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1.某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图甲所示,此示数为________ mm;用
游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图乙所示,此示数为______ cm。另一位学生用游标
尺上标有50等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图丙所示,则该工件的长
度L=______ cm。
2.用伏安法测某金属丝的电阻R(约为5 Ω)。现有电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、滑动变
x
阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、双量程电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω;0~3 A,内阻
0
约0.025 Ω)、双量程电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ;0~15 V,内阻约15 kΩ)、开关、导线若
干。
(1)为减小测量误差,该实验中,电流表量程应选用________(选填“0~0.6 A”或“0~3
A”),电压表量程应选用________(选填“0~3 V”或“0~15 V”)。
(2)在图(a)中选择测量R 的电路原理图______(选填“甲”或“乙”),并在图(b)中完成相应
x
的实物连线图。
(3)如图(c)所示,请利用图中的实验数据绘出电阻R 的U-I图线。由图线可得金属丝的阻值
x
R=__________ Ω(保留两位有效数字)。
x(4)实验中,在不损坏电表的前提下,随着滑动变阻器滑片从最右端向左移动的距离 x的变
化,电池组的总功率P也会发生变化。下列能正确反映P-x关系的是________。
3.(2023·内蒙古包头市模拟)物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻R
x
的阻值,可用器材有:电压表(量程为15 V,内阻约为5 000 Ω),电流表(量程为0.6 A,内
阻为5 Ω),电源E(电动势为12 V,内阻不计),滑动变阻器R最大阻值为10 Ω,定值电阻R
0
阻值为15 Ω,开关S,导线若干。(R 、R、R、电流表、电压表、电源、开关等仪器均无断
0 x
路和短路,导线无断路)
(1)将图甲所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图。要求电流表和电压表的示数从零
开始变化。
(2)连接电路后,闭合开关,逐渐移动滑片,发现电流表始终没有示数,电压表示数逐渐增
大 最 终 接 近 电 源 电 压 。 则 出 现 该 现 象 的 原 因 可 能 是
______________________________________。
(3)该电路中R 的作用是________________________________________________________。
0
(4)测出多组数据,作出I-U图像,如图乙所示。则R 阻值为________ Ω。
x
4.(2023·广东茂名市二模)智能手机中都配有气压传感器,传感器的电阻会随所处环境气压
变化而变化。某实验小组在室温下用以下可供选择的器材探究“气压传感器的电阻值R 随
x
气压变化规律”:
A.阻值随气压变化而变化的气压传感器一个(阻值变化范围从几十欧到几百欧);
B.直流电源,电动势6 V,内阻不计;
C.电压表V,量程为0~3 V,内阻为3 kΩ;
1D.电压表V,量程为0~15 V,内阻为15 kΩ;
2
E.电流表A,量程为0~0.6 A,内阻忽略不计;
1
F.电流表A,量程为0~60 mA,内阻忽略不计;
2
G.定值电阻R=3 kΩ;
1
H.定值电阻R=12 kΩ;
2
I.滑动变阻器R,最大阻值约为50 Ω;
J.开关与导线若干。
(1)小明设计了如图甲所示的实验电路原理图,其中电压表应选择______,电流表应选择
______,定值电阻应选择________。(均选填实验器材前字母)
(2)请在图乙中将实物图连线补充完整。
(3)当气压传感器所处环境压强为p时,闭合开关S,测得两个电表的读数分别为U=2.30 V
和I=23.0 mA,则气压传感器阻值R=____ Ω。
x
(4)当环境压强p改变时,测得不同的R 值,绘成图像如图丙所示,由图可得 R 和压强p的
x x
关系表达式为R=________________ Ω。
x
5.某同学要测量一个未知电阻的阻值,实验室提供的器材有:
A.电流表A:量程为0~3 mA,内阻r 约为15 Ω
1 1
B.电流表A:量程为0~1.5 mA,内阻r 为25 Ω
2 2
C.定值电阻R:R=9 975 Ω
1 1
D.定值电阻R:R=1 975 Ω
2 2
E.滑动变阻器R:最大阻值为10 Ω
3
F.电源E,电动势为3 V,内阻很小
G.开关S及导线若干(1)该同学根据实验器材设计了如图所示的测量电路,闭合开关 S之前,滑动变阻器R 的滑
3
片应置于________(选填“最左端”或“最右端”)。
(2)实验中需要量程为0~3 V的电压表,则电路图中的电流表①应选择________,定值电阻
R应选择______(均填器材前面的字母)。
(3)①、②位置放置好电流表,调节滑动变阻器,将滑动变阻器的滑片置于合适的位置,若
此时电流表A 的示数为I ,电流表A 的示数为I ,则待测电阻R=________(用物理量的符
1 1 2 2 x
号表示)。
6.(2023·江苏卷·12)小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响。所用器材有:干电池
(电动势约1.5 V,内阻不计)2节;两量程电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ;量程0~15
V,内阻约15 kΩ)1个;滑动变阻器(最大阻值50 Ω)1个;定值电阻(阻值50 Ω)21个;开关1
个及导线若干。实验电路如图甲所示。
(1)电压表量程应选用________(选填“3 V”或“15 V”)。
(2)图乙为该实验的实物电路(右侧未拍全)。先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置,然
后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填“B”“C”或“D”)连
接,再闭合开关,开始实验。
(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变,依次测量电路中O与1,2,…,21之间的
电压。某次测量时,电压表指针位置如图丙所示,其示数为________ V。根据测量数据作出
电压U与被测电阻值R的关系图线,如图丁中实线所示。(4)在图甲所示的电路中,若电源电动势为E,电压表视为理想电压表,滑动变阻器接入的阻
值为 R ,定值电阻的总阻值为 R ,当被测电阻为 R 时,其两端的电压 U=
1 2
________________(用E、R 、R 、R表示),据此作出U-R理论图线如图丁中虚线所示。小
1 2
明发现被测电阻较小或较大时,电压的实测值与理论值相差较小。
(5)分析可知,当R较小时,U的实测值与理论值相差较小,是因为电压表的分流小,电压
表内阻对测量结果影响较小。小明认为,当R较大时,U的实测值与理论值相差较小,也是
因为相同的原因。你是否同意他的观点?请简要说明理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第 3 练 电学实验基础
1.8.021(8.020、8.022均可) 2.060 5.236
解析 螺旋测微器的固定刻度读数为8 mm,可动刻度读数为2.1×0.01 mm=0.021 mm,所
以最终读数为8 mm+0.021 mm=8.021 mm,由于需要估读,因此8.020 mm、8.022 mm均
正确。游标卡尺的主尺读数为20 mm,游标尺上第12个刻度与主尺上某一刻度对齐,故游
标尺读数为12×0.05 mm=0.60 mm,所以最终读数为20 mm+0.60 mm=20.60 mm=2.060
cm。工件的长度L=52 mm+0.02×18 mm=5.236 cm。
2.(1)0~0.6 A 0~3 V (2)甲 见解析图 (3)见解析图 4.5 (4)B
解析 (1)金属丝的电阻R 约为5 Ω,根据闭合电路欧姆定律得
x
I == A=0.5 A
m
故电流表量程应选用0~0.6 A;
电池组电动势为3 V,故电压表量程应选用0~3 V;
(2)因为R<,待测电阻阻值较小,故采用电流表外接法,即电路原理图甲;
x
实物图连接如图所示(3)如图所示
根据U-I图像斜率可得R== Ω≈4.5 Ω
x
(4)根据电源总功率公式得
P=EI
=
=,
可知P-x图像是一个向右平移的反比例函数图像,故选B。
3.(1)见解析图 (2)R 与R 之间接线处断路(或R 与电流表之间接线处断路)
0 x x
(3)①保护电路;②减小读数误差 (4)4
解析 (1)因待测电阻R 的电阻和电流表的内阻都较小,为保护电路,应将定值电阻R 与它
x 0
们串联,又要求电流表和电压表的示数从零开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,由于
电流表的内阻已知,故电流表采用内接法,故实验电路的原理图如图所示。
(2)出现该现象的原因可能是R 与R 之间接线处断路。
0 x
(3)由(1)分析可知该电路中R 的作用是:①保护电路;②减小读数误差。
0
(4)根据I-U图像可知斜率为k== Ω-1=,代入数据解得R=4 Ω。
x
4.(1)C F G (2)见解析图 (3)200
(4)1 000-8×10-3p
解析 (1)电源电动势为6 V,电压表读数时要在满偏刻度的三分之一以上更准确,而且串联
定值电阻可以扩大量程,故电压表选C;气压传感器阻值变化范围从几十欧到几百欧,流经电流表的电流约为几十毫安,故电流表选
F;
串联定值电阻,相当于扩大电压表量程,扩大到6 V即可,电压表内阻为3 kΩ,定值电阻
选G。
(2)如图所示
(3)根据欧姆定律得R==200 Ω
x
(4)根据题图丙,设R=R-kp,代入数据可得R=1 000-8×10-3p (Ω)。
x 0 x
5.(1)最左端 (2)B D
(3)
解析 (1)为了实验安全,闭合开关S之前,应使电路中电流从最小值开始调节,滑动变阻
器采用分压接法,故应将滑片置于最左端。
(2)实验器材中没有电压表,要用电流表改装,只有内阻已知的电流表才能改装成电压表,
所以电路图中的电流表①选择B。
把A 改装成量程为3 V的电压表,根据电压表改装原理可得R== Ω
2
=1 975 Ω,故定值电阻应选择D。
(3)由串、并联电路的特点和欧姆定律有I(r+R)=(I-I)R
2 2 2 1 2 x
解得R=。
x
6. (1)3 V (2)D (3)1.50 (4)
(5)不同意 理由见解析
解析 (1)所用电源为两节干电池,电动势为3 V,则所用电压表量程为3 V;
(2)闭合开关之前,滑动变阻器阻值应调到最大,电池盒上的接线柱 A应与滑动变阻器的接
线柱D连接;
(3)电压表最小刻度为0.1 V,则示数为1.50 V;
(4)由闭合电路欧姆定律可得I=,当被测电阻阻值为R时,电压表示数为U=IR=
(5)不同意。方法一:极限思维法。当R较大时,电压表分流作用大,当R等于R 时,可将
2
R 看成等效电源内阻,由于R 阻值远小于R,故电压表读数近似等于电源电动势。
1 1 2
方法二:解析法。当R较大时,电压表内阻不能忽略,
则电路中的电流I=,
电压表中的电流I′=I·,
电压表读数为
U=·=
当R=R 时,R最大,此时
2
U==,
因R ≫R ,则电压表读数近似为U==,即当R=R 时,由于R 的阻值远小于R ,所以电
V 1 2 1 2
压表读数近似等于电源电动势。