重庆市铜梁县第一中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷
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重庆市铜梁县第一中学物理第十一章 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.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.如图所示,三个定值电阻R 1、R 2、R 3的电阻值均不相等,在A 、B 之间接一个电源,在C 、D 之间接一个电流表,电流表的示数为I .现将电源、电流表的位置互调,则电流表的示数( )
A .可能增大
B .可能减小
C .一定不变
D .由于R 1、R 2、R 3大小关系不知,故无法判定
【答案】C 【解析】
两种情况下的电路连接如图所示:
设电源电压为U =6V ,R 1=3Ω,R 2=2Ω,R 3=6
Ω,在甲图中 23
23
=
1.5R R R R R ⋅=Ω+甲并,
112==1U R U R 甲并甲并,1=6V 2V 33
U U =⨯=甲并,电流表的示数为32V 1
=A 63U I R ==Ω甲并甲,在乙图中 12
12=
1.2R R R R R ⋅=Ω+乙并,335==1U R U R 乙并乙并,1=6V 1V 66
U U =⨯=乙并,电流表
的示数为11V 1
=A 33
U I R 乙并乙==Ω,故两次示数相同,则选C . 【点睛】在A 、B 之间接一个电源,假设A 端为正极,在C 、D 之间接一个电流表时,通过电流表的电流通路是:A----R 1----电流表----R 3----B 电路中的电阻是 R 1+R 3;将电源、电流表的地位互调,假设D 端为正极,通过电流表的电流通路是:D----R 1----电流表----R 3----C 电路中的电阻是R 1+R 3.电路的电源不变,电阻不变,故电流一定不变.
3.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 。
4.有一条横截面积为S 的铜导线,通过的电流为I .已知铜的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏伽德罗常数为N A ,电子的电量为e .若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为( )
A .A IM SN ρε
B .A I MSN ρε
C .A IMS N ρε
D .A IM SN ρε
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
设铜导线中自由电子定向移动的速率为v ,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为,则导线的长度为:
l vt =
体积为
V Sl Svt ==
质量为
m vtS ρ=
这段导线中自由电子的数目为
A A m vtS n N N M M
ρ=
= 在t 时间内这些电子都能通过下一截面,则电流:
q ne
I t t
=
= 代入解得,
A vSN e
I M
ρ=
解得电子定向移动的速率:
A M
v SN e
ρ=
故A 正确,BCD 错误.
5.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:
3
33
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;
6.用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表.将它们串联起来接入电路中,如图所示,接通电路后,下列判断正确的是
A.两只电表的指针都不偏转
B.两只电表的指针偏转角相同
C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角
D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻;电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻;两表串联后,通过电流表的总电流与电压表的电流相等,由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻,所以大部分电流通过了分流电阻,通过表头的电流很小,电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角,故ABD错误,C正确;
故选C.
【点睛】
电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻;电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻;将电压表和电流表串联,分析通过表头的电流关系,判断指针偏转角度的大小.
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.电阻R1阻值为6Ω,与电阻R2并联后接入电路中,通过它们的电流之比I l:I2=2:3,则电阻R2的阻值和总电阻的阻值分别为 ( )
A.4Ω,2.4ΩB.4Ω,3.6ΩC.9Ω,3.6ΩD.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.
11.一伏特表由电流表G和电阻R串联而成,如图所示.若在使用中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进:
A.在R上串联一比R小得多的电阻
B .在R 上串联一比R 大得多的电阻
C .在R 上并联一比R 小得多的电阻
D .在R 上并联一比R 大得多的电阻 【答案】D 【解析】 【详解】
读数稍小一些,说明流过电流表的电流稍小一些。
要让电流稍大一点,则应减小总电阻。
AB.在R 上串联一个电阻,总电阻更大,流过电流表的电流更小,伏特表的读数更小,故A 错误,B 错误;
C.若并联一比R 小得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值减小很多,电流增加太多,故C 错误;
D.若并联一比R 大得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值稍微减小一些,电流稍微增加一些。
故D 正确。
12.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 .250Ω
B .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.
13.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3V ,内阻不计,L 1、L 2、L 3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。
当开关闭合后,下列判断正确的是( )
A .灯泡L 1的电阻比灯泡L 2的电阻大
B .通过灯泡L
1的电流为灯泡L 2电流的2倍 C .灯泡L 1消耗的电功率为0.70W D .灯泡L 2消耗的电功率为0.30W 【答案】AD 【解析】 【详解】
AB .当开关闭合后,灯泡L 1的电压:
U 1=3V
由图读出其电流:
I 1=0.25A
则灯泡L 1的电阻:
1113120.25
U R I =
ΩΩ== 灯泡L 2、L 3串联,电压:
U 2=U 3=1.5V
由图读出其电流:
I 2=I 3=0.20A
则:
222 1.57.50.2
U R I ΩΩ=
== 所以灯泡L 1的电阻比灯泡L 2的电阻大,通过灯泡L 1的电流不是灯泡L 2电流的2倍,选项A 正确,B 错误; C .灯泡L 1的功率为:
11130.25W 0.75W P U I ==⨯=
选项C 错误;
D .灯泡L 2消耗的电功率:
222 1.50.20W 0.30W P U I ==⨯=
选项D 正确。
故选AD 。
14.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 为图线过P 点的切线,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,小灯泡的电阻减小
B.对应P点,小灯泡的电阻为1
2
U
R
I
=
C.对应P点,小灯泡的电阻为1
21
U
R
I I
=
-
D.对应P点,小灯泡的功率为图中梯形PQON所围的面积
【答案】BD
【解析】
I-U图线各点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,从图中可知图线斜率减小,说明随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,A错误;根据电阻的定义得到,对应P点,小灯泡的电阻为1
2
U
R
I
=,R不等于切线斜率1
21
U
I I
-
,B正确C错误;P点的功率P=UI,故可以用矩形PQOM所围“面积”来表示,D正确.
【点睛】对于线性元件,欧姆定律成立,即
U U
R
I I
∆
==
∆
,对于非线性元件,欧姆定律不成立,
U U
R
I I
∆
=≠
∆
.
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1
U
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.小敏要将一量程为250μA的微安表改装成量程为5V的电压表。
由于微安表内阻未知,小敏先用多用电表粗测得其内阻约为1100Ω。
现有如下器材:
A.待改装的微安表
B.标准电压表
C.电阻箱(0~99999. 9Ω)
D.滑动变阻器(0~10Ω)
E. 学生电源
F.开关,导线若干
(1)按粗测的微安表内阻进行电压表改装,应将电阻箱阻值调节为_________Ω;
(2)改装完成后,小敏利用上述器材设计了电路进行校准,请完成校准电路的实物图连线;(____)
(3)当标准电压表的示数为5. 00V时,微安表的指针位置如图所示。
由此可以推测出所改装的电压表量程不是预期的5V,而是______V(保留两位有效数字),导致该误差产生的原因可能是_________;
A.微安表的实际内阻大于所测得的1100Ω
B.微安表的实际内阻小于所测得的1100Ω
(4)要达到预期目的,不必再设计实验精确测量微安表的内阻,只需将电阻箱的阻值调整为______Ω即可。
【答案】18900 见解析 5.1 A 18500
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将电阻箱与微安表串联,电阻箱阻值
5V
1100Ω18900Ω
250μA
g
U
R r
I
=-=-=
(2)[2]将改装的电压表与标准电压表并联,接入电路,滑动变阻器采用分压式接法,可以测量多组数据,连接电路如图所示
(3)[3]图中微安表示数为245μA 时电压表示数为5V ,因此满天偏时对应的电压值应为其电压表量程
245μA 5V
=250μA U
可求得量程为
5.1V U =
[4](4)由于加上相同的电压,电流小于预期值,一定是电阻偏大,而电阻箱调整没问题,一定是微安表内阻大于1100Ω,A 正确,B 错误。
故选A 。
[5]改装表的阻值减小量应为
5V 5V
400245μA 250μA
R ∆=
-=≈Ω 因此将电阻箱阻值减小为
18900Ω-400Ω=18500Ω
17.现提供如下器材,测量定值电阻x R (约
)的阻值.
a .两个相同电流计1G 、2G (50A μ,内阻约)
b .电阻箱1R ()
c .电阻箱2R ,(
)
d .电源E (电动势约3V ,内阻不计)
e .开关两个,导线若干
f .滑动变阻器R (最大阻值20Ω)
(1)由于电流计量程很小,需要先将它们进行改装.某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路如图.实验过程如下:先将2R 调为最大,然后闭合1S 、2S ,调节1R 、2R ,使___________满偏,
使_____________半满偏(填写元件符号),由此可测电流计2G 的内阻. (2)若测得电流计2G 的内阻为,要将2G 改装成量程为3V 的电压表,需串联的电阻
值为_____________.
(3)采用改装后的电压表和改装后电流表并用伏安法测量待测电阻阻值,请在答题卷虚线框內画出实验电路图____________.
【答案】G 1 G 2 55.8kΩ
【解析】 【详解】
(1)若并联的两个支路电流相等,则电流表内阻与电阻箱内阻相等;故保证G 1满偏,使G 2半偏;
(2)电流计内阻为4.2KΩ,满偏电流为50μA ,要将G 2改装成量程为3V 的电压表,需串联的电阻值为:34
63 4.210 5.581055.85010
g g U R R K I -=
--⨯⨯ΩΩ⨯=== (3)采用伏安法测电阻,要测量多组数据,滑动变阻器采用分压式接法,电流表内外接法依据待测电阻的电阻值与电流表、电压表的内阻关系进行判断,故内外接均可;电路中电流约为:3/5000A=600μA ;给出的电流计不能测量电流值;故应将电流计改装为大量程的电流表.电路原理图如图所示:
18.在一次实验技能比赛中,要求较精确地测量电阻的阻值,有下列器材供选用:
A .待测电阻Rx (约300Ω)
B .电压表V (量程3V ,内阻约3kΩ)
C .电流表A 1(量程20mA ,内阻约5Ω)
D .电流表A 2(量程10mA ,内阻约10Ω)
E .滑动变阻器R 1(0~20Ω,额定电流2A )
F .滑动变阻器R 2((0~2000Ω,额定电流0.5A )
G .直流电源E (3V ,内阻约1Ω)
H .开关、导线若干
(1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,电路图如图甲所示,则电流表应选择_________(选填“A 1”或“A 2”),滑动变阻器应选择____________(选填“R 1”或“R 2”)。
(2)乙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图乙所示的测量电路,具体操作如下:
①按图乙连接好实验电路,闭合开关S 1前调节滑动变阻器R 1、R 2的滑片至适当位置; ②闭合开关S 1,开关S 2处于断开状态,调节滑动变阻器R 1、R 2的滑片,使电流表A 2的示数恰好为电流表A 1的示数的一半;
③闭合开关S 2并保持滑动变阻器R 2的滑片位置不变,读出电压表V 和电流表A 2的示数,分别记为U 、I ;
④则待测电阻的阻值Rx=__________(用题中所给字母表示)。
(3)比较两同学测量电阻Rx 的方法,你认为哪个同学方法更有利于减小系统误差?____________(选填“甲”或“乙”)同学。
【答案】A 2 R 1 U
I
乙 【解析】 【分析】
由题意可知考查伏安法测电阻,消除系统误差的方法。
根据欧姆定律、串并联电路关系分析可得。
【详解】
(1)[1] [2] 估算一下待测电流,
3A=0.01A=10mA 300
U I R =
=, 故电流表选择A 2,因滑动变阻器采用分压式接法,选择R 1调节更方便,故滑动变阻器选
择R1;
(2)[3] 闭合开关S1,开关S2处于断开状态,调节滑动变阻器R1、R2的滑片,使电流表A2的示数恰好为电流表A1的示数的一半;此时A2和R2电阻之和等于R x的电阻。
当闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,读出电压表V和电流表A2的示数,分别记为U、I;A2和R2电阻之和等于R x的电阻等于U与I的比值。
(3)[4] 甲图存在系统误差,测量值大于真实值,乙图方案消除了系统误差,故乙同学的方
案更有利于减小系统误差。
【点睛】
R R,电流表选电流表内接法测量值大于真实值,外接法测量值小于真实值,当R X<
A V
R R,电流表采用的是外接法。
择内接法,当R X>
A V
19.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,利用实验得到了8组数据,在图1所示的-坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.
I U
(1)根据图线的坐标数值,请在图2中选出该实验正确的实验电路图:____(选填“甲”或“乙”).
(2)根据所选电路图,请在图3中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.(________)
(3)根据图1,可判断出图4中正确的关系图象是(图中P为小灯泡功率"为通过小灯泡的电流)___.
(5)将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R = 10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8V、内阻不计的电源上,如图5所示.闭合开关S后,则电流表的示数为____A,两个小灯泡的总功率为__ W(本小题结果均保留两位有效数字).
【答案】甲 D 0.60 1.2
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,所以正确的实验电路图是甲.
(2)[2]根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
(3)[3]由于灯泡电阻随电流增大电阻R 增大,由2P I R =可知,2P I -图象斜率增大,故选D .
(4)[4][5]由图5所示电路图可知,两灯泡并联,可以把电源与定值电阻等效为电源,设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U 和I ,在这个闭合电路中,则有:
02E U IR =+
代入数据并整理得:
820U I =-
在图a 所示坐标系中作出820U I =-的图象如图所示
由图象可知,两图象交点坐标值为:U =2V ,I =0.3A 此时通过电流表的电流值
2A I I ==0.6A
每只灯泡的实际功率
P UI ==2×0.3=0.6W
所以两个小灯泡的总功率为1.2W .
20.某实验小组进行电阻丝电阻率的测量,其中实验器材有;
A .直流电源(电动势约4.5V ,内阻很小可忽略)
B .0-0.5A 的电流表(内阻很小可忽略)
C .R 0=10Ω的定值电阻
D .R 0=50Ω的定值电阻 E.粗细均匀,总电阻约15Ω的待测电阻丝 F.刻度尺 G 螺旋测微器 H.开关一个,导线若干
(1)图甲是实验电路图,请规范画出其实验原理图__________; (2)实验时,定值电阻R 0应选用________________(填器材编号);
(3)实验时,多次移动线夹所在的位置,测量其连入电路中的电阻丝的长度,记为l ,同时记下相对应的电流表的示数I ; (4)以
1
I
为纵轴,以l 为横轴,得到图丙的图象,已知该图线的截距为b 、斜率为k .由此可知电源的电动势可表示为___,若测得电阻丝直径为d ,则电阻丝的电阻率可表示为
ρ=____.(都用题中所给的字母符号表示)
(5)实际上电源和电流表都存在一定的内阻,而实验处理数据时忽略了这两个内阻,因此将导致电阻率的测量值_____实际值.(填“大于”或“小于”)
【答案】
C 0R b 20
4d kR b
π 小于
【解析】 【分析】
【详解】
(1)根据实物图画出电路图如图所示;
(2)根据电源电动势和电流表的量程可知保护电阻的阻值大约为0 4.590.5
E R Ig ===Ω 所以保护电阻选C
(4)根据闭合电路欧姆定律知:
0()x E I R R =+ 及2
4x l l R S d ρ
ρπ== 得:
0214R l I d E E
ρ
π=+ 所以结合图像是
0R b E = ,所以0R
E b
= 2
4k d E ρπ= ,所以20
4d kR b
πρ= (5)由于整理公式时忽略掉了电源的电阻和电流表的电阻 所以导致测量值偏小
21.某物理兴趣小组想测定一个阻值大约为10kΩ,额定电功率为0.1W 的电阻R x ,现有以下实验器材可以选择:
A .电流表A 1(量程为1mA ,内阻约为100Ω)
B .电流表A 2(量程为3m A ,内阻约为20Ω)
C .电压表V 1(量程为10V ,内阻约为50kΩ)
D .电压表V 2(量程为30V ,内阻约为100kΩ) E.直流电源
E (电动势为9V ,内阻约为1Ω) F.滑动变阻器R 1(20Ω,1A ) G.开关、导线若干
(1)为了方便并能多次测量使结果尽可能精确,电流表应选_______,电压表应选______,(填器材前面的序号);
(2)根据所选器材在方框内设计并画出电路图_______;
(3)若操作、读数、计算均无误,考虑到电表内阻影响,R 测____R 真(填大于、等于或小于);
(4)为避免电表内阻的影响,小组成员提出用新的器材提出另外的方案如图所示,连接好电路后,闭合开关S 1,调节各可变电阻,使得开关S 2由断开到闭合,灵敏电流计G 指针无偏转,并记录此时电压表示数U 和电流表示数I ,则待测电阻x R =_____,该方案中若从系
统误差分析,
R
测
____R真(填大于、等于或小于)。
【答案】A C 大于
x
U
R
I
=等于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]由于电源电动势为9V,故电压表应该选择10V量程,即电压表选择V1,通过待测电阻的最大电流约为
9
mA0.9mA
10000
m
x
E
I
R
≈==
故电流表应该选择A1;
(2)[3]由于待测电阻阻值很大,故电流表应该选择内接,由于滑动变阻器的阻值远小于待测电阻,故应该采用分压式接法,电路图如图
(3)[4]由于电压表示数为待测电阻和电流表电压之和,故其值大于真实值,由
U
R
I
=可知待测电阻的测量值大于真实值,故填“大于”;
(4)[5][6]当S2由断开到闭合,灵敏电流计G指针无偏转,即电流计中无电流,因此电压表的示数即为待测电阻两端电压,电流表示数为通过待测电阻的电流,因此
x
U
R
I
=
由前面分析可知,电压表、电流表的值均为真实值,因此无系统误差,故填“等于”。
22.要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作.已选用的器材有:
直流电源(电压为4V);
电流表(量程为0—0.6A.内阻约0.2Ω);
电压表(量程为0--3V);
电键一个、导线若干.
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_______(填字母代号).
A.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定电流0.3A)
②(1)为了设计合理的实验方案,某同学用多用电表来粗略测量电压表的内阻,表盘读数及开关选择档位,如下图所示,则其阻值约为______________;测量时多用电表的红表笔应接电压表的___________(填正或者负)接线柱.
(2)选出既满足实验要求,又要减小误差的实验电路图________.
下图为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况,请你帮他完成其余部分的线路连接.(电路中仅缺少2条导线,请用笔代替导线连上)_____
【答案】A 3.6KΩ负丙电路图见解析
【解析】
【分析】
【详解】
① [1].实验中滑动变阻器要用分压电路,故所用的滑动变阻器应选阻值较小的A;
②(1)[2][3].电压表的内阻值约为36×100Ω=3.6KΩ;测量时多用电表的红表笔应接电压
表的负接线柱.
(2)[4].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
2
3
15
0.6
R==Ω,电流表内阻远小于灯泡电阻,所以电流表
应采用外接法,因此实验电路应选丙;电路连线如图;。