电学实验电路专题训练1

电学专题训练题（一）一，填空题。

1.在图 1 所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，各电表示数的变化情况是：电流表的示数 ________， V1 的示数 __________， V2 的示数________.(填“变大”“变小”或“不变” )VV2V1A1R 1R 2 R1SR1R2AR2A A2图1图2图32.在图 2 所示的电路中， A1 的示数为 0.2 A,A2 的示数为 0.6 A,电源电压为12 V，则 R1=_______Ω ,R2=_______Ω,R1 和 R2 并联的总电阻为 ________Ω .3.修理收音机时，需要 1 只 1 kΩ的电阻，但手边只有 3 kΩ的电阻 4 只和 0.5 kΩ及 0.4 k Ω的电阻各一只，则应选用________的电阻 ________只________联可得到 1 kΩ的电阻 .4.把 20 Ω的电阻 R1 跟 60 Ω的电阻 R2 并联起来，接在电压是 6 V 的电源上，并联的总电阻是 ________Ω,R1 中的电流跟电路中的总电流之比是________. 5.如图 3 所示电路，断开电键S 时，电压表示数为 6 V，电流表示数为 0.5 A，电源电压为 9 V.由此可知电阻 R1=________Ω ;合上开关 S 后电流表的示数为________.6.两只定值电阻甲标有“ 10Ω1A乙”标有“ 15Ω、0.6A ”把它们串联起来电路中两端允许加上的最高电压是伏。

若两电阻并联则通过干路的最大电流是安。

7，一根粗细均匀的长为L 的金属导线，其电阻为R。

当把它均匀拉长到2L 时，其电阻为 ________，当把它对折后使其长度为L/2 时，电阻为 ________，粗细不变使其长度变为L/2 ，则电阻为 ________。

8、同种材料组成的四根导线，R1=4 欧， R2=9 欧， R3=11 欧，R4=21 欧，如果它们的长度相等，横截面积最大的是＿＿＿，如果它们的横截面积相等，则电阻线的长度最长的是＿＿。

专项训练(五) 电路故障分析1(简单电路)一、选择题1．如图ZX5－1所示，闭合开关S，灯L发光后突然熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，关于故障的判定正确的选项是()A．灯L短路B．灯L断路C．滑动变阻器R短路D．滑动变阻器R断路图ZX5－1图ZX5－22．小明按如图ZX5－2所示的电路进行实验探讨，两个灯的规格相同。

当开关闭合时，其中一个灯亮，一个灯不亮，电压表有示数，那么故障缘故可能是()A．灯L1短路B．灯L2短路C．灯L1断路D．灯L2断路3．[2017·连云]港在如图ZX5－3所示的电路中，电源电压维持不变，闭合开关S，电路正常工作。

一段时刻后，发觉两个电表的示数都变大，那么显现这种故障的缘故可能是()A．R1短路B．R1断路C．R2短路D．R2断路图ZX5－3图ZX5－44．如图ZX5－4所示电路中，电源电压维持不变，闭合开关S，电路正常工作。

过了一会儿，灯L熄灭，有一个电表示数变小，另一个电表示数变大。

那么以下判定正确的选项是()A．电阻R断路B．电阻R短路C．灯L断路D．灯L短路5．在如图ZX5－5所示的电路中，闭合开关S后，小灯泡不发光，但电流表、电压表指针均有偏转，那么电路可能发生的故障是()A．小灯泡被短路B．小灯泡灯丝断了C．小灯泡与灯座接触不良D．小灯泡实际功率比额定功率小得多图ZX5－5图ZX5－66．如图ZX5－6所示，开关S闭合后灯L不亮，为了检查电路的故障，用电压表进行测量，发觉U ac＝，U ab＝0，U bc＝，那么电路故障可能是()A．灯L断路B．开关S断路C．滑动变阻器R短路D．灯L短路或滑动变阻器R断路7．如图ZX5－7所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发觉两灯均不发光，于是他用一根导线别离连接到ab、bc、cd和ac位置，灯L1、L2均不发光，再用导线连接到bd位置时，灯L1发光、L2不发光，由此判定电路的故障是()A．灯L1与开关S均断路B．灯L2与开关S均断路C．灯L1与开关S均短路D．灯L2与开关S均短路图ZX5－7图ZX5－88．如图ZX5－8所示的电路，电源电压不变。

电学实验1——电阻的测量1．(2022·重庆市模拟)为测量电阻R x的阻值，某同学设计了如图(a)所示的电路图，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使电流表指针偏转到适当位置，记下此时电流表A0的读数I0；(2)然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R N，使________，记下此时R N的读数；(3)某次R N读数如图(b)所示，则R N读数为________，多次重复上述过程，计算R N读数的平均值，即为电阻R x的测量值；(4)写出一条你认为存在误差的原因______________．答案(2)电流表A0的读数为I0(3)4 208 Ω(4)电流表灵敏度不够，电阻箱的阻值在一定范围内变化时，不会引起电流表示数变化解析(2)该实验为替代法测电阻，通过分别连接电阻箱和待测电阻，使得电路电流相同，则此时电阻箱的电阻与待测电阻相同，故第二步应该是使电流表A0的读数为I0；(3)电阻箱的读数为R N＝4×1 000 Ω＋2×100 Ω＋0×10 Ω＋8×1 Ω＝4 208 Ω(4)该实验的误差主要是电流表的灵敏度对实验的影响．在实际测量的过程中，调节电阻箱在一定范围内变化时，电流表上基本看不出电流的变化．2.(2022·山东潍坊市三模)实验小组的同学要用所学的电学知识较准确地测量一捆铜线的长度．他们设计了如图甲所示的电路来较准确测量这捆铜线的电阻R x，图中a、b之间连接这捆铜线；V 1和V 2可视为理想电压表；R 为阻值范围是0～999.9 Ω的电阻箱；E 为电源；R 0为定值电阻；S 为开关．采用如下步骤完成实验：(1)先用螺旋测微器测量该铜线的直径d ＝1.200 mm ；(2)按照图甲所示的实验原理电路图连接电路，请你将图乙中的实物图补充完整；(3)将电阻箱R 调节到适当的阻值，闭合开关S ，记下此时电阻箱的阻值R 、电压表V 1的示数U 1、电压表V 2的示数U 2，则这捆电线的阻值表达式为R x ＝________(用R 、U 1、U 2表示)； (4)改变电阻箱的阻值R ，记下多组R 、U 1、U 2的示数，计算出每一组U 2U 1的值，作出U 2U 1－1R 图像如图丙所示，利用图像可求得这捆铜线的电阻R x ＝________ Ω；(5)已知这捆铜线材料的电阻率为ρ＝2.00×10－8 Ω·m ，则这捆铜线的长度为L ＝_______ m(结果保留三位有效数字)．答案 (2)见解析图 (3)(U 2U 1－1)R (4)2.60 (5)1.47×102解析 (2)按照实验原理电路图连接实物图如图(3)通过铜线的电流为I x ＝I R ＝U 1R ，R x ＝U 2－U 1I x ＝(U 2U 1－1)R(4)改变电阻箱的阻值R ，记下多组R 、U 1、U 2的示数，每一组数据都满足上式，整理可得U 2U 1＝R x 1R ＋1，易知U 2U 1－1R 图像的斜率即为R x ，则R x ＝k ＝7.50－1.002.50Ω＝2.60 Ω(5)由电阻定律知R x ＝ρLS，又有S ＝π⎝⎛⎭⎫d 22 则L ＝R x S ρ＝R x πd 24ρ＝2.60×3.14×(1.200×10－3)24×2.00×10－8m ＝1.47×102 m 3．(2022·辽宁省模拟)实验小组在不损坏滑动变阻器的前提下，测定滑动变阻器R 0镍铬合金电阻丝的电阻率，滑动变阻器规格是“50 Ω，1.5 A ”．(1)滑动变阻器缠绕陶瓷管上电阻丝匝数为n ，游标卡尺测出电阻丝n 匝的宽度为d ，游标卡尺测出电阻丝缠绕的陶瓷管外径D ，如图所示，读出此次测量n 匝电阻丝的宽度d ＝_____ cm (已知陶瓷管的外径远远大于电阻丝的直径)．(2)实验室内备有以下仪器A ．电流表A 1(10 mA ，内阻r 1＝10 Ω)；B ．电流表A 2(30 mA ，内阻r 2约为2 Ω)；C ．定值电阻R 1＝1 kΩ；D ．定值电阻R 2＝140 Ω；E ．滑动变阻器R 3(最大阻值约为200 Ω)；F ．滑动变阻器R 4(最大阻值约为5 Ω)；G ．电源E ＝1.5 V ，r ＝0.5 Ω；H ．导线及开关．选择合适仪器进行电表改装，进行相关测量，要求测量数据范围越大越好，滑动变阻器应选择________；在方框内画出实验电路图．(3)实验中某次测量两电流表的读数分别为I 1和I 2，则滑动变阻器镍铬合金的电阻率ρ＝________(用测量量的字母符号表示)．(4)本实验中电阻率的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)． 答案 (1)10.240 (2)R 4 见解析图 (3)I 1(r 1＋R 2)d 24D (I 2－I 1)n 3 (4) 大于解析 (1)由题图可知，游标卡尺的读数为 d ＝102 mm ＋8×0.05 mm ＝102.40 mm ＝10.240 cm(2)实验要求测量数据范围越大越好，则滑动变阻器应采用分压式，故滑动变阻器应选择R 4. 先进行电压表改装，电压表量程U ＝I g1(r 1＋R 2)，电压表内阻R V ＝r 1＋R 2＝150 Ω，故U ＝1.5 V 由于改装的电压表内阻确定，电流表A 2内阻不确定，故应将电流表A 2外接，电路图如图所示．(3)根据题意可知，滑动变阻器R 0的最大阻值对应电阻丝长度L ＝n πD ，电阻丝的半径r ＝d2n ，电阻丝的横截面积S ＝πr 2＝πd 24n 2，根据并联电路特点有I 1(r 1＋R 2)＝(I 2－I 1)R 0，整理得R 0＝I 1(r 1＋R 2)I 2－I 1，由电阻定律有R 0＝ρLS ，解得ρ＝I 1(r 1＋R 2)d 24D (I 2－I 1)n 3(4)电阻丝真实长度大于陶瓷管n 匝的周长，电阻丝外表涂有绝缘层，其横截面积大于真实面积，根据R 0＝ρLS 可知，长度测量偏小，横截面积测量偏大，则测出的电阻率大于真实值．4．实验室某电学元件D 标有 “12 V,3 W ”字样，某同学现用图甲所示电路测量其阻值，V 1、V 2是规格相同的两个电压表(量程15 V ，内阻约为50 kΩ)，R 0为定值电阻．(1)用笔画线代替导线，在图乙中补全实物连线；(2)实验室有三种规格的定值电阻，阻值分别为5 Ω、50 Ω、500 Ω，R0应选择阻值为________ Ω的定值电阻；(3)V1、V2两电压表读数分别为U1、U2，多次改变滑动变阻器滑片位置，测得数据如下：U1(V) 3.0 4.1 5.3 6.57.99.3U2(V) 3.5 4.8 6.27.79.311.0请在图丙中描点连线，并根据正确的数据处理方法，可得元件D的阻值为________ Ω(计算结果保留一位小数)．(4)由于电压表分流，元件D电阻的测量值______真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．答案(1)见解析图(2)50(3)见解析图42.5(4)大于解析(1)结合题图甲对题图乙连线如图所示．(2)电学元件D标有“12 V,3 W”的字样，可知该电学元件的电阻大约为R＝U2P＝1223Ω＝48 Ω，V1、V2是规格相同的两个电压表(量程15 V，内阻约为50 kΩ)，所以R0应选择阻值为50 Ω的定值电阻．(3)由测得数据在题图丙中描点连线，如图所示．电学元件D与定值电阻R0串联，由欧姆定律有U1＝U2R0R＝RR0U2，结合U1－U2图像，斜率k＝R R0＝9.3 V11.0 V≈0.85，由于R0＝50 Ω，则R＝42.5 Ω(4)由于电压表分流，电学元件D与定值电阻R0串联，分别与相同的电压表并联，所以各自的总电流相等，由于电学元件D的电阻偏小，流经的电流偏大，V1的示数偏大，U1－U2图像斜率偏大，所以电学元件D电阻的测量值偏大，即测量值大于真实值．5.(2022·河北省模拟)一金属线材电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究小组设计了如图所示电路，实验器材如下：未知电阻R x，阻值约为4.8 Ω；微安表(零刻度在表盘中间)，一端接导线，另一端接表笔；定值电阻R1，阻值为10 Ω；电阻箱R2，阻值0～99.9 Ω；电流表，量程0～0.6 A，内阻R A＝1 Ω；电压表，量程0～3.0 V，内阻约为3 000 Ω；滑动变阻器R3，阻值0～10 Ω；电源，电动势为3 V；开关，导线若干．实验过程如下：(1)按图连接电路，闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片滑到最________端(选填“左”或“右”)；(2)将电阻箱R2的阻值调整到________ Ω，闭合开关；(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到________时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置；(4)保持表笔与记录的接触位置接触，此时电流表和电压表的读数分别为________ A 和________ V.(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________ Ω.答案 (1)右 (2)10 (3)流过微安表的电流为零 (4)0.50 2.50 (5)5解析 (1)按题图连接电路，闭合开关之前，要保护电路，使电流最小，则应将滑动变阻器的滑片滑到最右端，使其阻值最大．(2)为了测量未知金属的阻值并将其截为阻值相等的两段，则应将电阻箱R 2的阻值调整与定值电阻R 1的阻值相等，故调整到10 Ω.(3)设未知电阻左半部分为R 左，右半部分为R 右，直到流过微安表的电流为零时，微安表两端的电势相等，则有R 左R 右＝R 1R 2，且R 1＝R 2，此时接触点的位置，即为等分电阻的位置．(4)电流表的最小刻度为0.02 A ，读数时只需要同位估读，所以电流表的读数为0.50 A ； 电压表的最小刻度为0.1 V ，读数时，需要估读到下一位，所以电压表的读数为2.50 V ； (5)电压表测量电路的总阻值为U I ＝2.500.50 Ω＝5 Ω，则R 并＝UI －R A ，根据并联电路电阻的关系有1R 并＝1R x ＋1R 1＋R 2，代入数据解得R x ＝5 Ω. 6．(2022·宁夏六盘山高级中学三模)某同学利用图(a)电路测量量程为10 mA 的电流表内阻(内阻大约为几十欧)，可供选择的器材有：滑动变阻器R 1(最大值50 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值5 kΩ)，电阻箱R (最大值999.9 Ω)，电源E 1(电动势6 V ，有内阻)，电源E 2(电动势30 V ，有内阻)，开关1个，导线若干．实验步骤如下：①按照(a)电路原理图连接电路；将图(a)中电阻箱阻值调为最大，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值位置，闭合开关S 1；②调节滑动变阻器，使电流表A 指针偏转到满刻度；③闭合开关S 2，保持滑动变阻器的滑片位置不动，调节电阻箱，使电流表的示数为8 mA ，记录电阻箱的阻值；回答下列问题：(1)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线；(2)实验步骤③中记录电阻箱的阻值为240 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器中的电流不变，则电流表内阻的测量值为________ Ω；(3)要求得到较高的实验精度，认为闭合开关S2调节电阻箱时滑动变阻器中的电流10 mA基本不变，以上备选器材中，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)，电源应选用________(填“E1”或“E2”)；(4)如果此电流表是由一个表头和电阻并联构成的，可推断该表头的满刻度电压约为________(填正确答案标号)．A．2.4 V B．240 mVC．0.6 V D．60 mV答案(1)见解析图(2)60(3)R2E2(4)C解析(1)实物图连线如图所示．(2)由题意可知，当电流表示数为I A＝8 mA时，通过电阻箱的电流为I R＝2 mA，根据并联电路分流规律可得电流表内阻的测量值为R A＝I RI A R＝60 Ω(3)本实验为了得到较高的实验精度，应使电阻箱接入电路后电路总电流能够近似不变，则滑动变阻器接入电路的阻值应尽可能大，所以应选择R2，当电流表满偏时，滑动变阻器两端允许达到的最大电压约为U max＝I满R2＝50 V，所以电源应选用E2.(4)如果此电流表是由一个表头和电阻并联构成的，可推断该表头的满刻度电压约为U满＝IR A＝0.6 V，故选C.满7．(2022·河北省模拟)实验小组利用如图甲所示的电路测量某金属丝的电阻率．(1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，金属丝的直径为________ mm. (2)关于电流表和滑动变阻器，有以下器材可供选择： A ．电流表量程0～0.6 A ，内阻R A ＝1.0 Ω B ．电流表量程0～0.6 A ，内阻未知 C ．滑动变阻器，最大阻值10 Ω D ．滑动变阻器，最大阻值50 Ω实验中电流表应选择________，滑动变阻器应选择________(填写器材前的字母)．(3)闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到________(按照电路图选填“最左端”“正中间”或“最右端”)．(4)闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U ，记下此时电阻箱的读数R 0和电流表的读数I 1.(5)改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U ，记下此时电阻箱的读数R 2和电流表的读数I 2.(6)重复步骤(5)，得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R 为横坐标，以电流表读数的倒数1I 为纵坐标建立坐标系，描点连线，如图丙所示，获得图线的纵轴截距为b ，可知金属丝电阻为________(用题图中给定的符号表示)．(7)将电阻值代入电阻定律R ＝ρlS 计算金属丝的电阻率．答案 (1)0.869 (2)A C (3)最左端 (6)Ub －R A解析 (1)如题图乙所示，螺旋测微器的读数为0.5 mm ＋36.9×0.01 mm ＝0.869 mm. (2)选用内阻已知的电流表可以通过计算消去电流表分压引起的系统误差，故电流表选择A ；滑动变阻器采用分压接法，故用总电阻较小的C.(3) 为使开始时电压表的读数为零，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到最左端．(6)根据题意有U ＝I (R ＋R x ＋R A )，整理得1I ＝1U R ＋R x ＋R A U ，结合题图丙可知R x ＋R A U ＝b解得金属丝电阻R x ＝Ub －R A .。

电学实验练习题例 1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（约 100 Ω）; 直流电流表（量程 0~10 mA、内阻 50 Ω）;直流电压表（量程 0~3 V、内阻 5 k Ω）; 直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A）；开关1 个，导线若干 .根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x＜RA R ，故电流表应采用外接法. 在控制电路中，若采v用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min=RER A Rx=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法. 如图10-5图所1示0-5. 例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值Rx，现有如下器材：读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。

⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。

⑵写出主要的实验操作步骤。

【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。

⑵①将 S2 与 Rx相接，记下电流表指针所指位置。

②将S2 与R1 相接，保持 R2 不变，调节 R1 的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R1 的值，则 Rx＝R1。

例3、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻 r1＝750Ω；电压表 V2，量程为 5V，内阻 r2＝2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；）单刀单掷开关K，导线若干。

测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图。

【解析】如图所示(用已知内阻的电压表代替电流表)例4 用以下器材测量一待测电阻的阻值。