福建省晋江市平山中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷

福建省晋江市平山中学物理第十一章 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，

121

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．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．

5．如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c 两个端点时，量程为0～100 V．已知电流表的内阻R g为500 Ω，满偏电流I g为1 mA，则电阻R1、R2的值()

A．9500Ω；90000Ω

B．90000Ω；9500Ω

C．9500Ω；9000Ω

D．9000Ω；9500Ω

【答案】A

【解析】

【详解】

由图示电路图可知

1

10V

()

g g

I R R

+=，

12

10

()0V

g g

I R R R

++=，

代入数据解得19500Ω

R=，

2

90000Ω

R=

A.9500Ω；90000Ω与分析相符，符合题意

B.90000Ω；9500Ω与分析不符，不符合题意

C.9500Ω；9000Ω与分析不符，不符合题意

D.9000Ω；9500Ω与分析不符，不符合题意

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：

0.002100

0.5

0.40.002

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=ρ

L

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 ．

8．物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来定义的，即x

v t

=

．下面四个物理量的表达式不属于．．．比值定义的是 A ．电流q I t

= B ．电势P

E q ?=

C ．电容Q C U

= D ．电阻l R S

ρ

= 【答案】D 【解析】 A ：q

I t

=是电流的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故A 项不选． B ：P

E q

?=是电势的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故B 项不选． C ：Q

C U =

是电容的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故C 项不选． D ：l

R S

ρ=是电阻的决定式，不属于用比值来定义物理量的表达式．故选择D 项．

点睛：注意区分定义式和决定式．

9．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；

10．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．

11．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 ＝

1

tan 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：

10

25

U R I =

=Ω=Ω， 故B 错误，C 错误； D.当U =6V 时，电流：

6

A 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．

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．如图，AB 间的电压为30 V ，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD 间的电压，则U CD 的变化范围是( )

A ．0～10 V

B ．0～20 V

C ．10～20 V

D ．20～30 V 【答案】C 【解析】 【详解】

当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时，U CD 最大，最大值为：

max 22

30V 20V 33

R U U R =

=?=；当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时，U CD 最小，

最小值为：

min

1

30V10V

33

R

U U

R

=?

＝＝，所以U CD的变化范围是10～20V．故选C. 14．如图电路，A1和A2为电流表，示数分别为I1和I2；123

::1:2:3

R R R=，当a、b两点间加以恒定的电压U后，下列结论正确的是（）

A．

12

:3:4

I I=

B．12

:5:9

I I=

C．将A1和A2换成理想电压表，示数之比为3：5

D．将A1和A2换成理想电压表，示数之比为1：1

【答案】BC

【解析】

【分析】

考查串并联电路的电流电压电阻关系。

【详解】

AB．电源接在a、b两点时，三个电阻并联，理想电流表A1测量的是2R和3R的电流，理想电流表A2测量的是1R和2R的电流，由题知123

::1:2:3

R R R=，可得到三个电阻中电流比值为6:3:2，则12

:5:9

I I=，故选项A错误，B正确；

CD．将A1、A2换成理想电压表时，三个电阻串联，1V测1R和2R两端的电压，2V测2R和3

R两端的电压，则

121223

()

:3:5

)

:(

U U R R R R

=++=，故选项C正确，D错误．

故选BC。

15．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：

3Ω25Ω975Ω0.003

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．

二、第十一章 电路及其应用实验题易错题培优（难）

16．指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，现有两个多用电表 A 、B ，某同学使用两个多用电表进行相互测量。

（1）将多用电表 A 的选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，两表笔短接后发现指针如图甲所示，正确的操作应调节哪个部件_______。（选填“A ”或“B ”或“C ”）

（2）正确调节后，将多用电表B 拨至“0.5mA ”档，与多用电表 A 进行相连，如图乙，那么多用电表A 的红表笔与多用电表 B 的_______相接。(选填“红表笔”或“黑表笔”) （3）正确连接两多用电表后，发现两表指针如图丙所示，那么测得多用电表B 的内阻为______Ω，此时多用电表 A 欧姆档的内部电源的电动势为_____V 。（计算结果保留两位有效数字）

【答案】B 黑表笔 1000 1.4

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]调整欧姆调零旋钮B，使指针指到欧姆表的0刻度。

(2)[2]电表中的电流都是“红进黑出”，因此电流应从A的黑表笔流入B的红表笔，因此A 的红表笔应接B的黑表笔。

(3)[3]由于欧姆表是倍率档，因此B的内阻

R=?=

10100Ω1000Ω

[4]由于欧姆表内阻就是它的中值电阻，为4000Ω，从B表中读出回路电流为0.280mA，根据闭合电路欧姆定律，可得电动势

3

=+=?+=

()0.28010(10004000)V 1.4V

E I R r-

17．（1）甲同学按如图甲所示电路测量量程为500μA的电流表G的内阻．他按图甲连接好电路后，先闭合S1，断开S2，调节R1，使电流表G的指针满偏．再闭合S2，保持R1的滑动触头不动，调节R2使电流表G的指针指到满刻度的1/3．若此时电阻箱R2各旋钮的位置如图乙所示，则电流表G的内阻测量值R G=____Ω．

（2）现将该电流表G改装成量程为3V的电压表V，需给该电流表G串联一阻值为_____Ω的电阻．

（3）乙同学将（2）问中改装的电压表V校准后采用伏安法测量某待测电阻R x，实验室还

备有以下器材：

A．待测电阻R x，阻值约为200Ω

B．电源E，电动势为3V，内阻可忽略不计

C．电流表A，量程为0～15 mA，内阻r A=20Ω

D．滑动变阻器R′1，最大阻值10Ω

E．滑动变阻器R′2，最大阻值5kΩ

F．开关S，导线若干

①为提高实验精确度，尽可能测量多组数据，实验中滑动变阻器应选择____（填器材序号字母）．

②请在虚线框内画出乙同学用伏安法测量电阻R x的电路图_______．

【答案】（1）100 （2）5900 （3）①D ②见解析；

【解析】

【详解】

（1）[1]．因s2闭合前后电总电流不变，则电流表达满偏刻度的1/3时，则并联电阻的电流为电流表满偏电流的2/3．因是并联关系，则

g R

g

R I

R I

＝

得：

R g＝R

g

I

I R=2R

由电阻箱可读出：

R=50Ω

则：

R g=2R=2×50=100Ω

（2）[2]．改装成电压表要串联的阻值为

R=

g

U

I?R g=5900Ω

（3）[3]．因测量范围大，要采用滑动变阻器分压式接法，宜用小阻值，故选D．

[4]．因电压表内阻比得测电阻大的多，宜用电流表外接法．故画得电路图如图所示；

【点睛】

考查的电阻箱的读数，半偏法测电阻，明确总电流认为不变；电路的设计，电流表的内外接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．滑动变阻器分压式接法宜用小阻值．

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11max

E

3

R =

10000.003

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R 0应选1K?；

电阻箱与R 0、A 2串联，再与水柱、A 1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22102

14R=-r I L r R d I ρπ+-，电阻率为24

d k πρ=保持不变．

19．(1)在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器的精确度为_________mm ，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为_________mm 。

(2)如果测出金属丝接入电路的长度l 、直径d 和金属丝接入电路时的电流I 和其两端的电压U ，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ=___________。

(3)在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材：

A ．直流电源：电动势约4.5 V ，内阻不计；

B ．电流表A ：量程0~0.6 A ，内阻约0.125Ω；

C ．电压表V ：量程0~3 V ，内阻约3 kΩ；

D ．滑动变阻器R ：最大阻值10Ω；

E．开关、导线等。

在以下可供选择的实验电路中，应该选图____（填“甲”或“乙”），选择的接法为____接法（填“内”或“外”），此接法测得的电阻值将___________（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。

(4)根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线___________。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在_________（填“最左”或“最右”）端。

(5)根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为_________V和_________A。

(6)若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为0.81×10-

6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为__________（保留二位有效数字）。

【答案】0.01 0.640

2

4

d

lI

U

π

ρ=甲外小于

最左 2.15 0.16 1×10-6Ω·m

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm

[2]金属丝的直径为

0.5mm+0.01mm×14.0=0.640mm。

(2)[3]根据

U

R

I

=及

2

1

4

l

R

d

ρ

π

=

解得

2

4

d

lI

U

π

ρ=

(3)[4] [5]因待测电阻的阻值较小，故采用电流表外接电路，即甲电路；

[6]因电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于电阻上的实际电流，故此接法测得的电阻值将小于被测电阻的实际阻值。

(4)[7]连线如图；在闭合开关S前，滑动变阻器的阻值调节到最小，故滑片应置在最左端。

(5)[8]电压表读数为2.15V；

[9]电流表读数为0.16A。

(6)[10]根据2

1

4

l

R

d

ρ

π

=

可得

2

4

d R

l

π

ρ=，代入数据可知

ρ=4.1×10-6Ω·m

【点睛】

螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和，对螺旋测微器读数时要注意估读；实验器材的选择、设计实验电路图是本题的难点，要掌握实验器材的选取原则及电路选择的

原则。

20．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R1＝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．

21．国标（GB／T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃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），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：

电源（电动势约为3 V，内阻可忽略）；电压表V1（量程为3 V，内阻很大）；

电压表V2（量程为3 V，内阻很大）；定值电阻R1（阻值4 kΩ）；

定值电阻R2（阻值2 kΩ）；电阻箱R（最大阻值9 999 Ω）；

单刀双掷开关S；导线若干；游标卡尺；刻度尺。

实验步骤如下：

A ．用游标卡尺测量玻璃管的内径d ；

B ．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L ；

C ．把S 拨到1位置，记录电压表V 1示数；

D ．把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V 2示数与电压表V 1示数相同，记录电阻箱的阻值R ；

E ．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C 、D ，记录每一次水柱长度L 和电阻箱阻值R ；

F ．断开S ，整理好器材。

（1）测玻璃管内径d 时游标卡尺示数如图乙，则d ＝_______mm ；

（2）玻璃管内水柱的电阻值R x 的表达式为：R x ＝_______（用R 1、R 2、R 表示）； （3）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，绘制出如图丙所示的

1

R L

-

关系图象。则自来水的电阻率ρ＝_______Ω·m （保留两位有效数字）； （4）本实验中若电压表V 1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_____（填“偏大”“不变”或“偏小”）。 【答案】30.00 12

R R R

14 偏大 【解析】 【分析】 【详解】

（1）[1]游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm ，游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为：30.00mm ，所以玻璃管内径：

d =30.00mm

（2）[2]设把S 拨到1位置时，电压表V 1示数为U ，则电路电流为：

1

U I R =

总电压：

1

x U

E R U R =

+ 当把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V 2示数与电压表V 1示数相同也为U ，则此时电路中的电流为

U I R

=

总电压

2U

E R U R

=

+ 由于两次总电压等于电源电压E ，可得：

2

1x R R R R

＝ 解得：

12

x R R R R

＝

（3）[3]从图丙中可知，R =2×103Ω时，

-11

5.0m L

=，此时玻璃管内水柱的电阻： 12

4000x R R R R

=Ω＝

水柱横截面积：

2

2

d S π=（）

由电阻定律L

R S

ρ

＝得： 2

330104000 3.145142x R S

m m L ρ-???=???Ω?≈Ω? ???

＝

（4）[4]若电压表V 1内阻不是很大，则把S 拨到1位置时，此时电路中实际电流大于

1U I R =

，根据

1

x U

E R U R =+可知测量的R x 将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大。

22．某课外探究小组做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，小灯泡的额定电压4V ，额定功率为1.9W 左右。实验室准备了以下实验器材： A .蓄电池（电动势为6V ，内阻约为1 Ω）； B .电压表（量程为0~4.5 V ，内阻约为8 k Ω）； C ．电压表（量程为0~3 V ，内阻约为5 k Ω）； D ．电流表（量程为0~1.2 A ，内阻约为0.8 Ω）； E .电流表（量程为0~500 mA ，内阻约为0.3 Ω）； F .滑动变阻器（0~5 Ω，1.5 A ）； G .滑动变阻器（0~50 Ω，1.2 A ）； H .开关、导线若干。

(1)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用_______；（填写器材前的字母）

(2)实验时要求尽量减小实验误差，要求伏安特性曲线从零开始取值，请在虚线框中画出合理的电路图_____。

(3)该小组根据正确的操作得到数据，画出了该小灯泡的伏安特性曲线，如图所示，则该小灯泡的额定功率为_______W。将该小灯泡与电动势为3.0 V、内阻为2 的电源直接串联，则该小灯泡的实际功率是_______。（以上结果均保留两位有效数字）。

【答案】B E F 2.0 0.90~0.95W

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[2][3][4]做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的额定电压为4V，因此电压表的量程应大于等于4V，因此选B ；小灯泡的额定功率为1.9W，因此流过小灯泡的额定流为0.5A左右，故电流表选E；由于小灯泡两端的电压需要从零开始调节，因此滑动变阻器采用分压式接法，阻值越小，调节起来越方便，因此选F。

(2)[4]小灯泡的阻值较小，电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压式接法，电路如图所示

(3)[5]从图象可知，当额定电压为4V时，电流为0.5A，因此额定功率为2.0W。

[6]将电源路端电压与电流的图象画到小灯泡的U—I图中，如图所示

两个图象的交点就是流过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压值，图中

I

2.2V

U ，=0.42A

因此

P UI

==0.93W