2020高考物理二轮复习600分冲刺专题五实验技能与创新第14讲电学实验与创新优练含解析.doc

-8-电学实验与创新1．(2019·辽宁大连模拟)某同学利用如图所示电路测量一表盘有刻度但数值已模糊的灵敏电流计G的满偏电流Ig及内阻Rg；已知该电流计的满偏电流约为300μA内阻Rg约几百欧实验室提供器材如下：电压表V(量程3V内阻约为15kΩ)；电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)；滑动变阻器R1(阻值0～5Ω额定电流1.0A)；电源E电动势为4V(内阻不计)；开关、导线。实验步骤如下：Ⅰ.当电阻箱阻值为r1时闭合开关调节滑动变阻器使电流计满偏记录此时电压表的示数U1；Ⅱ.当电阻箱阻值为r2时闭合开关调节滑动变阻器重新使电流计满偏记录此时电压表的示数U2。Ⅲ.根据测量数据求出灵敏电流计的满偏电流和内阻。请根据如上所述回答下列问题：(1)在步骤Ⅰ和Ⅱ中闭合开关S前滑动变阻器的滑动触片应置于最__右__端(填“左”或“右”)；(2)实验测得电流计内阻Rg＝eq\f(r1U2－r2U1U1－U2)或Rg＝eq\f(r2U1－r1U2U2－U1)。(用r1、r2、U1、U2表示)[解析](1)闭合开关S前滑动变阻器的滑动触片应置于最右端这样负载获得的电压小防止烧坏电表。(2)根据欧姆定律得第一次满偏：U1＝Ig(r1＋Rg)同理第二次满偏U2＝Ig(r2＋Rg)联立解得：Rg＝eq\f(r1U2－r2U1U1－U2)Ig＝eq\f(U1－U2r1－r2)。2．(2019·福建宁德模拟)实验室某同学为了描绘小灯泡(2.5V0.3A)的伏安特性曲线将小灯泡、双量程电流表(量程为0～0.6A和0～3A)、双量程电压表(量程为0～3V和0～15V)、滑动变阻器、电源、开关及导线按图甲所示电路图连接实物连接图如图乙所示。(1)请指出该同学实物连接不妥之处：__见解析__；(2)改正连接错误后该同学闭合开关移动滑动变阻器电压表读数如图丙则它的读数是__1.80__V；(3)该同学用多用电表粗测该小灯泡的电阻操作步骤如下：①调节指针定位螺丝机械调零把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上；②把红黑表笔插入测试笔插孔中先把两表笔相接触旋转调零旋钮使指针指在零欧姆处；③把两表笔分别与待测电阻的两端相接发现这时指针几乎指在零欧姆处；④换用“×1”欧姆挡测量发现这时指针偏转适中随即记下电阻数值；⑤把表笔从测试笔插孔拔出后开关应置于交流电压最高挡或“OFF”挡；但这位同学在实验中还是有一处不符合要求请你指出__见解析__。(4)下图是用多用电表粗测该小灯泡电阻的实录三个操作中最合理的是__C__。[解析](1)电流表应该接量程为0.6A的接线柱；(2)电压表选择量程是量程为0～3V每一小格对应0.1V且估读一位故图示指针对应刻度为1.80V;(3)换用“×1”欧姆挡测量时没有红黑表笔短接进行欧姆调零；(4)多用电表测电阻时应将待测电阻从电路中断开同时手不能接触待测电阻故选C。3．(2019·湖北模拟)某实验小组想组装一个双量程(3V、15V)的电压表提供的器材如下：A．电流表：满偏电流为300VA内阻未知；B．干电池E：电动势为3V内阻未知；C．滑动变阻器R1：最大阻值约为5kΩ额定电流为1A；D．滑动变阻器R2：最大阻值约为16kΩ额定电流为0.5A；E．电阻箱R0：0～9999.9Ω；F定值电阻R3：40kΩ额定电流为0.1A；G．开关两个导线若干。回答下列问题：(1)若用图示电路测量电流表的电阻则滑动电阻器R应选用__D__(选填“C”或“D”)。(2)将开关S1、S2都断开连接好实物图滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后接通开关S1调节滑动变阻器使电流表的指针示数为200μA；闭合开关的S2调节电阻箱R0的阻值为100Ω时电流表的指针为100μA则电流表的内阻为__100__Ω。(3)在虚线框中画出双量程电压表的电路原理图并标明所选的器材和量程其中R0应取值为__9.9__kΩ。[解析](1)原理是半偏法测电流表的内阻而半偏法的前提条件是要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻所以选阻值最大的D。(2)开关S1闭合S2断开电流表与滑动变阻器串联此时电流表的示数为200μA：当保证滑动变阻器的阻值不变开关S1、S2都闭合时显然增加电阻箱一条支路由于滑动变阻器的阻值远大于电流表阻值则认为电路的总电流200μA不变所以电阻箱的阻值必与电流表内阻相同所以电流表的内阻为100Ω。(3)当改为15V量程时电压表总内阻为：RV2＝eq\f(15300×10－6)＝50kΩ当改为3V量程时电压表总内阻为：RV1＝eq\f(3300×10－6)＝10kΩ。设计电路图如答图