（課標(biāo)通用版）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 03 微專題4 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)精練（含解析）

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1、微專題4　電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) A組　基礎(chǔ)過關(guān) 1.某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑,示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長度和直徑分別為　　　　cm和　　　　mm。? 甲 乙 答案　60.10　4.20 解析　用刻度尺測量長度時,讀數(shù)應(yīng)估讀到分度值的下一位,則金屬桿的長度為60.10cm;題圖乙中的游標(biāo)卡尺為五十分度游標(biāo)卡尺,精確度為0.02mm,主尺讀數(shù)為4mm,游標(biāo)尺第10條刻線與主尺某刻線對齊,故游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.02mm=0.20mm,所以金屬桿的直徑為4.20mm。 2.如圖甲所示為某次測量時電壓表的刻度盤的情形,若當(dāng)時使用的是該表0~3V的量程,那么電壓表讀數(shù)為　　　

2、V;若當(dāng)時使用的是該表0~15V的量程,那么電壓表讀數(shù)應(yīng)為　　　V。如圖乙所示的電阻箱的讀數(shù)為　　　Ω。? 甲 乙 答案　1.15(1.14~1.16均可)　5.7(5.6~5.8均可) 84580.2 解析　電壓表0~3V量程對應(yīng)的分度值是0.1V,讀數(shù)時要估讀到分度值的下一位,所以讀數(shù)為1.15V(由于最后一位是估讀的,有偶然誤差,讀成1.14~1.16V都算正確)。電壓表0~15V量程對應(yīng)的分度值為0.5V,只要求讀到0.1V這一位,所以讀數(shù)為5.7V(5.6~5.8V都算正確)。圖乙中的電阻箱有6個旋鈕,每個旋鈕上方都標(biāo)有倍率,將每個旋鈕上指針?biāo)傅臄?shù)值(都為整數(shù)

3、)乘各自的倍率,從最高位依次往下讀,即可得到電阻箱的讀數(shù)為84580.2Ω。 3.(2019山東威海檢測)電流表A1的量程為0~200μA,內(nèi)阻約為500Ω,現(xiàn)要測其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下: 電流表A2:與A1規(guī)格相同 滑動變阻器R1:阻值0~20Ω 電阻箱R2:阻值0~9999Ω 保護(hù)電阻R3:阻值約為3kΩ 電源:電動勢E約1.5V,內(nèi)阻r約2Ω (1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測量電流表內(nèi)阻,他設(shè)計了部分測量電路,在此基礎(chǔ)上請你將滑動變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成。 (2)電路補(bǔ)充完整后,請你完善以下測量電流表A1內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟。 a.先將滑動變阻

4、器R1的滑動端移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到　　　　(填“最大”或“最小”)。? b.閉合開關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1滑片,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I。 c.斷開S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表A2的示數(shù)　　　　,讀出此時電阻箱的示數(shù)R2,則電流表A1的內(nèi)阻r1=　　　　。? 答案　(1)如圖所示　(2)a.最大　c.再次為I(或仍為I)　R2 解析　(1)滑動變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測電流表內(nèi)阻,因此必須采用分壓接法,電路圖見答案。 (2)a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大,以保證電表安全;c.替代法最簡單的操作

5、是讓A2示數(shù)不變,則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值。 4.一只小燈泡標(biāo)有“3V　0.6W”字樣,現(xiàn)用下面給出的器材測量該小燈泡正常發(fā)光時的電阻:電源(電動勢為12V、內(nèi)阻為1Ω),最大阻值為5Ω的滑動變阻器,電流表(內(nèi)阻為1Ω),電壓表(內(nèi)阻為10kΩ),開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。 (1)在設(shè)計電路的過程中,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表應(yīng)采用　　　　(選填“內(nèi)接”或“外接”)法,滑動變阻器應(yīng)采用　　　　(選填“分壓式”或“限流式”)接法。? (2)在虛線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實(shí)驗(yàn)電路圖(盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差)。 答案　(1)外接　分壓式　(2)圖見解析 解析　(1)因小燈泡正常工作時的電阻約

6、為Rx=U額2P額=15Ω,而電流表、電壓表的內(nèi)阻分別為1Ω和10kΩ,滿足RV?Rx,電流表應(yīng)采用外接法;實(shí)驗(yàn)中因小燈泡兩端的電壓只需3V,而電源電動勢為12V,所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。 (2)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。 5.如圖所示為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖,已知小燈泡的額定電壓為2.5V。 (1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟: ①閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,　;? ②閉合開關(guān)后,逐漸移動變阻器的滑片,　;? ③斷開開關(guān),……根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。 (2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。 答案　(1)①使它在滑動變阻

7、器的最左端 ②使小燈泡兩端的電壓逐漸增大,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至小燈泡兩端的電壓達(dá)到其額定電壓 (2)圖見解析 解析　(1)滑動變阻器采用分壓式接法,閉合開關(guān)前,應(yīng)使燈泡兩端的電壓為零,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使它在滑動變阻器的最左端。閉合開關(guān)后,逐漸移動滑動變阻器的滑片,使小燈泡兩端的電壓逐漸增大,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓。 (2)與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示。 6.(2018河南鄭州模擬)在用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電壓表的內(nèi)阻約為20kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10Ω,選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)

8、心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上,如圖所示。 (1)根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出I-U圖線,由此求得該電阻的阻值Rx=　　　　Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)? (2)在虛線框內(nèi)畫出“伏安法”測量該電阻的部分電路圖。 答案　(1)圖見解析　2.4×103(2.3×103~2.5×103均可)　(2)圖見解析 解析　(1)將數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合成一條直線,偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍棄,畫出I-U圖線如圖所示。 Rx=ΔUΔI=2.4×103Ω(2.3×103~2.5×103Ω)。 (2)因滿足RxRA>RVRx,故測量電路應(yīng)采用電流表內(nèi)接法。 B組　能力提升 7.為測量“12V　5W”的小燈泡在不同電壓下的功

9、率,給定了以下器材: 電源:電動勢為12V,內(nèi)阻不計; 電流表:量程0~0.6A、0~3A,內(nèi)阻約為0.2Ω; 電壓表:量程0~3V、0~15V,內(nèi)阻約為15kΩ; 滑動變阻器:0~20Ω,允許通過的最大電流1A; 開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。 實(shí)驗(yàn)要求加在小燈泡上的電壓可從零開始調(diào)節(jié)。 (1)以下四個電路圖你認(rèn)為最合適的是　　　　。? (2)在本實(shí)驗(yàn)中,電流表的量程應(yīng)選　　　　。? 答案　(1)A　(2)0~0.6A 解析　(1)C與D兩圖中滑動變阻器采用限流式接法,不符合電壓從零開始調(diào)節(jié)的要求。小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL=U額2P額=1225Ω=28.8Ω,RLRA=1

10、44,RVRL=520.8,由于RLRA

11、-I圖線(U、I都用國際單位); (ⅳ)求出U-I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。 回答下列問題: (1)電壓表最好選用　　　;電流表最好選用　　　。? A.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約15kΩ) B.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ) C.電流表(0~200mA,內(nèi)阻約2Ω) D.電流表(0~30mA,內(nèi)阻約2Ω) (2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是　　　　。? A.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱 B.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱 C.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左

12、端接線柱 D.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱 (3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=　　　　,r=　　　　,代入數(shù)值可得E和r的測量值。? 答案　(1)A　C　(2)C　(3)ak　k-R2 解析　(1)電壓表測量路端電壓,測量中為了減小誤差,通過電壓表的電流越小越好,在量程一樣(0~3V)的情況下,其內(nèi)阻越大越好,故電壓表應(yīng)選A;電路中的電流最大值大約為3V(10+5)Ω=200mA,故電流表應(yīng)選C。 (2)滑片從左向右滑動時,電壓表示數(shù)增大,說明滑片滑動時滑動變阻器接入電路的電阻變大,只有C項的接法符合上述情形。 (3)U-I圖線如圖所示,斜率的絕對值k=r+R2,故r=k-R2。橫軸截距a=Er+R2,則E=ak。 8