专题10：电路与变变电流.doc

专题10：电路与交变电流
6．（6分）（2010•宁夏）电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb．由图可知ηa、ηb的值分别为（　　）

A．
、
B．
、
C．
、
D．
、
解：电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．η===．E为电源的总电压（即电动势），在U﹣I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知Ua=、Ub=，则ηa=，ηb=．所以A、B、C错误，D正确．
故选D．
10．（11分）（2010•宁夏）用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大．RL的测量结果如表所示．
t（℃）
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
RL（Ω）
54.3
51.0
47.5
44.3
41.0
37.9
34.7

回答下列问题：
（1）根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线．
（2）为了检验RL与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作RL﹣t关系图线
（3）在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图所示．电流表的读数为　_________　，电压表的读数为　_________　．此时等效电阻RL的阻值为　_________　：热敏电阻所处环境的温度约为　_________　．
解：（1）根据电路图连接电路，电路图如下所示；（2）根据数据描出点，连接成直线，图象如下所示．

（3）根据电表示数可知，电流大小为：mA，
电压大小为：V
由部分电路欧姆定律得：，对照图找出相应的温度为64.0℃．
故答案为：115.0mA，5.00V，43.5Ω，64.0℃．
23.（12分）
一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程。所用器材有：
量程不准的电流表，内阻r1=10.0，量程标称为5.0；
标准电流表A2，内阻r2=45，量程为1.0；
标准电阻R，阻值10；
滑动变阻器R，总电阻约为3000；
电源E，电动势为3.0V， 内阻不计；
保护电阻R2；开关S；导线。

回答下列问题：
（1）在答题卡上（图2所示）的实物图上画出连线。

（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。
（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程Im= 。
（4）若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出A1的示数I1= ，A2的示数I2= ；由读出的数据计算得Im= 。（保留3位有效数字）

（5）写一条提高测量准确度的建议：
。
23．（16分）
⑴连线如图
⑵阻值最大
30
60
20
10
0
v/m·s-2
t/s
⑶
⑷6.05mA

22.（8分）（注意：在试题卷上作答案无效）
如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各点连接。
（1）为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的 挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的 挡。
（2）在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明___ 可能有故障
（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。

答案（1）电压；欧姆
（2）开关或连接点5、6
（3）①调到欧姆档
②将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作
③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.

24.(15分)（注意：在试题卷上作答无效）
材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ0是
材料在t=0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10 –8 Ω•m,碳的电阻率为3.5×10 -5Ω•m,附近，在0 ℃时，.铜的电阻温度系数为3.9×10 –3 ℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).
答案0.0038m
【解析】设碳棒的长度为X,则铜棒的电阻为,碳棒的电阻,要使得在00c附近总电阻不随温度变化,则有,则有式中t的系数必须为零,即有x≈0.0038m.
Ⅱ．（12分）一直流电压表，量程为1 V，内阻为1 000Ω，现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程．为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势E为6~7 V，内阻可忽略不计），一阻值R2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干线．
（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图．
（2）连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为 V，电源电动势为 V．

II．答案：7，6.3（1）将待测电压表与标准电阻串联后与电源连接即可。设电源电动势为E，则由闭合电路欧姆定律，当两开关都闭合时，R2被短路，有：U1=E当S1闭合，S2断开时，E=U2+(R1+R2)；解两式得：R1=6000Ω ，E=6.3V；根据串联分压原理，可得电压表量程为7V。

（2）现要测量某一电压表的内阻。给定的器材有：待测电压表（量程2V，内阻约为4kΩ）；电流表（量程1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干
要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
i.试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量
电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中 各器材用题中给定的符号标出。）
ii.电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV＝______________。
2）i．电路如图
ii．　 郝双制作

mA
V
R1
S
E

A
（2）测量电源B的电动势E及内电阻r（E约为4.5V,r约为1.5Ω）。
V
器材：量程3V的理想电压表 ，量程0.5A的电流表 （具有一定的内阻），固定电阻R=4Ω，滑动变阻器，电键K，导线若干。
①画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。
A
V
K
B
R
R＇
②实验中，当电流表读数为时，电压表的读数为；当电流表读数为时，电压表的读数为。则可以求出E= ，r= 。

（2）①实验电路原理图如图。
②，

（2）实验室内有一电压表〇mV ，量程为150mV，内阻约为
E
K
A
mV
R′
150Ω。现要将其改装成量程为10mA的电流表，并进行校准。为此，实验室提供如下器材：干电池E(电动势为1.5V)，电阻箱R，滑线变阻器R′，电流表〇A (有1.5mA，15mA与150mA三个量程)及开关K。
(a)对电表改装时必须知道电压表的内阻。可用图示的电路
测量电压表的内阻。在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的
条件下，电路中电流表〇A 应选用的量程是 。若合上K，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150V，电流表〇A 的读数为1.05mA，则电压表的内阻RmV为 。(取三位有效数字)
(b)在对改装成的电流表进行校准时，把〇A 作为标准
电流表，画出对改装成的电流表进行校准的电路原理
图(滑线变阻器作限流使用)，图中各元件要用题中给
出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是 (取
三位有效数字)，电流表〇A 应选用的量程是 。
⑵（a）1.5mA，143Ω；（b）如图所示 16.8Ω 15mA
23．（15分）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率r。
给定电压表（内阻约为50 kW），电流表（内阻约为40 W），滑线变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250 W）及导线若干。

（1）画出测量R的电路图。
（2）图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
求出的电阻值R＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（保留3位有效数字）
（3）待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图2、图3所示。由图可知其长度为＿＿＿＿＿。直径为＿＿＿＿＿。
（4）由以上数据可求出r＝＿＿＿＿＿＿＿＿。（保留3位有效数字）

　23．（15分）
（1） 或
（2）①作U－I直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧。
②求该直线的斜K，则R＝K。
229Ω（221～237Ω均为正确）。
（3）0.800cm 0.194cm
（4）8.46×10－2Ω·m（8.16×10－2～8.76×10－2Ω·m均为正确）
20．在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为ε，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当R5的滑动触点向图中a瑞移动时，
A I变大，U变小 B I变大，U变大
C I变小，U变大 D I变小，U变小

20．D

2．一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别是n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1>n2，则
A、U1>U2 P1<P2 B、P1=P2 I1<I2 C、I1<I2 U1>U2 D、P1>P2 I1>I2

16．图1中E为电源，其电动势为ε，R1为滑线变阻器，R2为电阻箱，A为电流表，用此电路，经以下步骤可近似得A的内阻RA：①闭合K1，断开K2，调节R1使电流表读数等于其量程I0；②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于I0/2，然后读出R2的值，取RA

（1） 按图1 所示电路在图2中所给的实物图中画出连接导线。
（2） 真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相对误差，即，试导出它与电动势ε，电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。
（3） 若I0=10mA，真实值RA约为30Ω，要想使测量结果相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？

9.图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得bd、两点间以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知。

　　（A）ab间电路通，cd间电路不通
　　（B）ab间电路不通，bc间电路通
　　（C）ab间电路通，bc间电路不通
（D）bc间电路不通，cd间电路通
9.CD
16.（8分）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表，A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

　　（1）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。
　　（2）若选测量数据中的一组来计算，r1，则所用的表达式为r1=_____________，式中各符号的意义是：_________________________________。
16.（1）如图所示（5分。若电阻R1与电池串联，不扣分阶段；若R2用作限流电阻，正确的同样给分。）

　　（2）
19．（7分）图1为测量电阻的电路．Rx为待测电阻．R的阻值已知．R＇为保护电阻，阻值未知．电源E的电动势未知．K1、K2均为单刀双掷开关．A为电流表，其内阻不计．
(1)按图1所示的电路，在图2的实物图上连线．

(2)测量Rx的步骤为：将K2向d闭合，K1向______闭合，记下电流表读数I1．再将K2向c闭合，K1向______闭合，记电流表读数I2．
计算Rx的公式是Rx=______．
19．(1)如图．（3分．有任何错，给0分）

11、图示的两种电路中，电源相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计。电流表A1、A2、A3和A4读出的电流值分别为I1、I2、I3和I4。下列关系式中正确的是

  （A）I1＝I3
  （B）I1<I4
  （C）I2＝2I1
  （D）I2<I3+I4

20、用图示的电路测定未知电阻Rx的值。图中电源电动势未知，电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计，R为电阻箱。

   （1）若要测得Rx的值，R至少需要取_____个不同的数值。

   （2）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测Rx时，R至少需取_____个不同的数值。

   （3）若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量Rx？答：_____。

20、（1）2  （2）2  （3）不能
4．（1）、（2）两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220伏的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为 110伏。若分别在c、d两端与g、h两端加上110伏的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为 （　）
　　（A）220伏，220伏 　　　　　　　　　　（B）220伏，110伏
　　（C）110伏，110伏 　　　　　　　　　　（D）220伏，0 　　
4．B
12．如图所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以 （　）　　　
　　（A）增大R1 　（B）减小R1 　（C）增大R2 （D）减小R2
12．A、D
13．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（ ）
　　（A）合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 　　
　　（B）合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮 　　　
　　（C）断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭 　　　
　　（D）断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭 　　
13．A、D
14．在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数。在下列选挡中，符合操作规程的是（　）　
　　（A）直流10V挡 　　　（B）直流0.5A挡
　　（C）直流2.5V挡 　　　（D）欧姆挡 　　　

　14．A

17．某电压表的内阻在20千欧～50千欧之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材: 　
　　待测电压表V（量程3V） 　
　　电流表A1（量程200μA ） 　
　　电流表A2（量程5mA） 　
　　电流表A3（量程0.6A） 　
　　滑动变阻器R（最大阻值1KΩ） 　
　　电源ε（电动势4V） 　
　　电键K。

　（1）所提供的电流表中，应选用_______________________（填写字母代号）。
　（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）。
17．A1 （2分）， 如右图 （4分，线路有错就不给这4分）

7、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12伏的直流电源上．有人把一个内阻不 是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为8伏．如果把此电压表改接在R2的两端，则电压表的示数将
A．小于4伏　B．等于4伏 C．大于4伏小于8伏　　 D．等于或大于8伏．

10、在如图电路中，电键K1、K2、K3、K4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P．断开哪一个电键后P会向下运动?
A．K1　　　　　 　B．K2　　　　　　 C．K3　　　　　　D．K4
C
11、如图所示是表示交流电的电流随时间变化的图像．此交流电有效值　
A．　　 B．　 C．　 D．
B

5.如图19-3所示的电路中,电源的电动势为ε,内阻为r.当可变电阻的滑片P向b点移动时,电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是
(A)U1变大,U2变小                 (B)U1变大,U2变大
(C)U1变小,U2变小                 (D)U1变小,U2变大
5.A

8.两个电阻,R1=8欧,R2=2欧,并联在电路中.欲使这两个电阻消耗的电功率相等,可行的办法是
(A)用一个阻值为2欧的电阻与R2串联 (B)用一个阻值为6欧的电阻与R2串联
(C)用一个阻值为6欧的电阻与R1串联 (D)用一个阻值为2欧的电阻与R1串联
8.A
25.图19-15为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:
(1)待测电阻Rx(约100欧); (2)直流毫安表(量程0～10毫安,内阻50欧);
(3)直流电压表(量程0～3伏,内阻5千欧); (4)直流电源(输出电压4伏,内阻可不计);
(5)滑动变阻器(阻值范围0～15欧,允许最大电流1安); (6)电健一个,导线若干条.
根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线.

16.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈ab和cd(匝数都为n1)、ef和gh(匝数都为n2)组成.用I1和U1表示输入电流和电压,I2和U2表示输出电流和电压.在下列四种连接法中,符合关系
　　(A)b与c相连,以a、d为输入端;f与g相连,以e、h为输出端
　　(B)b与c相连,以a、d为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端
　　(C)a与c相连、b与d相连作为输入端;f与g相连,以e、h为输出端
　　(D)a与c相连、b与d相连作为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端

16.A、D
26.将量程为100微安的电流表改装成量程为1毫安的电流表,并用一标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准(核对).改装及校准所用器材的实物图如下(其中标准电流表事先已与一固定电阻串联.以防烧表).校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到1毫安.试按实验要求在所给的实物图上连线.

26.(4分)电路连接有错误,但电表改装部分的接线正确(指电阻箱与微安表并联),给1分;
　　只要电表改装部分的电路连接有错误就给0分.

8．如图的电路中，电池的电动势为ε，内阻为r，R1和R2是两个阻值固定的电阻。当可变电阻R的滑片向a点移动时，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2将发生如下的变化:

　 (A)I1变大，I2变小　　(B)I1变大，I2变大

　 (C)I1变小，I2变大　　(D)I1变小，I2变　
8．C
9．交流发电机在工作时的电动势为e＝ε0sinωt，若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为
　 (A)ε0sin2ωt　　　　　　　　　　　  (B)2ε0sin2ωt
　 (C)ε0sinωt/2　　　　　　　　　　　 (D)2ε0sinωt/2
9．D
9.一伏特计由电流表G与电阻R串联而成,如图所示.若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进?
　　 (A)在R上串联一比R小得多的电阻
　　(B)在R上串联一比R大得多的电阻
　　(C)在R上并联一比R小得多的电阻
　　(D)在R上并联一比R大得多的电阻

9.D
D.a、b两点的电势一定相等.
(18)一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源联接成如图所示的电路.今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动.要使油滴上升,可采用的办法是
(B卷16题)

A.增大R1.     B.增大R2.     C.增大R3.     D.减小R2.
(18)C,D
13.（8分）要测量一块多用电表直流10mA档的内阻RA（约40Ω）。除此多用电表外，还有下列器材：直流电源一个（电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R约为150Ω），电键一个，导线若干。
要求：⑴写出实验步骤。⑵给出RA的表达式。
分析与解答：
⑴实验步骤：
①用多用电表的直流电压档测量电源电动势E。
②用多用电表的Ω档测电阻阻值R。
③将多用电表置于电流10mA档，与电阻R及电键串联后接在电源两端。合上电键，记下多用电表读数I。
⑵]