人教版高中物理热点强化练11 电学实验强化训练.docx

热点强化练11　电学实验强化训练
(时间：40分钟)
1.(2020·山东临沂市一模)在研究金属电阻阻值与温度的关系时，为了能够较准确地测出金属电阻的阻值，设计了如图1所示的电路。除了金属电阻Rx外，还提供的实验器材有：学生电源E，灵敏电流计G。滑动变阻器R、RS，定值电阻R1、R2，电阻箱R0，开关S，控温装置，导线若干。
图1
①按照电路图连接好电路后，将R0调至适当数值，R的滑片调至最右端。RS的滑片调至最下端，闭合开关S；
②把R的滑片调至适当位置，调节R0，并逐步减小RS的阻值，直到RS为零时，电流计G指针不发生偏转，记录R0的阻值和Rx的温度；
③多次改变温度，重复实验；
④实验完毕，整理器材。
根据上述实验回答以下问题：
(1)上述②中，电流计G指针不发生偏转时，a点电势________(选填“大于”“等于”或“小于”)b点电势。
(2)用R0、R1、R2表示Rx，Rx＝________。
(3)本实验中RS的作用为__________________________________________。
(4)若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值______(选填“大于”“等于”或“小于”)Rx的真实值。
答案　(1)等于　(2)R0　(3)保护电流计　(4)等于
解析　当电流计指针不偏转时，没有电流流过电流计，电流计两端电势相等，即a点电势等于b点电势。电流计指针不偏转，没有电流流过电流计，电桥平衡，由此可知
＝
解得Rx＝R0，本实验中RS的作用是保护电流计。若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值等于Rx的真实值。
2.(2020·山东济南市第一次模拟)某学****小组将一个直流电源和一个很大的定值电阻(约几十千欧)串联组成了一个新电源，如图2甲所示。当该电源两端接的电阻较小时(小于300欧姆)，该电源能稳定输出约30 μA的恒定电流。该学****小组利用新电源设计了如图乙所示的电路测量一个量程为30 μA、内阻约为几百欧姆的灵敏电流计的内阻。主要实验步骤如下：
图2
(1)只闭合图乙中的开关K，灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为________ μA。
(2)再闭合图乙中的开关S，调节变阻箱R1，使灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，此时变阻箱的示数为330欧姆。根据以上数据计算可知，灵敏电流计的内阻为______欧姆，此测量值________(填“大于”“小于”“等于”)真实值。
答案　(1)25.0　(2)220　小于
解析　(1)灵敏电流计的分度值为1 μA，灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为25.0 μA；
(2)灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，该示数为15.0 μA；根据并联分流可得流过调节变阻箱R1的电流为I1＝I－I′＝10 μA
根据电路结构和欧姆定律则有I1R1＝I′Rg
解得灵敏电流计的内阻为Rg＝220 Ω
闭合图乙中的开关S，总电阻减小，电路中的总电流增大，流过调节变阻箱R1的电流大于10 μA，根据电路结构和欧姆定律可知此测量值偏小，所以测量值小于真实值。
3.(2020·福建泉州市第一次质检)某小组要测量微安表的内阻，选用的器材有：
待测微安表μA1(量程0～200 μA，内阻约几百欧)；
微安表μA2(量程0～300 μA，内阻约几百欧)；
电压表V(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ)；
滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω)；
滑动变阻器R2(阻值0～20 kΩ)；
电阻箱R0(阻值0～9 999 Ω)；
电源(电动势3 V，内阻不计)；
导线和开关若干。要求尽可能减小实验误差，甲、乙、丙三位同学分别进行实验：
图3
(1)甲同学设计了如图3(a)的电路，利用伏安法测量表的内阻，该电路是__________(填“合理”或“不合理”)的；
(2)乙同学设计了如图(b)的电路，滑动变阻器R应选用__________(填“R1”或“R2”)，主要实验步骤如下：
①断开S2、接通S1，调节R，使微安表指针指在200 μA处；
②保持R的滑片不动，再接通S2，调节R0，使电流表指针指在150 μA处，读出R0的阻值为1 350 Ω，则微安表的内阻测量值为__________Ω，与真实值相比__________(填“偏大”或“偏小”)；
(3)丙同学设计了如图(c)的电路，主要实验步骤如下：先把开关S掷到1，微安表的读数为I，再把开关S掷到2，调节电阻箱R0，直至微安表的读数也为I，记录此时电阻箱R0的读数即为微安表的阻值。但该同学在操作时发现，电阻箱R0在几百欧的范围内调节时，微安表的读数几乎是不变的，因此该方法实际上很难准确测出微安表的阻值，其主要原因是___