备战2025年高考二轮复习物理（湖南版）专题分层突破练17 电学实验（Word版附解析）

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(1)保持玻璃管内压强为标准大气压,电流表示数为100 mA,电压表量程为0~3 V,表盘如图丙所示,示数为 V,此时金属丝阻值的测量值R为 Ω(保留3位有效数字);
(2)打开抽气泵,降低玻璃管内气压p,保持电流I不变,读出电压表示数U,计算出对应的金属丝阻值;
(3)根据测量数据绘制R-p关系图线,如图丁所示;
(4)如果玻璃管内气压是标准大气压的12,保持电流为100 mA,电压表指针应该在图丙指针位置的 (选填“左”或“右”)侧;
(5)若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
答案 (1)1.23 12.3 (4)右 (5)小于
解析 本题考查电学创新实验。(1)电压表分度值为0.1 V,则电压表读数需估读一位,读数为1.23 V,根据欧姆定律可知,金属丝的测量值R=UI=12.3 Ω。
(4)根据图丁可知气压越小电阻越大,则压强p减小,则电阻R增大,再根据U=IR,故电压增大,电压表的指针位置应该在题图丙中指针位置的右侧。
(5)电流表采用外接法会导致电压表分流,即R测=UI测,I测=I真+URV,即I测偏大,故R测F0。
5.(14分)某实验小组欲将内阻Rg=40 Ω、量程为0~100 μA的电流表改装成电阻表,供选择的器材有,定值电阻R0(阻值为14 kΩ);滑动变阻器R1(最大阻值为1 500 Ω);滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω);电阻箱(0~9 999.9 Ω);干电池(E=1.5 V,r=2 Ω);红、黑表笔各一只,开关,导线若干。
(1)为了保证改装后电阻表能正常使用,滑动变阻器选 (选填“R1”或“R2”)。请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接组成电阻表。
甲
乙
(2)电阻表改装好后,将红、黑表笔短接进行调零,此时滑动变阻器接入电路的电阻应为 Ω;电流表表盘的50 μA刻度对应改装后的电阻表的刻度为 kΩ。
(3)利用改装后的电阻表进行电阻测量,小组同学发现当被测电阻的阻值为几百欧姆时,电流表指针偏转角太大,不能进行读数,他们利用电阻箱和开关,对电路进行了改进,使中值电阻为1 500 Ω,他们改进后的电路如图乙所示,图乙中电阻箱的阻值应调为 Ω。若用该表测量一阻值为1 000 Ω的电阻时,则电流表指针对应的电流是 μA。
答案 (1)R1 实物连接见解析
(2)958 15
(3)1 560 60
解析 (1)为了保证改装后电阻表能正常使用,欧姆调零时,有Ig=ER欧,解得欧姆调零时电阻表内阻为R欧=EIg=1.5100×10-6 Ω=15 000 Ω,此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=R电-R0-Rg-r=(15 000-14 000-40-2) Ω=958 Ω,则滑动变阻器应选R1;电阻表黑表笔应接电源的正极,实物连接如图所示。
(2)由(1)分析可知欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为958 Ω;设电流表表盘的50 μA刻度对应改装后的电阻表的刻度为Rx,
由闭合电路欧姆定律有I=ER电+Rx,
解得Rx=EI-R电=1.550×10-6 Ω-15 000 Ω=15 000 Ω=15 kΩ。
(3)设电阻表改装后干路的最大电流为Im,则欧姆调零时有Im=ER电',对电路进行了改进,使中值电阻为1 500 Ω,则有12Im=ER电'+1 500Ω,联立解得R电'=1 500 Ω,Im=1 mA=1 000 μA,图乙中电阻箱的阻值应调为R箱=Ig(R0+Rg)Im-Ig=1 560 Ω;若用该表测量一阻值为1 000 Ω的电阻时,此时干路电流为I总=ER电'+1 000Ω=0.6 mA=600 μA,则电流表指针对应的电流是I1=R箱R箱+R0+RgI总=1 5601 560+14 000+40×600 μA=60 μA。次数
1
2
3
4
5
6
砝码质量m/g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电压U/mV
0
57
115
168
220
280