【走向高考】2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第七章 第3講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

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1、第7章 第3講 一、選擇題 1．以下說法中，正確的是(　　) A．采用伏安法測電阻時(shí)，只要儀器選得正確，可保證沒有系統(tǒng)誤差 B．用伏安法測電阻，不論是用電流表外接法，還是電流表內(nèi)接法，都存在系統(tǒng)誤差 C．用歐姆表測電阻，既準(zhǔn)確又方便 D．伏安法測電阻，存在系統(tǒng)誤差的原因是由于電流表的分壓 [答案]　B [解析]　對A、B選項(xiàng)，伏安法測電阻不可能沒有系統(tǒng)誤差，只能減小，故B選項(xiàng)正確，A選項(xiàng)錯(cuò)誤．對C選項(xiàng)，歐姆表測電阻方便但由于刻度不均勻讀數(shù)誤差較大，電池用久了誤差更大．因而C選項(xiàng)錯(cuò)誤．對D選項(xiàng)，不同的測量電路引起誤差的原因不同，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 2．如下圖所示，用伏安法測

2、電阻，若電流表內(nèi)阻1Ω，電壓表內(nèi)阻5000Ω，Rx約為10Ω，則下圖中哪個(gè)測量結(jié)果較為準(zhǔn)確？測量值比真實(shí)值偏大還是偏小(　　) A．甲電路，偏大　　　　　 B．甲電路，偏小 C．乙電路，偏大 D．乙電路，偏小 [答案]　B [解析]　＝500，＝10，∴>，應(yīng)采用電流表外接法，由于電壓表分流，使IA>Ix，Rx的測量值比真實(shí)值偏?。? 3．分別用圖(a)、(b)兩種電路測量同一未知電阻的阻值．圖(a)中兩表的示數(shù)分別為3V、4mA，圖(b)中兩表的示數(shù)分別為4V、3.9mA，則待測電阻Rx的真實(shí)值為(　　) A．略小于1kΩ B．略小于750Ω C．

3、略大于1kΩ D．略大于750Ω [答案]　D [解析]　先判斷采用的測量方法，由于在兩種不同的接法中電壓表的示數(shù)變化大，說明測量的是小電阻，這樣電流表分壓較大，應(yīng)該采用(a)圖進(jìn)行測量比較準(zhǔn)確．(a)圖中測量值較真實(shí)值偏?。? 4．如右圖所示電路，用伏安法測量電阻的大?。娮鑂＝320Ω時(shí)，電流表的示數(shù)是15mA，電壓表的示數(shù)是4.5V.如果用這個(gè)電路測量未知電阻R′，電流表的示數(shù)是13mA，電壓表的示數(shù)是5.2V，則電阻R′的大小是 (　　) A．R>420Ω B．400Ω

4、解析]　R＝320Ω時(shí)，兩端電壓U＝4.5V，則通過R的電流IR＝＝A＝0.014A＝14mA 通過電壓表的電流IV＝I－IR＝(15－14)mA＝1mA 電壓表內(nèi)阻RV＝＝Ω＝4500Ω 當(dāng)電阻為R′時(shí)，電壓U′＝5.2V 通過電壓表的電流IV′＝＝A＝1.15mA 通過R′的電流IR′＝I′－IV′＝(13－1.15)mA＝11.85mA 電阻R′＝＝Ω＝439Ω. 二、非選擇題 5．(2020·濰坊)某課題小組探究一阻值較小的半導(dǎo)體電阻R的導(dǎo)電特性．用電壓表和電流表以及滑動(dòng)變阻器、電源與之組成電路研究電阻R的伏安特性． ①在方框內(nèi)補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)電路圖． ②測得其電壓與電

5、流的數(shù)據(jù)如下表所示： U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 I/A 0 0.03 0.06 0.10 0.17 0.26 0.38 0.70 在坐標(biāo)紙中畫出R的U－I圖線 ③若將電阻R接在電動(dòng)勢為1.5V，內(nèi)阻為3Ω的電源上，電阻R的功率約為________W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． [答案]?、偃鐖Da?、谌鐖Db　 ③0.18(0.17～0.19均正確) 6．(2020·萊蕪)某一阻值不變的純電阻元件(阻值Rx在50Ω～100Ω之間)，額定功率為0.25W.要用伏安法較準(zhǔn)確地測量它的阻值，實(shí)驗(yàn)器

6、材有： 電流表A1：量程為100mA，內(nèi)阻約為5Ω； 電流表A2：量程為1A，內(nèi)阻約為0.5Ω； 電壓表V1：量程為6V，內(nèi)阻約為10kΩ； 電壓表V2：量程為30V，內(nèi)阻約為50kΩ； 滑動(dòng)變阻器R：0～10Ω，2A； 電源(E＝9V)，開關(guān)，導(dǎo)線若干． (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的電流表為________，電壓表為________；(填入器材符號(hào)) (2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖； (3)測出的電阻值與真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)． (4)若上述實(shí)驗(yàn)器材中未提供電壓表，但多加了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，能否利用現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)器材較為準(zhǔn)確的測量該電阻？請

7、簡述你的實(shí)驗(yàn)方案． ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. [答案]　(1)A1　V1 (2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖： (3)偏小　(4)①替換法?、诎肫? 7．(2020·福建四校聯(lián)考)有一個(gè)電阻Rx，其阻值大約在40Ω～50Ω之間，現(xiàn)要進(jìn)一步準(zhǔn)確地測量其電阻，需測量多組數(shù)據(jù)，手邊現(xiàn)有器材如下： 電源E(電動(dòng)勢12V，內(nèi)阻

8、為0.5Ω)； 電壓表(0～3～15V，內(nèi)阻約為10kΩ)； 電流表(0～0.6～3A，內(nèi)阻約為1Ω)； 滑動(dòng)變阻器R1(阻值0～10Ω，額定電流2A)； 滑動(dòng)變阻器R2(阻值0～1750Ω，額定電流0.3A)； 開關(guān)S和導(dǎo)線若干． (1)電壓表的量程應(yīng)選________，電流表的量程應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 ________． (2)在虛線方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖． [答案]　(1)0～15V　0～0.6A　R1 (2) [解析]　滑動(dòng)變阻器R2連續(xù)性不好，應(yīng)選R1；由于Rx比R1大許多，為了多測幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；由Rx<，電流表應(yīng)采

9、用外接法． 8．用伏安法測量一個(gè)阻值約為20Ω的未知電阻Rx的阻值，有下列器材： 電源E(電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻可忽略不計(jì))； 電流表A1(量程0～50mA，內(nèi)阻約12Ω)； 電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻約0.12Ω)； 電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)； 電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)； 滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω，允許最大電流2.0A)； 滑動(dòng)變阻器R2(0～1000Ω，允許最大電流0.5A)； 定值電阻R(30Ω，允許最大電流1.0A)； 開關(guān)、導(dǎo)線若干． (1)在以上備選器材中，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻

10、器應(yīng)選用________(填寫器材的字母代號(hào))； (2)請?jiān)谔摼€框中畫出測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖(要求所測量的值的變化范圍盡可能大一些，所用器材用對應(yīng)的符號(hào)標(biāo)出)． (3)某次測量中，電壓表讀數(shù)為U時(shí)，電流表讀數(shù)為I，則計(jì)算待測電阻阻值的表達(dá)式Rx＝________. [答案]　(1)A1　V1　R1　 (2)電路圖如圖所示 (3)－R [解析]　(1)電源電動(dòng)勢為3V，選用電壓表V2，量程太大，故應(yīng)選表V1.電流表A2的量程太大，應(yīng)選A1.若直接用V1測量Rx兩端的電壓U

11、聯(lián)．滑動(dòng)變阻器接成分壓式，選擇R1控制電路較方便． (2)因(R＋Rx)<，電流表應(yīng)接成外接進(jìn)行測量． (3)用伏安法測得數(shù)據(jù)U、I，有＝R＋Rx，故Rx＝－R. 9．(2020·廈門)某一電壓表的刻度線清晰，但刻度上的數(shù)字模糊不清了．某同學(xué)為了測定該電壓表的量程和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖．已知電路中其他儀器的主要參數(shù)如下： 電流表：A1(量程2mA，內(nèi)阻約20Ω)；A2(量程3mA，內(nèi)阻約10Ω)； 滑動(dòng)變阻器：R(阻值范圍0～50Ω)； 電源：E(電動(dòng)勢為4.0V，內(nèi)阻約為0.2Ω)； 電阻：R0(2.0×103Ω) (1)該同學(xué)接通電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)

12、電壓表指針指在三分之二滿偏刻度時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1＝1.0mA、I2＝1.5mA.若將兩個(gè)電流表視為理想電表，不計(jì)其內(nèi)阻影響，則該電壓表的量程為________，該電壓表的內(nèi)阻為________． (2)由于電流表A1有內(nèi)阻，該同學(xué)測出的電壓表量程的測量值比真實(shí)值________，內(nèi)阻的測量值比真實(shí)值________(選填“偏大”、“偏小”或“相等”)． (3)若某同學(xué)依據(jù)圖甲的電路圖連接成圖乙的實(shí)物圖，并將滑片P置于滑動(dòng)變阻器的最左端．由于實(shí)物連接電路有一處錯(cuò)誤，該同學(xué)接通電路后，最可能造成損壞的儀器是________．請?jiān)谝覉D上改正電路連接的錯(cuò)誤． [答案]　(1

13、)3.0V　4.0×103Ω (2)偏小　偏小 (3)電壓表　如圖 [解析]　(1)若電流表為理想電表，R0兩端的電壓為U0＝I1R0＝2V，因?yàn)橹羔樦冈谌种M偏刻度，所以電壓表的量程為3.0V，電壓表的內(nèi)阻為RV＝＝4.0×103Ω. (2)由于電流表有內(nèi)阻，電壓表兩端的電壓測量值比實(shí)際值要小，所以電壓表量程的測量值比真實(shí)值偏?。鶕?jù)(1)中的內(nèi)阻計(jì)算可知，內(nèi)阻測量值也偏?。? (3)電路圖中滑動(dòng)變阻器是分壓式接法，而實(shí)物圖中滑動(dòng)變阻器采用的是限流式接法，少接了一根導(dǎo)線．由于R0阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電路中其他部分的電阻，因此電壓表測量電壓接近4V，大于電壓表的量程，所以電壓表最可能造

14、成損壞． 10．實(shí)驗(yàn)室有如下器材： 電流表A1(滿偏電流約500μA，有刻度無刻度值，內(nèi)阻rg約500Ω)； 電流表A2(量程0～300μA，內(nèi)阻rA2＝1000Ω)； 電流表A3(量程0～1mA，內(nèi)阻rA3＝100Ω)； 定值電阻R0(阻值1kΩ)； 滑動(dòng)變阻器R(0～5Ω，額定電流2A)； 電池(電動(dòng)勢2V，內(nèi)阻不計(jì))； 開關(guān)、導(dǎo)線若干． 要求較精確地測出A1表的內(nèi)阻和滿偏電流． (1)在方框內(nèi)畫出測量電路； (2)應(yīng)讀取的物理量是________； (3)用這些量表示的A1表的滿偏電流Ig＝__________，A1表的內(nèi)阻rg＝________. [答案]

15、　(1)電路如圖所示 (2)A1表滿偏時(shí)A2表的讀數(shù)I2、A3表的讀數(shù)I3 (3)I3－I2　 [解析]　(1)要測量A1表的內(nèi)阻，需測出通過A1表的電流和它兩端的電壓U1.A1表沒有刻度值，所以不能直接讀出滿偏電流，要通過A2、A3才能間接測得．U1m＝Igrg≈(5×10－4×500)V＝0.25V，因A2、A3表的內(nèi)阻是確定值，故可以把它們當(dāng)做電壓表．A3表的電壓量程U3＝Ig3·rA3＝0.1VU1m，所以應(yīng)選擇A2與A1并聯(lián)，這樣A2表兩端的電壓就是U1.若A3直接與A1、A2串聯(lián)接在滑動(dòng)變阻器的分壓端，電壓小于(U

16、1m＋U3)＝0.35V，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)不方便，所以可再串聯(lián)一個(gè)定值電阻R0. (2)見答案． (3)當(dāng)A1表滿偏時(shí)，讀出A2、A3表的讀數(shù)I2、I3，有Ig＝I3－I2.A1表的內(nèi)阻rg＝＝. 11．(2020·?？?測量一只量程已知的電壓表內(nèi)阻，器材如下： A．待測電壓表　(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ) B．電流表　(量程0.6A，內(nèi)阻0.01Ω) C．定值電阻R　(阻值2kΩ，額定電流0.5A) D．電源E　(電動(dòng)勢約3V，內(nèi)阻不計(jì)) E．開關(guān)兩只，S1、S2，導(dǎo)線若干 (1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的測量電路，在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)不可行，你認(rèn)為主要問題是___________

17、____________________________________________________________． (2)請從上述所給器材中選用所需器材，幫助該同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)能盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差的測量電路，并在虛線框內(nèi)畫出原理圖，要求標(biāo)明給定器材的符號(hào)，用需要測量的物理量和電路中器材已給的物理量，寫出電壓表內(nèi)阻的計(jì)算式RV＝________.并從圖乙所給的器材中選出你所需要的器材，連接成實(shí)驗(yàn)電路圖． [答案]　(1) 不可行理由：電流表量程太大，而電路中電流太小，電流表沒有明顯讀數(shù)． (2)電路圖　連線 RV＝R0或RV＝R0 [解析]　本題考查測量電表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)．(

18、1)因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻較大，所以電路中電流較小，電流表的量程又比較大，所以電流表沒有明顯讀數(shù)，因而不可行． (2)按照答案所示的電路圖．閉合開關(guān)S1、S2，電壓表讀數(shù)為U1，閉合開關(guān)S1，斷開S2，電流表讀數(shù)為U2，根據(jù)＝，解得RV＝.本題較難． 12．(2020·黑龍江齊齊哈爾高三質(zhì)檢)有一只電流表的滿偏電流為500μA，內(nèi)阻約為100Ω.若要用下圖甲所示的電路測量它的精確內(nèi)阻，有下列器材供選用 圖甲 圖乙 A．電動(dòng)勢為1.5V的電池 B．電動(dòng)勢為6V的電池 C．0～99.9Ω的電阻箱 D．0～999Ω的電阻箱 E．0～3kΩ的滑動(dòng)變阻器 F．0～15kΩ的滑動(dòng)變阻器

19、 還有開關(guān)、導(dǎo)線等 ①實(shí)驗(yàn)中與表頭并聯(lián)的電阻R2應(yīng)選________，干路上的電阻R1應(yīng)選________，電源應(yīng)選________(填器材代號(hào))． ②實(shí)驗(yàn)測得的Rg值偏________(填“大”或“小”)． ③按圖甲所示的電路在圖乙中畫出連接導(dǎo)線． [答案]?、貲　F　B　 ②小　 ③如解析圖所示 [解析]　由于電流表的內(nèi)阻可能比100Ω略大，用半偏法測電阻，R2選大于100Ω的電阻箱，選D；由R1＋Rg＋r＝E/Ig，為了減小本實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使R1大些，配合計(jì)算可知R1選F，電源選B能滿足要求．由本實(shí)驗(yàn)的原理可知，先斷S2調(diào)G滿偏，再合S2調(diào)G半偏，由于合上S2后干路總電流稍減小，調(diào)半偏后通過R2的電流比通過G的電流小，將R2作為G的測量值，所以測量值小于G真實(shí)值．按電路圖連線如圖所示．