课后跟踪训练(54) 电学实验综合（Word练习）-【优化指导】2025年高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教多选版）

课后跟踪训练(54)　电学实验综合 基础巩固练 1．(2024·河北唐山测试)某同学利用如图所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干。 实验步骤如下： ①按电路原理图连接线路； ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。 回答下列问题： (1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。 (2)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(保留到个位)。 (3)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)。 A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA 答案：(1)R1　(2)2 520　(3)D 解析：(1)滑动变阻器R1的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变阻器R1。 (2)电阻箱阻值为0时，电压表满偏电压Ug＝2.5 V，电阻箱阻值R＝630.0 Ω时，电压表的示数UV＝2.00 V，此时电阻箱两端的电压UR＝Ug－UV＝0.5 V，根据串联电路电压与电阻成正比可得＝，故Rg＝R＝×630.0 Ω＝2 520 Ω。 (3)电压表的满偏电流为Ig，则IgRg＝Ug，故Ig＝＝ A≈1 mA，D正确。 综合提升练 2．(2024·湖南怀化测试)使用欧姆表测电阻存在较大的系统误差。为了减小系统误差，有人设计了如图所示的实验方案。其中Rx是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S，灵敏电流计的指针偏转，将R调至阻值为R0时，灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻Rx＝___________________________________(用R1、R2、R0表示)。 答案： 解析：根据串并联电路特点及欧姆定律可得I1(R1＋R2)＝I2(Rx＋R0)，灵敏电流计的示数为零，说明其两端的电势相等，有I1R1＝I2R0，联立可得Rx＝。 3．(2022·山东卷)某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材： 干电池E(电动势1.5 V，内阻未知)； 电流表A1(量程10 mA，内阻为90 Ω)； 电流表A2(量程30 mA，内阻为30 Ω)； 定值电阻R0(阻值为150 Ω)； 滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω)； 待测电阻Rx； 开关S，导线若干。 测量电路如图所示。 (1)断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端，将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置，使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为____________(填“A1”或“A2”)；若不考虑电池内阻，此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。 (2)断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为________Ω。 (3)本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值____________(填“有”或“无”)影响。 答案：(1)A1　60　(2)100　(3)无 解析：(1)若不考虑电源内阻，且在电源两端只接R0时，电路中的电流约为I＝＝ A＝10 mA，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的处，则该同学选到的电流表应为A1。若不考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E＝(R＋R0＋RA1)，计算得R＝60 Ω。 (2)断开开关，保持滑片的位置不变，用Rx替换R0，闭合开关后有E＝(R＋Rx＋RA1)，代入数据解得Rx＝100 Ω。 (3)若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E＝[(R＋r)＋R0＋RA1]，E＝[(R＋r)＋Rx＋RA1]，联立解得Rx＝100 Ω，则Rx测量值不受电源内阻r的影响。 4．(2021·辽宁卷)某同学将一量程为250 μA的微安表改装成量程为1.5 V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。 (1)微安表铭牌标示内阻为0.8 kΩ，据此计算R1的阻值应为________kΩ。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。 (2)开关闭合前，R2的滑片应移动到________端。 (3)开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是________。(填选项前的字母) A．1、2间断路 B．3、4间断路 C．3、5间短路 (4)排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60 V时，微安表的示数为98 μA，此时需要________(填“增大”或“减小”)R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 答案：(1)5.2　(2)最左　(3)A　(4)减小 解析：(1)将微安表改装成电压表，应串联分压电阻，由欧姆定律得Ig(Rg＋R1)＝U，代入Ig＝250 μA、Rg＝0.8 kΩ、U＝1.5 V，解得R1＝5.2 kΩ。 (2)题图中滑动变阻器R2采用分压式接法，为保护检测电路，开关闭合前，R2的滑片应移动到最左端。 (3)R2采用分压式接法，则R2的最大阻值较小。若1、2间断路，则R2采用限流式接法接入电路，调节滑片位置，测量电路两端电压变化很小，则微安表有示数，但变化不显著，A正确；若3、4间断路，则电路中没有电流，微安表没有示数，B错误；若3、5间短路，则调节滑片位置，测量电路两端的最小电压仍为0，最大电压与没有故障时相同，则微安表示数变化显著，C错误。 (4)当标准电压表的示数为0.60 V时，微安表的示数为98 μA，则改装后电压表的示数为×98 μA＝0.588 V<0.60 V，要使改装电表的量程达到预期值，应使微安表示数变大，则需要减小R1的阻值。 5．(2023·湖南卷)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图(a)所示，R1、R2、R3为电阻箱，RF为半导体薄膜压力传感器，C、D间连接电压传感器(内阻无穷大)。 (1)先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值，示数如图(b)所示，对应的读数是________Ω； (2)适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，RF的阻值为________(用R1、R2、R3表示)； (3)依次将0.5 g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小)，读出电压传感器示数U，所测数据如下表所示： 次数 1 2 3 4 5 6 砝码质量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电压U/mV 0 57 115 168 220 280 根据表中数据在图(c)上描点，绘制Um关系图线； (4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用。在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0，电压传感器示数为200 mV，则F0大小是________N(重力加速度取9.8 m/s2，保留2位有效数字)； (5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为200 mV，则F1________(填“>”“＝”或“<”)F0。 答案：(1)1 000　(2)　(3)见解析图　(4)1.7×10－2　(5)> 解析：(1)欧姆表读数为10×100 Ω＝1 000 Ω。 (2)当电压传感器读数为零时，C、D两点电势相等，即UCB＝UDB，即RF＝R3，解得RF＝。 (3)绘出U-m图像如图。 (4)当电压传感器的读数为200 mV时，所放物体质量为1.75 g，则F0＝mg＝1.75×10－3×9.8 N＝1.7×10－2 N。 (5)可将C、D以外的电路等效为新的电源，电动势为E′，内阻为r′，C、D两点电压看作路端电压，换用非理想毫伏表测量C、D间电压，其内阻不是无穷大，此时电压传感器读数U′＝，当读数为U′＝200 mV时，实际C、D间断路(接理想毫伏表)时的电压(等于E′)大于200 mV，则此时压力传感器的读数F1>F0。 学科网（北京）股份有限公司 $$