1、1第一部分 专题六 第 2 讲 电学实验一、单项选择题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。图 6216(2)电阻箱的阻值应取 R1_ ，
2、R2_ 。(保留到个位)解析 (1)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，电流表改装成一个电压表需要串联一个大电阻，所以并联的电阻箱应为 R1，串联的电阻箱应为 R2，电路如答图所示。如图所示。(2)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻 R1 100 ，电流表改装成一IgrgI Ig个电压表应串联一个大电阻 R2 2 910 。U IgrgI答案 (1)如图所示(2)100 2 9102(2018银川模拟)某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应” 。现用如下图6217 所示的电路研究某长薄板电阻 Rx的压阻效应。
3、已知 Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A电源 E(3 V，内阻约为 1 )2B电流表 A1(00.6 A，内阻 r1约为 1 )C电流表 A2(00.6 A，内阻 r25 )D开关 S，定值电阻 R0图 6217(1)为了较准确地测量电阻 Rx的阻值，请完成虚线框内的电路图的设计。(2)在电阻 Rx上加一个竖直向下的力 F(设竖直向下为正方向)，闭合开关 S，记下电表读数，A 1的读数为 I1，A 2的读数为 I2，得 Rx_(用字母表示)。(3)改变力的大小，得到不同的 Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的 Rx值，最后绘成的图像如上图 62
4、17 所示。当 F 竖直向下(设竖直向下为正方向)时，可得 Rx与所受压力 F 的数值关系是 Rx_。(各物理量单位均为国际单位)(4)定值电阻 R0的阻值应该选用_。A1 B5 C10 D20 解析 (1)由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻 Rx的阻值，由于知道电流表 A2的阻值，所以用电流表 A2的作为电压表使用，电流表 A1连在干路上即可求出电阻 Rx的阻值。电路图如图所示(2)根据串并联和欧姆定律得： I2r2( I1 I2)Rx，解得：Rx ；I2r2I1 I2(3)从图像上可以看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数，由图像可得： Rx162 F；(4)电路
5、图知，当定值电阻过大，会使其分压过大，实验操作中会使电流表的示数过小，产生较大误差，故选用较小的定值电阻，故选 B。3答案 (1)(2) (3)162 F (4)BI2r2I2 I13(2018河北一模)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题：图 6218(1)在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“1 A”挡，指针的位置如图 6218(a)所示，则测量结果为_A；(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示，电池的电动势为 E， R0为调零电阻，某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流 I 与电阻箱的阻值 Rx关系如图(c)所示，则此时多用电表的内阻为_，该电源的电动势 E
6、_V。(3)下列判断正确的是_。A在图(b)中，电表的左、右插孔处分别标注着“” 、 “”B因为图(c)是非线性变化的，所以对应欧姆表的刻度盘上的数字左小右大C欧姆表调零的实质是通过调节 R0，使 Rx0 时电路中的电流达到满偏电流D电阻 Rx的变化量相同时， Rx越小，则对应的电流变化量就越大解析 (1)选择开关置于“1 A”时，选择表盘第二排刻度进行读数，分度值为 0.02 A，对应刻度示数为 23，故测量结果为 0.02230.46 A；(2)根据 Ig ， I ，由图可得 Ig0.6 A，当 I0.3 A 时， Rx15 k，ER内 ER内 Rx4解得R 内 15 k1.510 4 ，
7、 E9.0 V；(3)根据电流红进黑出，在图(b)中，电表的右、左插孔处分别标注着“” 、 “” ，故A 错误；函数图像是非线性变化，导致欧姆表刻度不均匀，示数左大右小是由于外电阻增大，电路电流减小造成的，故 B 项错误。欧姆表调零通过调节滑动变阻器 R0，调节至待测电阻 Rx为零(即两表笔短接)时，电流表满偏，对应欧姆表示数为零，故 C 正确；欧姆表刻度不均匀的原因是待测电阻和电路电流关系非线性变化，而且 I Rx切线斜率大小随待测电阻值增大而减小，即 Rx阻值变化量对应电流变化量随待测电阻增大而减小，欧姆表刻度左密右疏，故 D 正确。答案 (1)0.46 (2)1.510 4 9.0 (3
8、)CD4(2018开封一模)某同学为了将一量程为 3 V 的电压表改装成可测量电阻的仪表欧姆表(1)先用如图 6219a 所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到 3 k 时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到 12 k 时，电压表指针指在如图 b 所示的位置，则电压表的读数为_V。由以上数据可得电压表的内阻 Rv_k；图 6219(2)将图 a 的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图 c 所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：将两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，使指针指在“3.0 V”处，此处
9、刻度应标阻值为_(填“0”或“”)；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则“1 V”处对应的电阻刻度为_k；(3)若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将_。A偏大 B偏小 C不变 D无法确定解析 (1)由图(b)所示电压表表盘可知，其分度值为 0.1 V，示数为 1.50 V；电源内阻不计，由图(a)所示电路图可知，电源电动势： E U IR U R，由题意可知：URVE3 3 000， E1.5 12 000，解得： RV6 000 6 k， E4.5
10、V；3RV 1.5RV5(2)两表笔断开，处于断路情况，相当于两表笔之间的电阻无穷大，故此处刻度应标阻值为，当指针指向 3 V 时，此时电阻箱的阻值为 R3 k，当电压表示数为 1 V 时，由U R 并 解得 Rx1 k。ER并 R 6Rx6 Rx 4.56Rx6 Rx 3(3)设电池内阻为 r 时，电阻箱电阻调为 R，电压表满偏，则 IgEr R Rr当电池内阻变为 r时，电阻箱电阻调为 R，电压表满偏，则 Ig 以上Er R Rr两式可知， r R r R当测某个电阻 Rx时，有U U 比较可知，若电压相同则RrRxRr Rx ERrRxRr Rx r R RrRxRr Rx ERrRxR
11、r Rx r RR x Rx，即测量结果不变，C 正确。答案 (1)1.50 6 (2) 1 (3)C5(2018郑州一模)在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用的测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为 50 cm。图 6220(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某一次测量结果(接近多次测量的平均值)如图 1所示，其读数为_mm。(2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx的阻值(约为 15 )，实验提供了如下器材：A电池组 E(电动势为 3 V，内阻约为 1 )B电流表 A1(量程为 00.6 A，内阻约为 0.5 )C电流表 A2(量程为 03 A，内阻约为 0.02 )D电压表 V1(量
12、程为 03 V，内阻约为 5 k)E电压表 V2(量程为 015 V，内阻约为 5 k)F电阻箱 R(阻值范围为 0999.9 ，额定电流为 1 A)6G开关 S，导线若干为使测量尽可能准确，电流表应选用_，电压表应选用_；(填器材前的字母标号)应采用图 2 给出的_电路进行测量。(3)根据记录的电阻箱阻值 R 及对应电流表示数 I 和电压表示数 U，在坐标纸上作 IU图像如图 3 所示，根据图像可得金属丝的电阻 Rx_(保留两位有效数字)。1R(4)根据以上数据估算金属丝的电阻率约为_(填选项前的字母标号)。A410 2 m B410 3 mC410 6 m D410 8 m(5)关于本实验
13、的误差，下列说法中正确的是_(填选项前的字母标号)。A用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D用 图像处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差IU 1R解析 (1)由图示螺旋测微器可知，其读数为：0 mm39.90.01 mm0.399 mm。(2)电源电动势为 3 V，则电压表选 D 电压表 V1(量程为 03 V，内阻约为 5 k)；通过电阻丝的最大电流约为： Imax A0.2 A，电流表选择 B 电流表 A1(量程为ERx 31500.6 A，内阻约为 0
14、.5 )；由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应选择外接法；由题意可知，待测电阻阻值约为 15 ，电阻箱最大阻值为 99.99 ，为测多组实验数据，电阻箱应与待测电阻并联，如果串联所测实验数据太少，应选择图甲所示实验电路。(3)由图甲所示实验电路，根据并联电路特点与欧姆定律得： I ，整理得：URx UR ， 图像的截距： b 0.06 1 ，则待测电阻阻值： Rx 17 。IU 1R 1Rx IU 1R 1Rx 1b(4)由电阻定律可知： Rx ，则电阻率 LS L14 d2 d2Rx4Lm410 6 m，故选 C。3.14(0.39910 3)21740.50(5)读数引起的误
15、差是由人为因素引起的，属于偶然误差，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，故 A 项错误；由电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，不是偶然误差，故 B 项错误；若将电流表和电压表内阻计算在内，可7以消除由测量仪表引起的系统误差，故 C 项正确；用 图像处理数据求金属丝的电阻可IU 1R以减小偶然误差，不能消除系统误差，故 D 项正确。答案 (1)0.399 (2)B D 甲 (3)17 (4)C (5)CD6(2018长沙一模)指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图 6221 甲所示，若选择开关拨至“1”挡
16、，则测量的结果为_；若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为_。图 6221(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关系图像如图丙所示，则该图像的函数关系式为_；(3)(多选)下列根据图丙中 I Rx图线做出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欧姆表调零的实质是通过调节 R0使 Rx0 时电路中的电流 I IgC 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D测量中，当 Rx的阻值为图丙中的 R2时，指针位
17、于表盘中央位置的左侧解析 (1)所测的电阻 R18118 。选择开关拨至“50 mA”挡，则电流为 I22.3 mA。(2)根据闭合电路欧姆定律得， I 。ER总 Er R0 Rg Rx(3)因为 Rx r R0 Rg，当电流比较大时，则电阻比较小，当电流比较小时，则电EI阻比较大，所以欧姆表示数左大右小，而图线是非线性变化，影响的是刻度的疏密，故 A错误。当 Rx0， I ，此时电流为满偏电流，故 B 正确。 Rx越小，相同的电阻Er R0 Rg8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，故 C 正确。测量中，当 Rx的阻值为图乙中的 R2时，电流比半偏电流小，指针位于表盘中央位置的左侧，故 D 正确。答案 (1)18 22.3 mA (2) I (3)BCDER0 Rg r Rx
