高中物理第十一章 电路及其应用第十一章 电路及其应用精选试卷检测(提高,Word版 含解析)
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高中物理第十一章 电路及其应用第十一章 电路及其应用精选试卷检测(提
高,Word 版 含解析)
一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优(难)
1.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表1A 、2A ,若把1A 、2A 分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是
A .图甲中的1A 、2A 的示数相同
B .图甲中的1A 、2A 的指针偏角相同
C .图乙中的1A 、2A 的示数和偏角都不同
D .图乙中的1A 、2A 的指针偏角相同
【答案】B
【解析】
【详解】
AB.图甲中的A 1、A 2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程不同的电流表读数不同,故A 错误,B 正确;
CD.图乙中的A 1、A 2串联,A 1、A 2的示数相同,由于量程不同,内阻不同,电表两端的电压不同,流过表头的电流不同,指针偏转的角度不同,故CD 错误。
2.一根长为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
ρρ===
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
3.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A1的指针半偏时,A2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A1的读数为1A时,A2的读数为0.2A,干路中电流为1.2A.故C项错误,D项正确.
4.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 、V 1的示数是V 2的2倍,故A 正确,C 错误;
B 、V 3的示数是V 1的2倍,故B 错误;
D 、V 3的示数是V 2的4倍,故D 错误;
故选A .
5.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
ρρρ=== 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 .
6.下图所示为多用电表的原理图,表头内阻为g R ,调零电阻为R ,电池的电动势为E ,内阻为r ,则下列说法正确的是
A .接表内电池正极的是红表笔
B .电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
C .用多用电表的欧姆档测量某电阻时,发现指针偏转太小,应改选较大的倍率档
D .测量电阻时,应该先进行欧姆调零,再选倍率档,最后接入电阻进行测量
【答案】C
【解析】
【详解】
A.接表内电池负极的是红表笔,故A 错误;
B. 欧姆表零刻度线在刻度盘的最右侧,故B 错误;
C. 用多用电表的欧姆档测量某电阻时,发现表头指针偏转角度太小,说明电阻很大,要换用较大倍率挡,故C 正确;
D. 测量电阻时,应该先选倍率档,再进行欧姆调零,最后接入电阻进行测量,故D 错误。
7.如图所示是电阻R 的I -U 图象,图中α=45°,由此得出
A .导体的电阻与与电阻两端的电压成正比
B .电阻R =0.5 Ω
C .因I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,故R =1tan α
=1.0 Ω D .在R 两端加上6.0 V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.电阻的大小是由电阻本身决定的,与电流的大小、电压的大小无关.故A 错误; BC.根据电阻的定义式可知,I −U 图象斜率的倒数等于电阻R ,则得:
1025
U R I =
=Ω=Ω, 故B 错误,C 错误;
D.当U =6V 时,电流:
6A 3A 2
U I R =
== 则每秒通过电阻横截面的电荷量: q =It =3×1C=3.0C ,
故D 正确.
8.如图所示,四个相同的电流表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中,则下列说法正确的是( )
A .安培表A 1的偏转角大于安培表A 2的偏转角
B .安培表A 1的读数小于安培表A 2的读数
C .伏特表V 1的读数小于伏特表V 2的读数
D .伏特表V 1的偏转角等于伏特表V 2的偏转角
【答案】D
【解析】
【详解】
AB .安培表A 1、A 2并联,电压相同,表头的电流,指针偏转角度相同,由于安培表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AB 错误。
CD .伏特表V 1与V 2串联,流过表头的电流相同,指针偏转的角度相同,由于伏特表V 1的量程大于V 2的量程,则伏特表V 1的读数大于伏特表V 2的读数。
故C 错误,D 正确。
9.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R0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R0两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.
10.如图所示的电路中,U=120V,滑动变阻器R2的最大值为200Ω,R1=100Ω。
当滑片P滑至R2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R2的中点,变阻器下半部分电阻为100Ω,下半部分电阻与R1并联的阻值为R并=R1=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.如图所示为某电学元器件的伏安特性曲线,图中虚线为曲线上P点的切线.当通过该元器件的电流为0.4A时,该元器件的阻值为()
A.250ΩB.125Ω
C .100Ω
D .62.5Ω
【答案】B
【解析】
【详解】 由图可知,当电流为0.4A 时,电压为50V ,则由欧姆定律可知,阻值
50Ω125Ω0.4
U R I ===,故B 正确,ACD 错误.
12.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。
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
Ω0.126Ω
0.60.003
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:
3
Ω25Ω975Ω
0.003
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.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V3的量程最大,V1的量程最小,且V3的量程等于V1与V2的量程之和,当电路导通时,三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,指针偏转的角度分别为θ1、θ2、θ3,则有()
A.U1<U2,θ1<θ2
B.U1<U2,θ1=θ2
C.U1+ U2= U3,θ1+θ2=θ3
D.U1+ U2= U3,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,V3的量程最大,V1的量程最小,且V3的量程等于V1与V2的量程之和,则R1内≤R2内<R3内,R3内=R1内+R2内·由题图可知,电压表V1与V2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R1内<R2内,电压表示数U=IR内,则U1<U2错误,故A错误,B正确;
CD.由题图可知,电压表V1与V2串联,然后与V3并联,由串、并联电路特点可知,电压表示数关系为U1+U2=U3,由于并联电路各支路两端电压相等,R3内=R1内+R2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.
15.如图所示,为某一金属导体的伏安特性曲线,由图象可知
A .该导体的电阻随电压的升高而增大
B .该导体的电阻随电压的升高而减小
C .导体两端电压为2 V 时,电阻为0.5 Ω
D .导体两端电压为2 V 时,电阻为1 Ω
【答案】AD
【解析】
AB 、某点与原点连线的斜率表示电阻倒数,从图像中可以看出,随着电压的升高,斜率在减小,所以电阻在增大,故A 对,B 错;
CD 、当导体两端电压为2 V 时,此时图像上对应的电流值为2A ,所以电阻1U R I
=
=Ω ,故C 错D 正确;
综上所述本题答案是:AD
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E ˊ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R 1=_________Ω,R 2=_________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
29.0A 10mA 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121090R R =Ω=Ω,
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R 1的阻值调到最大,闭合开关S 1后调节R 1的阻值,使毫安表G 的指针偏转到满刻度 ③闭合S 2,保持R 1不变,调节R 2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R 2的阻值
回答下列问题:
(1)如果按正确操作步骤测得R 2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,改装电流表的量程是__mA
(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
3180
303
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
()33
31033031027
g
g R R kR --⨯=
=
-⨯
联立解得2927
k =
18.(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R1和最大阻值为100Ω的滑动变阻器R2,用R1和R2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.
19.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
=--
20.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,额定功率为0.5 W,此外还有以下器材可供选择:
A.直流电源3 V(内阻不计)
B.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)
C.直流电流表0~3 A(内阻约为0.1 Ω)
D.直流电压表0~3 V(内阻约为3 kΩ)
E.滑动变阻器100 Ω,0.5 A
F.滑动变阻器10 Ω,2 A
G.导线和开关
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.
(1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________;(均填写仪器前的字母) (2)在图甲所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图_______________(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出,请补齐电路的其他部分,要求滑片P 向b 端滑动时,灯泡变亮);
(3)根据实验数据,画出的小灯泡的I -U 图线如图乙所示.由此可知,当电压为0.5 V 时,小灯泡的灯丝电阻是________Ω. 【答案】BF 分压式 如图所示:
5
【解析】
试题分析:(1)灯泡的额定电流0.5
200mA 2.5
I =
=;故电流表选择B ;因本实验只能接用分压接法,故滑动变阻器选择小电阻F ;
(2)根据实验要求可知,滑动变阻器采用分压接法,并且测量电路应与滑动变阻器的左半部分并联;电流表采用外接法;原理图如下;
(3)由画出的伏安特性曲线可知,0.5V U =时,电流0.10A I =,则对应的电阻
0.5
50.1
R =
=Ω; 考点:“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验
21.(1)某同学欲将量程为200μA 的电流表G 改装成电压表.
①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻R g ,图中R 1、R 2为电阻箱.他按电路图连接好电路,将R 1的阻值调到最大,闭合开关S 1后,他应该正确操作的步骤是_____.(选出下列必要的步骤,并将其序号排序) a .记下R 2的阻值
b .调节R 1的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度
c .闭合S 2,调节R 1和R 2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
d .闭合S 2,保持R 1不变,调节R 2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半 ②如果按正确操作步骤测得R 2的阻值为500Ω,则R g 的阻值大小为____;(填写字母代号)
A .250Ω
B .500Ω
C .750Ω
D .1000Ω
③为把此电流表G 改装成量程为2.0V 的电压表,应选一个阻值为____Ω的电阻与此电流表串联.
【答案】bda B 9500 【解析】 【分析】 【详解】
①[1].该题是使用半偏法测电流表的内阻,故调节R 1的阻值,先使电流表的指针偏转到满刻度,然后再闭合S 2,保持R 1不变,调节R 2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半,故操作顺序为bda ;
②[2].此时R 2的阻值与R g 的阻值相等,故R g 的阻值大小也为500Ω,故B 正确,ACD 错误,故选B ;
③[3].电流表G 满偏时的两端电压为
U g =200×10-6A×500Ω=0.1V
改装成量程为2.0V 的电压表时,串联电阻的电压应该为2.0V -0.1V=1.9V ,电流为I g =200μA ; 故串联电阻的大小为
9500V g
g
U U R I -=
=Ω .
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; E.定值电阻R 2=5Ω;
F.滑动变阻器R :最大阻值5Ω;
G.开关S 一个,导线若干;
H.螺旋测微器。
(1)他用螺旋测微器测量导线的直径d ,其中一次测量的示数如图所示,d =_____________mm ;
(2)请根据方框乙内的部分电路,合理选用所给器材,补全测量铜导线电阻的电路,要求在电路图上注明所选元件符号___________;
(3)小明用设计的电路进行实验,获得多组电流表A 1和A 2的读数I 1、I 2,描点作图得到如图丙所示的图象。
如果把图甲中示数作为铜导线的直径,可以算出铜导线的电阻率为ρ =_________×10-8Ω·m (取π=3.14,计算结果保留两位小数);
(4)通过查询相关资料,小明发现铜导线的标准电阻率8
0 1.7510ρ-=⨯Ω·m ,则该导线的实
际长度为_______m (保留三位有效数字)。
【答案】1.128(1.127-1.129)
81.6710-⨯
95.3
【解析】 【分析】
本题考查实验:测量电阻丝电阻率。
【详解】
(1)[1]根据螺旋测微仪读数原则,读数为1.128(1.127-1.129)mm 。
(2)[2]粗测阻值约为2Ω,故测量电路选用电流表外接法。
电路中最大电流约为2A ,电流表选择A 2。
运用A 1和R 2改装出一个量程为3.6V 的电压表。
故实验电路如图
(3)[3]运用欧姆定律对电路进行分析
()()11121x U I r R I I R =+=-
()1121
x x
R r R I I
R ++=
根据图像斜率,得 1.67Ωx R =。
2
d 2R RS L L
πρ⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭== 得
81.6710Ωρ-=⨯
(4)[4]根据电阻率计算公式
95.3m RS
L ρ=
=。