第10章 课时测评46 电学实验基础(word练习)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义
2026-10-13
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摘要:
**基本信息**
聚焦电学实验基础,以仪器读数和电阻测量为核心,通过分层题型构建“操作-设计-误差”三阶方法体系,强化科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|仪器读数|1题|螺旋测微器(固定+可动刻度)、游标卡尺(主尺+游标尺)、电表估读(分度值处理)|从基本仪器操作到数据精确读取,夯实物理观念中的实验技能|
|电阻测量|4题|内外接法判断(Rx/RA与RV/Rx比较)、分压/限流选择(变阻器阻值匹配)、误差消除(对比法)|从电路设计原理到系统误差分析,体现科学思维的模型建构与推理|
内容正文:
课时测评46 电学实验基础
(时间:30分钟 满分:50分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.(10分)(2026·河南商丘模拟)图甲中螺旋测微器的示数为 mm;图乙中游标卡尺的示数为 cm;图丙中电压表的读数为 V;图丁中电流表的读数为 A。
答案:7.520 2.060 2.60 0.52
解析:螺旋测微器读数=固定刻度读数+可动刻度读数,题图甲中固定刻度读数为7.5 mm,可动刻度读数为2.0×0.01 mm=0.020 mm,故读数为7.520 mm;题图乙中游标卡尺主尺读数为20 mm,游标尺第12条刻度线与主尺某条刻度线对齐,本游标卡尺精确度为0.05 mm,故读数为20 mm+12×0.05 mm=20.60 mm=2.060 cm;题图丙中电压表最小分度为0.1 V,则读数为2.60 V;题图丁中电流表最小分度为0.02 A,读数为0.52 A。
2.(10分)(2026·天津和平一模)某实验小组同学要测量阻值约为350 Ω的定值电阻Rx,现备有下列器材:
A.电流表A(量程为10 mA,内阻约为100 Ω);
B.电压表V(量程为3 V,内阻约为3 kΩ);
C.滑动变阻器R1(阻值范围为0~10 Ω,额定电流为2 A);
D.定值电阻R2(阻值为750 Ω);
E.直流电源E(电动势为4.5 V,内阻不计);
F.开关S和导线若干。
(1)实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路,电阻的测量值可由Rx=计算得出。式中U与I分别为电压表和电流表的读数,则图 (选填“甲”或“乙”)所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。
(2)若采用(1)中所选电路进行测量,得到电压表和电流表的示数如图丙所示,则由此组数据可得待测电阻的测量值Rx= Ω,若所用电压表和电流表的内阻分别按3 kΩ和100 Ω进行计算,则由此可得待测电阻的真实值R真= Ω。(计算结果均保留3位有效数字)
答案:(1)乙 (2)300 333
解析:(1)由于=≈8.57>==3.5,可知电流表分压更明显,故采用电流表外接法,则题图乙所示的电路测量更准确,测量值更接近待测电阻的真实值。
(2)根据读数规则可知,电压表的示数U=1.80 V
电流表的示数为I=6.00 mA
根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为Rx== Ω=300 Ω
电路误差在于电压表的分流,则R真== Ω≈333 Ω。
3.(10分)在测定电阻Rx值的实验中,某同学认识到了电压表、电流表的内阻在测量电阻中的影响,便设计了如图所示的电路对常规实验进行改进。
(1)实验电路设计:设计如图甲所示的电路测定电阻Rx的值。
(2)实验实物连接:按照实验设计的电路图(图乙),用笔画线代替导线将如图甲所示的实物图补充完整。
(3)实验操作设计:
①断开开关,连接实物,检查电路,将滑动变阻器R1的滑片移动到最 端,将滑动变阻器R2的滑片移动到最 端;(均选填“右”或“左”)
②闭合开关S1,将开关S2接1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表读数尽量接近满量程,读出并记录这时的电压表和电流表的示数U1和I1;
③保持开关S1闭合,将开关S2接2,只调节滑动变阻器R1,使电压表读数尽量接近满量程,读出并记录这时的电压表和电流表的示数U2和I2;
④断开开关S1,拆除导线,实验操作完毕,准备处理数据。
(4)实验数据处理:被测电阻Rx的表达式为Rx= ,将实验数据代入得出实验结果,分析讨论实验结果及误差。
(5)实验误差分析:经分析,该实验中电阻的测量值 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
答案:(2)见解析图 (3)①左 右 (4)- (5)等于
解析:(2)实物图连接如图所示。
(3)①为了安全,实验中闭合开关前,应将滑动变阻器R1的滑片移至最左端,将滑动变阻器R2的滑片移动至最右端。
(4)当闭合开关S1,S2接1时,电压表测Rx、电流表和滑动变阻器R2两端的电压之和,示数为U1,电流表测通过Rx、电流表和滑动变阻器R2的电流,示数为I1;保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,将单刀双掷开关S2接2,电压表测电流表和滑动变阻器R2两端的电压之和,示数为U2,此时电流表测通过电流表和滑动变阻器R2的电流,示数为I2,可知待测电阻的阻值Rx=-。
(5)经分析,该实验有效消除了因电流表内阻带来的系统误差,故电阻的测量值等于真实值。
4.(10分)在测量某待测电阻Rx的阻值(约为45 Ω)的实验中,有以下器材可供选择:
电流表A(量程0~100 mA,内阻约为1 Ω);
电压表V(量程0~3 V,内阻约为30 kΩ);
电源E(电动势为3 V,内阻约为0.2 Ω);
滑动变阻器R1(0~1 000 Ω);
滑动变阻器R2(0~5 Ω);
开关S一个,导线若干。
(1)滑动变阻器应选 (填器材的元件符号)。
(2)请在虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图,并标出电路元件的字母符号。
(3)在某次测量中,电压表示数如图所示,则此电压值为 V。
(4)若某次测量中,电压表示数为1.26 V时,电流表示数为30.0 mA,则待测电阻Rx的阻值为 Ω(保留2位有效数字)。
答案:(1)R2 (2)见解析图 (3)2.20 (4)42
解析:(1)待测电阻阻值约为45 Ω,R1的电阻太大,起不到很好的调节作用,故滑动变阻器选R2。
(2)由于待测电阻阻值约为滑动变阻器最大阻值的9倍,所以滑动变阻器采用分压式接法,由题可得>,故电流表采用外接法,画出电路图如图所示。
(3)电压表的量程为3 V,分度值为0.1 V,则电压表的读数为2.20 V。
(4)根据欧姆定律得Rx== Ω=42 Ω。
5.(10分)(2026·广东佛山模拟)某学习小组用伏安法测一个待测电阻Rx的阻值,实验室提供器材如下:
A.待测电阻Rx:阻值约为800 Ω
B.两节干电池:电源电压3 V
C.电流表A1:量程0~6 mA,内阻约为50 Ω
D.电流表A2:量程0~0.6 A,内阻约为10 Ω
E.电压表V1:量程0~3 V,内阻约为2 kΩ
F.电压表V2,量程0~15 V,内阻约为10 kΩ
G.电阻箱RP:最大阻值为999.9 Ω
H.滑动变阻器R:阻值范围为0~50 Ω
I.开关、导线若干
(1)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 (选填器材前的序号);实验电路应采用下列电路方案 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)更合理。
(2)为了更准确地测量待测电阻的阻值,该小组增加电阻箱来完成实验,实验电路图如图戊所示。
①先闭合S1、断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表指针偏转适当,记下两表示数分别为U1=2.50 V,I1=5.0 mA;
②再闭合S2,保持RP不变,调节R,记下此时两表示数U2=1.80 V,I2=6.0 mA;
③小组同学利用测量数据计算出的待测电阻Rx= Ω;
④若不考虑偶然误差,该小组此测量方案测得的电阻值 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
答案:(1)C E 丙 (2)③750 ④等于
解析:(1)电源电压为3 V,为减小实验误差,电压表应选用量程为0~3 V的电压表V1,故选E。通过待测电阻的最大电流为Im== A=3.75 mA,可知电流表应选用量程为0~6 mA的电流表A1,故选C。
滑动变阻器最大阻值与Rx相差较大,为调节方便,滑动变阻器应采用分压式接法,由题可得<,为减小实验误差,电流表应采用内接法,故实验电路应采用电路方案丙。
(2)③闭合S1、断开S2,根据欧姆定律有R'===500 Ω
闭合S2,保持RP不变,根据欧姆定律有R″===300 Ω
解得待测电阻为Rx=750 Ω。
④实验处理数据时考虑了电表的内阻,故该小组此测量方案测得的电阻值等于真实值。
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