【骄子之路】2023高考物理一轮复习 7.3电学实验基础课时强化作业

课时强化作业二十九　电学实验基础一、选择题1．如下图所示，用伏安法测电阻，若电流表内阻1Ω，电压表内阻5000Ω，Rx约为10Ω，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，偏小解析：＝10，＝500，所以>，应采用电流外接法测电阻，由于电压表的分流，使IA>Ix，所以，Rx的测量值小于真实值，故选项B正确．答案：B2．如右图所示电路，用伏安法测量电阻的大小．电阻R＝320Ω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>420ΩB．400Ω<R′<420ΩC．R′＝420ΩD．无法确定解析：R＝320Ω时，两端电压U＝4.5V，则通过R的电流IR＝＝0.014A＝14mA，通过电压表的电流IV＝I－IR＝1mA，电压表的内阻RV＝＝Ω＝4500Ω，当电阻为R′时，电压U′＝5.2V，通过电压表的电流IV′＝＝A＝1.15mA，则通过R′的电流IR′＝I′－IV′＝(13－1.15)mA＝11.85mA，电阻R′＝＝439Ω，故选项A正确．答案：A3．如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表，安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路中，则下列说法正确的是(　　)7\nA．安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角B．安培表A1的读数大于安培表A2的读数C．伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D．伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角解析：本题考查电表改装的原理，两个安培表是由相同的电流表并联不同阻值的电阻改装而成的，若把这两个安培表并联，那么这两个电流表两端的电压相同，流过电流表的电流也相同，所以电流表的偏转角度也相同，当电流表的偏转角相等时，量程大的读数大，所以选项A错误，B正确；两个伏特表是由两个相同的电流表分别串联不同阻值的电阻改装而成的，若把这两个伏特表串联，那么这两个电流表也是串联关系，流过电流表的电流相同，所以电流表的偏转角度也相同，同理，当电流表的偏转角相等时，量程大的读数大，所以伏特表V1的读数大于伏特表V2的读数，选项C错误，D正确．答案：BD二、非选择题4．图示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg＝500Ω，满偏电流为Ig＝1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1＝________Ω，R2＝________Ω.解析：根据串联电路的特点有U1＝Ig(Rg＋R1)，U2＝Ig(Rg＋R1＋R2)，联立解得R1＝9500Ω，R2＝90000Ω.答案：9500　900005．(2013年北京卷)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值．(1)现有电源(4V，内阻可不计)，滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)，开关和导线若干，以及下列电表A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图一中的________(选填“甲”或“乙”)．(2)图二是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图二中实物间的连线．7\n(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图三所示，可得该电阻的测量值Rx＝＝________Ω(保留两位有效数字)．(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路产生误差的主要原因是________(选填选项前的字母)．A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映Ux关系的示意图中正确的是________．解析：(1)流过Rx的电流的最大值约为I＝＝0.8A，电流表A的量程太大，读数时会产生较大误差，故电流表选B，电源电动势为4V，电压表D的量程太大，故电压表应选择C，待测电阻约为5Ω远小于电压表C的内阻，所以电路采用伏安法测电阻电流表外接法，选择甲电路．(2)连线如图所示7\n(3)电流表的示数为0.50A，电压表的示数为2.60V，得Rx＝＝5.2Ω.(4)选择甲电路的实验误差来源于电压表分流，使得电流表测量值大于流经Rx的真实电流，故选项B正确；若选择乙电路，误差来源于电流表的分压，使得电压表的测量值大于Rx两端电压，选项D正确．(5)设滑动变阻器单位长度电阻为r0，由闭合电路欧姆定律有U＝，即对应函数y＝，其中a－kx＞0，随着x的增加，U增加，但U与x并不是线性关系，而是随x变化的越来越快，故图A正确．答案：(1)B　C　甲　(2)见解析　(3)5.2　(4)B　D　(5)A6.图示电路可用来测量电阻的阻值．其中E为电源，R为已知电阻，Rx为待测电阻，可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关．(1)当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2.由此可求出Rx＝________.(2)若电源电动势E＝1.5V，内阻可忽略；电压表量程为1V，R＝100Ω.此电路可测量的Rx的最大值为________Ω.解析：(1)由于是理想电压表，该表接入电路后不会影响电路的电流．S1、S2向左闭合，电压表读数是Rx两端电压，由欧姆定律得U1＝IRx；S1、S2向右闭合，电压表读数是R两端电压，U2＝IR，由以上两式得Rx＝R.(2)当S1、S2向左闭合，且电压表的读数为1V，即Rx两端电压U1＝1V时，此时的Rx阻值为最大，R两端电压为U2＝E－U1＝0.5V，电路中电流I＝＝A＝5×10－3A，Rxmax＝＝Ω＝200Ω.7\n答案：(1)R　(2)2007．用伏安法测量一个阻值约为20Ω的未知电阻Rx的阻值．实验电路图如图：(1)在以下备选器材中，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________．电源E(电动势3V、内阻可以忽略不计)电流表A1(量程0～50mA，内阻约12Ω)电流表A2(量程0～3A，内阻约0.12Ω)电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)滑动变阻器R1(0～10Ω，允许最大电流2.0A)滑动变阻器R2(0～1000Ω，允许最大电流0.5A)定值电阻R(30Ω，允许最大电流1.0A)开关、导线若干(2)某次测量中，电压表读数为U时，电流表读数为I，则计算待测电阻阻值的表达式Rx＝________.解析：(1)电源电动势E＝3V，Rx的阻值约为20Ω，定值电阻R＝30Ω，流过电流表的最大电流Imax＝≈0.048A，因此电流表应选A1，电压表应选V1，为了便于分压电路调节，滑动变阻器应选择R1.(2)由分压电路关系可得Rx＝－R.答案：(1)A1　V1　R1　(2)－R8．(2013年广东卷)图(a)是测量电阻Rx的原理图，学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6A(内阻不计)，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm.7\n(1)根据原理图连接图(b)的实物图．(2)断开S2，合上S1；调节电源输出电压为3.0V时，单位长度电阻丝的电压u＝________V/cm，记录此时电流表A1的示数．(3)保持S1闭合，合上S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同，记录长度L和A2的示数I，测量6组L和I值，测量数据已在图(c)中标出，写出Rx与L、I、u的关系式Rx＝________；根据图(c)用作图法计算出Rx＝________Ω.解析：(1)根据原理图，实物连接如图甲所示．7\n(2)由于电阻丝均匀，故单位长度电阻丝的电压u＝V/cm＝0.1V/cm.(3)调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤(2)记录的值相同，即通过电阻丝ac段的电流恒定，则Rx两端的电压与电阻丝的长度成正比，即U＝uL，根据欧姆定律得Rx的表达式Rx＝＝.LI图象如图乙所示．根据L＝I知图象的斜率k＝.由图象知，斜率为k＝60cm/A，故Rx＝ku＝6.0Ω.答案：(1)见解析图所示　(2)0.1　(3)　6.07