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1、电学实验基础电学实验基础 基础巩固题组(20 分钟，50 分) 1 如图所示， 其中电流表 A 的量程为 0.6 A， 表盘均匀划分为 30 个 小格，每一小格表示 0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的 ；R2的阻值等 1 2 于电流表内阻的2倍若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电 流值，则下列分析正确的是( ) A将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.04 A B将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02 A C将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06 A D将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01 A 解析：选 C.当接线柱 1、2 接
2、入电路时，R1与电流表并联，由于R1，可知流过R1的 RA 2 电流为流过电流表电流的 2 倍，所以 1、2 接线柱间的电流为通过电流表电流的 3 倍，所以 每一小格是原来的 3 倍，即为 0.06 A，所以 A、B 错误 ； 当接线柱 1、3 接入电路时，电流表 与R1并联，然后再与R2串联，串联电阻对电流无影响，与 1、2 接入电路的效果一样，所以 每一小格表示 0.06 A，C 正确，D 错误 2写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数： (1)游标卡尺的读数为_mm； (2)螺旋测微器的读数为_mm. 解析 ： (1)由图甲所示游标卡尺可知， 主尺示数是 1.0 cm10 mm， 游标
3、尺示数是 00.05 mm0.00 mm，游标卡尺示数为 10 mm0.00 mm10.00 mm. (2)由图乙所示螺旋测微器可知， 固定刻度示数为 3.5 mm， 可动刻度示数为 35.30.01 mm0.353 mm，螺旋测微器示数为 3.5 mm0.353 mm3.853 mm. 答案：(1)10.00 (2)3.853 3 如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形， 若当时使用的是该表的 03 V 量 程，那么电压表读数为_V，若当时使用的是该表的 015 V 量程，那么电压表读数 应为_V；如图乙所示的电阻箱的读数为_. 解析 ： 03 V 量程最小刻度是 0.1 V，要向下估读
4、一位，读 1.15 V(由于最后一位是估读 的，有偶然误差，读成 1.141.16 V 都算正确).015 V 量程最小刻度为 0.5 V，只要求读 到 0.1 V 这一位，所以读 5.7 V(5.65.8 V 都算正确)图乙中的电阻箱有 6 个旋钮，每个 旋钮上方都标有倍率， 将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率， 从最高位 依次往下读，即可得到电阻箱的读数为 84 580.2 . 答案：1.15(1.141.16 均可) 5.7(5.65.8 均可) 84 580.2 4有一只满偏电流Ig5 mA，内阻Rg400 的电流表 G.若把它改装成量程为 10 V 的 电压表，应_
5、联一个_ 的分压电阻，该电压表的内阻为_；若把 它改装成量程为 3 A 的电流表， 应_联一个_ 的分流电阻， 该电流表的内阻 为_. 解析 ： 改装成电压表时应串联一个分压电阻由欧姆定律得UIg(RgR1)，分压电阻R1 Rg 400 1 600 ， 该电压表内阻RVRgR12 000 .改装成电 U Ig 10 5 103 流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得IgRg(IIg)R2.分流电阻R2 Rg 0.668 .该电流表内阻RA0.667 . Ig IIg 5 103 400 35 103 R2Rg R2Rg IgRg I 答案：串 1 600 2 000 并 0.668
6、 0.667 5某同学为了测量电流表A1 内阻的精确值，有如下器材： A电流表A1 (量程 300 mA，内阻约为 5 ) B电流表A2 (量程 600 mA，内阻约为 1 ) C电压表 (量程 15 V，内阻约为 3 k) V D滑动变阻器R1(05 ，额定电流为 1 A) E滑动变阻器R2(050 ，额定电流为 0.01 A) F电源E(电动势 3 V，内阻较小) G定值电阻R0(5 ) H单刀单掷开关一个、导线若干 实验要求待测电流表 的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能地减小误差 A1 (1)以上给定的器材中滑动变阻器应选_(请填器材序号) (2)在虚线框内画出测量 内阻的电路原
7、理图，并在图中标出所用仪器的代号 A1 (3)若选测量数据中的一组来计算电流表 的内阻r1，则r1的表达式为r1_ ； A1 式中各符号的物理意义是_ _. 解析：(1)滑动变阻器要用分压连接法，选最大阻值较小的滑动变阻器R1. (2)由于电压表的量程太大，所以不能直接用所给的电压表直接测 量电压，改用定值电阻R0与 并联来替代电压表的作用，电路如图所 A1 示 (3)通过定值电阻R0的电流为I2I1， 两端的电压等于R0两端的电压，所以r1 A1 R0，I1、I2分别为某次实验时电流表 、 的示数，R0是定值电阻的电阻值 I2I1 I1 A1 A2 答案：(1)D (2)见解析图 (3)R0
8、 I1、I2分别为某次实验时电流表 、 的 I2I1 I1 A1 A2 示数，R0是定值电阻的阻值 能力提升题组(25 分钟，50 分) 1某实验小组要精确测定一个额定电压为 3 V 的 LED 灯正常工作时的电阻，已知该灯 正常工作时电阻大约为 300 ，电学符号与小灯泡电学符号相同 实验室提供的器材有： A电流表 A1(量程为 15 mA，内阻 RA1约为 10 ) B电流表 A2(量程为 2 mA，内阻RA220 ) C定值电阻R110 D定值电阻R21 980 E滑动变阻器R(020 )一个 F电压表 V(量程为 15 V，内阻RV约为 3 k) G蓄电池E(电动势为 4 V，内阻很小
9、) H开关 S 一个 (1)要完成实验，除蓄电池、开关、滑动变阻器外，还需选择的器材有_(填写器 材前的字母编号) (2)请在虚线框内画出实验电路图 (3)写出测量 LED 灯正常工作时的电阻表达式Rx_，说明式中题目未给出的各 物理量的意义：_ _. 解析：(1)要精确测定额定电压为 3 V 的 LED 灯正常工作时的电阻，需测量 LED 灯两端 的电压和通过 LED 灯的电流，由于电压表 V 的量程偏大，测量误差较大，不能用电压表 V 测 量 LED 灯两端的电压，可以将电流表 A2与定值电阻R2串联改装为电压表测量电压；LED 灯 正常工作时的电流在 10 mA 左右，可以用电流表 A1
10、测量通过 LED 灯的电流 (2)因为滑动变阻器阻值远小于 LED 灯的电阻，所以滑动变阻 器采用分压式接法电路图如图所示 (3)根据闭合电路欧姆定律知， LED 灯两端的电压UI2(R2RA2)， 通过LED灯的电流II1I2， 所以LED灯正常工作时的电阻Rx U I .I1、I2分别为电流表 A1、A2的读数 I2R2RA2 I1I2 答案：(1)ABD (2)如解析图所示 (3) I1、I2分别为电流表 A1、A2的读 I2R2RA2 I1I2 数 2某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为 3 V、内阻约为 3 k 的电压表和量程 为 0.6 A、内阻约为 0.1 的电流表采用分压电
11、路接线，图 1 是实物的部分连线图，待测 电阻为图 2 中的R1，其阻值约为 5 . (1)测R1阻值的最优连接方式为导线连接_(填“a”或“b”)、导线连接 _(填“c”或“d”) (2)正确接线测得实验数据如下表，用作图法求得R1的阻值为_. U/V0.400.801.201.602.002.40 I/A0.090.190.270.350.440.53 (3)已知图 2 中R2与R1是材料相同、 厚度相等、 表面为正方形的两导体，R2的边长是R1 的，若测R2的阻值，则最优的连线应选_(填选项) 1 10 A连接a，连接c B连接a，连接d C连接b，连接c D连接b，连接d 解析：(1)
12、因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接法，又知滑动变 阻器采用分压电路接线，故测R1阻值的最优连接方式为导线连接a、导线连接d. (2)作图如图所示，则R1 4.4 . U I 2.2 0.5 (3)根据电阻定律可得R，故R2R1，要测R2的阻值，与测量R1一样，最优 L dL d 的连线应连接a，连接d，故 B 正确 答案：(1)a d (2)图见解析 4.44.7 (3)B 3(2017高考全国卷)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为 100 A，内阻大约为 2 500 )的内阻可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻 值为 20 ，另一个阻值为 2
13、 000 )；电阻箱Rz(最大阻值为 99 999.9 )；电源E(电动势 约为 1.5 V)；单刀开关 S1和 S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片 (1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线 (2)完成下列填空： R1的阻值为_(填“20”或“2 000”) 为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的_端 (填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近 将电阻箱Rz的阻值置于 2 500.0 ， 接通 S1.将R1的滑片置于适当位置， 再反复调节R2 的滑片D的位置最终使得接通 S2前后，微安表的示数保持不变，这说明 S2接通前B与D 所在位置的电
14、势_(填“相等”或“不相等”) 将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于 2 601.0 时，在接通 S2前后，微安表的示数也保持不变待测微安表的内阻为_(结果保 留到个位) (3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议： _. 解析：(1)根据原理图(a)，将图(b)中的实物连线如图所示 (2)滑动变阻器R1在实验中为控制电路， 且为分压接法， 应选总阻值小的滑动变阻器， 故R1的阻值为 20 . 为了保护微安表，S1闭合时，微安表上的电压为零，故开始时应将R1的滑片C滑到 滑动变阻器的左端 接通 S2前后，微安表的示数保持不变，说明 S2闭合后，没有电流流过 S2
15、，故B、D 两点的电势相等 实验过程中，由于测量电路，即由Rz、 、R2组成的电路的阻值很大，可认为测量电 路两端的电压不变，故与Rz互换后通过R2、Rz和的电流不变，电路如图所示 由于B、D两点的电势相等，对于图甲，I1RAI2R I1Rz1I2R，即 RA Rz1 R R 对于图乙，I1Rz2I2R I1RAI2R，即 Rz2 RA R R 所以 RA Rz1 Rz2 RA 所以RA 2 550 .Rz1Rz22 500 2 601 (3)提高测微安表内阻的精度，可减小系统误差，如调节R1上的分压，尽可能使微安表 接近满量程 答案：(1)见解析图 (2)20 左 相等 2 550 (3)调
16、节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程 4如图甲所示为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电 路 (1)已知毫安表表头的内阻为 100 ，满偏电流为 1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻若 使用a和b两个接线柱，电表量程为 3 mA； 若使用a和c两个接线柱，电表量程为 10 mA.由 题给条件和数据，可求出R1_，R2_. (2)现用一量程为 3 mA、 内阻为 150 的标准电流表 对改装电表的 3 mA 挡进行校准， A 校准时需选择的刻度为 0.5 mA、 1.0 mA、 1.5 mA、 2.0 mA、 2.5 mA、 3.0 mA.电池的电动势为 1. 5 V
17、，内阻忽略不计 ； 定值电阻R0有两种规格，阻值分别为 300 和 1 000 ； 滑动变阻器R 有两种规格， 最大阻值分别为 750 和 3 000 .则R0应选用阻值为_ 的电阻，R 应选用最大阻值为_ 的滑动变阻器 (3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大， 利用如图乙所示的电路可以判断 出损坏的电阻图乙中的R为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电 路则图中的d点应和接线柱_(选填“b”或“c”)相连 解析：(1)使用a、b接线柱时，IabIg0.001 A A0.003 A， Igrg R1R2 0.001 100 R1R2 使用a、c接线柱时，IacIg0.
18、001 A A IgrgR2 R1 0.001 100R2 R1 0.010 A， 解得：R115 ，R235 . (2)改装后电流表内阻： r 33 ， rgR1R2 rgR1R2 100 1535 1001535 R0作为保护电阻，电流最大时，电路总电阻约为： RrRAR0 500 ， E I 1.5 0.003 R0RrRA(50033150)317 ， 则R0应选 300 ； 电路电流最小时 ：R滑R 500 2 500 750 ，则滑动变阻器 E I最小 1.5 0.000 5 应选择 3 000 的 (3)由题图所示电路图可知，图中的d点与接线柱c相连时，闭合开关时，若电表指针 偏转，则损坏的电阻是R1，若电表指针不动，则损坏的电阻是R2. 答案：(1)15 35 (2)300 3 000 (3)c