2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)專項(xiàng)突破電學(xué)實(shí)驗(yàn)練習(xí)含解析

電學(xué)試驗(yàn)1．下面各圖均是用游標(biāo)卡尺測(cè)量時(shí)的示意圖，圖甲中游標(biāo)卡尺為50分度，圖乙為20分度游標(biāo)卡尺，圖丙為10分度游標(biāo)卡尺，它們的讀數(shù)分別為__________；________；________.【解析】在圖甲中，主尺讀數(shù)為42mm，游標(biāo)尺上第5條刻度線與主尺上的一條刻度線對(duì)齊，由于卡尺是50分度的，所以讀數(shù)為42mm＋5×0.02mm＝42.10mm；在圖乙中，主尺讀數(shù)為63mm，游標(biāo)尺上第6條刻度線與主尺上的一條刻度線對(duì)齊，由于卡尺是20分度的，所以讀數(shù)為63mm＋6×0.05mm＝63.30mm；在圖丙中，主尺讀數(shù)為29mm，游標(biāo)尺上第8條刻度線與主尺上的一條刻度線對(duì)齊，由于卡尺是10分度的，所以讀數(shù)為29mm＋8×0.1mm＝29.8mm.【答案】42.10mm63.30mm29.8mm2.如圖所示為電壓表和電流表的刻度盤示意圖，指針位置分別如圖甲、乙所示．(1)若運(yùn)用的是0～3V量程的電壓表，讀數(shù)為________V．若運(yùn)用的是0～15V量程的電壓表，讀數(shù)為________V.(2)若運(yùn)用的是0～0.6A量程的電流表，讀數(shù)為________A．若運(yùn)用的是0～3A量程的電流表，讀數(shù)為________A.【解析】對(duì)于電壓表，當(dāng)選取0～3V量程時(shí)，每小格為0.1V，讀數(shù)為1.68V，當(dāng)選取0～15V量程時(shí)，每小格為0.5V，讀數(shù)為8.4V；對(duì)于電流表，當(dāng)選取0～0.6A量程時(shí)，每小格為0.02A，讀數(shù)為0.46A，當(dāng)選取0～3A量程時(shí)，每小格為0.1A，讀數(shù)為2.30A.【答案】(1)1.688.4(2)0.462.303.某同學(xué)用以下器材接成如圖甲所示的電路，并將原微安表盤改成如圖乙所示的歐姆表盤，勝利地改裝了一個(gè)簡(jiǎn)易的“R×1k”的歐姆表，運(yùn)用中發(fā)覺這個(gè)歐姆表用來測(cè)量阻值在10～20kΩ范圍內(nèi)的電阻時(shí)精確度令人滿足，表盤上數(shù)字“15”為原微安表盤滿偏電流一半處.所供器材如下：A.滿偏電流Ig＝100μA的微安表一個(gè)B.電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，電阻可忽視不計(jì)的電池C.阻值調(diào)至14kΩ的電阻箱RD.紅、黑測(cè)試表筆和導(dǎo)線若干(1)依據(jù)題中信息可知原微安表的內(nèi)阻Rg＝________Ω.(2)在圖甲電路的基礎(chǔ)上，不換微安表和電池，圖乙的刻度也不變更，僅增加1個(gè)電阻，就能改裝成“R×1”的歐姆表.要增加的電阻應(yīng)接在________之間(填a、b、c)，電阻阻值為________.(保留兩位有效數(shù)字)(3)畫出改裝成“R×1”的歐姆表后的電路圖.【答案】(1)1k(2)a、c15Ω(3)見解析圖【解析】(1)依據(jù)“運(yùn)用中發(fā)覺這個(gè)歐姆表用來測(cè)量阻值在10～20kΩ范圍內(nèi)的電阻時(shí)精確度令人滿足”說明在測(cè)阻值在10～20kΩ的電阻時(shí)歐姆表的指針在刻度盤的中間旁邊，由此可結(jié)合刻度盤確定此表的中值電阻，即表內(nèi)總電阻約為R總＝15kΩ.當(dāng)表筆短接時(shí)，電流滿偏，依據(jù)歐姆定律有：Ig＝eq\f(E,R＋Rg)，代入E、R、Ig的值可得Rg＝1kΩ.(2)要把原表改裝成“R×1”的歐姆表，就要削減表的內(nèi)阻，依題意，明顯只有在ac之間并聯(lián)一個(gè)小電阻R′，才能使表內(nèi)總電阻等于中值電阻R并＝15Ω.依據(jù)R并＝eq\f(R′(R＋Rg),R′＋R＋Rg)，代入R以及Rg的數(shù)值可計(jì)算得R′≈15Ω.(3)畫出改裝成“R×1”的歐姆表后的電路圖如圖所示.4.某試驗(yàn)小組利用供應(yīng)的器材測(cè)量某種電阻絲(電阻約為20Ω)材料的電阻率．他們首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可變更其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而變更接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度．可供選擇的器材還有：電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻約1Ω)；電流表A1(量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω)；電流表A2(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)；電阻箱R(0～999.9Ω)；開關(guān)、導(dǎo)線若干．他們的試驗(yàn)操作步驟如下：A．用螺旋測(cè)微器在三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑d；B．依據(jù)供應(yīng)的器材，設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的電路；C．調(diào)整電阻箱使其接入電路中的電阻值最大，閉合開關(guān)S；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L；E．變更金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表再次滿偏．重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L.F．?dāng)嚅_開關(guān)，拆除電路并整理好器材．(1)小明某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示，則這次直徑的測(cè)量值d＝________mm；(2)試驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇________(選填“A1”或“A2”)；(3)小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R－L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L(zhǎng)0，再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率ρ＝________(用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示)．【解析】(1)由圖示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度是0.5mm，可動(dòng)刻度是22.6×0.01mm＝0.226mm，金屬絲直徑d＝0.5mm＋0.226mm＝0.726mm.(2)電路中最大電流約為I＝eq\f(E,R電阻絲＋r)＝eq\f(3,20＋1)A≈0.14A，不到0.6A的四分之一，假如運(yùn)用電流表A2試驗(yàn)誤差較大，因此電流表應(yīng)選A1.(3)由試驗(yàn)步驟可知，外電路電阻不變，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，外電路總電阻R總＝R＋R電阻絲＝R＋ρeq\f(L,S)＝R＋ρeq\f(L,π(\f(d,2))2)＝R＋ρeq\f(4L,πd2)，由題圖丙可知，當(dāng)電阻絲接入電路的長(zhǎng)度為零時(shí)，電路總電阻R總＝R0，則R＋ρeq\f(4L,πd2)＝R0，R＝R0－ρeq\f(4L,πd2)，圖象斜率的肯定值|k|＝eq\f(R0,L0)＝eq\f(4ρ,πd2)，則電阻率ρ＝eq\f(πd2R0,4L0).【答案】(1)0.726(0.725～0.727)(2)A1(3)eq\f(πd2R0,4L0)5.一只小燈泡，額定功率為0.75W，額定電壓值已模糊不清.A小組的同學(xué)想測(cè)定其額定電壓值，于是先用歐姆表測(cè)出該燈泡的電阻約為3Ω，然后依據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓U＝eq\r(PR)＝1.5V.B小組同學(xué)認(rèn)為A小組測(cè)量方法有誤，他們利用下面可供選擇的器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測(cè)量通過燈泡的電流和它兩端的電壓，并依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來繪制燈泡的U－I圖線，進(jìn)而找到燈泡的額定電壓.A.電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)B.電流表A1(量程1500mA，內(nèi)阻約0.02Ω)C.電流表A2(量程500mA，內(nèi)阻約0.6Ω)D.滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω)E.滑動(dòng)變阻器R2(0～100Ω)F.電源E(電動(dòng)勢(shì)4.0V，內(nèi)阻不計(jì))G.開關(guān)S和導(dǎo)線若干H.待測(cè)燈泡L(額定功率0.75W，額定電壓未知)(1)在試驗(yàn)過程中，B小組的同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，在下面所給的虛線框中畫出試驗(yàn)的電路原理圖.上述器材中，電流表選________(選填“A1”或“A2”)；滑動(dòng)變阻器選________(選填“R1”或“R2”).(2)當(dāng)電壓達(dá)到1.23V時(shí)，發(fā)覺燈泡亮度很暗，當(dāng)達(dá)到2.70V時(shí)，燈泡功率已超過額定功率，便馬上斷開開關(guān)，并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下面表格中.次數(shù)1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310請(qǐng)你依據(jù)表中試驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出燈泡的U－I圖線.(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為________V；明顯這一結(jié)果大于1.5V，究其緣由是________________________________.【答案】(1)見解析圖A2R1(2)見解析圖(3)2.5(2.4～2.6均可)燈泡的冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻(或燈泡電阻隨溫度上升而變大)【解析】(1)題目表格中電流最大310mA，考慮測(cè)量的精確度，故電流表選擇A2；要描繪小燈泡的U－I圖象，電壓要從零起先連續(xù)調(diào)整，故滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，選擇小量程的變阻器便利操作，故變阻器選擇R1；電路如圖所示.(2)小燈泡的U－I圖象如圖所示：(3)小燈泡的額定功率為0.75W；當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流為0.3A，此時(shí)電功率為：P＝UI＝2.5×0.3W＝0.75W，恰好等于額定功率，故額定電壓為2.5V；明顯這一結(jié)果大于1.5V，究其緣由是燈泡電阻隨著溫度的上升而變大.6.待測(cè)電阻Rx的阻值約為20Ω，現(xiàn)要測(cè)量其阻值，試驗(yàn)室供應(yīng)器材如下：A．電流表A1(量程為150mA，內(nèi)阻約為10Ω)B．電流表A2(量程為20mA，內(nèi)阻r2＝30Ω)C．電壓表V(量程為15V，內(nèi)阻約為3000Ω)D．定值電阻R0＝100ΩE．滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值為5Ω，額定電流為1.0AF．滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值為5Ω，額定電流為0.5AG．電源，電動(dòng)勢(shì)E＝4V(內(nèi)阻不計(jì))H．電鍵S及導(dǎo)線若干(1)為了使電表調(diào)整范圍較大，測(cè)量精確，測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不小于其量程的三分之一，請(qǐng)從所給的器材中選擇合適的試驗(yàn)器材：__________________________(均用器材前對(duì)應(yīng)的序號(hào)字母填寫)；(2)依據(jù)你選擇的試驗(yàn)器材，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量Rx的最佳試驗(yàn)電路圖并標(biāo)明元件符號(hào)；(3)待測(cè)電阻的表達(dá)式為Rx＝____________，式中各符號(hào)的物理意義為___________________________________________．【解析】(1)由于電源電動(dòng)勢(shì)為4V，電壓表V量程為15V，測(cè)量中電壓表示數(shù)達(dá)不到其量程的三分之一，故電壓表不能運(yùn)用；可將電流表A2與定值電阻R0串聯(lián)當(dāng)作電壓表與電流表A1協(xié)作運(yùn)用，用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻阻值，由于改裝的電壓表內(nèi)阻已知，故電流表A1采納外接法，改裝的電壓表量程為20mA×130Ω＝2.6V，兩個(gè)滑動(dòng)變阻器最大阻值均為5Ω，無法起到限流作用，故滑動(dòng)變阻器采納分壓式接法；此時(shí)考慮到干路最小電流約為0.8A，故滑動(dòng)變阻器只能選擇R1，經(jīng)過估算當(dāng)電流表A1滿偏時(shí)，電流表A2也正好滿偏，特別匹配，滿足電表讀數(shù)不小于其量程的三分之一．故器材選擇ABDEGH.(2)如圖所示(3)待測(cè)電阻Rx＝eq\f(I2(r2＋R0),I1－I2)，其中，I1、I2分別為A1和A2的示數(shù)，R0與r2分別為定值電阻和A2內(nèi)阻的阻值．【答案】(1)ABDEGH(2)見解析圖(3)eq\f(I2(r2＋R0),I1－I2)I1、I2分別為A1和A2的示數(shù)，R0與r2分別為定值電阻和A2內(nèi)阻的阻值7.某同學(xué)利用如圖所示的電路，測(cè)定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻RL，試驗(yàn)室供應(yīng)下列器材：①待測(cè)線圈L，阻值約為2Ω，額定電流為2A②電流表A1量程為0.6A，內(nèi)阻r1為0.2Ω③電流表A2量程為3A，內(nèi)阻r2約為0.2Ω④變阻器R1阻值為0～10Ω，變阻器R2阻值為0～1kΩ⑤電池E，電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻很小⑥定值電阻R3＝10Ω，R4＝1000Ω⑦開關(guān)S1、S2要求試驗(yàn)時(shí)，變更變阻器的阻值，待電路穩(wěn)定時(shí)，可使在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2，利用I2－I1的圖象，求出電感線圈的電阻.(1)試驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用________，變阻器應(yīng)選用________.(填代號(hào))(2)I2－I1對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為__________.(選用題干所給出的物理符號(hào)表示)(3)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先斷開開關(guān)________，后斷開開關(guān)________.(4)由I2－I1圖象得出eq\f(I2,I1)的平均值為6.0，則電感線圈的直流電阻為________.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)【答案】(1)R3R1(2)I2＝eq\f(RL＋R3＋r1,RL)I1(3)S2S1(4)2.04Ω【解析】(1)采納已知內(nèi)阻的小量程電流表A1替代電壓表測(cè)量電壓，須要串聯(lián)一個(gè)大于等于R＝eq\f(2×2,0.6)Ω－0.2Ω≈6.5Ω的定值電阻，所以試驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用阻值為10Ω的R3，要用分壓電路，選擇較小的滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值為0～10Ω的R1.(2)由I1(R3＋r1)＝(I2－I1)RL，得：eq\f(I2,I1)＝eq\f(RL＋R3＋r1,RL)，所以：I2＝eq\f(RL＋R3＋r1,RL)I1(3)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)為防止燒壞電路，應(yīng)先斷開開關(guān)S2，將電感線圈與A1斷開，然后再斷開S1.(4)由I2＝eq\f(RL＋R3＋r1,RL)I1，代入數(shù)據(jù)得：RL＝eq\f(R3＋r1,5)＝eq\f(10＋0.2,5)Ω＝2.04Ω.8.某同學(xué)利用右圖所示電路測(cè)量量程為2.5V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3V)，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干．試驗(yàn)步驟如下①按電路原理圖連接線路；②將電阻箱阻值調(diào)整為0，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；③調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V，登記電阻箱的阻值．回答下列問題：(1)試驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)依據(jù)電路圖將下圖中實(shí)物圖連線．(3)試驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若認(rèn)為調(diào)整電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)．(4)假如此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．100μA B．250μAC．500μA D．1mA【解析】(1)本試驗(yàn)測(cè)電壓表的內(nèi)阻，試驗(yàn)中電壓表示數(shù)變更不大，則接入電阻箱后電路的總電阻變更不大，故須要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小，故選R1可減小試驗(yàn)誤差．(2)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，連接實(shí)物電路如圖所示：(3)電壓表和電阻箱串聯(lián)，兩端電壓分別為2.00V和0.50V，則RV＝4R＝2520Ω.(4)電壓表的滿偏電流Ig＝eq\f(U,RV)＝eq\f(2.5,2520)A≈1mA，故選項(xiàng)D正確．【答案】(1)R1(2)見解析圖(3)2520(4)D9.某同學(xué)為了測(cè)量金屬熱電阻在不同溫度下的阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中R0為電阻箱，Rx為金屬熱電阻，電壓表可看做志向電表，電源運(yùn)用的是穩(wěn)壓學(xué)生電源(內(nèi)阻不計(jì))，試驗(yàn)步驟如下：①依據(jù)電路圖連接好電路②記錄當(dāng)前溫度t③將單刀雙擲開關(guān)S與1閉合，記錄電壓表讀數(shù)U，電阻箱阻值R1④將單刀雙擲開關(guān)S與2閉合，調(diào)整變阻箱使電壓表讀數(shù)仍為U，記錄電阻箱阻值R2⑤變更溫度，重復(fù)②～④的步驟(1)則該金屬熱電阻在某一溫度下的阻值表達(dá)式為：Rx＝________，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出其電阻Rx隨溫度t變更的關(guān)系如圖乙所示；(2)若調(diào)整電阻箱阻值，使R0＝120Ω，則可推斷，當(dāng)環(huán)境溫度為________時(shí)，金屬熱電阻消耗的功率最大.【答案】(1)eq\r(R1R2)(2)20℃【解析】(1)設(shè)電源電壓為E，則將單刀雙擲開關(guān)S與1閉合時(shí)，eq\f(U,Rx)＝eq\f(E－U,R1)；單刀雙擲開關(guān)S與2閉合時(shí)：eq\f(E－U,Rx)＝eq\f(U,R2)；聯(lián)立解得：Rx＝eq\r(R1R2)；(2)金屬熱電阻消耗的功率最大時(shí)，此時(shí)金屬熱電阻的值等于電阻箱的阻值，即Rx＝R0＝120Ω，依據(jù)電阻－時(shí)間關(guān)系可知：Rx＝t＋100，當(dāng)Rx＝120Ω時(shí)，t＝20℃.10.某物理愛好試驗(yàn)小組的同學(xué)為了測(cè)量電動(dòng)勢(shì)約為3V的某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，試驗(yàn)室可供選擇的試驗(yàn)器材如下．A．電壓表V1(0～3V，RV1＝10kΩ)B．電壓表V2(0～15V，RV2＝50kΩ)C．電流表A1(0～3mA，Rg＝100Ω)D．電流表A2(0～3A，內(nèi)阻約為0.5Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω)F．滑動(dòng)變阻器R2(0～1000Ω)G．定值電阻R3＝0.5ΩH．定值電阻R4＝10ΩI．開關(guān)S以及導(dǎo)線若干回答下列問題：(1)在設(shè)計(jì)本試驗(yàn)時(shí)，為了減小試驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選______(填器材前的序號(hào))，為了操作便利，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填器材前的序號(hào))，通過分析可知電流表A1的量程太小、電流表A2的量程太大，該小組的同學(xué)想將電流表A1改裝成量程合適的電流表，則應(yīng)將電流表A1與定值電阻________(填器材前的序號(hào))________(填“串”或“并”)聯(lián)，改裝后的電流表的量程應(yīng)為________A；(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的電路圖測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，畫在如圖甲所示的虛線框內(nèi)；(3)該試驗(yàn)小組的同學(xué)利用所設(shè)計(jì)的電路得到多組數(shù)據(jù)，以電流表A1的示數(shù)為橫坐標(biāo)、電壓表的示數(shù)為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，并將各組數(shù)據(jù)描繪在該坐標(biāo)系中，得到的U－I圖象如圖乙所示，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果保留兩位小數(shù))【解析】(1)電源的電動(dòng)勢(shì)約為3V，電壓表應(yīng)選A，為便利試驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E，它的阻值范圍是0～10Ω，電路中最小電流約為0.3A，為了擴(kuò)大電流表A1的量程，應(yīng)與A1并聯(lián)一個(gè)小電阻R3，改裝電流表的滿偏電流I＝Ig＋eq\f(IgRg,R3)＝0.003A＋eq\f(3×10－3×100,0.5)A＝0.603A；(2)電路圖如圖所示；(3)分析可知，改裝后電流表的量程是電流表A1量程的201倍，圖線在縱軸上的截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)，由題圖乙讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝2.96V，圖線斜率的肯定值表示電源內(nèi)阻r，故r＝eq\f(2.96－2.12,201×2.5×10－3)Ω＝1.67Ω.【答案】(1)AEG并0～0.603(2)見解析圖(3)2.961.6711.某同學(xué)用如圖所示電路進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)、電壓表內(nèi)阻及電流表量程.器材如下：電源E(電動(dòng)勢(shì)大小、內(nèi)阻未知)；電流表G(總刻度30小格，量程未知，內(nèi)阻不計(jì))；電阻箱R(0～9999.9Ω)；電壓表V(0～3V)；單刀雙擲開關(guān)S及導(dǎo)線若干.試驗(yàn)步驟如下：a.單刀雙擲開關(guān)S接1，調(diào)整電阻箱阻值，使電流表滿偏(指針偏轉(zhuǎn)30格)，讀出此時(shí)電阻箱阻值為800.0Ω.b.接著調(diào)整電阻箱阻值，當(dāng)電流表半偏(指針偏轉(zhuǎn)15格)時(shí)，讀出電阻箱阻值為1800.0Ω.c.開關(guān)S接2，把電阻箱阻值調(diào)為0，讀出此時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)10格，電壓表示數(shù)2.80V.請(qǐng)回答下列問題：(1)開關(guān)S閉合前應(yīng)把電阻箱阻值調(diào)為________；(填“最大值”或“最小值”)(2)由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可推算得到電壓表內(nèi)阻RV＝________Ω，電流表量程為________mA，電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V；(3)若電流表和電阻箱中只有一個(gè)斷路；該同學(xué)利用電路中的電壓表來檢查故障，詳細(xì)做法為：開關(guān)S斷開，用一根導(dǎo)線一端連接2，則另一端應(yīng)接電路________點(diǎn)(填“a”或“b”).推斷依據(jù)是____________________________.【答案】(1)最大值(2)28003.03.0(3)b若電壓表有讀數(shù)，則故障為電阻箱斷路；若電壓表無讀數(shù)，則故障為電流表斷路【解析】(1)為了讓電流由最小值起先調(diào)整，故應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)為最大值；(2)設(shè)每一格代表電流為I，當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，電流表滿偏時(shí)有：30I＝eq\f(E,r＋800)半偏時(shí)有：15I＝eq\f(E,r＋1800)而電阻箱電阻為零時(shí)有：10I＝eq\f(E,RV＋r)，U＝10IRV聯(lián)立解得：RV＝2800Ω；I＝1×10－4A；E＝3.0V；則可知電流表量程為30I＝3.0mA.(3)電路斷開，一根導(dǎo)線一端連接2，則另一端應(yīng)接電路b點(diǎn)，可將電壓表與G串聯(lián)接到電源兩端，若電壓表有讀數(shù)，則故障為電阻箱斷路；若電壓表無讀數(shù)，則故障為電流表斷路.12.小明同學(xué)通過試驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變更關(guān)系，已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω，R隨t的上升而增大，試驗(yàn)電路如圖所示，控溫箱用以調(diào)整金屬電阻的溫度．試驗(yàn)時(shí)閉合S，先將開關(guān)K與1端閉合，調(diào)整金屬電阻的溫度，分別登記溫度t1、t2、…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1、I2、….然后將開關(guān)K與2端閉合，調(diào)整電阻箱使電流表的示數(shù)再次為I1、I2、…，分別登記電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1、R2、….(1)有以下兩種電流表，試驗(yàn)電路中應(yīng)選用________．A．量程0～100mA，內(nèi)阻約2ΩB．量程0～0.6A，內(nèi)阻可忽視(2)試驗(yàn)過程中，要將電阻箱的阻值由9.9Ω調(diào)整至10.0Ω，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”，正確的操作依次是________．①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”(3)試驗(yàn)記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表溫度t(℃)20.040.060.080.0100.0阻值R(Ω)9.610.411.112.112.8請(qǐng)依據(jù)表中數(shù)據(jù)，在下圖的方格紙上作出R－t圖線．由圖線求得R隨t的變更關(guān)系為R＝________Ω.【解析】(1)電路中電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，金屬電阻的阻值約為10Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω，電流在0.075～0.15A，則電流一般在0.1A以內(nèi)調(diào)整，為使電流讀數(shù)更精確，應(yīng)選用量程0～100mA的電流表．(2)調(diào)整電阻箱時(shí)依據(jù)先調(diào)大再調(diào)小的原則，旋轉(zhuǎn)各旋鈕的正確操作依次是①②③(或①③②)．(3)R－t圖象如圖所示由R－t圖象知，R＝0.04t＋8.8Ω.【答案】(1)A(2)①②③(或①③②)(3)0.04t＋8.813.某同學(xué)通過試驗(yàn)探討小燈泡的電流與電壓的關(guān)系，可用的器材如下：電源(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1Ω)、電鍵、滑動(dòng)變阻器(最大阻值為20Ω)、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干.(電壓表和電流表均視為志向電表)(1)試驗(yàn)中得到了小燈泡的U－I圖象如圖甲所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而________.(選填“增大”“減小”或“不變”)(2)依據(jù)圖甲，在圖乙中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成試驗(yàn)的電路.(3)若某次連接時(shí)，把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間，合上電鍵，隨意移動(dòng)滑片發(fā)覺都不能使小燈泡完全熄滅，則此時(shí)的電路中，小燈泡獲得的最小功率是________W.(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)增大(2)見解析圖(3)0.33【解析】(1)依據(jù)歐姆定律R＝eq\f(U,I)知，小燈泡的電阻隨電壓增大而增大.(2)由圖甲可知，電壓從零起先調(diào)整的，因此滑動(dòng)變阻器采納的是分壓式接法，由于燈泡電阻較小，因此電流表須要外接，由此可正確連接實(shí)物圖如圖所示：(3)由電路圖可知，把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間時(shí)，滑動(dòng)變阻器左右兩部分電阻絲并聯(lián)然后與燈泡串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器并聯(lián)電阻最大，即滑片位于中點(diǎn)時(shí)，電路總電阻最大，通過燈泡的電流最小，燈泡功率最小，此時(shí)滑動(dòng)變阻器并聯(lián)阻值為5Ω，此時(shí)等效電源內(nèi)阻為6Ω，在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U－I圖象如圖所示，由圖象可知，燈泡兩端電壓U＝0.95V，電流I＝0.35A，燈泡實(shí)際功率P＝UI＝0.95×0.35W≈0.33W.14.某校進(jìn)行試驗(yàn)電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽，試驗(yàn)臺(tái)上備有下列器材：A．電壓表V1(量程約2V，內(nèi)阻約1kΩ)B．電壓表V2(量程為6V，內(nèi)阻為2kΩ)C．電流計(jì)G(量程為3mA，內(nèi)阻約500Ω)D．電流表A(量程為0.6A，內(nèi)阻為0.5Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(0～15Ω，0.5A)F．滑動(dòng)變阻器R2(0～1kΩ，0.1A)G．電阻箱R3(0～999.9Ω，0.1A)H．電阻箱R4(0～9999.9Ω，0.2A)I．電源(6V,0.5A)J．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)利用以上器材在下圖中虛線框內(nèi)設(shè)計(jì)最佳測(cè)量電路，要求既能確定電壓表V1的量程，又能盡量精確地測(cè)定其內(nèi)阻，在圖中標(biāo)明選用器材的符號(hào)．圖中滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選擇________(填寫元件符號(hào)).(2)(多選)若已知電壓表V1量程為2V，則下列試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電路圖中，能用來測(cè)定電壓表V1的內(nèi)阻且設(shè)計(jì)合理的是________．【解析】(1)分壓電路中，在額定電流允許的前提下選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器更便利調(diào)整，因此選擇R1.給定器材中電阻箱R4的最大阻值約為電壓表V1內(nèi)阻的10倍，因此最簡(jiǎn)測(cè)量電路為半偏法電路，如圖所示．由于待測(cè)電壓表V1量程未知，不能讀數(shù)，要確定V1的量程，需在半偏法電路兩端并聯(lián)電壓表V2以便讀取總電壓U，這樣既不影響半偏法試驗(yàn)測(cè)量，同時(shí)又可以測(cè)出測(cè)量電路兩端電壓，保證此電壓在調(diào)整電阻箱和滑動(dòng)變阻器時(shí)保持不變，以減小試驗(yàn)誤差．(2)若電壓表V1量程已知，則可采納伏安法干脆測(cè)量，電壓表額定電流約為IV＝eq\f(2,1000)A＝2mA，可用電流計(jì)G測(cè)量電流，電壓則由V1讀取，滑動(dòng)變阻器阻值R1遠(yuǎn)小于測(cè)量電路總電阻，應(yīng)采納分壓電路，選項(xiàng)A中電路圖設(shè)計(jì)合理；選項(xiàng)B中，滑動(dòng)變阻器用R2接成限流電路，R2接入電路中的阻值