恒定电流电学实验练习题附答案.docx

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恒定电流电学实验练习题附答案

恒定电流（电学实验）练习题及答案

1．[2014·天津卷]如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是（　　）

A．增大R1的阻值

B．增大R2的阻值

C．增大两板间的距离

D．断开开关S

2.（2014上海）18.如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。

将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表

示数变化量的绝对值△I，则（）

（A）A的示数增大（B）V2的示数增大

（C）△V3与△I的比值大于r（D）△V1大于△V2

3．[2014·浙江卷]小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值．

（1）图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出．

（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到UI图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________（选填“○”或“×”）表示的．

第22题图1第22题图2

（3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω.

4．（19分）[2014·重庆卷]

（1）某照明电路出现故障，其电路如题6图1所示，该电路用标称值为12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．

题6图1

维修人员使用已调好的多用电表直流50V挡检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．

①断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如题6图2所示，读数为________V，说明________正常（选填“蓄电池”或“保险丝”或“开关”或“小灯”）．

题6图2

②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和题6图2相同，可判定发生故障的器件是________（选填“蓄电池”或“保险”或“开关”或“小灯”）．

5．[2014·新课标全国卷Ⅰ]利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表A（量程为200mA，内阻为RA＝6.0Ω），开关S.

图（a）

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻值箱相应的阻值R；

③以

为纵坐标，R为横坐标，作

R图线（用直线拟合）；

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.

回答下列问题：

（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则

与R的关系式为________．

（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0Ω时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表．答：

①________，②________．

R/Ω

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

I/A

0.143

0.125

①

0.100

0.091

0.084

0.077

I－1/A－1

6.99

8.00

②

10.0

11.0

11.9

13.0

图（b）图（c）

（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________A－1Ω－1，截距b＝________A－1.

（4）根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

6．（6分）[2014·新课标Ⅱ卷]在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，结果由公式Rx＝

计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则______（选填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值．

7．[2014·安徽卷]Ⅱ.其同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验．

（1）他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为________V（结果保留两位有效数字）

图1　　　　　　　　　　　　　　　图2

（2）为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：

A．断开开关S，按图2连接好电路；

B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；

C．将电阻箱R0的阻值调到零；

D．闭合开关S；

E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；

F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；

G．断开开关S.

实验中可供选择的实验器材有：

a．待测电压表

b．滑动变阻器：

最大阻值2000Ω

c．滑动变阻器：

最大阻值10Ω

d．电阻箱：

最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω

e．电阻箱：

最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω

f．电池组：

电动势约6V，内阻可忽略

g．开关，导线若干

按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：

①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________（填“b”或“c”），电阻箱中选用________（填“d”或“e”）

②电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真（填“>”或“<”）；若RV越大，则

越________（填“大”或“小”）．

8．[2014·北京卷]利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．

（1）应该选择的实验电路是图1中的________（选填“甲”或“乙”）．

　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙

图1

（2）现有电流表（0～0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：

A.电压表（0～15V）

B.电压表（0～3V）

C.滑动变阻器（0～50Ω）

D.滑动变阻器（0～500Ω）

实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．（选填相应器材前的字母）

（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线.

序号

1

2

3

4

5

6

电压

U（V）

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

电流I

（A）

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

图2

（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.

（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映PU关系的是________．

A　　　　　B　　　　　　C　　　　　D

图3

9．[2014·全国卷]现要测量某电源的电动势和内阻．可利用的器材有：

电流表A，内阻为1.00Ω；电压表V；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干．某同学设计的测量电路如图（a）所示．

（1）按图（a）在实物图（b）中画出连线，并标出导线1和其P端．

图（a）图（b）

（2）测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I.数据如下表所示．根据表中数据，在图（c）中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出UI图线．

I（mA）

193

153

111

69

30

U（V）

2.51

2.59

2.68

2.76

2.84

图（c）

（3）根据UI图线求出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.（保留2位有效数字）

10．[2014·福建卷Ⅰ]

（1）某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.

（2）某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻．

①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig＝100μA，内阻rg＝2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只阻值为________Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；

②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；

甲乙

③某次实验的数据如下表所示：

测量次数

1

2

3

4

5

6

7

8

电压表V读数

U/V

5.26

5.16

5.04

4.94

4.83

4.71

4.59

4.46

改装表A读数

I/mA

20

40

60

80

100

120

140

160

该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r＝________Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是______________________．

④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：

电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是________．（填选项前的字母）

A．电压表内阻的影响

B．滑动变阻器的最大阻值偏小

C．R1的实际阻值比计算值偏小

D．R0的实际阻值比标称值偏大

11．[2014·广东卷]

（1）某同学设计的可调电源电路如图22（a）所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合开关S.

①用电压表测量A、B两端的电压：

将电压表调零，选择0～3V挡，示数如图22（b）所示，电压值为________V.

②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于________端．

③要使输出电压U变大，滑片P应向________端滑动．

④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在________的风险（选填“断路”或“短路”）．

（a）　　　　　　　　（b）

12．[2014·江苏卷]某同学通过实验测量一种合金的电阻率．

（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题101图所示的部件________（选填“A”“B”“C”或“D”）．从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.

（2）题102图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：

电路中________（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了________（选填“短路”或“断路”）．

（题101图）（题102图）

（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω，为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应做怎样的改进？

请写出两条建议．

13．[2014·山东卷]实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．

可供使用的器材有：

图甲　　　　　　　　图乙

电流表：

量程0.6A，内阻约0.2Ω；

电压表：

量程3V，内阻约9kΩ；

滑动变阻器R1：

最大阻值5Ω；

滑动变阻器R2：

最大阻值20Ω；

定值电阻：

R0＝3Ω；

电源：

电动势6V，内阻可不计；

开关、导线若干．

回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选________（选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至________端（选填“a”或“b”）．

（2）在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．

（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为________V.

（4）导线实际长度为________m（保留2位有效数字）．

14.[2014·四川卷]

（2）下图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻（10Ω），R1是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）．

在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：

（ⅰ）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；

（ⅱ）闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；

（ⅲ）重复步骤（ⅱ），再测量6组R1和I2值；

（ⅳ）将实验测得的7组数据在坐标纸上描点．

根据实验回答以下问题：

①现有四只供选用的电流表：

A．电流表（0～3mA，内阻为2.0Ω）

B．电流表（0～3mA，内阻未知）

C．电流表（0～0.3A，内阻为5.0Ω）

D．电流表（0～0.3A，内阻未知）

A1应选用________，A2应选用________．

②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值________（选填“不变”“变大”或“变小”）．

③在坐标纸上画出R1与I2的关系图．

④根据以上实验得出Rx＝________Ω.

15.[2014·天津卷]（3）现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：

多用电表（仅可使用欧姆挡）；

一个电池组E（电动势6V）；

一个滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流1A）；

两个相同的电流表G（内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA）；

两个标准电阻（R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω）；

一个电键S、导线若干．

①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是________（填字母代号）．

A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆

B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆

C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量

D.如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量

②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．

答案：

1.B2.ACD

3.

（1）如图所示，

（2）“×”，（3）作图见第22题图2用“×”连线R＝（1.1～1.3）Ω；用“○”连线R＝（1.5～1.7）Ω

4.①11.5（11.2～11.8之间的值均可）　蓄电池　②小灯

5.

（1）

＝

R＋

.

（2）电流表每小格表示4mA，因此电流表读数是0.110A，倒数是9.09A－1.

（3）根据坐标纸上给出的点，画出一条直线，得出斜率k＝1.0A－1·Ω－1，截距b＝6.0A－1.

（4）斜率k＝

，因此E＝3.0V，截距b＝

，因此r＝

－5＝1.0Ω.

6.Rx1　大于　小于7.

（1）1.0V

（2）①cd②>，小

8.

（1）甲　

（2）B　C（3）略（4）1.50（1.49～1.51）　0.83（0.81～0.85）　（5）C

9.

（1）连接如图所示．

（2）UI图线略．（3）2.90（在2.89～2.91之间均给分）　

1.03（在0.93～1.13之间均给分）

10.

（1）60.10　4.20　

（2）①1.0　②如图所示，③1.66　充分利用已测得的数据　④CD

9题图10题图

11．

（1）①1.30　②A　③B　④短路12.

（1）B　0.410　

（2）7、9　断路

13.

（1）R2　a

（2）如右图所示．（3）2.30（2.29、2.31均正确）．（4）94（93、95均正确）．

14.①D　C　②变大　③如图所示　④31

15.①AC②如图所示

13题图14题图15题图