2018-2019学年高中一轮复习物理课时检测（四十四）电学实验基础（实验提能课）

课时检测(四十四)电学实验基础(实验提能课)1．一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度，得到的结果如图所示，游标卡尺示数为________cm，螺旋测微器示数为________cm。解析：游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标尺读数为0.05×10mm＝0.50mm，所以最终读数为主尺读数＋游标尺读数＝10mm＋0.50mm＝10.50mm＝1.050cm；螺旋测微器的固定刻度读数为10mm，可动刻度读数为0.01×44.6mm＝0.446mm，所以最终读数为固定刻度读数＋可动刻度读数＝10mm＋0.446mm＝10.446mm＝1.0446cm。答案：1.0501.0446(1.0443～1.0448均可)2．(2016·浙江高考)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表。采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5Ω。(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填a或b)、导线②连接________(填c或d)。(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为________Ω。U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的eq\f(1,10)，若测R2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)。A．①连接a，②连接cB．①连接a，②连接dC．①连接b，②连接cD．①连接b，②连接d解析：(1)由于实验测量的是一个小电阻，故电流表应外接，因此导线①接a，由于采用分压电路，故导线②应接d。(2)根据实验数据作出R1的伏安特性曲线如图所示，图线的斜率即为电阻R1的大小，由图像可知，R1＝4.6Ω。(3)设R1的边长为l，厚度为h，电阻率为ρ，根据电阻定律，得R1＝ρeq\f(l,hl)＝eq\f(ρ,h)，R2的阻值R2＝ρeq\f(\f(l,10),h\f(l,10))＝eq\f(ρ,h)＝R1，故测量R2的电路同测量R1的电路，故选项B正确。答案：(1)ad(2)作图见解析4.6(4.4～4.7均可)(3)B3．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除了标有“6V1.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源6V(内阻不计)B．直流电流表0～3A(内阻0.1Ω以下)C．直流电流表0～300mA(内阻约为5Ω)D．直流电压表0～15V(内阻约为15kΩ)E．滑动变阻器“10Ω2A”F．滑动变阻器“1kΩ0.5A”实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。(1)实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________。(均用序号表示)(2)按要求在虚线框(图甲)中画出电路图。(3)根据电路图将图乙中所示器材连成实验电路。解析：(1)小灯泡的额定电流为I＝eq\f(P,U)＝0.25A，其电阻为R＝eq\f(U,I)＝24Ω，故电流表选C；为方便调节，滑动变阻器选E。(2)小灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，小灯泡两端的电压要求从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法。电路图如图所示。(3)实物图连接可以根据分压式接法先把滑动变阻器下面两个接线柱直接连在电源和开关两端，再考虑小灯泡和电流表串联的一端接在滑动变阻器的上接线柱上，另一端接在电源没有接开关的那个接线柱上，最后连接电压表(要注意电流进出电表必须正进负出)。如图所示。答案：(1)CE(2)见解析图(3)见解析图4．(2018·吉林调研)现有一直流电流计，满偏电流为200μA，内阻约为400Ω，某同学想把它改装成量程为2V的电压表，他首先根据如图所示电路，用半偏法测定电流计的内阻。(1)为了提高测量准确度，在下列器材中，滑动变阻器R应选用________；电源应选用________(均选填器材前的字母)。A．电源(电动势1.5V，内阻不计)B．电源(电动势4.5V，内阻不计)C．电阻箱(0～999.9Ω)D．滑动变阻器(0～500Ω)E．电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)(0～5.1kΩ)F．电位器(0～51kΩ)(2)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是________(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)，最后记录R′的阻值并整理好器材。A．闭合S1B．闭合S2C．调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度D．调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半E．调节R′的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半F．调节R′的阻值，使电流计指针偏转到满刻度(3)如果测得R′的阻值为400Ω，即为电流计内阻的测量值。则给电流计________(选填“串”或“并”)联一个阻值为________kΩ的电阻，就可以将该电流计改装成量程为2V的电压表。(4)本实验中电流计内阻的测量值比其内阻的实际值________(选填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)采用半偏法测电流计的内阻时，要求干路电流不变，闭合开关S2后，改变了电路总电阻，带来了实验误差，串联在电路中的滑动变阻器阻值越大，干路电流变化越小，实验误差越小，故滑动变阻器应选F；根据200μA×51kΩ＝10.2V知，电源应选B。(2)半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连接好电路；第二步，闭合开关S1，调节滑动变阻器R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度；第三步，闭合开关S2，调节电阻箱R′的阻值，当电流计指针偏转到满刻度的一半时读数，此时电阻箱的阻值等于电流计的内阻rg。故步骤为A、C、B、E。(3)将电流计改装成电压表，应串联一分压电阻R，由欧姆定律及串联电路分压规律有U＝IgRg＋IgR(其中U为改装后电压表的满偏电压)，则R＝eq\f(U,Ig)－Rg＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,0.0002)－400))kΩ＝9.6kΩ。(4)实际上电阻箱并联接入电路后，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻。所以，该测量值比实际值偏小。答案：(1)FB(2)ACBE(3)串9.6(4)偏小5．(2016·海南高考)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。(1)已知表头G满偏电流为100μA，表头上标记的内阻值为900Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝________Ω，R2＝________Ω，R3＝________Ω。(2)用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表eq\o\ac(○,V)对改装表3V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50Ω和5kΩ。为方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器。(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近________(填“M”或“N”)端。(4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900Ω。解析：(1)根据题意，R1与表头G构成1mA的电流表，则IgRg＝(I－Ig)R1，得R1＝100Ω；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V，则R2＝eq\f(Uab－IgRg,I)＝910Ω；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V，则R3＝eq\f(Uac－IgRg,I)－R2＝2000Ω。(2)电压表与改装电表并联之后，电阻小于2500Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于并