電學實驗：電路設計題型專練

試卷第=page44頁，總=sectionpages11頁試卷第=page33頁，總=sectionpages11頁絕密★啟用前電學實驗題型專練試卷副標題考試范圍：電學實驗；考試時間：100分鐘；命題人：楓少爺題號一總分得分注意事項：1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2．請將答案正確填寫在答題卡上評卷人得分一、實驗題1．（測電阻）現要測量一個未知電阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：多用電表（僅可使用歐姆擋）；一個電池組E（電動勢6V）；一個滑動變阻器R（0—20Ω,額定電流1A）；兩個相同的電流表G（內阻Rg=1000Ω，滿偏電流Ig=100μA）；兩個標準電阻（R1=29000Ω,R2=0.1Ω）；一個電鍵S、導線若干．①為了設計電路，先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻，采用“×10”擋，調零后測量該電阻，發(fā)現指針偏轉非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，下列判斷的做法正確的是________（填字母代號）．A．這個電阻很小，估計只有幾歐姆B．這個電阻很大，估計有幾千歐姆C．如需進一步測量可換“×1”擋，調零后測量D．如需進一步測量可換“×100”擋，調零后測量②根據粗測的判斷，設計一個測量電路，要求測盡量準確并使電路能耗較小，畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁．【答案】①AC②如圖；【解析】試題分析：（1）用多用電表的歐姆檔粗測未知電阻，采用“×10”擋，調零后測量該電阻，發(fā)現指針偏轉非常大，此時的刻度盤示數較小，故總阻值較小，故A正確，B錯誤．應改用小倍率檔位，選檔位后，重新歐姆調零進行測量，故C正確，D錯誤．故選AC；（2）利用提供的器材R2和G改裝成電流表，用R1和G改裝成電壓表；要求電路能耗較小，結合電阻較小特點，故采用限流接法，電路如圖：2．在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實驗中，實驗室備有下列器材供選擇：A．待測小燈泡（3.0V、1.5W）B．電流表(量程3A，內阻約為1Ω)C．電流表(量程0.6A，內阻約為5Ω)D．電壓表(量程3.0V，內阻約為10kΩ)E．電壓表(量程15.0V，內阻約為50kΩ)F．滑動變阻器(最大阻值為100Ω，額定電流50mA)G．滑動變阻器(最大阻值為10Ω，額定電流1.0A)H．電源(電動勢為4.0V，內阻不計)I．電鍵及導線等(1)為了使實驗完成的更好，電流表應選用________；電壓表應選用________；滑動變阻器應選用________．(只需填器材前面的字母即可)(2)請在虛線框內畫出實驗電路圖．【答案】(1)CDG（2）略【解析】試題分析：（1）燈泡額定電流，電流表選C；燈泡額定電壓是，電壓表選D；為方便實驗操作，滑動變阻器應選G。（2）研究小燈泡在不同電壓下的功率，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器要采用分壓接法；燈泡電阻阻值電流表的量程為1A，內阻為2Ω；電壓表與R2串聯，改裝后電壓表量程為9V；因電流表內阻已知，故測量電路用內接法，所以電路圖如圖所示；由圖知電壓表讀數為2.60V；5．現有一滿偏電流為500μA，內阻為1．0×103Ω的靈敏電流計G，某同學想把它改裝成內電阻為500Ω的歐姆表，實驗室提供如下器材：A．一節(jié)干電池（電動勢為1．5V，內阻不計）B．電阻箱R1（最大阻值99．99Ω）C．電阻箱R2（最大阻值999．9Ω）D．滑線變阻器R3（0—100Ω）E．滑線變阻器R4（0—1kΩ）F．導線若干及兩個接線柱（1）由于電流計G的內阻較大，該同學先把電流計G改裝為量程為0~3．0mA的電流表A，則電流計G應______聯一個電阻箱（填“串”或“并”），將該電阻箱的阻值調為______Ω．（2）將改裝后的電流表A改裝為歐姆表，請選擇適當的器材在方框內把改裝后的電路圖補畫完整（含電流表的改裝），并標注所選電阻箱和滑線變阻器的符號．【答案】（1）并；200；（2）見解析圖；試題分析：（1）將電流表改裝為3mA的電流表應該并聯一個分流電阻，并聯電阻阻值：；（2）改裝后的電流表內阻：，把表頭改裝成中值電阻為500Ω的歐姆表，則需要串聯的電阻R″=500-167=333Ω，所以選擇電阻箱R2（最大阻值999．9Ω）和滑動變阻器R4（0-1kΩ），實驗電路圖如圖所示：6．現提供如下器材：①電壓表V1（量程6V，內阻約為30kΩ）②電壓表V2（量程3V，內阻約為3kΩ）③電池E（電動勢6V，內阻不計）④定值電阻R1=3kΩ⑤滑動變阻器R2（最大阻值為20Ω）⑥電鍵S一個，導線若干（1）在所給的兩只電壓表中，能較準確地測出電壓表的內阻（選填“V1”或“V2”）；（2）根據你的選擇，請在方框中畫出實驗電路原理圖（標注所用器材符號）；（3）實驗中，要讀出的物理量有（寫出物理量名稱并用相應字母表示）；（4）請用已知量和測量量對應字母表示被測電壓表內阻的表達式RV=．【答案】（1）V2（2）見解析圖；（3）電壓表V1的示數U1，電壓表V2的示數U2．（4）【解析】試題分析：（1）當電表的讀數較大時，測量比較準確，因此因此將V2與定值電阻R1串聯然后與V1并聯可準確的測量出V2的電阻．（2）根據實驗原理得出實驗電路原理圖如下所示：（3）根據實驗電路原理，測量出電壓表V1的示數U1，電壓表V2的示數U2則可知電阻R1兩端的電壓為U1-U2，然后求出其電流，則可計算電壓表的內阻．（4）根據原理圖，電阻R1兩端的電壓為U=U1-U2，根據電路的串聯可知，流過電壓表V2的電流為：，故電壓表V1的內阻為．考點：測量電壓表的內阻7．某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ。步驟如下：為更精確地測量其電阻，可供選擇的器材如下：電流表A1（量程300mA，內阻約為2Ω）；電流表A2（量程150mA，內阻約為10Ω）；電壓表V1（量程1V，內阻r＝1000Ω）；電壓表V2（量程15V，內阻約為3000Ω）；定值電阻R0＝1000Ω；滑動變阻器R1（最大阻值5Ω）；滑動變阻器R2（最大阻值1000Ω）；電源E（電動勢約為4V，內阻r約為1Ω）；開關，導線若干。為了使測量盡量準確，測量時電表讀數不得小于其量程的，電壓表應選________，電流表應選________，滑動變阻器應選________。（均填器材代號）根據你選擇的器材，請在線框內畫出實驗電路圖?！敬鸢浮縑1，A2，R1．電路圖見解析；【解析】電源電動勢為4V，直接使用電壓表V1量程太小，為了使測量盡量準確，測量時電表讀數不得小于其量程的1/3，使用電壓表V2量程又太大，可以把電壓表V1與定值電阻R0串聯，增大其量程進行實驗，故電壓表選擇V1，待測電阻兩端的電壓不能超過2V，最大電流不超過100mA，所以電流表選A2，待測電阻的電壓從零開始可以連續(xù)調節(jié)，變阻器采用分壓式接法，為保證電路安全方便實驗操作，滑動變阻器應選R1．為準確測量電阻阻值，應測多組實驗數據，滑動變阻器可以采用分壓接法，由于待測電阻阻值接近電流表內阻，所以采用電流表外接法．如圖所示：8．在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中，除標有“，”字樣的小電珠、導線和開關外，還有下列器材：A、直流電源（，內阻不計）；B、直流電流表（量程為，內阻以下）；C、直流電流表（量程為，內阻約為）；D、直流電壓表（量程為，內阻約為）；E、滑動變阻器（，）；F、滑動變阻器（，）。實驗要求小電珠兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量。（1）實驗中電流表應選用，滑動變阻器應選用（均用序號表示）；（2）在虛線框內畫出實驗電路圖?！敬鸢浮吭囶}分析：（1）小燈泡的額定電壓為，小燈泡的額定電流為，從安全和精確度方面考慮，所以量程為的電流表應選C；要描畫小燈泡的伏安特性曲線，電路中電流的變化范圍比較大，滑動變阻器應采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選E。（2）小燈泡在正常工作時的電阻，電流表內阻約為，電壓表內阻約為，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法；描繪燈泡伏安特性曲線，電壓和電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，電路圖如圖所示：9．從下列器材中選擇部分器材測量電壓表的內阻和電源的電動勢：A．待測電壓表V：量程Um=3V，內阻約幾千歐姆B．待測電源E：電動勢約6~7V，內阻不計C．微安表μA：量程Im=300μA，內阻rG=300ΩD．電阻箱R：0～9999．99ΩE．單刀單擲開關(S)一個，導線若干(1)請選擇適當的器材連接成實驗電路，并在方框內畫出實驗電路圖．【答案】【解析】根據題述和電路，由閉合電路歐姆定律，當電壓表指針滿偏時，E=Um+UmR1/RV，當電壓表指針半偏時，E=Um/2+UmR2/2RV，聯立解得RV=2kΩ,E=6V10．小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大．某同學為研究這一現象，用實驗描繪小燈泡的伏安特性曲線．實驗可供選擇的器材有：A．小燈泡（規(guī)格為“2.5V，1.2W”）B．電流表A（量程為0～0.6A，內阻為1Ω）C．電壓表V（量程為0～3V，內阻未知）D．滑動變阻器（0～10Ω，額定電流為1A）E．滑動變阻器（0～5Ω，額定電流為0.5A）F．電源（E＝3V，內阻不計）G．定值電阻R0（阻值R0＝6Ω）H．開關一個和導線若干（1）要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化，且能盡量消除系統誤差，在方框內畫出實驗電路圖．（2）實驗中，應該選用的滑動變阻器是______（填寫器材前字母代號）．【答案】（1）見解析；（2）D；【解析】試題分析：（1）要使小燈泡兩端電壓從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓式接法，為測量更準確，應采用電流表內接法，實驗電路圖如下圖所示．（2）由于采用分壓式接法，若選E，則滑動變阻器的電流I＝A＝0.6A>0.5A，故滑動變阻器應選用D．11．測定金屬絲的電阻（阻值約為3Ω）時，要求通過金屬絲的電流可以在0～0.6AA、量程0.6A，內阻0.5Ω的電流表B、量程3A，內阻0.01Ω的電流表C、量程3V，內阻6kΩ的電壓表D、量程15V，內阻30kΩ的電壓表E、滑動變阻器全電阻10Ω，允許通過最大電流1AF、6V蓄電池G、電鍵一個、導線若干（1）電流表應選用（填前面代號）；電壓表應選用（填前面代號）．（2）請在方框中畫出實驗電路圖，并在圖11中用實線代替導線連接成符合實驗要求的電路圖?！敬鸢浮吭囶}分析：（1）電流表和電壓表讀數超過量程的時誤差較小，通過金屬絲的電流可以在0～0.6A之間，所以電流表選A；根據U=IR可知，電壓最大值在1.8V左右，所以電壓表選C.(2)電阻絲電阻較小，電流表應外接；電流從0開始變化，采用分壓電路。實物圖、電路圖如下12．某同學對一個標稱值為“5Ω、1.25W”的定值電阻的阻值是否準確產生了懷疑，準備用伏安法盡可能準確進行測量，現可供使用的器材如下：A．電流表A1，量程50mA，內阻9ΩB．電壓表V1，量程l5V，內阻約l5kΩC．電壓表V2，量程3V，內阻約3kΩD．變阻器R，全電阻約20ΩE．定值電阻R0=1ΩF．直流電源E，電動勢4.5V，內阻不計G．開關S、導線若干（1）上述器材中,最適合的電壓表為（填字母編號）。（2）答卷中的虛線框內畫出測量Rx的電路圖。【答案】(1)C(2)略（3）6.5Ω【解析】試題分析：（1）由得：,故電壓表選擇C；（2）由得：,故電流表需要改裝，在電流表兩端并聯上一個定值電阻R0，改裝后的電流表的量程為500mA,改裝后的電流表內阻小于待測元件的阻值，故要安培表外接，變阻器的阻值是待測值的4倍，故控制電路用限流，電路圖略。13．某物理實驗小組用下列器材進行實驗描繪一種特殊元件的伏安特性曲線，所測數據記錄在表格中。序號12345678910U/V00.40.81.21.62.02.42.62.83.0I/mA00.92.24.26.711.919.023.830.037.1器材有：A.待測元件RxB．電流表A（0～50mA，內阻約為200Ω）C．電壓表V1（0～3V，內阻約為10kΩ）D．電壓表V2（0～6V，內阻約為15kΩ）E．滑動變阻器R1（0～20Ω，2A）F．滑動變阻器R2（0～200Ω，0.2A）G．學生電源（直流4V）H．開關及導線（1）為了調節(jié)方便，并使測量盡可能準確，實驗中電壓表應選________，滑動變阻器應選________。（填器材符號）（2）在虛線框內畫出實驗電路圖。（3）在坐標紙上用描點法畫出元件的伏安特性曲線。（4）若該元件的最佳工作電壓為2.8V，現用電動勢為4V，內阻r＝1Ω的電源為其供電，則要在電路中串聯一個阻值為R＝________Ω的電阻，才能使其處于最佳工作狀態(tài)。（保留兩位有效數字）【答案】（9分）（1）V1，R1；（2）如圖所示（4）39【解析】試題分析：（1）分析表格中的每一組數據，最大電壓為3V，電壓表應選V1，測定元件上的電流和電壓時，由歐姆定律可以看出元件的電阻是變化的，變化的范圍大約在100Ω～400Ω之間．故電流表的內阻對測量影響較大，利用電流表外接法誤差?。鴾y量數據應從0開始，用滑動變阻器分壓式接法，才能得到足夠多的數據，滑動變阻器應選R1；（2）（3）由（1）分析知，滑動變阻器分壓式接法，電流表外接法，電路圖如圖所示。（4）根據U-I圖線可知，當元件的工作電壓為2.8V時，工作電流為30.0mA，按串聯電路的特點知，串聯電阻上分到電壓應為1.2V，故得應串的電阻為：R=U/I=1.2/30×10-3=40Ω（38Ω-41Ω均可）考點：描繪一種特殊元件的伏安特性曲線【名師點睛】①由表格數據可知，該實驗中電壓從零開始變化，故應采用滑動變阻器分壓接法；②用表格中的數據可以描點，并用平滑的曲線將各點相連；③由圖象可得出元件的電流，由串聯電路的電壓規(guī)律可得出串聯電阻兩端的電壓，由歐姆定律可得出串聯的電阻．14．某同學做“測定金屬電阻率”的實驗。①需要通過實驗直接測量的物理量有：（寫出名稱和符號）。②這位同學采用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬絲的電阻。有以下器材可供選擇：（要求測量結果盡量準確）A．電池組（3V，內阻約1）B．電流表（0—3A，內阻約0.025）C．電流表（0—0.6A，內阻約0.125）D．電壓表（0—3V，內阻約3k）E．電壓表（0—15V，內阻約15k）F．滑動變阻器（0—20，額定電流1A）G．滑動變阻器（0—1000，額定電流0.3A）H．開關，導線實驗時應選用的器材是（填寫各器材的字母代號）。③請在下面的虛線框中畫出實驗電路圖。④這位同學在一次測量時，電流表、電壓表的示數如下圖所示。由圖中電流表、電壓表的讀數可計算出金屬絲的電阻為?！敬鸢浮竣偌釉诮饘俳z兩端的電壓U，通過金屬絲的電流I，金屬絲的長度L，金屬絲的直徑D；②ACDFH；③電路圖如圖所示；④5.22；【解析】試題分析：①根據，解得，則需要通過實驗直接測量的物理量有：加在金屬絲兩端的電壓U，通過金屬絲的電流I，金屬絲的長度L，金屬絲的直徑D；②實驗時應選用的器材是：A電池組（3V，內阻約1Ω）；因電源的電動勢只有3V，故電壓表選擇D（0—3V，內阻約3kΩ）待測電阻只有5Ω，故電路中的電流不超過0.6A，則電流表選C（0—0.6A，內阻約0.125Ω）．滑動變阻器選擇與被測電阻相當的F（0—20Ω，額定電流1A）以及開關，導線H；故選ACDFH；③電路如圖；④圖中電流表、電壓表的讀數分別為：0.46A、2.4V，則可計算出金屬絲的電阻為?？键c：測定金屬電阻率15．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，現除了有一個標有“5V,2.5W”的小燈泡、導線和開關外，還有：A．直流電源(電動勢約為5V，內阻可不計)B．直流電流表(量程0～3A，內阻約為0.1Ω)C．直流電流表(量程0～600mA，內阻約為5Ω)D．直流電壓表(量程0～15V，內阻約為15kΩ)E．直流電壓表(量程0～5V，內阻約為10kΩ)F．滑動變阻器(最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為2A)G．滑動變阻器(最大阻值1kΩ，允許通過的最大電流為0.5A)實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數據．(1)實驗中電流表應選用________，電壓表應選用________，滑動變阻器應選用________(均用序號字母表示)．(2)實驗線路的連接，測量線路的伏安法應采用接法（填“內”或“外”），控制線路滑動變阻器應采用接法(填“分壓”或“限流”）【答案】(1)C；E；F(2)外；分壓試題分析：（1）小燈泡的額定電流為：，故電流表選C；燈泡的額定電壓為5V，故電壓表應選用E；實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數據，則滑動變阻器選擇分壓電路，故選F；（2）因電壓表的內阻遠大于待測電阻的阻值，故應選用電流表外接電路；滑動變阻器用分壓電路;16．現提供如下器材，請你較準確的測定電流表A1的內阻。電流表A1(量程300mA，內阻約為5Ω)；電流表A2(量程600mA，內阻約為1Ω)；電壓表V(量程15V，內阻約為3kΩ)；定值電阻R0(5Ω)；滑動變阻器R1(0～10Ω，額定電流為1A)；滑動變阻器R2(0～250Ω，額定電流為0.3A)；電源E(電動勢3V，內阻較小)，導線、開關若干。①要求電流表A1的示數從零開始變化，且多測幾組數據，盡可能的減少誤差。在如圖所示虛線框內畫出測量用的電路圖，并在圖中標出所用儀器的代號?！敬鸢浮竣匐娐啡鐖D所示試題分析：①測定電流表A1的滿偏電壓為，而電壓表V的量程15V，電壓表的量程太大，測量電流表的電壓誤差較大，故電壓表不能使用，電流表A2的內阻未知，也不能充當電壓表，只能讓定值電阻R0充當電壓表，與電流表A1并聯，再與電流表A2串聯；又因題設要求電流表A1的示數從零開始變化，且多測幾組數據，盡可能的減少誤差，所以滑動變阻器必須采用分壓式接法，滑動變阻器應選R1，電路如圖所示。AA1A２2R1R0ES17．有以下可供選用的器材及導線若干，要求使用個數最少的儀器盡可能精確地測量一個電流表的滿偏電流．A．待測電流表：滿偏電流約700～800A、內阻約l00、刻度均勻、總格數為N.B．電流表：量程0.6A、內阻0.1．C．電壓表：量程3V、內阻3k．D．滑動變阻器：最大阻值200．E．電源：電動勢3V、內阻1.5．F．開關一個．（1）在虛線框內畫出實驗電路圖，并在每個選用的儀器旁標上題目所給的字母序號．【答案】試題分析：（1）電壓表量程3V，內阻3KΩ，滿偏電流為，與待測電流表類似，可以當作電流表使用，與待測電流表串聯即可；題目中的電流表量程0.6安，偏大，不需要；采用滑動變阻器分壓式接法，電壓可以連續(xù)調節(jié)．電路圖如圖所示：18．（12分）有一個額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器L（該用電器在電路中可用電阻符號表示），為了測定它的額定功率，現有下面器材可供選用：A．電動勢為3V、15V、50V的直流電源各一個（內阻均不計）B.三種規(guī)格的滑動變阻器各一個:R1（規(guī)格為0～5Ω3A）、R2（規(guī)格為0～15Ω2A）、R3（規(guī)格為0～50Ω1A）C．量程分別為0～0.6A、0～3A內阻可忽略的雙量程直流電流表一只D．量程為0～3V、內阻為2kΩ的直流電壓表一只E．阻值為r1=2kΩ、r2=6kΩ、r3=20kΩ的定值電阻各一個（實驗中只能選用一個）F．開關一個，導線若干利用上述儀器，為使測量盡可能準確、方便，并使耗電功率最小，請回答：①應該選擇的滑動變阻器是，應該選擇的電流表量程是。②在（2）圖甲虛線框中畫出測量電路圖。 【答案】①，0～3A②見下圖所示試題分析：①用電器的電阻，根據已知條件可知，R在6.7-10Ω，為方便條件，滑動變阻器選R2（規(guī)格為0～15Ω

2A）；根據，所以電流表選擇0～3A的.②我們發(fā)現電壓表的量程不符合要求，要擴大量程，電壓表串聯一個定值電阻，擴大量程；電壓表量程應擴大到15V，所以要串聯一個r2=6kΩ的定值電阻;因直流電流表的內阻不計，電流表內接，使耗電功率最小，采用分流式接法，電路圖如上圖所示.19．(8分)要用實驗描繪小燈泡的伏安特性曲線，已知待測小燈泡的額定