2017-2018学年高二物理电学实验专题训练

班级___________ 姓名___________ 座号_______

1．某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示．该工件的直径为________ cm，高度为________ mm.

2．分别读出下表中的电压表和电流表的示数，并填在表格中.

电表 所选量程 0～3 V 0～15 V 0～3 A

3．一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用如图所示甲、乙两种电路各测一次，用图甲测得的数据是3.0 V,3.0 mA.用图乙测得的数据是2.9 V，4.0 mA.由此可知，用图____________测得Rx的误差较小，测量值Rx＝____________.

0～0.6 A 测量值

4．在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20 kΩ，电流表的内阻约为10 Ω，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图所示．

(1)根据各点表示的数据描出I－U图线，由此求得该电阻的阻值Rx＝________ Ω.(保留两位有效数字)

(2)在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图．

1

5．为测量“12 V,5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材： 电源：12 V，内阻不计；

电流表：量程0～0.6 A、0～3 A，内阻约为0.2 Ω； 电压表：量程0～3 V、0～15 V，内阻约为15 kΩ； 滑动变阻器：0～20 Ω，允许最大电流1 A； 开关一个，导线若干．

实验要求加在小灯泡上的电压可从零开始调节． (1)以下四个电路图你认为最合适的是________．

(2)在本实验中，电流表的量程可选____________．

6．一只小灯泡标有“3 V,0.6 W”字样，现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻．电源电动势为12 V，内阻为1 Ω；最大阻值为5 Ω的滑动变阻器；电流表的内阻为1 Ω；电压表的内阻为10 kΩ；开关一个、导线若干． (1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用________(选填“内接”或“外接”)法．滑动变阻器应采用________(选填“分压式”或“限流式”)接法． (2)在虚线框内画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)．

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7．为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 Ω)，有以下一些器材可供选择： 电流表A1(量程0～50 mA，内阻约10 Ω)； 电流表A2(量程0～3 A，内阻约0.12 Ω)； 电压表V1(量程0～3 V，内阻很大)； 电压表V2(量程0～15 V，内阻很大)； 电源E(电动势约为3 V，内阻约为0.2 Ω)； 定值电阻R(20 Ω，允许最大电流1.0 A)； 滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)； 滑动变阻器R2(0～1 kΩ，允许最大电流0.5 A)； 单刀单掷开关S一个，导线若干．

(1)电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填字母代号)

(2)请在虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图．(要求所测量范围尽可能大)

(3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx＝_____________。

8．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中． (1)备有如下器材 A．干电池1节

B．滑动变阻器(0～20 Ω) C．滑动变阻器(0～1 kΩ) D．电压表(0～3 V) E．电流表(0～0.6 A) F．电流表(0～3 A) G．开关、导线若干

其中滑动变阻器应选__________，电流表应选__________．(只填器材前的序号) (2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图． (3)某同学根据实验数据画出的U－I图像如图所示，由图像可得电池的电动势为____________ V，内电阻为____________Ω.

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9．在练习使用多用表的实验中 (1) 某同学连接的电路如图所示。

① 若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流档，此时测得的是通过____________的电流；

② 若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆档，此时测得的是____________的阻值；

③ 若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压档，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是____________两端的电压。

(2)(单选)在使用多用表的欧姆档测量电阻时，若( ) (A) 双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

(B) 测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量

(C) 选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω (D) 欧姆表内的电池使用时间太长，虽能完成调零，但测量值将略偏大

10.(1)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 ① 分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图15(b)

5 0 6 5 10 (a) cm 0 5 (b)

35 30 R1 圆柱体 R2 1 S2 2 A E r R2 ⌒2.5 5.0 ～ - ～～ 5000Ω2500Ω～ V Ω - A-V-NΩ Ω ×1OF100 10 1 mA ×10××V ～2.5 10 50 25500 + - S 2.5 10 50 25500 V R1 S1 (c) 所示，长度为__________cm，直径为__________mm。 ② 按图15(c)连接电路后，实验操作如下：

(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最__________处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；

(b)将电阻箱R2的阻值调至最___________(填“大”或“小”)；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280 Ω； ③ 由此可知，圆柱体的电阻为___________Ω。

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2017-2018学年高二物理电学实验专题训练

答案与解析

1．解析：游标卡尺读数＝主尺读数＋游标尺读数：12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm.

螺旋测微器读数＝固定刻度＋可动刻度：6.5 mm＋36.2×0.01 mm＝6.862 mm. 答案：1.220 6.862(6.861～6.863均正确)

2．解析：0～3 V的最小分度为0.1 V，读数为2.17 V； 0～15 V的最小分度为0.5 V，读数为10.8 V； 0～3 A的最小分度为0.1 A，读数为0. 80 A； 0～0.6 A的最小分度为0.02 A，读数为0.16 A.

答案：2.17(2.15～2.19均可) V 10.8(10.6～10.9均可) V 0.80(0.79～0.81均可) A 0.16 A

13．解析：对比两次测量中电压和电流的变化量，电压的变化量为原电压的30，1

电流的变化量为原电流的3，说明电压的变化量远小于电流的变化量．因此，电流表分压不明显，即电流表内阻RA≪Rx，所以采用图甲测量时误差较小，且RxU3.0＝I＝ Ω＝1 000 Ω.

3.0×10－3答案：甲 1 000 Ω

4．解析：(1)图线如图所示

ΔU

Rx＝ΔI＝2.4×103 Ω(2.3×103～2.5×103 Ω) RxRV(2)因满足R＞R，故采用电流表内接法．

A

x

答案：见解析

5

U2122

5．解析：(1)C与D电路图不符合电压从零开始调节．小灯泡的电阻RL＝P＝5 RLRVRLRV

Ω＝28.8 Ω，R＝144，R＝520.8，由于RA

L

A

L

A.

P5

(2)小灯泡的额定电流I＝U＝12 A≈0.4 A，故电流表量程为0～0.6 A. 答案：(1)A (2)0～0.6 A

U2

6．解析：因小灯泡正常工作时的电阻约为RL＝P＝15 Ω，而电流表、电压表的内阻分别为1 Ω和10 kΩ，满足RV≫RL，电流表应外接；实验中因小灯泡两端电压只需3 V，当采用限流式接法时灯泡两端最小电压大于额定电压，所以滑动变阻器应采用分压式接法．

答案：(1)外接 分压式 (2)如图所示

7．解析：(1)电源电动势约为3 V，所以电压表选择V1(量程0～3 V，内阻很大)；3 V

待测电阻Rx的阻值约为30 Ω，流过Rx的最大电流为＝0.1 A＝100 mA，如

30 Ω果电流表选择A2(量程0～3 A，内阻约0.12 Ω)，指针偏转很小，测量不准确，所以只能选择A1(量程0～50 mA，内阻约10 Ω)；滑动变阻器R2的全值电阻太大，操作不便，所以滑动变阻器应选R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)．

(2)因为实验要求所测量范围尽可能大，所以滑动变阻器应采用分压接法；因为待测电阻Rx的阻值远小于电压表内阻，所以电流表采用外接法；为了使流过电流表的电流不超过其最大量程，即50 mA，应给待测电阻串联一个定值电阻R，起保护作用．实验原理图如图所示．

U

(3)根据欧姆定律可得Rx＝I－R.

U

答案：(1)A1 V1 R1 (2)图见解析 (3)I－R

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8．解析 (1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B.(也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器．)

电流表的量程要大于电源允许通过的电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A，故需要选择0～0.6 A量程的电流表，所以电流表应选E.

(2)电路图如图所示．

ΔU

(3)由题U－I图像可知：纵截距为1.5 V，故电池的电动势为1.5 V；内电阻r＝|ΔI0.9－1.5|＝||Ω＝1 Ω.

0.6－0

答案 (1)B E (2)见解析图 (3)1.5 1

9．答案：(1) ① R1，② R1和R2串联，③ R2(或电源)，(2) D

解析：(1) ① 作为电流表测电流时与待测电阻串联，因此测流过R1的电流；② 断开电建，两个电阻串联，此时多用电表作为欧姆表测量的是两个电阻R1与R2串联之后的总电阻；③滑动变阻器移到最左端时，R1被短路，外电阻就剩一个R2，此时电压表测得就是R2分得的电压或路端电压。

(2) 若双手捏住两表笔金属杆，测量值将是人体与待测电阻并联后的总电阻，因此变小，A选项不对；测量时发现指针偏离中央刻度过大，分两种情况：若偏转角过大应减小倍率，若偏转角过小应增大倍率，因此B选项不对；由于欧姆表刻度右侧稀左侧密，因此在20与30正中间应小于25，但由于是“×10”倍率，因此测量值应小于250 Ω，C选项不对；欧姆表内的电池使用时间太长，电池内E

阻r将变大，电动势E将变小，根据I= R+R+R+r可知，通过表头的电流I将变

0g小，指针偏转角将变小，对应的电阻测量值将偏大，D选项正确。 10.答案：(1) ① 5.01 ② 5.315 ③ 大，大，1 280 Ω

解析：② 电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则。此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的，故在(a)步骤中合上开关前应使其接入电路中的阻值为最大，以保证电路安全。同理(b)步骤中亦将电阻箱R2的阻E

值调至最大；②步骤中，由闭合电路欧姆定律得I0= R+R+R+r，其中R表示圆柱

1gE

体的电阻，③步骤中，由闭合电路欧姆定律得I0= R+R+R+r，由等量代换可得

21gR=R2=180 Ω。

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