（新課標(biāo)）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題九 第2講 電學(xué)實驗與創(chuàng)新課后演練（含解析）

第2講 電學(xué)實驗與創(chuàng)新課后演練強化訓(xùn)練 (建議用時：60分鐘)1(2019湖南五校聯(lián)考)為了精確測量一電阻的阻值rx，現(xiàn)有以下器材：蓄電池組e，電流表a，電壓表v，滑動變阻器r，電阻箱rp，開關(guān)s1、s2，導(dǎo)線若干某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的電路，實驗的主要步驟如下：a閉合s1，斷開s2，調(diào)節(jié)r和rp，使電流表和電壓表的示數(shù)適當(dāng)，記下兩表示數(shù)分別為i1、u1；b保持s1 閉合、rp阻值不變，閉合s2，記下電流表和電壓表示數(shù)分別為i2、u2.(1)按圖甲所示的電路圖將如圖乙所示的實物連成電路(2)被測電阻的阻值rx_(用兩電表的示數(shù)表示)(3)由于電流表、電壓表都不是理想電表，則被測電阻的阻值rx的測量值_真實值(選填“大于”“小于”或“等于”)解析：(1)如圖所示(2)由題意易知rp，又rp、rx并聯(lián)的阻值為r并，又，聯(lián)立解得rx.(3)若考慮電流表和電壓表不是理想電表，則在分析時應(yīng)考慮電壓表的內(nèi)阻，即在第(2)問的分析中表示的就是rp和rv并聯(lián)時的總電阻，結(jié)合后面的分析可知此時rx的測量值仍等于真實值答案：(1)見解析圖(2)(3)等于2(2017高考全國卷)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖圖中e是電池；r1、r2、r3、r4和r5是固定電阻，r6是可變電阻；表頭g的滿偏電流為250 a，內(nèi)阻為480 .虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，a端和b端分別與兩表筆相連該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1 v 擋和5 v擋，直流電流1 ma擋和2.5 ma擋，歐姆100 擋 (1)圖(a)中的a端與_(填“紅”或“黑”)色表筆相連接(2)關(guān)于r6的使用，下列說法正確的是_(填正確答案標(biāo)號)a在使用多用電表之前，調(diào)整r6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置b使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整r6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置c使用電流擋時，調(diào)整r6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得r1r2_，r4_.(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示若此時b端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時b端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_；若此時b端是與“5”相連的，則讀數(shù)為_(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)解析：(1)a端與電池正極相連，電流從a端流出，a端與黑表筆相連(2)使用多用電表前，應(yīng)機械調(diào)零，即應(yīng)調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指在表盤左端電流“0”位置，與r6無關(guān)，選項a錯；使用歐姆擋時，需要紅、黑表筆短接，使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項b對；使用電流擋時，b端與“1”或“2”相連，與r6無關(guān)，c錯(3)b端與“1”“2”相連時，該多用電表擋位分別為直流2.5 ma擋、直流1 ma擋，如圖1所示，由電表的改裝原理可知，b端與“2”相連時，有i2ig，解得r1r2160 ；b端與“4”相連時，如圖2所示，多用電表為直流電壓1 v擋，表頭并聯(lián)部分電阻r0，r4r0880 .(4)b端與“1”相連時，電表讀數(shù)為1.47 ma；b端與“3”相連時，多用電表為歐姆100 擋，讀數(shù)為11.0100 1.10103 ；b端與“5”相連時，多用電表為直流電壓5 v擋，讀數(shù)為5 v2.95 v.答案：(1)黑(2)b(3)160880(4)1.47 ma1.10103 2.95 v3在一次課外活動中，物理興趣小組成員小明從廢舊的電視機上拆下一個定值電阻rx，電阻上的標(biāo)稱不明顯，阻值約為200 ，為了進(jìn)一步精確測定該電阻的阻值，小明到實驗室尋找到了下列器材：電壓表v，05 v，內(nèi)阻約為3 k；電流表a，0300 ma，內(nèi)阻ra10 ；定值電阻r1，阻值為20 ；定值電阻r2，阻值為400 ；滑動變阻器r3，05 ，額定電流2 a；滑動變阻器r4，01 000 ，額定電流1 a；電源e，e6 v，內(nèi)阻不計(1)小明為了精確測定電阻阻值，設(shè)計了如圖甲所示電路，定值電阻r應(yīng)該選擇_；滑動變阻器應(yīng)該選擇_(填器材后面的符號)(2)請你不要改動已連接導(dǎo)線，在實物連接圖乙中把還需要連接的導(dǎo)線幫小明補上；閉合開關(guān)前，由圖甲可知應(yīng)使變阻器滑片放在最_(選填“左”或“右”)端(3)若某次測量中電壓表讀數(shù)為u，電流表讀數(shù)為i，那么小明測得的待測電阻的精確阻值的表達(dá)式為rx_(用題中的字母表達(dá))解析：(1)為了精確測定電阻阻值，需要使電表盡可能的大角度偏轉(zhuǎn)，電壓表量程為5 v，電流表滿偏電壓ugigra3 v，則待測電阻兩端的最大電壓u2 v，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過待測電阻的最大電流ir10 ma，定值電阻阻值約為r6.9 ，定值電阻應(yīng)選擇r1；為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇r3.(2)根據(jù)電路圖連接實物電路圖滑動變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑片要置于最左端(3)由題意可知，電流表兩端電壓uaira，并聯(lián)電壓u并uuauira.通過定值電阻的電流ir，通過待測電阻的電流ixiir.根據(jù)歐姆定律可知，待測電阻阻值rx.答案：(1)r1r3(2)見解析圖左(3)4小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻(1)圖中電流表的示數(shù)為_ a.(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：u(v)1.451.361.271.161.06i(a)0.120.200.280.360.44請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在上面的方格紙上作出ui圖線由圖線求得：電動勢e_ v；內(nèi)阻r_.(3)實驗時，小明進(jìn)行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合其實，從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為_解析：(1)由圖可知，電流表的量程為0.6 a，精度為0.02 a，因此電流表的示數(shù)為0.02 a220.44 a.(2)ui圖線如圖所示，由圖象與縱軸的截距得電動勢為1.60 v，斜率即內(nèi)阻為r 1.22 .(3)如果一直保持電路閉合，干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實驗誤差增大答案：(1)0.44(2)ui圖線如解析圖1.60(1.581.62都算對)1.22(1.181.26都算對)(3)干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實驗誤差增大5(2019山東六校聯(lián)考)某同學(xué)利用圖甲所示電路測量量程為2.5 v的電壓表v的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱r(最大阻值99 999.9 )，滑動變阻器r1(最大阻值50 )，滑動變阻器r2(最大阻值5 k)，直流電源e(電動勢3 v)，開關(guān)1個，導(dǎo)線若干實驗步驟如下：按電路原理圖甲連接線路；將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖甲中最左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)s；調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00 v，記下電阻箱的阻值回答下列問題：(1)實驗中選擇滑動變阻器_(填“r1”或“r2”)(2)根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中實物圖連線(3)實驗步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0 ，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變計算可得電壓表的內(nèi)阻為_(結(jié)果保留到個位)(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為_(填正確答案標(biāo)號)a100 ab250 ac500 ad1 ma解析：(1)為了使電阻箱調(diào)節(jié)時，滑動變阻器分得的電壓變化很小，分壓電路中滑動變阻器的最大阻值越小越好，因此應(yīng)選用r1.(3)如果認(rèn)為滑動變阻器分得的電壓不變，則調(diào)節(jié)電阻箱后，電壓表兩端的電壓為2.00 v，電阻箱兩端的電壓為0.5 v，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，求得電壓表的內(nèi)阻rv4630.0 2 520 .(4)如果此電壓表由一個表頭與一個電阻串聯(lián)組成，可知此表頭的滿偏電流為ig1 ma，d項正確答案：(1)r1(2)連線如圖所示(3)2 520(4)d6在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)應(yīng)為_ mm(該值接近多次測量的平均值)(2)用伏安法測金屬絲的電阻rx.實驗所用器材為：電池組(電動勢3 v，內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動變阻器r(020 ，額定電流2 a)、開關(guān)、導(dǎo)線若干某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567u/v0.100.300.701.001.501.702.30i/a0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量rx是采用下圖中的_(選填“乙”或“丙”)圖(3)如圖丁是測量rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片p置于變阻器的一端請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成圖丁中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞(4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立u、i坐標(biāo)系如圖戊所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點請在圖中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點，并描繪出ui圖線由圖線得到金屬絲的阻值rx_ .(保留2位有效數(shù)字)(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_(填選項前的符號)a1102 m b1103 mc1106 m d1108 m(6)任何實驗測量都存在誤差本實驗所用測量儀器均已校準(zhǔn)下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是_a用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差b由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差c若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差d用ui圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差解析：(1)主尺半刻度線未露出，讀數(shù)為0 mm，螺旋尺的讀數(shù)為39.80.01 mm0.398 mm，所以此螺旋測微器讀數(shù)為(00.398) mm0.398 mm.(2)由圖表數(shù)據(jù)可知，待測電阻阻值約為5 ，若電路采用限流接法，回路最小電流i，代入數(shù)值約為0.11 a，不可能達(dá)到0.020 a，所以應(yīng)該是分壓接法(3)實物連圖時要注意：開關(guān)閉合前，滑動變阻器應(yīng)處于零阻值處，以使待測電阻的電壓最小；應(yīng)保證開關(guān)能控制整個電路的通斷；電流從電壓表和電流表正極流入(4)在坐標(biāo)系中描出2、4、6次測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的點，然后連線由于第6個數(shù)據(jù)描點偏差太大，舍棄不用；圖線的斜率即為rx的阻值，由圖象可知，rx4.5 .(5)由電阻定律知r，則rr1106 m，c正確(6