課時檢測(四十四)電學實驗基礎(實驗提能課)1．一位同學在實驗中分別用游標卡尺和螺旋測微器測量物體長度，得到的結果如圖所示，游標卡尺示數為________cm，螺旋測微器示數為________cm。解析：游標卡尺的主尺讀數為10mm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標尺讀數為0.05×10mm＝0.50mm，所以最終讀數為主尺讀數＋游標尺讀數＝10mm＋0.50mm＝10.50mm＝1.050cm；螺旋測微器的固定刻度讀數為10mm，可動刻度讀數為0.01×44.6mm＝0.446mm，所以最終讀數為固定刻度讀數＋可動刻度讀數＝10mm＋0.446mm＝10.446mm＝1.0446cm。答案：1.0501.0446(1.0443～1.0448均可)2．(2016·浙江高考)某同學用伏安法測量導體的電阻，現有量程為3V、內阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內阻約為0.1Ω的電流表。采用分壓電路接線，圖1是實物的部分連線圖，待測電阻為圖2中的R1，其阻值約為5Ω。(1)測R1阻值的最優連接方式為導線①連接________(填a或b)、導線②連接________(填c或d)。(2)正確接線測得實驗數據如表，用作圖法求得R1的阻值為________Ω。U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知圖2中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導體，R2的邊長是R1的eq\f(1,10)，若測R2的阻值，則最優的連線應選________(填選項)。A．①連接a，②連接cB．①連接a，②連接dC．①連接b，②連接cD．①連接b，②連接d解析：(1)由于實驗測量的是一個小電阻，故電流表應外接，因此導線①接a，由于采用分壓電路，故導線②應接d。(2)根據實驗數據作出R1的伏安特性曲線如圖所示，圖線的斜率即為電阻R1的大小，由圖像可知，R1＝4.6Ω。(3)設R1的邊長為l，厚度為h，電阻率為ρ，根據電阻定律，得R1＝ρeq\f(l,hl)＝eq\f(ρ,h)，R2的阻值R2＝ρeq\f(\f(l,10),h\f(l,10))＝eq\f(ρ,h)＝R1，故測量R2的電路同測量R1的電路，故選項B正確。答案：(1)ad(2)作圖見解析4.6(4.4～4.7均可)(3)B3．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，除了標有“6V1.5W”的小燈泡、導線和開關外，還有：A．直流電源6V(內阻不計)B．直流電流表0～3A(內阻0.1Ω以下)C．直流電流表0～300mA(內阻約為5Ω)D．直流電壓表0～15V(內阻約為15kΩ)E．滑動變阻器“10Ω2A”F．滑動變阻器“1kΩ0.5A”實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能多測幾次。(1)實驗中電流表應選用__________，滑動變阻器應選用__________。(均用序號表示)(2)按要求在虛線框(圖甲)中畫出電路圖。(3)根據電路圖將圖乙中所示器材連成實驗電路。解析：(1)小燈泡的額定電流為I＝eq\f(P,U)＝0.25A，其電阻為R＝eq\f(U,I)＝24Ω，故電流表選C；為方便調節，滑動變阻器選E。(2)小燈泡內阻較小，故電流表采用外接法，小燈泡兩端的電壓要求從零開始調節，故滑動變阻器采用分壓式接法。電路圖如圖所示。(3)實物圖連接可以根據分壓式接法先把滑動變阻器下面兩個接線柱直接連在電源和開關兩端，再考慮小燈泡和電流表串聯的一端接在滑動變阻器的上接線柱上，另一端接在電源沒有接開關的那個接線柱上，最后連接電壓表(要注意電流進出電表必須正進負出)。如圖所示。答案：(1)CE(2)見解析圖(3)見解析圖4．(2018·吉林調研)現有一直流電流計，滿偏電流為200μA，內阻約為400Ω，某同學想把它改裝成量程為2V的電壓表，他首先根據如圖所示電路，用半偏法測定電流計的內阻。(1)為了提高測量準確度，在下列器材中，滑動變阻器R應選用________；電源應選用________(均選填器材前的字母)。A．電源(電動勢1.5V，內阻不計)B．電源(電動勢4.5V，內阻不計)C．電阻箱(0～999.9Ω)D．滑動變阻器(0～500Ω)E．電位器(一種可變電阻，與滑動變阻器相當)(0～5.1kΩ)F．電位器(0～51kΩ)(2)該同學在開關斷開的情況下，檢查電路連接無誤后，將R的阻值調至最大。后續的實驗操作步驟依次是________(請按合理的實驗順序，選填下列步驟前的字母)，最后記錄R′的阻值并整理好器材。A．閉合S1B．閉合S2C．調節R的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度D．調節R的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度的一半E．調節R′的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度的一半F．調節R′的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度(3)如果測得R′的阻值為400Ω，即為電流計內阻的測量值。則給電流計________(選填“串”或“并”)聯一個阻值為________kΩ的電阻，就可以將該電流計改裝成量程為2V的電壓表。(4)本實驗中電流計內阻的測量值比其內阻的實際值________(選填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)采用半偏法測電流計的內阻時，要求干路電流不變，閉合開關S2后，改變了電路總電阻，帶來了實驗誤差，串聯在電路中的滑動變阻器阻值越大，干路電流變化越小，實驗誤差越小，故滑動變阻器應選F；根據200μA×51kΩ＝10.2V知，電源應選B。(2)半偏法測電阻實驗步驟：第一步，按原理圖連接好電路；第二步，閉合開關S1，調節滑動變阻器R的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度；第三步，閉合開關S2，調節電阻箱R′的阻值，當電流計指針偏轉到滿刻度的一半時讀數，此時電阻箱的阻值等于電流計的內阻rg。故步驟為A、C、B、E。(3)將電流計改裝成電壓表，應串聯一分壓電阻R，由歐姆定律及串聯電路分壓規律有U＝IgRg＋IgR(其中U為改裝后電壓表的滿偏電壓)，則R＝eq\f(U,Ig)－Rg＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,0.0002)－400))kΩ＝9.6kΩ。(4)實際上電阻箱并聯接入電路后，電路的總電阻減小了，干路電流增大了，電流計半偏時，流過電阻箱的電流大于流過電流計的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計的電阻。所以，該測量值比實際值偏小。答案：(1)FB(2)ACBE(3)串9.6(4)偏小5．(2016·海南高考)某同學改裝和校準電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內是電壓表的改裝電路。(1)已知表頭G滿偏電流為100μA，表頭上標記的內阻值為900Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構成1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V；若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V。則根據題給條件，定值電阻的阻值應選R1＝________Ω，R2＝________Ω，R3＝________Ω。(2)用量程為3V，內阻為2500Ω的標準電壓表eq\o\ac(○,V)對改裝表3V擋的不同刻度進行校準。所用電池的電動勢E為5V；滑動變阻器R有兩種規格，最大阻值分別為50Ω和5kΩ。為方便實驗中調節電壓，圖中R應選用最大阻值為________Ω的滑動變阻器。(3)校準時，在閉合開關S前，滑動變阻器的滑動端P應靠近________(填“M”或“N”)端。(4)若由于表頭G上標記的內阻值不準，造成改裝后電壓表的讀數比標準電壓表的讀數偏小，則表頭G內阻的真實值________(填“大于”或“小于”)900Ω。解析：(1)根據題意，R1與表頭G構成1mA的電流表，則IgRg＝(I－Ig)R1，得R1＝100Ω；若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V，則R2＝eq\f(Uab－IgRg,I)＝910Ω；若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V，則R3＝eq\f(Uac－IgRg,I)－R2＝2000Ω。(2)電壓表與改裝電表并聯之后，電阻小于2500Ω，對于分壓式電路，要求滑動變阻器的最大阻值小于并