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1、
課時(shí)作業(yè)(三十八) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
[基礎(chǔ)訓(xùn)練]
1.某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑,示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為_(kāi)_______cm和________cm.
甲
乙
答案:60.10 0.420 解析:直尺的最小刻度為0.1 cm,因此讀數(shù)應(yīng)為60.10 cm.游標(biāo)卡尺是50分度,精確到0.02 mm,因此讀數(shù)為 0.420 cm.
2.(2018·江西四調(diào))(1)新式游標(biāo)卡尺的刻線看起來(lái)很“稀疏”,使讀數(shù)顯得清晰明了,便于使用者正確讀取數(shù)據(jù),通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格;新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種,但刻度卻是:19 mm
2、等分成10份,39 mm等分成20份,99 mm等分成50份,以“39 mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺為例,如圖甲所示.
甲
乙
①它的精確度是________ mm;
②用它測(cè)量某物體的厚度,示數(shù)如圖甲所示,正確的讀數(shù)是________ cm.
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲直徑,其示數(shù)如圖乙所示,由圖可知該金屬絲直徑為_(kāi)_______ mm.
答案:(1)①0.05 ②3.025 (2)4.700
解析:(1)游標(biāo)卡尺是利用差值讀數(shù)原理設(shè)計(jì)的,20分度游標(biāo)卡尺,游標(biāo)尺總長(zhǎng)度為39 mm,每小格比主尺分度值小0.05 mm,故精確度為0.05 mm,游標(biāo)卡尺讀數(shù)為30
3、 mm+0.05×5 mm=3.025 cm;(2)螺旋測(cè)微器讀數(shù)為4.5 mm+20.0×0. 01 mm=4.700 mm.
3.某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率,需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻.
(1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑,某次測(cè)量的示數(shù)如圖甲和乙所示,長(zhǎng)度為_(kāi)_______ cm,直徑為_(kāi)_______ mm.
(2)按圖丙連接電路后,實(shí)驗(yàn)操作如下:
①將滑動(dòng)變阻器R1的阻值置于最________(填“大”或“小”)處;將S2撥向接點(diǎn)1,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0;
②將電阻箱R2的阻值調(diào)至最________(填“大”或“小”),將S2撥
4、向接點(diǎn)2;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時(shí)R2的阻值為1 280 Ω;
③由此可知,圓柱體的電阻為_(kāi)_______ Ω.
答案:(1)5.01 5.315 (2)①大?、诖蟆?3)1 280
解析:(1)長(zhǎng)度l=5.0 cm+1× mm=5.01 cm;直徑d=5 mm+31.5×0.01 mm=5.315 mm.
(2)①為保護(hù)電路使電路中電流不會(huì)超出電流表量程,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值置于最大處.
②為使電路中電流較小,使電流表示數(shù)逐漸變大,電阻箱阻值也應(yīng)先調(diào)至最大.
(3)將S1閉合,S2撥向接點(diǎn)1時(shí),其等效電路圖如圖(a)所示.
當(dāng)S2撥向接點(diǎn)
5、2時(shí),其等效電路圖如圖(b)所示.
由閉合電路歐姆定律知I=,當(dāng)I相同均為I0時(shí),R2=R圓柱體,所以R圓柱體=1 280 Ω.
4.(2018·安徽淮北一中四模)為了描繪標(biāo)有“3 V 0.4 W”的小燈泡的伏安特性曲線,要求小燈泡電壓能從零開(kāi)始變化.所給器材如下:
A.電流表(0~200 mA,內(nèi)阻約0.5 Ω);
B.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻約0.01 Ω);
C.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約5 kΩ);
D.電壓表(0~15 V,內(nèi)阻約50 kΩ);
E.滑動(dòng)變阻器(0~10 Ω,0.5 A);
F.滑動(dòng)變阻器(0~1 kΩ,0.1 A);
G.電源(3 V),開(kāi)關(guān)一
6、個(gè),導(dǎo)線若干.
(1)實(shí)驗(yàn)中所用的電流表應(yīng)選________,電壓表應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________.(填器材前面的序號(hào))
(2)要求電壓從零開(kāi)始測(cè)量并減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選甲、乙、丙、丁中的哪一個(gè)電路圖________.測(cè)出的電阻值比真實(shí)值偏________(填“大”或“小”).
答案:(1)A C E (2)甲 小
解析:(1)小燈泡額定電壓為3 V,電壓表選C,小燈泡額定電流為I=≈0.13 A,電流表選A,實(shí)驗(yàn)要求小燈泡電壓能從零開(kāi)始變化,故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,滑動(dòng)變阻器選擇總電阻較小的E.(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R==22.5 Ω<,所以電流表外
7、接,因此應(yīng)選電路圖甲;由于電壓表的分流作用,電流測(cè)量值偏大,所以電阻測(cè)量值偏?。?
5.某實(shí)驗(yàn)小組在某次物理實(shí)驗(yàn)中,描繪一個(gè)標(biāo)有“3 V 1.5 W”小燈泡的伏安特性曲線.
(1)在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖.
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中某次電表的示數(shù)如圖甲所示,則I=________A,U=________V.
甲
(3)如圖乙所示為本次實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的伏安特性曲線圖.由圖可知,小燈泡兩端的電壓為1.2 V時(shí)的電阻為_(kāi)_______Ω(保留三位有效數(shù)字).
乙
答案:(1)如圖所示 (2)0.44 2.40 (3)3.75
解析:(1)本實(shí)驗(yàn)要作圖象,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采
8、用分壓接法,小燈泡電阻較小,電流表用外接法;(2)電流表的量程應(yīng)選0~0.6 A,根據(jù)指針?biāo)傅奈恢?,電流表的讀數(shù)為0.44 A,電壓表的量程應(yīng)選0~3 V,根據(jù)指針?biāo)傅奈恢茫妷罕淼淖x數(shù)為2.40 V;(3)根據(jù)圖象,當(dāng)小燈泡兩端的電壓是1.2 V時(shí),電流為0.32 A,則R==3.75 Ω.
[能力提升]
6.圖甲是學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的有兩個(gè)量程的電流表刻度盤,當(dāng)用“-”和“0.6”兩接線柱時(shí),能測(cè)的最大電流是________ A,對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A;圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A;當(dāng)使用電流表的“-”和“3”兩個(gè)接線柱時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A
9、,圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A.
圖乙為學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的有兩個(gè)量程的電壓表刻度盤.當(dāng)使用較小量程時(shí),測(cè)量電壓最大值不得超過(guò)________ V,每小格表示________ V,圖中指針示數(shù)為_(kāi)_______V;若使用的是較大量程,則表盤刻度每小格表示________V,圖中指針示數(shù)為_(kāi)_______V.
答案:0.60 0.02 0.34 0.1 1.70 3.00 0.1 2.20
0.5 11.0
解析:結(jié)合電流表和電壓表所選量程,首先應(yīng)正確讀出相應(yīng)的分度值,然后根據(jù)表針?biāo)肝恢煤推渥x數(shù)方法可得結(jié)果.
7.有一個(gè)電阻Rx,其阻值大約是10 Ω,請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模员銣y(cè)量其
10、阻值.可供選擇的電路如圖所示.可供選擇的器材是:
A.電動(dòng)勢(shì)4.5 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源E
B.量程為15 V、內(nèi)阻為10 kΩ的電壓表V1
C.量程為3 V、內(nèi)阻為6 kΩ的電壓表V2
D.量程為300 mA、內(nèi)阻為4 Ω的電流表A1
E.量程為5 A、內(nèi)阻為2 Ω的電流表A2
F.最大阻值為20 Ω、額定電流為1.5 A的滑動(dòng)變阻器R1
G.最大阻值為500 Ω、額定電流為0.5 A的滑動(dòng)變阻器R2
H.開(kāi)關(guān)和若干根導(dǎo)線
則選用的電路是________(填“甲”或“乙”),選用的器材是________(填序號(hào)).
答案:甲 A、C、D、F、H
解析:Rx的阻值大約為
11、10 Ω,與電流表內(nèi)阻接近,因此用電流表外接法,同時(shí)Rx的大約值小于滑動(dòng)變阻器的總阻值,因而采用限流接法,故選用甲電路;電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5 V,E=Im(Rx+RA),Im= A=0.321 A=321 mA或Im= A=0.375 A=375 mA,電流表選D.U=ImRx=0.321×10 V=3.21 V,因而電壓表選C.變阻器R1最大值為500 Ω,與Rx偏差太大,因此變阻器選F.
8.(2018·河南洛陽(yáng)統(tǒng)考)某同學(xué)要研究一質(zhì)地均勻圓柱形的熱敏電阻的電阻率隨溫度的變化規(guī)律,其部分步驟如下:
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示,由圖可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_______ m
12、m.
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑為_(kāi)_______ mm.
(3)該同學(xué)利用以下實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),研究熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律:
A.熱敏電阻(常溫下約300 Ω)
B.溫度計(jì)
C.電流表A1(60 mA,約10 Ω)
D.電流表A2(3 A,約0.1 Ω)
E.電壓表V(6 V,約15 kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器R1(2 kΩ,0.5 A)
G.滑動(dòng)變阻器R2(50 Ω,2 A)
H.蓄電池(9 V,0.05 Ω)
I.開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)要求通過(guò)熱敏電阻的電流從零開(kāi)始增加,電流表應(yīng)選擇________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______
13、__(填器材前的字母).
②為準(zhǔn)確測(cè)量該熱敏電阻,請(qǐng)?jiān)趫D丙中完成實(shí)驗(yàn)器材的連接.
丙
答案:(1)52.30 (2)4.300 (3)①C G?、谌鐖D所示
解析:(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知,圓柱形的熱敏電阻的長(zhǎng)度L=52 mm+6×0.05 mm=52.30 mm.(2)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知,圓柱形的熱敏電阻的直徑D=4 mm+30.0×0.01 mm=4.300 mm.(3)①常溫下,通過(guò)熱敏電阻的最大電流為I==20 mA,因此電流表選擇量程為60 mA的電流表A1.由于熱敏電阻阻值不大,采用電流表外接法.由于需要測(cè)量多組數(shù)據(jù),因此滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,故滑動(dòng)變阻器采用最大阻值為50 Ω的R2.②電路連接如答案圖所示.