2024鲁科版高中物理必修第三册同步练习--专题强化练6　电学实验

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2024鲁科版高中物理必修第三册同步
专题强化练6　电学实验
1.(2022福建南平高级中学期中)在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值,根据如图所示的表盘,被测电阻的阻值为　　　　Ω。若将该表选择旋钮置于“直流10 mA”挡测电流,表盘仍如图所示,则被测电流为　　　　mA。
(2)某同学先用多用电表的欧姆“×100”挡测量标有“220 V　100 W”的白炽灯的电阻,发现指针偏转角度过大,为了减小测量误差,下列选项中合理的操作顺序为　　　　(填写选项前的字母)。
A.将选择开关旋转到“×1 k”的位置
B.将选择开关旋转到“×10”的位置
C.用两表笔与白炽灯连接好并读数
D.将两表笔短接,进行欧姆调零
(3)某同学通过测量找发光二极管的负极,首先,将多用电表选择开关旋转到电阻“×1”挡,经过欧姆调零之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光。这说明二极管的负极是　　　　(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极。
2.(2022山东德州一中阶段练习)某研究小组收集了两个电学元件:电阻R0(约为2 kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为100 mA)。实验室备有如下器材:
A.电压表V(量程0~3 V,电阻RV约为4.0 kΩ)
B.电流表A1(量程0~100 mA,电阻约为5 Ω)
C.电流表A2(量程0~2 mA,电阻约为5 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40 Ω,额定电流1 A)
E.电阻箱R2(0~999.9 Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值,小明设计了一电路,与其对应的实物图如图甲,图中的电流表A应选　　　　(选填“A1”或“A2”),请将实物连线补充完整。
甲
(2)为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红设计了如图乙所示的电路图。根据测量数据作出-图像,如图丙所示,若该图线的斜率为k,纵轴截距为b,则该锂电池的电动势E=　　　　,内阻r=　　　　。(用k、b表示)
乙
丙
3.小明测量LED(发光二极管)在额定电压(2.5 V)时的电阻。他选择的器材有:滑动变阻器(0~10 Ω);电压表(量程3 V,内阻3 kΩ);电动势为3.0 V的电源;多用电表(电流挡:量程0~1 mA,内阻40 Ω;量程0~10 mA,内阻4 Ω;量程0~100 mA,内阻0.4 Ω)。
(1)在判断LED极性时,小明先将多用电表选择开关旋至“×10”挡,调节好多用电表,将二极管两极与表笔相接,多用电表的示数如图甲所示时,多用电表红表笔(插在A孔中)与二极管的　　　　(选填“正”或“负”)极相接触。
(2)再将多用电表的选择开关旋至“100 mA”挡,将其接入图乙所示电路。多用电表红表笔应与　　　　(选填“1”或“2”)连接。
(3)闭合开关,移动滑片,电压表示数为2.50 V时,多用电表示数为8 mA,则该LED在额定电压时的电阻为　　　　 Ω。
(4)为了更准确地测出LED在额定电压时的电阻,在不更换实验器材的条件下,对小明的实验提出两点改进建议:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
②　。
4.(2021江苏苏州昆山三校阶段性检测)氧化膜电阻是用真空镀膜等工艺将金属氧化沉积在绝缘基体表面上形成的薄膜电阻,常用色环来标识其阻值,如图甲所示。某学习小组为了测量色环不清晰的氧化膜电阻的阻值,准备了下列器材:
A.待测氧化膜电阻Rx
B.电流表A1(量程0~150 μA,内阻约40 Ω)
C.电流表A2(量程0~1 mA,内阻约10 Ω)
D.电压表V(量程0~3 V,内阻约10 kΩ)
E.滑动变阻器R(阻值0~20 Ω,允许最大电流1 A)
F.直流电源E(输出电压5 V,内阻不计)
G.多用电表
H.开关S、导线若干
(1)用多用电表粗测电阻时,将选择开关旋至“×100”挡,调零后将红、黑表笔与氧化膜电阻的两端相接,发现指针偏转的角度很小,再将选择开关旋至　　　　(选填“×1”“×10”或“×1 k”)挡,正确操作后,多用电表示数如图乙所示。
(2)用伏安法测量该电阻阻值,电流表应选用　　　　(填写器材代号)。请在图丙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
(3)正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片位置,发现电压表指针偏转而电流表指针始终不偏转。在不断开电路的情况下,使用多用电表直流电压挡检查电路故障,将多用电表的　　　　(选填“红”或“黑”)表笔与电流表“+”接线柱保持接触,另一表笔依次与氧化膜电阻的左、右接线柱以及滑动变阻器的左上接线柱接触,发现多用电表指针均发生较大角度的偏转,说明电路在何处发生何种故障 　。
专题强化练6　电学实验
1.答案　(1)130　5.4　(2)BDC　(3)短管脚
解析　(1)由题图读出被测电阻的阻值为13×10 Ω=130 Ω
“直流10 mA”挡的分度值为0.2 mA,则被测电流为27×0.2 mA=5.4 mA
(2)指针偏转角度过大,说明所选挡位偏大,应调小,即先将选择开关旋转到“×10”的位置,然后将两表笔短接,进行欧姆调零,最后用两表笔与白炽灯连接好并读数,故合理的操作顺序为BDC。
(3)根据“红进黑出”原理,可知短管脚接二极管的负极。
2.答案　(1)A2　图见解析　(2)　
解析　(1)电压表的量程是0~3 V,则通过待测电阻的最大电流I== A=0.001 5 A=1.5 mA,因此电流表应选A2,待测电阻R0的阻值约为2 kΩ,滑动变阻器R1与电阻箱R2的最大阻值均小于待测电阻阻值,为测多组实验数据,减小实验误差,滑动变阻器应采用分压接法,且==40>==2,则电流表应该采用内接法,实物电路图如图所示
(2)由实验原理可知E=U+Ir=U+r,整理得=·+,因此图像的纵轴截距b=,则电动势E=,图像的斜率k=,则电源内阻r=kE=。
3.答案　(1)正　(2)2　(3)312.5　(4)①将多用电表的选择开关旋至“10 mA”挡测量电流　②改用多用电表(电流挡)内接法
解析　(1)多用电表的电流从红表笔流进、黑表笔流出,二极管发光时电流从正极流进,故用黑表笔接二极管的负极,红表笔接正极。
(2)多用电表的电流从红表笔流进,由题图乙可知,导线2接电源正极,故红表笔应与2连接。
(3)根据题意可知,电阻R== Ω=312.5 Ω。
(4)二极管中电流为8 mA,电流较小,应选择较小量程测量电流,以减小误差;二极管电阻较大,应采用电流表内接法,以减小实验误差。
4.答案　(1)×1 k　(2)A1　如解析图所示　(3)黑　电流表“+”接线柱与氧化膜电阻的左接线柱间的连接发生断路
解析　(1)欧姆表指针偏转的角度很小,说明待测电阻阻值较大,故应将选择开关调至更大挡,即旋至“×1 k”挡。
(2)由题图乙可知,待测电阻阻值约为28 kΩ,则电路中的最大电流约为I=≈179 μA,故电流表应选择A1,因待测电阻阻值较大,电流表应内接,电路如图所示。
(3)因一表笔依次与氧化膜电阻的左、右接线柱以及滑动变阻器的左上接线柱接触,故电流从该表笔流向多用电表,该表笔是红表笔,则与电流表“+”接线柱接触的是黑表笔;多用电表指针均发生较大角度的偏转,则说明红表笔到电源正极间的电路无故障,即发生的故障是电流表“+”接线柱与氧化膜电阻的左接线柱间的连接发生断路。
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