻0R 两端电压进行粗调和微调．已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200Ω和10Ω关于滑动变阻器1R 、2R 的连接关系和各自所起的作用，下列说法正确的是（ ）
A ．取1R =200Ω，2R ＝10Ω，调节2R 起粗调作用
B ．取1R =10Ω，2R =200Ω，调节2R 起微调作用
C ．取1R =200Ω，2R =10Ω，调节1R 起粗调作用
D ．取1R =10Ω，2R =200Ω，调节1R 起微调作用
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
若1R =200Ω，2R ＝10Ω,则2R 与R 0组成的部分电路的电阻远小于1R ,移动1R 上的滑片很不方便调节2R 两端的电压.
当1R =10Ω，2R =200Ω时,移动1R 上的滑片使1R 两端的电压变化较快,移动2R 上的滑片使R 0两端的电压变化相对较慢,故B 对；ACD 错
故选B
【点睛】
滑动变阻器采用分压式接法时,为使电压变化明显,滑动变阻器的总电阻要远小于被测电阻的电阻值.
11．如图所示是一个电路的一部分，其中
15R =Ω，21R =Ω，33R =Ω，10.2I A =，20.1I A =，那么电流表测得的电流为（ ）
A ．0.2A ，方向向右
B ．0.15A ，方向向左
C ．0.2A ，方向向左
D ．0.3A ，方向间右
【答案】C
【解析】
【详解】 由图示电流方向可计算出1R 和2R 两端电压降1 1.0U V =，20.1U V =，电势左高右低，比较1U ，2U 可判定3R 两端电势下高上低，30.9U V =，通过3R 中的电流大小为
333
0.3U I A R ==的电流，方向向上，由图可知3R 上电流由2I 和A I 共同提供的，0.2A I A =，方向向左，C 正确．
12．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A 1的量程大于A 2的量程，伏特表V 1的量程大于V 2的量程，把它们按图接入电路，则（ ）
A ．电流表A 1的读数大于电表A 2的读数
B ．电流表A 1的偏转角小于电流表A 2的偏转角
C ．电压表V 1的读数等于电压表V 2的读数
D ．电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角
【答案】AD
【解析】
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A 1的量程大于A 2的量程，则安培表A 1的读数大于安培表A 2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V 1的偏转角等于伏特表V 2的偏转角。

故C 错误，D 正确
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.
14．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 2e
k r mr
πD 22e k r
mr π【答案】ABD
【解析】
【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
2r rm T e k
π=
形成的电流为 22e e k I T r
mr π== 故C 错误，D 正确。

故选ABD 。

15．如图所示，是实用电压表电路图，当a 、b 间电压为4 V 时，电流表指针偏转到最大刻度；当a 、b 间电压变为3 V 时，仍欲使电流表指针偏转到最大刻度，可行的办法是( )
A ．R 1不变，减小R 2
B ．R 2不变，减小R 1
C ．增大R 1，减小R 2
D ．R 1不变，增大R 2
【答案】AC
【解析】
【详解】 电路两端总电压降低了，想要电流不变：若R 1不变，减小R 2时，R 2两端的电压变小，G 两端电压可能保持不变，通过G 的电流可能不变，G 指针仍能偏转到最大刻度，故A 正
确；若R2不变，其两端电压不变，R1两端电压减小，为使通过G的电流不变，应增大R1的电阻，故B错误；若增大R1，电流表满偏，其两端电压不变，通过R1时减小，通过R2的电流减小，其两端电压需要减小，R2的阻值可能减小，故C正确；R1不变，电流表满偏，电路总电流不变，G两端电压不变，总电路电压减小，则R2的阻值需要减小，故D错误；故选AC．
【点睛】
解决本题的关键是知道串联电路电阻的分压特点，难点是能把R1和电流表看成一个电阻，与R2形成一个串联电路进行解决．
二、第十一章电路及其应用实验题易错题培优（难）
16．多用表是由电流表改装的，现测定一个量程为0~5mA 的电流表G的内阻r= 100.0Ω , 用它改装成如图的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的档位。

电流表的两个档位中，大量程是小量程的10倍。

(1)当转换开关S旋到位置1或2时，是电流档，且旋到位置_______的量程较大：当转换
开关S旋到位置5或6时，是电压档，且旋到位置______的量程较大；
(2)A、B两表笔中，______为红表笔；
(3)图中的电源Eˊ的电动势为9.0V ，当把转换开关S旋到位置4，在AB之间接900Ω电阻时，表头G刚好半偏。

己知之前己经进行了必要的、正确的操作。

则R1＝_________Ω，R2＝_________Ω。

【答案】1 6 A 10 90
【解析】
【详解】
(1)[1]电流表并联电阻可以扩大量程，并联电阻越小，分流越大，量程越大，故当转换开关S旋到位置1时量程较大；
[2]电压表串联电阻可以扩大量程，串联电阻越大，分压越大，量程越大，故当转换开关S 旋到位置6时量程较大；
(2)[3]在测量电阻时，因为欧姆档的电路与电池连接，则将转换开关S旋到位置3或4时，电流应从红表笔进、黑表笔出，所以A、B两表笔中，A为红表笔；
(3)[4] [5]因为“之前己经进行了必要的、正确的操作”，意味着之前已经将A、B短接调零，即让表头满偏。

在A、B之间接900Ω电阻时，表头G刚好半偏，说明当表头半偏时，改装后的欧姆表“4”总内阻R内=900Ω，则转换开关S在2时，电流表2的量程为
2
9.0
A10mA
900
g
E
I
R
===
内
根据题给条件“电流表的两个档位中，大量程是小量程的10倍”，所以转换开关S在1
时，电流表1的量程为1100mA
g
I=
又表头G满偏电流为5mA 时，电流表的内阻r= 100.0Ω，根据并联电路电流分配规律可解得12
1090
R R
=Ω=Ω
，
17．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．
18．某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表．采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5Ω.
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填a或b)、导线②连接________(填c或d)．
(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为________Ω.
U/A0.400.80 1.20 1.60 2.00 2.40
I/A0.090.190.270.350.440.53
(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的1
，若测R2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)．
10
A．①连接a，②连接c
B．①连接a，②连接d
C．①连接b，②连接c
D．①连接b，②连接d
【答案】（1）a， d （2） 4.4Ω-4.7Ω（3）
B
【解析】
【分析】
【详解】
（1）因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接法；滑动变阻器采用分压
式接法；故测R 1的阻值的最优连接方式为导线①连接a 、导线②连接d ； （2）作图如图；
则2 2.2
4.40.5
U R I ∆=
=Ω=Ω∆； （3）根据电阻定律可得：L R dL d
ρ
ρ
==；故R 2=R 1，要测R 2的阻值，与测量R 1一样，最优的连线应①连接a ，②连接d ；故选B ．
19．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 ．1U 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1
11 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
＝
20．LED 绿色照明技术已经走进我们的生活。

某实验小组要精确测定额定电压为3V 的LED 灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。

实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为0~5mA，内阻R A约为3Ω）
B．电流表A2（量程为0~4mA，内阻R A2=10Ω）
C．电压表V（量程为0~10V，内阻R v=1000Ω）
D．定值电阻R1=590Ω
E.定值电阻R2=990Ω
F.滑动变阻器R（最大阻值为200）
G.蓄电池E（电动势为4V，内阻很小）
H.开关S一只，导线若干
(1)如图甲所示，请选择合适的器材，电表1为_________，定值电阻为__________（填写器材前的字母序号）；
(2)请将图乙中的实物连线补充完整_______；
(3)请写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式：R x=____________（电表1的读数用a表示，电表2的读数用b表示，其余电学量用题中所对应的电学符号表示）。

【答案】C E
2A2
V
()
b R R
a
b
R
+
-
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压，改装电压表的内阻
LED
A2
3
Ω750Ω
0.004
U
R
I
===
A2的内阻为10Ω，则定值电阻应选E，LED灯正常工作时的电流约为
3
A6mA
500
U
I
R
===
电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，由于电压表可测的最大电流为
10
A10mA
1000
I==
则可以用电压表测量电流，电表1应选C
(2)[3]因为滑动变阻器阻值小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法，如图
(3)[4]根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压
2A2
()
U b R R
=+
通过灯泡的电流
V
a
I b
R
=-
测量LED灯正常工作时的电阻
2A2
V
()
x
b R R
U
R
a
I b
R
+
==
-
21．某实验小组欲描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验仪器如下：
A．小灯泡（额定电压为3V，额定功率为1. 5W））
B．电流表1
A（满偏电流为10mA，内阻r1=100Ω）
C．电流表2
A（量程为0. 6A，内阻r2=0. 5Ω）；
D．滑动变阻器1R（0～20Ω，额定电流为2A）
E.滑动变阻器2
R（0～1000Ω，额定电流为0. 5A）
F.定值电阻3
R（5Ω）
G.定值电阻4
R（200Ω）
H.电源（3V、内阻可忽略）
I.开关、导线若干.
（1）由于所给的仪器中没有电压表，需要把以上电流表_________进行适当的改装，将其与定值电阻_________串联改装成3V的电压表. （均填仪器前的字母序号）
（2）要使小灯泡两端电压从零开始变化，则滑动变阻器应选_________. （填仪器前的字母序号）
（3）按实验要求完成方框内实验电路图______
（4）若实验描绘出该灯的伏安特性曲线如图，将该小灯泡直接接到一电动势为3V 、内阻为5Ω的电源两端，则该小灯泡消耗的电功率为_________W.（结果保留两位有效数字）
【答案】B G D 0.35
【解析】 【详解】
（1）[1][2]根据=P UI 得小灯泡的额定电流为
0.5A P
I U
=
= 故电流表选择A 2，A 1用来改装成电压表，故选B 。

改装电压表时串联电阻阻值为
g
g
200U U R I -=
=Ω
故定值电阻应选G 。

（2）[3]要使小灯泡两端电压从零开始变化，滑动变压器采用分压接法，则阻值小了便于调节，故滑动变阻器选D 。

（3）[4]小灯泡的电阻为
2
x
6
U
R
P
==Ω
由于
x
A
6
12
0.5
R
R
==
V
300
=600
x0.5
R
R
=
所以
V
x
A
x
R
R
R R
＜
所以电流表采用外接法，补全电路图如图所示
（4）[5]在U-I图像中做出电源的特性曲线，如下图所示
交点即为灯泡的实际电压和电流，通过作图可知
' 1.3V
U=
'0.34A
I=
故灯泡的实际功率为
''' 1.30.34=0.44W P U I ==⨯
22．二极管（LED ）是一种节能、环保的元器件，被广泛应用到显示器、照明等各领域。

某兴趣小组为探究工作电压是“1.4~4V ”最大正向直流电源是“5~20mA ”的LED 管的I U -曲线，设计了如图①所示的实验电路。

实验室备有以下器材： 电流表1A ：量程0~50mA ，内阻约为50Ω； 电流表2A ：量程0~200mA ，内阻约为10Ω； 电压表V ：量程0~5V ，内阻约为10kΩ；
滑动变阻器R 1：阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A ； 滑动变阻器R 2：阻值范围0~1kΩ，允许最大电流100mA ； 直流电源E ：输出电压6V ，内阻不计，开关（S ）、导线若干。

(1)为了提高实验结果的准确性，电流表应选择_______；滑动变阻器应选用_______（以上填器材代号）；
(2)实验小组根据实验得到数据描点绘出如图②所示I －U 图象。

发光二极管（LED ）的效率η与通过二极管的电流I 的关系曲线如图③所示。

其中发光二极管的效率η是指辐射的全部光功率P 与供给发光二极管的电功率比值。

则发光二极管效率达最大时其电阻L R ＝_______Ω，辐射的光功率Φ=_______W 。

（保留3位有效数字） 【答案】1A 1R 267 0.00576 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]由图可知，测量的电流值没有超过20mA ；故只能选用A 1进行测量；因本实验采用分压接法，则滑动变阻器应选择小电阻；故选R 1。

(2)[3]由图③可知，当效率达最大时，电流为6mA ，由图②可知，电压为1.6V ，则电阻
L 3
1.6
Ω267Ω610R -=
=⨯
此时效率为60%； [4]功率
331.6610W 9.610W P UI --==⨯⨯=⨯
光功率
3
Φ==⨯⨯=
60%9.6100.6W0.00576W P-。