高中物理 第二章 恒定电流 恒定电流电路实验练习 新人教版选修3-1（通用）

高中物理 第二章 恒定电流 恒定电流电路实验练习 新人教版选修3-1（通用）

电路实验针对训练 ‎ ‎1．有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线．有下列器材供选用：‎ A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)‎ B．电压表(0～10 V，内阻20 kΩ)‎ C．电流表(0～‎0.3 A，内阻1 Ω)‎ D．电流表(0～‎0.6 A，内阻0.4 Ω)‎ E．滑动变阻器(5 Ω，‎1 A)‎ F．滑动变阻器(500 Ω，‎0.2 A)‎ ‎(1)实验中电压表应选用______，电流表应选用________．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)．‎ ‎(2)请画出满足实验要求的电路图，并把由图1中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．‎ 图1‎ ‎2．在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中：‎ ‎(1)利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图‎4a所示，则可读得合金丝的直径为________mm；‎ ‎(2)待测合金丝Rx的电阻约为5 Ω，提供的仪器有：‎ A．电压表V(内阻约为10 kΩ，量程为3 V)‎ B．电流表A1(内阻约为3 Ω，量程为‎0.6 A)‎ C．电流表A2(内阻约为0.1 Ω，量程为‎3 A)‎ D．滑动变阻器R(阻值为0～5 Ω，额定电流为‎2 A)‎ E．电源E(电动势为5 V，内电阻为1 Ω)‎ F．一个开关、若干导线 ‎①要求较准确地测出其阻值，电流表应选________；(填序号字母)‎ ‎②某同学根据以上仪器，按图b连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，现请你用笔在图b中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽；‎ ‎③修改后的电路其测量结果比真实值偏________(填“大”或“小”)．‎ 图4‎ ‎3.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0，实验电路如图5所示：‎ 图5‎ ‎(1)连好电路后，当该同学闭合开关，发现电流表示数为0，电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是________．‎ ‎(2)按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路，且把两表笔分别接c、d时的实物电路图以笔画线代导线连接起来．‎ 图6‎ ‎(3)排除故障后，该同学顺利完成实验，测定下列数据，根据数据在下面坐标图中画出UI图，由图7知电池的电动势为________，内阻为________.‎ I/A ‎0.10‎ ‎0.17‎ ‎0.23‎ ‎0.30‎ U/V ‎1.20‎ ‎1.00‎ ‎0.80‎ ‎0.60‎ 图7‎ ‎4．完成下列读数 电流表量程一般有两种——0～0.6 A,0～3 A；电压表量程一般有两种——0～3 V,0～15 V．如图8所示：‎ 图8‎ ‎①接0～3 V量程时读数为________V.‎ ‎②接0～15 V量程时读数为________V.‎ ‎③接0～3 A量程时读数为________A.‎ ‎④接0～0.6 A量程时读数为________A.‎ ‎5．如图9所示为一黑箱装置，盒内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接盒内电池的正极．‎ 图9‎ ‎(1)为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量：‎ ‎①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；‎ ‎②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压；‎ ‎③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流；‎ 你认为以上测量中不妥的有：________(填序号)，理由是_____________ ____________________________________________；‎ ‎(2)若将黑箱内电源解除，他用多用电表粗测a、b间的电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“×‎10”‎挡位，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“__________”挡位(选填“×‎100”‎或“×‎1”‎)；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图10所示，则a、b间的电阻为________Ω.‎ 图10‎ ‎6．现要测一电动势约为4.5 V，内阻约为5 Ω的电源的电动势和内阻，有下列器材可供选用：电压表(0～6 V)、电流表(0～200 mA、内阻rA＝5 Ω)、滑动变阻器R(最大阻值约10 Ω)、定值电阻R0＝2 Ω、导线若干．‎ 图2‎ ‎(1)根据题目中所给定的实验器材设计一个测量电源电动势和内阻的电路．‎ ‎(2)根据所给实物连线．‎ ‎(3)用测量量表示电动势与内电阻，E＝________；r＝________________.‎ ‎7.在练习使用多用表的实验中 ‎(1)某同学连接的电路如图6所示 图6‎ ‎①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；‎ ‎②若断开电路中的电键，选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；‎ ‎③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压．‎ ‎(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若________．‎ A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量 C．选择“×‎10”‎倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大 参考答案 ‎1.解析　(1)因小灯泡的额定电压为4 V，所以电压表应选用A，小灯泡的额定电流I＝，所以电流表应选用D；小灯泡正常工作时的电阻为R＝＝8 Ω，因为>Rx，Rx为小电阻，电流表应采用外接法，要求电压表从零开始变化，故滑动变阻器采用分压接法，为便于调节，滑动变阻器应选用E.‎ ‎(2)满足实验要求的电路图如图甲．接成的相应实物电路图如图乙．‎ 答案　(1)A　D　E　(2)见解析 ‎2.解析　(1)螺旋测微器的固定刻度读数为‎0.5 mm，可动刻度读数为10.9×‎0.01 mm＝‎0.109 mm，故合金丝的直径为‎0.609 mm.‎ ‎(2)①把电源电压全部加在合金丝两端，电流为‎1 A左右，故选用量程为‎3 A的电流表不合适，电流表应选量程为‎0.6 A的；②‎ 为了使电流表示数的变化范围变宽，滑动变阻器采用分压式接法，电路如图所示；③电流表示数包括了通过电压表的电流，偏大了，所以电阻测量结果偏小．‎ 答案　(1)0.609　(2)①B　②如图所示 ‎③小 ‎3.解析　描点是让这些点均匀分布在直线两侧，注意纵轴截距表示电池的电动势，斜率表示内阻．‎ 答案　(1)R断路　(2)如图 ‎(3)如图　1.46～1.51 V　0.5～0.6 Ω ‎4.答案　①1.88　②9.4　③0.82　④0.16‎ ‎5.‎ 解析　(2)多用电表用欧姆挡测量时，如果指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值小，应当选用小量程进行测量；图中所示读数为12 Ω.‎ 答案　(1)①、③　①用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻；③用电流挡直接测量可能会造成电源短路 ‎(2)×1　12‎ ‎6.解析　由闭合电路的欧姆定律：E＝U1＋r，改变滑动变阻器阻值后有E＝U2＋r，解得E＝，r＝.‎ 答案　(1)电路图如图a ‎(2)实物连线如图b ‎(3)　 ‎7.解析　(1)①作为电流表测电流时与待测电阻串联，因此测流过R1的电流；②断开电键，两个电阻串联，此时多用电表做为欧姆表测量的是两个电阻R1与R2串联之后的总电阻；③滑动变阻器移到最左端时，R1被短路，外电阻就剩一个R2，此时电压表测得就是R2分得的电压或路端电压．‎ ‎(2)若双手捏住两表笔金属杆，测量值将是人体与待测电阻并联之后的总电阻，因此偏小，A选项不对；测量时发现指针偏离中央刻度过大，分两种情况：若偏转角过大应减小倍率，若偏转角过小应增大倍率，因此B选项不对；由于欧姆表刻度右侧稀左侧密，因此在20与30正中间应小于25，但由于是“×‎10”‎倍率因此测量值应小于250 Ω，C选项不对；因此只有D选项正确．‎ 答案　(1)①R1，②R1和R2串联，③R2(或电源)，(2)D ‎