【全程攻略】江苏省高考物理二轮复习 1-11 电学实验中常考的4个问题专题能力提升训练

第11讲电学实验中常考的4个问题1．某同学测量一只未知阻值的电阻Rx.(1)他先用多用电表进行测量，指针偏转如图11－14甲所示．为了使多用电表的测量结果更准确，该同学应选用________挡位，更换挡位重新测量之前应进行的步骤是___________________________________.(2)接下来再用“伏安法”测量该电阻，所用仪器如图乙所示，其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器最大阻值为100Ω.图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．(3)该同学用“伏安法”测量的电阻Rx的值将________(选填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际值．(4)连接电路时应注意的主要事项：________(任回答一项)．图11－142．(2012·山东卷，21(2))在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约4Ω，额定电流约0.5A)；电压表：V(量程3V，内阻约3kΩ)电流表：A1(量程0.6A，内阻约0.2Ω)；A2(量程3A，内阻约0.05Ω)；电源：E1(电动势3V，内阻不计)；E2(电动势12V，内阻不计)；滑动变阻器：R(最大阻值约20Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．6\n(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图11－15所示，读数为________mm.图11－15(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．3．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图11－16甲、乙、丙所示，则它们的读数值依次是________、________、________.图11－16已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5V，内阻很小，则以下电路图中________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏________．若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的________电路(填电路图下的字母代号)，此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝________(用题中字母代号表示)．4．某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系，6\n选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．进行了如下实验．(1)该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧．现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材可供选择：A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约10Ω；C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约0.5Ω；D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；E．滑动变阻器R1：最大阻值1kΩ；F．滑动变阻器R2：最大阻值5kΩ；G．开关、导线等在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________(填“A1”或“A2”)，应该选用的滑动变阻器是________(填“R1”或“R2”)．(2)根据所选的器材画出实验电路图．(3)握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：实验次数123456长度L(cm)20.025.030.035.040.045.0电阻R(kΩ)1.32.13.04.15.36.7图11－17为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图11－17所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是________．6\n5．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有：A．小灯泡(额定电压为12V，额定电流约0.5A)B．直流电流表A(0～0.6A，内阻约0.8Ω)C．直流电压表V1(0～3V，内阻约5kΩ)D．直流电压表V2(0～15V，内阻约15kΩ)E．滑动变阻器R1(0～5Ω，2A)F．滑动变阻器R2(0～20Ω，2A)G．电源(12V，内阻不计)H．开关S及导线若干．某同学设计了实验测量电路，通过改变变阻器的滑片位置，使电表读数从零开始变化，记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.(1)实验中电压表应选用________(填“V1”或“V2”)，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)；(2)在图11－18甲虚线框内画出实验电路图；　甲乙图11－18(3)该同学在实验中测出8组对应的数据(见下表)：次数133456786\nI/A00.120.220.300.380.450.470.50U/V01.22.43.66.08.49.612.0请在图11－18乙坐标中，描点作出U－I图线，由图象可知，灯泡的功率增大时，其电阻________(填“增大”“减小”或“不变”)．参考答案1．解析　(1)多用电表所测量的电阻值等于指针示数乘以倍率，即100×10Ω＝1000Ω.因为指针不在表盘的中央附近，应换大一些的倍率．欧姆挡每次换挡后都要重新欧姆调零．不测量时要将多用电表关闭，置于“OFF”挡上，若无“OFF”挡应置于交流电压最高挡．(2)待测电阻Rx的阻值是滑动变阻器总阻值的10倍，若用限流电路，在改变滑动变阻器的阻值时电流表和电压表的示数变化很小，故要用分压接法．又因为待测电阻的大小与电流表内阻的倍数比电压表内阻与待测电阻的倍数更大些，要用电流表的内接法．(3)电流表内接法测量的电阻值等于Rx＋RA，大于真实值．答案　(1)×100　欧姆挡调零(2)如图所示，补画①②两条线(3)大于(4)使滑动变阻器所分的电压为零；电表的正负接线柱不能接错2.解析　(1)螺旋测微器的读数为1.5mm＋27.3×0.01mm＝1.773mm.(2)在用伏安法测电阻的实验，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为0.5A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理如图所示．答案　(1)1.773(1.771～1.775均正确)　(2)A1　E16\n电路图如解析图3．解析　根据被测电阻，阻值约为5Ω，比较得到测量电路采用外接法，控制电路采用限流接法，由于电压表的分流，测量的电阻值与真实值相比偏小．答案　0.996～0.999mm　0.42A　2.25～2.28V　A　小　B　－RA或－2(Ω)4．解析　(1)电源电动势为12V，粗测电阻为几千欧，则电流表选用A1，滑动变阻器选用电阻值跟被测电阻相当的，故选用R2.(2)限流式，内接法，如答案图所示．(3)根据所给数据，分析可知：长度越长，电阻越大，然后再定量计算可知作出的图线是R－L2图线．答案　(1)A1　R2　(2)如图所示　(3)L25．解析　(1)灯泡的额定功率为12W，则电压表应选用15V的电压表V2，灯泡正常工作的电阻为24Ω，滑动变阻器要采用分压式接法．若采用R1，则电路中的电流超过2A，所以选用R2.(2)因灯泡的电阻较小，电流表应采用外接法；滑动变阻器采用分压式接法．(3)依据拟合出的U－I图象，图象上的点与坐标原点的连线的斜率逐渐增大，故电阻变大．答案　(1)V2　R2(2)如图甲所示　(3)如图乙所示　增大6