河南省周口市中英文学校物理第十一章 电路及其应用专题试卷

河南省周口市中英文学校物理第十一章 电路及其应用专题试卷

一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优（难）
1．两个定值电阻
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
R2
两端，则电压表的
示数将（ ）


A
．小于4V

C
．大于4V小于6V

【答案】
A

【解析】

B
．等于4V

D
．等于或大于6V

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
，

R
并
1
R
2
?R
并1
?U?6V
，
R
2
?U?4V
；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
R
2
?R
并
1
阻的电压分配可知，
R
并
2
R
并
2
?R
1
U＜
R
2
R2
U＜U?4V
，所以电压表的读数将
R
2
?R
1R
2
?R
并
1
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
.


2 ．1916
年，斯泰瓦和托尔曼发现，不带电闭合金属圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面
的轴 转动，在转速变化时，线圈中会有电流通过。这一现象可解释为：当线圈转速变化
时，由于惯性，自由电 子与线圈有相对运动。取金属线圈为参照物，正离子晶格相对静
止，由于惯性影响，可等效为自由电子受 到

一个沿线圈切线方向的
“
力
”F
1
，但正离子 晶格
对自由电子的作用力
F
2
不允许自由电子无限制地增大速度，
F
1
和
F
2

会达到平衡，其效果
是自由电子相对金属线圈有定向运动。已知
F
1

与线圈角速度的变化率
α
成正比，
F
2
与自由
电子相对正离子晶格的速度成正比。下列说法正确的是（ ）

A
．若线圈加速转动，
α
越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同

B
．若线圈加速转动，
α
越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反

C
．若线圈减速转动，< br>α
越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同

D
．若线圈减速转动 ，
α
越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反

【答案】
A

【解析】

【分析】

考查电流的形成。

【详解】

AB< br>．若线圈加速转动，由于惯性，自由电子相对正离子晶格向与线圈转动方向相反的方向
转动，电流 方向与电子相对运动方向相反，即与线圈转动方向相同，
F
1

与线圈角速度的变
化率
α
成正比，
α
越大，
F
1

越大，
F
1
和
F
2
会达到平衡，
F
1

越大，
F
2
越大，
F
2
与自由电子相
对 正离子晶格的速度成正比，
F
2
越大，相对正离子晶格的速度越大，电流越大，
A
正确，
B
错误；

CD
．若线圈减速转动，由于惯性， 自由电子相对正离子晶格向与线圈转动方向相同的方向
转动，电流方向与电子相对运动方向相反，即与线 圈转动方向相反，
F
1

与线圈角速度的变
化率
α
成正比，
α
越大，
F
1

越大，
F
1
和
F
2
会达到平衡，
F
1

越大，
F
2
越大，
F
2
与自由电子相
对 正离子晶格的速度成正比，
F
2
越大，相对正离子晶格的速度越大，电流越大，
CD
错误。
故选
A
。


3．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
R
1
、
R
2
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

I
g
(R
g
?R
1
)?10V
，

I
g
(R
g
?R
1
?R
2
)?1 00V
，

代入数据解得
R
1
?9500Ω
，R
2
?90000Ω

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

4．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
?

【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．

B
．
?
1
?
和
?
4
?
C
．
?
2
?
和
?
3
?
D
．
?
2
?
和
?
4
?


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< br>=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】

R
1
两端的电压：

U
1
?I
1
R
1
?0.3?10V?3V

R
2
两端的电压：

U
2
?I
2
R
2
?0.5?4V?2V

R
1
左端与
R
2
的左端电势相等，而
U
1
?U
2
，则有
R
1
右端的电势低于
R
2< br>右端的电位。

R
3

两端的电压：

U
3
?U
1
?U
2
?3V?2V?1V

通过
R
3
的电流：

I
3
?
U
3
?0.25A

R
3
R
3

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
I
A
，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
I
A
?I
3
?I
2
，所以电流表的示数：

I
A
?I2
?I
3
?0.5A?0.25A?0.25A

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．如图，有一未知电 阻
R
x
，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接
a
时得到数据为
6V
、
0.15A
，接
b
时得到数据为
5.8V
、
0.2A
，那么该电阻测得较为准确的数
值及它与与真实值比较 的情况是

（

）


A
．
29Ω
，大于真实值

C
．
29Ω
，小于真实值

【答案】
B

【解析】

【详解】

开关接
a
、
b两点时，电压表示数相对变化量
B
．
40Ω
，大于真实值

D
．
40Ω
，小于真实值

?U6?5.81
??
，电流表示数相对变化量
U630

?I0.2?0.151?I?U
??
，则有
?< br>，电流表示数变化量大，则电流表应采用内接法，
I0.153IU
即开关应接在
a
点，电阻测量值
R?
6
??40?
；由于采用电流表内接法，电 流表分
0.15
压，电压测量值大于真实值，电阻测量值大于真实值，故选项
B
正确，
A
、
C
、
D
错误。


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
C
．
d
【答案】
D

【解析】

【详解】

B
．
c

D
．
e

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< br>R
，则
c
和
d
的电压都为
U
R
U< br>；
a
和
b
并联电阻为，所以
a
和
b
的电压都为，
e
的电压为
2
3
2
2U
，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
；< br>
3
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．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< br>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
200
μs
，则 此次雷击时的平
均电流为

A
．
0. 04A
C
．
0. 08A
【答案】
B

【解析】

【详解】

已知雷击时放电时间为
200μs< br>，放电量等于
8C
，则此次雷击时的平均电流为：

B
．
4?10
4
A

D
．
8?10
4
A

I?
故
B
正确，
ACD
错误；

q8
=A=4?10
4
A
，

-6
t200?10

10．一电流表串联一个分压电阻后就改装成一个电压 表，当把它和标准电压表并联后去测
某电路中的电压时，发现标准表读数为
2V
时，而 改装表的读数为
2.1V .
为了使它的读数准
确，应
( )

A
．在原分压电阻上再串联一个较小的电阻

B
．在原分压电阻上再并联一个较大的电阻

C
．在原分压电阻上再串联一个较大的电阻

D
．在原分压电阻上再并联一个较小的电阻

【答案】
A

【解析】

【详解】

两电 压表并联，通过它们的电压相等，标准表读数为
2V
时，而改装表的读数为
2.1V< br>，说
明改装后的电压表串联的电阻稍小，而导致电流稍大；为校准电压表，应使串联的电阻阻值稍微增大，可以在原分压电阻上再串联一个较小的电阻，故
A
正确，
B
、
C
、
D
错误．

故选
A
。


11．将阻值随温度升高而减小的热敏电阻
Ⅰ
和定值电阻Ⅱ串联，接在不计 内阻的稳压电源
两端．开始时，Ⅰ和Ⅱ阻值相等，加热或冷却热敏电阻，则Ⅰ的电功率在


A
．加热时变大，冷却时变小

B
．加热时变小，冷却时变大

C
．加热或冷却时都变小

D
．加热或冷却时都变大

【答案】
C

【解析】

【分析】

【详解】

若将热敏电阻Ⅰ 看做是电源的内阻，可知开始时热敏电阻Ⅰ和Ⅱ阻值相等时，Ⅱ的功率最
大；故无论是冷却或加热Ⅱ，Ⅱ 的电功率都变小；


A
．加热时变大，冷却时变小，与结论不相符，选项
A
错误；

B
．加热时变小，冷却时变大，与结论不相符，选项
B
错误；

C
．加热或冷却时都变小，与结论相符，选项
C
正确；

D
．加热或冷却时都变大，与结论不相符，选项
D
错误；

故选
C
．



12．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< br>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：

R
1
?
灯 泡
L
2
、
L
3
串联，电压：

U
1
3
＝?＝12?

I
1
0.25U
2
=U
3
=1.5V

由图读出其电流：

I
2
=I
3
=0.20A

则：

R
2
＝
U
2
1.5
＝?＝7.5?
I
2
0.2
所以灯泡
L
1
的电阻比灯泡
L2
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：

P
1
?U
1
I
1
?3?0.25W?0.75W

选项
C
错误；

D
．灯泡
L
2
消耗的电功率：

P
2?U
2
I
2
?1.5?0.20W?0.30W

选项
D
正确。

故选
AD
。


13．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
I?I
g
?
I
g
r
g
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
U?U
g
?I
g
R
可知，改装后电表的量程增大，选项
C< br>正确，
D
错误；故选
BC.


14．如图电路，< br>A
1
和
A
2
为电流表，示数分别为
I
1和
I
2
；
R
1
:R
2
:R
3
?1:2:3
，当
a
、
b
两
点间加以恒定的电压< br>U
后，下列结论正确的是

（

）


A
．
I
1
:I
2
?3:4

B
．
I
1
:I
2
?5:9

C< br>．将
A
1
和
A
2
换成理想电压表，示数之比为
3
：
5

D
．将
A
1
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
A
1< br>测量的是
R
2
和
R
3
的电流，理
想电流表< br>A
2
测量的是
R
1
和
R
2
的电流， 由题知
R
1
:R
2
:R
3
?1:2:3
， 可得到三个电阻中电
流比值为
6:3:2
，则
I
1
:I2
?5:9
，故选项
A
错误，
B
正确；
CD
．将
A
1
、
A
2
换成理想电压表时，三个 电阻串联，
V
1
测
R
1
和
R
2
两 端的电压，
V
2
测
R
2
和
R
3
两 端的电压，则
U
1
:U
2
?(R
1
?R
2
):(R
2
?R
3
)?3:5
，故选项
C
正确，
D
错误．

故选
BC
。

15．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
V
3
的量程最
大，
V
1
的量程最小， 且
V
3
的量程等于
V
1
与
V
2
的 量程之和，当电路导通时，三个电压表的
示数分别为
U
1
、
U
2
、
U
3
，指针偏转的角度分别为
θ
1
、
θ
2
、
θ
3
，则有（

）


A
．
U
1
2
，
θ
1
<θ
2

B
．
U
1
2
，θ
1
=θ
2

C
．
U
1
+ U
2
= U
3
，
θ
1
+θ
2
=θ
3

D
．
U
1
+ U
2
= U
3
，
θ
1
+θ
2
=2θ
3

【答案】
BD

【解析】

【详解】

A B.
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，
V
3
的量程最大，
V
1
的量程
最小，且
V
3
的量程等于
V
1
与
V
2
的量程之和，则
R
1
内
≤R
2
内
3
内
，R
3
内
=R
1
内
+R
2
内
·
由题图可
知，电压表
V
1
与
V
2
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
θ
1
=θ< br>2
，由于
R
1
内
2
内
，电压表 示数
U=IR
内
，则
U
1
＜
U
2
错误，故
A
错误，
B
正确；

CD.
由题图可知， 电压表
V
1
与
V
2
串联，然后与
V
3并联，由串、并联电路特点可知，电压表
示数关系为
U
1
+U
2
=U
3
，由于并联电路各支路两端电压相等，
R
3
内
=R
1
内
＋
R
2
内
，则两支路电流
相等 ，各电压表指针偏转角度相等，
θ
1
=θ
2
=θ
3
，
θ
1
+θ
2
=2θ
3
，故
C
错 误，
D
正确
.


二、第十一章 电路及其应用实验题易错题培优（难）
16．（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
S
1
，断开
S
2
，调节
R
1
，使电流表< br>G
的指针满偏．再闭合
S
2
，保持
R
1
的< br>滑动触头不动，调节
R
2
使电流表
G
的指针指到满刻度的13
．若此时电阻箱
R
2
各旋钮的位
置如图乙所示，则电流表< br>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）
①
D
②见解析；


【解析】

【详解】

（
1
）
[1]．因
s
2
闭合前后电总电流不变，则电流表达满偏刻度的
13
时 ，则并联电阻的电流
为电流表满偏电流的
23
．因是并联关系，则


R
g
I
R
＝

RI
g
得：

I
R
R
g
＝
R=2R

I
g
由电阻箱可读出：

R=50Ω

则：

Rg=2R=2×50=100Ω

（
2
）
[2]
．改装成电压表要串联的阻值为


U
R=?R
g
=5900Ω

I
g（
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．< br>

17．现将一满偏电流
Ig=1mA
且内阻未知的电流表改装成量 程为
3V
的电压表．电流表的电
阻可用下面
(
甲
)
图电路测定．连接好电路，先将电位器
R
2
调至最大，断开
S
2，闭合
S
1
，调
节电位器
R
2
，使电流表指针 偏转到满刻度．再闭合
S
2
，调节电阻箱
R
1
，使电流表的 指针偏

转到满刻度的
2
，此时电阻箱
R
1
的示数如图
(
乙
)
所示．


3

（1
）电阻箱的示数
R
1
=________Ω．

（2
）按要求将该电流表改装成量程为
3V
的电压表时应串联一个阻值
R= _______Ω
的电
阻．

（3
）用此电路测定电流表的内阻会产 生系统误差，导致测量值
_______
真实值
(
填
“
大于
”
或
“
小于
”)．

（4
）要对改装好的 电压表进行逐刻度校对，实验器材如
(
丙
)
图所示，请完成实物图连线
__________．

【答案】
120 2940
小于


【解析】

(1)
电阻箱的读数是从最大的数开始读．该电阻的阻值：
1000×0+100×1+10×2+1×0=1 20Ω.

(2)
将上述电流表改装成量程为
6.0V
的电压表，应 给该表头串联一个阻值为：
I
g
×（r
g
+R）=U,
而< br>r
g
=240
Ω
，
代入数据得：
R=2940Ω.< br>
(3)
闭合
S
2
后，电路总电阻变小，电路总电流变大，通 过
R
1
的电流小于原来电流的三分之
二，则该实验测出的电表内阻偏小；
(4)
为了使改装后的电压表跟标准电压表
V
从
0
开 始一一进行校对，采用滑动变阻器的分压
接法
,
同时两表需要并联，实物连线如图所示 ：

【点睛
】
本题考查半偏 法测电流表内阻的原理和电压表的改装原理以及改装表的校对，难
点是对半偏法测电流表内阻原理的解释 ．


18．育才中学科技小组的小明同学自行设计了一个地磅，其原理如图
1
所示．设电源两端
电压
U
恒为定值，
R
0
为定值 电阻，滑动变阻器的总电阻为
R
、总长度为
L ，
滑动触头与托
盘固联，开始时触头位于变阻器最上端
A
，并能随轻弹簧一起上下滑动．已知滑动变阻器
的电阻与其接入电路的长度成正比；当对地磅施加压力
F
时，弹簧的长度会缩短
L ．
请回
答：


（1
）定值电阻
R
0
的作用是
________．

（2
）电流表的示数与待测物体质量
m
之间的关系式为
_ _______
；此地磅的刻度特点是
________．

（3< br>）有同学建议小明将原理图改为图
2
所示，你认为这样改
________（填
“
好
”
或
“
不好
”）.

（4
）请你在图
2
的基础上，在图
3
的方框里画出你改进后 的电路图，这样的好处是什么？

U
【答案】
（1
）分压限流，保护电路元件作用；
（2）
；不均匀
（3
）
mgL
(L?)R?R
0
FL
不好
（4
）这样的好处是电压与质量成正比，反应质量的刻度线均匀．

【解析】

（1
）当滑动变阻器接入电路中的电阻为
0
时，电路中的电流最大，电流表有烧坏的可能，
则定值电阻
R
0
的作用是保护电路；

（2
）滑动变阻器的 电阻与其接入电路的长度成正比；当对地磅施加压力
F
时，弹簧的长度
会缩短
l．

当质量为
m
的物体放在地磅上时，弹簧形变量为
l′
，有
?
F
l
mg
，即此时的弹簧缩短了
l?
l??
mg lRR?
，设此时滑动变阻器的阻值为
R′，
则
?

FLL?l?
l?mgl
）R?（1?）R
，

LFL（1?
所以
R??
根据欧姆定律可知，此时电路中的电流为
I?
UU
?
R??R
0
(1?
mgl
)R?R

0
FL
由表达式可知，电流表的示数与物体的质量不成正比，所以造成刻度盘上的刻度不均匀 ；

（3
）电压表的示数为滑动变阻器的电压，等于电源电压减去定值电阻
R
0
的电压．

故
U??U?IR
0
?U?
U
R
0
，

mgl
(1?)R?R
0
FL
由表达式可知，电压表的示数与物体的质量不成正比，所以造成刻度盘上的刻度不均匀，
故这样 改仍然不好；

（4
）改进的电路如图所示，


滑片的移动不能改变接入电路中电阻的大小，但可以改变电压表所测部分的电阻，

设 地磅上放上质量为
m
的物体时弹簧缩短量为
l″
，则
l″=

mg
l

F

此时变阻器根据电压表并联部分的电阻
R″=
l?

R，

L
根据欧姆定律，此时电路中的总电流为
I=

U
，

R?R
0
mg
l
，
所电压表的示数为
U??IR??
U
(
l?
R)?
U< br>(
F
R)?
mgRU
R?R
0
LR?R
0< br>L
?
R?R
0
?
FL
由表达式可以看出，电压与质量 成正比，反应质量的刻度线均匀．

点睛：本题以地磅为背景考查了重力公式和串联电路的特点 、欧姆定律的应用；关键：一
是根据弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度关系得出压力，二是根据滑动变 阻器的长度和
总电阻得出放物体时接入电路中电阻的大小，三是知道水平面上物体的压力和自身的重力< br>相等．


19．用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻
RT
，在给定温度范围内，其阻值随温度
的变化是非线性的．某同学将
R
T
和两个适当的固定电阻
R
1
、
R
2
连成图
1
虚线框内所示的
电路，以使该电路的等效电阻
R
L
的阻值随
R
T
所处环境温度的变化近似为线性的，且具有
合适的阻值范围．为了验证这个设计 ，他采用伏安法测量在不同温度下
R
L
的阻值，测量电
路如图
1所示，图中的电压表内阻很大．
R
L
的测量结果如表所示．



．温度t（℃）

RL阻值（Ω）

30.0

54.3

40.0

51.5

50.0

48.3

60.0

44.7

70.0

41.4

80.0

37.9

90.0

34.7


回答下列问题：

（1
）根据图1
所示的电路，在图
2
所示的实物图上连线
_____________ __．

（2
）为了检验
R
L
与
f
之间近似为线性关系，在坐标纸上作
R
L
-t
关系图线
___________．



（ 3
）在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图
3、4
所示．电流表的读数为
____
，电压表的读数为
___
．此时等效电阻
R
L的阻值为
___
：热敏电阻所处环境的温度约为
____．

【答案】

115mA 5.00V
43.5Ω 64.0℃

【解析】

【分析】

【详解】

根据电路图按照顺序可以将实物电路连接，如图
2
所示；


根据表
1
的数据可以在
R
L
-t
图象上进行描点作图，图 象如图所示

图
3
的表盘分度值为
5mA
，电流表读数为
115 mA< br>；图
4
的表盘分度值为
0.01V
，电压表读
数为
5 .00V
；根据部分电路欧姆定律
R
L
=43.5Ω
，根据第
2
题的图象可以查出热敏电阻所处
环境的温度为
64.0℃．


20．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
?
）；

B
.电压表（量程为
0~4.5 V
，内阻约为
8 k
?
）；

C
．电压表（量程为
0~3 V
，内阻约为
5 k
?
）；

D
．电流表（量程为
0~1.2 A
，内阻约为
0.8
?
）；

E
.电流表（量程为
0~500 mA
，内阻约为
0.3
?
）；

F
.滑动变阻器（
0~5
?
，
1.5 A
）；

G
.滑动变阻器（
0~50
?
，
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

U?2.2V
，
I=0.42A

因此

P=UI=0.93W


21．在研究金属电阻阻 值与温度的关系时，为了能够较准确地测出金属电阻的阻值，设计
了如图所示的电路。除了金属电阻R
x
外，还提供的实验器材有：学生电源
E
，灵敏电流计
G。滑动变阻器
R
、
R
S
，，定值电阻
R
1、
R
2
，电阻箱
R
0
，开关
S
，控温 装置，导线若干。


①按照电路图连接好电路后，将
R
0
调至适当数值，
R
的滑片调至最右端。
R
S
的滑片调至最
下 端，闭合开关
S
；

②把
R
的滑片调至适当位置，调节R
0
，并逐步减小
R
S
的阻值，直到
R
S为零时，电流计
G
指针不发生偏转，记录
R
0
的阻值和
R
x
的温度；

③多次改变温度，重复实验；

④实验完毕，整理器材。

根据上述实验回答以下问题：

(1)< br>上述②中，电流计
G
指针不发生偏转时，
a
点电势
_____ ____
（选填“大于”“等于”
或“小于”）
b
点电势。

(2)
用
R
0
、
R
1
、
R
2< br>表示
R
x
，
R
x
=_________

(3)
本实验中
R
s
的作用为
_________

(4)
若只考虑系统误差，用该方法测得的
R
x
的阻值
__ _______
（选填“大于”“等于”或
“小于”）
R
x
的真实值 。

【答案】等于

【解析】

【分析】

【详解】

[1]
当电流计阻值不偏转时，没有电流流过电流计，电流计两端 电势相等，即
a
点电势等于
b
点电势。

[2]
电流计指针不偏转，没有电流流过电流计，电桥平衡，由此可知

R
1
R
0

保护电流计

等于


R
2
R
x
R
0
?

R
1
R
2
解得

R
x
?
[3]
本实验中
R
s
的作用是保护电流计。

R
1
R
0

R
2

[4]
若只考虑系统误差，用该方法测得的
R
x< br>的阻值等于
R
x
的真实值。


22．(1)
甲同学要把一个量程为
200μA
的直流电流计
G
，改装成量度范围是0~4V
的直流电
压表。


①她按图
1
所示 电路、用半偏法测定电流计
G
的内电阻
r
g
，其中电阻
R< br>0
约为
1k
Ω
。为使
r
g
的测量值尽量准确 ，在以下器材中，电源
E
应选用
_____
，电阻器
R
1< br>应选用
_____
，电阻
器
R
2
应选用
__ ___
（选填器材前的字母）；

A
．电源（电动势
1.5V
）


B
．电源（电动势
6V
）

C
．电阻箱（
0~999.9
Ω
）


D
．滑动变阻器（
0~500
Ω
）

E
． 电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（
0~5.1k
Ω
）

F
．电位器（
0~51k
Ω
）

②该同学在开关断 开情况下，检查电路连接无误后，将
R
2
的阻值调至最大，后续的实验操
作步 骤依次是：
_____
，
_____
，
_____
，
_____
，最后记录
R
1
的阻值并整理好器材；（请按
合理的实 验顺序，选填下列步骤前的字母）

A
．闭合
S
1

B
．闭合
S
2

C
．调节
R
2
的阻值，使电流计指针偏转到满刻度

D
．调节
R
2
的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

E
．调节
R
1
的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

F
．调节
R
1
的阻值，使电流计指针偏转到满刻度



③如果所得的
R
1
的阻值为
300.0
Ω
，则图
1
中被测电流计
G
的内阻
r
g
的测量值为
_____
Ω
，该测量值
_____
实际值（选填
“
略大于
”
、
“
略小于
”
或
“
等于
”
）；

④给电流计
G_ ____
联（选填
“
串
”
或
“
并
”
）一个阻值为
_____k
Ω
的电阻，就可以将该电流计
G
改装为 量程
4V
的电压表；

(2)
乙同学要将另一个电流计
G< br>改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表
V
0
、一个
电池组E
、一个滑动变阻器
R′
和几个待用的阻值准确的定值电阻。

①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表
G
直接与一个定值电阻
R
相连 接，组成一
个电压表；然后用标准电压表
V
0
校准。请你画完图
2< br>方框中的校准电路图
_____
；

②实验中，当定值电阻
R
选用
17.0k
Ω
时，调整滑动变阻器
R′
的阻值，电压表
V
0
的示数是
4.0V
时，表
G
的指针恰好指到满 量程的五分之二；当
R
选用
7.0k
Ω
时，调整
R′
的阻值，电
压表
V
0
的示数是
2.0V
时，表
G
的指针又指到满量程的五分之二；

由此可以判定，表
G
的内阻r
g
是
_____k
Ω
，满偏电流
I
g
是
_____mA
，若要将表
G
改装为量
程是
15V的电压表，应配备一个
_____k
Ω
的电阻。

【答案】
B C F B C A E 300
略小于

串
19.7 3.0
0.50 27.0

【解析】

【分析】

【详解】

(1)
①由于要求改装后的电压表量程为
0
?< br>4V
，故选
B
；

由实验原理知
R
1
应能读出具体数值，故选
C
；

闭合
S2
，电路中电流
I
不能大于
200μA
，由
I?
故答案为：
B
；
C
；
F

② 半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合电键
S
2
，调节滑 动
变阻器
R
2
，使表头指针满偏；第三步，闭合电键
S
1< br>，改变电阻箱
R
1
的阻值，当表头指针半
偏时记下电阻箱读数，此时电 阻箱的阻值等于表头内阻
r
g
。

故应选
B
；
C
；
A
；
E

故答案为：
B
；
C
；
A
；
E
< br>③当调节电阻箱，使电流表半偏时，由于干路电流几乎未变，电阻箱与电流计中的电流相
等，电阻 必然相等。如果所得的
R
1
的阻值为
300.0Ω
，则图中被测电流 计
G
的内阻
rg
的测
量值为
300.0Ω
。

实际上电阻箱并入后的，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电
阻 箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻。所以，该测量
值
“略小于
”
实际值。

E
代入数据得：
R
2≈30KΩ
，故选
F
；

R
2
?R
0

故答案为：
300
；略小于

④将电流计改装成电压表，应串连接入 一分压电阻
R
，由欧姆定律及串联电路分压规律
有：
U=I
g
R
g
+I
g
R
其中
U
为改装后电压表的满偏电压 ，则
R=uI
g
?R
g
代入数据解得：
R=19.7kΩ< br>。

故答案为：串；
19.7

(2)
①校对改装成 的电压表，应使电压表与标准电压表并联，两端的电压从零开始变化，观
察两表示数的差值，确定对改装 时串接给电流计的分压电阻增大些还是减小些。所以滑动
变阻器应采用分压式接法，校对电路如图
3
所示。



对电压表，由欧姆定律有：
U=25I< br>g
（
R+R
g
），带入两次的
R
、标准电压表示数< br>U
解得：

r
g
=3.0KΩ
，
I
g
=0.50mA
。

若要改装成量程为
15V
的电压表， 由欧姆定律及串联电路分压规律有：
U=I
g
R
g
+I
g< br>R
，代入数
据解得，应串联的分压电阻为：
R=27kΩ
。