2020高三物理三轮冲刺练习：热点13 电学实验

热点13　电学实验

1．某物理兴趣小组的同学在实验室进行物理探究实验．某同学利用一节旧干电池、一个满偏电流Ig＝10 mA的毫安表、滑动变阻器和导线若干，制作了简易的欧姆表，图1甲为该欧姆表的电路原理图，该同学把电流表的表盘刻度调整为欧姆表的表盘刻度，如图乙所示，C为表盘正中间的刻度．

图1

该同学使用自己制作的欧姆表进行了如下操作，请你将有关步骤补充完整．

(1)该同学把一个电阻箱连接在A、B表笔之间，发现指针刚好指在表盘的正中央时，电阻箱的示数为120 Ω，则这节干电池的电动势为________ V；把毫安表的表盘刻度调整为欧姆表的表盘刻度时，刻度盘上6 mA对应的电阻阻值是________ Ω.

(2)该同学在实验室发现一个电压表，发现其表盘刻度线清晰，总共有N＝30个小格，但刻度值模糊不清．把此电压表连接在欧姆表A、B表笔之间，发现此欧姆表的示数为280 Ω，电压表指针指在n＝8.4个小格上，如图丙所示，则这个电压表的量程为__________ V.

(3)该同学用这个欧姆表测试三只晶体二极管，其结果依次如图2A、B、C所示．由图可知，图______中的二极管是好的(选填“A”“B”或“C”)，该二极管的正极是________端(选填“a”或“b”)．

图2

答案　(1)1.2　80　(2)3　(3)B　a

2．如图3所示电路可以测量两块电压表的内阻，图中用到的实验器材如下：

图3

待测电压表V1，量程3 V，内阻约为3 kΩ；

待测电压表V2，量程15 V，内阻约为15 kΩ；

定值电阻R0，阻值为21 kΩ；

滑动变阻器R，变化范围0～10 Ω；

电源，E＝15 V，内阻不计；

电键、导线若干．

(1)实验器材已经部分连接，请你用笔画线代表导线，将电路连接完整；

(2)连接好电路后，将滑动变阻器的滑片滑到最左端；

(3)将两个电键都闭合，滑动变阻器滑片调节到某一位置，得到此时两块电压表的读数分别为U1＝3.00 V，U2＝9.00 V；

(4)保持滑动变阻器滑片位置不变，断开电键S2，此时两电压表读数变为2.00 V和10.00 V，由两表读数可知，两电压表内阻之比R1∶R2＝__________；

(5)由以上数据可计算出两电压表的内阻分别为R1＝________ kΩ，R2＝________ kΩ；

(6)改变滑动变阻器滑片的位置，重复试验，多次测量，取平均值．

答案　(1)见解析图　(4)1∶5　(5)2.8　14

解析　(1)电路连线如图；

(4)(5)两个电键都闭合时，则＝＝；保持滑动变阻器滑片位置不变，断开电键S2，此时：＝＝；联立解得R1＝2.8 kΩ，R2＝14 kΩ.

3．用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为110 Ω)，实验室可提供如下器材：

电源E：电动势4 V，内阻忽略不计；

电流表A1：量程0～15 mA，内阻为100 Ω；

电流表A2：量程0～0.6 A，内阻约为0.3 Ω；

电压表V1：量程0～3 V，内阻约3 kΩ；

电压表V2：量程0～15 V，内阻约15 kΩ；

滑动变阻器R：阻值范围0～10 Ω；

定值电阻R1：阻值为10 Ω；

定值电阻R2：阻值为100 Ω；

开关S、导线若干．

(1)实验要求尽可能准确地测量Rx的阻值，电流表应选________，电压表应选__________．(填字母代号)

(2)在图4甲虚线框中画出测量Rx阻值的完整电路图，并在图中标明器材代号．

图4

(3)调节滑动变阻器R，当电压表的示数为2.60 V时，电流表的指针所指刻度如图乙所示，可读出电流表的示数是________ mA，则待测电阻Rx的阻值为________ Ω.

答案　(1)A1　V1

(2) 见解析图　(3)8.0　112.5

解析　(1)电路中可能出现的最大电流约为I＝＝ A≈36 mA，可用电流表A1与定值电阻R2并联，相当于量程为30 mA的电流表；电源电动势为4 V，则电压表选择V1；

(2)电压表内阻远大于待测电阻的阻值，故电压表外接；滑动变阻器用分压接法，电路如图：

(3)电流表量程为15 mA，最小刻度为0.5 mA，则电流表的示数是8.0 mA，此时通过待测电阻Rx的电流为16 mA，则待测电阻Rx的阻值为Rx＝－＝ Ω－50 Ω＝112.5 Ω.