1、1专题跟踪训练(十五) 电学实验1某探究小组要尽可能精确地测量电流表 的满偏电流，可供选用的器材如下：A待测电流表 (满偏电流 Imax约为 800 A、内阻 r1约为 100 ，表盘刻度均匀、总格数为 N)B电流表 (量程为 0.6 A、内阻 r20.1 )C电压表 (量程为 3 V、内阻 RV3 k)D滑动变阻器 R(最大阻值为 20 )E电源 E(电动势为 3 V、内阻 r 约为 1.5 )F开关 S 一个，导线若干(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是_(选填“图甲”或“图乙”)(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表_(选填“B”或“C”)(3)在开关 S 闭合前，应把滑
2、动变阻器的滑片 P 置于_端(选填“ a”或“ b”)(4)在实验中，若所选电表的读数为 Z，电流表 的指针偏转了 n 格，则可算出待测电流表 的满偏电流 Imax_.解析 (1)由于待测电流表的量程较小，而内阻大于滑动变阻器的最大阻值，为了减小误差，应选用乙电路图(2)由于两块电流表的量程差距较大，只能选用电压表当电流表使用，故选 C.(3)乙电路图中滑动变阻器采用的是分压式接法，在闭合开关前，要求测量电路的分压为零，故滑动变阻器的滑片 P 应置于 b 端(4)根据串联电路的特点，可得： ，解得： Imax .ZRV ImaxnN ZNnRV( ZN3000n也 对 )答案 (1)图乙 (2
3、)C (3) b (4)ZNnRV( ZN3000n也 对 )2指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请根据要求完成下列问题：2(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图甲所示，若选择开关拨至“10”挡，则测量的结果为_；若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为_mA.(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示，电池的电动势为 E、内阻为 r， R0为调零电阻， Rg为表头内阻，电路中电流 I 与待测电阻的阻值 Rx的关系图象如图丙所示，则该图象的函数关系式为_(3)(多选)下列对图丙中的 I Rx图线的解释或判断中正确的是_A因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大B欧姆
4、表调零的实质是通过调节 R0使 Rx0 时电路中的电流 I IgC测量中，当 Rx的阻值为图丙中的 R2时，指针位于表盘中央位置的左侧D Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左疏右密解析 (1)根据多用电表的读数规则，若选择开关拨至“10”挡，按照最上面欧姆表刻度读数，则测量结果为 14 10140 ；若选择开关拨至“50 mA”挡，按照刻度盘上中间刻度读数，且要估读一位，则测量结果为 26.0 mA.(2)根据题图乙的电路，由闭合电路欧姆定律， E I(r R0 Rg Rx)，得到电路中电流 I 与待测电阻的阻值 Rx的函数关系式为 I .(3)由题图乙可知， I
5、 ，待测电阻最小为零时，Er R0 Rg Rx Er R0 Rg Rx电流最大，电流表指针满偏；待测电阻最大为无限大(两表笔断开)时，电流为零，电流表指针在最左侧，所以欧姆表的示数左大右小，最右端刻度为零，最左端刻度为无限大，选项 A 错误欧姆表调零的实质是通过调节 R0使 Rx0 时电路中的电流 I Ig(满偏电流)，选项 B 正确测量中，当 Rx的阻值为题图丙中的 R2时，大于中值电阻 R1，指针位于表盘中央位置的左侧，选项 C 正确 Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏，选项 D 错误3答案 (1)140 26.0 (2) I (3)BCEr R0 R
6、g Rx3(2018全国卷)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻 Rx的阻值，图中 R0为标准定值电阻( R020.0 )； 可视为理想电压表；S 1为单刀开关，S 2为单刀双掷开关； E 为电源； R 为滑动变阻器采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合 S1；(3)将开关 S2掷于 1 端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表 的示数U1；然后将 S2掷于 2 端，记下此时电压表 的示数 U2；(4)待测电阻阻值的表达式 Rx_(用 R0、 U1、 U2表示)；(5)重复步骤(3)，得到如下数据：
7、1 2 3 4 5U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49U2U1 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39(6)利用上述 5 次测量所得 的平均值，求得 Rx_.(保留 1 位小数)U2U1解析 开关 S2掷于 1 端，由欧姆定律可得通过 Rx的电流 I ，将开关 S2掷于 2 端，U1R0R0和 Rx两端电压为 U2， Rx两端电压为 U U2 U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值 Rx UIR0 R0.5 次测量所得 的平均值为 (3.443.433.393.403.39)U2 U1U1 (U2U1 1) U
8、2U1 153.41，代入得 Rx(3.411)20.0 48.2 .答案 (1)实物连线如图 (4) R0 (6)48.2(U2U1 1)44(2018全国卷)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在 25 80 范围内某热敏电阻的温度特性所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻 RT，其标称值(25 时的阻值)为 900.0 ；电源 E(6 V，内阻可忽略)；电压表 (量程 150 mV)；定值电阻 R0(阻值 20.0 ) ，滑动变阻器 R1(最大阻值为 1000 )；电阻箱 R2(阻值范围0999.9 )；单刀开关 S1，单刀双掷开关 S2.实验时，先按图(a)连接好电路，再
9、将温控室的温度 t 升至 80.0 .将 S2与 1 端接通，闭合 S1，调节 R1的滑片位置，使电压表读数为某一值 U0；保持 R1的滑片位置不变，将 R2置于最大值，将 S2与 2 端接通，调节 R2，使电压表读数仍为 U0；断开 S1，记下此时 R2的读数逐步降低温控室的温度 t，得到相应温度下 R2的阻值，直至温度降到 25.0 .实验得到的 R2 t 数据见下表.t/ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0R2/ 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0回答下列问题：(1)在闭合 S1前，图(a)中 R1的滑片应
10、移动到_(填“ a”或“ b”)端；(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出 R2 t 曲线；5(3)由图(b)可得到 RT在 25 80 范围内的温度特性当 t44.0 时，可得RT_；(4)将 RT握于手心，手心温度下 R2的相应读数如图(c)所示，该读数为_，则手心温度为_.解析 (1)题图(a)的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合 S1前， R1应该调节到接入电路部分的阻值最大，使电路中电流最小，即题图(a)中 R1的滑片应移到 b 端(2)将t60 和 t 70 对应的两组数据画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出 R2 t 曲线(3)根据题述实验过程可知
11、，测量的 R2的数据等于对应的热敏电阻 RT的阻值由画出的 R2 t 曲线可知，当 t44.0 时，对应的 RT450 .(4)由画出的R2 t 曲线可知，当 RT620.0 时，手心温度 t33.0 .答案 (1) b (2)如图 (3)450 (4)620.0 33.05(2018武汉市武昌区调研)某多用电表欧姆挡“1”的内部电路图如图甲中的虚线框所示，某学习小组将电阻箱 R 和电压表 并联后接到两表笔 A、 B 上，采用图甲的电路测量多用电表欧姆挡“1”正常工作时的内阻 r 和其内部电池的电动势 E(电压表 的内阻很大，它在该电路中的分流作用可忽略)实验的主要步骤为：6(1)先进行机械调
12、零，再将选择开关转至欧姆挡“1” ，红黑表笔短接，即调节_，使指针指在表盘_(选填“左”或“右”)侧零刻度处然后将并联后的电阻箱和电压表 两端分别接在表笔 A 和 B 上，正确的接法是电压表的正、负接线柱要分别接在表笔_、表笔_上(2)改变电阻箱 R 的阻值，分别读出 6 组电压表和电阻箱的示数 U、 R，并将对应的 和1U的值算出并记录在表格中，再根据表格正确画出 图象，如图乙所示1R 1U 1R(3)由图乙得到图象斜率为 k、与纵轴的截距为 b，则所测电动势为 E_，欧姆挡“1”正常工作时的内阻为 r_.(用 k、 b 表示)(4)一位同学提出了新的数据处理思路，先计算出 ，然后画 U 图
13、象如图丙所示，由UR UR图丙得到图象斜率为 k、与纵轴的截距为 b.按此思路可得所测电动势为E_，欧姆挡“1”正常工作时的内阻为 r_.(用 k、 b表示)7解析 (1)两表笔短接进行欧姆调零，即调节滑动变阻器 R0，使表盘的指针指在满偏电流的位置，即表盘的最右侧零刻度处，由题图甲可知，电流由表笔 B 流出、由表笔 A流入，当电压表接入电路后，电压表的正接线柱应接表笔 B，负接线柱应接表笔 A；(3)由闭合电路欧姆定律可知 U ，整理得 ，则 k 、 b ，则 E 、 r ；(4)由ERR r 1U rE 1R 1E rE 1E 1b kb闭合电路欧姆定律有 E U r，即 U r E，则由
14、题图丙可知 E b、 r k.UR UR答案 (1) R0 右 B A (3) (4) b k1b kb6(2018襄阳市高三调研)某探究小组准备用图甲所示电路测量某电源的电动势和内阻，实验室准备的器材如下：待测电源(电动势约 2 V)电阻箱 R(最大阻值为 99.99 )定值电阻 R0(阻值为 2.0 )定值电阻 R1(阻值为 4.5 k)电流表 G(量程为 400 A，内阻 Rg500 )开关 S，导线若干(1)图甲中将定值电阻 R1和电流表 G 串联，相当于把电流表 G 改装成了一个量程为_V 的电压表(2)闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值 R 和电流表 G 的示数 I.8(
15、3)分别有 E 和 r 表示电源的电动势和内阻，则 和 的关系式为1I 1R_(用题中字母表示)(4)以 为纵坐标， 为横坐标，探究小组作出 的图象如图乙所示，根据该图象求得1I 1R 1I 1R电源的内阻 r0.50 ，则其电动势 E_V(计算结果保留两位小数)(5)该实验测得的电动势 E 测 与真实值 E 真 相比，理论上 E 测 _E 真 (选填“” 、“”或“”)解析 (1)由串联电路的特点可知， U Ig(R1 Rg)40010 6 (4500500) V2 V(3)由题图甲所示的电路图可知， R1与 G 串联后与电阻箱并联，然后再与 R0串联，由闭合电路欧姆定律可知： I(R1 Rg) E (r R0)，变形可得： (IR1 RgR I) 1I .(4)由(3)中公式结合题图乙可知， R1 Rg R0 rE 1R R1 Rg R0 rE k /A6000 /A，解得 E2.08 R1 Rg R0 rE 33 27 102 150 50 10 3V(5)由以上分析可知本实验中电动势测量准确，即电动势的测量值等于电动势的真实值答案 (1)2 (3) (4)1I R1 Rg R0 rE 1R R1 Rg R0 rE2.08(2.072.09 均可) (5)
