2016版优化方案高考物理--电学实验题巧练(一)

电学实验题巧练(一)(建议用时：40分钟)1．图甲、乙为常用的电压表和电流表的刻度盘，在图甲中，若选用的量程为0～15V，则表的示数为________，若选用的量程为0～3V，则表的示数为________．在图乙中，若选用的量程为0～0.6A，则表的示数为________，若选用的量程为0～3A，则表的示数为________．2．(2015·无锡高三模拟)(1)多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图乙所示，则该图象的函数关系式为____________________；(调零电阻R0接入电路的部分阻值用R0表示)(2)下列根据图乙中I－Rx图线做出的解释或判断中正确的是________；(有两个选项正确)A．用欧姆表测电阻时，指针指示读数越大，测量的误差越小B．欧姆表调零的实质是通过调节R0，使Rx＝0时电路中的电流I＝IgC．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D．测量中，当Rx的阻值为图乙中的R2时，指针位于表盘中央位置的右侧(3)某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表(量程10V)的内阻(大约为几十千欧)，欧姆挡的选择开关拨至倍率“×1k”挡．先将红、黑表笔短接调零后，选用图丙中________(填“A”或“B”)方式连接．在本实验中，如图丁所示为欧姆表和电压表的读数，请你利用所学过的知识，求出欧姆表电池的电动势为________V．(计算结果保留三位有效数字)3．(2015·苏州模拟)为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：A．待测干电池(电动势1.5V左右，内阻不超过1.5Ω)B．电流表A1(量程0～2mA，内阻为10Ω)C．电流表A2(量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A)E．滑动变阻器R2(0～100Ω，1A)F．定值电阻R3＝990ΩG．开关、导线若干(1)请在以上提供的器材中选择所需器材设计测量电路，在虚线框内补画完整的电路原理图．(要求在电路图中标明所使用器材)(2)根据合理的设计电路测量数据，电流表A1的示数记为I1，电流表A2的示数记为I2，某同学测出了6组I1、I2的数据，并已描绘出如图所示的I1和I2的关系图线．根据已描绘出的图线，可得被测干电池的电动势为________V，内阻为________Ω.4．(1)某实验小组在“决定导线电阻的因素”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是________mm、________A、________V.(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为20kΩ，电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电源电动势E＝4.5V，内阻较小．则以下电路图中，________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金属丝电阻仍然会比真实值偏________(选填“大”或“小”)．(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0Ω，那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的________电路．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)．5．有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线．现有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻20kΩ)C．电流表(0～3A，内阻0.4Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻1.0Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(500Ω，1A)G．学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________.(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)(3)把图丙中所示的实验器材按图甲用笔画线代替导线连接成实物电路图．(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在了如图所示的I－U坐标系中，请用一光滑的曲线将各描点连接好．6．(2015·昆山四校调研)某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：(1)用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)．为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：①________________________________________________________________________.②两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处．③重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是________Ω.(2)为了尽量准确测该电阻，要求测量时，电表指针有较大偏转，测量多组数据．除被测电阻外，还备有如下实验仪器，请选择仪器，设计实验电路．A．电压表V(量程50V，内阻约为25kΩ)B．电流表A1(量程500mA、内电阻r1＝20Ω)C．电流表A2(量程100mA、内电阻约5Ω)D．定值电阻R0(80Ω)E．滑动变阻器R(0～10Ω)F．电源：电动势E＝6V，内电阻较小G．导线、开关若干请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号)．请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式Rx＝________．电学实验题巧练(一)1．解析：在题图甲中，若选用的量程为0～15V，则最小分度为0.5V，读数时应估读到最小分度的1/5，所以读数为10.8V．若选用的量程为0～3V，则最小分度为0.1V，读数时应估读到最小分度的1/10，所以读数为2.16V.在题图乙中，若选用的量程为0～0.6A，则最小分度为0.02A，读数时应估读到最小分度的1/2，所以读数为0.16A．若选用的量程为0～3A，则最小分度为0.1A，读数应估读到最小分度的1/10，所以读数为0.80A.答案：10.8V2.16V0.16A0.80A2．解析：(1)对题图甲，由闭合电路欧姆定律，E＝I(R0＋Rg＋r＋Rx)，题图乙中图象的函数关系式为I＝ER0＋Rg＋r＋Rx.(2)用欧姆表测电阻时，指针指示在刻度盘中间附近，测量的误差最小．读数大或读数小，测量的误差都较大，选项A错误．测量中，当Rx的阻值为题图乙中的R2时，电流小于满偏电流的1/2，指针位于表盘中央位置的左侧，选项D错误．(3)由于多用电表红表笔连接内部电池的负极，所以通过一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表(量程10V)的内阻，红表笔应该连接电压表的“－”接线柱，选用图丙中“A”方式连接．电压表内阻为RV＝40kΩ，电压表读数为U＝5V，该挡中值电阻为R中＝30kΩ，所以E＝U＋URV×R中＝8.75V.答案：(1)I＝ER0＋Rg＋r＋Rx(2)BC(3)A8.753．解析：(1)测量干电池的电动势和内电阻常用方法为伏安法、伏阻法和安阻法，由于实验未提供电阻箱，故只能用伏安法．器材中未提供电压表，但有内阻已知的小量程电流表和定值电阻，可将其串联改装为电压表使用，另一电流表量程为0.6A，故电路中电阻不能太大，故滑动变阻器选择R1，干电池内阻较小，故电流表内接．(2)由欧姆定律可知，电源两端电压与电流表A1示数关系为U＝I1(RA1＋R3)，因此图象中纵坐标的数值与电压的数值相等，由U≈E－I2r可知，纵截距为电源电动势，故E＝1.48V；r＝ΔUΔI＝1.48－1.080.50Ω＝0.80Ω.答案：(1)如图(2)1.48(1.47～1.49均对)0.80(0.77～0.81均对)4．解析：(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为49.9×0.01mm＝0.499mm，金属丝直径为0.5mm＋0.499mm＝0.999mm.电流表读数为0.42A，电压表读数为2.23V.(2)因RV≫RxRx＝2.230.42Ω≈5.3Ω，测量电路采用电流表外接法，故最佳电路为丁电路，此时测量结果因电压表的分流而偏小．(3)若已知电流表内阻时，最佳电路为戊电路，由欧姆定律得：Rx＋RA＝UI，那么Rx＝UI－RA.答案：(1)0.999(0.998～1.000间均可)0.422.23(2.22～2.24间均可)(2)丁小(3)戊UI－RA5．解析：(1)由于测量数据要从零开始，故采用图甲所示的分压式电路，且能方便地多测几组数据．(2)因小灯泡额定电压为4V，则电压表选量程为0～5V的电压表．小灯泡的额定电流为I＝PU＝24A＝0.5A，则电流表选D.滑动变阻器应选最大阻值较小的E，这样在实验中移动滑片时能使电路中的电流和电压有明显的变化，从而减小读数误差．(3)按题图甲连接实物电路图，如图所示．(4)所描的伏安特性曲线如图所示．答案：(1)描绘灯泡的I－U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据(2)ADE(3)、(4)见解析图6．解析：(1)由题知选择×100倍率的电阻挡，正确操作时，发现多用电表的指针偏转角度太大，由多用电表的电阻刻度特点可知，为了使读数准确，指针要摆到表盘中央附近，则要把×100倍率挡换成×10倍率挡．由欧姆表表盘的读数规则可知测量结果为12.0×10Ω＝120Ω.(2)已知电源电动势E＝6V，而电压表V的量程为50V，相比较可得知，此电压表不可选，误差太大；由电源电动势E＝6V，被测阻值约120Ω可知：通过Rx的最大电流约为I＝ERx＝50mA；此题要用伏安法测电阻，测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小，同时知A1的量程和内电阻，可将定值电阻R0与A1串联改装成一电压表测Rx两端的电压；滑动变阻器的最大阻值R＝10Ω比被测电阻Rx小得多，则采取分压式接法，则电路图如图所示：由电路图可知，Rx两端电压Ux＝I1(R0＋r1)Rx中的电流Ix＝I2－I1则Rx＝UxIx＝I1I2－I1(R0＋r1)．答案：(1)①换用×10倍率的挡位③120(2)电路图见解析I1I2－I1(R0＋r1)