高中物理三相电流的线电压、相电压实验题

（1）某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示。由图可读出D=________mm，d=________mm。
        
（2）某同学使用如下器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验：
待测小灯泡（额定电压12V，工作时电阻为100Ω左右）；
电源E（电动势为14V）；
电压表V（量程为15V，内阻约为15kΩ）；
电流表A（量程为100mA，内阻约为10Ω）；
滑动变阻器（最大阻值为10Ω）；
单刀单掷开关；导线若干。
①在实验中，既要满足实验要求，又要减小误差，应选用的实验电路图________。

A                B               C                D
②请根据所选的实验电路图在实物图上连线。

③该同学描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图可求得小灯泡的额定功率为P=________W。（结果保留3位有效数字）

④由小灯泡的伏安特性曲线可知：在较低电压区域（0~2V）内，小灯泡的电阻几乎不变；在较高电压区域（7~10V）内，小灯泡的电阻随电压的增大而________（填“增大”、“不变”或“减小”）。它们变化规律不同的原因是________。

2006年6月6日，世人瞩目的“天下第一爆”——三峡工程三期上游围堰爆破成功。据报道，爆破中采用了四千只电子雷管，为了使每只雷管互不影响，应把这些电子雷管_____联接入电路中。

2010年广州亚运盛会堪称是LED绿色照明技术、节能照明产品得到全面应用的照明科技博览会。无论是海心沙、广州塔、广州中轴线城市景观照明等重点工程项目，还是亚运城、大学城等数十个场馆和设施，处处都闪耀着国产LED绿色照明、节能照明产品的光芒。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω左右，电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有：
电流表A₁（量程为0~50mA，内阻R_A1约为3Ω）
电流表A₂（量程为0~3mA，内阻R_A2=15Ω）
定值电阻R₁=697Ω
定值电阻R₂=1985Ω
滑动变阻器R（0~20Ω）一只
电压表V（量程为0~12V，内阻R_V=1kΩ）
蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
电键S一只
在下边方框中画出应采用的电路图

写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R_{x =}                ，当表达式中的    （填字母）达到      ，记下另一电表的读数带入表达式，其结果为正常工作时电阻。

某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现竞有九成样品的细菌超标或电导率不合格（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）。
① 不合格的纯净水的电导率一定是偏           （选填“大”或“小”）。
② 对纯净水样品进行检验所用的设备如图所示，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封。
请设计检测电路画在方框中，并连接好实物图（要求测量尽可能准确，已知纯净水的电导率远大于金属的电导率，所用滑动变阻器的阻值为100Ω，蓄电池电动势12v）。

有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R₀是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300
电阻R/Ω	300	280	260	240	220	200	180

(1) 利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多少牛顿？
（3）通过寻求压力与电流表中电流的关系，说明该测力显示器的刻度是否均匀？

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为             mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为        mm；

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为               Ω。

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S    导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右上框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝         。（保留2位有效数字）

实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G₁内阻r₁的电路如图所示。供选择的仪器如下：

①待测电流表G₁（0～5mA，内阻约300Ω）；
②电流表G₂（0～10mA，内阻约100Ω）；
③定值电阻R₁（300Ω）；
④定值电阻R₂（10Ω）；
⑤滑动变阻器R₃（0～1000Ω）；
⑥滑动变阻器R₄（0～20Ω）；
⑦干电池（1.5V）；
⑧电键S及导线若干。
⑴定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（在空格内填写序号）
⑵用连线连接实物图。
⑶补全实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动触头移至最______端（填“左”或“右”）；
②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G₁、G₂的读数I₁、I₂；
③多次移动滑动触头，记录相应的G₁、G₂读数I₁、I₂；
④以I₂为纵坐标，I₁为横坐标，作出相应图线，如图所示。

⑷根据I₂−I₁图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_____________。

某同学做描绘小灯泡（额定电压为3．8V，额定电流为0．32A）的伏安特性曲线实验，实验给定的实验器材如下：（本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压）
直流电源的电动势为4V，内阻不计
电压表V（量程4V，内阻约为5kΩ）、
电流表A₁（量程0．6A，内阻约为4Ω）、
电流表A₂（量程3A，内阻约为1Ω）、
滑动变阻器R₁（0到1000Ω，0．5A）
滑动变阻器R₂（0到10Ω，2A）
开关、导线若干。
(1)若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路，其他部分连接正确，接通电源后，以下说法正确的是（    ）
A．小灯泡将发光    B．小灯泡将不亮
C．电压表会烧坏    D．电流表将会烧坏
(2)下列关于该实验的说法，正确的是(      )

A．实验电路应选择图乙中的电路图（a）
B．电流表应选用A₂   
C．滑动变阻器应该选用R₂
D．若采用如图乙（b）所示电路图，实验前，滑动变阻器的滑片应置于最右端


(3)该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图丙所示，从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而______（填增大、减小、先增大后减小、先减小后增大），当给小灯泡加额定电压3．2V时，此时小灯泡的发热功率为      W（结果取2位有效数字）。

（1）一阻值约为30kΩ的电阻R，欲用伏安法较准确地测出它的阻值，备选器材有：
A、电源（E=16V，r=2Ω）     B、电源（E=3V，r=0.5Ω）
C、电压表（量程0～15V，内阻50kΩ）    D、电压表（量程0～3V，内阻10kΩ）
E、电流表（量程0～500μA，内阻500Ω）  F、电流表（量程0～1mA，内阻250Ω）
G、滑动变阻器（阻值0～200Ω） H、开关一只，导线若干
（a）上面器材中适合本实验要求的是                (3分)（只填器材的符号）
（b）画出实验电路图(5分)

（2）有一小灯泡，标有＂10V，2W＂的字样，现用如图甲所示的电路，测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系．实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压．现备有下列器材：
A．直流电源，电动势12V，内电阻不计
B．直流电流表，量程0.6A，内阻约为0.1W
C．直流电流表，量程300mA，内阻约为5W
D．直流电压表，量程15V，内阻约为15kW
E．滑动变阻器，最大电阻5W，额定电流2A
F．滑动变阻器，最大电阻1kW，额定电流0.5A
G．开关，导线若干
(a)为了尽可能提高实验精度，实验中所选电流表为_{＿＿＿＿＿＿}，所选滑动变阻器为_{＿＿＿＿＿＿}（只填所列选项前的字母）(4分)
(b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于_{＿＿＿＿＿＿}点（填＂a＂或＂b＂）(2分)
(c)根据完善后的电路图，将图乙中所给实物连成实验电路．(4分)

某同学在研究性学习过程中通过一个电压表来测量一个欧姆表内部电源的电动势。电压表的内阻未知（约25kΩ～35kΩ）且测量准确，欧姆表刻度盘上的中间刻度值为30。

①该向学在实验过程中，红表笔虑与电压表的     （填“+”或“一”）接线柱连接，欧姆表的选择开关应拨至倍率“×        ” （填“1’’、“10”、“100”或“1k”）的位置。
②在实验中，该同学读出电压表的读数为以欧姆表的指针所指的刻度值为m并且在实验过程中，一切操作都是正确的。则欧姆表电池的电动势表达式             。

现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在5Ω～8Ω之间，可选用的器材如下：
A．待测电流表A（量程10mA）；
B．电压表V₁（量程0．3V，内阻约500Ω）；
C．电压表V₂（量程3V，内阻约3kΩ）；
D．滑动变阻器R₁（最大电阻10Ω）；
E．滑动变阻器R₂（最大电阻5Ω）；
F．定值电阻R₃（阻值20Ω）；
G．电源E（电动势3V）；
H．开关S及导线苦干。
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。
①在方框内画出实验电路图并标明符号；

②电流表A内阻的表达式为：=                       ，式中各符号的物理意义为                       。

关于多用电表的使用，下列操作正确的是                  

A．测电压时，应按图甲连接方式测量

B．测电流时，应按图乙连接方式测量

C．测电阻时，应按图丙连接方式测量

D．测二极管的正向电阻时，应按图丁连接方式测量

某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R₀，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验．

 
测得的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5
R（Ω）	4.0	10.0	16.0	22.0	28.0
I（A）	1.00	0.50	0.34	0.25	0.20

 
（1）电路中定值电阻R₀的作用是：
__________________________________．
（2）该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取____________作为横坐标．
（3）利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象．
（4）由图象可知，该电池的电动势E=       V，内电阻r=     ___Ω．

为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R₀的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路。闭合电键S₁，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U—I直线。请回答下列问题：
⑴根据图乙中的M、N两条直线可知（    ）
A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
⑵图像中两直线交点处电路中的工作状态是（    ）
A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端       B．该电源在该电路中的输出功率最大
C．定值电阻R₀上消耗的功率为0.5W              D．该电源在该电路中的效率达到最大值
⑶根据图乙可以求得定值电阻R₀= ____Ω，电源电动势E = ___　V，内电阻r = ____Ω。

为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx）．某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表：

照度（Lx）	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2
电阻(k)	75	40	28	23	20	18

①根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．

②如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路．给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(Lx)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．（不考虑控制开关对所设计电路的影响）提供的器材如下：光敏电阻Rp，电源E(电动势3V，内阻不计)，定值电阻：R₁=10k，R₂=20k，R₃=40k（限选定值电阻其中之一并在图中标出），开关S及导线若干．