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考点48 电学实验基础
强基固本对点练
知识点1 常用仪器的使用和读数
1.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果
如图(a)和(b)所示.该工件的直径为________ cm,高度为________ mm.
2.(1)图甲使用0.6 A 量程时,对应刻度盘上每一小格代表________ A,图中指针示数
是________ A;当使用3 A 量程时,对应刻度盘上每一小格代表________ A,图中指针示数
为________ A.
(2)图乙使用较小量程时,每小格表示________ V,图中指针的示数为________ V;若
使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示________ V,图中指针示数为________ V.
(3)
旋钮式电阻箱如图丙所示,电流从接线柱A 流入,从B 流出,则接入电路的电阻为
________ Ω.今欲将接入电路的电阻改为2087 Ω,最简单的操作方法是________________.若
用两个这样的电阻箱,即可得到的电阻值范围为________.
知识点2 测量电路与控制电路的选择
3.一只小灯泡,标有“3 V 0.6 W”字样,现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发
光时的电阻:电源(电动势为12 V,内阻为1 Ω)、最大阻值为5 Ω 的滑动变阻器、电流表(内
阻为1 Ω)、电压表(内阻为10 kΩ)、开关一个、导线若干.
(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用________(选填“内接”
或“外接”)法.滑动变阻器应采用________(选填“分压式”或“限流式”)接法.
(2)在下面的虚线框内画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差).
4.某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流
表内阻为0.5 Ω.该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P 两
点之间,另一种是跨接在O、Q 两点之间.测量得到如图(b)所示的两条U-I 图线,其中U
与I 分别为电压表和电流表的示数.
回答下列问题:
(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在______(填“O、P”或“O、Q”)两点的
方案测量得到的.
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接
近待测电阻的真实值,结果为________ Ω(保留1 位小数).
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的
阻值为________ Ω(保留1 位小数).
知识点3 实验器材的选取与实物图连接
5.用伏安法测定一个待测电阻Rx 的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势为3 V,内阻不计;
电流表A1:量程为0~15 mA,内阻约为100 Ω;
电流表A2:量程为0~300 μA,内阻为1 000 Ω;
滑动变阻器R1:阻值范围为0~20 Ω,额定电流为2 A;
电阻箱R2:阻值范围为0~9999 Ω,额定电流为1 A;
开关S、导线若干.
要求实验中尽可能准确地测量Rx 的阻值,请回答下列问题:
(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联,
并将电阻箱阻值调到________ Ω,这样可以改装成一个量程为3.0 V 的电压表.
(2)在图中画出测量Rx 阻值的完整电路图,并在图中标明器材代号.
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1 的示数是________ mA,
电流表A2 的示数是________ μA,测得待测电阻Rx 的阻值是________ Ω.
6.一同学探究阻值约为450 Ω 的待测电阻Rx 在0~6 mA 范围内的伏安特性.可用器
材有电压表V(量程为3 V,内阻很大)、电流表A(量程为1 mA,内阻为300 Ω)、电源E(电
动势约为4 V,内阻不计)、滑动变阻器R(最大阻值可选10 Ω 或1.5 kΩ)、定值电阻R0(阻值
可选60 Ω 或120 kΩ)、开关S、导线若干.
(1)要求通过Rx 的电流可在0~6 mA 范围内连续可调,将图(a)所示的器材符号连线,画
出实验电路的原理图;
(2)实验时,图(a)中的R 应选最大阻值为________(填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻
器,R0 应选阻值为________(填“60 Ω”或“120 Ω”)的定值电阻;
(3)测量多组数据可得Rx 的伏安特性曲线.若在某次测量中,电压表、电流表的示数分
别如图(b)和图(c)所示,则此时Rx 两端的电压为________ V,流过Rx 的电流为________ mA,
此组数据得到的Rx 的阻值为________ Ω(保留3 位有效数字).
培优提能模拟练
7.(1)如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺,它们的游标尺自左向右分别为10 分度、20
分度、50 分度,它们的读数依次为________ mm、________ mm、________ mm.
(2)某同学用如图丁所示的螺旋测微器测量小球的直径时,他应先转动________使F 靠
近小球,再转动________使F 夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨动________使F
固定后读数(填仪器部件字母符号).正确操作后,螺旋测微器的示数如图戊所示,则小球的直
径是________ mm.
8.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1 所示.
(1)电压表量程应选用________(选填“0~3 V”或“0~15 V”).
(2)图2 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3 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4 中实线所示.
(4)在图1 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R1,定值电阻的总阻值为R2,当被测电阻为R 时,其两端的电压U=________(用
E、R1、R2、R 表示),据此作出UR 理论图线如图4 中虚线所示.小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______________________.
9.[2024·广东省广州二中期中考试]在描绘一个标有“3 V,1.8 W”的小灯泡的伏安特
性曲线实验中,要求灯泡两端的电压能从零开始逐渐增加到3 V.
(1)实验电路图应选择下图中的________.
(2)接通开关,改变滑动变阻器滑片的位置,并记录对应的电流表示数I 和电压表示数
U.实验中电流表选择0~0.6 A 量程,电压表选择0~3 V 量程.某次电表示数如图所示,电
流表示数为________A,电压表示数为________ V,此时小灯泡的电阻R=__________ Ω(保
留两位有效数字).
(3)根据实验数据,画出小灯泡的IU 图像如图所示.由图可知,当小灯泡两端的电压
增加时,小灯泡的电阻将________(选填“增大”或“减小”).
10.[2024·河南省部分学校摸底]某实验小组为描绘一只标有“2.2 V 1.1 W”字样小灯
泡的UI 图像,设计了如图甲所示的电路.实验室提供了以下器材:
A.电源E:电动势为3 V,内阻不计
B.电压表V:量程为3 V,内阻约为1 kΩ
C.电流表A1:量程为3 A,内阻约为0.1 Ω
D.电流表A2:量程为0.6 A,内阻约为0.6 Ω
E.滑动变阻器R1:最大阻值为10 Ω,额定电流为0.6 A
F.滑动变阻器R2:最大阻值为15 kΩ,额定电流为1 A
G.开关S,导线若干
(1)实验中电流表应选________(填“C”或“D”),滑动变阻器应选________(填“E”或“F”).
(2)请根据图甲的电路图将图乙的实物图连接完整.
(3)连接好电路后,在闭合开关前,应将图乙中滑动变阻器的滑片移到________(填“M”
或“N”)端.
(4)根据实验数据得到了如图丙所示的小灯泡的UI 图像.电压从0.4 V 增至1.2 V 的过
程中小灯泡的阻值增加了________ Ω.
(5)根据作出的图像判断:小灯泡的电阻随温度升高而________(填“增大”或“减
小”).
11.[2024·山西省朔州市怀仁市联考]某实验小组为描绘小灯泡L 的伏安特性曲线,准
备了以下器材:
A.小灯泡L:额定电压3.8 V,额定电流0.5 A
B.电流表A1:量程0.6 A,内阻r1 约为10 Ω
C.电流表A2:量程100 mA,内阻为r2=2 Ω
D.定值电阻R1=10 Ω
E.定值电阻R2=40 Ω
F.滑动变阻器R3:最大阻值10 Ω,最大电流1.5 A
G.滑动变阻器R4:最大阻值100 Ω,最大电流1 A
H.电源E(电动势4.5 V,内阻约1 Ω)
I.开关S,导线若干
(1)实验中滑动变阻器应选用________(填“R3”或“R4”);定值电阻应选用________(填“R1”
或“R2”).
(2)实验为了得到小灯泡完整的伏安特性曲线,该小组同学设计好实验电路图后已经连
好了部分导线,如图甲,请用笔画线代替导线将实物图连线补充完整.
(3)多次测量,描绘出I2(I1-I2)图像如图乙所示,其中I1 为电流表A1 的读数,I2 为电流
表A2的读数.由图线可知,灯泡两端电压为0.84 V 和2.52 V 时灯泡电阻阻值之比为________.