1、第2讲 电学实验(45分钟)基础题组专练1(1)如图甲所示，当电流表使用的量程为00.6 A时，对应刻度盘上每一小格代表_ A，图中表针示数为_ A；当电流表使用的量程为03 A时，对应刻度盘中每一小格代表_ A，图中表针示数为_ A。(2)如图乙所示，当电压表使用的量程为03 V时，每小格表示_ V，图中表针的示数为_ V；当电压表使用的量程为015 V时，则表盘刻度每小格表示_ V，图中表针示数为_ V。解析：(1)当电流表使用的量程为00.6 A时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针所指的示数为0.44 A；当电流表使用的量程为03 A时，每一小格为0.1 A，表针所指的示数为2.2
2、0 A。(2)当电压表使用的量程为03 V时，每小格表示0.1 V，表针所指的示数为1.70 V；当电压表使用的量程为015 V时，每小格表示0.5 V，表针所指的示数为8.5 V。答案：(1)0.020.440.12.20(2)0.11.700.58.52某实验小组利用如图所示的电路，测量某一玩具电动机M(有正、负接线柱)的电阻，实验方案如下：(1)插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“10”位置，将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到欧姆表的0刻度处。(2)考虑到电动机的两个接线柱标有正、负，为了和电动机的标注一致，将图甲中多用电表的红表笔和_(选填“1”或“2”)
3、端相连，黑表笔连接另一端，在电动机不转的情况下读数，结果发现多用电表指针偏转过大，因此需选择_(选填“1”或“100”)倍率的电阻挡，并重新欧姆调零后进行测量，多用电表的示数如图乙所示，则测量结果为_ 。解析：(2)多用电表电流为“红进黑出”，题图甲中外电路电流由“2”到“1”，所以红表笔应连“1”端，指针偏角过大换小挡，因此需选择“1”倍率的电阻挡。如题图乙所示，多用电表的示数为7 。答案：(2)1173(2020河北衡水中学高三下学期5月期中)某同学自行设计了一种多用电表，设计电路如图所示。已知灵敏电流计的满偏电流Ig10 mA，Rg100 。(1)当选用“1”“2”接线柱时该表的量程为0
4、0.1 A，则电阻R1_ (结果保留一位小数)；(2)当选用“1”“3”接线柱，将单刀双掷开关掷向a时，该表为_(选填“电流表”“电压表”或“欧姆表”)，“1”接线柱应插入_(选填“红”或“黑”)表笔；(3)当选用“1”“3”接线柱，将单刀双掷开关掷向b时，该表为_(选填“电流表”“电压表”或“欧姆表”)，若R29 990 ，此时该表的量程为_；(4)若使用该表测量电阻的功能时，由于电表长时间不用，电源内阻r增大(假设电动势不变)，则需将调零电阻的阻值_(选填“减小”或“增加”)，从而使电表仍能调零。解析：(1)灵敏电流计与R1并联，可得IAIg，解得R111.1 。(2)由于当选用“1”“3
5、”接线柱，将单刀双掷开关掷向a时，电路中有电源，故该表为欧姆表，由于是表内部的电源供电，根据多用电表的电流方向为“红进黑出”，可知“1”接线柱与电源的负极相连，应插入红表笔。(3)当选用“1”“3”接线柱，将单刀双掷开关掷向b时，该表为电压表，灵敏电流计与R1并联后再与R2串联，此时该表的满偏电压为U(Ig)(R2)1 000 V，故其量程为01 000 V。(4)利用欧姆表测电阻时，电表指针满偏时有IA，若使用该表测量电阻的功能时，由于电表长时间不用，电源内阻r增大(假设电动势不变)，若使电表仍能调零，则需指针仍偏转至满偏处，则应将调零电阻R0的阻值减小。答案：(1)11.1(2)欧姆表红(
6、3)电压表01 000 V(4)减小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200 A，表头上标记的内阻值为800 ，R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1 mA，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1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V，则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1_，R2_ 和R3_ 。(2)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_(选填“大于”或“小于”)800 。解析：(1)改装成1 mA电流表时，
7、由IIg，可得R1200 使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V，则U1I(RR2)其中R为新电流表内阻，其阻值为R160 解得R2840 使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V，则U2I(RR2R3)解得R32 000 。(2)改装后读数偏小，说明流过表头的电流偏小，故表头电阻的真实值偏大，即大于800 。答案：(1)2008402 000(2)大于5某物理研究小组尝试利用图甲所示电路测量一节干电池(电动势约1.5 V，内阻为几欧姆)的电动势和内阻。其中：电流表A(量程IA200 mA，内阻RA10 )、电阻箱R(99.99 ，额定电流1 A)、定值电阻R0(R05 )。闭合开关S，
8、改变电阻箱的阻值R，读出对应的电流表的读数I。然后再把相应的数据转换成和，填入如下表格中。数据组1234567/(102 1)2.53.34.05.06.78.310.0/A115.516.016.417.018.019.020.0回答下列问题：(1)请把第4组数据点补充在图中，并画出的图线。(2)根据图线求出电池的电动势E_ V，内阻r_。(保留两位有效数字)解析：(1)根据描点法将第4组数据画在图中，并将各点拟合成一条直线，如图所示。(2)RAR0R1(105)15 ，由闭合电路欧姆定律得EIR1(I)r。由上式可得，则在图像中，图像的斜率k，图像的截距a，根据(1)中图像可求出电源的电动
9、势E1.5 V，内阻r6.0 。答案：(1)图见解析(2)1.56.0能力题组专练6电压表改装前需要测量其内阻，测量电压表内阻RV的电路如图甲所示，所用电源是内阻可以忽略的干电池，定值电阻R16 000 ，R23 000 。(1)根据原理图甲所示电路连接实物图乙；(2)首先闭合S1，断开S2，调节电阻箱R，记下多组R的大小及其对应的电压表示数的大小；(3)然后闭合S2，同样调节电阻箱R，记下多组R的大小及其对应的电压表示数的大小，将以上两次测得的多组数据，分别在坐标纸上描点连线，得到如图丙中所示两条图线；(4)若图像中交点的横坐标为10 k，可求出电压表内阻RV_，还可判断出闭合S2时，所得数
10、据描绘的是图线_(选填“AB”或“CD”)；(5)为了将该电压表的量程由03 V扩大到015 V，需要在电压表内_(选填“串”或“并”)联一个阻值为_的定值电阻。解析：(1)电路连接如图所示。(4)当R0时，对于电源内阻可以忽略的电源，电压表读数即为电源电动势，即为3.0 V；两曲线交点处R10 k，电压表示数为1.0 V，结合电阻的分压规律可得解得电压表内阻为RV5 000 根据电桥平衡可得解得RV断开S2时，在图线的前半段，电压表相对于闭合S2后电压表和R2并联，分压应该更大，读数更大，故AB图线为断开S2时图线，CD图线为闭合S2时图线。(5)串联分压电阻，可以扩大电压表量程；电压表满量
11、程时，流过表头的电流不变，则则Rx4RV20 k。答案：(1)图见解析(4)5 000 CD(5)串20 k7(2020高考全国卷)已知一热敏电阻当温度从10 升至60 时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 )、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 )。(1)在虚线框中所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA，则此时热敏电阻
12、的阻值为_k(保留两位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2 k。由图(a)求得，此时室温为_ (保留三位有效数字)。(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图(b)所示。图中，E为直流电源(电动势为10 V，内阻可忽略)；当图中的输出电压达到或超过6.0 V时，便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50 ，则图中_(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为_ k(保留两位有效数字)。解析：(1)滑动变阻器最大阻值仅2
13、0 ，采用分压式接法，电压表为理想电表，采用毫安表外接法，测量电路图如图所示。(2)热敏电阻的阻值R1.8 k。(3)根据Rt图像，R2.2 k时，t26.0 。(4)温度升高时，R2两端电压变大，R1两端电压变小。根据Rt图像知，温度升高时热敏电阻的阻值减小，则热敏电阻应为R1，t50 时，R10.8 k，根据串联电路中电阻与电压的关系可得，解得R21.2 k。答案：(1)图见解析(2)1.8(3)26.0(4)R11.28图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 A，内阻为480 。虚线方框
14、内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡。(1)图(a)中的A端与_(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_ ，R4_ 。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”
15、连接的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”连接的，则读数为_；若此时B端是与“5”连接的，则读数为_。(结果均保留三位有效数字)解析：(1)A端与电池正极相连，电流从A端流出，A端与黑表笔相连。(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”位置，与R6无关，选项A错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B对；使用电流挡时，B端与“1”或“2”相连，与R6无关，C错。(3)B端分别与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA挡、直流1 mA挡，如图a所示，由电表的改装原理可知，B端与“2”相连时，有I2Ig，解得R1R2160 ；B端与“4”相连时，如图b所示，多用电表为直流电压 1 V挡，表头并联部分电阻R0，R4R0880 。(4)B端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA；B端与“3”相连时，多用电表为欧姆100 挡，读数为11.0100 1.10103 ；B端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V挡，读数为2.94 V。答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10103 2.94 V
