2011届高考物理一轮复习单元练习：第07章.第3讲 电学实验基础

用心 爱心 专心 1 第第 7 章第三节章第三节 一 选择题 1 以下说法中 正确的是 A 采用伏安法测电阻时 只要仪器选得正确 可保证没有系统误差 B 用伏安法测电阻 不论是用电流表外接法 还是电流表内接法 都存在系统误差 C 用欧姆表测电阻 既准确又方便 D 伏安法测电阻 存在系统误差的原因是由于电流表的分压 答案 B 解析 对 A B 选项 伏安法测电阻不可能没有系统误差 只能减小 故 B 选项正确 A 选项错误 对 C 选项 欧姆表测电阻方便但由于刻度不均匀读数误差较大 电池用久了误 差更大 因而 C 选项错误 对 D 选项 不同的测量电路引起误差的原因不同 故 D 选项错 误 2 如下图所示 用伏安法测电阻 若电流表内阻 1 电压表内阻 5000 Rx约为 10 则下图中哪个测量结果较为准确 测量值比真实值偏大还是偏小 A 甲电路 偏大 B 甲电路 偏小 C 乙电路 偏大 D 乙电路 偏小 答案 B 解析 500 10 应采用电流表外接法 由于电压表分流 使 RV Rx Rx RA RV Rx Rx RA IA Ix Rx的测量值比真实值偏小 3 分别用图 a b 两种电路测量同一未知电阻的阻值 图 a 中两表的示数分别为 3V 4mA 图 b 中两表的示数分别为 4V 3 9mA 则待测电阻 Rx的真实值为 A 略小于 1k B 略小于 750 C 略大于 1k D 略大于 750 答案 D 解析 先判断采用的测量方法 由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大 说明 测量的是小电阻 这样电流表分压较大 应该采用 a 图进行测量比较准确 a 图中测量值较 真实值偏小 4 如右图所示电路 用伏安法测量电阻的大小 电阻 R 320 时 电流表的示数是 15mA 电压表的示数是 4 5V 如果用这个电路测量未知电 阻 R 电流表的示数是 13mA 电压表的示数是 5 2V 则电阻 R 的大 小是 A R 420 B 400 R 420 C R 420 D 无法确定 答案 A 解析 R 320 时 两端电压 U 4 5V 则通过 R 的电流 IR A 0 014A 14mA U R 4 5 320 通过电压表的电流 IV I IR 15 14 mA 1mA 电压表内阻 RV 4500 U IV 4 5 1 10 3 用心 爱心 专心 2 当电阻为 R 时 电压 U 5 2V 通过电压表的电流 IV A 1 15mA U RV 5 2 4500 通过 R 的电流 IR I IV 13 1 15 mA 11 85mA 电阻 R 439 U IR 5 2 11 85 10 3 5 如图所示 将一个改装的电流表接入电路进行校准 发现待测表的读数比标准表的 读数偏大 如表头 G 的 Ig是准确的 出现的误差可能是下述哪种原因引起的 A Rg的测量值比真实值偏大 B Rg的测量值比真实值偏小 C 所并联的 R并比公式 R并 计算出的 R并 偏小 IgRg I Ig D 所并联的 R并比公式 R并 计算出的 R并 偏大 IgRg I Ig 答案 AD 解析 待测表的读数偏大 表明通过待测表 G 的电流比标准表 A 的电流大 使 G 的 指针偏转较大 反映了 R并支路分去的电流太小 即 R并太大 由并联电路 Ug U并 有 IgRg I Ig R并 所以 R并 在 Ig与 I 准确时 R并的阻值偏大 直接反映了 Rg的测量 IgRg I Ig 值比真实值偏大 所以选项 A D 正确 B C 错误 二 非选择题 6 一个量程为 0 100 A 的电流表 内阻为 100 再给它串联一个 9900 的电阻 将它改装成电压表 改装后电压表的量程为 V 用它来测量一段电路两端的电压时 表盘指针如右图所示 这段电路两端 的电压是 答案 0 1 0 83 解析 1 电流表的量程 Ig 100 A 内阻 Rg 100 改装时串联的分压电阻 R 9900 由串联电路的分压原理可得 Ig Ug Rg U Rg R 所以改装后电压表的两端能承受的最大电压为 U Ig Rg R 100 10 6 100 9900 V 1 00V 也即改装后电压表的量程是 0 1V 2 改装后电压表的量程是 0 1V 原电流表的表盘上的 100 A 刻线应改为 1V 50 A 的 刻度线应改为 0 5V 表盘上每个分度表示 0 1V 所以用它测电压时 表针指示的电压是 0 83V 7 有一规格为 1 A 格的电流表 共有 N 100 格 内阻 rg 50 若将其改为最大测量 电压为 U 1V 的电压表 则应 联一个阻值为 的电阻 电压表每格对应 V 答案 串 9950 0 01 解析 Ig 100 1 A 100 A 1 10 4A rg 50 设需串联电阻为 R0 则 Ig R0 rg 1V R0 rg 104 50 9950 1 Ig 每一格对应电压为V 0 01V 1 100 用心 爱心 专心 3 8 如图所示是测定电流表内阻的实验电路图 电流表的内阻约为 100 满偏电流为 500 A 用电池作为电源 1 实验室配有的可变电阻为 A 电阻箱 阻值范围为 0 10 B 电阻箱 阻值范围为 0 9999 C 滑动变阻器 阻值范围为 0 200 D 滑动变阻器 阻值范围为 0 20k 在上述配有的可变电阻中 电路中 R 应选用 R1应选用 填字母代号 2 某学生进行的实验步骤如下 先将 R 的阻值调到最大 合上 S1 调节 R 的阻值 使电流表的指针转到满偏刻度 合上 S2 调节 R1和 R 的阻值 使电流表的指针指到满偏刻度的一半 记下 R1的阻值 指出上述实验步骤中的错误 答案 1 D B 2 合上 S2后 不应再调节 R 的阻值 解析 1 由实验原理可知电路中 R 应选用 D R1应选用 B 2 如果闭合开关 S2时再调节滑动变阻器 将会使电路中的总电流发生变化 9 按右图所示的电路进行实验时 如果 R 调为 9900 时 电表 指在满刻度 300 A 处 当 R 调为 90 时电流表指在半偏 则 1 电流表的内阻 Rg 2 若将此电表改为 3V 的电压表 则应将电流表与电阻 联 电阻箱的取值应 为 3 用此改装表去测电压时 如果指针在 150 A 的位置 则所测电压读数为 V 答案 1 90 2 串 9910 3 1 5 解析 1 由半偏法测电阻原理可知 Rg R 90 2 由 U满 Ig Rg R串 得 R串 Rg 90 9910 U满 Ig 3 300 10 6 3 U满 U Ig I 3 U 300 150 故 U 1 5V 10 2009 浙江信息 实验室有如下器材 电流表 A1 满偏电流约 500 A 有刻度无刻度值 内阻 rg约 500 电流表 A2 量程 0 300 A 内阻 rA2 1000 电流表 A3 量程 0 1mA 内阻 rA3 100 定值电阻 R0 阻值 1k 滑动变阻器 R 0 5 额定电流 2A 电池 电动势 2V 内阻不计 开关 导线若干 要求较精确地测出 A1表的内阻和满偏电流 1 在方框内画出测量电路 2 应读取的物理量是 用心 爱心 专心 4 3 用这些量表示的 A1表的满偏电流 Ig A1表的内阻 rg 答案 1 电路如图所示 2 A1表满偏时 A2表的读数 I2 A3表的读数 I3 3 I3 I2 I2rA2 I3 I2 解析 1 要测量 A1表的内阻 需测出通过 A1表的电流和它两端的电压 U1 A1表没有 刻度值 所以不能直接读出满偏电流 要通过 A2 A3才能间接测 得 U1m Igrg 5 10 4 500 V 0 25V 因 A2 A3表的内阻是确定值 故可以把它们当做 电压表 A3表的电压量程 U3 Ig3 rA3 0 1VU1m 所以应选择 A2与 A1并联 这样 A2表两端的电压就是 U1 若 A3直 接与 A1 A2串联接在滑动变阻器的分压端 电压小于 U1m U3 0 35V 滑动变阻器调节不 方便 所以可再串联一个定值电阻 R0 2 见答案 3 当 A1表满偏时 读出 A2 A3表的读数 I2 I3 有 Ig I3 I2 A1表的内阻 rg U1 Ig I2rA2 I3 I2 11 从下列器材中选出适当的实验器材 设计一个电路来测量电流表的内阻 r1 要 求方法简捷 有尽可能高的精确度 并能测得多组数据 电流表 量程 10mA 内阻待测 约 40 电流表 量程 500 A 内阻 r2 750 电压表 量程 10V 内阻 r3 10k 电阻 R1 阻值约为 100 滑动变阻器 R2 总阻值约 50 电源 E 电动势 1 5V 内阻很小 开关 S 导线若干 1 画出实验电路图 标明所用器材的代号 2 若选取测量中的一组数据来计算 r1 则所用的表达式 r1 式中各符号的 意义是 答案 1 电路如图所示 2 式中 I1 I2分别是电流表 的读数 r1 r2分别是电流表 的内阻 I2r2 I1 解析 必选的器材有电源 E 开关 S 导线若干 的满偏电压约为 UA1 Ig1 r1 0 4V 为满足尽可能高的精度的要求 量程 10V 的电压表不能选用 而电流 表的内阻确定 且满偏电压 UA2 Ig2 r2 0 375V 可当电压表用来测的电压 由于并联 的 端电压只有零点几伏 而电源电动势有 1 5V 可串联 R1作保护电阻 为满足多测 几组数据 滑动变阻器 R2采用分压式供电方式 12 2009 江苏四市 4 月 有一个两用电表的电路如图所示 电流计 G 的量程 Ig 1mA 内阻 Rg 100 定值电阻 R1 9900 R2 1 01 用心 爱心 专心 5 1 若要当做电流表使用 双刀双掷开关应与 连接 填 ab 或 cd 其量 程为 A 2 若要当做电压表使用 双刀双掷开关应与 连接 填 ab 或 cd 其量 程为 V 3 为了防止电流从 负接线柱 流入表头而损伤表头 可以在表头两端并联一个理想 的二极管 在虚线框内画出二极管的连接方法 并说明它是怎样保护表头的 答案 1 cd 0 1 2 ab 10 3 二极管左负右正 当电流从 负接线柱 流入表头 时 二极管单向导通 电流不通过 G 表因而能保护表头 解析 1 双刀双掷开关与 cd 连接 R2与 G 表并联 R1不起作用 扩大后的电流表量 程为 I Ig 0 001A 0 1A 1 Rg R2 1 100 1 01 2 双刀双掷开关与 ab 连接 G 表与 R1串联 R2不起作用 扩大后的电压表量程 U Ig Rg R1 1 10 3 10000 V 10V 3 见答案 13 某电压表的内阻在 20 50k 之间 现要测量其内阻 实验室提供下列可选用的 器材 待测电压表 V 量程 3V 电流表 A1 量程 200 A 电流表 A2 量程 5 A 电流表 A3 量程 0 6A 滑动变阻器 R 最大阻值 1k 电源 E 电动势 4V 电键 S 1 所提供的电流表中 应选用 填写字母代号 2 为了尽量减小误差 要求测多组数据 试在图中的方框中画出 符合要求的实验电路图 其中电源和电键及其连线已画出 答案 1 A1 2 如下图所示 解析 图为安培表和伏特表串联在一起 若滑动变阻器作为限流使用 电压表的电压 超过其量程 故应采用分压式连接 通过估算发现 电流表 A3量程过大 测量误差大 不宜 用 14 2009 广东韶关 4 月 用伏安法测量一个阻值约为 20 的未知电阻 Rx的阻值 有下 列器材 电源 E 电动势 3V 内阻可忽略不计 电流表 A1 量程 0 50mA 内阻约 12 电流表 A2 量程 0 3A 内阻约 0 12 电压表 V1 量程 0 3V 内阻约 3k 电压表 V2 量程 0 15V 内阻约 15k 滑动变阻器 R1 0 10 允许最大电流 2 0A 滑动变阻器 R2 0 1000 允许最大电流 0 5A 定值电阻 R 30 允许最大电流 1 0A 开关 导线若干 1 在以上备选器材中 电流表应选用 电压表应选用 滑动变阻器 用心 爱心 专心 6 应选用 填写器材的字母代号 2 请在虚线框中画出测量电阻 Rx的实验电路图 要求所测量的值的变化范围尽可能大 一些 所用器材用对应的符号标出 3 某次测量中 电压表读数为 U 时 电流表读数为