高中物理 重难点强化练（四）电实验问题 教科3-1

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGEPAGE1学必求其心得，业必贵于专精重难点强化练（四)电学实验问题1．(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上.a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔；b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔；c．旋转S使其尖端对准欧姆挡“×1k";d．旋转S使其尖端对准欧姆挡“×100”;e．旋转S使其尖端对准交流“500V”挡,并拔出两表笔.正确的步骤是____________。根据如图1所示的指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω。图1(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C．测量电路中的某个电阻时，应该使该电阻与电路断开D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零解析：（1)使用欧姆表的步骤是：选挡、欧姆调零、测量、读数、将选择开关拨在交流电压的最高挡或“OFF”挡。根据被测电阻的阻值知，应选“×1k"挡，根据欧姆表的读数规则知读数为30×1kΩ＝30kΩ。(2）测量电阻时，若指针偏角过大，说明被测电阻较小，应选用倍率较小的挡位，A项正确；测量时按规定红、黑表笔应分别插在正、负插孔，但表笔只是两个测量的引线，本身并没有正负，故调换位置不会影响测量结果，B项错误；根据欧姆表的使用规则,C项正确；换挡后必须重新调零,但若测不同电阻时不换挡，则不需要重新调零,D项错误。答案：(1)cabe30k(或30000）（2)AC2．(2015·天津高考)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V，内电阻约1Ω）的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表:量程0.6A，内电阻约1ΩB．电流表:量程3A，内电阻约0。2ΩC．电压表：量程3V,内电阻约30kΩD．电压表:量程6V,内电阻约60kΩE．滑动变阻器：0～1000Ω，额定电流0.5AF．滑动变阻器:0~20Ω，额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________,滑动变阻器应选用________（均填仪器的字母代号）。(2）图2为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将__________和________相连、________和________相连、__________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。图2(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验.实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图像法处理采集到的数据,为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标。解析：(1)为了使测量更准确，电流表选量程为0.6A的电流表A，电池组的电动势约4.5V,故电压表选D，为了便于调节滑动变阻器应选F.（2)为了使测量误差尽可能小，测量电源电动势和内电阻的原理图如图甲所示，因此将a、d相连，c、g相连，f、h相连。（3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻的实验原理图如图乙所示，根据闭合电路欧姆定律，得E＝U＋eq\f(U，R）r所以eq\f(1,U)＝eq\f(1,E）＋eq\f（r,E)·eq\f（1，R）eq\b\lc\（\rc\)（\a\vs4\al\co1（或U＝E－\f(U,R)r或\f(R，U)＝\f（r，E)＋\f（1，E）R）)，因此可作出eq\f(1，U）.eq\f(1，R）eq\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1(或U.\f（U，R）或\f(R，U).R)）图像处理数据。答案:(1)ADF（2)adcgfh(3）eq\f（1,U)eq\f(1,R）eq\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1(或U\f(U，R)或\f（R，U)R))（横纵坐标互换亦可）3．如图3所示，一个黑箱有A、B、C三个接线柱,已知黑箱内的电器元件只有两个，某同学利用多用电表电压挡测量,各接线间电压均为零，利用欧姆挡依次进行6次测量，将每次红、黑表笔的位置及测得的阻值都填入下表.图3黑表笔BABCCA红表笔ACCABB阻值(kΩ）0.3232∞∞回答下列问题：（1）画出黑箱中的电路图。(2）电路中定值电阻阻值大小为________Ω。（3）若先测RBC再测RAC时，挡位选择由“×1k"挡换为“×100”挡,接着要完成的操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1）用电压挡测量电压均为零，所以电路中无电源。欧姆挡正反接的阻值不同，说明存在二极管.A、C正反接阻值相同，说明其间是纯电阻电路。由于二极管正向电阻是非线性的，因此RBC≠RBA＋RAC。(2）由RAC＝RCA知,定值电阻R＝2kΩ＝2000Ω。(3)欧姆表换挡后，要进行欧姆凋零。答案：（1)电路图如图所示。(2)2000(3)欧姆表换挡后,先将两表笔短接,调节调零电阻，使指针指向欧姆挡零刻线4．某同学准备把量程为0～500μA的电流表改装成一块量程为0～2.0V的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻,设计了如图4甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：图4A．电流表G1（量程0～1.0mA，内电阻约100Ω)B．电流表G2(量程0~500μA,内电阻约200Ω）C．电池组E（电动势为3.0V，内电阻未知）D．滑动变阻器R（0～25Ω）E．电阻箱R1(总阻值9999Ω)F．保护电阻R2(阻值约100Ω）G．单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2(1)实验中该同学先合上开关S1,再将开关S2与a相连，调节滑动变阻器R,当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连，保持________不变,调节________,使电流表G1的示数仍为I时,读取电阻箱的读数r。(2)由上述测量过程可知，电流表G2内阻的测量值rg＝________。(3）若该同学通过测量得到电流表G2的内阻值为190Ω,他必须将一个________kΩ的电阻与电流表G2串联,才能改装为一块量程为2。0V的电压表。(4)该同学把改装的电压表与标准电压表V0进行了核对，发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表V0的指针恰好如图乙所示。由此可知,该改装电压表的百分误差为________%。解析：（1）当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连,保持变阻器R阻值不变，调节R1，使电流表G1的示数仍为I时，读取电阻箱的读数r.(2)电流表G2的内阻与电阻箱的阻值相同为r。(3）将电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R＝eq\f（U,Ig)－rg＝3.81kΩ.（4）标准电压表V0的示数为1。90V，由此可知，该改装电压表的百分误差为eq\f(2.0－1。90，1。90）×100%＝5。26%。答案:(1)变阻器R阻值R1(2)r(3）3.81（4）5.265．（2015·全国卷Ⅱ）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法），实验室提供的器材如下:待测电压表eq\a\vs4\al（\o(○，\s\up6（V）））（量程3V，内阻约为3000Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω)，滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A），电源E（电动势6V，内阻不计)，开关两个，导线若干。（1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。图5(2）根据设计的电路，写出实验步骤：___________________________________________________________________________________________________________________。(3）将这种方法测出的电压表内阻记为RV′,与电压表内阻的真实值RV相比，RV′________RV（填“＞”“＝”或“＜”），主要理由是______________________________________________________________________________________________________。解析:(1）因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻。（3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故RV′＞RV（其他合理说法同样给分)。答案：见解析6．如图6甲所示为某兴趣小组测量电阻Rx阻值的电路。（1）某同学先将单刀双掷开关S拨向接点a，保持电阻箱R0阻值不变，调整电阻箱R的阻值得到不同的电流表示数I，记录电阻箱R的阻值并计算出对应电流的倒数eq\f（1,I）如下表所示：eq\f(1，I）/A－13.335。006.678。3310。0011.6713。3015.0016.6718.30R/Ω5101520253035404550请在图乙的坐标系中作出eq\f（1,I）.R图像.图6(2)再将单刀双掷开关S拨向接点b，测得电流表示数为0.08A,利用作出的eq\f(1，I）。R图像读得待测电阻Rx阻值为________Ω(保留三位有效数字)。解析:（1)根据表中数据描点，最后用平滑的曲线连接所描的点，即作出e