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第九章 恒定电流
第 03 练 电学实验基础
知识目标 知识点
目标一 常用仪器的读数
目标二 电表改装
目标三 测量电路与控制电路的选择
目标四 实验器材的选取与实物图的连接
1.(2018·全国·历年真题)某同学用螺旋测微器测量一圆柱形金属工件的直径,测量结果如图所示,
该工件的直径为 mm.
2.(2022·全国·历年真题)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势1.5V,
内阻很小),电流表Ⓐ(量程10mA,内阻约10Ω),微安表Ⓖ(量程100μA,内阻R 待测,约
g
1kΩ),滑动变阻器R(最大阻值10Ω),定值电阻R (阻值10Ω),开关S,导线若干。
0
(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图;
(2)某次测量中,微安表的示数为90.0μA,电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表内阻R =
g
______Ω。
3.(2022·安徽省·模拟题)有一根细长而均匀的金属管线,横截面积如图a所示,外截面为正方形,
因管内中空部分截面形状不规则,无法直接测量。已知这种金属的电阻率为ρ,现设计一个实验方案,测量中空部分的横截面积S 。步骤如下:
0
(1)按照图b电路图,将图c实物图连接完成需要完成下列哪些选项的步骤______。
A.a接e
B.b接d
C.b接c
D.a接f
(2)实验中,用游标卡尺测出金属管线的长度为L;如图d,用螺旋测微器测出金属管线外截面的边
长为a=______mm。
(3)根据所测数据,在坐标纸上描出了该金属管线的伏安关系图线,如图e所示。由此图得出该金属
管线的阻值为R=______Ω(保留2位有效数字),此结果比真实值______。(填“偏大”或“偏小”)
(4)用上述测量的物理量的符号,将金属管线内部空间横截面积表示为S =______。
0
4.(2022·河北省·单元测试)某同学描绘一种电子元件的I-U关系图像,采用的实验电路图如图1所
示, 为电压表, 为电流表,E为电源(电动势约6V),R为滑动变阻器(最大阻值20Ω),
R 为定值电阻,S为开关。
0(1)请用笔画线代替导线,将图2所示的实物电路连接完整。
(2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如表:
电 压
0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750
U/V
电 流
0.00 0.10 0.25 0.60 1.70 4.30 7.50
I/mA
请根据表中的数据,在方格纸上作出该元件的I-U图线。
(3)根据作出的I-U图线可知,该元件是______(选填“线性”或“非线性”)元件。
(4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻R ,会导致的两个后果是______。
0
(A)电压和电流的测量误差增大
(B)可能因电流过大烧坏待测元件
(C)滑动变阻器允许的调节范围变小
(D)待测元件两端电压的可调节范围变小
5.(2021·辽宁省·历年真题)某同学将一量程为250μA的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将
电阻箱R❑ 与该微安表串联进行改装,然后选用合适的电源E、滑动变阻器R❑ 、定值电阻R❑ 、
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开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测,设计电路如图所示。(1)微安表铭牌标示内阻为0.8kΩ,据此计算R❑ 的阻值应为___________kΩ。按照电路图连接电
1
路,并将R❑ 调为该阻值。
1
(2)开关闭合前,R❑ 的滑片应移动到___________端。
2
(3)开关闭合后,调节R❑ 的滑片位置,微安表有示数,但变化不显著,故障原因可能是
2
___________。(填选项前的字母)
A.1、2间断路 B.3、4间断路 C.3、5间短路
(4)排除故障后,调节R❑ 的滑片位置,当标准电压表的示数为0.60V时,微安表的示数为98μA,
2
此时需要___________(填“增大”或“减小”)R❑ 的阻值,以使改装电表的量程达到预期值。
1
1.(2021·福建省·历年真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00cm电阻丝的
电阻率,该电阻丝的电阻值约为100~200Ω,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为______mm。
(2)对多用电表进行机械调零。(3)将多用电表的选择开关旋至______倍率的电阻挡(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为
______Ω。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为______Ω⋅m(结果保留3位有效数字)。
2.(2022·四川省成都市·月考试卷)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;R 、R 、R 、R 和R 是固定电阻,R 是可变电阻;表头G的满偏电流为250μA,内阻为
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480Ω.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1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡。
(1)图(a)中的A端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R 的使用,下列说法正确的是______(填正确答案标号)。
6
A.在使用多用电表之前,调整R 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
6
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
6
C.使用电流挡时,调整R 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
6
(3)根据题给条件可得R +R =______Ω,R =______Ω。
1 2 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”相连的,则读数为______;若此时B端是与“5”相连的,则读数
为______。(结果均保留3为有效数字)
3.(2021·山西省太原市·同步练习)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R 约为200Ω,电压表Ⓥ的
x
内阻的为2kΩ,电流表Ⓐ的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接表的连接方式如图(a)或图
U
(b)所示,结果由公式R = 计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图
x I
(b)中电路图测得的电阻值分别记为R 和R ,则________(填“R ”或“R ”)更接近待测电阻
x1 x2 x1 x2
的真实值,且测量值R _______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值R
x1 x2
__________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。4.(2021·安徽省·历年真题)小李在实验室测量一电阻R 的阻值。
x
(1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,
将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数U =1.65V,电流表
1
的示数如图2所示,其读数I = ______ A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为U =1.75V,
1 2
I =0.33A。由此可知应采用电流表______ (填“内”或“外”)接法。
2
(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:
①器材与连线如图3所示,请画出对应的电路图;
②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关掷到右边,调节电阻箱的阻值,
使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示,则待测电阻R = ______ Ω。此方法
x
______ (填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是______ 。1. (2021·山西省太原市·同步练习)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下:
(1)螺旋测微器如图1所示。在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再
旋动______(选填“A““B”或“C“),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止
螺旋测微器的损坏。
(2)选择电阻丝的______(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的
直径。
(3)图2甲中R 为待测电阻丝。请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图2乙实物电路中的正确位
x
置。
(4)为测量R ,利用图2甲所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U 和电流I 的值,作出的
x 1 1
U -I 关系图象如图3所示。接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U 和电流I 的值,数
1 1 2 2
据见下表:
U /V0.501.021.542.052.55
2
I /mA20.040.060.080.0100.0
2请根据表中的数据,在方格纸上作出U -I 图象。
2 2
(5)由此,可求得电阻丝的R =______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。
x
2.(2022·辽宁省·历年真题)某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250μA,内阻为1.2kΩ)改装成
有两个量程的电流表,设计电路如图(a)所示,其中定值电阻R =40Ω,R =360Ω。
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(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为0~______mA;
(2)当开关S接B端时,该电流表的量程比接在A端时______(填“大”或“小”);
(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻R 的阻值,设计了图(b)
x
中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差,则使用______(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表
内阻引起的实验误差。3.(2022·湖南省·历年真题)小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表,其内部结构如
图所示,R 为调零电阻(最大阻值为R ),R 、R 、R 为定值电阻(R +R