第十一章 电路及其应用精选试卷测试卷 (word版,含解析)

第十一章电路及其应用精选试卷测试卷（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．如图所示，三个定值电阻R1、R2、R3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R1、R2、R3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，R1=3Ω，R2=2Ω，R3=6Ω，在甲图中23
23
= 1.5
R R
R
R R
⋅
=Ω
+
甲并
，11
2
==
1
U R
U R
甲并甲并
，
1
=6V2V
33
U
U=⨯=
甲并
，电流表的示数为
3
2V1
=A
63
U
I
R
==
Ω
甲并
甲
，
在乙图中12
12
= 1.2
R R
R
R R
⋅
=Ω
+
乙并
，33
5
==
1
U R
U R
乙并乙并
，
1
=6V1V
66
U
U=⨯=
乙并
，电流表
的示数为
1
1V1
=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----R1----电流表----R3----B 电路中的电阻是R1+R3；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----R1----电流表----R3----C 电路中的电阻是R1+R3．电路的电源不变，电阻不变，故电流一定不变．
2．四盏灯泡接成如图所示的电路，a、c灯泡的规格为“220V 40W”，b、d灯泡的规格为“220V 100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率，则这四盏灯泡实际消耗功率大小的顺序是
A ．a d c b P P P P >>>
B ．a c d b P P P P >>>
C ．a d b c P P P P >>>
D ．c d a b P P P P >>>
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据公式2
U P R
=可得b 、d 的电阻小于a 、c 的电阻，a 、d 串联在干路，所以两灯泡的电流相等，故根据公式2P I R =可得a d P P >，因为通过b 、c 的电流之和等于d 的电流，所以通过d 的电流大于b 的电流，b 、c 并联，电压相同，由于b 的电阻小于c 的电阻，所以b 的电流大小于c 的电流，故根据公式2P I R =可得d b P P >，b c P P >，综合可得a d b c P P P P >>>，C 正确；
【点睛】
已知用电器的额定功率、额定电压，求实际电压的功率时，要抓住电阻不变这一关键点，能结合串并联电路的特点解题，难度适中．
3．一根长为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
ρ
ρ=== 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
4．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 。

5．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()3
B ．()1和()4
C ．()2和()3
D ．()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．
6．一电流表G 的满偏电流Ig=2mA ，内阻为100Ω．要把它改装成一个量程为0.4A 的电流表，则应在电流表G 上
A ．并联一个0.5Ω的电阻
B ．并联一个100Ω的电阻
C ．串联一个0.5Ω的电阻
D ．串联一个100Ω的电阻
【答案】A
【解析】
把电流表改装成0.4A 的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：0.0021000.50.40.002
g g
g I R R I I ⨯==Ω≈Ω--，故选A. 【点睛】本题考查了电流表的改装，知道电流表改装原理、应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．
7．如图所示,a 、b 、c 、d 、e 是五个相同的电阻,如果将电压逐渐升高,则最先烧坏的电阻应是( )
A ．a 和b
B ．c
C ．d
D ．e
【答案】D
【解析】
【详解】 由图可知，a 和b 并联后与e 串联，最后跟c 和d 的串联电路并联，设电阻都为R ，则c 和d 的电压都为2U ；a 和b 并联电阻为2
R ，所以a 和b 的电压都为3U ，e 的电压为23
U ，所以e 的电压最大，所以随着电压U 升高时，先烧坏的电阻应是e ； A.a 和b 与分析不符，不符合题意；
B.c 与分析不符，不符合题意；
C.d 与分析不符，不符合题意；
D.e 与分析相符，符合题意。

8．为探究小灯泡L 的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U -I 图象应是
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】C
【解析】
【分析】
根据电路中电阻的变化，确定电压与电流变化，并考虑温度对电阻的影响，运用U ﹣I 图象
含义分析判断．
【详解】
当滑动变阻器在最左端时，灯泡连端电压为0，滑动变阻器逐渐向右移动，小灯泡的亮度逐渐变亮，直到正常发光．随着小灯泡两端电压的升高，电流也在升高，但是，小灯泡灯丝的电阻随着温度的升高而增大，在图像上各点切线斜率应越来越大．故C 正确
【考点】
探究小灯泡的伏安特性曲线
【点睛】
考查闭合电路中动态变化问题的分析，需要注意的是灯泡的电阻随着电压的升高而增大；
9．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 ．
10．雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。

若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8C ，雷击时放电时间为200μs ，则此次雷击时的平均电流为
A ．0. 04A
B ．4410A ⨯
C ．0. 08A
D ．4810A ⨯
【答案】B
【解析】
【详解】 已知雷击时放电时间为200μs ，放电量等于8C ，则此次雷击时的平均电流为：
4-68=A=410A 20010
q I t =
⨯⨯， 故B 正确，ACD 错误；
11．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．
12．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．
13．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，小灯泡的电阻不变
B ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
C ．对应 P 点，小灯泡的电阻为121U R I I =
- D ．对应 P 点，小灯泡的电阻为12U R I =
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A 、图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明随着所加电压的增大，电阻逐渐增大，故A
B 错误；
C 、对应P 点，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为11221
U U R I I I =≠-，故C 错误，D 正确．
14．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.
15．如图甲、乙所示的电路图为电表改装的示意图，G为表头、R为可调电阻，则下列说法正确的是( )
A．图甲为电流表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程增大
B．图甲为电流表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程减小
C．图乙为电压表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程增大
D．图乙为电压表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程减小
【答案】BC
【解析】
【详解】
图甲为电流表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，根据
g
g g I r
I I
R
=+可知，会使得改装
后电表的量程减小，选项A 错误，B 正确；图乙为电压表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，根据g g U U I R =+可知，改装后电表的量程增大，选项C 正确，D 错误；故选BC.
二、第十一章 电路及其应用实验题易错题培优（难）
16．某实验小组为了测量某待测电阻R x 的阻值，先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量。

(1)如图甲所示为一简易多用电表内部电路原理图，其中G 为灵敏电流计，选择开关S 与不同接点连接就构成不同的电表，下列分析正确的是__________。

A ．A 为黑表笔，
B 为红表笔
B ．将选择开关S 与3连接，就构成了欧姆表
C ．将选择开关S 与1、2连接，就构成了电流表，且与1接点相连时量程较大
D ．将选择开关S 与4、5连接，就构成了电压表，且与4接点相连时量程较大
(2)如图乙先用多用表×10挡粗测其电阻为______Ω。

(3)实验要求尽可能准确地测量R x 的阻值，实验室可提供下面器材，电流表应选_____，电压表应选_____________(填字母代号)
电源E ：电动势3V ，内阻忽略不计；
电流表A 1：量程0~15mA ，内阻为100Ω；
电流表A 2：量程0~0.6A ，内阻约为0.3Ω；
电压表V 1：量程0~3V ，内阻约3kΩ；
电压表V 2：量程0~15V ，内阻约15kΩ；
滑动变阻器R ：阻值范围0~10Ω；
定值电阻R 1：阻值为10Ω；
定值电阻R 2：阻值为100Ω；
开关S 、导线若干。

(4)在图丙虚线框中画出测量R ，阻值的完整电路图，并在图中标明器材代号
____________。

(5)调节滑动变阻器R ，当电压表的示数为2.60V ，电流表的示数是8.0mA 时，则待测电阻R x 的阻值为_________Ω。

【答案】BC 120 A 1 V 1 见解析 112.5
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]AB．在多用电表使用时应让电流从红表笔进，黑表笔出，当将选择开关S
与3连接，就构成了欧姆表，由此可判断A为红表笔，B为黑表笔，故A错误，B正确；
C．将选择开关S与1、2连接，就构成了电流表，根据并联分流原理，并联的电阻越小分得的电流越大，所以与1接点相连时量程较大，C正确；
D．将选择开关S与4、5连接，就构成了电压表，根据串联分压原理，串联的电阻越大分得的电压越大，所以与5接点相连时量程较大，D错误。

故选BC。

(2)[2]由图所示欧姆表可知，所测电阻阻值为
12.0×10Ω=120Ω
(3)[3][4]电路中可能出现的最大电流约为
25mA
x
E
I
R
==
可用电流表A1与定值电阻R2并联，相当于量程为30mA的电流表；电源电动势为3V，则电压表选择V1。

(4)[5]电压表内阻远大于待测电阻的阻值，故电压表外接；滑动变阻器用分压接法，电路如图
(5)[6]电流表的示数是8.0mA，此时通过待测电阻R x的电流为16mA，则待测电阻R x的阻值为
2
3
2.60
Ω50Ω112.5Ω
21610
x
R
U
R
I-
=-=-=
⨯
17．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A1（量程20mA，内阻约5Ω）
D．电流表A2（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R 1；
(2)[3] 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；此时A 2和R 2电阻之和等于R x 的电阻。

当闭合开关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 ；A 2和R 2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】
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 ，电流表选
择内接法，当R X
18．某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：
电源(电动势约为2 V，内阻不可忽略)
两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA，内阻不计)
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)
定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)
开关S，导线若干，刻度尺．
实验步骤如下：
A．测得圆柱形玻璃管内径d＝20 mm
B．向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值R
D．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E．断开S，整理好器材
(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选________．
(2)玻璃管内水柱的电阻R x的表达式R x＝________(用R0、R、I1、I2表示)
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)
【答案】1000Ω
()
10
2
I R R
I
+
16，不变
【解析】
【分析】
【详解】
（1）定值电阻所在支路最小电阻约为1
1max
E3
R=1000
0.003
I
=Ω=Ω
总；电阻箱R（最大阻值为9999Ω），为测多组实验数据，定值电阻R0应选1KΏ；
电阻箱与R0、A2串联，再与水柱、A1并联，所以有201
()
x
I R R I R
+=，玻璃管内水柱电阻
R x 的表达式201
()
x I R
R R I +=
(2)由电阻定律可以知道
202
21()4()2
x I R R L L L R d s d I ρ
ρρππ+====，则有20214R=
I L R d I ρπ-，根据题意可知，电流表A 1，A 2 示数均相等，则有024R=L R d
ρπ-，由图可得33422
4410(1)105101010
k d ρπ-⨯--⨯===⨯⨯ 电阻率224
3.140.025101644
d k
m πρ⨯⨯⨯=
==Ω
（3）电流表内阻不能忽略，则有2210214R=-r I L r R d I ρπ+-，电阻率为24
d k πρ=保持不变．
19．现要绘制一个额定电压2.5V 、额定功率约0.7W 的小灯泡的伏安特性曲线． ⑴为使绘制的图线更加准确，选择了合适的器材，如图所示．请在图甲中连好实物电路图______．
⑵合上开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的______(填“左端”或“右端”)．
⑶根据实验数据，描绘出的U-I 图象如图乙所示，某同学将该小灯泡连接在一个电动势为3.0V 、内电阻为6Ω的电源上，组成一个闭合电路，则此时该小灯泡实际功率约为________W ．（结果保留两位有效数字）
【答案】
左端 0.38W
【解析】 【分析】
【详解】
(1)[]1如下图所示，
因小灯泡的内阻较小，电流表采用外接法，要绘制小灯泡的伏安特性曲线，为使绘制的图线更加准确，需要多组电压、电流的实验数据，因此滑动变阻器需要分压式接法，所以实物电路图的连接如上图。

(2)[]2合上开关前，首先检查电路连接是否正确，无误后，为保证实验安全，并且使小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器的滑动触头应先置于滑动变阻器的左端。

(3)[]3将该小灯泡连接在一个电动势为3.0V 、内电阻为6Ω的电源上，因该电路的短路电流是0.5A,其U —I 图线如上图直线，两图线的交点坐标，就是小灯泡在电路中的实际工作电压和电流，由上图线得数据：1U =1.6V 1I =0.24A,据电功率公式得
111P U I ==0.38W
故小灯泡实际功率约为0.38W
20．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，某实验小组欲研究该电阻在常温下的伏安特性曲线，实验仪器如下：
A ．待测热敏电阻x R ，（常温电阻值约为5Ω）
B ．电流表A 1（满偏电流10mA ，内阻1100r =Ω）
C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻20.5
r=Ω）
D．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流2A）
E．滑动变阻器R2（0～100Ω，额定电流0.5A）
F ．定值电阻R3（阻值等于5Ω）
G．定值电阻电阻R4（阻值等于200Ω）
H．盛有水的保温杯（含温度计）
I．电源（3V，内阻可忽略）
G．开关，导线若干
（1）要使测量数据尽量精确，绘制曲线完整，需要将以上仪器进行适当的改装，定值电阻选____，滑动变阻器选__________。

（填仪器前的字母序号）
（2）请在方框内画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁，根据电路图在实物图上连线
（_____）
（3）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻随温度的升高而减小，测得该热敏电阻的21
I I
-图像如图所示，请分析说明该曲线对应的热敏电阻是______（选填“PTC”或“NTC”）热敏电阻。

（4）若将该热敏电阻直接接到一电动势为3V，内阻为6Ω的电源两端，则热敏电阻消耗的电功率为________W.（结果保留2位小数）。

【答案】4R1R PTC 0.34
【解析】
【详解】
（1）[1][2]．根据电源电动势，电路中的电流大概为0.6A
E
I
R
==，故电流表选用
2
A，把电流表1
A，串联定值电阻改装成电压表，200
x
x
E
R r
I
=-=Ω，故定值电阻选
4
R，描绘伏安特性曲线需要从零开始读书，因此采用滑动变阻器分压接法，所以选用阻值较小的1
R.
（2）[3]．待测电阻同电压表（电流表1A 和定值电阻4R ）即电流表2A 相比，与电流表
2A 相差倍数比较小，属于小电阻，因此电流表采用外接法，滑动变阻器分压式连接。

原
理图，实物图如下：
（3）[4]．由图线可知，随电流增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC ）热敏电阻；
（4）[5]．在21I I -图中作出电源对应U-I 图线，即
U =E -Ir
1412()A I R R E I r +=-
当20I =时，110I mA =，10I =时，20.5E
I A r
=
=，两图像交点处等效电压为3
3.5 1.0510
V ⨯=，电流为0.32A ，则热敏电阻的功率为 P=UI =1.05×0.32W=0.34W.
21．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为4Ω．
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径d ．其中一次测量结果如图所示，图中读数为d= mm ．
（2）为了测量电阻丝的电阻R ，除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择： 电压表V ；量程3V ，内阻约为3kΩ 电流表A 1；量程0．6A ，内阻约为0．2Ω） 电流表A 2；量程100μA ，内阻约为2000Ω） 滑动变阻器R 1, 阻值0～1750Ω，额定电流为0．3A 滑动变阻器R 2,阻值0～50Ω，额定电流为1A 电源E 1（电动势15V ，内阻约为0．5Ω） 电源E 2（电动势3V ，内阻约为1．2Ω）
为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表________，滑动变阻器_________，电源___________．（填器材的符号）
（3）用测量量表示计算材料电阻率的公式是ρ =（已用刻度尺测量出接入电路中的金属导线的有效长度为l）．
【答案】（1）0．853~0．857 （2）．A1 ；R2 ；E2；（3
）
【解析】
试题分析：（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0．5mm，可动刻度示数为35．5×0．01mm=0．355mm，螺旋测微器示数为0．5mm+0．355mm=0．855mm．（2）电压表量程是3V，电源应选E2（电动势为3V，内阻约为1．2Ω），电路最大电流约
为
3
0.58
4 1.2
E
I A
R r
==≈
++
，电流表应选A1，量程0．6A，内阻约0．2Ω．
（3）由欧姆定律得，电阻阻值
U
R
I
=，由电阻定律得：
2
()
2
l l
R
d
S
ρ
ρ
π
==
，解得：
ρ=
考点：测定金属丝的电阻率
【名师点睛】此题考查了测定金属丝的电阻率的实验；解题时要首先搞清实验的原理，知道器材选择的原则“安全、准确、方便”；螺旋测微器是利用将长度的测量转化为对转动角度的测量来实现微小量放大的，其精确度为0．01mm，本实验中滑动变阻器既可以采用分压接法，也可以采用限流接法．
22．合金材料的电阻率都比较大，某同学按如下步骤测量一合金丝的电阻率。

实验操作如下：
(1)用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置测量金属丝的直径，结果都如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm。

(2)按图乙连接测量电路，将滑动变阻器置于最大值，闭合开关，移动滑动变阻器，发现电压表读数有读数，而电流表读数总为零，已知电流表、电压表以及待测金属丝都是完好的，则电路故障为导线_________断路（用图中导线编号表示）。

(3)排除电路故障后，改变滑动头在金属丝上的位置，测出金属丝长度l和接入电路的电阻R x如下表
请根据表中的数据，在图丙方格纸上作出R x–l图像_______。

(4)根据图像及金属丝的直径，计算该合金丝电阻率ρ= __________Ω·m（保留二位有效数字）。

(5)采用上述测量电路和数据处理方法，电表内阻对合金丝电阻率测量的影响为_____（填“使结果偏大”、“使结果偏小”、“对结果无影响”）。

【答案】0.379、0.380或者0.381 a或c
68.510-⨯~69.910-⨯ 对结果无影响
【解析】 【分析】 【详解】
（1）[1] 金属丝的直径为
0mm 380.01mm 0.380mm +⨯=
（2）[2]只有a 或c 发生断路时，电压表相当于测电源电压，此时才会电压表读数有读数，而电流表读数总为零。

（3）[3] 在图丙方格纸上作出R x –l 图像如下
（4）[4]根据公式l
R S ρ=
得 6
132
1=9.6610=0.380..001π28510l RS ρ--=⨯⨯ ⎪
⎭
⨯⨯⎛⎫
⎝ （5）[5]因为多次测量金属丝长度l 和接入电路的电阻，通过画图求斜率求出x
R l
的大小，所以电表内阻对合金丝电阻率测量结果无影响。