微專題4電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)A組基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1.某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑,示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為cm和mm。 甲乙答案60.104.20解析用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí),讀數(shù)應(yīng)估讀到分度值的下一位,則金屬桿的長(zhǎng)度為60.10cm;題圖乙中的游標(biāo)卡尺為五十分度游標(biāo)卡尺,精確度為0.02mm,主尺讀數(shù)為4mm,游標(biāo)尺第10條刻線與主尺某刻線對(duì)齊,故游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.02mm=0.20mm,所以金屬桿的直徑為4.20mm。2.如圖甲所示為某次測(cè)量時(shí)電壓表的刻度盤的情形,若當(dāng)時(shí)使用的是該表03V的量程,那么電壓表讀數(shù)為V;若當(dāng)時(shí)使用的是該表015V的量程,那么電壓表讀數(shù)應(yīng)為V。如圖乙所示的電阻箱的讀數(shù)為。 甲乙答案1.15(1.141.16均可)5.7(5.65.8均可)84580.2解析電壓表03V量程對(duì)應(yīng)的分度值是0.1V,讀數(shù)時(shí)要估讀到分度值的下一位,所以讀數(shù)為1.15V(由于最后一位是估讀的,有偶然誤差,讀成1.141.16V都算正確)。電壓表015V量程對(duì)應(yīng)的分度值為0.5V,只要求讀到0.1V這一位,所以讀數(shù)為5.7V(5.65.8V都算正確)。圖乙中的電阻箱有6個(gè)旋鈕,每個(gè)旋鈕上方都標(biāo)有倍率,將每個(gè)旋鈕上指針?biāo)傅臄?shù)值(都為整數(shù))乘各自的倍率,從最高位依次往下讀,即可得到電阻箱的讀數(shù)為84580.2。3.(2019山東威海檢測(cè))電流表A1的量程為0200A,內(nèi)阻約為500,現(xiàn)要測(cè)其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下:電流表A2:與A1規(guī)格相同滑動(dòng)變阻器R1:阻值020電阻箱R2:阻值09999保護(hù)電阻R3:阻值約為3k電源:電動(dòng)勢(shì)E約1.5V,內(nèi)阻r約2(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測(cè)量電流表內(nèi)阻,他設(shè)計(jì)了部分測(cè)量電路,在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成。(2)電路補(bǔ)充完整后,請(qǐng)你完善以下測(cè)量電流表A1內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟。a.先將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到(填“最大”或“最小”)。 b.閉合開關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1滑片,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I。c.斷開S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表A2的示數(shù),讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2,則電流表A1的內(nèi)阻r1=。 答案(1)如圖所示(2)a.最大c.再次為I(或仍為I)R2解析(1)滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電流表內(nèi)阻,因此必須采用分壓接法,電路圖見(jiàn)答案。(2)a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大,以保證電表安全;c.替代法最簡(jiǎn)單的操作是讓A2示數(shù)不變,則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值。4.一只小燈泡標(biāo)有“3V0.6W”字樣,現(xiàn)用下面給出的器材測(cè)量該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻:電源(電動(dòng)勢(shì)為12V、內(nèi)阻為1),最大阻值為5的滑動(dòng)變阻器,電流表(內(nèi)阻為1),電壓表(內(nèi)阻為10k),開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)在設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表應(yīng)采用(選填“內(nèi)接”或“外接”)法,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用(選填“分壓式”或“限流式”)接法。 (2)在虛線框內(nèi)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖(盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差)。答案(1)外接分壓式(2)圖見(jiàn)解析解析(1)因小燈泡正常工作時(shí)的電阻約為Rx=U額2P額=15,而電流表、電壓表的內(nèi)阻分別為1和10k,滿足RVRx,電流表應(yīng)采用外接法;實(shí)驗(yàn)中因小燈泡兩端的電壓只需3V,而電源電動(dòng)勢(shì)為12V,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法。(2)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。5.如圖所示為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖,已知小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,; 閉合開關(guān)后,逐漸移動(dòng)變阻器的滑片,; 斷開開關(guān),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。(2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。答案(1)使它在滑動(dòng)變阻器的最左端使小燈泡兩端的電壓逐漸增大,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至小燈泡兩端的電壓達(dá)到其額定電壓(2)圖見(jiàn)解析解析(1)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,閉合開關(guān)前,應(yīng)使燈泡兩端的電壓為零,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使它在滑動(dòng)變阻器的最左端。閉合開關(guān)后,逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使小燈泡兩端的電壓逐漸增大,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓。(2)與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示。6.(2018河南鄭州模擬)在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電壓表的內(nèi)阻約為20k,電流表的內(nèi)阻約為10,選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上,如圖所示。(1)根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出I-U圖線,由此求得該電阻的阻值Rx=。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)在虛線框內(nèi)畫出“伏安法”測(cè)量該電阻的部分電路圖。答案(1)圖見(jiàn)解析2.4×103(2.3×1032.5×103均可)(2)圖見(jiàn)解析解析(1)將數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合成一條直線,偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍棄,畫出I-U圖線如圖所示。Rx=UI=2.4×103(2.3×1032.5×103)。(2)因滿足RxRA>RVRx,故測(cè)量電路應(yīng)采用電流表內(nèi)接法。B組能力提升7.為測(cè)量“12V5W”的小燈泡在不同電壓下的功率,給定了以下器材:電源:電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻不計(jì);電流表:量程00.6A、03A,內(nèi)阻約為0.2;電壓表:量程03V、015V,內(nèi)阻約為15k;滑動(dòng)變阻器:020,允許通過(guò)的最大電流1A;開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)要求加在小燈泡上的電壓可從零開始調(diào)節(jié)。(1)以下四個(gè)電路圖你認(rèn)為最合適的是。 (2)在本實(shí)驗(yàn)中,電流表的量程應(yīng)選。 答案(1)A(2)00.6A解析(1)C與D兩圖中滑動(dòng)變阻器采用限流式接法,不符合電壓從零開始調(diào)節(jié)的要求。小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻RL=U額2P額=1225=28.8,RLRA=144,RVRL=520.8,由于RLRA<RVRL,故電流表應(yīng)采用外接法,選A。(2)小燈泡的額定電流I額=P額U額=512A0.4A,故電流表量程應(yīng)選00.6A。8.(2016四川理綜,8,11分)用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材:待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻約2),保護(hù)電阻R1(阻值10)和R2(阻值5),滑動(dòng)變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)主要步驟:()將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān);()逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I;()以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),作U-I圖線(U、I都用國(guó)際單位);()求出U-I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a。回答下列問(wèn)題:(1)電壓表最好選用;電流表最好選用。 A.電壓表(03V,內(nèi)阻約15k)B.電壓表(03V,內(nèi)阻約3k)C.電流表(0200mA,內(nèi)阻約2)D.電流表(030mA,內(nèi)阻約2)(2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是。 A.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱B.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱C.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=,r=,代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值。 答案(1)AC(2)C(3)akk-R2解析(1)電壓表測(cè)量路端電壓,測(cè)量中為了減小誤差,通過(guò)電壓表的電流越小越好,在量程一樣(03V)的情況下,其內(nèi)阻越大越好,故電壓表應(yīng)選A;電路中的電流最大值大約為3V(10+5)=200mA,故電流表應(yīng)選C。(2)滑片從左向右滑動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)增大,說(shuō)明滑片滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,只有C項(xiàng)的接法符合上述情形。(3)U-I圖線如圖所示,斜率的絕對(duì)值k=r+R2,故r=k-R2。橫軸截距a=Er+R2,則E=ak。8