提能訓練練案[51]1．(2025·山東青島高三期中)小明從實驗室拿來了20分度的游標卡尺和螺旋測微器，分別對導體棒的長度L和直徑d進行測量。圖甲是游標卡尺的測量結果，可知長度L為________cm；在使用螺旋測微器的過程中，該同學發(fā)現，在將測砧與測微螺桿并攏后，無法對齊零刻度線，如圖乙所示，若繼續(xù)用此螺旋測微器測量金屬絲的直徑，讀數如圖丙所示，則金屬絲的直徑為________mm。[答案]2.5502.400[解析]根據20分度游標卡尺讀數規(guī)則，可讀出導體棒長度為L＝25mm＋10×0.05mm＝25.50mm＝2.550cm，根據螺旋測微器讀數規(guī)則，可得出該金屬絲的直徑為d＝d2－d1＝(2.5mm＋36.0×0.01mm)－(46.0×0.01mm)＝2.400mm。2．(2023·北京高考)采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲Rx的電阻率。(1)實驗時，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應處在________(填“M”或“N”)端。(2)按照圖1連接實物圖，如圖2所示。閉合開關前檢查電路時，發(fā)現有一根導線接錯，該導線為________(填“a”“b”或“c”)。若閉合開關，該錯誤連接會帶來的問題有__________________________________________________________________________________________________________________________________。[答案](1)M(2)b移動滑片時，電壓表和電流表的示數不變[解析](1)實驗時，閉合開關S前，為保護電路，分壓式滑動變阻器滑片P應處在使分壓電路部分的電壓最小處，滑動變阻器的滑片P應處在M端。(2)滑動變阻器采用分壓式接法，滑動變阻器下端兩接線柱與電源相連，故b導線接錯；該錯誤帶來的問題是移動滑片的過程中電壓表和電流表的示數不變。3．(2024·湖南卷)某實驗小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖(a)所示的裝置。電阻測量原理如圖(b)所示，E是電源，V為電壓表，A為電流表。(1)保持玻璃管內壓強為1個標準大氣壓，電流表示數為100mA，電壓表量程為0～3V，表盤如圖(c)所示，示數為________V，此時金屬絲阻值的測量值R為________Ω(保留3位有效數字)；(2)打開抽氣泵，降低玻璃管內氣壓p，保持電流I不變，讀出電壓表示數U，計算出對應的金屬絲阻值；(3)根據測量數據繪制R－p關系圖線，如圖(d)所示；(4)如果玻璃管內氣壓是0.5個標準大氣壓，保持電流為100mA，電壓表指針應該在圖(c)指針位置的________側(填“左”或“右”)；(5)若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測量值________真實值(填“大于”“小于”或“等于”)。[答案](1)1.24(1.24～1.26均可)12.4(12.4～12.6均可)(4)右(5)小于[解析](1)電壓表的量程為0～3V，最小分度為0.1V，故讀數為1.24V；金屬絲阻值的測量值R＝eq\f(U,I)＝eq\f(1.24,0.1)Ω＝12.4Ω。(4)由題圖(d)可知壓強越大，金屬絲電阻越小，故當氣壓是0.5個標準大氣壓時，金屬絲電阻變大，電路中的電流不變，所以金屬絲兩端的電壓變大，故電壓表的指針在題圖(c)中指針位置的右側。(5)若電壓表為非理想電壓表，則流過金屬絲的電流小于電流表的示數，所以金屬絲電阻的測量值小于真實值。4．物理興趣小組利用“伏安法”測量一個阻值較小的定值電阻Rx的阻值，可用器材有：電壓表(量程為15V，內阻約為5000Ω)，電流表(量程為0.6A，內阻為5Ω)，電源E(電動勢為12V，內阻不計)，滑動變阻器R最大阻值為10Ω，定值電阻R0阻值為15Ω，開關S，導線若干。(R0、Rx、R、電流表、電壓表、電源、開關等儀器均無斷路和短路，導線無斷路)(1)將圖甲所示的器材符號連線，畫出實驗電路的原理圖。要求電流表和電壓表的示數從零開始變化。(2)該電路中R0的作用是________________________________________________________________________________________________________________。(3)測出多組數據，作出I－U圖像，如圖乙所示。則Rx阻值為________Ω。[答案](1)見解析圖(2)①保護電路；②增大電壓表讀數范圍，降低讀數誤差(答方便讀數也可)(3)4[解析](1)因待測電阻Rx的電阻和電流表的內阻都較小，為保護電路，應將定值電阻R0與它們串聯，又要求電流表和電壓表的示數從零開始變化，故滑動變阻器采用分壓式接法，由于電流表的內阻已知，故電流表采用內接法，故實驗電路的原理圖如圖所示。(2)由(1)分析可知該電路中R0的作用是：①保護電路；②增大電壓表讀數范圍，降低讀數誤差。(3)根據I－U圖像可知斜率為k＝eq\f(I,U)＝eq\f(0.5,12)Ω－1＝eq\f(1,Rx＋R0＋RA)，代入數據解得Rx＝4Ω。5．(2025·四川綿陽月考)為測量某微安表G(量程200μA，內阻大約2200Ω)的內阻，有以下器材可供選擇：A．電壓表(0～3V)；B．電壓表(0～15V)；C．滑動變阻器(0～10Ω)；D．滑動變阻器(0～1kΩ)；E．電源E(電動勢約為6V)；F．電阻箱R2(最大阻值為9999Ω)；開關S一個，導線若干。(1)按圖甲所示的電路圖將圖乙中的實物連線。(2)實驗過程：閉合開關S，先調節(jié)R使電壓表讀數為U，再調節(jié)電阻箱(此時電壓表讀數幾乎不變)，使微安表指針滿偏，記下此時電阻箱阻值R1＝8056Ω；然后再調節(jié)R，使電壓表讀數為eq\f(2,3)U，再調節(jié)電阻箱(此時電壓表讀數幾乎不變)，使微安表指針滿偏，記下此時電阻箱阻值為R2(如圖丙所示)。電壓表應選________，滑動變阻器應選________。(填字母代號)電阻箱的讀數R2＝________Ω，待測微安表的內阻Rg＝________Ω。[答案](1)見解析圖(2)AC46532153[解析](1)根據題圖甲，實物連線如圖所示。(2)因為電源電動勢約為6V，B電壓表量程太大，故電壓表選A，但操作時，需注意不能超過A電壓表的量程，要使調節(jié)電阻箱時電壓表讀數幾乎不變，微安表內阻應遠大于滑動變阻器的阻值，故滑動變阻器選C；由題圖丙可知，電阻箱的讀數R2＝4653Ω；由題意有(Rg＋R1)Ig＝U，(Rg＋R2)Ig＝eq\f(2,3)U，聯立解得，待測微安表的內阻Rg＝2153Ω。6．(2024·廣東卷)某科技小組模仿太陽能發(fā)電中的太陽光自動跟蹤系統(tǒng)，制作光源跟蹤演示裝置，實現太陽能電池板方向的調整，使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路，所用器材有：電源E(電動勢3V)；電壓表V1和V2(量程均有0～3V和0～15V，內阻均可視為無窮大)；滑動變阻器R；兩個相同的光敏電阻RG1和RG2；開關S；手電筒；導線若干。圖乙是實物圖，圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側裝有光敏電阻，電池板固定在電動機轉軸上，控制單元與檢測電路的連接未畫出?？刂茊卧獙庹辗较驒z測電路無影響。請完成下列實驗操作和判斷。(1)電路連接。圖乙中已正確連接了部分電路，請完成虛線框中滑動變阻器R、電源E、開關S和電壓表V1間的實物圖連線。(2)光敏電阻阻值與光照強度關系測試。①將圖甲中R的滑片置于________端。用手電筒的光斜照射到RG1和RG2，使RG1表面的光照強度比RG2表面的小。②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。V1的示數如圖丙所示，讀數U1為________V，V2的示數U2為1.17V。由此可知，表面光照強度較小的光敏電阻的阻值________(填“較大”或“較小”)。③斷開S。(3)光源跟蹤測試。①將手電筒的光從電池板上方斜照射到RG1和RG2。②閉合S，并啟動控制單元。控制單元檢測并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動機轉動。此時兩電壓表的示數U1<U2，圖乙中的電動機帶動電池板________(填“逆時針”或“順時針”)轉動，直至________________________時停止轉動，電池板正對手電筒發(fā)出的光。[答案](1)如圖所示(2)①b②1.60較大(3)②逆時針兩電壓表示數相等[解析](1)電路連接如答圖所示。(2)①為保護電表，應將題圖甲中的R的滑片置