人教版电学实验题强化专练-伏安法测电阻-普通用卷

实验题强化专练-伏安法测电阻
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
如图所示，用电压表和电流表测量未知电阻有两种电路．
（1）如果采用甲电路，电阻R的测量值比真实值______
，如果选用乙电路进行测量，则电阻R的测量值比真实值______
．（以上填“相同”、“偏大”或“偏小”）
（2）如果待测电阻较小（比电压表小得多，与电流表内阻差不多），为了使测量结果比较准确，应该选用图______
所示的电路．如果待测电阻较大（与电压表内阻差不多，比电流表内阻大很多），为了使测量结果比较准确，应该选用图______
所示的电路．
为测定某电子元件的电阻，实验室提供了如下器材：
待测电阻Rx（阻值约为3Ω）
电流表A1（量程0.6A，内阻r1=1Ω）
电流表A2（量程3.0A，内阻r2约为0.5Ω）
滑动变阻器R1（0?10Ω）
滑动变阻器R2（0?1kΩ）
定值电阻R3=10Ω
电源（电动势约为9V，内阻可忽略不计）
开关S，导线若干
（1）某同学设计了测量Rx的一种实验电路原理图如图所示，为了较准确的测量待测电阻的阻值，X处的电流表应选用______，滑动变阻器应选用______；（用相关物理量的符号表不）
（2）若实验中测得电流表X示数为I1，电流表Y示数为I2，则待测电阻Rx=______。（用相关物理量的符号表示）
用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：
电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；
电压表V1，量程为1.5V，内阻r1为750Ω；
电压表V2，量程为5V，内阻r2约为2500Ω；
滑动变阻器R1，最大阻值约为100Ω；
滑动变阻器R2最大电阻约为3000Ω；
单刀单掷开关K，导线若干．
测量中要求电压表的读数不小于其量程的，则滑动变阻器选择______
，测量电阻RX表达式______
用相应物理量符号表示），在方框中画出测量电阻Rx的实验电路原理图．
要精确测量一个阻值为5Ω的电阻R，实验室提供下列器材:电流表:量程100mA，内阻r1约为4Ω.电流表:量程500μA，内阻r2=750Ω.电压表:量程10V，内阻r3约为10kΩ.变阻器R0:阻值约10Ω.电池E:电动势ε=1.5V，内阻很小.电键S，导线若干.(1)选出适当器材并在图虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号.
(2)需要测最的物理量是________________，根据所测物理量，求出电阻阻值的表达式Rx=________.
某同学为精确测量某金属圆柱的电阻，设计了如图甲所示的电路图。现在需要两个量程为200mA的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表的量程为100mA，内阻为12Ω，另外一个电流表的量程为200mA。
（1）现将量程为100mA的电流表扩充为200mA，则应该________（填“串”或“并”）联一个阻值R'＝________Ω的电阻。
（2）图中E为学生电源、G为灵敏电流计、A1代表量程为100mA电流表A（图中未画出）改装后的电流表、A2为量程为200mA的电流表、R1为电阻箱、R2与R3均为滑动变阻器、R0为定值电阻、S为开关、Rx为待测金属圆柱，另有导线若干，这些器材全部由实验室提供。具体的实验操作如下：
A．按照如图甲所示的电路图连接好实验器材；
B．将滑动变组器R2的滑片、滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置，闭合开关S；
C．调整R3，逐步增大输出电压，并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零，此时量程为100mA的电流表A的示数为I1，A2的示数为I2，电阻箱的示数为R1；
D．实验完毕，整理器材。
①实验步骤B中滑动变阻器R3的滑片应调至最________（填“左”或“右”）端；
②反复调整R1和R2使灵敏电流计G示数为零的目的是________；
③某次测量时，量程为100mA的电流表A的指针位置如图乙所示，则此时通过R2的电流为________mA。
（3）待测金属圆柱Rx的阻值为________（用所测物理量的字母表示）。
（4）电流表A1、A2的内阻对测量结果________（填“有”或“无”）影响。
答案和解析
1.【答案】偏小；偏大；甲；乙
【解析】解：（1）：根据欧姆定律，采用甲图时，测量值=，真实值应为：=，比较可知，测量值比真实值偏小；
采用乙图时，测量值=，真实值=，比较可知，测量值比真实值偏大；
（2）：根据以上分析可知，当待测电阻比电压表内阻小很大时，电压表的分流作用很小，采用外接法时误差越小，所以应选甲图；?
如果待测电阻较大，或电流表内阻比待测电阻小很多时，电流表的分压作用较小，采用内接法时误差较小，所以应选乙图；???
故答案为：（1）偏小，偏大；（2）甲，乙
本题（1）的关键是根据欧姆定律列出待测电阻测量值和真实值表达式，然后比较即可；题（2）的关键是根据欧姆定律可知，造成误差的原因是电表内阻的影响，当待测电阻较小时，电压表的分流作用较小，应采用外接法，当待测电阻较大时，电流表的分压作用较小，应采用内接法．
伏安法测电阻实验中，电流表内外接法的选择方法可以用口诀“大内偏大，小外偏小”来判定．
2.【答案】（1），；（2）
【解析】
【分析】
（1）没有电压表可以用已知内阻的电流表充当，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。
（2）根据图示电路图应用并联电路特点与欧姆定律求出待测电阻阻值。
本题考查了实验器材的选择与实验数据处理，根据实验目的分析清楚图示电路图理解实验原理是解题的前提与关键，应用串并联电路特点与欧姆定律可以解题；要掌握实验器材的选择原则。
【解答】
（1）由图示电路图可知，电流表X应选用已知内阻的电流表；为方便实验操作，滑动变阻器应选择；
（2）由图示电路图及串并联关系可知，待测电阻阻值为：==。
故答案为：（1），；（2）。
3.【答案】R1；RX=
【解析】解：要使电压表的读数不小于其量程的，滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选：R1；
实验中没有电流表，可以用已知内阻的电压表充当电流表，与待测电阻串联，用另一个电压表测电压，滑动变阻器采用分压接法，实验电路图如图所示，
电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，
由电路图可知，通过待测电阻的电流：I=，
待测电阻阻值：RX===；
故答案为：R1；RX=；实验电路图如图所示．
为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；测电阻阻值，没有电流表，可以用已知内阻的电压表当电流表使用，让已知内阻电压表与待测电阻串联，用另一电压表测电压，然后由欧姆定律求出待测电阻阻值．
本题考查了实验器材的选择、设计实验电路，测电阻需要测出通过电阻的电流，没有电流表，可以用已知内阻的电压表间接测电流，这是正确解题的关键．
4.【答案】（1）；
?（2）A1、A2的读数I1、I2；
【解析】
【分析】
本题考查了伏安法测电阻；本题应明确实验的原则应以安全、准确为主，若量程过大将会导致测量结果不准确；故此题以电流表代替了电压表使用，读出电流值再通过计算得出电压值。
（1）根据所给实验器材与测电阻的原理设计实验电路图；
（2）根据电路图，应用并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。
【解答】
（1）本实验电压表量程过大，可以用已知内阻的电流表A2与待测电阻并联间接测出电压，用电流表测电流，电流表A2内阻为750Ω，待测电阻阻值约为5Ω，电流表A1电阻约为4Ω，电流表A1应采用外接法，为进行多次实验精确测量，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：
；
（2）由电路图可知，待测电阻两端电压U=UA2=I2r2；
通过待测电阻的电流IX=I1-I2；
待测电阻阻值：RX=；
所以需要测最的物理量是A1、A2的读数I1、I2。
故答案为：（1）；（2）A1、A2的读数I1、I2；。
5.【答案】（1）并；12
（2）①左；②使和两端的电压相等；③160
（3）
（4）无
【解析】
【分析】
（1）由电表的改装原理判断得解；
（2）①由实验操作要求判断得解；
②由电路的结构确定使灵敏电流计G示数为零的目的；
③由电流表的读数方法判断得解；
（3）由和两端的电压关系解得其阻值；
（4）由欧姆定律表达式及误差分析判断电流表的内阻对测量结果的影响。
本题主要考查电阻的测量，知道电路的原理是解题的关键，难度较大。
【解答】
（1）要将量程为100mA、内阻为12Ω的电流表量程扩大为200mA，由电流表的改装原理可知，应并联的电阻。
（2）①由实验操作要求可知闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片至最左端，保护电路中的元件；
②由电路结构可知，由于和两电阻并联，故调节电流计G的示数为零，目的是使和两端的电压相等；
③由图可知图示电流表示数为80mA，根据电表的改装原理可知，通过电阻的电流应该是量程为100mA的电流表A的刻度盘上读数的2倍，即160mA。
（3）根据，得待测金属圆柱的电阻为。
（4）从表达式可以看出，被测电阻的阻值与电流表内阻无关，故电流表、的内阻对测量结果没有影响。
故填：
（1）并，12；（2）①左，②使和两端的电压相等，③160；（3）；（4）无。
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