高考物理復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十六)　電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

課時(shí)跟蹤訓(xùn)練（十六）電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

（限時(shí)45分鐘）

1.［對(duì)點(diǎn)檢測(cè)：電流表內(nèi)接法、外接法的分析與判斷|

在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻尺約為200C,電壓表?的內(nèi)阻約為2kC,電

流表③1的內(nèi)阻約為10C,測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖（a）或圖（b）所示，結(jié)果由公式

%十算得出，式中U與/分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖（a）和圖（b）中電路測(cè)得的

電阻值分別記為心和&2,則（填或“網(wǎng)"）更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值

Rxl（填“大于”、“等于”或“小于”慎實(shí)值，測(cè)量值凡2_____（填“大于"、”等

于”或“小于”）真實(shí)值。

（a）（b）

圖1

2.1對(duì)點(diǎn)檢測(cè)：電路故障問題分析］

某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖2所示，該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池為電源，導(dǎo)

線及其接觸完好。維修人員使用己調(diào)好的多用表直流50V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c

點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的。、。點(diǎn)。

圖2

（1）斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖3所示，讀數(shù)為V,說明題中

正常（選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈）。

（2）紅表筆接h點(diǎn)，斷開開關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖3相

同，可判定發(fā)生故障的器件是（選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈）。

3.I對(duì)點(diǎn)檢測(cè)：金屬電阻率的測(cè)定］

用伏安法測(cè)量電阻阻值R,并求出電阻率給定電壓表（內(nèi)阻約為50kC）、電流表（內(nèi)

阻約為40。）、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)、待測(cè)電阻（約為250C）及導(dǎo)線若干。

(1)如圖4甲所示電路圖中，電壓表應(yīng)接點(diǎn)。(填或\”)

(2)圖乙中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流/、電壓。的值，試作圖并求出電阻阻值

R=C。(保留3位有效數(shù)字)

(3)待測(cè)電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標(biāo)為50分度的卡尺測(cè)量其長度與直徑，

結(jié)果分別如圖丙、圖丁所示。由圖可知其長度為mm,直徑為mm。

(4)由以上數(shù)據(jù)可求出p=Cm。(保留3位有效數(shù)字)

4.［對(duì)點(diǎn)檢測(cè)：螺旋測(cè)微器的使用及電路故障問題分析］

某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量一種合金的電阻率。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋

緊如圖5甲所示的部件(選填"A”、"B”、"C”或"D")。從圖甲中的示數(shù)可讀出合金絲

的直徑為mmo

(2)如圖乙所示是測(cè)量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出。合上開關(guān)，

將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很

小的變化。由此可以推斷：電路中(選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了

(選填“短路”或“斷路”)。

里出妻尊劈、3丫注、典典表.(早：程

圖5

(3)在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23V

和38mA,由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7C。為了更準(zhǔn)確地測(cè)出合

金絲的阻值，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)作怎樣的改進(jìn)？請(qǐng)寫出兩條建議。

5.［對(duì)點(diǎn)檢測(cè)：器材的選取、電路的選擇及實(shí)物連線］

有一根細(xì)長而均勻的金屬管線樣品，長約為60cm,電阻大約為6C,橫截面如圖6甲

所示。

40

⑴用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為

（2）現(xiàn)有如下器材

A.電流表（量程0.6A,內(nèi)阻約為0.1。）

B.電流表（量程3A,內(nèi)阻約為0.03C）

C.電壓表（量程3V,內(nèi)阻約為3kC）

D.滑動(dòng)變阻器（1000C,0.3A）

E.滑動(dòng)變阻器（15C,3A）

F.蓄電池（6V,內(nèi)阻很?。?/p>

G.開關(guān)，帶夾子的導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)采用限流式接法，請(qǐng)將圖7所示的實(shí)際測(cè)量電路補(bǔ)充完整。電路中的電流表應(yīng)選

,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________。（只填代號(hào)字母）

（3）已知金屬管線樣品材料的電阻率為p,通過多次測(cè)量得出金屬管線的電阻為R,金屬

管線的外徑為d,要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的截面積5,在前面實(shí)驗(yàn)的基

礎(chǔ)上，還需要精確測(cè)量的物理量是（所測(cè)物理量用字母表示并用文字說明）。計(jì)算中

空部分截面積的表達(dá)式為5=。

6.|對(duì)點(diǎn)檢測(cè)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)定］

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖8甲所示的電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器

材為：

A.待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V）

B.電壓表（量程3V）

C.電壓表（量程15V）

D.電流表（量程0.6A）

E.電流表（量程3A）

F.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0?I0C）

G.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍。?100C）

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)選用,電流表應(yīng)選用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

.（選填器材前的字母）

（2）在圖乙中按圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整。

（3）如圖9所示，他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出U-/圖像，其中U是電壓表的讀數(shù)，/是電流

表的讀數(shù)。由此可以得到，干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻r=C。（結(jié)

果保留兩位有效數(shù)字）

圖9

（4）該實(shí)驗(yàn)小組還制作了一個(gè)水果電池。他們先將一電壓表（量程3V、內(nèi)阻2000C）與水

果電池的兩極相連，電壓表的讀數(shù)為0.70V；再將一數(shù)字電壓表（內(nèi)阻約為100MC）與水果

電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91V。由以上數(shù)據(jù)，可估算出該水果電池的內(nèi)電阻廠=

7.［對(duì)點(diǎn)檢測(cè)：多用電表的使用、器材的選取及誤差分析］

某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱形元件的伏安特性，步驟如下：

（1）用多用表“X100”倍率的電阻擋測(cè)量該元件的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，此時(shí)需

換用（填：“X10”或“X1k”）倍率的電阻擋，并重新進(jìn)行后再進(jìn)行測(cè)

量，表盤的示數(shù)如圖10所示，則該電阻的阻值&=Qe

圖10

（2）該同學(xué)想更精確地測(cè)量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：

待測(cè)元件電阻R

電流表A|（量程。?10mA,內(nèi)阻約50。）

電流表A2（量程0?50mA,內(nèi)阻約30C）

電壓表Vi（量程0?3V,內(nèi)阻約30kQ）

電壓表V2（量程0?15V,內(nèi)阻約50kC）

直流電源E（電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)）

滑動(dòng)變阻器Ri（阻值范圍。?50C,允許通過的最大電流0.5A）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

①要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選（選填電表

符號(hào)）；

②根據(jù)以上儀器，該同學(xué)按圖11連接實(shí)驗(yàn)線路，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較

小，現(xiàn)請(qǐng)你用筆在圖中添加一條線對(duì)電路進(jìn)行修改，使電流表示數(shù)的變化范圍變大；

圖11

③修改后的電路其測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值偏（選填“大”或“小”）。

答案

1.解析：根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)解題。根據(jù)題意知條＞巖，電壓表的分流作用較顯

KAA.V

著，故更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。圖(a)的測(cè)量值是七與RA串聯(lián)的電阻阻值，故RX\＞RX

A:圖(b)的測(cè)量值是兄與Rv并聯(lián)的電阻阻值，故&2＜凡實(shí)。

答案：R."大于小于

2.解析：(1)斷開開關(guān)，電壓表直接測(cè)量電源兩端的電壓，有示數(shù)且接近電源電動(dòng)勢(shì)，

說明電源正常；(2)紅表筆接b點(diǎn)，閉合開關(guān)，電壓■表示數(shù)與(1)中相同，說明電路仍然處于

斷路狀態(tài)，而開關(guān)是閉合的，因此可以確定是小燈發(fā)生斷路故障。

答案：(1)11.5(11.2?11.8之間的值均可)蓄電池⑵小燈

3.解析：⑴R.GRARV,應(yīng)采用電流表外接法，故電壓表應(yīng)接。點(diǎn)。

(2)作圖為過原點(diǎn)的直線，其中第2個(gè)點(diǎn)誤差較大，應(yīng)舍棄，如圖所示。圖線的斜率即

為電阻阻值，R七229C。

(3)50分度游標(biāo)卡尺的精確度為0.02mm,由圖可知其長度為(8+0.02X2)mm=8.04

mm,直徑為(1+0.02X46)mm=1.92mm。

(4)由公式〃=甯可求得電阻率為8.24X10-2

答案：⑴〃(2)作圖見解析229(221?237均可)

(3)8.041.92(4)8.24X10-2

4.解析：(1)讀數(shù)前先旋緊B,示數(shù)為0.01mmX41.0=0.410mm。

(2)電壓表的示數(shù)接近電源的電動(dòng)勢(shì)，電流表的示數(shù)很小，說明電壓表串聯(lián)在電路中，

由此推斷：合金絲沒有接入電路中，即電路中的7、9之間出現(xiàn)了斷路。

(3)由于電流表內(nèi)阻約0.3C,可將電流表改為內(nèi)接：多次測(cè)量求平均值，可以讓測(cè)量誤

差更小；或者用U-/圖像的斜率求出電阻。

答案：(1)B0.410(2)7、9斷路

(3)電流表改為內(nèi)接；測(cè)量多組電流和電壓值，計(jì)算出電阻的平均值。(或測(cè)量多組電流

和電壓值，用圖像法求電阻值)

5.解析：(1)金屬管線的外徑d=0.5mm+0.01mmX40.0=0.900mm

(2)電路連接如圖所示，由/Am=S=0.5A可知，電流表應(yīng)選A,為便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻

A

器應(yīng)選E。

(3)在前面實(shí)臉基礎(chǔ)上，再測(cè)量管線的長度L,則有:

L10

R=P不,SO=^JICI-S

可計(jì)算得：S=^nd2—^~

4A

答案：(1)0.900(2)圖見解析AE