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2019-2020年高考物理二輪復習專題檢測二十六“分門別類”掌握實驗基礎 1．(xx高三寶雞六校聯(lián)考)一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)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準確地進行測量，應換到__________擋。如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù)，那么缺少的步驟是________，若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值是________Ω。 解析：剛開始歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度較小，說明選用倍率偏小，應換用大倍率。每次換擋之后歐姆表都需重新歐姆調(diào)零。 答案：100　重新歐姆調(diào)零　2 200 2．某同學現(xiàn)利用圖甲所示的電路來測量一電阻Rx的阻值。 (1)完成下列實驗步驟中的填空： ①閉合開關S1，斷開開關S2，調(diào)節(jié)電阻箱R和滑動變阻器R′，使電流表指針指向一個適當?shù)奈恢?。記下此時________________和電阻箱的阻值R1，此時電阻箱的讀數(shù)如圖乙所示； ②閉合開關S2，保持滑動變阻器的滑片位置不變，然后____________________，使____________________，記下此時電阻箱的讀數(shù)R2，此時電阻箱的讀數(shù)如圖丙所示。 (2)在步驟①中電阻箱的讀數(shù)為R1＝________Ω；在步驟②中電阻箱的讀數(shù)為R2＝________Ω。 (3)電阻Rx的阻值為Rx＝________Ω。 解析：(2)由題圖乙和題圖丙可知R1＝60 Ω，R2＝80 Ω。 (3)由于R1加上Rx在電路中所起的作用與R2相同(電流表指針指示同一位置)，則有R1＋Rx＝R2，故有Rx＝R2－R1＝80 Ω－60 Ω＝20 Ω。 答案：(1)①電流表的示數(shù)I?、谡{(diào)節(jié)電阻箱R的電阻　電流表的讀數(shù)仍然為I　(2)60　80　(3)20 3．某同學通過實驗測量一種合金的電阻率。 (1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應先旋緊如圖甲所示的部件________(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________ mm。 (2)如圖乙所示是測量合金絲電阻的電路，相關器材的規(guī)格已在圖中標出。合上開關，將滑動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”)。 (3)在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23 V和38 mA，由此，該同學算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7 Ω。為了更準確地測出合金絲的阻值，在不更換實驗器材的條件下，對實驗應作怎樣的改進？請寫出兩條建議。 解析：(1)讀數(shù)前先旋緊B，示數(shù)為0.01 mm41.0＝0.410 mm。 (2)電壓表的示數(shù)接近電源的電動勢，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0.3 Ω，可將電流表改為內(nèi)接；多次測量求平均值，或者用UI圖像的斜率求出電阻，可以讓測量誤差更小。 答案：(1)B　0.410　(2)7、9　斷路　(3)電流表改為內(nèi)接；測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平均值。(或測量多組電流和電壓值，用圖像法求電阻值) 4．(xx宿遷模擬)小明利用如圖甲所示的電路測定舊電池組的電動勢與內(nèi)電阻。 (1)根據(jù)圖甲將圖乙中的實物連線補充完整。 (2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出UI圖像如圖丙所示，由圖丙可知：該電池組的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)。 (3)小明又利用上述實驗方案測定了同規(guī)格新電池組的電動勢與內(nèi)電阻。通過實驗發(fā)現(xiàn)舊電池組與新電池組相比，電動勢幾乎沒有變化，但它們的輸出功率P隨外電阻R變化的關系圖線有較大差異，如圖丁所示。可知圖線________(選填“A”或“B”)對應的是新電池組，試說出判斷的理由：_________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)實驗電路圖可得實物連線如圖所示。 (2)圖像與縱坐標的交點為電源的電動勢，由題圖可知，電動勢E＝4.3 V；內(nèi)阻r＝ Ω＝7.2 Ω。 (3)由公式P＝I2R、I＝及題圖丁知：外電阻相同時，B的輸出功率大，電流大、電池組的內(nèi)阻小，故B為新電池組。 答案：(1)見解析圖　(2)4.3　7.2　(3)B　理由見解析 5．某實驗小組的同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗時，實驗室提供了如下的實驗器材： A．小燈泡(額定電壓為4 V、額定功率為2 W)； B．電壓表(量程為5 V、內(nèi)阻為10 kΩ)； C．電壓表(量程為10 V、內(nèi)阻為20 kΩ)； D．電流表(量程為0.3 A、內(nèi)阻為1 Ω)； E．電流表(量程為0.6 A、內(nèi)阻為0.4 Ω)； F．滑動變阻器(0～5 Ω、10 A)； G．滑動變阻器(0～500 Ω、0.2 A)； H．蓄電池(電動勢為5 V，內(nèi)阻不計)； I．開關、導線若干。 請回答下列問題： (1)為了更精確地描繪出小燈泡的伏安特性曲線，該小組的同學在完成實驗時，電壓表應選________，電流表應選________，實驗中電壓以及電流要求從零開始調(diào)節(jié)，則滑動變阻器應選________。(填器材前面的字母代號) (2)選擇好合適的實驗器材后，請設計符合實驗要求的電路圖，并用筆畫線代替導線將如圖所示實物圖連接完整。 (3)閉合開關前，滑動變阻器的滑動觸頭應置于最________端。(填“左”或“右”) 解析：(1)因燈泡的額定電壓為4 V，為保證安全，選用的電壓表量程應稍大于4 V，電壓表量程太大則會使測量誤差較大，故選用量程為5 V的電壓表；由P額＝U額I額得，燈泡的額定電流I額＝＝0.5 A，故應選擇量程為0.6 A的電流表；實驗中電壓從零開始變化，故滑動變阻器采用分壓式接法，而分壓式接法中應選總阻值較小的滑動變阻器。 (2)燈泡在額定電壓下的電阻為R＝＝8 Ω，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，故電流表應采用外接法，實驗電路圖和實物連接圖如圖甲、乙所示。 　 (3)閉合開關前，應將滑動變阻器的滑動觸頭置于最左端。 答案：(1)B　E　F　(2)圖見解析　(3)左 6．用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6 V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實驗器材有： 電流表A1(量程0～30 mA)； 電流表A2(量程0～100 mA)； 電壓表V(量程0～6 V)； 滑動變阻器R1(阻值0～5 Ω)； 滑動變阻器R2(阻值0～300 Ω)； 開關S一個，導線若干條。 某同學的實驗過程如下： Ⅰ.設計如圖甲所示的電路圖，正確連接電路。 Ⅱ.將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖乙所示的圖線。 　 Ⅲ.斷開開關，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復Ⅱ的步驟，得到另一條UI圖線，圖線與橫軸I的交點坐標為(I0,0)，與縱軸U的交點坐標為(0，U0)。 回答下列問題： (1)電流表應選用________，滑動變阻器應選用________。 (2)由圖乙的圖線，得電源內(nèi)阻r＝________Ω。 (3)用I0、U0和r表示待測電阻的關系式Rx＝________，代入數(shù)值可得Rx。 (4)若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍________，電壓表示數(shù)變化范圍________。(選填“相同”或“不同”) 解析：(1)由題給UI圖線可知電流表量程應為0～100 mA，故選A2。路端電壓大于5.5 V，而電源電動勢E＝6 V，故R外?r，則滑動變阻器選R2。 (2)由題圖得：r＝＝25 Ω。 (3)由Rx＋r＝，得Rx＝－r。 (4)電流I＝，r＋Rx一定，R從300 Ω變到某同一阻值，電流變化范圍相同。Rx接A、B間時，U＝(R＋Rx)，Rx接B、C間時，U′＝R，故兩種情況下電壓變化不同。 答案：(1)A2　R2　(2)25　(3)－r　(4)相同　不同 7．(xx全國卷Ⅲ)圖(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭○ 的滿偏電流為250 μA，內(nèi)阻為480 Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆100 Ω擋。 (1)圖(a)中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。 (2)關于R6的使用，下列說法正確的是________(填正確答案標號)。 A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置 B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置 C．使用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 (3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2＝__________ Ω，R4＝________ Ω。 (4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為________。(結果均保留3位有效數(shù)字) 解析：(1)A端與電池正極相連，電流從A端流出，A端與黑表筆相連。 (2)使用多用電表前，應機械調(diào)零，即應調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指在表盤左端電流“0”位置，與R6無關，選項A錯；使用歐姆擋時，需要紅、黑表筆短接，使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項B對；使用電流擋時，B端與“1”或“2”相連，與R6無關，C錯。 (3)B端與“1”、“2”相連時，該多用電表擋位分別為直流2.5 mA擋、直流1 mA擋，如圖甲所示，由電表的改裝原理可知，B端與“2”相連時，有I2＝IG＋，解得R1＋R2＝160 Ω；B端與“4”相連時，如圖乙所示，多用電表為直流電壓1 V擋，表頭并聯(lián)部分電阻R0＝，R4＝－R0＝880 Ω。 (4)B端與“1”相連時，電表讀數(shù)為1.47 mA；B端與“3”相連時，多用電表為歐姆100 Ω擋，讀數(shù)為11.0100 Ω＝1.10103 Ω；B端與“5”相連時，多用電表為直流電壓5 V擋，讀數(shù)為5 V＝2.95 V。 答案：(1)黑　(2)B　(3)160　880　(4)1.47 mA 1．10103 Ω　2.95 V [教師備選題] 1．在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200 Ω，電壓表○的內(nèi)阻約為2 kΩ，電流表○的內(nèi)阻約為10 Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示，結果由公式Rx＝計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2________(填“大于”“等于”或“小于”)真實值。 解析：根據(jù)題意知>，電壓表的分流作用較顯著，故Rx1更接近待測電阻的真實值。題圖(a)的測量值是Rx與RA串聯(lián)的電阻阻值，故Rx1>Rx真；題圖(b)的測量值是Rx與RV并聯(lián)的電阻阻值，故Rx2，電流表應用外接法，即電路應是分壓外接電路，所以應采用甲圖。 ③根據(jù)R＝及R＝可得ρ＝。 (2)當S2斷開時應有U＝I(RA＋Rx)，當S2閉合時應有U1＝IRA＋U2，聯(lián)立以上兩式可得Rx＝。 答案：(1)①C　F?、诩住、邸?2)