2020年高考物理二轮热点专题训练----《电学实验》
1．下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图，图甲中游标卡尺为50分度，图乙为20分度游标卡尺，图丙为10分度游标卡尺，它们的读数分别为__________；________；________.
【解析】在图甲中，主尺读数为42 mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是50分度的，所以读数为42 mm＋5×0.02 mm＝42.10 mm；在图乙中，主尺读数为63 mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是20分度的，所以读数为63 mm＋6×0.05 mm＝63.30 mm；在图丙中，主尺读数为29 mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是10分度的，所以读数为29 mm＋8×0.1 mm＝29.8 mm.
【答案】42.10 mm 63.30 mm 29.8 mm
2.如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示． (1)若使用的是0～3 V量程的电压表，读数为________V．若使用的是0～15 V量程的电压表，读数为________V.
(2)若使用的是0～0.6 A量程的电流表，读数为________A．若使用的是0～3 A量程的电流表，读数为________A.
【解析】对于电压表，当选取0～3 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68 V，当选取0～15 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V；对于电流表，当选取0～0.6 A量程时，每
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小格为0.02 A，读数为0.46 A，当选取0～3 A量程时，每小格为0.1 A，读数为2.30 A.
【答案】(1)1.68 8.4 (2)0.46 2.30
3.某同学用以下器材接成如图甲所示的电路，并将原微安表盘改成如图乙所示的欧姆表盘，成功地改装了一个简易的“R×1 k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下：
A.满偏电流Ig＝100 μA的微安表一个 B.电动势E＝1.5 V，电阻可忽略不计的电池 C.阻值调至14 kΩ的电阻箱R D.红、黑测试表笔和导线若干
(1)根据题中信息可知原微安表的内阻Rg＝________ Ω.
(2)在图甲电路的基础上，不换微安表和电池，图乙的刻度也不改变，仅增加1个电阻，就能改装成“R×1”的欧姆表.要增加的电阻应接在________之间(填a、b、c)，电阻阻值为________.(保留两位有效数字)
(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图. 【答案】(1)1 k (2)a、c 15 Ω (3)见解析图
【解析】(1)根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意”说明在测阻值在10～20 kΩ的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近，由此可结合刻度盘确定此表的中值电阻，即表内总电阻约为R总＝15 kΩ.当表笔短接时，电流E满偏，根据欧姆定律有：Ig＝，代入E、R、Ig的值可得Rg＝1 kΩ.
R＋Rg
(2)要把原表改装成“R×1”的欧姆表，就要减少表的内阻，依题意，显然只有在ac之间
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R′(R＋Rg)
并联一个小电阻R′，才能使表内总电阻等于中值电阻R并＝15 Ω.根据R并＝，代入
R′＋R＋RgR以及Rg的数值可计算得R′≈15 Ω.
(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图如图所示.
4.某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20 Ω)材料的电阻率．他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：
电池组E(电动势为3.0 V，内阻约1 Ω)； 电流表A1(量程0～100 mA，内阻约5 Ω)； 电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω)； 电阻箱R(0～999.9 Ω)； 开关、导线若干．
他们的实验操作步骤如下：
A．用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d； B．根据提供的器材，设计并连接好如图甲所示的电路；
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C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，闭合开关S；
D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.
F．断开开关，拆除电路并整理好器材．
(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d＝________mm；
(2)实验中电流表应选择________(选填“A1”或“A2”)；
(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R－L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示)．
【解析】(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5 mm，
可动刻度是22.6×0.01 mm＝0.226 mm，金属丝直径d＝0.5 mm＋0.226 mm＝0.726 mm. (2)电路中最大电流约为I＝
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＝ A≈0.14 A，不到0.6 A的四分之一，如果
R电阻丝＋r20＋1E
使用电流表A2实验误差较大，因此电流表应选A1.
(3)由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，外电路总电阻R总＝R＋R
电阻丝
LL4L
＝R＋ρ＝R＋ρ＝R＋ρ2，
Sdπd
π()22
由题图丙可知，当电阻丝接入电路的长度为零时，电路总电阻R总＝R0，
4L4LR04ρπd2R0
则R＋ρ2＝R0，R＝R0－ρ2，图象斜率的绝对值|k|＝＝2，则电阻率ρ＝. πdπdL0πd4L0πd2R0
【答案】(1)0.726(0.725～0.727) (2)A1 (3)
4L0
5.一只小灯泡，额定功率为0.75 W，额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额
定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝PR＝1.5 V.B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的U－I图线，进而找到灯泡的额定电压.
A.电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)
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