高考物理系统性复习 (考点分析) 第七节 实验：电学实验基础（附解析）

【考点分析】第七节实验：电学实验基础【考点一】电学实验误差分析【典型例题1】如图所示，用甲、乙两种电路测Rx的阻值，甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0V和3.0mA，乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9V和4.0mA，则待测电阻Rx的值应()A．比1000Ω略大一些 B．比1000Ω略小一些C．比725Ω略大一些 D．比725Ω略小一些【解析】因电流表的示数变化大，说明了电压表的分流作用明显，所以要用电流表内接法的电路进行测量，为甲电路。用甲电路：电压表的示数是待测电阻和电流表上的电压之和，故电压比真实值大R测＝eq\f(U测,I)＝eq\f(3.0,3.0×10－3)Ω＝1000Ω，又U测＞U真，所以R测＞R真即测量值偏大，真实值比1000Ω略小一些，故B正确，A、C、D错误。【答案】B【考点二】游标卡尺、螺旋测微器的读数【典型例题2】(1)如图甲所示的游标卡尺，读数为______cm；(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，读数为______mm。【解析】(1)[1]由图示游标卡尺可知，其示数为：23mm+17×0.05mm=23.85mm=2.385cm；(2)[2]由图示螺旋测微器可知，其示数为：2mm+15.0×0.01mm=2.150mm。【答案】(1)2.385(2)2.150【考点三】电压表、电流表和电阻箱的读数【典型例题3】(1)电压表接0~3V量程，电压表的读数为_______V；电流表接0~0.6A量程，电流表的读数为______A。Ω.现欲将接入电路的电阻改为2087Ω，最简单的操作方法是．若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为．【解析】(1)电压表使用3V量程时，每小格表示0.1V，表针示数为2.15V；(2)使用0.6A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02A，表针示数为0.16A。(3)电阻为1987Ω.最简单的操作方法是先将“×1k”挡旋钮调到2，再将“×100”挡旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9999Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9999Ω＝19998Ω，故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻范围为0～19998Ω.【答案】(1)2.15V(2)0.16A(3)1987将“×1k”挡旋钮调到2，再将“×100”挡旋钮调到00～19998Ω【考点四】电表改装【典型例题4】如图为双量程的电流表电路示意图,其量程分别为0−0.1A和0−1A,已知表头内阻rg=200Ω,满偏电流Ig=2mA．a为负接线柱，b、c均为正接线柱，则()A．当使用a、c两个接线柱时，量程为0−1A B．当使用b、c两个接线柱时，量程为0−0.1AC．R1与R2之和约为0.4Ω D．R1与R2之比约为1:9【解析】当使用a、c两个接线柱时，分流电阻比使用a、b接线柱时的分流电阻较大，可知当使用a、c两个接线柱时量程较小，即量程为0−0.1A，使用a、b两个接线柱时量程较大，即量程为0−1A，选项AB错误；当使用a、c两个接线柱时，分流电阻的阻值为：R1+R2=≈4.08Ω，选项C错误；当使用a、b两个接线柱时，连接0-1A档：Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)•R1，即：0．002×(200+R2)=(1-0.002)R1，联立解得：R1≈0.41Ω，R2≈3.67Ω；即R1与R2之比约为1:9，选项D正确；故选D．【答案】D【考点五】电流表的内、外接法的选择【典型例题5】某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1kΩ，电流表内阻为0.5Ω.该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间．测量得到如图(b)所示的两条U－I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数．回答下列问题：(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的．(2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为Ω(保留1位小数)．(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为Ω(保留1位小数)．【解析】(1)若通过Rx的电流相等，由题图(b)知图线Ⅰ对应的电压值较大，由R＝eq\f(U,I)可知图线Ⅰ所测电阻较大，图线Ⅱ所测电阻较小，则图线Ⅱ是采用电压表跨接在O、P两点的方案测量得到的．(2)由题图(b)可得图线Ⅰ测得电阻阻值RⅠ＝eq\f(3.00－1.00,(59.6－20.0)×10－3)Ω≈50.5Ω，图线Ⅱ测得电阻阻值RⅡ＝eq\f(3.00－0.95,(64.0－20.0)×10－3)Ω≈46.6Ω，待测电阻阻值约为50Ω，eq\f(RV,Rx)＝eq\f(1000Ω,50Ω)＝20，eq\f(Rx,RA)＝eq\f(50Ω,0.5Ω)＝100，因eq\f(RV,Rx)<eq\f(Rx,RA)，电流表采用内接法更接近待测电阻的真实值，电压表跨接在O、Q两点，故图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值，测量结果为50.5Ω.(3)电压表跨接在O、Q之间，测得的阻值为电阻与电流表内阻之和，则R＝RⅠ－RA＝(50.5－0.5)Ω＝50.0Ω.【答案】(1)O、P(2)Ⅰ50.5(3)50.0【考点六】实验器材的选取与实物图的连接【典型例题6】(2022•湖南省长郡中学第六次月考)现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示目前国际公认的酒驾标准是“酒精气体浓度”，醉驾标准是“酒精气体浓度”提供的器材有：A.二氧化锡半导体型酒精传感器B.直流电源(电动势为，内阻不计)C.电压表(量程为，内阻非常大，作为浓度表使用)D.电阻箱(最大阻值为)E.定值电阻(阻值为)F.定值电阻(阻值为)G.单刀双掷开关一个，导线若干(1)图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；()(2)电路中R应选用定值电阻_________(填或)；(3)为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：①电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向__________(填“c”或“d”)端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为__________；②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。(4)某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电压表指针满偏，则测量的酒精浓度__________(填“有”或“没有”)达到醉驾标准。【解析】(1)[1]根据图乙的电路图连接实物图如下(2)[2]由于电压表量程为3V，本实验电压表并联在定值电阻两端，由欧姆定律可得，定值电阻两端的电压，由图甲可知，又，得，则，故选R2；(3)①[3]本实验采