1、1实验题专项练（三） 电学实验基础保分练1(2018全国卷)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头(量程100 A ，内阻 900 )；电阻箱 R1(阻值范围 0999.9 )；电阻箱 R2(阻值范围 099 999.9 )；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为 1 mA 的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为 3 V 的直流电压表。组装好的多用电表有电流 1 mA 和电压 3 V 两挡。回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出 R1和 R2，其中*为公共接线柱， a 和b 分别是电流挡和电压挡的接线柱。(2)电阻箱的阻值应取 R1_， R2_。(保留到个位)解析：(
2、1)微安表头改装成毫安电流表需要并联一个小电阻，再把电流表改装成电压表，需要串联一个大电阻，电路如图所示。(2)接 a 时改装成量程为 1 mA 的电流表，有IgRg( I Ig)R1解得 R1100 接 b 时改装成量程为 3 V 的电压表，有U IgRg IR2解得 R22 910 。答案：(1)见解析图 (2)100 2 9102(2018山东省实验中学一模)某实验小组要精确测定额定电压为 2 V 的小灯泡正常工作时的电阻，已知该小灯泡正常工作时的电阻大约为 500 。实验室提供的器材有：A电流表 A1(量程为 20 mA，内阻 r1约为 3 ，读数记为 I1)B电流表 A2(量程为 3
3、 mA，内阻 r215 ，读数记为 I2)C定值电阻 R1985 D定值电阻 R21 985 E滑动变阻器 R(020 )F电压表 V(量程为 6 V，内阻 RV1 k，读数记为 U)G蓄电池 E (电动势为 10 V，内阻很小)H开关 S 一个(1)如图所示是某同学设计的实验电路图，请你帮他选择合适2的器材，电表 1 应选_，电表 2 应选_，定值电阻应选_。(这三空均填写器材前的字母代号)(2)测量小灯泡电阻的表达式为 Rx_(用字母表示)。实验时，不断改变滑动变阻器的阻值，当电表 2 的示数达到_时，其对应的结果为小灯泡正常工作时的电阻。解析：(1)要精确测定额定电压为 2 V 的小灯泡
4、正常工作时的电阻，需测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量小灯泡两端的电压，可以将电流表 A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压，故电表 2 为 B；改装成 3 V 量程的电压表的内阻： RV 1 000 ，A 2的内阻UIA2 30.003为 15 ，则定值电阻应选 C；小灯泡正常工作时的电流约为 I A4 mA 左右，电UR 2500流表的量程较大，电流表不能精确测量电流；电压表内阻已知，对应满偏电流为： ImA0.006 A6 mA，故用电压表测量电流更为准确，因此电表 1 应选用电压表 F。61 000(2)测量小灯泡电阻的表
5、达式为 Rx ，因为改装后的电压表内阻为ULIL I2 R1 r2URV I2RV1 000 ，则当 I22 mA 时，小灯泡两端的电压为 2 V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。答案：(1)F B C (2) 2 mAI2 R1 r2URV I23(2018贵州安顺监测)某同学测量一只标识模糊的电阻 Rx的伏安特性，步骤如下：(1)用多用表“10”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过小，该同学换用“100”倍率的电阻挡，并重新进行_后再测量，表盘的示数如图 1 所示，则Rx的测量值为_ k。(2)若用伏安法测量 Rx阻值，用到的器材和规格如下：滑动变阻器 R1(阻值范
6、围 050 ，允许通过的最大电流为 0.5 A)电流表 A(量程 010 mA，内阻约为 50 )电压表 V(量程 015 V，内阻约为 5 k)3直流电源 E(电动势 15 V，内阻不计)开关 S，导线若干图 2 是该同学连接好的部分实验电路，请你用笔画线将电压表接入图 2 所示的实物电路，并尽可能多测几组数据，使测量结果更精确。(3)若测量值与真实值相比偏大，请你说明导致测量值偏大的主要原因(不考虑实验中的偶然误差)_。解析：(1)用多用表“10”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过小，说明电阻较大，此时需换用“100”倍率的电阻挡，并重新进行欧姆调零后再进行测量，表盘的示数如题
7、图所示，则该电阻的阻值 Rx22100 2 200 2.2 k。(2)滑动变阻器采用限流接法时，电压、电流变化范围较小，滑动变阻器采用分压接法时，电流、电压变化范围大。而 Rx2 RARV，故电流表采用内接法，实物连接如图所示。(3)由图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压，实验所测电压偏大，由欧姆定律可知电阻的测量值偏大。答案：(1)欧姆调零 2.2 (2)见解析图 (3)引起误差的原因是因为电流表的分压4(2019 届高三聊城模拟)某同学用一个满偏电流为 10 mA、内阻为 30 的电流表，一只滑动变阻器和一节电动势为 1.5 V 的干电池组装成一个欧姆表，如图 1 所示。(1)甲、乙
8、测试笔中，甲表笔应是_(选填“红”或“黑”)表笔。(2)电流表 5 mA 刻度处应标的电阻刻度为_ 。(3)经调零后，将甲、乙两表笔分别接图 2 中的 a、 b 两点，指针指在电流表刻度的 4 mA 处，则电阻 Rx_ 。(4)若误将甲、乙两表笔分别接在了图 2 中的 a、 c 两点，则 Rx的测量结果_(选填“偏大”或“偏小”)。(5)再给电流表并联一个合适的定值电阻 R0，就可组装成一个中间刻度值为 15 的欧姆表，则 R0_ 。(保留两位有效数字)解析：(1)为了保证电流由正接线柱流入表头，红表笔应接内部电源的负极，则甲应为红表笔。(2)设欧姆表的内阻为 R，根据闭合电路的欧姆定律可知，
9、当电流表满偏时，则有：410 103 A ，解得： R150 ，当电流表的示数为 5 mA 时，则有：510 3 AER，解得： Rx150 。ER Rx(3)当电流表示数为 4 mA 时，根据闭合电路的欧姆定律有：410 3 A ，解得：ER RxRx225 。(4)若误将甲、乙两表笔分别接在了题图 2 中的 a、 c 两点，则回路中的两个电源串联，电流增大，指针偏转更大，故 Rx的测量结果偏小。(5)欧姆表的中间刻度值为 15 ，说明欧姆表的内阻为 15 ，此时回路中的最大电流为 I A0.1 A，根据电流表的改装原理，有： I Ig ，ER 1.515 IgRgR0解得： R0 3.3
10、。IgRgI Ig 1010 3300.1 1010 3答案：(1)红 (2)150 (3)225 (4)偏小 (5)3.35(2018武汉质检)某同学用如图甲所示的电路测量恒压源的输出电压 Ux和定值电阻 Rx的阻值。实验室提供器材如下。直流电源 E(输出电压为 5 V)；待测电阻 Rx(阻值约为 100 )；直流电压表 V(量程0 5 V，内阻约为 15 k)；电阻箱 R(阻值范围 0999.9 )；开关 S，导线若干。实验中调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱、电压表的示数，得到如图乙所示的 R 关1U系图线。回答下列问题。(计算结果保留两位有效数字)(1)由图乙可知直线在纵轴上的截距 b_
11、 V1 ，在横轴上的截距 a_ 。(2)若不考虑电压表的影响，恒压源输出电压 Ux的测量值 U1_ V，定值电阻Rx的测量值 R1_ 。(3)若考虑电压表的影响，恒压源输出电压 Ux的测量值为 U2，定值电阻 Rx的测量值为R2。则 U1_U2， R1_R2(选填“大于” “等于”或“小于”)。解析：(1)由题图乙可知直线在纵轴上的截距 b0.20 V1 ，在横轴上的截距 a 1.010 2 。5(2)由欧姆定律可知： Ux U R，解得 R；则URx 1U 1Ux 1UxRx0.2， ，解得 Ux5.0 V； Rx1.010 2 。1Ux 1UxRx 1.0 0.2400(3)若考虑电压表的
12、影响，则可将电压表的内阻与 Rx并联，等效为 Rx，则由并联电阻的关系可知 Rx Rx；根据 R 可知，图像与纵轴截距与 Rx无关，则恒压源输1U 1Ux 1UxRx出电压不变，则 U1等于 U2， R1小于 R2。答案：(1)0.20 1.010 2 (2)5.0 1.010 2 (3)等于 小于6(2018石家庄二模)某同学利用多用电表欧姆挡测量标准电压表 V1的内阻并对电压表 V2的示数进行校对。实验器材如下：多用电表(欧姆挡对应刻度盘上正中央数值为 15)标准电压表 V1 (量程 10 V，内阻 RV1约为几十千欧)电压表 V2(量程 10 V，内阻 RV29 k)滑动变阻器 R(最大
13、阻值约 50 )电源 E(电动势为 12 V，内阻不计)开关 S 一个、导线若干实验过程如下：(1)利用多用电表欧姆挡测量电压表 V1的内阻，将红、黑表笔短接调零后，选用图甲中_(选填“A”或“B”)方式连接。(2)实验中，两表的示数如图乙所示，多用电表欧姆挡的读数为_ ，电压表的读数为_ V，通过计算可得出欧姆挡电池的电动势为_ V。(以上结果均保留三位有效数字)(3)利用标准电压表 V1对电压表 V2进行校对，请在下面方框中画出电路图。(4)校对中发现，调节滑动变阻器，标准电压表 V1示数为 9.00 V 时，电压表 V2的示数为 10.00 V，为使 V2示数准确，应给 V2表串联_ 的
14、电阻。6解析：(1)根据多用电表中两表笔电流的流向为“红进黑出” ，可知 A 图正确。(2)因为电压表 V1的内阻为几十千欧，所以多用电表欧姆挡的读数为 30.0103 3.0010 4 ；电压表 V1的量程为 10 V，所以分度值为 0.2 V，故读数为 5.8 V；根据题意中值电阻为 15 k，即欧姆表内阻为 15 k，所以根据闭合电路欧姆定律可得E5.8 V，解得 E8.70 V。3030 15(3)因为并联电路电压相等，所以要校对电压表，可将两电压表并联，由于电压表电阻过大，而滑动变阻器最大阻值只有 50 ，所以为了读数变化明显，采用滑动变阻器的分压接法，电路图如图所示。(4)根据欧姆
15、定律可得 10 V9 V，解得 R1 k1 99 R000。答案：(1)A (2)3.0010 4 5.8 8.70 (3)见解析图 (4)1 0007(2018太原一模)在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为 50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为_ cm(该值接近多次测量的平均值)。(2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx。实验所用器材为：电池组(电动势 3 V，内阻约 1 )、电流表( 内阻约 0.1 )、电压表( 内阻约 3 k)、滑动变阻器 R(020 ，额定电流 2 A)、开关、导线若干。某小
16、组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数 1 2 3 4 5 6 7 8U/V 0 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A 0 0.02 0.06 0.16 0.22 0.34 0.46 0.52由以上实验数据可知，他们测量 Rx是采用图乙中的_图(选填“A”或“B”)。(3)如图丙是测量 Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成图丙中实物间的连线。 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立 U、 I 坐标系，如图丁所示，7图中已标出了与测量数据对应的 4 个坐
17、标点。请在图中标出第 3、5、7 次测量数据的坐标点，并描绘出 UI 图线。由图线得到金属丝的阻值 Rx_ (保留两位有效数字)。(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_ m(保留两位有效数字)。解析：(1)固定刻度读数为 0，可动刻度读数为 39.7，所测长度为 039.70.01 mm0.397 mm0.039 7 cm。(2)由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻 Rx约为 5 ，则有 Rx ，属于RARV小电阻，用外接法测量误差小，由记录的数据可知电压、电流从接近 0 开始调节，所以应该采用分压接法，故选 A。(3)实物图如图所示。(4)描绘出第 3、5、7 三个点后可见第 7 次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后画出 UI 图线，如图所示。由画出的图线可知： Rx 4.4 。2.3 0.10.52 0.02(5)根据电阻定律 R ，得 R R ，代入数据可LS SL (d2)2L计算出 1.110 6 m。答案：(1)0.039 7(0.039 50.039 9 均可) (2)A(3)见解析图 (4)见解析图 4.4(4.34.7 均可) (5)1.110 6
