第十一章《電路及其應用》題組專題訓練（解析版）

第頁第十一章《電路及其應用》題組專題訓練題型一：游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)1．（2023·全國·高二）如圖螺旋測微器讀數(shù)為mm，游標卡尺讀數(shù)為mm【答案】6.124102.30【詳解】[1]螺旋測微器讀數(shù)為[2]游標卡尺讀數(shù)為2．（2023·全國·高二課堂例題）（1）用螺旋測微器，測量金屬絲直徑，讀數(shù)為。（2）用游標卡尺，測量小鋼球直徑，讀數(shù)為?！敬鸢浮?.98011.4【詳解】[1]螺旋測微器的精確值為，由圖可知金屬絲直徑為[2]10分度游標卡尺的精確值為，由圖可知小鋼球直徑為3．某同學用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度。讀出圖中的示數(shù)。該金屬圓片的直徑的測量值為_______mm,厚度的測量值為_______mm?！敬鸢浮?2.401.6824．讀出圖中游標卡尺（50分度）的讀數(shù)：___________；螺旋測微器的讀數(shù)：___________?！敬鸢浮?2.202.986/2.987/2.988/2.9895．某同學用50分度的游標卡尺測量一圓柱體工件的長度，如圖1所示，則工件的長度為________mm；用螺旋測微器測量工件的直徑如圖2所示，則工件的直徑為___________mm。【答案】21.724.300題型二：金屬絲電阻率的測量實驗1．（2023春·福建漳州·高二?？茧A段練習）在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中：

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲直徑的測量值。（2）按圖乙所示的電路圖測量金屬絲的電阻（阻值約為15Ω），實驗中除開關、若干導線之外還提供下列器材：電壓表V（量程0~3V，內阻約3kΩ）；電流表A（量程0~200mA，內阻約3Ω）；滑動變阻器（0~50Ω）；滑動變阻器（0~200Ω）；電源E（3V，內阻不計）。為了調節(jié)方便，測量準確，實驗中滑動變阻器應選。（填寫器材的名稱符號）（3）若通過測量可知，金屬絲的長度為l，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，對應金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率。（用題目所給字母和通用數(shù)學符號表示）【答案】0.384/0.384/0.385【詳解】（1）螺旋測微器固定刻度示數(shù)為零，分度值為0.01mm，可動刻度示數(shù)為38.4×0.01mm＝0.384mm故該金屬絲直徑的測量值d＝0.384mm（0.383~0.385均可）（2）根據歐姆定律可求出電路中需要的最大電阻約為，則滑動變阻器需要的最大電阻為45Ω-15Ω=30Ω所以為調節(jié)方便，滑動變阻器應選擇R1。（3）據歐姆定律有又，，聯(lián)立可得2．（2023·全國·高二課堂例題）為測量某金屬絲（電阻約為20Ω）的電阻率，小明同學取來一段粗細均勻、長為L0的金屬絲進行實驗。（1）用螺旋測微器測金屬絲的直徑d，讀數(shù)如圖甲所示，則d＝mm。（2）為進一步準確測量金屬絲的電阻，實驗室提供的器材有：A．直流電源E（電動勢4V，內阻不計）；B．電流表A1（量程0.6A，內阻約1Ω）；C．電流表A2（量程150mA，內阻約2Ω）；D．電壓表V1（量程3V，內阻約10kΩ）：E．電壓表V2（量程15V，內阻約20kΩ）：F．滑動變阻器R1（阻值范圍0~15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；G．滑動變阻器R2（阻值范圍0~2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）；H．金屬絲Rx，開關、導線若干。①實驗中，小明設計了如圖丙所示的電路，其中電流表應選用，其中電壓表應選用，滑動變阻器應選用（均填字母序號）。②請用筆畫線代替導線在圖丁中完成實物電路連接（部分連線已畫出），并在丙圖方框中畫出你所設計方案的實驗電路圖。

③若實驗中測得該金屬絲的電阻為R0，則計算這種金屬絲電阻率的表達式為ρ＝（用題中給定的物理量符號和已知常數(shù)表示）?！敬鸢浮?.680CDF【詳解】（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動刻度讀數(shù)為18.0×0.01mm＝0.180mm，所以金屬絲的直徑為d=0.5mm＋0.180mm＝0.680mm①由實驗室提供的器材，電壓表應選量程3V的D，可知通過金屬絲的最大電流所以電流表選擇量程150mA的C。電壓表應選量程3V的D?；瑒幼冏杵鞑捎梅謮航臃?，選擇阻值范圍小的F，便于調節(jié)。②因為有電流表采用外接法，實物電路如圖所示。實驗電路圖如圖所示。

③根據電阻定律可得金屬絲的橫截面積解得金屬絲電阻率的表達式為3．（2023春·廣東潮州·高二統(tǒng)考期末）在做測定金屬的電阻率的實驗中，若待測電阻絲的電阻約為5Ω，要求測量結果盡量準確，備有以下器材：A．電池組（3V，內阻r=1Ω）B．電流表（0~3A，內阻約0.0125Ω）C．電流表（0~0.6A，內阻約0.125Ω）D．電壓表（0~3V，內阻約4kΩ）E．電壓表（0~15V，內阻約15kΩ）F．滑動變阻器（0~20Ω，允許最大電流1A）G．滑動變阻器（0~2000Ω，允許最大電流0.3A）H．開關、導線（1）上述器材中應選用的是（只填寫字母代號）。（2）在本實驗中，某同學用游標卡尺和螺旋測微器測該電阻絲的長度L和直徑d。（3）實驗電路應采用如圖所示哪個電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于端（選填“最左”或“最右”）。

（4）接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置。并記錄對應的電流表示數(shù)I，電壓表示數(shù)U。（5）本實驗所用電路，產生誤差的主要原因是。（選填選項前的字母）A．電流表測量值小于流經Rx的電流值

B．電流表測量值大于流經Rx的電流值C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值

D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值（6）用實驗過程中測量的物理量對應的字母表示電阻率，則該圓柱復合材料電阻率的表達式為=?！敬鸢浮緼CDFH乙最右B【詳解】（1）電學實驗需要電源，則首先選用電池組，而電池組的電壓為3V，因此根據電表的選取原則（在讀數(shù)時應超過其量程的三分之一）可知，不能選量程為15V的電壓表，只能選量程為3V的電壓表；而若電路中只接入待測電阻，則根據直除法可粗略求得到電路中的最大電流則根據電表的選取原則可知，電流表應選擇最大量程為0.6A的電流表，而為了保護電路，同時得到多組測量數(shù)據，則必選接入滑動變阻器，且接入滑動變阻器后通過調節(jié)滑動變阻器能夠使電表示數(shù)有明顯的變化，因此應選擇最大阻值為的滑動變阻器，除此之外，還需要開關、導線用以連接電路，則可知需要的實驗器材為ACDFH。（3）根據所給實驗器材，電壓表內阻遠大于待測電阻，則采用電流表外接；滑動變阻器最大阻值為待測電阻的好幾倍，因此可知該電路應選擇限流式接法。故選乙圖。為了保護電路，開關閉合前滑動變阻器的滑片應位于最大阻值處，即為圖乙中的最右端。（5）本實驗所用電路，電流表所測為干路電流，即，而該實驗的原理為其中，電壓表所測電壓為待測電阻兩端的實際電壓，而顯然電流偏大，導致待測電阻的測量值偏小。故選B。（6）根據電阻定律有而聯(lián)立可得。題型三：串、并聯(lián)電路的規(guī)律計算（2022秋·四川眉山·高二仁壽一中?？计谥校┤鐖D所示的電路中，通過R1的電流是2A，已知R1=4Ω，R2=10Ω，R3=15Ω，則（）

A．電路的總電阻是12ΩB．通過R2的電流是1.2AC．ab兩端的電壓是20VD．ac兩端的電壓是24V【答案】B【詳解】A．電路中的總電阻為故A錯誤；B．通過的電流為故B正確；C．ab兩端的電壓為故C錯誤；D．ac兩端的電壓為故D錯誤。故選B。2．（2023·高二課時練習）如圖所示，A、B兩盞電燈的額定電壓都為110V，額定功率分別為PA=25W，PB=110W。把它們接到220V的電路上，下面四種接法中，兩燈不可能正常發(fā)光的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】A．根據公式燈泡A的電阻為，燈泡B的電阻A圖是燈泡B和可變電阻并聯(lián)后又和燈泡A串聯(lián)，兩燈泡要想正常工作，必須滿足燈泡B與可變電阻并聯(lián)后的總電阻和燈泡A的電阻相等；因并聯(lián)電路中總電阻小于各支路電阻，故燈泡A和燈泡B不能同時正常發(fā)光，故A正確；B．B圖中燈泡A和可變電阻并聯(lián)，其總阻值可與燈泡B的電阻相等，此時A、B燈泡均能正常工作，故B錯誤；C．C圖是燈泡A和可變電阻串聯(lián)，根據串聯(lián)電路電阻的分壓特點可知，要使燈泡A正常工作，則與A串聯(lián)的可變電阻接入與A等值的電阻，同理，B正常工作時，與B串聯(lián)的可變電阻接入與B等值的電阻，因此兩燈可以正常工作，故C錯誤；D．D圖是燈泡A和燈泡B并聯(lián)后又與可變電阻串聯(lián)，兩燈泡要想正常工作，必須滿足燈泡A與燈泡B并聯(lián)后和可變電阻R的阻值相等，即通過調節(jié)可變電阻可以使兩燈泡的電壓為110V，可以正常發(fā)光，故D錯誤。故選A。題型四：電表的改裝1．（2023秋·江西新余·高二?？茧A段練習）某同學用一個微安表（量程1mA，內阻900Ω）、電阻箱R1和電阻箱R2組裝一個多用電表，有電流10mA和電壓3V兩擋，改裝電路如圖所示，則R1、R2應調到多大阻值（）A．R1＝100Ω，R2＝3000ΩB．R1＝10Ω，R2＝210ΩC．R1＝100Ω，R2＝210ΩD．R1＝10Ω，R2＝3000Ω【答案】C【詳解】微安表的滿偏電流微安表內阻改裝后電流表量程改裝后電壓表量程由歐姆定律得代入數(shù)據解得，，故選C。2．（2023春·安徽安慶·高二統(tǒng)考期中）將一只量程為100μA，內阻Rg=900Ω的靈敏電流計分別改裝成量程為1mA的電流表、量程為1V的電壓表，電路如圖所示，G為靈敏電流計，Ra、Rb是二個定值電阻，下列判斷正確的是（

）A．選擇開關置于a時，構成量程為0～1V的電壓表B．選擇開關置于b時，構成量程為0～1mA的電流表C．電阻Ra的阻值為90ΩD．電阻Rb的阻值為910Ω【答案】D【詳解】選擇開關置于a時，構成量程為0~1mA的電流表，由歐姆定律可知解得選擇開關置于b時，構成量程為0~1V的電壓表，由歐姆定律知解得，故選D。3．（2023春·浙江·高二校聯(lián)考期中）已知表頭的內阻為200Ω，滿偏電流Ig為2mA，現(xiàn)將表頭改裝為量程為0-3V和0-10V的雙量程電壓表如圖甲及量程為0-0.1A和的雙量程電流表如圖乙，則下列說法正確的是（）A．圖甲中使用A、B兩個端點時，量程為0-10V，使用A、C兩個端點時，量程為0-3VB．C．圖乙中使用A、B兩個端點時，量程為0-1A；使用A、C兩個端點時，量程為0-0.1AD．【答案】C【詳解】A．圖甲中使用A、C兩個端點時，量程為0-10V，使用A、B兩個端點時，量程為0-3V，故A錯誤；B．根據，解得根據，得，故B錯誤；C．圖乙中使用A、B兩個端點時，量程為0-1A；使用A、C兩個端點時，量程為0-0.1A，故C正確；D．根據，解得，，故D錯誤。故選C。題型五：描繪小燈泡的伏安特性曲線1.為了描繪某額定電壓為3V的小燈泡的伏安特性曲線,實驗室提供了以下實驗器材:直流電源E=4V,電阻不計;電壓表V(0~3V,內阻約5kΩ);電流表A(0~0.6A,內阻約為5Ω);滑動變阻器R(0~10Ω);開關S及導線若干。(1)請在虛線框中畫出實驗電路圖。(2)如圖為實驗過程中,滑動變阻器滑片移動到某個位置時,電壓表和電流表指針位置,讀出兩表的示數(shù),U=V,I=A。

(3)記錄下多組U和I的數(shù)據后,作出小燈泡的伏安特性曲線如圖所示:從圖中可以得到小燈泡的電阻有何特點:。

(4)從實驗結果還可得出,此小燈泡燈絲的電阻率隨溫度的升高而。

13.答案(1)圖見解析(4分)(2)1.50(1分)0.26(1分)(3)當電壓為0~0.5V時,燈泡電阻為定值,當電壓大于0.5V時,燈泡電阻變大(1分)(4)變大(1分)解析(1)因為要描繪小燈泡的伏安特性曲線,需要測量多組數(shù)據,所以滑動變阻器采用分壓式接法,小燈泡內阻較小,電流表采用外接法,電路圖如圖所示。(2)電壓表分度值為0.1V,電壓表的讀數(shù)為1.50V;電流表分度值為0.02A,讀數(shù)為0.26A。(3)從圖可看出,當電壓為0~0.5V時,即小燈泡兩端電壓較小時,其I-U圖像的斜率基本上不變,所以小燈泡的阻值不變;當電壓大于0.5V時,即電壓較大時,隨電壓的增大,I-U圖像上的點與原點連線的直線的斜率在減小,即電阻的倒數(shù)減小,所以電阻在增大。(4)實驗結果表明小燈泡燈絲的電阻率隨溫度的升高而變大。題型六：練習使用多用電表測電阻1．（2023春·云南臨滄·高二云南省鳳慶縣第一中學?？计谥校┠嘲嗤瑢W練習使用多用電表測電阻：（1）第一小組的同學用多用電表的歐姆擋測量定值電阻的阻值，實驗步驟如下：①將選擇開關K旋轉到電阻擋“×100”的位置；②將紅、黑表筆短接，旋動（填“指針調零螺絲”或“歐姆調零旋鈕”），使指針對準電阻的（填“0”或“∞”）刻線；③將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小。為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按的順序進行操作；A．將選擇