2020高考物理决胜大二轮新高考地区专用版文档：专题九2第2讲电学实验与创新课后演练强化训练

1、课后演练0强化提能(建议用时：60分钟)1. (2019湖南五校联考)为了精确测量一电阻的阻值Rx,现有以下器材：蓄电池组 E,电流表A,电压表V,滑动变阻器 R,电阻箱Rp,开关Si、S2,导线若干.某实验小组设 计了如图甲所示的电路，实验的主要步骤如下：A.闭合Si,断开S2,调节R和Rp,使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分 别为Ii、Ui;B.保持Si闭合、Rp阻值不变，闭合 S2,记下电流表和电压表示数分别为12、U2.甲乙(i)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路.(2)被测电阻的阻值 Rx=(用两电表的示数表示).(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的

2、阻值Rx的测量值 真实彳1(选填“大于” “小于”或“等于").解析：如图所示.(2)由题意易知UiU2 一 iiiRp=77,又Rp、Rx并联的阻值为 R并=17,又一，联立解得I iI2 RP Rx RcUiU2Rx=Uil2 U2li(3)若考虑电流表和电压表不是理想电表，则在分析时应考虑电压表的内阻，即在第(2)Ui ,问的分析中工表本的就是Rp和Rv并联时的总电阻，结合后面的分析可知此时Rx的测量值仍等于真实值.、 一 .，一UUJ?一答案：(1)见解析图(2)一 U1U：一(3)等于Ui I2 U2I 12. (2017高考全国卷 出)图(a)为某同学组装完成的简易多用电

3、表的电路图.图中 E是电 池；Ri、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头 G的满偏电流为250 A,内 阻为480 .虚线方框内为换挡开关， A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有 5个挡 位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆X 100 Q 挡.用(1)图(a)中的A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R6的使用，下列说法正确的是 (填正确答案标号).A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“皎置C.使用电流挡时，调整

4、R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得 R+R2=Q, R4=Q .(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“1相连的，则多用电表读数为 ;若此时B端是与“3相连的，则读数为 ;若此时B端是与“5” 相连的，则读数为 .(结果均保留3位有效数字)解析：(1)A端与电池正极相连，电流从 A端流出，A端与黑表笔相连.(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流0”位置，与R6无关，选项A错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻 0”位置，选项B对；使用电流挡时，B端与1”或2"

5、;相连，与R6无关，C 错.(3)B端与1" 2"相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA挡、直流1 mA挡，如图1IGrG . 一所不，由电表的改装原理可知，B端与2”相连时，有I2=Ig+，解得Ri+R2=160 Q;R1 + R2,，一 _ .IggB端与4”相连时，如图2所示，多用电表为直流电压 1 V挡，表头并联部分电阻 R0 = 一， r U4R4= Ro= 880 Q.I2(4)B端与1”相连时，电表读数为1.47 mA;B端与3”相连时，多用电表为欧姆 X100 Q挡，读数为11.0X100 =1.10X103 Q; B端与5”相连时，多用电表为直流电压

6、5 V挡,读数为147.5250X5 V = 2.95 V.答案： 黑 (2)B 160 880(4)1.47 mA 1.10 X103 Q 2.95 V3.在一次课外活动中，物理兴趣小组成员小明从废旧的电视机上拆下一个定值电阻Rx,电阻上的标称不明显，阻值约为200 Q,为了进一步精确测定该电阻的阻值，小明到实验室寻找到了下列器材：电压表V, 05 V,内阻约为3 kQ;电流表A, 0300 mA,内阻Ra=10 Q;定值电阻R1，阻值为20 Q;定值电阻R2,阻值为400 Q;滑动变阻器R3, 05 额定电流2 A;滑动变阻器 甩，01 000 Q,额定电流1 A；电源E, E = 6 V

7、,内阻不计.(1)小明为了精确测定电阻阻值，设计了如图甲所示电路，定值电阻R应该选择滑动变阻器应该选择.(填器材后面的符号)甲乙(2)请你不要改动已连接导线，在实物连接图乙中把还需要连接的导线帮小明补上；闭 合开关前，由图甲可知应使变阻器滑片放在最 (选填“左”或“右”)端.(3)若某次测量中电压表读数为U,电流表读数为I,那么小明测得的待测电阻的精确阻值的表达式为 Rx=(用题中的字母表达).解析：(1)为了精确测定电阻阻值， 需要使电表尽可能的大角度偏转，电压表量程为5 V,电流表满偏电压 Ug=IgRA=3 V,则待测电阻两端的最大电压U = 2 V,根据闭合电路欧姆定律可知，通过待测电

8、阻的最大电流IR=U=10 mA,定值电阻阻值约为 R=-6.9 Q,RxIgIr定值电阻应选择 Ri；为方便实验操作，滑动变阻器应选择R3.(2)根据电路图连接实物电路图.滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前滑片要置于最左端.(3)由题意可知，电流表两端电压Ua= IRa,并联电压 U并 = U Ua= UIRa.U 并 U-IRa 通过定值电阻的电流Ir= =R,通过待测电阻的电流Ix=I-lR.根据欧姆定律可知，待测电阻阻值U并 (U IRa) R Rx=-=.Ix I (Ra+ R) - U答案：(1)Ri R3 (2)见解析图左(UIRa) R(3)I (Ra+R) - U

9、4 .小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.(1)图中电流表的示数为 A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下:U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据，在上面的方格纸上作出U I图线.由图线求得：电动势E=V;内阻r=Q .(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合.其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为 .解析：(1)由图可知，电流表的量程为0.6 A,精度为0.02 A,因此电流表的示数为 0.02 AX 22 = 0.44 A.(2)U I图线如图所

10、示，由图象与纵轴的截距得电动势为1.60 V ,斜率即内阻为r =1.60-1.00.49 = 1.22 Q.（3）如果一直保持电路闭合，干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实 验误差增大.答案：（1）0.44 （2）U I图线如解析图1.60（1.581.62者B算对）1.22（1.181.26都算）（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大5. （2019山东六校联考）某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有： 电阻箱R（最大阻值99 999.9 Q）,滑动变阻器R1（最 大阻值50 Q）,滑动变阻器

11、 R2（最大阻值5 kQ）,直流电源E（电动势3 V）,开关1个，导线 若干.实验步骤如下：按电路原理图甲连接线路；将电阻箱阻值调节为 0,将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭 合开关S;调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V,记下电阻箱的阻值.回答下列问题:实验中选择滑动变阻器 （填R1”或R2”）.（2）根据图甲所示电路将图乙中实物图连线.分压不变.计算可得电压表的内阻为(结果保留到个位).乙(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 Q,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的(4)如果此电压表是由一个表头和电

12、阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为(填正确答案标号).B. 250 a AD. 1 mAA. 100 aAC. 500 a A解析：(1)为了使电阻箱调节时，滑动变阻器分得的电压变化很小，分压电路中滑动变阻器的最大阻值越小越好，因此应选用Ri.(3)如果认为滑动变阻器分得的电压不变，则调节电阻箱后，电压表两端的电压为 2.00 V,电阻箱两端的电压为 0.5 V,根据串联电路的分压原理，髭=200，求得电压表的内阻 Rv = 4X630.0 Q = 2 520 Q.(4)如果此电压表由一个表头与一个电阻串联组成，可知此表头的满偏电流为2.5 V一一=1 mA , D项正确.2 520 Q

13、答案：(1)Ri(2)连线如图所示 (3)2 520 (4)D6.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部 分的长度约为50 cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值 ).（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为：电池组 （电动势3 V,内阻约1 ）、电流表（内阻约0.1 ）、电压表（内阻约3 kQ）、滑动变阻器 R（020 Q,额定电流2 A）、开 关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1 _234567U/V0.100.300.701.00

14、1.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量 Rx是采用下图中的 （选填“乙”或“丙”）图.如图丁是测量 Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的一端.请根据 （2）所选的电路图，补充完成图丁中实物间的连线，并使闭合开 关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏.（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系.如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线.由图线得到金属丝的阻值0 0.10 0.20 0.30 0

15、.40 0.50 0.60 及(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 (填选项前的符号).A. 1X 10 2 Q - mB. 1 X10 3 Q - mC. 1 x10 6 Q - mD. 1 x 10 8 Q - m(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准.下列关于误差的说法中 正确的选项是.A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差解析：(1)主尺半刻度线未露出，读数为 0 m

16、m,螺旋尺的读数为 39.8X0.01 mm = 0.398mm,所以此螺旋测微器读数为(0+ 0.398) mm = 0.398 mm.(2)由图表数据可知，待测电阻阻值约为5 Q,若电路采用限流接法，回路最小电流 I=E，代入数值约为 0.11 A,不可能达到0.020 A,所以应该是分压接法.Rx + R滑 + r实物连图时要注意：开关闭合前，滑动变阻器应处于零阻值处，以使待测电阻的电 压最小；应保证开关能控制整个电路的通断；电流从电压表和电流表正极流入.(4)在坐标系中描出2、4、6次测量数据对应的点，然后连线.由于第 6个数据描点偏差太大，舍弃不用；图线的斜率即为Rx的阻值，由图象可知，Rx=4.5 Q.0 OJU 0.20 OJO kw 030 0.604 2l S兀夕(5)由电阻定律知 R= pS，则