高三专题训练(一)力与物体平衡

设计性电路实验专题训练1．(2012山东,21(2))在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x （阻值约4Ω，额定电流约0.5A ）；电压表：V （量程3V ，内阻约3k Ω）；电流表：A 1（量程0.6A ，内阻约0.2Ω）；A 2（量程3A ，内阻约0.05Ω）；电源：E 1（电动势3V ，内阻不计）；E 1（电动势12V ，内阻不计）；滑动变阻器：R （最大阻值约20Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S ；导线。

①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm 。

②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 、电源应选 （均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图。

2．在测量金属丝电阻率的实验中，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6 k Ω的电压表；D ．量程是0～15V ，内阻是30 k Ω的电压表；；E ．阻值为0～1k Ω，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。

1）为使测量结果尽量准确，电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。

（只填字母代号）2）若右图所示的实验仪器就是我们选定的，请用铅笔画线连接实言电路。

3．(2009福建,19(1))某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用译电器元件。

图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材： ①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。

（以上均填器材代号） ②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。

4．(2011四川,22(2))为测量一电源的电动势及内阻。

①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V 的电压表。

器材（代号） 规格 电流表（A 1） 电流表（A 2） 电压表（V 1） 电压表（V 2） 滑动变阻器（R 1） 滑动变阻器（R 2） 直流电源（E ） 开关（S ）、导线若干 量程0~50mA ，内阻约为50Ω 量程0~200mA ，内阻约为10Ω 量程0~3V ，内阻约为10k Ω 量程0~15V ，内阻约为25k Ω 阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A 阻值范围0~1k Ω，允许最大电流100mA 输出电压6V ，内阻不计A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表V1；B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表V2；C．量程为3V、内阻大约为3kΩ的电压表V3；选择电压表串联kΩ的电阻可以改转成量程为9V的电压表。

②利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号V1、V2或V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的试验原理示图。

③根据以上试验原理电路图进行实验读出电压表示数为1.50V时、电阻箱值为15.0Ω；电压表示数为 2.00V时、电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E= V、内阻r=___________Ω。

5．实验室中现有器材如实物图1所示，有：电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S；导线若干．要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻．（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路．（3）你要读出的物理量是______________，用这些物理量表示待测内阻的计算公式是______________。

的阻值约为20Ω，现要测量其6．(2008上海黄浦)某待测电阻R阻值，实验室提供器材如下：A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω）B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）C．定值电阻R0=100ΩD．滑动变阻器R，最大阻值约为10ΩE．电源E，电动势E=4V（内阻不计）F．电键S及导线若干1）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3，请你在虚线框内画出测量R x的一种实验原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。

2）实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用已知的和测得的物理量表示R x=________________。

（用字母表示）7．(2011北京,21(1))用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。

请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的"0"刻线；②将K旋转到电阻挡"×100"的位置；③将插入"十"、"－"插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________ (填"0刻线"或"∞刻线")；④将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。

为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。

A．将K旋转到电阻挡"×1k"的位置；B．将K旋转到电阻挡"×10"的位置；C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接；D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准。

8．(2011安徽,21(II))1）某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡拉，测量时指针偏转如图（a）所示。

请你简述接下来的测量操作过程：①_________________________________；②_________________________________；③_________________________________；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。

2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。

其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω。

图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。

3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。

当转换开关S旋到位置3时，可用来测量_______；当S旋到位置______时，可用来测量电流，其中S选到位置_______时量程较大。

9．(2009全国Ⅱ,22)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。

完成下列测量步骤：1）检查多用电表的机械零点。

2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。

3）将红、黑表笔___________，进行欧姆调零。

4）测反向电阻时，将__________表笔接二极管正极，将_________表笔接二极管负极，读出电表示数。

5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘___________（填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤3）、4）。

6）测量完成后，将选择开关拔向__________位置。

10．用以下器材测量一待测电阻R x的阻值（约100Ω）：电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；电流表A1，量程为0~50mA，内电阻r1=20Ω；电流表A2，量程为0~300mA，内阻r2=4Ω；定值电阻R0，阻值R0=20Ω滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；单刀单掷开关S，导线若干。

①要求测量中尽量减小误差，并测多组数据，同时表的读数不小于其量程的1/3。

试在虚线框中画出测量电阻R x的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

②根据你所画的电路原理图，将图所示的实物连成实验电路。

③若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。

则由已知量和测量量计算R x 的表达式为R x= 。

11．现有一只额定电压为2.5V额定功率为0.50W的小灯泡，欲通过实验较准确地描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端电压在0~2.5V内可调，提供如下器材：A．2.5V，0.50W小灯泡B．电压表0-3V，内阻10kΩC．电流表0-0.3A，内阻2ΩD．电流表0-10mA，内阻50ΩE．滑动变阻器2000Ω，0.1AF．滑动变阻器10Ω，1.0AG．蓄电池4VH．电键S，导线若干①选出实验所需要的器材________（用序号表示）②在方框中画出实验电路图。

12.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。

某同学用DIS探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系，电路见图甲。

图中R0为已知定值电阻。

①若电压传感器2的读数为U0，则I＝；②实验（一）：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。

见图乙，由此可知电池内阻（填“是”或“不是”）常数，短路电流为 A ，电动势为V。

③实验（二）：减小实验（一）中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见图乙。

当滑动变阻器的电阻为某值时，在实验（一）中的路端电压为1.5V，则实验（二）中外电路消耗的电功率为_______W。