2018年新课标高考物理总复习课时达标检测(四十五)电学实验基础(实验提能课)Word版含解析
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高考物理一轮复习专项训练—电学实验基础(含解析)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.如图,螺旋测微器的读数为______mm;电压表的读数为______V;电流表的读数为______ A.3.某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10kΩ),除了R x、开关S、导线外,还有下列器材供选用:A.电压表(量程0~1V,内阻约10kΩ)B.电压表(量程0~10V,内阻约100kΩ)C.电流表(量程0~1mA,内阻约30Ω)D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.05Ω)E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)F.电源(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)(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)在虚线框内画出测量R x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(选填“大于”“小于”或“等于”),原因是_______________________________.4.(2023·山东临沂市第一中学模拟)某物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻R x的阻值,电路如图甲所示.已知电源电压为6V,R0=10Ω,滑动变阻器规格为“50Ω0.6A”.(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片向右移动连入电路中的阻值变小,导线不能交叉;(2)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0.现用一根导线在图甲中先后连接接线柱A与B、C与H时,电流表和电压表示数仍为0,连接接线柱H与G时,电流表和电压表指针有明显偏转,则电路的故障是________________;(3)排除故障后,闭合开关调节滑片,利用电压表和电流表测出了多组实验数据,并作出了电压表与电流表示数的关系图像,如图乙所示,则R x阻值为________Ω;(4)调节滑动变阻器,当电压表的示数为3V时,R x消耗的电功率是________W;(5)电路中串联R0的作用是________(填正确答案前的字母).A.增大串联电阻,增大分压,电压表易于读数B.增大串联电阻,增大分流,电流表易于读数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A1:量程为0~3mA,内阻r1约为15ΩB.电流表A2:量程为0~1.5mA,内阻r2为25ΩC.定值电阻R1:R1=9975ΩD.定值电阻R2:R2=1975ΩE.滑动变阻器R3:最大阻值为10ΩF.电源E,电动势为3V,内阻很小但不可忽略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R3的滑片应置于________(填“最左端”或“最右端”).(2)实验中需要量程为0~3V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)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A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则待测电阻R x=________(用物理量的符号表示).6.(2023·四川攀枝花市模拟)电阻R x的阻值在3~5kΩ间,现要测量其电阻,实验室提供了下列器材:电压表V(量程3V,内阻约为30kΩ)电流表A1(量程100μA,内阻约为100Ω)电流表A2(量程1mA,内阻约为10Ω)滑动变阻器R(最大电阻500Ω)电源E(电动势4V)开关S及导线若干某课外活动小组设计了如图甲所示的测量电路进行了实验,请回答下列问题:(1)电路中电流表应选用上述器材中的________(填写字母代号);(2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑动触头P应在________(选填“a”或“b”)端;(3)请根据图甲所示的电路图,在图乙中将实物图连接补充完整;(4)实验中得到的I-U图线如图丙中的实线d所示,电阻R x的测量值为________kΩ;(5)由于本实验存在误差,你认为电阻R x的真实I-U图线应为图丙中图线________(选填“c”或“e”);(6)某同学对图甲中虚线框内的电路进行修改,并从上述器材中选用适当的器材,设计出了测量电压表V内阻的电路,请在方框内画出该同学修改部分的电路,并在图中标出所选用的器材.7.为了测量一电阻的阻值R x,现有以下器材:蓄电池E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,电阻箱R P,开关S1、S2,导线若干.某活动小组设计了如图甲所示的电路.实验的主要步骤如下:A.闭合S1,断开S2,调节R和R P,使电流表和电压表示数合适,记下两表示数分别为I1、U1;B.闭合S2,保持R P阻值不变,记下电流表和电压表示数分别为I2、U2.(1)按电路图在实物图乙上连线.(2)写出被测电阻的表达式R x=____________(用两电表的读数表示).(3)由于电流表、电压表都不是理想电表,则被测电阻的测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.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8mm,可动刻度读数为2.1×0.01mm=0.021mm,所以最终读数为8mm+0.021mm=8.021mm,由于需要估读,因此在范围8.020~8.022mm内均正确.游标卡尺的主尺读数为20mm,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12×0.05mm=0.60mm,所以最终读数为20mm+0.60mm=20.60mm=2.060cm.工件的长度L=52mm+0.02×18mm=5.236cm.2.0.695 2.600.52解析螺旋测微器的读数为0.5mm+0.01mm×19.5=0.695mm;电压表的读数为2.60V;电流表的读数为0.52A.3.(1)B C F(2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可)解析(1)若电源选用E,则通过R x的最大电流为0.15mA,此时两电流表均达不到半偏,故电源应选用F.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压,故电压表选用B.由此可知电路中的电流约为1mA,故电流表选用C.(2)因为待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.因为滑动变阻器的阻值很小,若采用限流式接法接入电路的滑动变阻器起不到多大的限流作用,所以滑动变阻器应采用分压式接法,实验电路图如图所示.(3)因为电流表采用内接法,电压表测出的电压为R x与电流表串联后两端电压,U测>U实,而R=UI,所以R测>R实.4.(1)见解析图(2)开关断路(或开关接触不良)(3)2(4)0.125(5)A解析(1)滑动变阻器的接线柱要“一上一下”串联接入电路,因为要求滑片向右移动连入电路中的阻值变小,连接电路如图所示.(2)连接电路后,闭合开关,发现电流表示数为0,说明电路发生了断路,电压表示数为0,说明与电压表并联以外的电路断路.用一根导线在题图甲中先后连接接线柱A与B、C与H 时,电流表和电压表示数仍为0,说明R0、R x和滑动变阻器都没有故障,连接接线柱H与G 时,电流表和电压表指针有明显偏转,则说明开关断路.(3)由题图乙知电压表测量的电阻阻值为R总=R0+R x=UI=6V0.5A=12Ω,故R x阻值为R x=R总-R0=12Ω-10Ω=2Ω.(4)由题图乙可知,当R0和R x阻值一定时,电流表示数与电压表示数成正比,所以当电压表的示数为3V时,通过R x的电流为0.25A,所以R x消耗的电功率为P=I′2R x=0.252×2W =0.125W.(5)为了增大串联电阻,增大分压,使电压表易于读数,所以在该电路中串联R0,故A正确,B错误.5.(1)最左端(2)B D(3)I2(r2+R2)I1-I2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,所以电流表选择B.根据电压表改装原理可得R=U-I A2r2I A2=3-1.5×10-3×251.5×10-3Ω=1975Ω,故定值电阻应选择D.(3)由串、并联电路的特点和闭合电路欧姆定律有I2(r2+R2)=(I1-I2)R x解得R x =I 2(r 2+R 2)I 1-I 2.6.(1)A 2(2)a(3)见解析图(4)4(5)c(6)见解析图解析(1)电路中的最大电流为I =U R x =33000A =1mA ,故电流表选择A 2.(2)滑动变阻器为分压接法,为了保护电路,闭合开关前应使并联部分的电压为零,故滑动触头P 应在a 端.(3)按实验电路图将实物图补充完整,如图所示.(4)根据I -U 图像求得电阻R x =U 1I 1=20.5×10-3Ω=4.0kΩ.(5)本次实验是用电流表的内接法测电阻的,所以电压表测的是电流表和R x 两端的总电压,那么电压和电阻的测量值均偏大,故真实的图线应是c .(6)由于电压表的内阻很大,而满偏电流I m =U m R V =330×103A =10-4A =100μA 恰好在电流表A 1的量程之内,所以可以直接将两表串联接入虚线框内,如图所示.7.(1)见解析图(2)U 1U 2U 1I 2-U 2I 1(3)等于解析(1)实物连线如图所示.(2)由欧姆定律,第一次测量的电阻为电压表和R P的并联电阻,即U1I1=R并;第二次测量的电阻为电压表、R x和R P的并联电阻,U2I2=R x R并R x+R并,联立解得R x=U1U2U1I2-U2I1.(3)由于电流表、电压表内阻不影响被测电阻的测量,故其测量值等于真实值.。
电学实验专项训练(时间:45分钟满分:100分)1.(16分)某兴趣小组用测定金属丝的电阻率的实验方法测出金属丝的长度,他们查得金属丝电阻率为ρ,并粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,实验室中有以下供选择的器材:A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)B.电流表A1(0~3 A,内阻0.012 5 Ω)C.电流表A2(0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)D.电压表V1(0~3 V,内阻4 kΩ)E.电压表V2(0~15 V,内阻15 kΩ)F.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)G.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)H.开关,导线若干。
(1)为了使实验电路更节能,且测量结果尽量准确,测金属丝电阻时电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。
(填写仪器前字母代号)(2)将设计的电路图画在下面虚线框内。
(3)若用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图,则直径d= mm。
(4)若用d表示直径,测得电阻为R,则金属丝的长度为。
2.(16分)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内阻。
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V,内阻为几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为3 V,内阻约为3 kΩC.定值电阻R0未知D.滑动变阻器R,最大阻值为R mE.导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。
甲乙(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值R m,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0= (用U10、U20、R m表示)。
(3)实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E= ,总内阻r= 。
(均用k、a、R0表示)丙3.(16分)在测量未知电阻R x阻值的实验中,可供选择的器材有:待测电阻R x(阻值约300 Ω)电流表A1(量程20 mA,内阻约50 Ω)电流表A2(量程50 mA,内阻约10 Ω)电阻箱R(0~999.9 Ω)滑动变阻器R1(20 Ω,2 A)滑动变阻器R2(1 750 Ω,0.3 A)电源E(电动势6.0 V,内阻不计)开关S及导线若干。
课时达标检测(六) 研究匀变速直线运动 (实验提能课)1.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,为了能够较准确地测出加速度,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:________。
A .把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面B .把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路C .再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,每次必须由静止释放小车D .把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面E .把小车停在靠近打点计时器处,接通直流电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次F .从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个起始点,并把每打五个点的时间作为时间单位。
在选好的起始点下面记作0,往后第五个点作为计数点1,依次标出计数点2、3、4、5、6,并测算出相邻两计数点间的距离G .根据公式a 1=x 4-x 13T 2、a 2=x 5-x 23T 2、a 3=x 6-x 33T 2及a =a 1+a 2+a 33,求出a解析:在实验中应尽可能地保证小车做匀变速直线运动,同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况,既要减小系统误差又要减小偶然误差。
其中E 项中的电源应采用交流电源,而不是直流电源。
答案:ABCDFG2.某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
实验步骤如下: A .安装好实验器材;B .让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列点,重复几次,选出一条点迹比较清晰的纸带,从便于测量的点开始,每五个点取一个计数点,如图乙中a 、b 、c 、d 等点;C .测出x 1、x 2、x 3等。
结合上述实验步骤,请你继续完成下列问题:(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有________。
2018届高三物理新课标复习电学实验专项提升练习电学是物理学的分支学科之一,下面是电学实验专项提升练习,希望对考生复习有帮助。
1.(2015山东理综,22)如图甲所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表。
某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。
改变RL的阻值,记录U-I关系图线。
回答下列问题:(1)滑动触头向下移动时,电压表示数________(填增大或减小)。
(2)I0=________A。
(3)RL消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字)。
2.(2015新课标全国卷,23)电待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000 ),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 ),滑动变阻器R1(最大阻值100 ,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关2个,导线若干。
(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整。
(2)根据设计的电路,写出实验步骤:___________________________________________________ ___________________________________________________________________ ________________。
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV,与电压表内阻的真实值RV相比,RV________RV(填、=或),主要理由是___________________________________________________ _______________。
3.(2015新课标全国卷,23)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100 ,满偏电流为1 mA;R1和R2为阻值固定的电阻。
若使用a和b两个接线柱,电表量程为3 mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10 mA。
物理高三新课标电学实验复习题(含答案)电学是物理学的分支学科之一,以下是电学实验温习题,请考生练习。
1.研讨性学习小组围绕一个量程为30 mA的电流计展开探求。
(1)为测量该电流计的内阻,同窗甲设计了如图(a)所示电路。
图中电源电动势未知,内阻不计。
闭合开关,将电阻箱阻值调到20 时,电流计恰恰满偏;将电阻箱阻值调到95 时,电流计指针指在如图(b)所示位置,那么电流计的读数为____mA,由以上数据可得电流计的内阻Rg=________。
(2)同窗乙将甲设计的电路稍作改动,在电流计两端接上两个表笔,如图(c)所示,设计出一个简易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度;闭合开关,将两表笔断开,调理电阻箱,使指针指在30 mA处,此处刻度应标阻值为________(填0或再坚持电阻箱阻值不变,在两表蜿蜒接不同阻值的电阻找出10 mA处对应表笔间电阻阻值为________。
假定该欧姆表运用一段时间后,电池内阻变大不能疏忽,电动势不变,但将两表笔断开,指针仍能满偏,按正确运用方法再停止测量,其测量结果与原结果相比将________(填变大、变小或不变)。
2.某同窗要测量一未知电阻Rx的阻值(阻值约为200 ),手头有如下器材:一节干电池E,一只电压表V(刻度明晰,但是读数模糊不清),滑动变阻器R1(0~20 ),电阻箱R2(阻值范围0~99.9 ),电阻箱R3(阻值范围0~999.9 ),开关S1和单刀双掷开关S2,导线假定干(1)该同窗采用如图甲所示电路停止测量,其中电阻箱应选________;(填R2或R3)(2)用笔画线表示导线,依照图甲所示的电路图将图乙中的实验器材衔接成实验电路;(3)实验中,该同窗先将开关S1闭合,再将开关S2接通1,调理R1,使Rx的阻值?简述操作的要点__________________________________________。
3.LED绿色照明技术曾经走进我们的生活。
2018年全国卷高考物理总复习《电学实验》专题突破【考点定位】高考考纲中共涉及到这几个实验,即测量金属的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻、练习使用多用电表和传感器的简单使用,其中测量金属的电阻率涉及到螺旋测微器和游标卡尺的读数,描绘小灯泡伏安特性曲线涉及到电路的连接和电表的选择,测定电源电动势和内阻涉及到闭合回路的欧姆定律以及多用表的使用,知识点较多,需要我们仔细梳理,认真掌握。
考点一、测量金属丝的电阻率①实验原理LRSρ=,根据电压表和电流测出电阻URI=,测出金属丝的长度和横截面积就可以计算出电阻率。
②对于金属丝的长度的测量多用到游标卡尺;而横截面积通过测量直径来计算,直径的测量经常用到螺旋测微器。
如上图所示为游标卡尺,主要有主尺和游标尺两部分组成,主尺一般以毫米为单位,而游标尺有10分度,20分度和50分度的游标尺,分度值分别为0.1mm,0.05mm和0.02mm;读数时分为两部分,其一为游标尺零刻度线左侧对应的主尺上面毫米的整数倍;其二为与主尺对齐的游标尺第N条刻度线,N乘以精确度;二者之和即为最终读数,单位为毫米。
注意精确度,末尾的零不可以省去。
上图所示为螺旋测微器,又称千分尺,其读数有固定刻度和可动刻度两部分构成,读数时先读出固定刻度上面露出的0.5mm的整数倍,再读出刻度可动刻度上面与固定刻度对齐的刻度线乘以精确度0.01mm,提醒大家注意,可动刻度线必须估读到下一位;二者之和为最终读数;由于最终读数精确到千分之一毫米,所以又叫做千分尺。
考点二、描绘小灯泡的伏安特性曲线①实验原理:通过滑动变阻器调节小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流,记录小灯泡两端图像。
的电压和电流表示数,最终描点连线,做出U I②电流表的内接和外接:电流表内接法如下图由于电流表和待测电阻串联而分压,导致电压表测量的电压不但包括待测电阻电压而且包括电流表电压,所以此种方法电流表准确,电压表偏大,导致测量的电阻偏大;对于测量大电阻时,由于电流表阻值较小,分压少,误差较小,所以一般测量大电阻用内接法。
2018年全国卷高考物理总复习《电学实验》专题速递1.【湖北省华中师范大学第一附属中学2017届高三上学期期中考试】现有一电池,电动势E 约为9V ,内阻r 在35~55Ω范围内,允许通过的最大电流为50mA 。
为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a )所示的电路进行实验。
图中R 为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R 0为保护电阻。
(1)可备选用的定值电阻R 0有以下几种规格,本实验应选用( )A .20Ω,2.5WB .50Ω,1.0WC .150Ω,1.0WD .1500Ω,5.0W(2)按照图(a )所示的电路图,接好电路,闭合电键后,调整电阻箱的阻值,记录阻值R 和相应的电压表示数U ,取得多组数据,然后作出011R R U —图像,如图(b )所示,由图中所给的数据可知,电源的电动势E = V ,r = Ω.(结果保留两位有效数字)【答案】(1)C (2)8.3 ,502.【辽师大附中2016—2017学年上学期期中考试】在做测量电源电动势E 和内阻r 的实验时,提供的器材是:待测电源一个,内阻为R V 的电压表一个(量程略大于电源的电动势),电阻箱一个,开关一个,导线若干。
为了测量得更加准确,多次改变电阻箱的电阻R ,读出电压表的相应示数U ,以为纵坐标,R 为横坐标,画出与R 的关系图象,如图所示。
由图象可得到直线在纵轴上的截距为m ,直线的斜率为k ,试根据以上信息U 1U1(1)在虚线框内画出实验电路图。
(2)写出、的表达式, ___________ ;_______________【答案】①电路图如右图所示:② , 3.【福建省厦门第一中学2017届高三上学期期中考试】为了测量某种材料制成的特种电阻丝x R 的电阻率,提供的器材有:A .电流表G ,内阻120g R =Ω,满偏电流3g I mA =B .电流表A ,内阻约为10Ω,量程为100mAC .螺旋测微器,刻度尺D .电阻箱0R (0~999Ω,0.5A )E .滑动变阻器R (5Ω,1A )F .电池组E (6V ,0.05Ω)G .一个开关S 和导线若干E r =E =r 1VE kR =V r k m kR -=某同学进行了一下操作(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×1”档时发现指针偏转角度过小,说明电阻较______(填“大”或“小”)应换为“×10”档,并重新进行________,测量时指针位置如图1所示(2)把电流表G 与电阻箱串联改装成量程为6V 的电压表,则电阻箱的阻值应调为0R =________Ω。
新课标2018年高考理综(物理)高三物理练习(实验题)1.Ⅰ.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a 、b 的位置,若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a 和b 的相应读数是多少?请填在表格中指针位置选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA mA 直流电压2.5V V b电阻×100ΩⅡ.用图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻,电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R 0起保护作用。
除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有;a .电流表(量程0~0.6A 、0~3A)b .电压表(量程0~3V 、0~15V)c .定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)d .定值电阻(阻值10Ω、额定功率10 W)e .滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)f .滑动变阻器(阻值范围0~100Ω、额定电流1A) 请回答下列问题。
(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择______V ,电流表的量程应选择______A ;R 0应选择______Ω的定值电阻,R 应选择阻值范围是______Ω的滑动变阻器。
(2)引起该实验系统误差的主要原因是__________________。
2.在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路。
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到______(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R ,分别测出阻值R 0=10Ω的定值电阻两端的电压U ,下列两组R 的取值方案中,比较合理的方案是______(选填“1”或“2”) 方案编号电阻箱的阻直R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 280.070.060.050.040.0(3)根据实验数据描点,绘出的U 1-R 图象是一条直线,若直线的斜率为k ,在U1坐标轴上的截距为b ,则该电源的电动势E=____,内阻r=____。
内部文件,版权追溯内部文件,版权追溯内部文件,版权追溯课时达标检测(五十)电阻测量的五法荟萃(实验提能课)1.(2014·天津高考)现要测量一个未知电阻R x的阻值,除R x外可用的器材有:多用电表(仅可使用欧姆挡);一个电池组E(电动势 6 V);一个滑动变阻器R(0 ~20 Ω,额定电流 1 A);两个相同的电流表G(内阻R g=1 000 Ω,满偏电流I g=100 μA);两个标准电阻(R1=29 000 Ω,R2=0.1 Ω);一个开关S、导线若干。
(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是 ______ (填字母代号)。
A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“× 1”挡,调零后测量D.如需进一步测量可换“× 1 k ”挡,调零后测量(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。
解析:(1)用欧姆表“× 10”挡测电阻时,指针几乎满偏,说明被测电阻很小,估计只有几欧姆,A项正确, B 项错误;要进一步测量应换用“× 1”挡,欧姆调零后再进行测量。
(2)实验中要使电路能耗较小,滑动变阻器应采用限流接法,用两个电流计和两个定值电阻I g R g 改装成一个量程U=I g(R g+R1)=3 V的电压表,一个量程为I=I g+R g g=1 A的电流表。
由于改装后的电压表的分流可以直接测出,因此电流表采用外接法。
答案:(1)AC(2)如图所示2. 某同学现利用如图甲所示的电路来测量一电阻R x的阻值。
(1)完成下列实验步骤中的填空:①闭合开关S1,断开开关S2,调节电阻箱R 和滑动变阻器R′,使电流表指针指向一个适当的位置。
第45课时电学实验基础(实验提能课)1.游标卡尺(1)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm。
(2)精度:对应关系为10分度0.1 mm,20分度0.05 mm,50分度0.02 mm。
(3)读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(x+K×精度)mm。
2.螺旋测微器(1)原理:测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮每旋转一周,测微螺杆前进或后退0.5 mm,而可动刻度上的刻度为50等份,每转动一小格,测微螺杆前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。
读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
(2)读数:测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
[例1](1)如图甲、乙所示的两把游标卡尺,它们的游标尺分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分,则读数依次为________ mm、________ mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图丙所示,则金属丝的直径是________ mm。
[解析](1)题图甲读数:整毫米是17,不足1毫米数是5×0.1 mm=0.5 mm,最后结果是17 mm+0.5 mm=17.5 mm。
题图乙读数:整毫米是23,不足1毫米数是7×0.05 mm=0.35 mm,最后结果是23 mm+0.35 mm =23.35 mm 。
(2)固定刻度示数为2.0 mm ,不足半毫米的从可动刻度上读,其示数为14.0,最后的读数:2.0 mm +14.0×0.01 mm =2.140 mm 。
[答案] (1)17.5 23.35(2)2.140(1)游标卡尺不需要估读,读数结果10分度为××.×mm 一位小数,20分度和50分度为××.××mm 两位小数,换算单位时只需要移动小数点,最后一位数字即使是0也不能抹掉。
课时达标检测(三十三)验证机械能守恒定律(实验提能课) 1.(多选)关于“验证机械能守恒定律"实验的实验误差,下列说法中正确的是( )A.重物质量的称量不会造成较大误差B.重物质量选用得大些,有利于减小误差C.重物质量选用得较小些,有利于减小误差D.纸带下落和打点不同步会造成较大误差解析:选BD 验证机械能守恒,即验证减少的重力势能是否等于增加的动能,即mgh=错误!mv2,其中质量可以约去,没必要测量重物质量,A错误;当重物质量大一些时,空气阻力可以忽略,B正确,C错误;纸带先下落而后打点,此时,纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大,用此纸带进行数据处理,其结果是重物在打第一个点时就有了初动能,因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大,D正确。
2.利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。
某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,其中正确的方案是( ) A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度vB.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=错误!计算出瞬时速度vC.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,计算出瞬时速度v,并通过h=错误!计算得出高度hD.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v解析:选D 利用g和v求h,或利用g和h求v,相当于利用机械能守恒验证机械能守恒,A、B、C错误,D正确。
3.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m =1。
00 kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。
O为第一个点,A、B、C 为从合适位置开始选取连续点中的三个点。
已知打点计时器每隔0。
02 s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80 m/s2,那么:(1)根据图上所得的数据,应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律。
课时检测(四十七) 电学实验基础 (实验提能课) 1.一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度,得到的结果如图所示,游标卡尺示数为________cm,螺旋测微器示数为________cm。
解析:游标卡尺的主尺读数为10 mm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标尺读数为0.18×10 mm=0.50 mm,所以最终读数为主尺读数+游标尺读数=10 mm+0.50 mm=10.50 mm=1.180 cm;螺旋测微器的固定刻度读数为10 mm,可动刻度读数为0.01×44.6 mm=0.446 mm,所以最终读数为固定刻度读数+可动刻度读数=10 mm+0.446 mm=10.446 mm=1.184 6 cm。
答案:1.180 1.184 6(1.184 3~1.184 8均可)2.(2018·浙江高考)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。
采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5 Ω。
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填a或b)、导线②连接________(填c或d)。
(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为________Ω。
(3)已知图21R2的边长是R1的110,若测R2的阻值,则最优的连线应选________(填选项)。
A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接dC.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d解析:(1)由于实验测量的是一个小电阻,故电流表应外接,因此导线①接a,由于采用分压电路,故导线②应接d。
(2)根据实验数据作出R 1的伏安特性曲线如图所示,图线的斜率即为电阻R 1的大小,由图像可知,R 1=4.6 Ω。
(3)设R 1的边长为l ,厚度为h ,电阻率为ρ,根据电阻定律,得R 1=ρl hl =ρh ,R 2的阻值R 2=ρl 10h l 10=ρh =R 1,故测量R 2的电路同测量R 1的电路,故选项B 正确。
课时达标检测(四十五) 电学实验基础(实验提能课) 1.(2014·福建高考)某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为________ cm和________ mm。
解析:用毫米刻度尺测量时,读数应读到mm的下一位,即长度测量值为60.10 cm;题图乙中游标卡尺为五十分度游标卡尺,精确度为0.02 mm,主尺读数为4 mm,游标尺第10条刻度线与主尺刻度线对齐,故游标尺读数为10×0.02 mm=0.20 mm,所以金属杆直径测量值为4.20 mm。
答案:60.10 4.202.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除了标有“6 V 1.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:A.直流电源6 V(内阻不计)B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)D.直流电压表0~15 V(内阻约为15 kΩ)E.滑动变阻器“10 Ω 2 A”F.滑动变阻器“1 kΩ0.5 A”实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。
(1)实验中电流表应选用__________,滑动变阻器应选用__________ 。
(均用序号表示)(2)试按要求在虚线框(图甲)中画出电路图。
(3)根据电路图将图乙中所示器材连成实验电路。
解析:(1)小灯泡的额定电流为0.25 A,其电阻约为24 Ω,故为精确测量,电流表选C;为方便调节,滑动变阻器选E。
(2)小灯泡内阻较小,故电流表采用外接法,小灯泡两端的电压要求从零开始调节,故滑动变阻器采用分压式接法。
(3)实物图连接可以根据分压式接法先把滑动变阻器下面两个接线柱直接连在电源和开关两端,再考虑小灯泡和电流表串联的一端接在滑动变阻器的上接线柱上,另一端接在电源没有接开关的那个接线柱上,最后连接电压表。
(要注意电流进出电表必须正进负出)。
答案:(1)C E(2)(3)如图所示3.(2016·江苏淮海中学月考)某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验,以下是实验中可供选用的器材。
A.待测小灯泡(额定功率6 W,额定电流0.5 A)B.电流表(量程0~0.6 A,内阻0.1 Ω)C.电压表(量程0~5 V,内阻约5 kΩ)D.电压表(量程0~15 V,内阻约15 kΩ)E.滑动变阻器(最大阻值50 Ω)F.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ)G.直流电源(电动势15 V,内阻可忽略)H.开关一个,导线若干实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流。
(1)实验中为较准确测量、方便调节,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(填写仪器符号)。
(2)请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图。
(3)如图所示是该研究小组测得小灯泡的I -U 关系图线。
由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而__________(填“增大”“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为 6 V 时,其灯丝电阻值约为________Ω。
(保留两位有效数字)(4)若不考虑电表内阻的影响,得到的是上面的I -U 关系图线。
但由于电表存在内阻,实际测得的伏安特性曲线比上面的I -U 关系图线位置偏________(选填“高”或“低”)。
解析:(1)小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,滑动变阻器应用分压式接法,又小灯泡电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法,根据小灯泡规格“6 W,0.5 A ”可知,额定电压U =60.5V =12 V ,所以电压表应选D ;为方便实验操作,滑动变阻器应选E 。
(2)滑动变阻器用分压接法,同时因灯泡内阻较小,故电流表采用外接法。
原理图如图所示:(3)由题图所示图像可知,随灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流增大,电压与电流的比值增大,灯泡电阻增大;由题图所示图像可知,灯泡两端电压为6 V 时,通过灯泡的电流为0.40 A ,则灯泡电阻R =U I =60.40Ω=15 Ω。
(4)因为采用电流表外接法,由于电压表的分流,使电流表示数偏大,则测量值的I -U 图像中电流应偏大,故图像偏高。
答案:(1)D E (2)见解析图(3)增大 15 (4)高4.有一只满偏电流I g =5 mA ,内阻R g =400 Ω的电流表G 。
若把它改装成量程为10 V 的电压表,应________联一个________Ω的分压电阻,该电压表的内阻为__________Ω;若把它改装成量程为3 A 的电流表,应__________联一个________Ω的分流电阻,该电流表的内阻为________Ω。
解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻。
由欧姆定律得U =I g (R g +R 1),分压电阻R 1=U I g -R g =105×10-3Ω-400 Ω=1 600 Ω,该电压表内阻R V =R g +R 1=2 000 Ω。
改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得I g R g =(I -I g )R 2。
分流电阻R 2=I g I -I g R g =5×10-3×4003-5×10-3 Ω=0.668 Ω。
该电流表内阻R A =R 2R g R 2+R g =I g R g I =0.667 Ω。
答案:串 1 600 2 000 并 0.668 0.6675.(2016·绵阳质检)如图甲所示为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω,满偏电流为1 mA;R1和R2为阻值固定的电阻。
若使用a和b两个接线柱,电表量程为3 mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10 mA。
由题给条件和数据,可求出R1=________Ω,R2=________Ω。
(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表○A对改装电表的3 mA挡进行校准,校准时需选择的刻度为0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA。
电池的电动势为1.5 V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300 Ω和1 000 Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω。
则R0应选用阻值为________Ω的电阻,R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器。
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用如图乙所示的电路可以判断出损坏的电阻。
图中的R′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路。
则图中的d点应和接线柱________(选填“b”或“c”)相连。
解析:(1)使用a、b接线柱时,I ab=I g+I g r gR1+R2=0.001 A+0.001×100R1+R2A=0.003 A,使用a、c接线柱时,I ac=I g+I g(r g+R2)R1=0.001 A+0.001×(100+R2)R1A=0.010 A,解得:R1=15 Ω,R2=35 Ω。
(2)改装后电流表内阻:r=r g(R1+R2)r g+R1+R2=100×(15+35)100+15+35Ω≈33 Ω,R0作为保护电阻,电流最大时,电路总电阻约为:R=r+R A+R0=EI=1.50.003Ω=500 Ω,R0=R-r-R A=(500-33-150)Ω=317 Ω,则R0应选300 Ω;电路电流最小时:R滑=EI最小-R=1.50.000 5Ω-500 Ω=2 500 Ω>750 Ω,则滑动变阻器应选择3 000 Ω的。
(3)由题图所示电路图可知,图中的d点与接线柱c相连时,闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R1,若电表指针不动,则损坏的电阻是R2。
答案:(1)1535(2)300 3 000(3)c6.某同学通过实验描绘一个标有“3 V,0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,现有电源(电动势6 V,内阻不计)、电流表A0(0~500 μA,内阻1 000 Ω)、定值电阻R、开关和导线若干,其他可供选用的器材如下:A.电流表(0~250 mA,内阻约为5 Ω)B.电流表(0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω)C.滑动变阻器(0~10 Ω,额定电流1.0 A)D.滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流0.2 A)(1)为了测定小灯泡上的电压,可以将电流表A 0串联定值电阻的阻值R =________Ω,将其改装成一个量程为3.0 V 的电压表。
(2)为减小测量误差并便于操作,实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________。
(选填器材前的字母)(3)如图甲是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,请补充完成图甲中实物间的连线。
(4)某同学在实验中测出9组对应的数据,已在图乙坐标中描出相应的点,请在图中作出小灯泡的伏安特性曲线,如果将这个小灯泡接到电动势为3.0 V 、内阻为5.0 Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是______ W(结果保留两位有效数字)。
解析:(1)根据欧姆定律可得I g (R g +R )=3 V ,代入数据解得R =5 000 Ω。
(2)小灯泡的额定电流为I =P U =0.63A =0.2 A ,故应选择电流表A ,滑动变阻器采用较小的便于操作,故选C 。
(3)需要电压从零开始,故采用滑动变阻器的分压接法,电流表的内阻和小灯泡的内阻相接近,故采用电流表的外接法,如图所示。
(4)伏安特性曲线如图所示。
在同一坐标系内作出电源的U -I 图像;两图像的交点坐标值是该电源给灯泡供电时灯泡两端电压与通过灯泡的电流,由交点可知,U =2.2 V ,I =0.16 A ,故P =UI =0.35 W 。
答案:(1)5 000 (2)A C (3)见解析图 (4)见解析图 0.35(0.34~0.36均正确)。