电学实验复习题Word格式文档下载.docx
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1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
(1)在下框中画出实验电路图.可用的器材有:
电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干.
图16-10-5
(2)在图16-10-5中画出小灯泡的U-I曲线;
(3)如果一电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω,将本题中的小灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?
(简要写出求解过程;
若需作图,可直接画在第
(2)小题的方格图中)
(1)见左下图
(2)见右下图
(3)作出U=E-Ir图线,可得小灯泡工作电流为0.35A,工作电压为0.80V,因此小灯泡实际功率为0.28W
二、测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
1.用螺旋测微器测量一矩形小零件的长和宽时,螺旋测微器上的示数如图16-11-1(a)和图16-11-1(b)所示.图(a)的读数是_______mm,图(b)的读数是_______mm.
图16-11-1
8.4758.586
2.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属丝的直径d,测得数据如图16-11-2所示,请从图中读出U=_______V,I=_______A,d=_______m.
图16-11-2
2.200.441.840×
10-3
3.在“测定金属的电阻率”实验中,下列操作中错误的是
A.用米尺量出金属丝的全长三次,算出其平均值
B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值
C.用伏安法测电阻时应采用电流表内接线路,多次测量后算出其平均值
D.实验中应保持金属丝的温度不变
解析:
因在“测定金属电阻率”的实验中,所用电阻阻值一般为几个欧姆;
电压表一般用0~3V挡,内阻几千欧;
电流表0~0.6A挡,内阻零点几欧姆;
所以测电阻时应采用电流表外接线路,所以C是错误的.
C
4.如图16-11-3所示是测量待测电阻Rx的电路图,由于电压表、电流表有内阻对实验产生影响,使测量值出现误差,为使测量值更准确,分别测有两组数据:
S接a时,电压表、电流表示数分别为U1、I1;
S接b时,电压表、电流表示数分别为U2、I2.
图16-11-3
(1)在如图16-11-4所示实物图上用导线连接好电路;
(2)如果电压表示数几乎不变,电流表示数变化较大,待测电阻Rx=_______;
(3)如果电流表示数几乎不变,电压表示数变化较大,待测电阻Rx=_______.
图16-11-4
(1)如下图
(2)U2/I2(3)U1/I1
5.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图16-11-5所示.
图16-11-5
(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx=_______Ω.(保留两位有效数字)
(2)画出此实验的电路原理图.
由数据点画出图线,由图线斜率可求得电阻值.因Rx=2.4×
103Ω,RV=20kΩ,RA=10Ω,
>
,所以电流表应内接.因测得电压的数据变化范围较大,但题目没有给出滑动变阻器的阻值范围,所以滑动变阻器最好接成分压式电路.
(1)2.4×
103
(2)电路原理图如下图所示
6.(2004年全国理综三,22)用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;
电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;
滑动变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关K,导线若干.
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注);
(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图16-11-6上画出连线.
图16-11-6
(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=_______.
(1)
(2)
或
(3)Rx=
或Rx=
r1
7.(2005年北京春季,22)在测量电阻的实验中,提供的器材有:
3V稳压电源E、滑线变阻器R、电压表V、电流表A、待测电阻Rx,以及开关S、导线等.要求:
①电流表内接;
②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0~3V间变化.
在实验中,有的同学连成图16-11-7、图16-11-8所示的电路,其中a,b,c,…,k是表示接线柱的字母.请将图12、图13中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤销或增添),分别填在图下面相应的表格中.
图16-11-7
接线错误
引起的后果
改正的方法
图16-11-8
图16-11-7对应的表格
ce
电源可能短路,损坏电源
撤销ce连线
fi,hj
电流表指针反偏,损坏电流表
fi→fh,hi→ij
图16-11-8对应的表格
缺db(或dg或dk)连线
压表的示数无法调到0V
添db(或dg或dk)连线
hj
流表短路,指针无示数
销hj连线
三、把电流表改装为电压表
1.图16-12-1是测定电流表内阻的电路图,接通开关S,调节电阻箱R的电阻值为R1,使电流表指针偏转到满刻度;
再把电阻箱R的电阻值调至R2,使指针偏转到满刻度的一半.在电池内阻略去不计的情况下,电流表的内阻Rg等于
图16-12-1
A.R2-2R1B.
R2-R1
C.R2-R1D.2(R2-R1)
R与Rg串联.设当电流表指针偏转满刻度时的电流为I,则
I(R1+Rg)=E①
当电流表指针偏转一半时
I(R2+Rg)=E②
由①②得Rg=R2-2R1.
A
2.图16-12-2所示电路测量电流表内阻,R1、R2为电阻箱,测量时首先接通开关S1调节R1,使表头指针满偏,然后接通开关S2并调节R2,使表头指针指在满刻度的一半处.当电源的内阻忽略不计时,Rg近似等于R2的条件是什么?
图16-12-2
接通S2后,R2与Rg并联,回路中总电阻减小,总电流将大于Ig,通过R2的电流实际上大于
,要想使R2中的电流接近
,即使Rg近似等于R2,R1必须远远大于R2,即R1
R2,这样在闭合S2后回路中的总电流才可认为不变.
3.(2002年上海)两个电压表甲、乙是由完全相同的电流表改装成的,它们的量程分别为5V、15V,为了测量15V~20V的电压,把甲、乙串联使用,则两表的
A.读数相同B.指针偏转角度相同
C.读数正比于表的内阻D.指针偏转角度正比于表的内阻
电流表改装成电压表以后,表头的内阻rg并没有变化,其量程也没有发生变化,两电压表中因电流相同,故两表指针偏转角度相同;
而读数是整个电表内阻分压所决定,表盘是改装后的刻度值,故读数正比于表的内阻(表头内阻Rg与分压电阻之和).
BC
4.在测定电流表内阻的实验中,备用的器材有:
A.电流表(量程0~100μA)
B.标准电压表(量程0~5V)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω)
E.电源(电动势2V,有内阻)
F.电源(电动势6V,有内阻)
G.滑动变阻器(阻值范围0~50Ω,额定电流1.5A)
还有若干电键和导线.
(1)如果采用图16-12-3所示的电路测定电流表G的内阻,并且要想得到较高的精确度,那么从以上备用的器材中,可变电阻R1应选用_______,可变电阻R2应选用_______,电源E应选用_______.(用字母代号填写).
图16-12-3
(2)如果实验时要进行的步骤有:
A.合上K1;
B.合上K2;
C.观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调至最大;
D.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;
E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;
F.记下R2的阻值.
把以上步骤的字母代号,按实验的合理顺序填写在下面横线上的空白处:
____________________________________________________________.
(3)如果在上述步骤F中,所得R2的阻值为600Ω,则电流表内阻Rg的测量值为____Ω.
(4)如果要将电流表改装为量程0~5V的电压表,则改装的方法是跟电流表_______联一个阻值为_______Ω的电阻.
(5)在图16-12-4所示的器材中,一部分是将电流表改装为电压表所需的,其余是为了把改装的电压表跟标准表进行核对所需的.首先画出改装和核对都包括在内的电路图(要求对0~5V的所有刻度都能在实验中进行核对);
然后,将器材按以上要求连接成实验电路.
图16-12-4
(1)在用并联半偏法“测定电流表内阻”的实验中,电表内阻Rg=R2的条件是R1
R2,而保证R1
R2的条件是E
IgRg.由此试用电源F,此种情况回路中的电阻值至少应为R′=
=6×
104Ω,所以可变电阻R1选用D可行;
R2选用C,电源则选用F.
(2)实验应按下列合理步骤进行,即C、A、D、B、E、F.
(3)由于满足R1
R2的条件,所以测量值Rg=R2=600Ω.
(4)将电流表改装为电压表,应串联一个高值的分压电阻,以扩大量程,增加内阻,分压电阻的阻值为
R=
-Rg=
Ω-600Ω=49400Ω.
(5)为了对改装的电压表从0~5V的刻度都进行核对,滑动变阻器应接成分压电路,且改装表与标准表并联.电路如下图所示.
(1)DCF
(2)CADBEF(3)600Ω(4)串49400(5)电路图如下图所示实验电路连接略
5.(2004年全国理综一,22)
(1)图16-12-5中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数,此读数应为_______mm;
图16-12-5
(2)实验室内有一电压表
,量程为150mV,内阻约为150Ω.现要将其改装成量程为10mA的电流表,并进行校准.为此,实验室提供如下器材:
干电池E(电动势为1.5V),电阻箱R,滑线变阻器R′,电流表
(有1.5mA、15mA与150mA三个量程)及开关K.
图16-12-6
(a)对电表改装时必须知道电压表的内阻.可用图16-12-6所示的电路测量电压表
的内阻.在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下,电路中的电流表
应选用的量程是_______.若合上K,调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV,电流表的读数为1.05mA,则电压表的内阻RmV为_______(取三位有效数字).
(b)在对改装成的电流表进行校准时,把
作为标准电流表,在右面的方框中画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用),图中各元件要用题中给出的符号或字母标注.图中电阻箱的取值是_____(取三位有效数字),电流表应选用的量程是_____.
(1)由图读出:
6mm+12.4×
0.01mm=6.124mm.
(2)电压表满偏电流为:
150mV/150Ω=1.0mA,所以选择1.5mA的量程.电压表内电阻为:
150mV/1.05mA=143Ω.当改装成10mA的电流表后,最大电流为10mA,则选用量程为15mA的电流表,所并联的电阻箱阻值为150mV/(10mA-1.05mA)=16.8Ω.
(1)6.124(6.123~6.125均给分)
(2)(a)1.5mA143Ω
(b)如下图所示16.8Ω15mA
四、测电池的电动势和内阻
1.某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0~20Ω,连接电路的实物图如图16-13-1.
图16-13-1
(1)该学生接线中错误的和不规范的做法是
A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有错
C.电压表量程选用不当D.电压表接线不妥
(2)在方框里画出这个实验的正确电路图.
变阻器要起变阻的作用,必须使接入电路的两根导线一条接在下面的线柱上,另一条接在上面的金属杆的一端上,故图中变阻器起不到变阻的作用,故选A.
电流表和电压表接入电路时,选择好恰当的量程后,要特别注意“+”“-”接线柱是否正确,不然的话,极易损坏电表,图中电流表的“+”“-”接线柱出现错误,故选B.
干电池的电动势为1.5V,电压表量程适当,但电压表不能直接并联到电源两端,因为电键断开后,电压表仍有示数,故选D.
(1)ABD
(2)见图
2.如图16-13-2所示在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中,若线路器材接触良好,某同学按图16-13-2连接好电路合上开关以后,发现电流表示数很大,电压表示数为零,移动滑动变阻器的触头,两电表的示数均无变化,产生这样的故障的原因是___________________;
又若在实验中出现两电表的示数正常,但移动变阻器触头时,两电表的示数不变化,产生这样的故障原因是___________________.
图16-13-2
滑动变阻器短路(如接了滑动变阻器的两个滑动接头)滑动变阻器的滑动头未接入电路
3.在做“测定电池电动势和内电阻”的实验时,有位同学按图16-13-3(a)电路进行连接,他共用6根导线,即aa′、bb′、cc′、dd′、b′e及df,由于混进了一根内部断开的导线,所以当他按下开关K后,发现两个电表的指针都不偏转.他用多用电表电压挡测量ab′(间的电压,读数约为1.5V(已知电池电动势约为1.5V).为了确定哪一根导线的内部是断开的,可以再用多用电表的电压挡测量_______两点间的电压,如果约为1.5V,则一定是_______导线断开;
如果是_______V,则一定是_______导线断开.
图16-13-3
另一同学按图(a)把线路连接正确后,通过改变滑动变阻器接触点的位置测了几组U、I的数据,图16-13-3(b)是根据1、2、3、4、5、6组的数据在U-I图上画出的点子和相应的U-I图线.根据这一图线,可求出电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.如果他不利用这一图线,而是只利用任意两组U、I数据,那么当他选择_______、_______两组数据时,求出的E、r值误差最大.
aa′aa′0bb′1.460.9045
4.给你一只电压表、一个电阻箱、电键及导线等,如何根据闭合电路欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内电阻.
(1)画出电路图;
(2)实验过程中,将电阻箱拨到45Ω时,电压表读数为0.90V;
若将电阻箱拨到图16-13-4(a)所示的_______Ω时,电压表的读数如图16-13-4(b)所示是_______V.
图16-13-4
(3)根据以上实验数据,可以算出该节干电池的电动势E=_____V,内电阻r=____Ω.
E=0.90+
r,E=1.10+
r.
(1)如图
(2)1101.10(3)1.3020
5.实验台上备有下列实验器材:
①电流表(0~0.6A);
②电流表(0~3A);
③电压表(0~3V);
④电压表(0~15V);
⑤滑动变阻器(10Ω,2A);
⑥滑动变阻器(1750Ω,0.3A);
⑦电键;
⑧导线.
为了测量一节干电池的电动势和内电阻,应选用的器材是_______(填器材代号).
①③⑤⑦⑧
6.(2004年理综测试三,22)图16-13-5中E为直流电源,R为已知电阻,
为理想电压表,其量程略大于电源电动势,K1和K2为开关.现要利用图中电路测量电源的电动势E和内阻r,试写出主要实验步骤及结果表达式.
图16-13-5
(1)将K1闭合,K2断开,记下电压表读数U1
(2)K1、K2均闭合,记下电压表读数U2.结果:
电源电动势E=U1,内阻r=
R
7.(2004年全国春季)测量电源的电动势及内阻的实验电路如图16-13-6所示,图16-13-7中给出的器材有:
待测的电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω),电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程),电流表(内阻不计,有0.1A、1A两个量程),滑线变阻器(阻值范围0~10Ω),开关.另有导线若干.试按照图16-13-6中的电路在图16-13-7中画出连线,将器材连接成实验电路(要求正确选择电表量程,以保证仪器的安全并使测量有尽可能高的精确度).
图16-13-6图16-13-7
连线如图所示
8.(2004年广东,12)图16-13-8中R为已知电阻,Rx为待测电阻,K1为单刀单掷开关,K2为单刀双掷开关,V为电压表(内阻极大),E为电源(内阻不可忽略),现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx.
(1)写出操作步骤:
____________________;
(2)由R及测得的量,可得E=_______,Rx=_______.
图16-13-8
(1)操作步骤:
①K1断开,K2接到a端,记下电压表的读数U1;
②K2仍接到a端,闭合K1,记下电压表的读数U2;
③K1仍闭合,K2接到b端,记下电压表的读数U3
(2)E=U1,Rx=
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