【物理】2020届一轮复习人教版电学实验作业课时作业

2020届一轮复习人教版 电学实验 作业 课时作业

2020届一轮复习人教版 电学实验 作业

1．某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材：待测干电池组(电动势E约3V)、电流表A（量程10mA，内阻小于1Ω）、电阻箱R（0~99.99Ω）、滑动变阻器（0~400Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略，故先测量电流表的内阻。

（1）该同学设计用甲图测量电流表内阻步骤如下：

①断开单刀双掷开关以及开关K，将滑动变阻器滑片P滑至B端、电阻箱R阻值调到最大。

②_______________________________________________________________________。

③_______________________________________________________________________。

④读出此时电阻箱的阻值R=0.2Ω，即为电流表内阻的测量值。可分析测量值应____________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（2）通过控制开关状态，该同学又进行了电池电动势和电池内阻的测量实验，他一共记录了六组电流I和电阻箱R的对应数值，并建立坐标系，作出“1I–R”图线如图乙，由此求出电动势E=________V、内阻r=________Ω。（计算结果保留两位有效数字）

【答案】 保持单刀双掷开关断开，闭合开关K，滑动滑片P，使电流表满偏。 将单刀双掷开关接C触点，保持滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，直到电流表指针指在刻度盘正中央 小于 2.9 2.4 2．某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减小实验误差，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：

A. 电压表V，量程0~3V，内阻约5kΩ

B. 电流表A1，量程0~300mA，内阻约0.25Ω

C. 电流表A2，量程0~100mA，内阻约5Ω

D.滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0A

E. 滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0A

F. 直流电源E，电动势约3V，内阻2Ω

①上述器材中，电流表应选__________，滑动变阻器应选___________（填写所选器材前的字母代号）。

②请将虚线框内图1所示的实验电路图补画完整，并在图2中进行实物连线。

③如图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线。从图线可以得出小灯泡灯丝的电阻率随温度变化的特点是___________________。

④在实验中，当小灯泡两端加2.5V的电压时，此时小灯泡的电阻为__________Ω（保留两位有效数字）。

⑤在滑动变阻器滑动过程中，若用P、I、U、R分别表示小灯泡的功率、通过的电流、两端的电压和电阻，则下列图像可能正确的是_________

【答案】 ①B D

②（如图所示）

③随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大 ④8.3 ⑤AC

③从绘制出的伏安特性曲线的弯曲情况可以看出，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大； ④当小灯泡电压为2.5V时，从图中读出此时流过小灯泡的电流为0.3A，故URI=8.3Ω

⑤由公式21PUR和2PRI可知，图A和图C的描述均正确；图B中斜率代表电流，与实际情况不符；图D中P和R关系不明，故错误。

【点睛】①首先要明白实验原理，根据给定的仪表进行选择；①然后要判断实验电路的接法，知道本实验是采用电流表外接法，和滑动变阻器的分压式解法，连接电路并绘制电路图；③根据图象切线斜率的物理意义，可以判断电阻率的变化；④伏安特性曲线中的U和I一一对应，可以求出任一电压对应下的电阻值；

3．电流表G的满偏电流Ig＝100 mA，内阻Rg未知，某同学欲将其改装为量程较大的电流表，并用改装好的电流表测量一未知电阻Rx的阻值．

（1）如图甲所示，该同学首先将一阻值为R＝20 Ω的电阻并联在电流表G的两端进行电流表改装，然后通以I＝0.3 A的电流，发现电流表G的指针正好指在50 mA刻度处，由此可得到电流表G的内阻为Rg＝________ Ω，改装后的电流表量程为________ A.

（2）该同学将改装后的电流表接入如图乙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知电源的电动势E＝4.5 V，闭合开关K后，电压表的读数为3.60 V，而改装后的电流表的读数如图丙所示，则Rx＝________ Ω.

（3）由此测得的未知电阻Rx的阻值与其真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)．

【答案】 100 0.6 30 偏小

4．某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。

(1)已知表头G满偏电流为100，表头上标记的内阻值为900Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1=______Ω，R2=________Ω，R3=_________Ω。

(2)用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表V对改装表3V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势为5V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50Ω和5kΩ。为方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为_______Ω的滑动变阻器。

(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近__________(填“M”或“N”)端。

(4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900Ω。

【答案】 (1) 100 910 2000 (2) 50 (3) M (4)大于

【解析】（1）根据题意，R1与表头G构成1mA的电流表，则，得R1=100Ω；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V，则；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V，则。

（2）电压表与改装电表并联之后，电阻小于2500Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50Ω的电阻。

（3）在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，使并联部分分压为零，起到保护作用。

（4）造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际电阻偏大，故表头G内阻的真实值大于900Ω。

点睛：本题关键是电压表和电流表的改装原理，分析清楚电路结构，应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题.

5．发光二极管是很多用电器的指示灯的电子元件，在电路中的符号：

只有电流从标有“＋”号的端流入，从标有“一”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻。现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。 ①己知该型号的发光二极管的正常工作电压为。若用电动势为，内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为_____的定值电阻。

②已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。可选用的器材有：

待测发光二极管

直流电源E（电动势，内阻可以忽略不计）

滑动变阻器R（最大阻值为）

电压表（量程，内阻约）

电压表（量程，内阻约）

电流表（量程，内阻约）

电流表（量程，内阻约）

电键S、导线若干

为准确、方便地进行检测，电压表应选用_____电流表应选用_____。（填字母符号）

③画出利用②中器材设计的实验电路图_____________。

【答案】 V2 A2 如图所示：

小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法．电路图如图所示．

6．(1)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图所示，其中，虚线框内为用灵电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，是标称值为的定值电阻。

①已知灵敏电流计G的满偏电流、内阻，若要改装后的电流表满偏电流为，应并联一只___（保留2位有效数字）的定值电阻。

②某次实验的数据如表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法）计算出电池组的内阻____（保留3位有效数字）

③该小组在前面实验的基础上，为探究电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大，若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_____（填选项前的字母）

A．电压表内阻的影响

B．滑动变阻器的最大阻值偏小

C．的实际阻值比计算值偏小

D．的实际阻值比标称值偏大

(2)某同学测量一个额定电压为3V，额定电流约为的小灯泡的伏安特性曲线，选用下列实验器材进行实验，电路图如下图所示：

A．电源E：电动势为，内阻不计；

B．电压表V：量程为，内阻约为

C．电流表A：量程为，内阻约为；

D．滑动变阻器器：最大阻值为，数额定电流为；

E．滑动变阻器器：最大阻值为，额定电流为：

F．开关S，导线若干；

若滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为，滑动变阻器的最大阻值为，若在该实验中分别接入滑动变阻器R1，R2调整小灯泡两端的电压U，则在额定电压范围内，U随变化的图像可能正确的是__________.

【答案】 1.0 1.66 CD B

，代入数据解得：.

③A、如果考虑电压表的内阻，则虚线部分相当于电源，测得的电阻相当于电源E的内阻与R0串联后再与电压内阻并联的阻值，即测得的电阻值偏小，故A错误；B、滑动变阻器的阻值不会影响r的测量结果，故B错误；C、电表改装时，R1的实际阻值比计算值偏小，可导致通过表头的电流偏小，电流表读数偏小，故内阻测量值总量偏大，故C正确；D、结合电路图，由闭合电路欧姆定律E=U+I(R0+r)知，R0的实际阻值比称标值偏大，可导致内阻测量值总量偏大，故D正确．故选CD．

(2)设变阻器的全电阻为R，变阻器左端电阻为R1，根据欧姆定律可求出变阻器的输出电压应为，设变阻器两接线柱距离为L，则单位长度的电阻为，所以：，由于R并＜Rx，且R1 越小时R并 越接近R1，所即变阻器的输出电压，考虑电阻丝是圆形不是直线，所以U-x图象一定不能是线性关系，排除C、D选项，再根据上面分析可知，当变阻器的全电阻越小时线性越好，变阻器的输出电压越大，所以可能符合实际的图象应是B，故选B。

【点睛】电表改装为重点内容要切实弄明白，连接实物图为基本功，数据处理和误差分析的能力要平时加强训练，结合具体的实验情景具体分析。

7．测量某待测金属丝的电阻约为10 Ω，实验室提供了下列器材．

A．电压表(0～3 V，内阻RV约2 kΩ)