課時檢測(四十四)電學實驗基礎(chǔ)(實驗提能課)1．一位同學在實驗中分別用游標卡尺和螺旋測微器測量物體長度，得到的結(jié)果如圖所示，游標卡尺示數(shù)為________cm，螺旋測微器示數(shù)為________cm。解析：游標卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標尺讀數(shù)為0.05×10mm＝0.50mm，所以最終讀數(shù)為主尺讀數(shù)＋游標尺讀數(shù)＝10mm＋0.50mm＝10.50mm＝1.050cm；螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為10mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×44.6mm＝0.446mm，所以最終讀數(shù)為固定刻度讀數(shù)＋可動刻度讀數(shù)＝10mm＋0.446mm＝10.446mm＝1.0446cm。答案：1.0501.0446(1.0443～1.0448均可)2．(2016·浙江高考)某同學用伏安法測量導體的電阻，現(xiàn)有量程為3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表。采用分壓電路接線，圖1是實物的部分連線圖，待測電阻為圖2中的R1，其阻值約為5Ω。(1)測R1阻值的最優(yōu)連接方式為導線①連接________(填a或b)、導線②連接________(填c或d)。(2)正確接線測得實驗數(shù)據(jù)如表，用作圖法求得R1的阻值為________Ω。U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知圖2中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導體，R2的邊長是R1的eq\f(1,10)，若測R2的阻值，則最優(yōu)的連線應(yīng)選________(填選項)。A．①連接a，②連接cB．①連接a，②連接dC．①連接b，②連接cD．①連接b，②連接d解析：(1)由于實驗測量的是一個小電阻，故電流表應(yīng)外接，因此導線①接a，由于采用分壓電路，故導線②應(yīng)接d。(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出R1的伏安特性曲線如圖所示，圖線的斜率即為電阻R1的大小，由圖像可知，R1＝4.6Ω。(3)設(shè)R1的邊長為l，厚度為h，電阻率為ρ，根據(jù)電阻定律，得R1＝ρeq\f(l,hl)＝eq\f(ρ,h)，R2的阻值R2＝ρeq\f(\f(l,10),h\f(l,10))＝eq\f(ρ,h)＝R1，故測量R2的電路同測量R1的電路，故選項B正確。答案：(1)ad(2)作圖見解析4.6(4.4～4.7均可)(3)B3．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，除了標有“6V1.5W”的小燈泡、導線和開關(guān)外，還有：A．直流電源6V(內(nèi)阻不計)B．直流電流表0～3A(內(nèi)阻0.1Ω以下)C．直流電流表0～300mA(內(nèi)阻約為5Ω)D．直流電壓表0～15V(內(nèi)阻約為15kΩ)E．滑動變阻器“10Ω2A”F．滑動變阻器“1kΩ0.5A”實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能多測幾次。(1)實驗中電流表應(yīng)選用__________，滑動變阻器應(yīng)選用__________。(均用序號表示)(2)按要求在虛線框(圖甲)中畫出電路圖。(3)根據(jù)電路圖將圖乙中所示器材連成實驗電路。解析：(1)小燈泡的額定電流為I＝eq\f(P,U)＝0.25A，其電阻為R＝eq\f(U,I)＝24Ω，故電流表選C；為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器選E。(2)小燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法，小燈泡兩端的電壓要求從零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器采用分壓式接法。電路圖如圖所示。(3)實物圖連接可以根據(jù)分壓式接法先把滑動變阻器下面兩個接線柱直接連在電源和開關(guān)兩端，再考慮小燈泡和電流表串聯(lián)的一端接在滑動變阻器的上接線柱上，另一端接在電源沒有接開關(guān)的那個接線柱上，最后連接電壓表(要注意電流進出電表必須正進負出)。如圖所示。答案：(1)CE(2)見解析圖(3)見解析圖4．(2018·吉林調(diào)研)現(xiàn)有一直流電流計，滿偏電流為200μA，內(nèi)阻約為400Ω，某同學想把它改裝成量程為2V的電壓表，他首先根據(jù)如圖所示電路，用半偏法測定電流計的內(nèi)阻。(1)為了提高測量準確度，在下列器材中，滑動變阻器R應(yīng)選用________；電源應(yīng)選用________(均選填器材前的字母)。A．電源(電動勢1.5V，內(nèi)阻不計)B．電源(電動勢4.5V，內(nèi)阻不計)C．電阻箱(0～999.9Ω)D．滑動變阻器(0～500Ω)E．電位器(一種可變電阻，與滑動變阻器相當)(0～5.1kΩ)F．電位器(0～51kΩ)(2)該同學在開關(guān)斷開的情況下，檢查電路連接無誤后，將R的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實驗操作步驟依次是________(請按合理的實驗順序，選填下列步驟前的字母)，最后記錄R′的阻值并整理好器材。A．閉合S1B．閉合S2C．調(diào)節(jié)R的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度D．調(diào)節(jié)R的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半E．調(diào)節(jié)R′的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半F．調(diào)節(jié)R′的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度(3)如果測得R′的阻值為400Ω，即為電流計內(nèi)阻的測量值。則給電流計________(選填“串”或“并”)聯(lián)一個阻值為________kΩ的電阻，就可以將該電流計改裝成量程為2V的電壓表。(4)本實驗中電流計內(nèi)阻的測量值比其內(nèi)阻的實際值________(選填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)采用半偏法測電流計的內(nèi)阻時，要求干路電流不變，閉合開關(guān)S2后，改變了電路總電阻，帶來了實驗誤差，串聯(lián)在電路中的滑動變阻器阻值越大，干路電流變化越小，實驗誤差越小，故滑動變阻器應(yīng)選F；根據(jù)200μA×51kΩ＝10.2V知，電源應(yīng)選B。(2)半偏法測電阻實驗步驟：第一步，按原理圖連接好電路；第二步，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；第三步，閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R′的阻值，當電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半時讀數(shù)，此時電阻箱的阻值等于電流計的內(nèi)阻rg。故步驟為A、C、B、E。(3)將電流計改裝成電壓表，應(yīng)串聯(lián)一分壓電阻R，由歐姆定律及串聯(lián)電路分壓規(guī)律有U＝IgRg＋IgR(其中U為改裝后電壓表的滿偏電壓)，則R＝eq\f(U,Ig)－Rg＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,0.0002)－400))kΩ＝9.6kΩ。(4)實際上電阻箱并聯(lián)接入電路后，電路的總電阻減小了，干路電流增大了，電流計半偏時，流過電阻箱的電流大于流過電流計的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計的電阻。所以，該測量值比實際值偏小。答案：(1)FB(2)ACBE(3)串9.6(4)偏小5．(2016·海南高考)某同學改裝和校準電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。(1)已知表頭G滿偏電流為100μA，表頭上標記的內(nèi)阻值為900Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構(gòu)成1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V；若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V。則根據(jù)題給條件，定值電阻的阻值應(yīng)選R1＝________Ω，R2＝________Ω，R3＝________Ω。(2)用量程為3V，內(nèi)阻為2500Ω的標準電壓表eq\o\ac(○,V)對改裝表3V擋的不同刻度進行校準。所用電池的電動勢E為5V；滑動變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為50Ω和5kΩ。為方便實驗中調(diào)節(jié)電壓，圖中R應(yīng)選用最大阻值為________Ω的滑動變阻器。(3)校準時，在閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑動端P應(yīng)靠近________(填“M”或“N”)端。(4)若由于表頭G上標記的內(nèi)阻值不準，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標準電壓表的讀數(shù)偏小，則表頭G內(nèi)阻的真實值________(填“大于”或“小于”)900Ω。解析：(1)根據(jù)題意，R1與表頭G構(gòu)成1mA的電流表，則IgRg＝(I－Ig)R1，得R1＝100Ω；若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V，則R2＝eq\f(Uab－IgRg,I)＝910Ω；若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V，則R3＝eq\f(Uac－IgRg,I)－R2＝2000Ω。(2)電壓表與改裝電表并聯(lián)之后，電阻小于2500Ω，對于分壓式電路，要求滑動變阻器的最大阻值小于并