1、第12讲电学实验专题提升训练1.(2015中山二模)某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻R0，步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1甲所示，由图可知其长度为_mm。图1(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为_mm。(3)用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图2，则该电阻的阻值约为_。图2(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1(量程04 mA，内阻约50 )电流表A2(量程010 mA，内阻约30 )电压表V1(量程03 V，内阻约10 k)电压表V2(量程01
2、5 V，内组约25 k)直流电源E(电动势4 V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围015 ，允许通过的最大电流2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围02 k，允许通过的最大电流0.5 A)开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。解析(1)50 mm30.05 mm50.15 mm。(2)4.5 mm20.00.01 mm4.700 mm。(3)2210 220 。(4)电源电动势为4 V，所以电压表选用V1，通过待测电阻的电流最大值约为I A10 mA，所以电流表选用A2；因，所以电流表采用外接法；为使实验误差较小，且能测
3、得多组数据，滑动变阻器图应该采用分压式接法，变阻器若采用R2，不便于调节，故应采用R1，电路图如图所示。答案(1)50.15(2)4.700(3)220(4)见解析2.(2015浙江理综，22)图3是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。图3图4(1)根据图3画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图4中的、所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V。所示读数为：_、_、_、_。两组数据得到的电阻分别为_和_。解析(1)实验电路图如图所示。(2)电流表量程为0.6 A时，最小刻度为0.02 A，读数读到小数点后两位，所以表示数为0.10 A
4、，表示数为0.24 A；电压表量程为3 V，最小刻度为0.1 V，应估读到0.01 V，所以表示数为2.00 V，表示数为0.27 V，根据欧姆定律R18.3 ，R2 2.7 。答案(1)见解析图(2)0.10 A(0.100.02均可)0.24 A(0.240.02均可)2.00 V(2.000.02均可)0.27 V(0.270.02均可)；8.3 (8.30.2均可)2.7 (2.70.2均可)3.(2015宁波市高三模拟)现有一特殊的电池，其电动势E约为9 V，内阻r在35 55 范围，最大允许电流为50 mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图5甲的电路进行实验。图中电压表看
5、做理想电表；R为电阻箱，阻值范围为09 999.9 ；R0为定值电阻。图5(1)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，测得多组数据，然后作出有关物理量的线性图象，如图乙所示，由图可求得电源的电动势和内阻。a.请写出该线性图象对应的函数表达式_。(用字母E、r、U、R、R0表示)b.请标明图乙中两个坐标轴所表示的物理量，横坐标_，纵坐标_。(2)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为_V，内电阻r为_。解析(1)a.由闭合电路欧姆定律E(rR0R)，经变换得。b.自变量为，因变量。(2)由及题图乙知，纵截距为0.1，所以E10 V；斜
6、率为4.6，所以r46 。答案(1)a.b.(2)1046(4448)4.LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500 ，电学符号与小灯泡电学符号相同。实验室提供的器材有A.电流表A1(量程为50 mA，内阻RA1约为3 )B.电流表A2(量程为3 mA，内阻RA215 )C.定值电阻R1697 D.定值电阻R21 985 E.滑动变阻器R(020 )F.电压表V(量程012 V，内阻RV1 k)G.蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)H.开关S(1)部分电路原理图如图6所示，请选择合适的器材，电表1
7、为_，电表2为_，定值电阻为_。(填写器材前的字母编号)图6(2)将电路图(图6)补充完整。(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx_(用已知量和测量量表示)，当表达式中的_(填字母)达到_，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时的电阻。解析(1)电表2与定值电阻串联，应是电流表，根据电流表示数可得LED两端的电压，由于电流表A1阻值未知，所以电表2选用A2，定值电阻R1阻值太小，因此定值电阻应选用R2；电流表A1量程太大，电压表内阻已知，可以当电流表使用，所以电表1选用电压表。(3)电压表示数为U，电流表示数为I2，I2，可得Rx；当I2(R2RA2)3 V，即I2
8、1.5 mA时LED灯正常工作，Rx的值为LED灯正常工作时的电阻。答案(1)F；B；D(2)如图所示(3)；I2；1.5 mA5.(2015安徽理综，21，)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 A、内阻为2 500 的表头，一个开关，两个电阻箱(0999.9 )和若干导线。(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱_(填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为_。(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图7所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如
9、下表。图7123456R()95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20根据表中数据，图8中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图8中，并画出IRI图线；图8根据图线可得电池的电动势E是_V，内阻r是_。解析(1)要将电流表量程扩大，需要并联电阻，由并联电路特点：IgRg(IIg)R并，将I50 mA，Ig100 A，Rg2 500 代入解得R并5.0 。(2)作IRI图线，如图所示。(2)根据实验电路知，IR表示电源的路端电压，I表示电路的电流，故IRI图线的纵轴截
10、距即为电池的电动势，则E1.53 V，图线斜率的绝对值即为电池的内阻，则r|2.0 。答案(1)并联5.0(2)如解析图所示1.532.06.为测量某金属丝的电阻率，现截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R。(1)将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，图9甲中读出其长度L_mm；(2)用螺旋测微器测金属丝的直径，图乙中读出其直径D_mm；(3)选择多用电表“10”挡粗测金属丝的电阻，图丙中读出其电阻R_。图9(4)接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。实验室提供的器材有：A.直流电源
11、E(电动势4 V，内阻不计)B.电流表A1(量程03 mA，内阻约50 )C.电流表A2(量程015 mA，内阻约30 )D.电压表V1(量程03 V，内阻10 k)E.电压表V2(量程015 V，内阻25 k)F.滑动变阻器R1(阻值范围015 ，允许通过的最大电流2.0 A)G.滑动变阻器R2(阻值范围02 k，允许通过的最大电流0.5 A)H.待测电阻丝Rx，开关、导线若干要求较准确地测出其阻值，电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_。(填题首字母)(5)在如图10所示的实物上画出连线(部分线已画出)。图10解析(1)由刻度尺读出长度为L191.2 mm；(2)由螺旋测微器读出其直径为D0.5 mm18.00.01 mm0.680 mm；(3)由欧姆表读出其阻值为R2210 220 ；(4)最大电流约为 A18 mA，电流表选量程为015 mA的A2；由于最大电压为4 V，电压表选量程为03 V的V1；由于尽可能精确测量其阻值，要求电流、电压值分布范围大，滑动变阻器采用分压式连接，选阻值较小的R1；(5)将待测电阻的阻值与所选电流表和电压表的内阻进行比较可知，待测电阻为阻值较小的电阻，电流表外接，滑动变阻器分压式连接，实物连线图如答图所示。答案(1)191.2(191.1191.6均可)(2)0.680(3)220 (4)CDF(5)如图所示
