【物理】2020届一轮复习人教版 电学实验基础 课时作业 9页

‎2020届一轮复习人教版 电学实验基础 课时作业 ‎1．(2018·全国卷Ⅲ)一课外实验小组用如图a所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)；可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：‎ ‎(1)按照实验原理线路图a，将图b中实物连线；‎ ‎(2)将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；‎ ‎(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2；‎ ‎(4)待测电阻阻值的表达式Rx＝________(用R0、U1、U2表示)；‎ ‎(5)重复步骤(3)，得到如下数据：‎ ‎(6)利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx＝________ Ω。(保留一位小数)‎ 答案　(1)图见解析　(4)R0　(6)48.2‎ 解析　开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I＝，将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U＝U2－U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx＝＝R0＝R0。5次测量所得的平均值为(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，故Rx＝R0＝(3.41－1)×20.0 Ω＝48.2 Ω。‎ ‎2．(2018·天津高考)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：‎ A．电压表(量程0～1 V，内阻约为10 kΩ)‎ B．电压表(量程0～10 V，内阻约为100 kΩ)‎ C．电流表(0～1 mA，内阻约为30 Ω)‎ D．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.05 Ω)‎ E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)‎ F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)‎ G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)‎ ‎(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________。(均填器材的字母代号)‎ ‎(2)画出测量Rx阻值的实验电路图。‎ ‎(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”‎ ‎)，原因是______________________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 答案　(1)B　C　F　(2)如图所示 ‎(3)大于　电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)‎ 解析　(1)若选用电源1.5 V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，故电源选用电动势为12 V的F；则电压表就应该选用B；电路中的最大电流为I＝ A＝1.2 mA，故电流表选用C。‎ ‎(2)因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10 Ω，若采用滑动变阻器的限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法；由于＜，所以采用电流表内接法，电路图如答案所示。‎ ‎(3)由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流的测量值是准确的，根据Rx＝可知测量值偏大。‎ ‎3．(2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图a所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2500 Ω)的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2000 Ω)；电阻箱Rz(最大阻值为99999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。‎ ‎(1)按原理图a将图b中的实物连线。‎ ‎(2)完成下列填空：‎ ‎①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2000”)。‎ ‎②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图a中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。‎ ‎③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)。‎ ‎④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为________ Ω(结果保留到个位)。‎ ‎(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 答案　(1)图见解析 ‎(2)①20　②左　③相等　④2550‎ ‎(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程 解析　(1)根据原理图a，将图b中的实物连线，如图所示。‎ ‎(2)①滑动变阻器R1在实验中为控制电路，且为分压接法，应选总阻值小的滑动变阻器，故R1的阻值为20 Ω。‎ ‎②为了保护微安表，S1闭合时，微安表上的电压为零，故开始时应将R1的滑片C滑到滑动变阻器的左端。‎ ‎③接通S2前后，微安表的示数保持不变，说明S2闭合后，没有电流流过S2，故B、D两点的电势相等。‎ ‎④实验过程中，由于测量电路，即由Rz、、R2组成的电路的阻值很大，可认为测量电路两端的电压不变，故与Rz互换后通过R2、Rz和的电流不变，与Rz互换前后的电路如图甲、乙所示。‎ 由于B、D两点的电势相等，对于图甲，I1RμA＝I2R′‎ I1Rz1＝I2R，即＝ 对于图乙，I1′Rz2＝I2′R′‎ I1′RμA＝I2′R，即＝ 所以＝ 所以RμA＝＝ Ω＝2550 Ω。‎ ‎(3)提高测微安表内阻的精度，可减小系统误差，如调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。‎ ‎4．(2016·全国卷Ⅱ)某同学利用图a所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干。‎ 实验步骤如下：‎ ‎①按电路原理图a连接线路；‎ ‎②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图a中最左端所对应的位置，闭合开关S；‎ ‎③调节滑动变阻器，使电压表满偏；‎ ‎④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。‎ ‎(2)根据图a所示电路将图b中实物图连线。‎ ‎(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变。计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)。‎ ‎(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)。‎ A．100 μA B．250 μA ‎ C．500 μA D．1 mA 答案　(1)R1　(2)如图所示　(3)2520　(4)D 解析　(1)在保证电路安全的前提下，分压式电路中的滑动变阻器应选用总阻值小的。‎ ‎(2)图见答案。‎ ‎(3)电压表示数为2.00 V，说明电阻箱分压为0.5 V，可知RV＝4R＝4×630.0 Ω＝2520 Ω。‎ ‎(4)I满＝＝≈1 mA。‎ ‎5．(2018·厦门一中开学考试)某学习小组欲精确测量电阻Rx的阻值，有下列器材供选用。‎ A．待测电阻Rx(约为300 Ω)‎ B．电压表V(3 V，内阻约3 kΩ)‎ C．电流表A1(10 mA，内阻约10 Ω)‎ D．电流表A2(20 mA，内阻约5 Ω)‎ E．滑动变阻器R1(0～20 Ω，额定电流2 A)‎ F．滑动变阻器R2(0～2000 Ω，额定电流0.5 A)‎ G．直流电源E(3 V，内阻约1 Ω)‎ 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“A1”或“A2”)；滑动变阻器应选择________(填“R1”或“R2”)；并请在虚线框中帮甲同学完成实验原理电路图。‎ ‎(2)乙同学经过反复思考，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：‎ ‎①如图所示连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2‎ 的滑片至适当位置；‎ ‎②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半；‎ ‎③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；‎ ‎④待测电阻的阻值Rx＝________。‎ ‎(3)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”)。‎ 答案　(1)A1　R1　如图所示　(2)　(3)乙 解析　(1)通过待测电阻的最大电流约为I＝＝10 mA，电流表应选择A1；实验要求电压从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压式接法，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器R1；待测电阻阻值约为300 Ω，电流表内阻约为10 Ω，电压表内阻约为3 kΩ，有Rx>，电流表应采用内接法，实验电路图如答图所示。‎ ‎(2)由实验步骤②可知，通过R2与Rx的电流相等，并联电压相同，由实验步骤③可知，电压表测待测电阻两端电压，则待测电阻阻值Rx＝。‎ ‎(3)由两种实验方案与实验步骤可知，由于电表内阻的影响，甲的测量值存在误差，乙的方案化解了电表内阻影响，更有利于减小系统误差。‎