2019版高中物理二轮专题复习课时跟踪训练16：电学实验（含解析）

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1、课时跟踪训练 (十六)1把一满偏电流为 Ig 的电流表改装成双量程的电流表，电路如图甲所示，接 A、 C 时的量程为 10Ig，接 A、B 时的量程为 100Igg.(1)定值电阻 R1R 2_.(2)若 Ig3 mA，R g100 ，将 A、C 接入电路，则 R1_(结果保留三位有效数字)(3)若将(2)问中改装后的电流表的 A、C 端与一个阻值为 990 的定值电阻串联后测量电压，当电流表 G 的指针指示表盘如图乙所示位置时，电压为_V.(4)若将(2)问中改装后的电流表的 A、C 端与一个滑动变阻器和电动势为 3 V 的两节干电池相连，改装成一个简易的欧姆表，进行欧姆调零后测量一个未知电

2、阻，当电流表 G 的指针如图乙所示时，被测量电阻的阻值为 _(结果保留三位有效数字)解析 (1)接 A、C 时有： 10IgI g ，接 A、B 时有：100 IgI gIgRgR1 R2，解得 R1R2 19.(2)接 A、C 时，改装后电流表量程为 30 mA，满IgRg R2R1偏电压为 IgRg300 mV，R 1R 2 ，R 2 9R1，则解得 R11.11 .(3)改IgRg10Ig Ig装后电流表接 A、C 时内阻为 RA 10 ，量程为 30 mA，串联 990 的IgRg10Ig定值电阻后，改装为量程为 30 V 的电压表，由题图乙可知电压为 11.0 V(4)欧姆调零时，改

3、装成的欧姆表的内阻为 R 内 100 ，改装后电流表读3 V30 mA数为 I 11.0 mA，由闭合电路欧姆定律得 I ，解得 Rx173 .ER内 Rx答案 (1)1 9 (2)1.11 (3)11.0 (4)1732某同学欲将电流表改装成中央刻度为 15 的“1”挡的欧姆表，现有的器材有：A一节 5 号干电池B电流表 A1(量程 0300 A，内阻约 100 )C电流表 A2(量程 0100 mA，内阻约 2.5 )D电流表 A3(量程 00.6 A，内阻约 0.2 )E滑动变阻器 R1(05 k)F滑动变阻器 R2(050 )G一对表笔及若干导线(1)请在虚线框内补充完成欧姆表的电路原

4、理图(2)电流表应选用_( 选填“A 1”、 “A2”或“A 3”)，滑动变阻器应选用_(选填 “R1”或“R 2”)(3)在正确选用器材并正确连接好实验电路的情况下，若电流表满偏电流为Ig，请回答下列问题：指针指在 Ig 处应标上“_” ，指针指在 Ig 处应标上“_”( 填13写具体刻度值) ；将两表笔短接，调节滑动变阻器使电流表指针指在零欧姆处，此时回路中的总电阻为_，然后利用标准电阻箱进行校准，当电阻箱的示数为10.0 时，指针所指的位置应标上“_”(填写具体刻度值 )解析 (1)通过电流表的电流应从正接线柱流向负接线柱，电流表的正接线柱应接干电池的正极(2)一节 5 号干电池的电动势

5、 E1.5 V，对于中央刻度为15 的“1”挡的欧姆表，两表笔短接时调节滑动变阻器使指针指在欧姆零刻度处，此时电流为满偏电流 Ig，设回路中的总电阻为 r，则 EI gr，当两表笔接阻值为 15 的电阻时，电流表半偏，则 E Ig(r15 )，解得 r15 12，I g100 mA，应选用电流表 A2，滑动变阻器应选用 R2.(3)由 E Ig(rR)，13得 R30 ，指针指在 Ig 处应标上“30” ，指针指在 Ig处应标上“0” ；欧姆调13零时回路中的总电阻 r15 ，指针所指的示数为被测电阻的阻值，即当电阻箱的示数为 10.0 时，指针所指的位置应标上“10”答案 (1)如图所示 (

6、2)A 2 R 2 (3)30 0 15 103某实验小组在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，所用小灯泡上标有“2.5 V 0.6 W ”的字样(1)实验时采用如图甲所示的电路图，由于电表内阻的影响，小灯泡电阻的测量值_( 选填“大于” 、 “等于”或“小于”)准确值(2)现有直流电源 E(电动势约 4 V，内阻约 0.5 )、电压表 (量程 03 V，内阻 5 k)、开关和导线若干，以及以下器材：A电流表(量程 0300 mA，内阻约 0.4 )B电流表 (量程 0100 mA，内阻 4 )C电流表 A(量程 00.6 A 内阻约为 10 )D滑动变阻器(最大阻值 10 ，额定电流 1.0

7、 A)实验中，电流表应选用_；滑动变阻器应选用_(填相应器材前的字母)(3)在开关闭合后，滑片移动过程中，电压表示数如图乙所示，此时电压表读数为_(4)组内某同学根据记录的实验数据作出如图丙所示的 IU 图线，则小灯泡电阻的阻值随温度的升高而_(选填“不变” 、 “减小”或“增大”)(5)组内另一同学将上述小灯泡与电动势 E3 V、内阻 r1 的电源及定值电阻 R07 串联组成闭合回路，此时该小灯泡的电功率约为_W(保留两位有效数字) (6)根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率 P 随其两端电压 U 或电压的平方 U2 变化的图象，在图丁所给出的图象中可能正确的是 _解析 (1)由于实验电路

8、采用的是电流表外接法，故测得的电流会偏大，故计算的小灯泡电阻会偏小(2)由于灯泡的规格为“2.5 V 0.6 W”，故额定电流为 I A240 mA，故电流表选用量程为 0300 mA 的 A；滑动变阻器PU 0.62.5如果选 C 的话，通过变阻器的电流会大于 0.5 A，从而烧坏滑动变阻器，故选D.(3)电流表、电压表 (包括刻度尺、弹簧秤等 )最小刻度是 10 分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字，却是有效数字不可缺少的组成部分)，则电压表读数为 2.40 V(4)通过小灯泡的电流增大，则小灯泡的温度升高，在 IU 图线中斜率的倒数表示小灯泡的电阻，由题图丙中

9、图线知小灯泡电阻的阻值随温度的升高而增大(5)在题图丙中小灯泡的 IU 图线中作出电动势为 3 V、内阻为 1 7 8 的电源的 IU 图线如图所示，两图线的交点坐标为 I0.184 A，U1.54 V，此时该小灯泡的电功率为PIU0.182 1.54 W0.28 W(6)已知 I 与 U 的关系图象，显然 A、B 错误，则 UI 与 U2 的图象与之形状相同，故选 C.答案 (1)小于 (2)A D (3)2.40 V (4)增大(5)0.28(0.260.30) (6)C4某研究性学习小组想测量某电源的电动势 E 及内阻 r，实验室提供的器材有：A待测电源新、旧两种B一量程为 3 V、内阻

10、为 3 k 的电压表 VC定值电阻 R13.0 kD定值电阻 R26.0 kE定值电阻 R39.0 kF一电阻箱 R，阻值范围为 09 999.9 G一只开关 S、若干导线(1)为了有较好的实验效果，应选择_(选填“新”或“旧”)电源；能否用多用电表直接测量电源的内阻？_(选填“能”或“不能”)(2)若待测电源电动势约 9 V，内阻约 2 ，允许通过的最大电流为 2.5 A，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图，并在图中标明相关器材的字母符号(3)某同学根据记录的电压表和电阻箱的多组数据，以 为纵轴，以 为横轴1U 1R作出了 图象，并得到该图象的斜率为 k，纵轴截距为 b，则该

11、电源电动势1U 1RE_，内阻 r_.(用 k、b 表示)(4)因为电压表的分流作用，则电源电动势的测量值_真实值，电源内阻的测量值_真实值(选填“大于” 、 “等于”或“小于”)解析 (1)由 UEIr 可知，电源内阻 r 越大，电路中的电流变化时，路端电压 U 变化越大，电压表示数变化越明显，实验误差越小，因此用稍旧的电源比全新的电源效果好；多用电表测电源内阻，受到电源电动势的影响，电流不只与内阻有关，还与电动势有关，所以无法准确测量电源内阻，甚至可能烧坏多用电表(2) 因为提供的器材中没有电流表，故要采用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻，但所给电压表量程太小，所以将电压表与定值电阻

12、R2 串联，量程扩大为 9 V 的电压表(3)根据闭合电路欧姆定律可得 E3U r，3UR变形得 ，所以以 为纵轴， 为横轴作出的 图象的纵截距为 b1U 3E 3rE1R 1U 1R 1U 1R，斜率 k ，解得 E ，r .(4)因为电压表的分流作用，所以有 E3U 3E 3rE 3b kbr，整理得 ，对比 ，可知测量得到的电(3UR URV) 1U 3E rERV 3rE1R 1U 3E 3rE1R源电动势和内阻均偏小答案 (1)旧 不能 (2) 如图所示 (2) (2)小于 小于3b kb5图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图图中 E 是电池；R1、R 2、 R3、R 4

13、和 R5 是固定电阻，R 6 是可变电阻；表头 的满偏电流为 250 A，内阻为G 480 .虚线方框内为换挡开关， A 端和 B 端分别与两表笔相连该多用电表有 5 个挡位，5个挡位为：直流电压 1 V 挡和 5 V 挡，直流电流 1 mA 挡和 2.5 mA 挡，欧姆100 挡(1)图(a)中的 A 端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)关于 R6 的使用，下列说法正确的是 _(填正确答案标号)A在使用多用电表之前，调整 R6 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整 R6 使电表指针尽可

14、能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得 R1 R2_ ，R 4_.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b) 所示若此时 B 端是与“1”连接的，则多用电表读数为_；若此时 B 端是与 “3”连接的，则读数为_；若此时 B 端是与“5”连接的，则读数为_(结果均保留 3 位有效数字)解析 (1)当 B 端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从 A 端流出，故 A 端与黑色表笔相连接(2) 在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0” 位置，选项 A 错误；使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻 “0”位置，选项 B

15、正确；使用电流挡时，电阻 R6 不在闭合电路中，调节无效，选项 C 错误(3) 根据题给条件可知：当 B 端与“2”连接时，表头与 R1、R 2 组成的串联电路并联，此时为量程 1 mA 的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知， RgR1 R2 ，解得 R1R 2160 .1 0.250.25 31当 B 端与“4”连接时，表头与 R1、R 2 组成的串联电路并联后再与 R4 串联，此时为量程 1 V 的电压挡，表头与 R1、R 2 组成的串联电路并联总电阻为 120 ，两端电压为 0.12 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R 4 两端电压为0.88 V，则 R4 电阻为 880 .

16、(4)若此时 B 端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程 2.5 mA，读数为 1.47 mA.若此时 B 端是与“3” 连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为 11100 1.10 k.若此时 B 端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为 5 V，读数为 2.95 V.答案 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10 k 2.95 V6(2018江西南昌二中等联考)用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势 E 和内阻 r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线A电压表 V1(量程 6 V，内阻很大)B电压表 V2(量程 4 V，内

17、阻很大)C电流表 A(量程 3 A，内阻很小)D滑动变阻器 R(最大阻值 10 ，额定电流 4 A)E小灯泡(2 A,7 W)F电池组(电动势 E，内阻 r)G开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测理后发现：若电压表 V1 的示数增大，则电压表 V2 的示数减小(1)请将设计的实验电路图在图甲中补充完整(2)每一次操作后，同时记录电流表 A、电压表 V1 和电压表 V2 的示数，组成两个坐标点( I，U 1)、(I ，U 2)，标到 UI 坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势 E_V ，内阻r_.(结果保留两位有效数字)(3)UI 坐标中两条

18、图线在 P 点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_，电池组的效率为_解析 (1)伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过小灯泡的电流，小灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；由题意知，电压表 V1 的示数增大，电压表 V2 的示数减小，则V1 测路端电压，V 2 测小灯泡两端电压，电路图如图所示(2)电池组的 UI 图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电池组电动势E5.5 V，电源内阻 r 1.0 .UI 5.5 2.03.5(3)由图乙所示图象可知，两图线的交点纵坐标即小灯泡电压

19、 UL3.5 V，此时电路电流 I2.0 A，电源的路端电压也为 3.5 V，则 R 滑 0电池组的效率 64%.P出P总 UIEI ULE 3.55.5答案 (1)见解析图 (2)5.5 10 (3)0.0 64%7(2018陕西咸阳市二模)某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：A待测干电池 E(电动势约为 1.5 V，内阻约为 1 )B电流表 G(满偏电流 3.0 mA，内阻为 100 )C滑动变阻器 R1(010 ，额定电流为 2 A)D滑动变阻器 R1(010 ，额定电流为 2 A)E滑动变阻器 R2(01 k，额定电流为 1 A)F定值电阻 R0(阻

20、值为 900 )G开关一个，导线若干(1)为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选_(2)根据题意在图甲中画出该实验所需要的电路图(3)根据电路图，将图乙中实物图连接起来，组成完整的电路(4)如图丙所示，是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中，纵坐标 I1 为电流表 G 的示数，横坐标 I2 为电流表 A 的示数，由图丙可知，被测干电池的电动势为_V，内电阻为_( 保留两位有效数字)解析 (1)电源电动势为 1.5 V，较小，电源的内阻较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选D.(2)上述器材中虽然没有电压

21、表，但给出了两个电流表，将电流表 G 与定值电阻 R0 串联，改装成了电压表，用电流表 A 测电路电流，滑动变阻器 R1 串联接入电路，实验电路图如图 1 所示(3)完整的电路如图 2 所示；(4)根据欧姆定律和吕联电路的知识得电源两端电压为：UI 1(900100)1 000I 1，根据图象与纵轴的交点得电动势为E1.4 mA1 000 1.4 V，与横轴的交点可得出路端电压为 1.0 V 时电流是 0.6 A，由闭合电路欧姆定律 E UIr 可得，电源内阻 r 0.67 .E UI 1.4 V 1.0 V0.6 A答案 (1)D (2)见解析图 (3)见解析图(4)1.4 0.67(0.6

22、60.68 均可)8(2018高考物理全真模拟卷一)某学习小组进行精确测量巾阻 Rx的阻值的实验，有下列器材供选用A待测电阻 R(约 300 )B电压表 V(3 V，内阻约 3 k)C电流表 A1(10 mA，内阻约 10 )D电流表 A2(20 mA，内阻约 5 )E滑动变阻器 R1(020 ，额定电流 2 A)F滑动变阻器 R2(02000 ，额炷电流 0.5 A)G直流电源 E(3 V，内阻约 1 )H开关、导线若干(1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，并能满足 Rx两端电压能从 0 开始变化进行多次测量则电流表应选择_(填“A 1”或“A 2”)；滑动变阻器应选择_(填

23、“R 1”或“R 2”)；并请在虚线框中帮甲同学完成实验原理电路图_(2)乙同学绎过反复思考，利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下：按图连接好实验电峂，闭合开关 S1 前调节滑动变阻器 R1、R 2 的滑片至适当位置；闭合开关 S1，断开开关 S2，调节滑动变阻器 R1、R 2 的滑片，使电流表A1 的示数恰好为电流表 A2 的示数的一半闭合开关 S2 并保持滑动变阻器 R2 的滑片位置不变，读出电压表 V 和电流表 A1 的示数，分别记为 U、I；待测电阻的阻值 Rx_.比较甲、乙两同学测量电阻 Rx的方法，你认为哪种方法更有利于减小系统误差？答_同学(填“甲”或“乙”)解析

24、 根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，根据题意确定滑动变阻器的接法，为方便实验操作选择最大阻值较小的滑动变阻器，根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后作出电路图根据实验步骤应用欧姆定律求出电阻阻值；根据实验步骤与实验原理分析实验误差，然后作出解答(1)要满足 Rx两端电压能从 0 开始变化进行多次测量，滑动变阻器一定采用分压式接法，为调节的方便，滑动变阻器应选小一些的 R1，通过 Rx的电流最大值 I 10 mA，所以电流表应选 A1，因 Rx .是大电阻，故采用电流表ERx rArV内接法，电路图如图所示；(2)闭合开关 S1，断开开关 S2 时，当 I1 I2，此时 Rxr 1R 2；闭合开关12S2 并保持滑动变阻器 R2 的滑片的位置不变，读出电压表 V 和电流表 A1 的示数，分别记为 U、I ，r 1R 2 所，以 Rx ，甲同学因电压的测量偏大，所以电阻UI UI的测量值偏大，乙同学的没有误差，所以乙同学的方法更好答案 (1)A 1 R1 (2) 乙UI