專題強化練(十六) 電學(xué)實驗1某電壓表的內(nèi)阻在2050 k之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實驗室提供下列可供選用的器材：待測電壓表V(量程3 V)、電流表A1(量程200 A)、電流表A2(量程5 mA)、電流表A3(量程0.6 A)、滑動變阻器R(最大值1 k)、電源E(電動勢4 V)、開關(guān)S.(1)在所提供的電流表中，應(yīng)選用_(2)為了減小誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)，試在方框中畫出符合要求的電路圖解析：(1)電壓表的讀數(shù)即為其內(nèi)阻的電壓U，若將它與電流表串聯(lián)，測出流過它(即流過其內(nèi)阻)的電流I，即可轉(zhuǎn)化為由“伏安法”測出其內(nèi)阻RV.取電壓表內(nèi)阻的最小可能值20 k，并結(jié)合電壓表的量程3 V，可求得流過電流表的最大電流ImaxA1.5×104A0.15 mA150 A.為使與電壓表串聯(lián)的電流表能大角度偏轉(zhuǎn)(這樣讀數(shù)誤差小)，而其又不被損壞，應(yīng)選A1.根據(jù)電流表、電壓表示數(shù)，可求得電壓表內(nèi)阻RV.(2)實驗要求測多組數(shù)據(jù)，因此實驗電路中滑動變阻器應(yīng)接成分壓式，電路圖如圖所示答案：(1)A1(2)電路圖見解析圖2為了測量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路圖中，A0是標(biāo)準電流表，R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀單擲開關(guān)，E是電池完成下列實驗步驟中的填空：(1)將S撥向接點1，接通S1，調(diào)節(jié)_，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時_的讀數(shù)I.(2)然后將S撥向接點2，調(diào)節(jié)_，使_，記下此時RN的讀數(shù)(3)多次重復(fù)上述步驟，計算RN讀數(shù)的_，此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值解析：(1)將S撥向接點1，接通S1，調(diào)節(jié)R0使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時標(biāo)準電流表讀數(shù)I.(2)然后將S撥向接點2，調(diào)節(jié)RN，使標(biāo)準電流表的讀數(shù)仍為I，記下此時RN的讀數(shù)(3)多次重復(fù)上述過程，計算RN讀數(shù)的平均值，此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值答案：(1)R0標(biāo)準電流表(或A0)(2)RN標(biāo)準電流表(或A0)的讀數(shù)仍為I(3)平均值3.(2018·湖北聯(lián)考)如圖所示是用半偏法測量電壓表內(nèi)阻的電路圖以下是備用儀器：A待測電壓表(3 V，內(nèi)阻1 500 左右)B電源E(4 V，2 A，內(nèi)阻很小)C電阻箱(0999.9 )D電阻箱(09 999.9 )E滑動變阻器(020 ，3 A)F滑動變阻器(02 000 ，2 A)G開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干(1)為保證測量精度，電阻箱應(yīng)選_；滑動變阻器應(yīng)選_(填代號)(2)完善下列實驗步驟：a閉合開關(guān)K2并將滑動變阻器的滑片調(diào)至_，然后閉合開關(guān)K1；b調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表恰好滿偏；c_，使電壓表的指針恰好指在中間刻度(半偏)，此時電阻箱的示數(shù)為R.那么，該電壓表內(nèi)阻的測量值為_測量值和真實值比較數(shù)值_(填“偏大”“偏小”或“相等”)解析：(1)在半偏法測電阻的實驗中，電阻箱的阻值應(yīng)與待測電壓表的阻值相近，故電阻箱應(yīng)選D，而滑動變阻器采用分壓式接法，為了調(diào)節(jié)方便，故滑動變阻器應(yīng)選最大阻值較小的E.(2)a.在測量數(shù)據(jù)時，電壓要從較小數(shù)值開始變化，因而滑動變阻器開始時應(yīng)在最左端c.由于采用半偏法測量，因而應(yīng)斷開開關(guān)K2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的指針恰好在中間刻度，即半偏，由串聯(lián)電路知識可知，電壓相等，電流相等，因而電壓表的內(nèi)阻的測量值為R.但開關(guān)K2斷開，電阻增大，分壓增大，而電壓表示數(shù)為原來的一半時，電阻箱分壓要略大于一半，故電阻箱的阻值即測量值比電壓表的內(nèi)阻要偏大答案：(1)DE(2)a.最左端c斷開開關(guān)K2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R偏大4某同學(xué)用量程為1 mA、內(nèi)阻為120 的表頭按圖甲所示電路改裝成量程分別為1 V和1 A的多用電表圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)回答下列問題：(1)根據(jù)圖甲所示的電路，在圖乙所示的實物圖上連線(2)開關(guān)S閉合時，多用電表用于測量_(填“電流”“電壓”或“電阻”)；開關(guān)S斷開時，多用電表用于測量_(填“電流”“電壓”或“電阻”)(3)表筆A應(yīng)為_色(填“紅”或“黑”)(4)定值電阻的阻值R1_，R2_.(結(jié)果取3位有效數(shù)字)解析：(2)開關(guān)S閉合時，電阻R1與電流表并聯(lián)，多用電表用于測量電流開關(guān)S斷開時，電阻R2與電流表串聯(lián)，多用電表用于測量電壓(3)根據(jù)電流應(yīng)從電流表或電壓表的正接線柱進，從負接線柱出，即從表筆A流出，表筆A應(yīng)為黑色，表筆B應(yīng)為紅色(4)開關(guān)S斷開時，由串聯(lián)電路知識，Ig(R2r)U，解得R2880 ；開關(guān)S閉合時，由并聯(lián)電路知識，Ig(R2r)(IIg)R1，解得R11.00 .答案：(1)連線如圖所示(2)電流電壓(3)黑(4)1.008805(2018·信陽聯(lián)考)要測一個待測電阻Rx(約200 )的阻值，實驗室提供了如下器材：電源E：電動勢3.0 V，內(nèi)阻不計；電流表A1：量程010 mA，內(nèi)阻r1約50 ；電流表A2：量程0500 A，內(nèi)阻r2約1 000 ；滑動變阻器R1：最大阻值20 ，額定電流2 A；定值電阻R25 000 ；定值電阻R3500 ；開關(guān)S及導(dǎo)線若干 (1)為了測定待測電阻上的電壓，可以將電流表_(選填“A1”或“A2”)串聯(lián)定值電阻_(選填“R2”或“R3”)，將其改裝成一個量程為3.0 V的電壓表(2)如圖所示為測量電阻Rx的甲、乙兩種電路圖，其中用到了改裝后的電壓表和另一個電流表，則應(yīng)選電路圖_(選填“甲”或“乙”)(3)若所選測量電路中電流表的讀數(shù)為I6.2 mA，改裝后的電壓表讀數(shù)為1.20 V根據(jù)電流表和電壓表的讀數(shù)，并考慮電壓表內(nèi)阻，求出待測電阻Rx_.解析：(1)為了測定待測電阻上的電壓，要改裝量程為3.0 V的電壓表，則可以將量程較小的電流表A2串聯(lián)定值電阻，此電阻的大小為：Rrg1 000 5 000 ，故需串聯(lián)定值電阻R2.(2)因待測電阻的阻值較小，故選用電流表外接電路，故選甲電路(3)電壓表讀為1.20 V，則通過電壓表的電流為IV A200 A，通過待測電阻的電流為I6.2 mA0.2 mA6 mA，則待測電阻Rx200 .答案：(1)A2R2(2)甲(3)2006導(dǎo)電玻璃是制造LCD的主要材料之一為測量導(dǎo)電玻璃的電阻率，某小組同學(xué)選取長度L25.00 cm、直徑d0.900 mm的圓柱體導(dǎo)電玻璃進行實驗，用歐姆表粗測該導(dǎo)電玻璃的電阻Rx，發(fā)現(xiàn)其電阻約12.0 .主要步驟如下，完成下列填空(1)為精確測量Rx的阻值，該小組設(shè)計了如圖所示的實驗電路可供使用的主要器材如下：電源E：電動勢4.5 V，內(nèi)阻約1 ；定值電阻R0：阻值為20 ；電壓表V1：量程3 V，內(nèi)阻約3 k；電壓表V2：量程15 V，內(nèi)阻約15 k；電壓表A1：量程200 mA，內(nèi)阻約1.5 ；電壓表A2：量程3 A，內(nèi)阻約0.5 ；滑動變阻器R1：阻值范圍01 k；滑動變阻器R2：阻值范圍020 .圖中電壓表應(yīng)選用_；電流表應(yīng)選用_；滑動變阻器應(yīng)選用_(填器材代號)該小組進行了如下操作：a將滑動變阻器的滑片移到最右端，將S1撥到位置1，閉合S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.185 A和2.59 V；b將滑動變阻器的滑片移到最右端，將S1撥到位置2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.125 A和2.65 V；c將滑動變阻器的滑片移到最右端，斷開S2.可求得Rx_.(2)由以上實驗可求得該導(dǎo)電玻璃電阻率的值_·m.解析：(1)電源電動勢為4.5 V，小于電壓表V2量程的，因此結(jié)合待測電阻Rx的粗測阻值，可知電壓表應(yīng)選用量程為3 V的電壓表V1；電流表應(yīng)選用量程為200 mA的電流表A1；滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值與待測導(dǎo)電玻璃阻值差不多的滑動變阻器R2.設(shè)電流表內(nèi)阻為RA，對操作步驟a，由歐姆定律可得U1I1(RARx)；對操作步驟b，由歐姆定律可得U2I2(RAR0)；聯(lián)立解得RxR012.8 .(2)由電阻定律得Rx，S，解得該導(dǎo)電玻璃的電阻率3.26×105 ·m.答案：(1)V1A1R212.8(2)3.26×1057(2017·天津卷)某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻其中電流表A1的內(nèi)阻r11.0 k，電阻R19.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個R03.0 的電阻(1)按圖示電路進行連接后，發(fā)現(xiàn)aa、bb和cc三條導(dǎo)線中，混進了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將開關(guān)S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、b間電壓，讀數(shù)不為零，再測量a、a間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_導(dǎo)線斷開(2)排除故障后，該小組順利完成實驗通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如圖由I1­I2圖象得到電池的電動勢E_V，內(nèi)阻r_.解析：(1)良好的同一根導(dǎo)線上任何兩點都不會存在電勢差，若一根導(dǎo)線兩端有電勢差，則導(dǎo)線斷開a、b間的電壓不為零，說明a、a或a、b間有一處導(dǎo)線斷開，若a、a間電壓不零，說明aa導(dǎo)線斷開；若a、a間電壓為零，則一定是bb導(dǎo)線斷開(2)法一：將電流表A1和R1串聯(lián)當(dāng)成電壓表使用，電壓測量值UI1(r1R1)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有I1(r1R1)EI2(rR0)，整理得I1I2，由題圖可知，縱軸截距b0.14×103A，所以電動勢E0.14×103×(1×1039×103)V1.4 V，斜率的絕對值表示，即|k|，解得r0.5 .法二：在給出的圖象中取兩個點，讀數(shù)分別為I10.12 mA、I260 mA，I10.07 mA、I2200 mA.據(jù)閉合電路歐姆定律知：E(I1I2)(R0r)I1(r1R1)，將上述兩組數(shù)據(jù)代入可得：電動勢E1.4 V，內(nèi)阻r0.57 .答案：(1)aabb(2)1.4(1.361.44均可)05(0.40.6均可)6