湖南长沙市明德中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷专题练习

湖南长沙市明德中学物理第十一章 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．如图甲所示的电路中, a b c 、、是三个完全相同的灯泡,已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,已知该伏安特性曲线过点(0.4V,0.125A),闭合电键后流过电源的电流为0.25A ．则
下列说法正确的是（ ）
A ．灯泡a 两端电压为灯泡b 两端电压的2倍
B ．灯泡a 的功率为0.75W
C ．灯泡b 的阻值为12Ω
D ．灯泡a b 、的电功率之比为4:1 【答案】B 【解析】
AB 、由伏安特性曲线可知三个灯泡不是定值电阻，其阻值也不是线性变化的，当电路中的总电流为0.25 A 时，通过灯泡b 、c 的电流均为0.125 A ，由图像可知，灯泡a 两端的电压为3.0 V ，灯泡b 两端的电压是0.4 V ，灯泡a 的功率为30.250.75P UI W ==⨯=故A 错；B 对
C 、灯泡b 的阻值为0.4 3.20.125
U R I =
==Ω ,故C 错； D 、灯泡a 的功率为30.250.75a P UI W ==⨯= ，灯泡b 的功率为
0.40.1250.05b P U I W ==⨯='' ，所以灯泡a 、b 的电功率之比为15:1，故D 错；
故选B
2．如图所示的部分电路中，已知I ＝3 A ，I 1＝2 A ，R 1＝10 Ω，R 2＝5 Ω，R 3＝30 Ω，则通过电流表的电流大小和方向是( )
A ．0.5 A ，向右
B ．0.5 A ，向左
C ．1 A ，向右
D ．1 A ，向左
【答案】A 【解析】
【详解】
对于稳恒电路中的某一节点，流入的电流总和一定等于流出的电流总和．对于节点c ，已知流入的电流I ＝3 A ，流出的电流I 1＝2 A ，则还有1 A 的电流要流出节点c ，由此可知经过R 2的电流I 2＝1 A 向右．根据欧姆定律，
U 1＝I 1R 1＝20 V U 2＝I 2R 2＝5 V
电压等于电势之差
U 1＝φc －φa U 2＝φc －φb
两式相减可得
φb －φa ＝15 V
即b 点电势比a 点高15 V ，则通过R 3的电流
33
0.5A b a
φφI R -=
= 方向向上，对于节点b ，流入的电流I 2＝1 A ，流出的电流I 3＝0.5 A ，则还有0.5 A 的电流流出b 点，因此可判断流过电流表的电流为0.5 A ，向右，故A 正确． 故选A 。

3．两个定值电阻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.
4．阻值相等的四个电阻、电容器C及电池(
E内阻可忽略)
连接成如图所示电路
.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为1Q，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为21
.
Q Q与
2
Q的比值为()
A．
2
5
B．
1
2
C．
3
5
D．
2
3
【答案】C
【解析】
试题分析：根据等效电路，开关S断开时，电容器的电压1
211
2325
+
3
E
U R E
R R
=⋅⨯=
，得11
Q CU
=；S闭合时，2
11
123
+
2
E
U R E
R R
=⋅=
，22
Q CU
=，故11
22
3
5
Q U
Q U
==，故选
C．
【学科网考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器
【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查；解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q=CU 求解电容器的带电荷量．
5．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．
6．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个滑动变阻器R组成，
()1甲表是电流表，R增大时量程增大
()2甲表是电流表，R增大时量程减小
()3乙表是电压表，R增大时量程增大
()4乙表是电压表，R增大时量程减小
下列说法正确的是()
A．()1和()3B．()1和()4C．()2和()3D．()2和()4
【答案】C
【解析】
【分析】
灵敏电流计G和变阻器R并联时，由于变阻器的分流，测量的电流增大，改装成电流表，而灵敏电流计G和变阻器R串联时，由于变阻器的分压，测量的电压增大，改装成电压表．
【详解】
由图甲所示可知，G与电阻R并联，甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故（1）错误，（2）正确．由图乙所示可知，G与R串联，乙是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，乙表量程增大，故（3）正确，（4）错误；故C正确；故选C．
【点睛】
本题考查电表改装原理的理解能力．当电流计的指针满偏时，电流表或电压表的指针满偏，所测量的电流或电压达到最大值．
7．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．V1的示数是V2的2倍B．V1的示数是V3的2倍
C．V2的示数是V1的2倍D．V2的示数是V3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=ρL
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、V1的示数是V2的2倍，故A正确，C错误；
B、V3的示数是V1的2倍，故B错误；
D、V3的示数是V2的4倍，故D错误；
故选A．
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．R1和R2是材料相同，厚度相同，表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图电路的A、B端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，下列判断正确的是
A．R1<R2
B．R1>R2
C．U1<U2
D．U1＝U2
【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
ρ
ρρ
===
由两导体的ρ与d相同，则两导体电阻相等，即R1=R2，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．
10．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 2I U
eS m B I m eS eU C 2I eU
eS
m
D 2I m
eS eU
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 质子被加速时：
212
Ue mv =
由于
I neSv =
解得
2I m
n eS eU
=
A 2I U
eS m
，与结论不相符，选项A 错误； B I m
eS
eU
，与结论不相符，选项B 错误； C 2I eU
eS m
C 错误；
D 2I m
eS eU
D 正确； 故选D.
11．一电流表串联一个分压电阻后就改装成一个电压表，当把它和标准电压表并联后去测某电路中的电压时，发现标准表读数为2V时，而改装表的读数为2.1V .为了使它的读数准确，应( )
A．在原分压电阻上再串联一个较小的电阻
B．在原分压电阻上再并联一个较大的电阻
C．在原分压电阻上再串联一个较大的电阻
D．在原分压电阻上再并联一个较小的电阻
【答案】A
【解析】
【详解】
两电压表并联，通过它们的电压相等，标准表读数为2V时，而改装表的读数为2.1V，说明改装后的电压表串联的电阻稍小，而导致电流稍大；为校准电压表，应使串联的电阻阻值稍微增大，可以在原分压电阻上再串联一个较小的电阻，故A正确，B、C、D错误．故选A。

12．将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和定值电阻Ⅱ串联，接在不计内阻的稳压电源两端．开始时，Ⅰ和Ⅱ阻值相等，加热或冷却热敏电阻，则Ⅰ的电功率在
A．加热时变大，冷却时变小
B．加热时变小，冷却时变大
C．加热或冷却时都变小
D．加热或冷却时都变大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
若将热敏电阻Ⅰ看做是电源的内阻，可知开始时热敏电阻Ⅰ和Ⅱ阻值相等时，Ⅱ的功率最大；故无论是冷却或加热Ⅱ，Ⅱ的电功率都变小；
A．加热时变大，冷却时变小，与结论不相符，选项A错误；
B．加热时变小，冷却时变大，与结论不相符，选项B错误；
C．加热或冷却时都变小，与结论相符，选项C正确；
D．加热或冷却时都变大，与结论不相符，选项D错误；
故选C．
13．如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接入电路，两端电压为U，则( )
A．通过两棒的电流相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强大
D．细棒的电压U1大于粗棒的电压U2
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】
AD．设两段铜棒长度相等，细端电阻为R1，粗端为R2，根据电阻定律，则R1>R2；由于两电阻串联，故电流相等I1＝I2，U1>U2，故AD正确．
C．由E＝U
d
知细棒内的场强E1大于粗棒内的场强E2，所以C正确．
B．又由I＝neSv可知，两段铜棒I、n、e相同，而S1<S2，故自由电子定向移动速度
v1>v2，所以B错误；
故选ACD．
【点睛】
本题考查串并联的电流、电压规律及欧姆定律等内容；同时要注意明确在导体中形成了沿导线的电场，U=Ed在这里同样适用．
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R 1不变，增大R 2时，因这样R 2两端的电压变大了，G 的电压更小了，G 的电流也更小了；故A 错误；
B.增大R 1，同时减小R 2时，R 2的电压降低，R 1电压变大，即G 的电压变大，其电流变大；故B 正确；
C.减小R 1，同时增大R 2时，R 2两端的电压变大了，G 的电压小了，G 的电流也小了；故C 错误；
D.保持R 2不变，增大R 1时，R 2的电压变小，R 1电压变大，即G 的电压变大，其电流变大，故D 正确。

15．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.
二、第十一章 电路及其应用实验题易错题培优（难）
16．实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表1G 内阻1r 的电路如图所示．供选择的仪器如下：
①待测电流表1G (0~5mA ，内阻约300Ω)，②电流表2G (0~10mA ，内阻约100Ω)，③
定值电阻1R (300Ω)，④定值电阻2R (10Ω)，⑤滑动变阻器3R (0~1000Ω)，⑥滑动变阻器4R (0~20Ω)，⑦干电池 (1.5V)，⑧电键S 及导线若干．
(1)定值电阻应选_______________，滑动变阻器应选_________________．(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图．
(3)补全实验步骤：
①按电路图连接电路，_____________________；
②闭合电键S ，移动滑动触头至某一位置，记录1G ，2G 的读数1I ，2I ；
③__________________________________________；
④以2I 为纵坐标，1I 为横坐标，作出相应图线，如图所示．
(4)根据21I I -图线的斜率k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式
_____________________．
【答案】③，⑥ ①将滑动触头移至最左端 多次移动滑动触头，记录相应的G 1，G 2读数I 1，I 2 11(1)r k R =-
【分析】
【详解】
(1)根据电路连接特点，G2为定值电阻和电流表G1的总电流，若定值电阻选10Ω，则易使流过G2的总电流超过其满偏值，故选R1；分压接法用小阻值的滑动变阻器即可．
(2)
(3)在闭合开关前应将滑动变阻器滑片打在最左端以保护仪表．
(4)根据欧姆定律：11211
()
I r I I R
=-解得：1
21
1
R r
I I
R
+
=即11
1
r R
k
R
+
=,所以
11
(1)
r k R
=-．
17．某同学要将一满偏电流为3mA的毫安表G改装为量程为30mA的电流表。

他先测量出毫安表G的电阻，然后对表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测
具体实验步骤如下：
①按电路原理图a连接线路
②将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R1的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度
③闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度的三分之一的位置
④记下R2的阻值
回答下列问题：
（1）如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90Ω，则毫安表G内阻的测量值R g=___Ω，与毫安表内阻的真实值g R'相比，R g____g R'（填“>”、“＝”或“<”）
（2）若忽略实验的误差，将上述毫安表G改装成量程为30mA的电流表，则需要并联一个阻值R=___Ω的电阻
（3）根据图b所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为16.0mA时，改装表的指针位置如图c所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的
（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为kR 的电阻即可，其中k =____
【答案】180 < 20 )32
2927
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由于指针指在三分之一的位置，说明R 2分得电流为电流计电流的两倍，所以电流计电阻是R 2的两倍，为180Ω。

闭合S 2后，R 2与R g 的并联值R 并<R g ，所以I 总>I g ，而此时G 的示数为满偏电流的三分之一，所以I R2大于三分之二满偏电流，所以2R 2<g
R '，即R g <g
R '； （2）[2]由并联电路分流特点，得
3180303
g g
g I R R I I ⨯==--Ω=20Ω （3）[3]标准毫安表的示数为16.0mA 时，改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度，故改装电流表的量程为32mA ；
（4）[4]把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值
g g g I R R I I =
-
当量程为32mA 时，则有 ()33
31033231029g g R R R --⨯=
=-⨯ 当量程为30mA 时，则有 ()3331033031027g g
R R kR --⨯=
=-⨯ 联立解得2927
k =
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
12
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R 1＝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.
【点睛】
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．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：A1（量程1 A、内阻约为1 Ω）、A2（量程0．6 A、内阻约为2 Ω）、V1（量程3．0 V、内阻约为1 000 Ω）、V2（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 A2 V1
2 4
d U LI π
【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A2，电压表选择V1．
（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．某小组设计实验对电流表内阻进行测量，电路如图甲，其中 A1是标准电流表（量程100mA，内阻约15Ω），电流表A2（量程略小于 100mA，内阻约18Ω）表刻度盘刻度完整但缺少刻度值。

R1、R2为电阻箱，实验步骤如下：
①使用螺丝刀，调整A2机械调零旋钮，使指针指向“0”刻度；
②分别将R1和R2的阻值调至最大
③断开S2，合上开关 S1，调节R1使A2的指针达到满偏刻度，记下此时A1的示数I0
④开关S2接到1，反复调节R1和R2，使A1的示数仍为I0，记录不同R2阻值和对应电流表A2示数为I0的 n 倍(n<1)即 n I0。

⑤做出n-1—R-1 图象，如图乙所示。

(1)根据图甲和题给条件，将图丙中的实物连线补充完整；
（____）
(2)电流表A2的量程为______（用所测物理量表示）；根据图象可计算电流表A2内阻为
_____Ω；（保留两位有效数字）
(3)一同学认为该电路可以进一步测量电流表A1内阻，他把单刀双掷开关接到2，调整电阻箱R1和R2阻值，使电流表A1和电流表A2示数恰当，并分别记下电流表示数I1，I2，请用R1、R2、I1和I2表示电流表 A1内阻R=_____________________________________ 。

【答案】I0202212
1
I
R R R
I
--
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]．电路连线如图：
(2) [2]．使A2的指针达到满偏刻度时，此时A1的示数I0，可知电流表A2的量程为I0；
[3]．根据电路的结构可得
2
2
00
2
A
R
nI I
R R
=
+
可得
2
2
1
1
A
R
n R
=+
所以11
n R
--
-图象斜率表示A2内阻，内阻为
2
2.0 1.0
20
0.05
A
R k
-
==Ω=Ω；
(3)[4]．当单刀双掷开关接到2，根据并联关系
12
211
I R
I I R R
=
-+
所以
2
212
1
I
R R R R
I
=--
22．某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中：
（1）在用游标为20分度的游标卡尺测其长度时，示数如图甲所示，读数为______cm．（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，读数为______mm．
（3）在测量金属丝的电阻率的实验中，已知电阻丝的电阻约为10Ω，现备有下列器材供选用：
A．量程是0-0.6A，内阻是0.5Ω的电流表；
B．量程是0-3A，内阻是0.1Ω的电流表；
C．量程是0-3V，内阻是6kΩ的电压表；
D．量程是0-15V，内阻是30kΩ的电压表；
E．阻值为0-1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；
F．阻值为0-10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；
G．蓄电池（6V）；
H．开关一个，导线若干．
为使测量结果尽量准确，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选
______．（只填字母代号）
若图所示的实验仪器就是我们选定，请用铅笔画线连接实验电路．（______）
【答案】5.015 5.700 C A F
【解析】
【详解】
（1）[1]游标卡尺的主尺读数为：5.0cm=50mm ，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为：
3×0.05mm=0.15mm
所以最终读数为：
50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm
（2）[2]螺旋测微器的固定刻度为5.5mm ，可动刻度为：
20.0×0.01mm=0.200mm
所以最终读数为：
5.5mm+0.200mm=5.700mm
（3）[4][5][6]电源电动势为6V ，电压表应选C 、量程是0-3V ，内阻6kΩ；如果选D 、量程是0-15V ，内阻30kΩ，电源电动势不到电压表量程的一半，读数误差较大；电路最大电流约为：
60.610
E I R ===A 则电流表应选：A 、量程是0-0.6A ，内阻是0.5Ω；为方便实验操作，滑动变阻器应选：
F 、阻值为0-10Ω，额定电流为2A ；待测电阻为10Ω，滑动变阻器最大电阻为10Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；由于：
106000206000.510
V A R R R R ==<== 则电流表应采用外接法，电路图如图所示：。