2020届高考物理二轮复习 专题六 物理实验 2 电学实验课时作业（含解析）

电学实验a级对点练1(2020河北衡水中学高考模拟)学校物理兴趣小组为探究多用电表欧姆挡的原理，决定自己动手设计一个可以测量电阻的装置手边的器材有：干电池组，电流计a，电阻箱，待测电阻rx.其中电流计刻度盘刻线清晰，但是读数已经模糊(1)小组成员先将电池组与电流计a进行串联，电路两端分别接好表笔，如图1所示；将表笔短接，发现电流计指针刚好能够指在刻度盘最右端刻度处(2)将两表笔分别与电阻箱两接线柱相连，调节电阻箱，直到电流计指针指在刻度盘正中央，电阻箱示数如图2，则电阻箱接入电路的电阻值为_ .(3)用待测电阻rx代替电阻箱接入两表笔之间，电流计指针指示如图3所示，则可知待测电阻rx_ .(保留到小数点后一位)此次实验快结束时，有同学拿来一块内阻为2 803 的电压表，将所设计装置的两表笔正确接在电压表的两接线柱上，电压表示数为2.8 v，可以推知实验中使用的电池组的电动势为_ v(保留到小数点后一位)解析：(2)根据图2可知，电阻箱接入电路的电阻值为r910 71 97 .(3)设电流计满偏电流为im，短接时，根据闭合电路欧姆定律得im，接入电阻箱时有im，接入电阻rx时有im，解得rx48.5 ，r97 .当两表笔正确接在电压表的两接线柱上时，根据闭合电路欧姆定律得eur2.8 v97 v2.9 v.答案：(2)97(3)48.52.92(2020广东省惠州市第三次调研)如图甲为多用电表的电路原理图已知选用的电流表内阻rg10 、满偏电流ig10 ma，当选择开关接3时为量程250 v的电压表该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，c为上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数值没有标出(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为_；选择开关接3时其读数为_(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，某同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接2，红黑表笔短接，调节r1的阻值使电表指针满偏；将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在c处，此时电阻箱如图丙所示，则c处刻度应为_计算得到多用电表内电池的电动势为_ v(保留2位有效数字)解析：(1)选择开关接1时测电流，其分度值为0.2 ma，示数为6.9 ma；选择开关接3时测电压，其分度值为5 v，其示数为173 v；(2)由题图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为01 000 1100 510 01 150 ；由题图乙所示可知，指针指在c处时，电流表示数为5 ma0.005 a，c处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 ，电源电动势ei(rr内)0.005(150150) v1.5 v.答案：(1)6.9 ma173 v(171175 v均可)(2)1501.53(2019江苏卷，11t)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率实验操作如下：(1)螺旋测微器如图所示在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动_(选填“a”“b”或“c”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏(2)选择电阻丝的_(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径(3)题图2甲中rx为待测电阻丝请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题图2乙图实物电路中的正确位置(4)为测量rx，利用图2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压u1和电流i1的值，作出的u1i1关系图像如图3所示接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压u2和电流i2的值，数据见下表：u2/v0.501.021.542.052.55i2/ma20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出u2i2图像图3(5)由此，可求得电阻丝的rx_.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率解析：(1)在测量时，为了不损坏被测物体，最后也改用微调旋钮即c，直到听见“喀喀”的响声；(2)为了减小测量误差，应选用电阻丝不同位置进行多次测量；(3)按照原理图，将实物图连线如图1.(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出，再连成一条直线，如图2.当电压表按甲图连接时，电压表测的电压为rx，r0的电压之和，当电压表接在a、b间时，电压表测的电压为r0的电压，由图可得：rxr0 49 ，r0 25.5 ，所以rx23.5 .答案：(1)c(2)不同(3)(见图1)(4)(见图2)(5)23.5(23.024.0都算对)4(2019贺州二模)要精确测量国产某手机的锂聚合物电池的电动势和内阻，给定了下列实验器材：a待测电源(电动势约3.8 v，内阻约1 )b电流表a1(量程0.6 a，内阻未知)c电压表v1(量程15 v，内阻r15 k)d电压表v2(量程3 v，内阻r23 k)e定值电阻(r1500 )f定值电阻(r21 000 )g滑动变阻器r(阻值范围020 )h滑动变阻器r(阻值范围0100 )i开关及导线(1)该实验中电压表应选_，定值电阻应选_，为操作方便滑动变阻器应选_(填选项前面的序号)(2)在方框中画出实验电路图(3)若将滑动变阻器滑到某一位置，读出此时电压表读数为u，电流表读数为i，测得多组数据后作出ui图像，若图像的纵截距为b，斜率的绝对值为k，忽略电压表的分流作用，则电动势e_，电源内阻r_.(这两空要求用题目给的符号r1、r2、r1、r2及k，b表示)解析：(1)由题意可知，电源电压为3.8 v；若采用15 v的电压表，量程太大，则测量结果不准确；而采用3 v的电压表，则量程太小，不过可以串联电阻分压来扩大量程；故电压表应选用d；采用电阻与电压表串联的方式后，总量程与电阻成正比；则若选用500 的定值电阻，改装后量程为3 v3.5 v；仍小于电动势不适用；采用1 k的电阻串联，则改装后电压表量程为：3 v4 v；故定值电阻选用f；因电源内阻较小，为了便于调节控制，应选择总阻值较小的g; (2)本实验中电源内阻与电流表内阻相差不多，故电流表应采用外接法(相对于电源)，故电路图为：(3)根据闭合电路欧姆定律以及改装原理可知：ueir变形可得：ueri则由图像可知：ebrk解得：eb；rk.答案：(1)dfg(2)如解析图所示(3)bk5(2020衡水模拟)因为“万能”，所以“多用”多用电表是一种多功能、多量程的测量仪表(1)某次在使用多用电表进行测量时，指针的位置如图甲中的实线所示若选择开关拨至“50 ma”挡，其测量结果为_；若选择开关拨至欧姆“1”挡，其测量的结果为_(2)(多选)在图甲所示的一次测量中，指针指在虚线所示位置则下列说法中正确的是_a若测量元件为电阻，为减小测量误差，应将选择开关调至欧姆“1”挡b每次测量阻值不同的电阻时，都必须重新机械调零c若测量元件为二极管，则a端为二极管的正极d无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从“”插孔流入多用电表(3)图乙为某种型号多用电表电阻挡内部原理示意图，已知电流计内阻为rg，电池内阻为r.某同学用其电阻挡测电阻时进行如下操作：先闭合开关s，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，当可变电阻接入电路的阻值为r时电流表满偏；再将rx接入a、b表笔之间时电流计指针指在表盘的正中央，则待测电阻rx的阻值为_(用含r、r、rg的式子表示)解析：(1)若选择开关拨至“50 ma”挡，由图甲所示表盘可知，其分度值为1 ma，所测电流为：23.0 ma；若选择开关拨至欧姆“1”挡，电阻的大小r181 18 .(2)在图甲所示的一次测量中，指针指在虚线所示位置，指针偏转的角度较大，可知电阻较小，选择较小的挡位进行测量，即将选择开关调至欧姆“1”挡，故a正确测量不同的电阻时，不需要重新机械调零，故b错误若该元件为二极管，由于电阻较小，电流正向流入，即电流从负孔流出，a为二极管的正极，故c正确多用电表测量电流、电压时，电流从正孔流入多用表，测电阻时，电流从负孔流出多用表，故d错误故选：a、c.(3)当rx未接入时，闭合开关s，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，使电流表满偏，由闭合电路欧姆定律得：ig，当rx接入a、b表笔之间时，若电流表的指针指在表盘的正中央，由欧姆定律得：ig，解得rx.答案：(1)23.0 ma18 (2)ac(3)6(2019全国卷)某同学要将一量程为250 a的微安表改装为量程为20 ma的电流表该同学测得微安表内阻为1 200 ，经计算后将一阻值为r的电阻与该微安表连接，进行改装然后利用一标准毫安表，根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)(1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线(2)当标准毫安表的示数为16.0 ma时，微安表的指针位置如图(c)所示由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是_(填正确答案标号)a18 mab21 mac25 ma d28 ma(3)(多选)产生上述问题的原因可能是_(填正确答案标号)a微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 b微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 cr值计算错误，接入的电阻偏小dr值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为r的电阻换为一个阻值为kr的电阻即可，其中k_.解析：本题考查了电学实验中的电表改装的相关知识；考查了考生的实验能力、分析推理能力，体现了物理核心素养中的科学探究及科学态度与责任(1)本实验的目的是对电流表进行扩大量程的改装，故应将定值电阻r与微安表并联实物连线如答案图所示(2)当标准毫安