高中物理选修3-1(电学实验基础)含解析

第五单元电学实验基础(建议用时：90 分钟)1．用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为________ mm.图乙的 示数为________ mm.甲2．如图所示为某次实验中两电表的示数情况，则：乙电流表 A 的示数为________A，电压表 V 的示数为________V.3．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻 R 约为 200 Ω，电压表 V 的内阻约为 2 kΩ，电x流表 A 的内阻约为 10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式 RxU＝ 计算得出，式中 U 与 I 分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电 I阻值分别记为 R 和 R ，则________(填“R ”或“R ”)更接近待测电阻的真实值，且测量值x1 x2 x1 x2R ________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值 R ________(填“大于”、 x1 x2“等于”或“小于”)真实值．4 ．若多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是× 1、×10、×100.用×10 挡测量某电阻 R 时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应：x① 将选择开关置于________；② 将红、黑表笔短接进行________；③ 将待测电阻 R 接在________进行测量．x若按照以上①②③步骤正确操作后，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是 ________Ω.15．某同学要描绘一小灯泡(3 V，1.5 W)的伏安特性曲线，他设计了如图甲所示的电路， 其中电源电动势为 4 V，电压表有两个量程．(1) 请帮助该同学将连线补充完整．(2) 实验中某次电压表示数为 2.5 V，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的实际功率 为________W.6．有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的 I－U 图线．现有下列器材供选用：A ．电压表(0～5 V，内阻约 10 kΩ)B ．电压表(0～15 V，内阻约 20 kΩ)C ．电流表(0～3 A，内阻约 1 Ω)D ．电流表(0～0.6 A，内阻约 0.4 Ω)E ．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F ．滑动变阻器(500 Ω，1 A)G ．学生电源(直流 6 V)、开关、导线若干(1) 实验中所用电压表应选用 ____________，电流表应选用 ____________，滑动变阻器 应选用____________．(2) 实验电路应采用电流表____________(填“内”或“外”)接法．(3) 在虚线框内画出实验电路图，并根据所画电路图进行实物图连接．27．如图甲所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的 I－U 关系曲线图．(1)为了通过测量得到如图甲所示 I－U 关系的完整曲线，在如图乙、丙两个电路中应选 择的是图________；简要说明理由：______________________________________________.(电源电动势为 9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为 0～100 Ω)(2)在如图丁所示电路中，电源电压恒为 9 V，电流表读数为 70 mA，定值电阻 R ＝2501Ω.由热敏电阻的 I－U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V，电阻 R 的阻值为2________Ω.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子：______________________．8．用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在 调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻 R 起保护作用．除电池、开关和导线0外，可供使用的实验器材还有：a ．电流表(量程 0.6 A、3 A)；b ．电压表(量程 3 V、15 V)；c ．滑动变阻器(阻值范围 0～10 Ω、额定电流 2 A)；d ．滑动变阻器(阻值范围 0～100 Ω、额定电流 1 A)．那么(1) 要正确完成实验，电压表的量程应选择__________ V ，电流表的量程应选择__________ A；R 应选择阻值范围是________Ω 的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是________________________________________． 9．某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下： (1) 先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值____(填“偏大”或“偏小”)．(2)再按图甲连接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数 R、U，并计 算得下表所列数据.31－1－R2－1/(V )U1/(Ω )0.800.21.070.51.300.81.471.01.801.52.272.01 1(3)在图乙所示的坐标纸上画出 － 图象．U R(4) 根 据 (3) 中 所 画 的 图 象 可 算 出 电 池 的 电 动 势 为 ________V ， 电 池 的 内 阻 为 ________Ω.(结果保留 3 位有效数字)．10．实验室购买了一捆标称长度为 100 m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm ，查得铜的电阻率为 1.7×10 图甲所示电路测出铜导线的电阻 R ，从而确定导线的实际长度．x8Ω·m，再利用可供使用的器材有：电流表：量程 0.6 A，内阻约 0.2 Ω；电压表：量程 3 V，内阻约 9 kΩ；滑动变阻器 R ：最大阻值 5 Ω；1滑动变阻器 R ：最大阻值 20 Ω；2定值电阻：R ＝3 Ω；0电源：电动势 6 V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：(1) 实验中滑动变阻器应选 ________( 填 “R ” 或 “R ”) ，闭合开关 S 前应将滑片移至1 2________端(填“a”或“b”)．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．4x V(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为 0.50 A 时，电压表示数如图乙所示，读数为____V. (4)导线实际长度为________m(保留 2 位有效数字)．参考答案与解析1．[065] 【解析】螺旋测微器读数时，首先要明确其精确度为 0.01 mm ，读取固定刻 度上的数值时，要看半毫米刻度线是否露出；图甲中，螺旋测微器读数为(8＋11.6×0.01)mm ＝8.116 mm.图乙中，螺旋测微器读数为(1＋27.0×0.01)mm＝1.270 mm.【答案】8.116 mm(8.115～8.117 mm 均可) 1.270 mm(1.268～1.272 mm 均可)2．[066] 【解析】电流表选择 0～3 A 的量程，刻度盘中有三个大格，则每一大格为 1 A，每一大格又分为 10 小格，则每一小格表示 0.1 A，故指针所指的示数为 1.50 A．电压表 选择 0～15 V 的量程，刻度盘中有三个大格，则每一大格为 5 V，每一大格又分为 10 小格， 则每一小格表示 0.5 V，故指针所指的示数为 7.5 V.【答案】1.50 7.5R R3．[067] 【解析】根据题意知 > ，电压表的分流作用较显著，故 R 更接近待测R R x1A x电阻的真实值．图甲的测量值是 R 与 R 串联的电阻阻值，故 R >R ；图乙的测量值是 Rx A x1 x 真与 R 并联的电阻阻值，故 R