实验题 增分练4-（Word教参）-【精讲精练】2024年高考物理二轮专题辅导与训练

增分练(4) 1．(2023·成都模拟)小张同学想测量构成滑动变阻器的金属丝的电阻率。于是，他找到了一个坏了的滑动变阻器，拆下一段长约1 m、阻值约为100 Ω的金属丝，进行如下测量。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，则金属丝的直径d＝________mm。 (2)为了准确测量这段金属丝的电阻，小明找到如下器材： 电流表(量程0～50 mA) 电阻箱(0～99.99 Ω) 一节干电池(电动势约1.5 V) 开关一个、线夹一个、导线若干 ①请你利用上述器材，帮他设计一个可以完成电阻测量的电路图，画在图甲的方框中。 ②完善小明同学的实验步骤(步骤中出现的物理量均需给出相应的符号)。 a．去掉金属丝的绝缘漆，接在线夹上，如图乙所示； b．按电路图连接实物； c．调节电阻箱和线夹位置使电流表有一个较大的示数，除记录该电流表示数外还需记录________和________； d．改变线夹的位置，调节电阻箱使电流表的示数不变，记录________和________； e．用米尺测量出________； f．写出电阻率的表达式：________ (用实验过程中出现的物理量符号表示)； g．重复上述步骤进行多次测量取平均值。 解析　(1)由图可知d＝0.5 mm＋3.1×0.01 mm＝0.531 mm。 本实验由于缺少电压表，所以不能采用传统的伏安法测量电阻率。我们可以通过控制电路中电流一定，即总电阻一定，通过改变电阻箱和电阻丝接入回路的阻值，找到电阻丝的阻值与长度的关系，进而求出电阻率，因此电阻箱、电阻丝和电流表应串联，如图所示。 根据上面对实验原理的介绍可知，在步骤c中，除了记录电流表的示数外还需记下此时线夹的位置M和电阻箱的示数R1。在步骤d中，改变线夹的位置后，调节电阻箱使电流表的示数不变，记录此时线夹的位置N和电阻箱的示数R2。 为了求出电阻丝的阻值与长度的关系，需要用米尺测量出两次线夹位置M、N间的距离L。 设步骤c中电阻丝接入电路的阻值为RM，步骤d中电阻丝接入电路的阻值为RN，则有R1＋RM＝R2＋RN M、N间的电阻为R＝＝ 根据电阻定律有R＝ρ 解得电阻率为ρ＝ 答案　(1)0.531　(2)①图见解析　②线夹的位置M 电阻箱的示数R1　线夹的位置N　电阻箱的示数R2　两次线夹位置M、N间的距离L　ρ＝ 2．(2023·梅州模拟)如图甲所示是某同学设计的测量电源的电动势和内阻的实验电路图，图中电压表V的量程为3 V，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表(解决灵敏电流计G量程不够的问题)，根据实验要求，完成下列问题： (1)已知电流计G的满偏电流Ig＝200 mA、内阻Rg＝0.80 Ω，电路中已将它改装为最大量程600 mA的电流表，则R1＝________Ω。 (2)通过移动变阻器R的滑片，得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数I，作出如图乙的图像，某次测量时，电压表示数如图丙所示，则读数为______V，此时对应通过电源的电流为______mA。 (3)请根据图乙求出电源的电动势E等于________V，电源内阻等于________Ω(结果均保留到小数点后两位)。 (4)从测量原理来看，利用图甲所示的电路所得的电动势测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析　(1)根据并联电路分流特点，可得R1＝＝0.40 Ω。 (2)因图丙中电压表的分度值为0.1 V，故图丙电压表的读数为2.60 V 由图乙可知，当U＝2.60 V时，电流计G的读数为100 mA，则通过电源的电流为I总＝I＋＝300 mA。 (3)由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋IRg＋(I＋)r＝U＋I(Rg＋3r) 整理得U＝E－I(Rg＋3r) 则图像纵轴截距为电动势E＝2.93 V 斜率为Rg＋3r≈3.31 Ω 解得电源内阻为r≈0.84 Ω。 (4)由于电流计G内阻已知，故按该原理测得通过电源电流3I为真实值，故电压表分流不会对实验造成误差，故测量值等于真实值，故选填相等。 答案　(1)0.40　(2)2.60　300　(3)2.91～2.94 0．82～0.86　(4)相等 3．(2023·德州模拟)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题。 (1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，经正确操作后，指针指在图甲中的a位置，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡________挡(选填“×1”或“×100”)；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指在图甲中的b位置，则待测电阻约为________Ω。 (2)图乙是该多用电表欧姆挡内部电路示意图，选择“×1 k”挡测量某二极管的阻值，指针指在图甲中的c位置，则与A表笔相连的是二极管的_____