第十一章 专项训练 电路简化、测量小灯泡伏安特性曲线-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册练习手册（人教版）

N 高中物理必修第三册（人教版） 专题训练 电路简化、测量小灯泡伏安特性曲线 1.如图所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻： L1、L2正好均正常发光。已知灯L1、L2的 合金片，先将它按图甲方式接在电极A、 额定功率之比为3：1，则可判断() B之间，测出电阻为R,然后再将它按图 ④十☒ 乙方式接在C、D之间，这时P的电阻为 L ☒© 第3题图 A.A、B、C均为电流表 第1题图 B.A、B、C均为电压表 A.R B.R C.B为电流表，A、C为电压表 2 D.B为电压表，A、C为电流表 c D.4R 4.如图中三个电阻R1、R2、R3,电流表的内 2.如图所示，A、B两点间的电压为U,C= 阻忽略不计，则通过三个电阻的电流强度 nC2,两个完全相同的电压表的示数分别 之比和两个电流表读数之比各为多少？ 为() A9+ C 第4题图 第2题图 ,la A.U=0 n+1 BU5号 .Uy C.U=nl n+1 D.无法判断两电压表的示数 3.在如图所示的电路中，A、B、C分别表示 理想电流表或电压表，它们的示数以 “安”或“伏”为单位。当开关S闭合后， A、B、C三表示数分别为1、2、3时，灯 58)练 第十一章电路及其应用。 5.图中电源电压U=5V,内阻不计，V、 (填字母)。 V2、V3三个电压表的内电阻相同，其中 A.电流表（量程0~0.6A,内阻约 V、V2的读数分别为3V、2V,试求电 12); 压表V3的读数。 B.电流表（量程03A,内阻约12）； C.电压表（量程0~15V,内阻约 10k2); D.电压表(03V,内阻约2k2); E.滑动变阻器（阻值0~1002）； 第5题图 F.滑动变阻器（阻值0~102）； G.电源E输出电压约6V; H.开关S,导线若干。 (2)在本实验中，滑动变阻器应采用 (填“分压”或“限流”)接法， 电流表应采用 (填“内”或 “外”)接法。 6.有三个电阻，其阻值分别为102、202、 (3)在方框中画出实验电路图，并用实线 302,现在它们分别按不同方式连接后加 代替导线，将图中的器材连接成可供 上相同的直流电压，求在总电路上可能获 实验的电路。 得的最大电流和最小电流之比为多少。 7.在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验 中，选择“3V0.5A”的小灯泡作为研 CEO 究对象，请回答下面几个问题： 第7题图 (1)下列实验器材中应选择 练(59 N 高中物理必修第三册（人教版） 8.一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特 A 性曲线，他们设计了如图甲所示的电路图。 0.6 0.5 0.2 0.1 00.40.81.21.62.02.4V 第8题图 (5)为了求元件Q在I-U图线上某点的 电阻，甲同学利用该点的坐标I、U, 由R=号求得。乙同学作出该点的切 c 线，求出切线的斜率k,由R=求 第8题图 得。其中 (填“甲”或 (1)请将图乙中的实物连线按电路图补充 “乙”)同学的方法正确。 完整。 9.某小组进行“测定金属丝电阻率”的实 (2)考虑电表内阻的影响，该元件电阻的： 验。该组同学想更精确地测量该金属丝 测量值 (填“大于”“等 电阻R(约为92)，已经选好的器材： 于”或“小于”)真实值。 A.电压表V1(量程01V,内阻约10k2): (3)在电路图中闭合开关S,电流表、电： B.电压表V2(量程0-3V,内阻约20k2): 压表均有示数，但无论怎样移动变阻 C.定值电阻R=202; 器滑动片，总不能使电压表的示数调 D.被测电阻R; 为0。原因可能是图中的 E.滑动变阻器（阻值范围0~52）： (填字母)处接触不良。 F.电源两端电压约3V; (4)实验测得表格中的7组数据。请作出： G.导线若干，开关一个。 该元件的I-U图线。 (1)为了减小误差，并尽可能多地测量几 序号 电压V 电流/A 组数据，请在方框中画出测量电路图。 1 0.00 0.00 2 0.40 0.02 3 0.80 0.05 4 1.20 0.12 5 1.60 0.20 6 2.00 0.31 7 2.40 0.44 60)练 第十一章电路及其应用。 (2)在某次测量中，若电压表V读数为 (2)乙同学又设计了如图（丙）所示的 U,电压表V2读数为U2,则待测金 电路来进行测量，电压表指针指在 属丝电阻的表达式R= 最大刻度时，加在L上的电压值是 10.某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏 V。 安特性曲线，可供选用的器材如下： (3)学习小组认为要想更准确地描绘出 小灯泡L,规格“4.0V0.7A”: L完整的伏安特性曲线，需要重新 电流表A1,量程3A,内阻约为0.12； 设计电路。请你在乙同学的基础上 电流表A2,量程0.6A,内阻2=0.22： 利用所供器材，在图丁虚线框内补 电压表V,量程3V,内阻rv=9k2; 画出实验电路图，并在图上标明所 标准电阻R,阻值12： 选器材代号。 标准电阻R2,阻值3k2; 滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω： 学生电源E,输出电压约6V; 开关S及导线若干。 (1)甲同学设计了如图甲所示的电路来进 行测量，当通过L的电流为0.46A 时，电压表的示数如图乙所示，此 时L的电阻为 2。 A 丁 第10题图 练(61最大电流为1.5A,经计算，R2允许通过的最大电流仅 为05A,则通过串联电路的最大电流以最小的为准， 从而求得加在电路两端的最大电压是15V,因而选D。 12.D【解析】若电压表读数总比准确值稍小一些 说明串联电阻R稍大些，应在R上并联一个比R大得 多的电阻。 13.B【解析】由于两个电压表是用相同的电流计改 装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相 同的，所以表头指针偏转的角度是相同的：刻度盘上的 示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故B 正确，A、C、D错误。 14.BC【解析】若S分别接触a、b时，电流表示数 变化显著，说明电压表的分流作用较强，即R是一个高 阻值电阻，应选用内接法测量，即S应接b测量，误差 小，B正确；若S分别接触a、b时，电压表示数变化显 著，说明电流表的分压作用较强，即R,是一个低阻值的 电阻，应选用外接法测量，即S应接a,误差小，C正确。 15.(1)电压表1V(2)电流表1A 【解析】(1)S,和S2均断开时，电阻R1与小量程 电流表G串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内 阻R=R+R=1OO02。所以电压表两端的电压最高为U= I,R-0.001xI000V=1V。即改装成的电压表的量程为1V。 (2)S,和S2均闭合时，电阻R,被短路，电阻R2与 小量程电流表G并联，组成较大量程的电流表。当小量 程电流表G满偏时，通过R的电流为1k== R2 0.001xI00A-0.999A。故改装成的电流表的量程为I= 100 999 I+I=0.999A+0.001A=1A。 >专题训练电路简化、测量小灯泡 伏安特性曲线 1.D【解析】将半圆形合金片从中间（图中虚线所 示)割开，分成完全相同的两块，设每块电阻为R。,则 图中甲连接方式相当于两个电阻并联，图乙连接相当于 两个电阻串联。R4=R=R,R2R=4R。 2.B【解析】电压表串联接在电压U上，所示两只 相同的电压表的分压作用相同，它们的示数相同，均为 号。而两电容器分测与两电压衣并联，两电容器两浴 的电压分别与两电压表两端的电压相等，故B正确。 3.D【解析】若三个表均为电流表，则电路出现短 路，灯不可能正常发光，故A错；若三个表均为电压 参考答案与解析。 表，则电路出现断路，灯亦不能正常发光，故B错；若 B为电流表，A和C为电压表，则两灯串联，A表测L 的电压，c表测1的电压，博为会光-是-兮 子，放C错：若B为电压表，A和C为电流表，则两 灯并联，A表测L,的电流，C表测L,的电流，放有号 品会子，故D正确。 4.1:12:I3=RR3:RR:RR2,I:I'2=R(R2+R3): R3(R+R2) 【解析】原图可变换成三个电阻组成的并联电路。 流过三个电阻电流强度之比：尽太太R RR:RR2,电流表A和A的读数之比I:I2=R1(R2+ R3):R3(R+R2)。 5.1V【解析】电压表V1的读数大于电压表V2的 读数，电压表V通过的电流大于电压表V2通过的电 流I2,并且等于电压表V2和电压表V3通过的电流之和， 即I=+山，三个电压表的内阻相同，设为Rv,则IRv= IR+IRv,得U=U+U3,U=U-U2=3V-2V=1V。 6.11:1 【解析】电压不变的情况下，三电阻并联时总电阻 最小，电流最大；三电阻串联时总电阻最大，电流最 水0+20+0R0n.=(10200 11 60,会会1 7.(1)ADFGH(2)分压外(3)见解析图 【解析】(1)灯泡额定电流为0.5A,电流表选择 A;灯泡额定电压为3V,电压表选择D;为方便实验 操作，滑动变阻器应选择F;实验还需要电源、开关与 导线，故需要的实验器材为ADFGH。 (2)描绘小灯泡伏安特性曲线要求电压与电流从0 开始变化，滑动变阻器应采用分压接法：由于灯泡电阻 远小于电压表内阻，电流表应采用外接法。 (3)滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接 法，电路图如图甲所示。根据电路图连接实物电路图， 实物电路图如图乙所示。 ⑧ A 甲 (65 N 高中物理必修第三册（人教版） 乙 第7题答图 8.(1)如图甲所示(2)小于(3)f(4)如 图乙所示(5)甲 IiA 0.6 0.5 0.4 0.2 0040.81.21.62.02.4UW 甲 第8题答图 【解析】(1)由原理图可知，滑动变阻器采用了分 压接法，即先将下面两个固定的接线柱接在电源两端： 再将用电器的一端接在上面任意一个接线柱上，另一端 接到下面任意一个接线柱上：同时电流表采用外接法， 注意电表的正极流入。实物图如图甲。 (2)电流表外接时，通过元件的电流值的测量值大 于真实值；根据R=可知，该元件的电阻的测量值小 于真实值。 (3)由题意可知，电流与电源应相连，不能调节到 0说明滑动变阻器起不到分压作用，故应是∫点接触不 良造成的。 (4)先描点，后作图，注意将各点用平滑的曲线相 连，如图乙。 (5)从理论上讲，甲同学利用了欧姆定律，乙同学 利用了斜率的意义，理论上说都没有问题，但从实际情 况来说，我们根据测量数据描绘的I-U图像是大致曲 线，存在很大的误差，如果再作出切线，误差更大，计 算结果更不准确，故甲同学的计算结果更准确。 9.(山)如图所示2)冬R 66 Ro 第9题答图 【解析】(1)利用伏安法测电阻，首先选取实验仪 器，可以把其中一个电压表作为电流表使用，如果选取 电压表V2作为电压表使用，电压表V改装成电流表使 用，把电压表V和定值电图风并联，满解电流一是+ 是-05A,薇测电阻R两给电压的最大值-R= 0.45V,远小于电压表V2量程，故仪器选取不合适；把 电压表V,作为电压表使用，电压表V,和定值电阻R并 联政装成电流表位用，满能电流人是+瓷一015A 被测电阻R两端电压的最大值Um=IR=1.35V,和电压 表V,量程接近，可以使用；为了多测几组数据，减小 实验误差，选用分压法组装电路，电表内阻比较大，内 接、外接对结果影响不大，电路图如图所示。 ②)）根粥武蜗定律得发-亮，解得R一费几 U, 10.(1)5(2)4(3)如图所示 A R2 R 甲 第10题答图 【解析】(1)由题图乙可得电压表的示数为2.30V, 根据欧嬲定律/只可得L的电阻R=号-5n。 R (2)因为电压表与电阻R2串联，所以通过二者的 电流相等，加在灯泡上的电压=4V。 (3)因为电流表A2的量程小于小灯泡的额定电流， 而电流表A的量程太大，所以需要扩大电流表A2的量程， 即选用一个阻值较小的电阻(R)与电流表A2并联。 >m5.实验：练习使用多用电表 1.(1)直流电压(2)直流电流(3)电阻 (4)×1k 【解析】(1)若选择开关的位置如a所示，则测量