高考物理二轮复习专题强化练11电学实验含答案

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(2)将G改装成多用电表，如图乙所示，用此多用电表测量一阻值未知的电阻，所采用的器材及电路图如图丙所示．测量电阻两端电压时，选择开关K应接________(填“1”“2”或“3”)，电路开关S应________，两表笔并接在电阻两端，且红表笔接________(填“a”“b”或“c”)，记下电阻两端电压值U1；测量通过电阻的电流时，选择开关K应接________(填“1”“2”或“3”)，开关S应________，红表笔接________(填“a”“b”或“c”)，黑表笔接________(填“a”“b”或“c”)，记下通过电阻的电流I1，调节滑动变阻器滑片的位置，重复上述步骤再测出两组数据U2、I2和U3、I3，利用上述三组数据可求出被测电阻的阻值Rx＝________.
2.[2020·河北衡水中学第一次月考]某同学测量一金属导体的电阻率，如图甲所示，该空心导体横截面外正方形的边长是内正方形边长的2倍．经粗略测量知，该金属导体电阻为5 Ω左右．为了精确测量它的阻值R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ，实验室备有下列器材：
A.电源E(电动势为3 V，内阻不计)；
B.电流表A1(量程为0～1 A，内阻r1约为0.1 Ω)；
C.电流表A2(量程为0～0.6 A，内阻r2 ＝5 Ω)；
D.滑动变阻器R0(阻值范围为0～3 Ω)；
E.开关S，导线若干．
(1)请在图乙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图．
(2)做实验时，先把滑动变阻器滑片P滑动到A端，闭合开关S，滑动P到合适位置，记录电流表A1的读数I1，记录电流表A2的读数I2，可以求出金属导体电阻R＝________(用题中所给字母表示)，然后滑动滑片，多次测量求平均值，可得到更精确阻值．
(3)该同学测得外正方形的边长为a，金属导体的长度为L.用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________.
3.有一只量程为0～3 V的电压表，内阻约为5～8 kΩ，某同学要精确地测量该电压表的内阻，设计的测量电路如图甲所示，其中R2是最大电阻为9 999 Ω的电阻箱，R1为滑动变阻器，电源电动势为4.5 V，内阻很小．实验步骤如下：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S2；
③将滑动变阻器滑片调至最左端；
④闭合开关S1；
⑤调节滑动变阻器，使电压表满偏；
⑥断开开关S2，调节电阻箱，使电压表半偏，并记下电阻箱的读数，则此时电阻箱的电阻等于该电压表的内阻．
(1)乙图电阻箱的读数为________ kΩ.
(2)实验室中有两个滑动变阻器：A.最大阻值为20 Ω，允许通过的最大电流为1 A；B.最大阻值为10 kΩ，允许通过的最大电流为1 A．为了能精确测量电压表内阻，实验中应选择滑动变阻器________(填滑动变阻器前的字母代号)．
(3)实验中开关S2从闭合到断开(断开开关S2之前，电阻箱置于9 999 Ω)，断开后A、B两点间的电压UAB________3 V(填“>”“”“3 V.
(4)开关S2断开后，UAB>3 V，电压表两端电压为1.5 V，故电压表半偏时R2两端的电压大于1.5 V，由串联电路中电压与电阻成正比知，R2 >RV，故测量值大于真实值．
答案：(1)7.5 (2)A (3)> (4)>
4．解析：(1)①连接电路时开关要断开；②电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源．
(2)将数据描点连线，作出一条倾斜的直线．根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)得R＝E·eq \f(1,I)－r，所以图线的斜率表示电源电动势，则E＝eq \f(8－－1.2,6.7－0) V＝1.4 V，纵轴截距的绝对值表示电源内阻，则r＝1.2 Ω.
(3)用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻RA＝eq \f(UV,IA)＝eq \f(66×10－3,33×10－2) Ω＝0.2 Ω，考虑电表内阻对实验的影响，则E＝I(R＋RA＋r)，得R＝E·eq \f(1,I)－(RA＋r)，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.4 V，图线纵轴截距的绝对值表示RA＋r，所以内阻准确值为r＝(1.2－0.2) Ω＝1.0 Ω.
答案：(1)①开关未断开；②电阻箱阻值为零 (2)如图所示 1.4(1.30～1.44都算对) 1.2(1.0～1.4都算对)
(3)1.4[与(2)问第一个空格的结果一致] 1.0[比(2)问第二个空格的结果小0.2]
5．解析：①应用伏安法测电源电动势和内阻，电压表应测量电源两端的电压，故导线5接滑动变阻器的一端应改接到电源的正极；②滑动变阻器起保护电路的作用，因此闭合开关前，应将其接入电路的电阻调为最大值，故滑片P应置于a端；③在电池组负极和开关间串联一个阻值为5 Ω的电阻，由闭合电路欧姆定律有U＝E－I(r＋R)，所以U ­ I图线的纵截距表示电源电动势，E＝2.9 V，图线斜率的绝对值表示电源内阻与定值电阻串联的总电阻，所以电源内阻为r＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2.90,0.50)－5)) Ω＝0.80 Ω.
答案：①5 ②a ③2.9 0.80
6．解析：(1)将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较大，说明电流表分压较大，即电流表内阻较大，则测量时应采用电流表外接法，将c点接a点．定值电阻Rx的测量值实际为定值电阻与电压表并联的等效电阻，所以测量结果小于真实值．(2)根据欧姆定律I＝eq \f(U,R)，可知图线过原点，所以正确的图线是②，由图线求出电阻Rx＝eq \f(U,I)＝eq \f(3.00,0.40) Ω＝7.5 Ω.
答案：(1)a点 小于 (2)② 7.5(7.3～7.7)
R/Ω
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
I/A
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
eq \f(1,I)/A－1
6.7
6.0
5.3
4.5
3.8