【紅對勾】2021屆高三物理(新課標(biāo))二輪專題復(fù)習(xí)課時作業(yè)13-電學(xué)實驗

課時作業(yè)13電學(xué)試驗時間：45分鐘1．某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量一圓柱體的長度l，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑d，示數(shù)如圖(甲)、(乙)所示．由圖可讀出l＝________cm，d＝________mm.解析：l＝22mm＋5×0.1mm＝22.5mm＝2.25cm；d＝6.5mm＋36.0×0.01mm＝6.860mm.答案：2.256.8602．為了測量待測電阻Rx的阻值(約為200Ω)，備有以下器材：A．電源E：電動勢約為3.0V，內(nèi)阻可忽視不計；B．電流表：量程為0～10mA，內(nèi)電阻r1＝20Ω；C．電流表：量程為0～20mA，內(nèi)電阻r2≈8Ω；D．定值電阻R0：阻值R0＝80Ω；E．滑動變阻器R：最大阻值為20Ω；F．單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干．(1)為了盡量精確?????地測量電阻Rx，甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙、丙所示的試驗電路圖，你認(rèn)為最合理的是________；(填甲、乙或丙)(2)若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則Rx的表達(dá)式為：Rx＝________.解析：(1)電流表A2的內(nèi)電阻的精確?????值未知，甲、丙兩圖中不能精確?????求出Rx兩端的電壓，所以乙圖電路最合理．(2)乙圖中，Rx＝eq\f(Ux,Ix)＝eq\f(I1R0＋r1,I2－I1).答案：(1)乙(2)eq\f(I1R0＋r1,I2－I1)3．(1)多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是×1、×10、×100.用×10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)覺表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較精確?????地進(jìn)行測量，應(yīng)換到________擋．假如換擋后馬上用表筆連接待測電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是________，若補(bǔ)上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值是________Ω.(2)某爭辯性學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r.依據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪出如圖乙所示的R－eq\f(1,I)圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可以得出E＝________V，r＝________Ω.解析：(1)用×10擋測量電阻時，表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小說明被測電阻阻值較大，應(yīng)改用較大擋位來測量．歐姆表換擋后要重新歐姆調(diào)零．表盤讀數(shù)為R＝22×100Ω＝2.2×103Ω.(2)由E＝I(R＋r)得R＝eq\f(E,I)－r，則R－eq\f(1,I)圖象的斜率即為電源的電動勢大小，即E＝2.9V，圖象截距為電源的內(nèi)阻r＝0.9Ω.答案：(1)×100調(diào)零(或重新調(diào)零)2.2×103(或2.2k)(2)2.90.94．用伏安法測量電阻阻值R，并求出電阻率ρ.給定電壓表(內(nèi)阻約為50kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為40Ω)、滑動變阻器、電源、開關(guān)、待測電阻(約為250Ω)及導(dǎo)線若干．(1)如圖甲所示電路圖中，電壓表應(yīng)接________點(diǎn)．(填“a”或“b”)(2)圖乙中的6個點(diǎn)表示試驗中測得的6組電流I、電壓U的值，試作圖并求出電阻阻值R＝________Ω.(保留3位有效數(shù)字)(3)待測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ρ＝________Ω·m.(保留3位有效數(shù)字)解析：(1)Rx<eq\r(RARV)，應(yīng)接受電流表外接法，故電壓表應(yīng)接a點(diǎn)．(2)作圖為過原點(diǎn)的直線，其中第2個點(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≈229Ω.(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＋0.02×2)mm＝8.04mm，直徑為(1＋0.02×46)mm＝1.92mm.(4)由公式ρ＝eq\f(πd2R,4l)可求得電阻率為8.24×10－2Ω·m.答案：(1)a(2)作圖見解析229(221～237均可)(3)8.041.92(4)8.24×10－25．在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的試驗中，由于所用電壓表(視為抱負(fù)電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實物電路．(1)試驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________．(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)轉(zhuǎn)變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R0＝10Ω的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是________．(選填“1”或“2”)方案編號電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)依據(jù)試驗數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的eq\f(1,U)－R圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在eq\f(1,U)坐標(biāo)軸上的截距為b,則該電源的電動勢E＝________，內(nèi)阻r＝________.(用k、b和R0表示)．解析：(1)試驗中電阻箱起到轉(zhuǎn)變電路的總電阻和分壓作用，為了確保儀器的平安，一般將電阻箱的電阻先調(diào)到最大值．(2)由于定值電阻R0＝10Ω，若選用方案1，則電壓表的示數(shù)較小，示數(shù)變化范圍也很小，所以選用方案2.(3)由題意可得E＝eq\f(U,R0)(R0＋R＋r)，變形為eq\f(1,U)＝eq\f(1,ER0)R＋eq\f(R0＋r,ER0)，由題意得斜率k＝eq\f(1,ER0)，截距b＝eq\f(R0＋r,ER0)，解得E＝eq\f(1,kR0)，r＝eq\f(b,k)－R0.答案：(1)最大值(2)2(3)eq\f(1,kR0)eq\f(b,k)－R06．(2022·四川卷)如圖是測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖，圖中R0是愛護(hù)電阻(10Ω)，R1是電阻箱(0～99.9Ω)，R是滑動變阻器，和是電流表，E是電源(電動勢10V，內(nèi)阻很小)．在保證平安和滿足要求的狀況下，使測量范圍盡可能大．試驗具體步驟如下：(ⅰ)連接好電路，將滑動變阻器R調(diào)到最大；(ⅱ)閉合S，從最大值開頭調(diào)整電阻箱R1，先調(diào)R1為適當(dāng)值，再調(diào)整滑動變阻器R，使示數(shù)I1＝0.15A，登記此時電阻箱的阻值R1和的示數(shù)I2；(ⅲ)重復(fù)步驟(ⅱ)，再測量6組R1和I2的值；(ⅳ)將試驗測得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)．依據(jù)試驗回答以下問題：①現(xiàn)有四只供選用的電流表：A．電流表(0～3mA，內(nèi)阻為2.0Ω)B．電流表(0～3mA，內(nèi)阻未知)C．電流表(0～0.3A，內(nèi)阻為5.0Ω)D．電流表(0～0.3A，內(nèi)阻未知)應(yīng)選用________，應(yīng)選用________．②測得一組R1和I2值后，調(diào)整電阻箱R1，使其阻值變小，要使示數(shù)I1＝0.15A，應(yīng)讓滑動變阻器R接入電路的阻值________(選填“不變”、“變大”或“變小”)．③在坐標(biāo)紙上畫出R1與I2的關(guān)系圖．④依據(jù)以上試驗得出Rx＝________Ω.解析：①由電路圖可知I1(R0＋R1＋RA1)＝I2(Rx＋RA2)，即R1＝eq\f(Rx＋RA2,I1)I2－(R0＋RA1)，在I1＝0.15A保持不變時R1－I2圖線是一條直線，當(dāng)由其斜率k＝eq\f(Rx＋RA2,I1)求Rx時RA2必需是已知的．因兩支路的阻值在同一數(shù)量級，則兩支路中電流亦必在同一數(shù)量級，再結(jié)合I1＝0.15A，可知A1只能選用D，A2只能選用C.②要保持I1＝0.15A不變，當(dāng)R1阻值減小時需減小并聯(lián)支路兩端的電壓，即需增大滑動變阻器分得的電壓，需增大滑動變阻器接入電路中的阻值．③圖見答案．④由圖線可求得斜率k＝240Ω/A.結(jié)合k＝eq\f(Rx＋RA2,I1)得Rx＝kI1－RA2＝31Ω.答案：①DC②變大③關(guān)系圖線如圖④317．(2022·北京卷)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻．要求盡量減小試驗誤差．(1)應(yīng)當(dāng)選擇的試驗電路是下圖中的________(選填“甲”或“乙”)．(2)現(xiàn)有電流表(0～0.6A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A．電壓表(0～15V)B．電壓表(0～3V)C．滑動變阻器(0～50Ω)D．滑動變阻器(0～500Ω)試驗中電壓表應(yīng)選用________；滑動變阻器應(yīng)選用________．(選填相應(yīng)器材前的字母)(3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在下圖的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，并畫出U－I圖線.序號123456電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10電流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480(4)依據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.(5)試驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化．下圖的各示意圖中正確反映P－U關(guān)系的是________．解析：(1)干電池內(nèi)電阻較小，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，選用甲電路時電源內(nèi)電阻的測量值相對誤差小．(2)一節(jié)干電池的電動勢只有1.5V左右，故電壓表應(yīng)選用量程較小的B，干電池的內(nèi)電阻一般只有零點(diǎn)幾歐或幾歐，為調(diào)整便利，滑動變阻器應(yīng)選用總阻值與之相差較小的C.