北京市高三物理專題總復習：恒定電流實驗

1、北京高三第一學期期末專題復習恒定電流實驗一、測定金屬的電阻率 1（09崇文）某同學在一次“測定金屬的電阻率”的實驗中，用米尺測量金屬絲的接入長度為l=0.720m，用螺旋測微器測量金屬絲直徑（刻度位置如圖所示），用伏安法測出金屬絲的電阻（阻值大約為5），然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測電阻絲外，還有如下實驗器材：A直流電源：電動勢約3 V，內阻很小；B電流表A：量程00.6 A，內阻約為0.125；C電壓表V：量程03 V，內阻3 k；D滑動變阻器：最大阻值20；E開關、導線等。（1）從圖中讀出金屬絲的直徑為 mm；（2）根據(jù)所提供的器材，在如圖所

2、示的方框中畫出測定金屬絲電阻率的實驗電路圖；（3）若根據(jù)伏安法測出電阻絲的阻值為Rx=4.0，則這種金屬材料的電阻率為 ·m.（保留二位有效數(shù)字）。2（09豐臺）有一個純電阻用電器的電阻約為20，試設計一個能較精確地測量該用電器電阻的電路，要求使該用電器兩端的電壓變化范圍盡可能大?？蛇x用的器材有：電源：電動勢為8V，內電阻為1.0電流表：量程0.6A，內阻RA為0.50電壓表：量程10V，內阻RV為10k滑動變阻器：最大電阻值為5.0開關一個、導線若干。（1）在方框內畫出實驗電路圖；（2）用該電路可以使用電器兩端的電壓變化范圍約為_V；（3）若實驗中在用電器正常工作的狀態(tài)下電流表的示

3、數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，考慮到電表內阻的影響，用測量量及電表內阻計算用電器正常工作時電阻值的表達式為_。3（10朝陽）在做測定金屬的電阻率的實驗時，需要對金屬絲的電阻進行測量，已知金屬絲的電阻值Rx約為20。一位同學用伏安法對這個電阻的阻值進行了比較精確的測量，這位同學想使被測電阻Rx兩端的電壓變化范圍盡可能的大。他可選用的器材有： 電源E：電動勢為8V，內阻為1.0； 電流表 A：量程0.6A，內阻約為0.50； 電壓表 V：量程10V，內阻約為10k； 滑動變阻器R：最大電阻值為5.0； 開關一個，導線若干。根據(jù)上述條件，測量時電流表應采用_。（選填“外接法”或“內接法”）在方框內畫出實

4、驗電路圖。若在上述實驗中，電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，且電流表內阻RA、電壓表內阻RV均為已知量，用測量和電表內阻計算金屬絲電阻的表達式Rx=_。4（10東城）在測定金屬電阻率的實驗中，用伏安法測量一個約100電阻絲，可用的儀器：電流表（量程030mA，內阻50）、電壓表（量程03V，內阻5k）、滑動變阻器（最大阻值20）、電源（電動勢4V，內阻忽略不計）、開關和導線若干。 請將你設計的實驗電路圖畫在方框中。 根據(jù)設計的電路圖，將下圖中的實物連接成實驗用的電路。 為了完成整個實驗，除你在電路中已畫出的器材外，還需要測量接入電路中的電阻絲長度的儀器是 ，測量電阻絲直徑d的儀器是 。 計算

5、電阻率的公式是 。（用直接測量出的物理量表示）5.（11海淀）有一個電阻Rx，其阻值大約為20，現(xiàn)要更精確地測量其電阻，手邊現(xiàn)有器材如下：A電源E（電動勢12.0V，內阻為0.5）；B電壓表（0315V，內阻大于3k）；C電流表（00.63A，內阻小于1）；D滑動變阻器R1（010，2.0A）；E滑動變阻器R2（01700，0.3A）；F開關S和導線若干。（1）滑動變阻器應選用 （填寫器材代號）。連接電路時，電壓表的量程應選 V，電流表的量程應選 A。（2）請在右邊方框中畫出實驗電路圖。6（11朝陽）現(xiàn)有一根長約為20cm的柱狀金屬絲，其橫截面為邊長約1mm的正方形，金屬絲的電阻率為5

6、5;10-5·m。一位同學用伏安法測量該金屬絲的電阻，測量時使用電動勢為4.5V的電源。另有如下器材供選擇：A量程為00.6A，內阻約為1的電流表B量程為01A，內阻約為10的電流表C量程為06V，內阻約為4k的電壓表D量程為010V，內阻約為50k的電壓表E阻值為010，額定電流為1A的滑動變阻器F阻值為01k，額定電流為0.1A的滑動變阻器（1）以上器材應選用_。（填寫器材前的字母）（2）為了減小誤差，應采用電流表的_（選填“內接法”或“外接法”）。（3）將下圖所示器材連接成實驗電路。 圖124550035407（11豐臺）用伏安法測量電阻阻值R，并求出電阻率r。某同學電路如圖1

7、3所示。給定電壓表、電流表、滑線變阻器、電源、電鍵、待測電阻及導線若干。cm圖11待測金屬絲0123455960565758（1）待測電阻是一均勻材料制成的金屬絲(橫截面為圓形)，用尺測量其長度,用螺旋測微器測量其直徑，結果分別如圖11和圖12所示。AAV+_由圖可知其長度為_cm，直徑為_mm。（2）閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)與電源電動勢相同，則發(fā)生故障的是 （填“待測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”）。（3）對照電路的實物連接畫出正確的電路圖。（4）圖14中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，請在圖中作出UI圖線。圖14I/A0 0.1 0.2 0.3 0.4

8、0.5U/V0.51.01.52.02.5（5）求出的電阻值R =_（保留3位有效數(shù)字）。（6）請根據(jù)以上測得的物理量寫出電阻率的表達式 =_。二、描繪小燈泡的伏安特性曲線1（07豐臺）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，除有一標有“2.2V，0.5W”的小燈泡、導線和開關外，還有A直流電源6V（內阻不計） B直流電流表03A（內阻0.1以下）C直流電流表0300mA（內阻約為5） D直流電壓表03V（內阻約為15k）E滑動變阻器10，2A F滑動變阻器1k，0.5A 實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能多測幾次。 （1）實驗中電流表應選用 ，滑動變阻器應選用 。（均用儀器前的字母表示

9、） （2）在右面的虛線框中按要求畫出實驗電路圖。U/VI/A1.02.03.00圖13（丙）2（08海淀）圖13甲為某同學測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的IU圖線的實驗電路圖 圖13（乙） S圖13（甲）VARL（1）根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導線，將圖13（乙）中的實驗電路連接成完整試驗電路。（2）開關S閉合之前，圖13（乙）中滑動變阻器的滑片應該置于 （選填“A端”、“B端”或“AB正中間”）。（3）已知小燈泡燈絲在27時電阻值約為1.5，并且其電阻值與燈絲的熱力學溫度成正比（熱力學溫度T與攝氏溫度t的關系為T=273+t），根據(jù)圖13（丙）畫出的小燈泡IU特性曲線，估算該

10、燈泡以額定功率工作時燈絲的溫度約為 （保留兩位有效數(shù)字）。3（09海淀）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的實驗儀器如下：器材規(guī)格器材來源: 規(guī)格小燈泡標有“3.8V，0.3A”字樣滑動變阻器R1最大阻值10，額定電流1.0A電壓表V量程0-5V，內阻5k滑動變阻器R2最大阻值1k，額定電流0.5A電流表A1量程0-100mA，內阻4直流電源E電動勢約為6V，內阻約為0.5電流表A2量程0-500mA，內阻0.4來源:Z_xx_k.Com導線、電鍵等（1）在上述器材中，滑動變阻器應選 ； （2）在圖13中用筆畫線代替導線，把實驗儀器連接成完整的實驗電路。（3）利用實驗中得到實驗數(shù)

11、據(jù)在圖14所示的I-U坐標系中，描繪得出了小燈泡的伏安特性曲線。根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷出圖15中正確的是（圖中P為小燈泡功率） （ ）O圖15U2PAI2I2ODU2POBPOPC圖14I0U圖134（10豐臺）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡為“6V，3W”，其它提供如下器材：電壓表V1（量程6V，內阻20 k） 電流表A1（量程3A，內阻0.2）電流表A2（量程0.6A，內阻1） 滑動變阻器R1（01000 0.5A） 滑動變阻器R2（010 2A） 學生電源E（68V）電鍵S、導線若干 （1）實驗中要求在電壓表06V范圍內讀取并記錄多組不同的電壓值U和對應的電流

12、值I，以便作出小燈泡伏安特性曲線，則在上述器材中，電流表應選用 ，變阻器應選用 。（2）在右圖虛線方框中畫出此實驗的電路圖。5（10海淀）在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，實驗室提供了小燈泡（3.8V , 0.3A）、電流表（00.5A，內阻約為0.4）、電壓表（015V，內阻約為20 k）以及滑動變阻器（5 , 2A）等實驗器材。（1）如果用多用電表歐姆檔粗略測量該小燈泡的電阻，應選用的檔位是 。（選填選項前面的字母）A×1000 B×100 C×10 D×1（2）如果既要滿足小燈泡兩端電壓從零開始連續(xù)變化，又要測量誤差較小，應從圖10所示的電路

13、中選擇 電路做實驗電路。（選填對應電路圖下面的字母）圖10ASAVBSAVCSAVDSAV（3）利用實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖11所示的小燈泡的伏安特性曲線。根據(jù)此圖給出的信息可知，隨著小燈泡兩端電壓的升高，小燈泡的電阻 。（選填“變大”、“變小”或“不變”） 三、把電流表改裝成電壓表1（07崇文）把電流表改裝成電壓表的實驗中，所用電流表G的滿偏電流Ig為200A，內阻rg估計在400600之間。 （1）電路如圖a所示，利用半偏法測定電流表的內阻rg，其供選用的器材如下：A滑動變阻器（阻值范圍0200）B滑動變阻器（阻值范圍05000）C電阻箱（阻值范圍0999）D電阻箱（阻值范圍09999 9）E電

14、源（電動勢6V，內阻0.3）F電源（電動勢12V，內阻0.6） 依據(jù)實驗要求，R最好選用 、R最好選用 ，電源E最好選用 。（填入選用器材的字母代號） （2）該實驗操作的步驟有：A接通S1，調節(jié)電阻R，使電流表指針偏轉到滿刻度B接通S2，調節(jié)電阻R，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半C讀出R的阻值，即認為rg = R 用此方法測得電流表內阻的測量值與真實值相比 。（填“偏大”或“偏小”） （3）由此實驗測出電流表內阻rg = 500，現(xiàn)通過串聯(lián)一個24.5k的電阻把它改裝成為一個電壓表，則改裝后電壓表的量程為 V。改裝后的電壓表需要用標準表進行校準，請將圖b中的器材連接成實驗電路。如果用改裝后的電

15、壓表進行測量，表頭示數(shù)如圖c所示，則測得的電壓值是 V。圖9VS2R2R1cS1a2（07海淀）要測量內阻較大的電壓表的內電阻，可采用“電壓半值法”，其實驗電路如圖9所示。其中電源兩端的電壓值大于電壓表的量程，電阻箱R2的最大阻值大于電壓表的內電阻。先將滑動變阻器R1的滑動頭c調至最左端，將R2的阻值調至最大，依次閉合S2和S1，調節(jié)R1使電壓表滿偏，然后斷開S2，保持滑動變阻器的滑動頭c的位置不變，調節(jié)R2使電壓表半偏，此時R2的示數(shù)即可視為電壓表的內阻值。實驗時，在斷開S2調節(jié)R2的過程中，a點與滑動變阻器的滑動頭c之間的電壓應_。 實驗室備有四個滑動變阻器，它們的額定電流都能符合實驗要求

16、，它們的最大阻值分別為 A10 B1k C10k D100k 為減小測量誤差，本實驗中的滑動變阻器R1應選擇_。（填序號）。3（09海淀）在“把電流表改裝成電壓表”的實驗中：（1）改裝前需要測量電流表G的內阻Rg，測量電路如圖11所示。圖中R1是電位器（功能同滑動變阻器），R2是電阻箱。實驗時，只閉合開關S1，調整R1的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度（Ig）；再閉合開關S2，只調整R2的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半（Ig/2）。讀出電阻箱R2的值，即為電流表G的內阻Rg。用這種實驗方法所測電流表G內阻的阻值R測 其真實值R g。（選填“大于”、“小于”或“等于”）（2）由電流表G的刻度

17、盤可知此表頭的滿偏電流Ig=300A，用上述實驗方法測得電流表G內阻Rg的數(shù)值如圖12所示，將其改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)一個 k的電阻。（結果保留兩位有效數(shù)字）×1×10×1000×100圖12R1S2G圖11R2S1四、測干電池的電動勢E和內電阻r1（07東城）實驗室中準備了下列器材：待測干電池（電動勢約1.5V，內阻約1.0）電流表G（滿偏電流1.5mA，內阻10）電流表A（量程00.60A，內阻約0.10）來源:全品高考網(wǎng)滑動變阻器R1（020，2A）滑動變阻器R2（0100，1A）定值電阻R3=990，開關S和導線若干小明同學選用上述器

18、材（滑動變阻器只選用了一個）測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻。為了能較為準確地進行測量和操作方便，實驗中選用的滑動變阻器，應是_。（填代號）請在方框中畫出他的實驗電路圖。0I2/AI1/mA1.01.41.5右下圖為小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的I1-I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），由該圖線可得：被測干電池的電動勢E=_V，內阻r=_。2（09崇文）某同學用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內電阻r，所給的其它器材有:A電壓表:0315V B電流表:00.63A來源:全品高考網(wǎng)C變阻器R1(20，1A) D變阻器R2(1000，0.

19、1A)E電鍵S和導線若干（1）實驗中電流表應選用的量程為 ；電壓表應選用的量程為 ；變阻器應選用 (標明變阻器代號)；（2）根據(jù)實驗要求連接實物電路圖；（3）實驗測得的6組數(shù)據(jù)已在U-I圖中標出，如圖所示。請你根據(jù)數(shù)據(jù)點位置完成U-I圖線，并由圖線求出該電池的電動勢E=_V，電阻r=_.3（10崇文）用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內電阻r，所給的器材有：A電壓表V：0315V； B電流表A：00.63A；C滑動變阻器R1：（總阻值20）； D滑動變阻器R2：（總阻值100）；E電鍵S和導線若干。電壓表量程選用_；滑動變阻器選用_（填R1或R2）；在虛線框中將電壓表連入實驗電路中；在U-I圖中

20、已畫出七組實驗數(shù)據(jù)所對應的坐標點，請根據(jù)這些點做出U-I圖線并由圖線求出：E=_V，r=_；在實驗時，如果你連接的實物電路出現(xiàn)了如下問題：當開關閉合時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)而電流表沒有示數(shù)。如果在實驗前儀器都檢查過沒有問題，只可能是與儀器連接的導線斷了。請你判斷一下，可能發(fā)生斷路故障的導線是_（寫出可能發(fā)生斷路故障的導線的編號）。U/VI/A000.400.500.601.601.501.401.300V315A30.6乙04.08.002.06.010.0/V-1/10-2-10.400.500.600.704（10海淀）用圖12甲

21、所示的電路，測定某電源的電動勢和內阻，R為電阻箱，阻值范圍09999，R0是保護電阻，電壓表內阻對電路的影響可忽略不計。該同學連接好電路后，閉合開關S，改變電阻箱接入電路的電阻值，讀取電壓表的示數(shù)。根據(jù)讀取的多組數(shù)據(jù)，他畫出了圖12乙所示的圖像。（1）在圖12乙所示圖像中，當=0.10V-1時，外電路處于_狀態(tài)。（選填“通路”、“斷路”或“短路”）。Er甲SVR0R（2）根據(jù)該圖像可求得該電池的電動勢E= V，內阻r=_。 圖15A2A1SERR05（11海淀）（5分）某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個方形的電池（層疊電池）。為了測定該

22、電池的電動勢和內電阻，實驗室中提供如下器材：A電流表A1（滿偏電流10mA，內阻10）；B電流表A2（00.63A，內阻未知）；C滑動變阻器R0（0100，1A）；D定值電阻R（阻值990）；E開關與導線若干。（1）該同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設計了如圖15所示的電路，請你按照電路圖在圖16上完成實物連線。I1/mAI2/A04.06.08.010.0圖17圖16SA1A2R0R（2）圖17為該同學根據(jù)上述設計的實驗電路測出多組數(shù)據(jù)并繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)），則由圖線可以得到被測電池的電動勢E V，內阻r= 。（保

23、留兩位有效數(shù)字） 6.（11石景山）為了測量某電池的電動勢 E（約為3V）和內阻 r，可供選擇的器材如下：A電流表G1（2mA 100） B電流表G2（1mA 內阻未知）C電阻箱R1（0999.9） D電阻箱R2（09999）E滑動變阻器R3（010 1A） F滑動變阻器R4（01000 10mA）G定值電阻R0（800 0.1A） H待測電池I導線、電鍵若干采用如圖12（甲）所示的電路，測定電流表G2的內阻，得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示：I1（mA）0.400.811.201.592.00I2（mA）0.200.400.600.801.00根據(jù)測量數(shù)據(jù)，請在圖12

24、（乙）坐標中描點作出I1I2圖線由圖得到電流表G2的內阻等于 圖12（甲）G1G2R0 S 圖12（丙）G1G2SEG21G12待測電池+-圖12（?。㊣2/mAI1/mA 2. 0 0 1. 0 1. 0 0. 5圖12（乙） 在現(xiàn)有器材的條件下，測量該電池電動勢和內阻，采用如圖12（丙）所示的電路在給定的器材中，圖中滑動變阻器應該選用 ，電阻箱應該選用 （均填寫器材后面的代號）根據(jù)圖12（丙）所示電路，請在圖12（?。┲杏霉P畫線代替導線，完成實物電路的連接7（11朝陽）某同學利用如圖所示的電路測量電源的電動勢和內電阻。他利用測量出來的幾組電壓和電流值畫出了UI圖線。根據(jù)圖線求出的電源電動勢

25、E=_，電源的內電阻r=_。SErRAVOI/AU/VU0I0圖14五、多用電表的使用1.（11海淀）多用電表是實驗室和生產實際中常用的測量儀器。使用多用電表測某段導體的電阻。（1）主要的操作過程分以下三個步驟，請?zhí)顚懙诓讲僮?。將紅、黑表筆分別插入多用電表的“”、“”插孔；選擇電阻檔“×10”；_；把紅、黑表筆分別與導體的兩端相接，讀取導體的電阻。（2）采用上述的操作步驟后，多用表的示數(shù)如圖14所示。則該段導體的電阻測量值為 。2（11昌平）某興趣小組為了測量一待測電阻Rx的阻值，準備先用多用電表粗測出它的阻值，然后再用伏安法精確地測量實驗室里準備了以下器材: A多用電表B電壓表Vl

26、，量程3V，內阻約5kC電壓表V2，量程15V，內阻約25kD電流表Al，量程0.6A，內阻約0.2E電流表A2，量程3A，內阻約0.04F電源，電動勢E=4.5VG滑動變阻器Rl，最大阻值5，最大電流為3AH滑動變阻器R2，最大阻值200，最大電流為1.5AI電鍵S、導線若干在用多用電表粗測電阻時,該興趣小組首先選用“×10”歐姆擋，其阻值如圖12(甲)中指針所示，為了減小多用電表的讀數(shù)誤差,多用電表的選擇開關應換用_歐姆擋；圖12按正確的操作程序再一次用多用電表測量該待測電阻的阻值時，其阻值如圖12(乙)中指針所示，則Rx的阻值大約是_；在用伏安法測量該電阻的阻值時，要求盡可能準

27、確，并且待測電阻的電壓從零開始可以連續(xù)調節(jié)，則在上述提供的器材中電壓表應選 ；電流表應選 ；滑動變阻器應選 。(填器材前面的字母代號)在虛線框內畫出用伏安法測量該電阻的阻值時的實驗電路圖答案一、測定金屬的電阻率1. 答案：（1）0.600 （2）電路圖如右圖（3）2.VARxRSE答圖1答案：(1)如答圖1； (2)06.4； (3)RxRSE rVA3.答案： 外接法 4分 答案見下圖 4分 4分VRxR1A答圖14.答案：如圖1；如圖；刻度尺，螺旋測微器；（每小題2分）5.答案（1）R1（1分）；015 （1分）；00.6 （1分）。（2）電路圖如答圖1 （2分）6.答案（1）A、C、E 3分（2）外接法 3分 （3）答案見右圖 3分7. 答案（1）59.40cm (2分) (59.3959.41