高三物理二轮复习 电学实验专题突破系列小题狂练大题冲关

2014届高三物理二轮复习专题突破系列：电学实验

1．(2013·江西师大附中模拟)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：

(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图甲可知其长度为________mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为________mm；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为________Ω。

(2)该同学想用伏安法更精确地测量待测圆柱体电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

A．金属丝L，长度为L0，直径为D B．电流表A1，量程1mA，内阻r1＝375Ω C．电流表A2，量程500μA，内阻r2＝750Ω D．电压表V，量程10V，内阻10kΩ E．电阻R1，阻值为100Ω，起保护作用 F．滑动变阻器R2，总阻值约20Ω G．电池E，电动势1.5V，内阻很小 H．开关S、导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。

(3)若该同学用伏安法跟多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝________Ω·m (保留2位有效数字)

[答案] (1)50.15 4.700 220 (2)如图所示

(3)7.6×10

[解析] (1)游标卡尺的读数为(50＋0.05×3)mm＝50.15mm，螺旋测微器的读数为(4.5＋0.01×20.0)mm＝4.700mm，多用电表的读数为22.0×10＝220Ω。

(2)电池E的电动势1.5V，若选择量程10V的电压表V，测量误差大，可以选择已知内阻的电流表当做电压表使用，因电流表A2的内阻较电流表A1大，电流表A1与待测圆柱体电阻串联测电流，电流表A2当做电压表使用。滑动变阻器R2，总阻值相对待测圆柱体电阻较小，采用分压式连接，但电流表A2的满偏电压为750×500×10V＝0.375V，而分压式输出最大电压为1.5V，需要串联保护电阻分压。

RS－2

(3)由电阻定律，得电阻率ρ＝＝7.6×10Ω·m。

l

2．(2013·南京模拟)某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压)，则： U/V I/A 0 0 0.20 0.12 0.40 0.21 0.60 0.29 0.80 0.34 1.00 0.38 1.20 1.40 0.45 1.60 0.47 1.80 0.49 2.00 0.50 －6

－2

(1)当U＝1.20V时对应的电流表如图甲所示，其读数为________A。 (2)实验中所用的器材有： 电压表(量程3V，内阻约为2kΩ) 电流表(量程0.6A，内阻约为0.2Ω) 滑动变阻器(0～5Ω，1A)

电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图。 (3)根据实验数据，在图丙中画出小灯泡的U－I曲线。

(4)如果把这个小灯泡接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是________W(结果保留2位有效数字)。

[答案] (1) 0.42 (2)如图乙所示 (3)如图丙所示 (4)0.28(0.25～0.32都正确)

[解析] (1)由题中表格可看出随电压增大，通过小灯泡的电流逐渐增大，而电压为1.20V时，电流应小于1.40V时的0.45A，所以电流表的量程应为0.6A，读数为0.42A；(2)由题中表格可看出小灯泡的电压由零开始增大，所以应采用分压式电路图，又由于小灯泡的电阻比较小，远小于电压表的阻值，所以电流表采用外接法，即分压式外接法电路图；(3)根据实验数据，在图丙中描点画出小灯泡的U－I曲线；(4)如图丁所示，在小灯泡的伏安特性曲线上作出电池的U－I图象，两图象的交点坐标表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压，可计算出小灯泡的实际功率。

3.

(2013·山东济南一模)某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值。可选用器材的代号和规格如下：

电流表A1(量程250mA，内阻r1＝5Ω) 电流表A2(量程300mA，内阻r2约为5Ω) 待测电阻Rx(阻值约为100Ω) 滑动变阻器R(最大阻值10Ω)

蓄电池E(电动势为6V，内阻r约为1Ω) 单刀单掷开关S，导线若干

(1)小组同学根据实验器材所设计的实验电路原理图如图所示，但两只电表的符号没有明确。请用笔画线代替导线，将下列实验器材按电路原理图连成实验电路，并在电表下方的虚线框内标明两只电表的符号。

(2)他们需要直接测量的物理量是________，用所测物理量表示待测电阻的计算式为Rx

＝________。

[答案] 见解析

[解析] (1)由于A2的内阻不确定，不能直接计算出加在其两端的电压值，故与待测电阻并联的电表应选A1。实物图如图所示。