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专题19 电学实验

1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。

（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。

（2）当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电

表量程不是预期值，而是 。（填正确答案标号） A．18 Ma

B．21 mA

C．25mA D．28 mA

（3）产生上述问题的原因可能是 。（填正确答案标号） A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大

（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为

一个阻值为kR的电阻即可，其中k= 。

【答案】（1） （2）C （3）AC （4）

99 79【解析】（1）电表改装时，微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示：

（2）由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：

n=16mA=100倍。故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：250?10?3?100?25mA，-3160?10mA故本小题选C；

?Rg（3）根据IgRg??I?Ig?R，得：I??1?R???Ig，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻?测量值偏小，即电表实际内阻Rg真实值，大于1200Ω；或者因为定值电阻R的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选AC；

（4）由于接入电阻R时，改装后的表实际量程为25 mA，故满足IgRg?25?IgR；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为20 mA电流表，应满足IgRg?20?IgkR，其中Ig?250μA?0.25mA，联立解得：k?1.25或k?????99。 792．（2019·新课标全国Ⅱ卷）某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100 Ω）；S为开关，E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出。图（b）是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U–I关系曲线。回答下列问题：

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表V1的示数为U1= mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻 （填“变大”或“变小”），电压表V1示数 （填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向 （填“A”或“B”）端移动，以使V1示数仍为U1。

（2）由图（b）可以看出U与t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度

为|ΔU|= ×10–3V/℃（保留2位有效数字）。 Δt

【答案】（1）5.00 变小 增大 B （2）2.8

–6

10–3 V=5 mV由R?【解析】（1）U1=IR0=100 Ω×50×10A=5×

U，I不变，温度升高，U减小，故RI减小；由于R变小，总电阻减小，电流增大；R0两端电压增大，即V1表示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故华东变阻器向右调节，即向B短调节。 （2）由图可知，

?U =2.8×10–3V/℃ ?t3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14 kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1 500 Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500 Ω），电阻箱（0~99 999.9 Ω），干电池（E=1.5 V，r=1.5 Ω），红、黑表笔和导线若干。

（1）欧姆表设计

将图（a）中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω：滑动变阻器选__________（填“R1”或“R2”）。 （2）刻度欧姆表表盘

通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________。

（3）校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向__________kΩ处；将红、黑表笔与电

阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为__________Ω。

【答案】（1）

900 R1 （2）45 5 （3）0 35 000.0

【解析】（1）连线如图：

根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则Ig?则滑动变阻器选择R1；

E，解得R=900Ω；为了滑动变阻器的安全，

r?R0?R1EI?（2）在a处，，解得Rxa=45kΩ； g4r?R0?R?Rxa在b处，则

3EIg?，解得Rxb=5kΩ； 4r?R0?R?Rxb（3）校准：红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到0 kΩ处；由图可知，电阻箱接入的电阻为：R=35 000.0 Ω。