北京市高三物理专题总复习：恒定电流实验

1、北京高三第一学期期末专题复习恒定电流实验一、测定金属的电阻率 1（09崇文）某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测量金属丝的接入长度为l=0.720m，用螺旋测微器测量金属丝直径（刻度位置如图所示），用伏安法测出金属丝的电阻（阻值大约为5），然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下实验器材：A直流电源：电动势约3 V，内阻很小；B电流表A：量程00.6 A，内阻约为0.125；C电压表V：量程03 V，内阻3 k；D滑动变阻器：最大阻值20；E开关、导线等。（1）从图中读出金属丝的直径为 mm；（2）根据所提供的器材，在如图所

2、示的方框中画出测定金属丝电阻率的实验电路图；（3）若根据伏安法测出电阻丝的阻值为Rx=4.0，则这种金属材料的电阻率为 ·m.（保留二位有效数字）。2（09丰台）有一个纯电阻用电器的电阻约为20，试设计一个能较精确地测量该用电器电阻的电路，要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大。可选用的器材有：电源：电动势为8V，内电阻为1.0电流表：量程0.6A，内阻RA为0.50电压表：量程10V，内阻RV为10k滑动变阻器：最大电阻值为5.0开关一个、导线若干。（1）在方框内画出实验电路图；（2）用该电路可以使用电器两端的电压变化范围约为_V；（3）若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示

3、数为I，电压表的示数为U，考虑到电表内阻的影响，用测量量及电表内阻计算用电器正常工作时电阻值的表达式为_。3（10朝阳）在做测定金属的电阻率的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量，已知金属丝的电阻值Rx约为20。一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能的大。他可选用的器材有： 电源E：电动势为8V，内阻为1.0； 电流表 A：量程0.6A，内阻约为0.50； 电压表 V：量程10V，内阻约为10k； 滑动变阻器R：最大电阻值为5.0； 开关一个，导线若干。根据上述条件，测量时电流表应采用_。（选填“外接法”或“内接法”）在方框内画出实

4、验电路图。若在上述实验中，电流表的示数为I，电压表的示数为U，且电流表内阻RA、电压表内阻RV均为已知量，用测量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式Rx=_。4（10东城）在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量一个约100电阻丝，可用的仪器：电流表（量程030mA，内阻50）、电压表（量程03V，内阻5k）、滑动变阻器（最大阻值20）、电源（电动势4V，内阻忽略不计）、开关和导线若干。 请将你设计的实验电路图画在方框中。 根据设计的电路图，将下图中的实物连接成实验用的电路。 为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要测量接入电路中的电阻丝长度的仪器是 ，测量电阻丝直径d的仪器是 。 计算

5、电阻率的公式是 。（用直接测量出的物理量表示）5.（11海淀）有一个电阻Rx，其阻值大约为20，现要更精确地测量其电阻，手边现有器材如下：A电源E（电动势12.0V，内阻为0.5）；B电压表（0315V，内阻大于3k）；C电流表（00.63A，内阻小于1）；D滑动变阻器R1（010，2.0A）；E滑动变阻器R2（01700，0.3A）；F开关S和导线若干。（1）滑动变阻器应选用 （填写器材代号）。连接电路时，电压表的量程应选 V，电流表的量程应选 A。（2）请在右边方框中画出实验电路图。6（11朝阳）现有一根长约为20cm的柱状金属丝，其横截面为边长约1mm的正方形，金属丝的电阻率为5

6、5;10-5·m。一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5V的电源。另有如下器材供选择：A量程为00.6A，内阻约为1的电流表B量程为01A，内阻约为10的电流表C量程为06V，内阻约为4k的电压表D量程为010V，内阻约为50k的电压表E阻值为010，额定电流为1A的滑动变阻器F阻值为01k，额定电流为0.1A的滑动变阻器（1）以上器材应选用_。（填写器材前的字母）（2）为了减小误差，应采用电流表的_（选填“内接法”或“外接法”）。（3）将下图所示器材连接成实验电路。 图124550035407（11丰台）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率r。某同学电路如图1

7、3所示。给定电压表、电流表、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。cm图11待测金属丝0123455960565758（1）待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形)，用尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图11和图12所示。AAV+_由图可知其长度为_cm，直径为_mm。（2）闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同，则发生故障的是 （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。（3）对照电路的实物连接画出正确的电路图。（4）图14中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图中作出UI图线。图14I/A0 0.1 0.2 0.3 0.4

8、0.5U/V0.51.01.52.02.5（5）求出的电阻值R =_（保留3位有效数字）。（6）请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式 =_。二、描绘小灯泡的伏安特性曲线1（07丰台）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“2.2V，0.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有A直流电源6V（内阻不计） B直流电流表03A（内阻0.1以下）C直流电流表0300mA（内阻约为5） D直流电压表03V（内阻约为15k）E滑动变阻器10，2A F滑动变阻器1k，0.5A 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。 （1）实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（均用仪器前的字母表示

9、） （2）在右面的虚线框中按要求画出实验电路图。U/VI/A1.02.03.00图13（丙）2（08海淀）图13甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的IU图线的实验电路图 图13（乙） S图13（甲）VARL（1）根据电路图，用笔画线代替导线，将图13（乙）中的实验电路连接成完整试验电路。（2）开关S闭合之前，图13（乙）中滑动变阻器的滑片应该置于 （选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。（3）已知小灯泡灯丝在27时电阻值约为1.5，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比（热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=273+t），根据图13（丙）画出的小灯泡IU特性曲线，估算该

10、灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为 （保留两位有效数字）。3（09海淀）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：器材规格器材来源: 规格小灯泡标有“3.8V，0.3A”字样滑动变阻器R1最大阻值10，额定电流1.0A电压表V量程0-5V，内阻5k滑动变阻器R2最大阻值1k，额定电流0.5A电流表A1量程0-100mA，内阻4直流电源E电动势约为6V，内阻约为0.5电流表A2量程0-500mA，内阻0.4来源:Z_xx_k.Com导线、电键等（1）在上述器材中，滑动变阻器应选 ； （2）在图13中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。（3）利用实验中得到实验数

11、据在图14所示的I-U坐标系中，描绘得出了小灯泡的伏安特性曲线。根据此图给出的信息，可以判断出图15中正确的是（图中P为小灯泡功率） （ ）O图15U2PAI2I2ODU2POBPOPC图14I0U图134（10丰台）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V，3W”，其它提供如下器材：电压表V1（量程6V，内阻20 k） 电流表A1（量程3A，内阻0.2）电流表A2（量程0.6A，内阻1） 滑动变阻器R1（01000 0.5A） 滑动变阻器R2（010 2A） 学生电源E（68V）电键S、导线若干 （1）实验中要求在电压表06V范围内读取并记录多组不同的电压值U和对应的电流

12、值I，以便作出小灯泡伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选用 ，变阻器应选用 。（2）在右图虚线方框中画出此实验的电路图。5（10海淀）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验室提供了小灯泡（3.8V , 0.3A）、电流表（00.5A，内阻约为0.4）、电压表（015V，内阻约为20 k）以及滑动变阻器（5 , 2A）等实验器材。（1）如果用多用电表欧姆档粗略测量该小灯泡的电阻，应选用的档位是 。（选填选项前面的字母）A×1000 B×100 C×10 D×1（2）如果既要满足小灯泡两端电压从零开始连续变化，又要测量误差较小，应从图10所示的电路

13、中选择 电路做实验电路。（选填对应电路图下面的字母）图10ASAVBSAVCSAVDSAV（3）利用实验数据画出了如图11所示的小灯泡的伏安特性曲线。根据此图给出的信息可知，随着小灯泡两端电压的升高，小灯泡的电阻 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 三、把电流表改装成电压表1（07崇文）把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流Ig为200A，内阻rg估计在400600之间。 （1）电路如图a所示，利用半偏法测定电流表的内阻rg，其供选用的器材如下：A滑动变阻器（阻值范围0200）B滑动变阻器（阻值范围05000）C电阻箱（阻值范围0999）D电阻箱（阻值范围09999 9）E电

14、源（电动势6V，内阻0.3）F电源（电动势12V，内阻0.6） 依据实验要求，R最好选用 、R最好选用 ，电源E最好选用 。（填入选用器材的字母代号） （2）该实验操作的步骤有：A接通S1，调节电阻R，使电流表指针偏转到满刻度B接通S2，调节电阻R，使电流表指针偏转到满刻度的一半C读出R的阻值，即认为rg = R 用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比 。（填“偏大”或“偏小”） （3）由此实验测出电流表内阻rg = 500，现通过串联一个24.5k的电阻把它改装成为一个电压表，则改装后电压表的量程为 V。改装后的电压表需要用标准表进行校准，请将图b中的器材连接成实验电路。如果用改装后的电

15、压表进行测量，表头示数如图c所示，则测得的电压值是 V。图9VS2R2R1cS1a2（07海淀）要测量内阻较大的电压表的内电阻，可采用“电压半值法”，其实验电路如图9所示。其中电源两端的电压值大于电压表的量程，电阻箱R2的最大阻值大于电压表的内电阻。先将滑动变阻器R1的滑动头c调至最左端，将R2的阻值调至最大，依次闭合S2和S1，调节R1使电压表满偏，然后断开S2，保持滑动变阻器的滑动头c的位置不变，调节R2使电压表半偏，此时R2的示数即可视为电压表的内阻值。实验时，在断开S2调节R2的过程中，a点与滑动变阻器的滑动头c之间的电压应_。 实验室备有四个滑动变阻器，它们的额定电流都能符合实验要求

16、，它们的最大阻值分别为 A10 B1k C10k D100k 为减小测量误差，本实验中的滑动变阻器R1应选择_。（填序号）。3（09海淀）在“把电流表改装成电压表”的实验中：（1）改装前需要测量电流表G的内阻Rg，测量电路如图11所示。图中R1是电位器（功能同滑动变阻器），R2是电阻箱。实验时，只闭合开关S1，调整R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度（Ig）；再闭合开关S2，只调整R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半（Ig/2）。读出电阻箱R2的值，即为电流表G的内阻Rg。用这种实验方法所测电流表G内阻的阻值R测 其真实值R g。（选填“大于”、“小于”或“等于”）（2）由电流表G的刻度

17、盘可知此表头的满偏电流Ig=300A，用上述实验方法测得电流表G内阻Rg的数值如图12所示，将其改装成量程为3V的电压表，需要串联一个 k的电阻。（结果保留两位有效数字）×1×10×1000×100图12R1S2G图11R2S1四、测干电池的电动势E和内电阻r1（07东城）实验室中准备了下列器材：待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0）电流表G（满偏电流1.5mA，内阻10）电流表A（量程00.60A，内阻约0.10）来源:全品高考网滑动变阻器R1（020，2A）滑动变阻器R2（0100，1A）定值电阻R3=990，开关S和导线若干小明同学选用上述器

18、材（滑动变阻器只选用了一个）测定一节干电池的电动势和内阻。为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是_。（填代号）请在方框中画出他的实验电路图。0I2/AI1/mA1.01.41.5右下图为小明根据实验数据作出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E=_V，内阻r=_。2（09崇文）某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其它器材有:A电压表:0315V B电流表:00.63A来源:全品高考网C变阻器R1(20，1A) D变阻器R2(1000，0.

19、1A)E电键S和导线若干（1）实验中电流表应选用的量程为 ；电压表应选用的量程为 ；变阻器应选用 (标明变阻器代号)；（2）根据实验要求连接实物电路图；（3）实验测得的6组数据已在U-I图中标出，如图所示。请你根据数据点位置完成U-I图线，并由图线求出该电池的电动势E=_V，电阻r=_.3（10崇文）用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A电压表V：0315V； B电流表A：00.63A；C滑动变阻器R1：（总阻值20）； D滑动变阻器R2：（总阻值100）；E电键S和导线若干。电压表量程选用_；滑动变阻器选用_（填R1或R2）；在虚线框中将电压表连入实验电路中；在U-I图中

20、已画出七组实验数据所对应的坐标点，请根据这些点做出U-I图线并由图线求出：E=_V，r=_；在实验时，如果你连接的实物电路出现了如下问题：当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数。如果在实验前仪器都检查过没有问题，只可能是与仪器连接的导线断了。请你判断一下，可能发生断路故障的导线是_（写出可能发生断路故障的导线的编号）。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）用图12甲

21、所示的电路，测定某电源的电动势和内阻，R为电阻箱，阻值范围09999，R0是保护电阻，电压表内阻对电路的影响可忽略不计。该同学连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱接入电路的电阻值，读取电压表的示数。根据读取的多组数据，他画出了图12乙所示的图像。（1）在图12乙所示图像中，当=0.10V-1时，外电路处于_状态。（选填“通路”、“断路”或“短路”）。Er甲SVR0R（2）根据该图像可求得该电池的电动势E= V，内阻r=_。 图15A2A1SERR05（11海淀）（5分）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，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该

22、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10）；B电流表A2（00.63A，内阻未知）；C滑动变阻器R0（0100，1A）；D定值电阻R（阻值990）；E开关与导线若干。（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图15所示的电路，请你按照电路图在图16上完成实物连线。I1/mAI2/A04.06.08.010.0图17图16SA1A2R0R（2）图17为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的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= 。（保

23、留两位有效数字） 6.（11石景山）为了测量某电池的电动势 E（约为3V）和内阻 r，可供选择的器材如下：A电流表G1（2mA 100） B电流表G2（1mA 内阻未知）C电阻箱R1（0999.9） D电阻箱R2（09999）E滑动变阻器R3（010 1A） F滑动变阻器R4（01000 10mA）G定值电阻R0（800 0.1A） H待测电池I导线、电键若干采用如图12（甲）所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：I1（mA）0.400.811.201.592.00I2（mA）0.200.400.600.801.00根据测量数据，请在图12

24、（乙）坐标中描点作出I1I2图线由图得到电流表G2的内阻等于 图12（甲）G1G2R0 S 图12（丙）G1G2SEG21G12待测电池+-图12（丁）I2/mAI1/mA 2. 0 0 1. 0 1. 0 0. 5图12（乙） 在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图12（丙）所示的电路在给定的器材中，图中滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 （均填写器材后面的代号）根据图12（丙）所示电路，请在图12（丁）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接7（11朝阳）某同学利用如图所示的电路测量电源的电动势和内电阻。他利用测量出来的几组电压和电流值画出了UI图线。根据图线求出的电源电动势

25、E=_，电源的内电阻r=_。SErRAVOI/AU/VU0I0图14五、多用电表的使用1.（11海淀）多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器。使用多用电表测某段导体的电阻。（1）主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第步操作。将红、黑表笔分别插入多用电表的“”、“”插孔；选择电阻档“×10”；_；把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻。（2）采用上述的操作步骤后，多用表的示数如图14所示。则该段导体的电阻测量值为 。2（11昌平）某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量实验室里准备了以下器材: A多用电表B电压表Vl

26、，量程3V，内阻约5kC电压表V2，量程15V，内阻约25kD电流表Al，量程0.6A，内阻约0.2E电流表A2，量程3A，内阻约0.04F电源，电动势E=4.5VG滑动变阻器Rl，最大阻值5，最大电流为3AH滑动变阻器R2，最大阻值200，最大电流为1.5AI电键S、导线若干在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图12(甲)中指针所示，为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用_欧姆挡；图12按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图12(乙)中指针所示，则Rx的阻值大约是_；在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准

27、确，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选 ；电流表应选 ；滑动变阻器应选 。(填器材前面的字母代号)在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图答案一、测定金属的电阻率1. 答案：（1）0.600 （2）电路图如右图（3）2.VARxRSE答图1答案：(1)如答图1； (2)06.4； (3)RxRSE rVA3.答案： 外接法 4分 答案见下图 4分 4分VRxR1A答图14.答案：如图1；如图；刻度尺，螺旋测微器；（每小题2分）5.答案（1）R1（1分）；015 （1分）；00.6 （1分）。（2）电路图如答图1 （2分）6.答案（1）A、C、E 3分（2）外接法 3分 （3）答案见右图 3分7. 答案（1）59.40cm (2分) (59.3959.41 cm) 0.434 m