教育最新K122019届高考物理一轮复习 课时作业38 电学实验基础

课时作业(三十八) 电学实验基础
[基础训练]
1．某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________cm.
甲
乙
答案：60.10 0.420 解析：直尺的最小刻度为0.1 cm，因此读数应为60.10 cm.游标卡尺是50分度，精确到0.02 mm，因此读数为 0.420 cm.
2．(2018·江西四调)(1)新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据，通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19 mm等分成10份，39 mm等分成20份，99 mm 等分成50份，以“39 mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，如图甲所示．
甲
乙
①它的精确度是________ mm；
②用它测量某物体的厚度，示数如图甲所示，正确的读数是________ cm.
(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径，其示数如图乙所示，由图可知该金属丝直径为________ mm.
答案：(1)①0.05 ②3.025 (2)4.700
解析：(1)游标卡尺是利用差值读数原理设计的，20分度游标卡尺，游标尺总长度为39 mm，每小格比主尺分度值小0.05 mm，故精确度为0.05 mm，游标卡尺读数为30 mm＋0.05×5 mm＝3.025 cm；(2)螺旋测微器读数为4.5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm.
3．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甲和乙所示，长度为________ cm，直径为________ mm.
(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：
①将滑动变阻器R1的阻值置于最________(填“大”或“小”)处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；
②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的阻值为1 280 Ω；
③由此可知，圆柱体的电阻为________ Ω.
答案：(1)5.01 5.315 (2)①大②大(3)1 280
解析：(1)长度l＝5.0 cm＋1×1
10
mm＝5.01 cm；直径d＝5 mm＋31.5×0.01 mm＝5.315 mm.
(2)①为保护电路使电路中电流不会超出电流表量程，应将滑动变阻器接入电路的阻值置于最大处．
②为使电路中电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大．
(3)将S1闭合，S2拨向接点1时，其等效电路图如图(a)所示．
当S 2拨向接点2时，其等效电路图如图(b)所示． 由闭合电路欧姆定律知I ＝E
R 1＋R ＋r
，当I 相同均为I 0时，R 2＝R 圆柱体，所以R 圆柱体＝1 280
Ω.
4．(2018·安徽淮北一中四模)为了描绘标有“3 V 0.4 W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：
A ．电流表(0～200 mA ，内阻约0.5 Ω)；
B ．电流表(0～0.6 A ，内阻约0.01 Ω)；
C ．电压表(0～3 V ，内阻约5 k Ω)；
D ．电压表(0～15 V ，内阻约50 k Ω)；
E ．滑动变阻器(0～10 Ω，0.5 A )；
F ．滑动变阻器(0～1 k Ω，0.1 A )；
G ．电源(3 V )，开关一个，导线若干．
(1)实验中所用的电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填器材前面的序号)
(2)要求电压从零开始测量并减小实验误差，应选甲、乙、丙、丁中的哪一个电路图________．测出的电阻值比真实值偏________(填“大”或“小”)．
答案：(1)A C E (2)甲 小
解析：(1)小灯泡额定电压为3 V ，电压表选C ，小灯泡额定电流为I ＝P
U ≈0.13 A ，电
流表选A ，实验要求小灯泡电压能从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器选择总电阻较小的E .(2)小灯泡正常发光时的电阻R ＝U
2
P ＝22.5 Ω<R A R V ，所以电流表外
接，因此应选电路图甲；由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，所以电阻测量值偏小．
5．某实验小组在某次物理实验中，描绘一个标有“3 V 1.5 W ”小灯泡的伏安特性曲线．
(1)在方框内画出实验电路原理图．
(2)实验过程中某次电表的示数如图甲所示，则I ＝________A ，U ＝________V .
甲
(3)如图乙所示为本次实验得到的小灯泡的伏安特性曲线图．由图可知，小灯泡两端的电压为1.2 V 时的电阻为________Ω(保留三位有效数字)．
乙
答案：(1)如图所示 (2)0.44 2.40 (3)3.75
解析：(1)本实验要作图象，滑动变阻器应采用分压接法，小灯泡电阻较小，电流表用外接法；(2)电流表的量程应选0～0.6 A ，根据指针所指的位置，电流表的读数为0.44 A ，电压表的量程应选0～3 V ，根据指针所指的位置，电压表的读数为2.40 V ；(3)根据图象，当小灯泡两端的电压是1.2 V 时，电流为0.32 A ，则R ＝U
I
＝3.75 Ω.
[能力提升]
6．图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“－”和“0.6”两接线柱时，
能测的最大电流是________ A，对应刻度盘上每一小格代表________A；图中表针示数为________A；当使用电流表的“－”和“3”两个接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A.
图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘．当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过________ V，每小格表示________ V，图中指针示数为________V；若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示________V，图中指针示数为________V.
答案：0.60 0.02 0.34 0.1 1.70 3.00 0.1 2.20
0．5 11.0
解析：结合电流表和电压表所选量程，首先应正确读出相应的分度值，然后根据表针所指位置和其读数方法可得结果．
7．有一个电阻R x，其阻值大约是10 Ω，请选择适当的器材，以便测量其阻值．可供选择的电路如图所示．可供选择的器材是：
A．电动势4.5 V、内阻不计的电源E
B．量程为15 V、内阻为10 kΩ的电压表V1
C．量程为3 V、内阻为6 kΩ的电压表V2
D．量程为300 mA、内阻为4 Ω的电流表A1
E．量程为5 A、内阻为2 Ω的电流表A2
F．最大阻值为20 Ω、额定电流为1.5 A的滑动变阻器R1
G．最大阻值为500 Ω、额定电流为0.5 A的滑动变阻器R2
H．开关和若干根导线
则选用的电路是________(填“甲”或“乙”)，选用的器材是________(填序号)．
答案：甲A、C、D、F、H
解析：R x的阻值大约为10 Ω，与电流表内阻接近，因此用电流表外接法，同时R x的大约值小于滑动变阻器的总阻值，因而采用限流接法，故选用甲电路；电源电动势E＝4.5 V，
E＝I m(R x＋R A)，I m＝4.5
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A＝0.321 A＝321 mA或I m＝
4.5
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A＝0.375 A＝375 mA，电流表选
D.U＝I m R x＝0.321×10 V＝3.21 V，因而电压表选C.变阻器R1最大值为500 Ω，与R x偏差太大，因此变阻器选F.
8．(2018·河南洛阳统考)某同学要研究一质地均匀圆柱形的热敏电阻的电阻率随温度的变化规律，其部分步骤如下：
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为________ mm.
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为________ mm.
(3)该同学利用以下实验器材设计实验，研究热敏电阻的阻值随温度的变化规律：
A．热敏电阻(常温下约300 Ω)
B．温度计
C．电流表A1(60 mA，约10 Ω)
D．电流表A2(3 A，约0.1 Ω)
E．电压表V(6 V，约15 kΩ)
F．滑动变阻器R1(2 kΩ，0.5 A)
G．滑动变阻器R2(50 Ω，2 A)
H．蓄电池(9 V,0.05 Ω)
I．开关一个，导线若干
①实验要求通过热敏电阻的电流从零开始增加，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________(填器材前的字母)．
②为准确测量该热敏电阻，请在图丙中完成实验器材的连接．
丙
答案：(1)52.30 (2)4.300 (3)①C G ②如图所示
解析：(1)根据游标卡尺的读数规则可知，圆柱形的热敏电阻的长度L ＝52 mm ＋6×0.05
mm ＝52.30 mm .(2)根据螺旋测微器的读数规则可知，圆柱形的热敏电阻的直径D ＝4 mm ＋
30.0×0.01 mm ＝4.300 mm .(3)①常温下，通过热敏电阻的最大电流为I ＝U
R ＝20 mA ，因此
电流表选择量程为60 mA 的电流表A 1.由于热敏电阻阻值不大，采用电流表外接法．由于需要测量多组数据，因此滑动变阻器采用分压接法，故滑动变阻器采用最大阻值为50 Ω的R 2.②电路连接如答案图所示.。