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1、2022屆高考物理一輪復習 課時作業(yè)38 電學實驗基礎
1.某同學測定一金屬桿的長度和直徑,示數如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長度和直徑分別為________cm和________cm.
甲
乙
答案:60.10 0.420 解析:直尺的最小刻度為0.1 cm,因此讀數應為60.10 cm.游標卡尺是50分度,精確到0.02 mm,因此讀數為 0.420 cm.
2.(2018·江西四調)(1)新式游標卡尺的刻線看起來很“稀疏”,使讀數顯得清晰明了,便于使用者正確讀取數據,通常游標卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格;新式游標卡尺也有相應的三種,但刻度卻是:19 m
2、m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”的新式游標卡尺為例,如圖甲所示.
甲
乙
①它的精確度是________ mm;
②用它測量某物體的厚度,示數如圖甲所示,正確的讀數是________ cm.
(2)用螺旋測微器測量某金屬絲直徑,其示數如圖乙所示,由圖可知該金屬絲直徑為________ mm.
答案:(1)①0.05?、?.025 (2)4.700
解析:(1)游標卡尺是利用差值讀數原理設計的,20分度游標卡尺,游標尺總長度為39 mm,每小格比主尺分度值小0.05 mm,故精確度為0.05 mm,游標卡尺讀數為3
3、0 mm+0.05×5 mm=3.025 cm;(2)螺旋測微器讀數為4.5 mm+20.0×0.01 mm=4.700 mm.
3.某同學測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻.
(1)分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數如圖甲和乙所示,長度為________ cm,直徑為________ mm.
(2)按圖丙連接電路后,實驗操作如下:
①將滑動變阻器R1的阻值置于最________(填“大”或“小”)處;將S2撥向接點1,閉合S1,調節(jié)R1,使電流表示數為I0;
②將電阻箱R2的阻值調至最________(填“大”或“小”),將S2撥
4、向接點2;保持R1不變,調節(jié)R2,使電流表示數仍為I0,此時R2的阻值為1 280 Ω;
③由此可知,圓柱體的電阻為________ Ω.
答案:(1)5.01 5.315 (2)①大?、诖蟆?3)1 280
解析:(1)長度l=5.0 cm+1× mm=5.01 cm;直徑d=5 mm+31.5×0.01 mm=5.315 mm.
(2)①為保護電路使電路中電流不會超出電流表量程,應將滑動變阻器接入電路的阻值置于最大處.
②為使電路中電流較小,使電流表示數逐漸變大,電阻箱阻值也應先調至最大.
(3)將S1閉合,S2撥向接點1時,其等效電路圖如圖(a)所示.
當S2撥向接點
5、2時,其等效電路圖如圖(b)所示.
由閉合電路歐姆定律知I=,當I相同均為I0時,R2=R圓柱體,所以R圓柱體=1 280 Ω.
4.(2018·安徽淮北一中四模)為了描繪標有“3 V 0.4 W”的小燈泡的伏安特性曲線,要求小燈泡電壓能從零開始變化.所給器材如下:
A.電流表(0~200 mA,內阻約0.5 Ω);
B.電流表(0~0.6 A,內阻約0.01 Ω);
C.電壓表(0~3 V,內阻約5 kΩ);
D.電壓表(0~15 V,內阻約50 kΩ);
E.滑動變阻器(0~10 Ω,0.5 A);
F.滑動變阻器(0~1 kΩ,0.1 A);
G.電源(3 V),開關一
6、個,導線若干.
(1)實驗中所用的電流表應選________,電壓表應選________,滑動變阻器應選________.(填器材前面的序號)
(2)要求電壓從零開始測量并減小實驗誤差,應選甲、乙、丙、丁中的哪一個電路圖________.測出的電阻值比真實值偏________(填“大”或“小”).
答案:(1)A C E (2)甲 小
解析:(1)小燈泡額定電壓為3 V,電壓表選C,小燈泡額定電流為I=≈0.13 A,電流表選A,實驗要求小燈泡電壓能從零開始變化,故滑動變阻器采用分壓式接法,滑動變阻器選擇總電阻較小的E.(2)小燈泡正常發(fā)光時的電阻R==22.5 Ω<,所以電流表外
7、接,因此應選電路圖甲;由于電壓表的分流作用,電流測量值偏大,所以電阻測量值偏小.
5.某實驗小組在某次物理實驗中,描繪一個標有“3 V 1.5 W”小燈泡的伏安特性曲線.
(1)在方框內畫出實驗電路原理圖.
(2)實驗過程中某次電表的示數如圖甲所示,則I=________A,U=________V.
甲
(3)如圖乙所示為本次實驗得到的小燈泡的伏安特性曲線圖.由圖可知,小燈泡兩端的電壓為1.2 V時的電阻為________Ω(保留三位有效數字).
乙
答案:(1)如圖所示 (2)0.44 2.40 (3)3.75
解析:(1)本實驗要作圖象,滑動變阻器應采
8、用分壓接法,小燈泡電阻較小,電流表用外接法;(2)電流表的量程應選0~0.6 A,根據指針所指的位置,電流表的讀數為0.44 A,電壓表的量程應選0~3 V,根據指針所指的位置,電壓表的讀數為2.40 V;(3)根據圖象,當小燈泡兩端的電壓是1.2 V時,電流為0.32 A,則R==3.75 Ω.
[能力提升]
6.圖甲是學生實驗用的有兩個量程的電流表刻度盤,當用“-”和“0.6”兩接線柱時,能測的最大電流是________ A,對應刻度盤上每一小格代表________A;圖中表針示數為________A;當使用電流表的“-”和“3”兩個接線柱時,對應刻度盤上每一小格代表________A
9、,圖中表針示數為________A.
圖乙為學生實驗用的有兩個量程的電壓表刻度盤.當使用較小量程時,測量電壓最大值不得超過________ V,每小格表示________ V,圖中指針示數為________V;若使用的是較大量程,則表盤刻度每小格表示________V,圖中指針示數為________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:結合電流表和電壓表所選量程,首先應正確讀出相應的分度值,然后根據表針所指位置和其讀數方法可得結果.
7.有一個電阻Rx,其阻值大約是10 Ω,請選擇適當的器材,以便測量其
10、阻值.可供選擇的電路如圖所示.可供選擇的器材是:
A.電動勢4.5 V、內阻不計的電源E
B.量程為15 V、內阻為10 kΩ的電壓表V1
C.量程為3 V、內阻為6 kΩ的電壓表V2
D.量程為300 mA、內阻為4 Ω的電流表A1
E.量程為5 A、內阻為2 Ω的電流表A2
F.最大阻值為20 Ω、額定電流為1.5 A的滑動變阻器R1
G.最大阻值為500 Ω、額定電流為0.5 A的滑動變阻器R2
H.開關和若干根導線
則選用的電路是________(填“甲”或“乙”),選用的器材是________(填序號).
答案:甲 A、C、D、F、H
解析:Rx的阻值大約為
11、10 Ω,與電流表內阻接近,因此用電流表外接法,同時Rx的大約值小于滑動變阻器的總阻值,因而采用限流接法,故選用甲電路;電源電動勢E=4.5 V,E=Im(Rx+RA),Im= A=0.321 A=321 mA或Im= A=0.375 A=375 mA,電流表選D.U=ImRx=0.321×10 V=3.21 V,因而電壓表選C.變阻器R1最大值為500 Ω,與Rx偏差太大,因此變阻器選F.
8.(2018·河南洛陽統(tǒng)考)某同學要研究一質地均勻圓柱形的熱敏電阻的電阻率隨溫度的變化規(guī)律,其部分步驟如下:
(1)用20分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示,由圖可知其長度為________ m
12、m.
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑為________ mm.
(3)該同學利用以下實驗器材設計實驗,研究熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律:
A.熱敏電阻(常溫下約300 Ω)
B.溫度計
C.電流表A1(60 mA,約10 Ω)
D.電流表A2(3 A,約0.1 Ω)
E.電壓表V(6 V,約15 kΩ)
F.滑動變阻器R1(2 kΩ,0.5 A)
G.滑動變阻器R2(50 Ω,2 A)
H.蓄電池(9 V,0.05 Ω)
I.開關一個,導線若干
①實驗要求通過熱敏電阻的電流從零開始增加,電流表應選擇________,滑動變阻器應選擇______
13、__(填器材前的字母).
②為準確測量該熱敏電阻,請在圖丙中完成實驗器材的連接.
丙
答案:(1)52.30 (2)4.300 (3)①C G?、谌鐖D所示
解析:(1)根據游標卡尺的讀數規(guī)則可知,圓柱形的熱敏電阻的長度L=52 mm+6×0.05 mm=52.30 mm.(2)根據螺旋測微器的讀數規(guī)則可知,圓柱形的熱敏電阻的直徑D=4 mm+30.0×0.01 mm=4.300 mm.(3)①常溫下,通過熱敏電阻的最大電流為I==20 mA,因此電流表選擇量程為60 mA的電流表A1.由于熱敏電阻阻值不大,采用電流表外接法.由于需要測量多組數據,因此滑動變阻器采用分壓接法,故滑動變阻器采用最大阻值為50 Ω的R2.②電路連接如答案圖所示.