高中物理 第二章 恒定電流 恒定電流電路實驗練習(xí) 新人教版選修3-1（通用）

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1、電路實驗針對訓(xùn)練 1．有一個小燈泡上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的U-I圖線．有下列器材供選用： A．電壓表(0～5 V，內(nèi)阻10 kΩ) B．電壓表(0～10 V，內(nèi)阻20 kΩ) C．電流表(0～0.3 A，內(nèi)阻1 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻0.4 Ω) E．滑動變阻器(5 Ω，1 A) F．滑動變阻器(500 Ω，0.2 A) (1)實驗中電壓表應(yīng)選用______，電流表應(yīng)選用________．為使實驗誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)選用________(用序號字母表示)． (2)請畫出滿足實驗要

2、求的電路圖，并把由圖1中所示的實驗器材用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖． 圖1 2．在測定一根粗細(xì)均勻合金絲Rx的電阻率的實驗中： (1)利用螺旋測微器測定合金絲的直徑，示數(shù)如圖4a所示，則可讀得合金絲的直徑為________mm； (2)待測合金絲Rx的電阻約為5 Ω，提供的儀器有： A．電壓表V(內(nèi)阻約為10 kΩ，量程為3 V) B．電流表A1(內(nèi)阻約為3 Ω，量程為0.6 A) C．電流表A2(內(nèi)阻約為0.1 Ω，量程為3 A) D．滑動變阻器R(阻值為0～5 Ω，額定電流為2 A) E．電源E(電動勢為5 V，內(nèi)電阻為1 Ω) F．一個開關(guān)、若干導(dǎo)線 ①要求較準(zhǔn)

3、確地測出其阻值，電流表應(yīng)選________；(填序號字母) ②某同學(xué)根據(jù)以上儀器，按圖b連接實驗線路，在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較窄，現(xiàn)請你用筆在圖b中畫一條線對電路進行修改，使電流表示數(shù)的變化范圍變寬； ③修改后的電路其測量結(jié)果比真實值偏________(填“大”或“小”)． 圖4 3.某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，串聯(lián)了一只2.5 Ω的保護電阻R0，實驗電路如圖5所示： 圖5 (1)連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線柱均未接錯，接觸良好且未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b

4、，b、c，d、e時，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是________． (2)按電路原理圖及用多用電表的電壓擋檢查電路，且把兩表筆分別接c、d時的實物電路圖以筆畫線代導(dǎo)線連接起來． 圖6 (3)排除故障后，該同學(xué)順利完成實驗，測定下列數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)在下面坐標(biāo)圖中畫出UI圖，由圖7知電池的電動勢為________，內(nèi)阻為________. I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 圖7 4．完成下列讀數(shù) 電流表量程一般有兩種——0～0.6 A,0～3 A；電壓表量程

5、一般有兩種——0～3 V,0～15 V．如圖8所示： 圖8 ①接0～3 V量程時讀數(shù)為________V. ②接0～15 V量程時讀數(shù)為________V. ③接0～3 A量程時讀數(shù)為________A. ④接0～0.6 A量程時讀數(shù)為________A. 5．如圖9所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有由兩節(jié)干電池和幾個電阻等元件組成的電路，a、b為黑箱的兩個輸出端，a端連接盒內(nèi)電池的正極． 圖9 (1)為了探測黑箱，某同學(xué)準(zhǔn)備進行以下幾步測量： ①用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻； ②用多用電表的直流電壓擋測量a、b間的輸出電壓； ③用多用電表的直流電流擋測量a、b

6、間的輸出電流； 你認(rèn)為以上測量中不妥的有：________(填序號)，理由是_____________ ____________________________________________； (2)若將黑箱內(nèi)電源解除，他用多用電表粗測a、b間的電阻，已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”擋位，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，這時他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“__________”擋位(選填“×100”或“×1”)；調(diào)零后測量，其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D10所示，則a、b間的電阻為________Ω. 圖10 6．現(xiàn)要測一電動勢約為4.5 V，內(nèi)阻約為5 Ω的電源的電動勢和內(nèi)阻，有下列器材可

7、供選用：電壓表(0～6 V)、電流表(0～200 mA、內(nèi)阻rA＝5 Ω)、滑動變阻器R(最大阻值約10 Ω)、定值電阻R0＝2 Ω、導(dǎo)線若干． 圖2 (1)根據(jù)題目中所給定的實驗器材設(shè)計一個測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路． (2)根據(jù)所給實物連線． (3)用測量量表示電動勢與內(nèi)電阻，E＝________；r＝________________. 7.在練習(xí)使用多用表的實驗中 (1)某同學(xué)連接的電路如圖6所示 圖6 ①若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電流擋，此時測得的是通過________的電流； ②若斷開電路中的電鍵，選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋，此時測得的是________

8、的電阻； ③若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時測得的是________兩端的電壓． (2)在使用多用表的歐姆擋測量電阻時，若________． A．雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大 B．測量時發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必須減小倍率，重新調(diào)零后再進行測量 C．選擇“×10”倍率測量時發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值小于25 Ω D．歐姆表內(nèi)的電池使用時間太長，雖然完成調(diào)零，但測量值將略偏大 參考答案 1.解析　(1)因小燈泡的額定電壓為4 V，所以電壓表應(yīng)選用A，小燈泡的額定電流I＝，所以電流表應(yīng)

9、選用D；小燈泡正常工作時的電阻為R＝＝8 Ω，因為>Rx，Rx為小電阻，電流表應(yīng)采用外接法，要求電壓表從零開始變化，故滑動變阻器采用分壓接法，為便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選用E. (2)滿足實驗要求的電路圖如圖甲．接成的相應(yīng)實物電路圖如圖乙． 答案　(1)A　D　E　(2)見解析 2.解析　(1)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5 mm，可動刻度讀數(shù)為10.9×0.01 mm＝0.109 mm，故合金絲的直徑為0.609 mm. (2)①把電源電壓全部加在合金絲兩端，電流為1 A左右，故選用量程為3 A的電流表不合適，電流表應(yīng)選量程為0.6 A的；②為了使電流表示數(shù)的變化范圍變寬，滑動變

10、阻器采用分壓式接法，電路如圖所示；③電流表示數(shù)包括了通過電壓表的電流，偏大了，所以電阻測量結(jié)果偏?。? 答案　(1)0.609　(2)①B?、谌鐖D所示 ③小 3.解析　描點是讓這些點均勻分布在直線兩側(cè)，注意縱軸截距表示電池的電動勢，斜率表示內(nèi)阻． 答案　(1)R斷路　(2)如圖 (3)如圖　1.46～1.51 V　0.5～0.6 Ω 4.答案?、?.88　②9.4?、?.82　④0.16 5.解析　(2)多用電表用歐姆擋測量時，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說明所測電阻的阻值小，應(yīng)當(dāng)選用小量程進行測量；圖中所示讀數(shù)為12 Ω. 答案　(1)①、③　①用歐姆擋不能直接測量帶

11、電源電路的電阻；③用電流擋直接測量可能會造成電源短路 (2)×1　12 6.解析　由閉合電路的歐姆定律：E＝U1＋r，改變滑動變阻器阻值后有E＝U2＋r，解得E＝，r＝. 答案　(1)電路圖如圖a (2)實物連線如圖b (3)　 7.解析　(1)①作為電流表測電流時與待測電阻串聯(lián)，因此測流過R1的電流；②斷開電鍵，兩個電阻串聯(lián)，此時多用電表做為歐姆表測量的是兩個電阻R1與R2串聯(lián)之后的總電阻；③滑動變阻器移到最左端時，R1被短路，外電阻就剩一個R2，此時電壓表測得就是R2分得的電壓或路端電壓． (2)若雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將是人體與待測電阻并聯(lián)之后的總電阻，因此偏小，A選項不對；測量時發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，分兩種情況：若偏轉(zhuǎn)角過大應(yīng)減小倍率，若偏轉(zhuǎn)角過小應(yīng)增大倍率，因此B選項不對；由于歐姆表刻度右側(cè)稀左側(cè)密，因此在20與30正中間應(yīng)小于25，但由于是“×10”倍率因此測量值應(yīng)小于250 Ω，C選項不對；因此只有D選項正確． 答案　(1)①R1，②R1和R2串聯(lián)，③R2(或電源)，(2)D