内容正文:
专题限时集训(十六) 电学实验
1.(2023·山东省济南市高三一模)某同学将量程为 300 mA、内阻为180 Ω的电流表改装成一种可测量直流电流(双量程)、直流电压(双量程)和电阻的多用电表,实验电路如图所示。
(1)若定值电阻R3的阻值小于R4的阻值,则直流电压挡挡位3的量程________(选填“大于”或“小于”)挡位4的量程;
(2)直流电流挡挡位2的量程为3 A,则定值电阻R1、R2串联后的总阻值为________ Ω;
(3)开关S拨到挡位5,将a、b两端短接,此时电流计指针处于表盘的中间位置,要进行欧姆调零,应将滑动变阻器R6的阻值______(选填“调大”或“调小”)。
2.(2023·辽宁卷)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测量其电阻率,设计了如图(a)所示的电路图,实验步骤如下:
a.测得样品截面的边长a=0.20 cm;
b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁间左右移动;
c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L;
d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I=0.40 A,读出相应的电压表示数U,断开开关S;
e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U-L图像如图(b)所示,得到直线的斜率k。
完成下列填空:
(1)L是丙到________(选填“甲”“乙”或“丁”)的距离;
(2)写出电阻率的表达式ρ=________(用k、a、I表示);
(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ=______ Ω·m(结果保留两位有效数字)。
3.(2023·南京市、盐城市高三第二次模拟)某同学用多用电表做了以下两个实验:
(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约1 500~2 500 Ω),进行了如图甲所示A、B、C、D四个操作,正确的操作顺序是________;其中步骤B的指针指在如图乙所示的刻度处,该电阻的阻值为________ kΩ。
A B
C D
甲
(2)多用电表欧姆挡的内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个电流表、一个可变电阻和红、黑表笔串联而成。为了测量多用电表欧姆挡在 “×100” 挡时的内部总电阻r、电动势E和红、黑表笔短接时多用电表中的电流I′,该同学设计了如图丙所示的电路。
①正确连线后,闭合开关,改变电阻箱的阻值,得到多组电流表的示数I和电阻箱的电阻R,数据记录如表所示,请根据该同学在坐标纸上描绘的点画出-R图像;
R/Ω
1 570
1 140
920
550
300
110
I/mA
0.45
0.52
0.61
0.66
0.73
0.81
/mA-1
2.22
1.92
1.64
1.52
1.37
1.23
②由-R图像计算多用电表欧姆挡内电源的电动势E=________ V;
③若毫安表内阻RA=180 Ω,则红、黑表笔短接时多用电表中的电流I′=________ mA。(以上结果均保留两位有效数字)
4.(2023·石家庄市高三教学质量检测二)某小组利用如图所示的电路测量一只毫安表的量程和内阻,同时研究光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。所提供的实验器材如下:
A.毫安表(表盘共有30格,未标数值)
B.学生电源(输出电压可调,内阻不计)
C.电阻箱R(最大阻值9 999.9 Ω)
D.光敏电阻R′
E.单刀双掷开关
F.导线若干
(1)实验时将学生电源输出电压调至1 V,电阻箱的阻值调至最大,单刀双掷开关接至a端,开始调节电阻箱阻值,发现电阻箱的阻值为1 800.0 Ω时,毫安表的指针刚好从零开始偏转一格;电阻箱的阻值为300.0 Ω时,毫安表的指针刚好从零开始偏转四格,据此得到毫安表的量程为________ mA,内阻为________ Ω。
(2)单刀双掷开关接至b端,实验中发现光照强度稍大时,电流超过毫安表的量程,为了安全,该小组将毫安表改装成量程为0.6 A的电流表,应在毫安表上并联的定值电阻阻值为________ Ω。(计算结果保留两位有效数字)
(3)该小组将改装后的电流表接入电路中,电源输出电压不变,单刀双掷开关接至b端,通过实验发现,流过原毫安表的电流为I且电流I与光照强度E(单位:cd)之间的关系为I=kE(k为常量),由此可得光敏电阻的阻值R′与光照强度E之间的关系式为R′=________。
(4)若改装后的电流表示数总小于标准电流表测得的电流示数,为了使改装后的电流表示数准确,则应该采取的措施是____________________________ ________________________