高中物理家庭电路和安全用电知识实验题

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：
直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
电流表A₁（量程3A，内阻约0.1Ω）
电流表A₂（量程600mA，内阻约5Ω）
电压表V₁（量程3V，内阻约3kΩ）
电压表V₂（量程15V，内阻约200kΩ）
滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R₂（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）
（1）在该实验中，电流表应选择　   　（选填“A₁”或“A₂”），电压表应选择　   　（选填“V₁”或“V₂”），滑动变阻器应选择　   　（选填“R₁”或“R₂”）．
（2）某同学用导线a、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在图乙方框中完成实验的电路图．

（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为　   　．
（4）由于电表内电阻的影响，本实验中电压表的示数　   　（填写“大于”、“等于”、“小于”）小灯泡两端的电压，电流表的示数　   　（填写“大于”、“等于”、“小于”）流过小灯泡的电流；电压表的内电阻对测量结果　   　（填写“有”、“无”）影响，电流表的内电阻对测量结果　   　（填写“有”、“无”）影响．

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改装的电流表，为标准电压表，为待测电池组，为开关，为滑动变阻器，是标称值为的定值电阻。
①已知灵敏电流计的满偏电流、内阻，若要改装后的电流表满偏电流为，应并联一只（保留一位小数）的定值电阻；
②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；

③某次试验的数据如下表所示：该小组借鉴"研究匀变速直线运动"试验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻（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.的实际阻值比计算值偏小               D.的实际阻值比标称值偏大

测量次数
电压表读数
改装表读数

某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值为12V的蓄电池为电源， 导线及其接触点均完好。

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图乙所示，读数为________ V，说明________正常（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”“小灯”）。
（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图乙相同，可判定发生故障的器件是______（选填“蓄电池”“保险”“开关”“小灯”）。

如图所示的电路中，R₁=9Ω，R₂=30Ω，S闭合时，电压表V的示数为11.4V，电流表A的示数为0.2A，S断开时，电流表A的示数为0.3A，求：

（1）电阻R₃的值；
（2）电源电动势E和内阻r的值。

某课外兴趣小组测量一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡灯丝电阻R随灯泡两端电压U变化的关系，得到如图所示的图线，则由此可以得到：

①在正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W．
②若一定值电阻与该灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为______Ω．
③若用电动势为12V的理想电源给小灯泡供电，当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度，这0.1s内流过灯泡的电流变化情况是由大变小，最大电流是______A．

某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的集成电池．为了测定集成电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：
A．电流表A₁（满偏电流10mA，内阻10Ω）；
B．电流表A₂（0～0.6～3A，内阻未知）；
C．滑动变阻器R₀（0～100Ω，1.0A）；
D．定值电阻R（阻值990Ω）；
E．开关S与导线若干．

①该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，并且连接了实物图乙，请你从标有数字的三条连线中找出错误的一条，写出数字编号　   　，如何改正？　   　．
②该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图丙所示的I₁﹣I₂图线（I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=　   　V，内阻r=　   　Ω．（结果均保留两位有效数字）

在如图所示的电路中，可变电阻R2的阻值调至2 Ω处，电阻R1="6" Ω，电源的内阻r="1" Ω.当开关S闭合时，电源消耗的总功率P0="16" W，电源输出的功率P1="12" W，这时灯L正常发光，则灯L的额定功率P2=__________W.当开关S断开时，为使灯仍能正常发光，R2的阻值应调至__________Ω(设S断开时，灯L不会损坏).

在如图所示的电路中，＝2Ω，＝＝4Ω，当电键K接a时，上消耗的电功率为4 W，当电键K接b时，电压表示数为4.5 V。
试求：

（1）当电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；
（2）电源的电动势和内电阻；
（3）当电键K接c时，求电源输出功率。

一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线

A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计

B．电压表V1：量程为0~3V，内阻约为1

C．电压表V2：量程为0~15V，内阻约为4

D．电流表A1：量程为0~3A，内阻约为0.1

E. 电流表A₂：量程为0~0.6A，内阻约为0.6
F. 滑动变阻器R₁：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A
G. 滑动变阻器R₂：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A
H. 开关S，导线若干
① 实验中使用的电压表应选用　　　　　；电流表应选用　　　　　；滑动变阻器应选用　　　　　（请填写选项前对应的字母）．
② 实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最    （填“左”或“右”）端．

③.实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请将该组数据标记在U-I坐标中,其余实验数据已标记在坐标中,请你画出小灯泡的U-I图线．并简述该图线不是直线的主要原因                                        

理科综合试卷第8页（共16页）

④.若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为              W（保留两位有效数字）．

如图所示，当a、b两点间没有接电容器时，闭合开关S，灯L正常发光.现在a、b两点间接上一个电容量较大的电容器C,当闭合开关S时，观察到的现象是______________；闭合一段时间后，再把开关S断开，观察到的现象是______________.

某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值6V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流10V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点时多用表指示如图2所示，读数为          V，说明         正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。
②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是            （选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）

实验室中有一块量程较小的电流表G，其内阻约为1000Ω，满偏电流为100μA，将它改装成量程为1mA、10mA双量程电流表。现有器材如下：

A．滑动变阻器R₁，最大阻值50Ω；
B．滑动变阻器R₂，最大阻值50kΩ；
C．电阻箱R＇，最大阻值9999Ω；
D．电池E₁，电动势3.0 V；
E．电池E₂，电动势4.5 V；(所有电池内阻均不计)；
F．单刀单掷开关S₁和S₂，单刀双掷开关S₃，及导线若干。
（1）采用如图甲所示电路测量电流表G的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为         ，选用的电池为           （填器材前的字母序号）；采用此种方法电流表G内阻的测量值         真实值(填“＞”、“＝”或“＜”)。
（2）如果在步骤（1）中测得电流表G的内阻为900Ω，将流表G改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中，R₁=     Ω，R₂=    Ω。

如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接．
（1）用笔线代替导线将图中未完成的电路连接好．
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针将向　   　偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向　   　偏．

把一个満偏电流I=1mA、线圈电阻R=1k的小量程电流表，改装成量程U=10V的电压表，需串联的分压电阻为        ；改装成量程10mA的电流表，需并联的分流电阻为      。

有一个灵敏电流表G，内阻R_g=10Ω，满偏电流I_g=3mA．把它改装成量程为3V的电压表，要      (串、并)联一个       欧姆的电阻。