专题六 第二讲 电学实验及创新——课前自测诊断卷

专题六第二讲电学实验及创新——课前自测诊断卷

命题角度一多用电表的原理及使用

1.[

(2019·南昌调研)一多用电表的简化电路图如图甲所示。已知表头内阻为400 Ω，满偏电流为2 mA；电池E＝1.5 V，E′＝15 V。

(1)若R1＝1 Ω，R2＝99 Ω，当选择开关置于2时，多用电表测量的是________(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为________。

(2)在(1)的条件下，若R5＝0.92×103Ω，R6＝9×103Ω，当选择开关置于6时，多用电表测量的是________(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为________。

(3)在(1)的条件下，当选择开关置于3时，多用电表测量的是________(选填“电流”“电压”或“电阻”)。现要测量一个一千多欧的电阻，应当把选择开关置于________(选填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”)，正确测量时多用电表指针如图乙所示，则所测电阻的阻值为________Ω。

解析：(1)结合题图甲可知，多用电表选择开关置于2时，R1、R2串联后与表头并联，此时多用电表测量的是电流，量程为2 mA＋400 Ω×2 mA

＝10 mA。

100 Ω

(2)当选择开关置于6时，多用电表测量的是电压，此时表头与R1、R2可视为一个新表头(满偏电流为10 mA，内阻为80 Ω)，量程为10 mA×(80＋920＋9 000)Ω＝100 V。

(3)当选择开关置于3时，多用电表内含电池，测量的是电阻，由第(2)问分析可知，此时新表头的满偏电流为10 mA，内阻为80 Ω，若测量一个一千多欧的电阻，由闭合电路欧姆定律可知电池的电动势应选15 V。题图乙中指针位于表盘刻度中央，此时所测电阻阻值等于多用电表的内阻，满偏电流为10 mA，电压为15 V，故多用电表的内阻即所测电阻的阻值为1 500 Ω。

答案：(1)电流10 mA(2)电压100 V(3)电阻4 1 500

2．[考查欧姆表的改装和校准]

(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进

行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。

图(a)

(1)欧姆表设计

将图(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)。

(2)刻度欧姆表表盘

通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________。

图(b)

(3)校准

红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω。

图(c)

解析：(1)欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻，即r＋R0＋R A＋R＝15 kΩ，解得R＝900 Ω。由于滑动变阻器R2的最大阻值为500 Ω，所以滑动变阻器选R1。

(2)根据闭合电路欧姆定律，得I a ＝E R 内＋R a 和I b ＝E R 内＋R b

，代入数据解得R a ＝45 kΩ，R b ＝5 kΩ。

(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器，使欧姆表指针指在0 kΩ上。电阻箱的阻值为(0.1×0＋1×0＋10×0＋100×0＋1 000×5＋10 000×3)Ω＝35 000.0 Ω。

答案：(1)如图所示 900 R 1 (2)45 5 (3)0 35 000.0

命题角度二 以测电阻为核心的实验

3.[(2019·山东省实验中学一模)某实验小组要精确测定额定电压为2 V 的特种小灯泡正常工作时的电阻，已知该小灯泡正常工作时的电阻大约为500 Ω。实验室提供的器材有：

A ．电流表A 1(量程为20 mA ，内阻r 1约为3 Ω，读数记为I 1)

B ．电流表A 2(量程为3 mA ，内阻r 2＝15 Ω，读数记为I 2)

C ．定值电阻R 1＝985 Ω

D ．定值电阻R 2＝1 985 Ω

E ．滑动变阻器R (0～20 Ω)

F ．电压表V(量程为6 V ，内阻R V ＝1 kΩ，读数记为U )

G ．蓄电池E (电动势为10 V ，内阻很小)

H ．开关S 一个，导线若干

(1)如图所示是某同学设计的实验电路图，请你帮他选择合适的器材，电表1应选________，电表2应选________，定值电阻应选________。(这三空均填写器材前的字母代号)

(2)测量小灯泡电阻的表达式为R x ＝________(用字母表示)。实验时，不断改变滑动变阻

器的阻值，当电表2的示数达到________时，其对应的结果为小灯泡正常工作时的电阻。

解析：(1)要精确测定额定电压为2 V 的小灯泡正常工作时的电阻，需测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量小灯泡两端的电压，可以将电流表A 2与定值电阻串联改装为电压表测量电压，故电表

2为B ；改装成3 V 量程的电压表的内阻：R V ′＝U I A2＝30.003

Ω＝1 000 Ω，A 2的内阻为15 Ω，则定值电阻应选C ；小灯泡正常工作时的电流约为I ＝U R ＝2500

A ＝4 mA 左右，电流表的量程较大，电流表不能精确测量电流；电压表内阻已知，对应满偏电流为：I m ＝61 000

A ＝0.006 A ＝6 mA ，故用电压表测量电流更为准确，因此电表1应选用电压表F 。

(2)测量小灯泡电阻的表达式为R x ＝U L I L ＝I 2(R 1＋r 2)U R V －I 2

，因为改装后的电压表内阻为R V ′＝1 000 Ω，则当I 2＝2 mA 时，小灯泡两端的电压为2 V ，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。

答案：(1)F B C (2)I 2(R 1＋r 2)U R V －I 2

2 mA 4．[考查测量电阻丝的电阻率]

(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下：

(1)螺旋测微器如图甲所示。在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”)，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。

甲

(2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。

(3)乙图中R x 为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入丙图实物电路中的正确位置。