高考物理一轮总复习 课时冲关三十 链接高考8 电学仪器的使用及基本电路的选择（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

电学仪器的使用及基本电路的选择 A级基础练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_mm.解析：用毫米刻度尺测量时，读数应读到mm的下一位，即长度测量值为60.10 cm；题图乙中游标卡尺为五十分度游标卡尺，精确度为0.02 mm，主尺读数为4 mm，游标尺第10条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为10×0.02 mm0.20 mm，所以金属杆直径测量值为4.20 mm.答案：60.104.202一个未知电阻，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_.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，电流的变化量为原电流的，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RARx，所以采用图甲测量时误差较小，且Rx 1 000 .答案：甲1 000 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5.7V(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)84 580.24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_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R1Rg 400 1 600 ，该电压表内阻RVRgR12 000 .改装成电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R2Rg 0.668 .该电流表内阻RA0.667 .答案：串1 6002 000并0.6680.6675一只小灯泡，标有“3 V0.6 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 ；最大阻值为5 的滑动变阻器；电流表的内阻为1 ；电压表的内阻为10 k；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)画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)解析：因小灯泡正常工作时的电阻约为Rx15 ，而电流表、电压表的内阻分别为1 和10 k，满足RVRx，电流表应外接；实验中因小灯泡两端电压只需3 V，而电源电动势为12 V，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6要测绘一个标有“3V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；电键一个、导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)A滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号)解析：(1)根据小灯泡标示的额定值可以计算出小灯泡的额定电流I A0.2 A，两个滑动变阻器在此电流下都能保证安全，根据测绘小灯泡的伏安特性曲线的要求，小灯泡两端的电压需要从零开始调节，故调节电路中滑动变阻器应采用分压接法为方便调节应选用最大阻值小的滑动变阻器，故选A.(2)额定电压下小灯泡的阻值R 15 ，远小于电压表内阻，故电流表应该采用外接法，所以电路应采用分压外接法，故选B.答案：(1)A(2)BB级能力练7某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只几千欧电阻的阻值A电流计，满偏电流为1 mA，内阻为20 B电流计，满偏电流为0.6 A，内阻为5 C电动势15 V，内阻5 的直流电源D电动势3 V，内阻3 的直流电源E最大阻值为5 000 的滑动变阻器F最大阻值为100 的滑动变阻器(1)以上器材应选用_(填字母)，并在下面虚线框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为_.(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为_.(4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果_(选填“偏大”“偏小”或“准确”)解析：(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即I，调节滑动变阻器的滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流小于电流表的满偏电流Ig，综合考虑应选A、D、E.欧姆表的内部电路结构图如图所示(2)欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得EIg(RRgr)，代入数据解得R2 977 .(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得E I(RRgrRx)，由题意得I，代入数据解得Rx6 000 .(4)用欧姆表测电阻时要先进行调零，电池内阻对欧姆表的测量结果没有影响由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确答案：(1)ADE图见解析(2)2 977(3)6 000(4)准确8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/V0.400.801.201.602.002.40I/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)A连接a，连接cB连接a，连接dC连接b，连接cD连接b，连接d解析：(1)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 4.5 .(3)根据电阻定律可得R，故R2R1，要测R2的阻值，与测量R1一样，最优的连线应连接a，连接d，故B正确答案：(1)ad(2)图见解析4.5(4.44.7)(3)B9某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱该同学顺利完成了这个实验(1)实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为_(填步骤的字母代号)；A合上开关S2B分别将R1和R2的阻值调至最大C记下R2的最终读数D反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为rE合上开关S1F调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数(2)仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比_(选填“偏大”“偏小”或“相等”)；(3)若要将G2的量程扩大为I, 并结合前述实验过程中测量的结果， 写出须在G2上并联的分流电阻R分的表达式，R分_.解析：(1)实验首先要保证G1、G2不被烧坏，应先将R1、R2的阻值调至最大实验中应保持合上S2与断开S2两种情况下G1的示数I1为G2的满偏电流IG2，当合上S2时，G2示数为，此时流过R2的电流也为，得R2RG2.综上所述可知步骤为BEFADC.(2)这种方法测量的G2的内阻与真实值相等(3)扩大G2量程时原理如图所示，有(II1)R分I1r，解得R分.答案：(1)BEFADC(2)相等(3)10.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路(1)已知表头G满偏电流为100 A，表头上标记的内阻值为900 .R1、R2和R3是定值电阻利用R1和表头构成1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V则根据题给条件，定值电阻的阻值应R1_，R2_，R3_.(2)用量程为3 V，内阻为2 500 的标准电压表对改装表3 V挡的不同刻度进行校准所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 和5 k.为方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为_的滑动变阻器(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近_(填“M”或“N”)端(4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值_(填“大于”或“小于”)900 .解析：(1)根据题意，R1与表头G构成1 mA的电流表，则IgRg(IIg)R1，得R1100 ；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V，则R2910 ；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V，则R3R22 000 .(2)电压表与改装电表并联之后，电阻小于2 500 ，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 的电阻(3)在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，使并联部分分压为零，起到保护作用(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际电阻偏大，故表头G内阻的真实值大于900 .答案：(1)1009102 000(2)50(3)M(4)大于