高考物理复习 课时跟踪训练(十六)　电学实验基础

文档来源网络侵权联系删除PAGEPAGE1仅供参考课时跟踪训练(十六)电学实验基础(限时45分钟)1．[对点检测：电流表内接法、外接法的分析与判断]在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表的内阻约为2kΩ，电流表的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式Rx＝eq\f(U,I)计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。图12．[对点检测：电路故障问题分析]某照明电路出现故障，其电路如图2所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。图2(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图3所示，读数为________V，说明题中________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。图3(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图3相同，可判定发生故障的器件是________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。3．[对点检测：金属电阻率的测定]用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。给定电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250Ω)及导线若干。图4(1)如图4甲所示电路图中，电压表应接________点。(填“a”或“b”)(2)图乙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图并求出电阻阻值R＝__________Ω。(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，结果分别如图丙、图丁所示。由图可知其长度为________mm，直径为________mm。(4)由以上数据可求出ρ＝__________Ω·m。(保留3位有效数字)4．[对点检测：螺旋测微器的使用及电路故障问题分析]某同学通过实验测量一种合金的电阻率。(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图5甲所示的部件________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图甲中的示数可读出合金丝的直径为________mm。(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了__________(选填“短路”或“断路”)。图5(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议。5．[对点检测：器材的选取、电路的选择及实物连线]有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm，电阻大约为6Ω，图6(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为__________mm；(2)现有如下器材A．电流表(量程0.6A，内阻约为0.1B．电流表(量程3A，内阻约为0.03C．电压表(量程3V，内阻约为3kΩ)D．滑动变阻器(1000Ω，0.3E．滑动变阻器(15Ω，3A)F．蓄电池(6V，内阻很小)G．开关，带夹子的导线若干实验采用限流式接法，请将图7所示的实际测量电路补充完整。电路中的电流表应选__________，滑动变阻器应选__________。(只填代号字母)图7(3)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要精确测量的物理量是________(所测物理量用字母表示并用文字说明)。计算中空部分截面积的表达式为S＝__________。6．[对点检测：电池电动势和内电阻的测定]某实验小组利用如图8甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。现有的实验器材为：图8A．待测干电池(电动势约为1.5V)B．电压表(量程3V)C．电压表(量程15V)D．电流表(量程0.6E．电流表(量程3F．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω)G．滑动变阻器(阻值范围0～100Ω)H．开关、导线若干(1)实验中，电压表应选用__________，电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________。(选填器材前的字母)(2)在图乙中按图甲用笔画线代替导线将电路连线补充完整。(3)如图9所示，他们根据实验数据绘制出U­I图像，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数。由此可以得到，干电池的电动势E＝__________V，内电阻r＝__________Ω。(结果保留两位有效数字)图9(4)该实验小组还制作了一个水果电池。他们先将一电压表(量程3V、内阻2000Ω)与水果电池的两极相连，电压表的读数为0.70V；再将一数字电压表(内阻约为100MΩ)与水果电池的两极相连，读数为0.91V。由以上数据，可估算出该水果电池的内电阻r＝________Ω。7．[对点检测：多用电表的使用、器材的选取及误差分析]某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱形元件的伏安特性，步骤如下：(1)用多用表“×100”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过大，此时需换用________(填：“×10”或“×1k”)倍率的电阻挡，并重新进行__________后再进行测量，表盘的示数如图10所示，则该电阻的阻值Rx＝图10(2)该同学想更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测元件电阻Rx电流表A1(量程0～10mA，内阻约50Ω)电流表A2(量程0～50mA，内阻约30Ω)电压表V1(量程0～3V，内阻约30kΩ)电压表V2(量程0～15V，内阻约50kΩ)直流电源E(电动势3V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0～50Ω，允许通过的最大电流0.5A)、开关S、①要求较准确地测出其阻值，电流表应选________，电压表应选__________(选填电表符号)；②根据以上仪器，该同学按图11连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较小，现请你用笔在图中添加一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变大；图11③修改后的电路其测量结果比真实值偏__________(选填“大”或“小”)。答案1．解析：根据串、并联电路的特点解题。根据题意知eq\f(Rx,RA)>eq\f(RV,Rx)，电压表的分流作用较显著，故Rx1更接近待测电阻的真实值。图(a)的测量值是Rx与RA串联的电阻阻值，故Rx1>Rx真；图(b)的测量值是Rx与RV并联的电阻阻值，故Rx2<Rx真。答案：Rx1大于小于2．解析：(1)断开开关，电压表直接测量电源两端的电压，有示数且接近电源电动势，说明电源正常；(2)红表笔接b点，闭合开关，电压表示数与(1)中相同，说明电路仍然处于断路状态，而开关是闭合的，因此可以确定是小灯发生断路故障。答案：(1)11.5(11.2～11.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯3．解析：(1)Rx＜eq\r(RARV)，应采用电流表外接法，故电压表应接a点。(2)作图为过原点的直线，其中第2个点误差较大，应舍弃，如图所示。图线的斜率即为电阻阻值，R≈229Ω。(3)50分度游标卡尺的精确度为0.02mm，由图可知其长度为(8＋0.02×2)mm＝8.04mm，直径为(1＋0.02×46(4)由公式ρ＝eq\f(πd2R,4l)可求得电阻率为8.24×10－2Ω·m。答案：(1)a(2)作图见解析229(221～237均可)(3)8.041.92(4)8.24×10－24．解析：(1)读数前先旋紧B，示数为0.01mm×41.0＝(2)电压表的示数接近电源的电动势，电流表的示数很小，说明电压表串联在电路中，由此推断：合金丝没有接入电路中，即电路中的7、9之间出现了断路。(3)由于电流表内阻约0.3Ω，可将电流表改为内接；多次测量求平均值，可以让测量误差更小；或者用U­I图像的斜率求出电阻。答案：(1)B0.410(2)7、9断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。(或测量多组电流和电压值，用图像法求电阻值)5．解析：(1)金属管线的外径d＝0.5mm＋0.01(2)电路连接如图所示，由IAm＝eq\f(U,R)＝0.5A可知，电流表应选A，为便于调节，滑动变阻器应选E。(3)在前面实验基础上，再测量管线的长度L，则有：R＝ρeq\f(L,S0)，S0＝eq\f(1,4)πd2－S可计算得：S＝eq\f(1,4)πd2－eq\f(ρL,R)答案：(1)0.900(2)图见解析AE(3)管线长度Leq\f(1,4)πd2－eq\f(ρL,R)6．解析：(1)待测电池的电动势约为1.5V，故电压表应选B，电流表应选D。滑动变阻器选F。(2)实物连线图见解析(3)由U­I图线可知E＝1.4Vr＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(0.5,0.55)Ω＝0.91(4)因数字电压表内阻约为100MΩ，故此时电压表的示数约为电池电动势。即E＝0.91V，由U＝E－eq\f(U,RV)r可得r＝600Ω。答案：(1)BDF(2)见解析(3)1.40.91(4)6007．解析：(1