2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)36電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)含解析魯科版

PAGEPAGE9課時(shí)作業(yè)36電學(xué)試驗(yàn)基礎(chǔ)時(shí)間：45分鐘1．某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖甲和乙所示．該工件的直徑為1.220cm，高度為6.860(6.858～6.862均正確)mm.解析：游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1.2cm，游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為4×0.05mm＝0.20mm＝0.020cm，所以最終讀數(shù)為：1.2cm＋0.020cm＝1.220cm.螺旋測微器的固定刻度為6.5mm，可動刻度為36.0×0.01mm＝0.360mm，所以最終讀數(shù)為6.5mm＋0.360mm＝6.860mm.2．某同學(xué)通過試驗(yàn)測定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值．(1)現(xiàn)有電源(4V，內(nèi)阻可不計(jì))、滑動變阻器(0～50Ω，額定電流2A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω)B．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)C．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)D．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)為減小測量誤差，在試驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用B，電壓表應(yīng)選用C(選填器材前的字母)；試驗(yàn)電路應(yīng)采納圖中的甲(選填“甲”或“乙”)．(2)下圖是測量Rx的試驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請依據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線．答案：見解析(3)接通開關(guān)，變更滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測量值Rx＝eq\f(U,I)＝5.2Ω.(保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)若采納限流式接法，則電路中的最小阻值R＝eq\f(E,I)＝eq\f(4V,0.6A)≈6.7Ω，與待測電阻Rx的阻值較接近，故電流表應(yīng)選用B，電壓表應(yīng)選用C，試驗(yàn)電路應(yīng)采納圖中的甲圖．(2)(3)由圖可得該電阻的測量值Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.60V,0.50A)＝5.2Ω.3.要測量一段阻值大約為100Ω、粗細(xì)勻稱的電阻絲的電阻，除刻度尺、螺旋測微器、電源E(電動勢為3V，內(nèi)阻約為0.5Ω)、最大阻值為20Ω的滑動變阻器R、開關(guān)S、導(dǎo)線若干外，還有電流表和電壓表各兩只供選擇：A1(量程1A，內(nèi)阻約為1Ω)、A2(量程30mA，內(nèi)阻約為2Ω)、V1(量程3V，內(nèi)阻約為1000Ω)、V2(量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω)．(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，如圖所示，則電阻絲的直徑為0.851(0.850～0.853)mm.(2)為了使測量有盡可能高的精度，電流表應(yīng)選A2，電壓表應(yīng)選V1.(填題目中的對應(yīng)符號)(3)試驗(yàn)電路應(yīng)選擇下列電路中的A.解析：(1)螺旋測微器的固定部分讀數(shù)為0.5mm，可動部分讀數(shù)為35.1×0.01mm＝0.351mm，故最終讀數(shù)為0.5mm＋0.351mm＝0.851mm.(2)因電源E的電動勢為3V，故電壓表選擇V1，而電阻絲電阻約為100Ω，則最大電流I＝eq\f(3,100)A＝30mA，因此電流表選擇A2.(3)依據(jù)試驗(yàn)原理：eq\f(Rx,RA)＝eq\f(100Ω,2Ω)＝50>eq\f(RV,Rx)＝eq\f(1000Ω,100Ω)＝10，所以電流表采納內(nèi)接法；滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，而電阻絲電阻約為100Ω，因此滑動變阻器采納分壓式接法，試驗(yàn)電路應(yīng)選擇A.4．為了測量鉛筆芯的電阻率，某同學(xué)取一支4B鉛筆，去掉兩端筆芯外木質(zhì)部分，不損傷筆芯，按如圖甲所示安放在接線支座上．(1)該同學(xué)用刻度尺量得筆芯長度L＝20.0cm，用螺旋測微器測量筆芯的直徑如圖乙所示，則筆芯的直徑為d＝1.200mm.(2)若待測電阻約為幾歐姆，該同學(xué)采納試驗(yàn)室供應(yīng)的下列器材測定鉛筆芯電阻．A．待測鉛筆芯B．電流表(0～0.6A,0～3A，內(nèi)阻分別約為1Ω，0.5Ω)C．電壓表(0～3V,0～15V，內(nèi)阻分別約為6kΩ，30kΩ)D．滑動變阻器(0～10Ω)E．電源(3V)F．開關(guān)、導(dǎo)線若干請依據(jù)試驗(yàn)要求在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線(只配有兩根導(dǎo)線)完成實(shí)物電路連接．答案：見解析(3)試驗(yàn)測量過程中某次電壓表、電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，則電壓表讀數(shù)U＝1.80V，電流表讀數(shù)I＝0.36A，計(jì)算得到鉛筆芯電阻R＝5.0Ω(電阻計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．解析：(1)由題圖乙所示螺旋測微器可知，其示數(shù)為1mm＋20.0×0.01mm＝1.200mm.(2)由題可知，待測電阻阻值很小，約為幾歐姆，小于滑動變阻器最大阻值，滑動變阻器可以采納限流接法，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值，電流表采納外接法，實(shí)物電路圖如圖所示．(3)由電路圖可知，電壓表量程為3V，由題圖丙可知，其分度值為0.1V，讀數(shù)為1.80V，由于待測電阻為幾歐姆，而電源電壓為3V，故電流表量程應(yīng)選0.6A，分度值為0.02A，讀數(shù)為0.36A，待測電阻阻值R＝eq\f(U,I)＝eq\f(1.80,0.36)Ω＝5.0Ω.5．為了測量一個(gè)量程為0～3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表的內(nèi)阻，供應(yīng)的試驗(yàn)器材有：A．待測電壓表V1；B．電流表A1(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω)；C．電壓表V2(量程0～10V，內(nèi)阻約為10kΩ)；D．滑動變阻器R1(0～50Ω，額定電流為0.5A)；E．定值電阻R＝5kΩ；F．電源E(電動勢為8V，內(nèi)阻較小)；G．開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．(1)在虛線框內(nèi)畫出正確的試驗(yàn)電路圖．(要求測量值盡可能精確，測量值的變更范圍盡可能大一些，所用器材用對應(yīng)的符號標(biāo)出)(2)在圖中完成實(shí)物連線．答案：(3)試驗(yàn)時(shí)須要測得的物理量有電壓表V1的讀數(shù)U1、電壓表V2的讀數(shù)U2.(用符號表示并說明其物理意義)(4)待測電壓表內(nèi)阻表達(dá)式為RV＝eq\f(U1,U2－U1)R.(用已知量及(3)中符號表示)解析：(1)要測出待測電壓表V1的內(nèi)阻，可以將V1與阻值大致相當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮璐?lián)，通過測出串聯(lián)電路的總電壓和V1對應(yīng)的電壓，利用串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比即可求出V1的內(nèi)阻，所以測量電路部分是待測電壓表V1與定值電阻R串聯(lián)，然后再將其與電壓表V2并聯(lián)；由于滑動變阻器的總電阻遠(yuǎn)小于待測電壓表內(nèi)阻，所以滑動變阻器應(yīng)采納分壓式接法，電路圖如圖甲所示．(2)實(shí)物連接如圖乙所示．(3)、(4)依據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律有eq\f(U2,U1)＝eq\f(R＋RV1,RV1)，解得RV1＝eq\f(U1R,U2－U1)，須要測得電壓表V1的讀數(shù)U1、電壓表V2的讀數(shù)U2.6．用伏安法測定一個(gè)待測電阻Rx的阻值(阻值約為200Ω)，試驗(yàn)室供應(yīng)如下器材：電池組E：電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)；電流表A1：量程0～15mA，內(nèi)阻約為100Ω；電流表A2：量程0～300μA，內(nèi)阻為1000Ω；滑動變阻器R1：阻值范圍0～20Ω，額定電流2A；電阻箱R2：阻值范圍0～9999Ω，額定電流1A；開關(guān)S、導(dǎo)線若干．要求試驗(yàn)中盡可能精確地測量Rx的阻值，請回答下列問題：(1)為了測量待測電阻兩端的電壓，可以將電流表A2(填寫器材代號)與電阻箱串聯(lián)，并將電阻箱阻值調(diào)到9_000Ω，這樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表．(2)在下圖中畫完整測量Rx阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材代號．答案：電路如圖(3)調(diào)整滑動變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是8.0mA，電流表A2的示數(shù)是150μA，測得待測電阻Rx的阻值是187.5_Ω.本次測量存在肯定的系統(tǒng)誤差，考慮這個(gè)緣由測量值比真實(shí)值偏小(填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)把A2和R2串聯(lián)起來充當(dāng)電壓表，此電壓表量程為3V，R2＝eq\f(U,I2)－RA2＝eq\f(3,300×10－6)Ω－1000Ω＝9000Ω.(3)由題圖可知，電流表A1的示數(shù)為8.0mA，電流表A2的示數(shù)是150μA，待測電阻阻值為Rx＝eq\f(150×10－6×1000＋9000,8.0×10－3)Ω＝187.5Ω.采納電流表外接法測量的電流值偏大，因此測量的電阻偏?。?.一根勻稱的瘦長空心金屬管線，其橫截面如圖甲所示，長度為L，電阻R約為5Ω，這種金屬的電阻率為ρ，因管線內(nèi)徑太小無法干脆測量，某同學(xué)設(shè)計(jì)下列試驗(yàn)方案盡可能精確地測定它的內(nèi)徑d.(1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑D，圖乙為螺旋測微器校零時(shí)的示數(shù)，用該螺旋測微器測量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm，則所測金屬管線外徑D＝5.167mm.(2)為測量金屬管線的電阻R，取兩節(jié)新的干電池(內(nèi)阻不計(jì))、開關(guān)和導(dǎo)線若干及下列器材：A．電流表0～0.6A，內(nèi)阻約0.05ΩB．電流表0～3A，內(nèi)阻約0.01ΩC．電壓表0～3V，內(nèi)阻約10kΩD．電壓表0～15V，內(nèi)阻約50kΩE．滑動變阻器，0～10Ω(額定電流為0.6A)F．滑動變阻器，0～100Ω(額定電流為0.3A)為精確測出金屬管線阻值，電流表應(yīng)選A；電壓表應(yīng)選C；滑動變阻器應(yīng)選E(填序號)．(3)如圖丙所示，請按試驗(yàn)要求用筆畫線將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整．答案：見解析圖(4)依據(jù)已知的物理量(長度L、電阻率ρ)和試驗(yàn)中測量的物理量(電壓表讀數(shù)U、電流表讀數(shù)I、金屬管線外徑D)，可得金屬管線內(nèi)徑表達(dá)式d＝eq\r(D2－\f(4ρIL,πU)).解析：(1)螺旋測微器校零時(shí)的示數(shù)為3.3×0.01mm＝0.033mm；螺旋測微器測量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm，則所測金屬管線外徑D＝(5.200－0.033)mm＝5.167mm.(2)兩節(jié)新的干電池電動勢為3V，因此電壓表選擇3V的量程，即為C；因?yàn)殡娐分凶畲箅娏鞔蠹s為Im＝eq\f(E,R)＝eq\f(3,5)A＝0.6A，為了測量的精確性，電流表應(yīng)選擇A；滑動變阻器采納限流接法，因