高考物理一轮总复习课时冲关三十链接高考8电学仪器的使用及基本电路的选择(含解析新人教版

1、电学仪器的使用及基本电路的选择A级基础练1 某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分另寸为 cm禾廿mm.川川II師川 |1111卩川|1111|1111|1111|屮解析：用毫米刻度尺测量时，读数应读到 图乙中游标卡尺为五十分度游标卡尺，精确度为 条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为 量值为4.20 mm.mm的下一位，即长度测量值为60.10 cm;题0.02 mm，主尺读数为 4 mm,游标尺第1010X 0.02 mm= 0.20 mm，所以金属杆直径测答案：60.104.202一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用如图所示

2、甲、乙两种电路各测一次，用图甲测得的数据是 3.0 V,3.0 mA用图乙测得的数据是 2.9 V,4.0 mA.由此可知，用图 测得RX的误差较小，测量值 .1乩=H-J丄 一甲乙解析：对比两次测量中电压和电流的变化量，电压的变化量为原电压的,电流的变化1量为原电流的3,说明电压的变化量远小于电流的变化量因此，电流表分压不明显，即电3流表内阻RA? R,所以采用图甲测量时误差较小，且R =;= q门 “-3 Q = 1 000 Q .I 3.0 X 10答案：甲1 000 Q3如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形，若当时使用的是该表的03V量程，那么电压表读数为 V,若当时使用的是该表

3、的 015 V量程，那么电压表读数应为V;如图乙所示的电阻箱的读数为 Q .甲解析：03 V量程最小刻度是0.1 V，要向下估读一位，读 1.15 V（由于最后一位是估 读的，有偶然误差，读成 1.141.16 V都算正确）.015 V量程最小刻度为0.5 V,只要求 读到0.1 V这一位，所以读5.7V（5.65.8 V都算正确）.图乙中的电阻箱有 6个旋钮，每 个旋钮上方都标有倍率， 将每个旋钮上指针所指的数值 （都为整数）乘以各自的倍率，从最高 位依次往下读，即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Q .答案：1.15（1.14 1.16 均可）5.7（5.6 5.8 均可）84 580

4、.24有一只满偏电流Ig = 5 mA,内阻R = 400 Q的电流表G.若把它改装成量程为 10 V 的电压表，应 联一个Q 的分压电阻，该电压表的内阻为 Q;若把它改装成量程为 3 A的电流表，应 联一个Q的分流电阻，该电流表的内阻为Q .解析：改装成电压表时应串联一个分压电阻.由欧姆定律得U= lg（R+ R），分压电阻U10丁Rg= 5 400 Q = 1 600Q，该电压表内阻RV = R + R= 2 000 Q .改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得lgR= (I Ig)甩分流电阻R2 =一 3I g 5 X 10 X 400RRI gRg-R =3 Q =

5、 0.668 Q .该电流表内阻 RA= -=厂=0.667 Q .I I -3 5 X 10R2 + RR I答案：串1 600 2 000 并 0.668 0.6675.一只小灯泡，标有“ 3 V0.6 W”字样，现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻电源电动势为12 V,内阻为1 Q ;最大阻值为5 Q的滑动变阻器；电流表的内阻为1 Q;电压表的内阻为 10 k Q;开关一个、导线若干.（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用（选填“内接”或“外接”）法.滑动变阻器应采用 （选填“分压式”或“限流式”）接法.（2）画出你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）.

6、解析：因小灯泡正常工作时的电阻约为R = = 15 Q ,而电流表、电压表的内阻分别为1 Q和10 k Q,满足R? R,电流表应外接；实验中因小灯泡两端电压只需 源电动势为12 V,所以滑动变阻器应采用分压式接法.答案：（1）外接 分压式 （2）如图所示3 V，而电6.要测绘一个标有“ 3V 0.6 W小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作已选用的器材有:电池组（电动势为4.5 V，内阻约1 Q ）; 电流表（量程为0250 mA,内阻约5 Q ）;电压表（量程为03 V,内阻约3 k Q ）; 电键一个、导线若干. 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母

7、代号）.A滑动变阻器（最大阻值20 Q,额定电流1 A）B. 滑动变阻器（最大阻值1 750 Q,额定电流0.3 A）A（2）实验的电路图应选用下列的图T)解析：（1）根据小灯泡标示的额定值可以计算出小灯泡的额定电流I = =罟A = 0.2 A,两个滑动变阻器在此电流下都能保证安全，根据测绘小灯泡的伏安特性曲线的要求，小灯泡两端的电压需要从零开始调节，故调节电路中滑动变阻器应采用分压接法.为方便调节应选用最大阻值小的滑动变阻器，故选A.U 3（2）额定电压下小灯泡的阻值R= - = 02 Q = 15 Q ,远小于电压表内阻，故电流表应该采用外接法，所以电路应采用分压外接法，故选B.答案：（

8、1）A（2）BB级一能力练7某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只几千欧电阻的阻值.A. 电流计，满偏电流为1 mA,内阻为20 QB. 电流计，满偏电流为0.6 A，内阻为5 QC. 电动势15 V，内阻5 Q的直流电源D. 电动势3 V，内阻3 Q的直流电源E. 最大阻值为5 000 Q的滑动变阻器F. 最大阻值为100 Q的滑动变阻器(1) 以上器材应选用 (填字母)，并在下面虚线框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图.(2) 欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为 Q .(3) 若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为Q .(4

9、) 如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果 (选填“偏大” “偏小”或“准确” )解析：(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即I =昌，调节滑动变阻器的R十Rg十r滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流小于电流表的满偏电流lg,综合考虑应选 A、DE.欧姆表的内部电路结构图如图所示.欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得E= lg(R+ Rj+ r)，代入数据解得 R= 2 977 Q . 测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得| E= l(R+ R+ r十R)，由题意得I =云，代入3数据解得6 000 Q .用欧姆表测电阻时要先进行调零，电池内阻对

10、欧姆表的测量结果没有影响由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确.答案：(1)ADE 图见解析 (2)2 977(3)6 000准确&某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3k Q的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Q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R,其阻值约为5 Q .图1疝密电濫方向Hi(1)测R阻值的最优连接方式为导线连接(填“ a”或“ b”)、导线连接（填 “ C” 或“ d”）(2) 正确接线测得实验数据如下表，用作图法求得R的阻值为 Q .U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0

11、.090.190.270.350.440.53(3)已知图2中艮与R是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R的边长是R的1o,若测F2的阻值，则最优的连线应选 (填选项)A. 连接a,连接cB. 连接a,连接dC. 连接b,连接cD. 连接b,连接d解析：(1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接法，又知滑动变阻器采用分压电路接线，故测R阻值的最优连接方式为导线连接a、导线连接d.(2)作图如图所示，贝U=Q = 4.5 Q . I 0.44fi.0.s.6.4.2.0.8!6,4fQ.6.4,2o根据电阻定律可得r= p苕十，故R = R，要测R的阻值，与测量R一样，最

12、优的连线应连接a,连接d,故B正确.答案：a d (2)图见解析4.5(4.44.7)B9某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻他设计了一个用标准电流表 G来校对待测电流表 G2的满偏电流和测定 G2内阻的电路，如图所 示已知G的量程略大于 G2的量程，图中 R为滑动变阻器，R2为电阻箱该同学顺利完成 了这个实验.-tth亍、R2(1) 实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为 (填步骤的字母代号);A. 合上开关S2B. 分别将R和F2的阻值调至最大C. 记下R的最终读数D. 反复调节 R和F2的阻值，使 G的示数仍为li,使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时F2

13、的最终读数为rE. 合上开关SiF. 调节R使Q的指针偏转到满刻度，此时 G的示数为li,记下此时G的示数(2) 仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比(选填“偏大” “偏小”或“相等”)；(3) 若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻R分的表达式，R分=.解析：(1)实验首先要保证 G、G2不被烧坏，应先将 R、F2的阻值调至最大.实验中应li 保持合上S2与断开S2两种情况下G的示数li为G的满偏电流IG2,当合上S2时，G示数为2| G2| i=三，此时流过F2的电流也为2，得F2= FG2.综上所述可知步骤为

14、BEFADC.(2)这种方法测量的G的内阻与真实值相等.(3)扩大G量程时原理如图所示，有(I - li)R分=lir，解得R分I ir=I - 11.1 II zI ir 答案：(i)BEFADC (2)相等 (3)I I iio.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ioo卩A,表头上标记的内阻值为 900 Q .F、F2和R是定值电阻.利用 只和表头构成i mA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 1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为 3 V.则根 据题给条件，定值电阻的

15、阻值应 R =Q , F2=Q ,Q .(2) 用量程为3 V，内阻为2 500 Q的标准电压表；对改装表3 V挡的不同刻度进行校 准.所用电池的电动势 E为5 V;滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 Q和5 k Q .为方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为 Q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” )900 Q .解析：根据题意，R与表头G构成1 mA的电流表，则I gR= (I - I g) R,得R= 100 Q ;Uab I gR若使用a b两个接线柱，电压表的量程为1 V,贝U F2=|一= 910 Q;若使用a c两I Uc | g R个接线柱，电压表的量程为3 V，贝U F3= 一|F2= 2 000