电学实验专题练带答案.docx
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电学实验专题练带答案.docx
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电学实验专题练带答案
一、测电阻
注意事项:
1.电表内阻对实验的影响:
2.电表量程问题:
3.滑动变阻器的使用:
常用的方法:
伏安法、伏阻法、安阻法、替代法、半偏法、欧姆法等。
【例题1】(2016•全国卷II)某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5V的电压表
的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:
电阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),直流电源E(电动势3V),开关1个,导线若干。
实验步骤如下:
①按电路原理图甲连接线路;
②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置,闭合开关S;
③调节滑动变阻器,使电压表满偏;
④保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)实验中应选择滑动变阻器______(选填“R1”或“R2”)。
(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线。
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为__________Ω(结果保留到个位)。
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)。
A.100μA B.250μA C.500μA D.1mA
【例题2】要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻约几千欧)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)
C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关K1、K2,导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)首先,用多用电表进行粗测,选用“×100”倍率,操作方法正确。
若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是 Ω。
(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路,你认为其中较合理的电路图是 。
其理由是 。
(3)在图丁中,根据你选择的电路把实物连接好。
(4)①用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:
_________
;
②用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV= 。
【例题3】为了测定一电阻约20Ω,额定电流为0.5A的电阻器的电阻,现备有下列器材:
(A)内阻不计的6v电源;
(B)量程为0~3A,内阻约为0.06Ω的电流表;
(C)量程为0~0.6A,内阻约为5Ω的电流表;
(D)量程为0~15V,内阻约为5×104Ω的电压表;
(E)量程为0~5V,内阻约为l04Ω的电压表;
(F)阻值为0~5Ω,额定电流为3A的滑动变阻器;
(G))阻值为0~1500Ω,额定电流为0.5A的滑动变阻器;
(H)电键和导线若干。
(1)为了尽可能较精确地测出该电阻的阻值,应选用的器材为(填字母代号),
(2)将符合要求的实验电路图画在图方框内。
(3)请根据实验连接实物图。
(4)本实验电阻得测量值与真实值相比偏(填“大”或“小”或“相等”)。
二、描绘小灯泡伏安特性曲线
【例题4】小勇在探究标有“3V 1.5W”字样的小灯泡的伏安特性曲线,实验室除了导线,开关,内阻不计、电动势为3V的电池组和待测小灯泡外,还有如下的实验器材供选择:
A.电流表(0~0.6A、内阻为1Ω)
B.电流表(0~3A、内阻为0.2Ω)
C.电压表(0~3V、内阻约为2kΩ)
D.电压表(0~10V、内阻约为4.5kΩ)
E.滑动变阻器(0~100Ω)
F.滑动变阻器(0~20Ω)
(1)为了减小实验误差,电流表应选 ;电压表应选 ;滑动变阻器应选 ;(填器材前面的字母代号)小勇利用所选用的实验器材描绘了小灯泡的伏安特性曲线,如图甲所示,则该小灯泡的阻值随两端电压的升高而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)连接完整的实物图如图乙所示。
(3)如果小勇在进行该操作时,误将a、b间的导线接在a、c间,在闭合开关后,无论小勇如何移动滑动变阻器的滑动触头,小灯泡始终发光,则小灯泡在该过程中所消耗的电功率的最小值为 W。
【例题5】在“描绘该小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,已知小灯泡规格为“2.0V,0.5A”,其他备用的仪表和器材有:
A.电流表A1,量程0.6A,内阻约1Ω
B.电流表A2,量程3A,内阻约2Ω
C.电压表V1,量程15V,内阻约15kΩ
D.电压表V2、量程3V,内阻约5kΩ
E.滑动变阻器R2(0~10Ω)
F.电源E(3V,内阻可忽略)
G.开关、导线若干
①实验中应选用的电流表为______(填“A1”或“A2”),应选用的电压表为______(填“V1”或“V2”),应采用电流表______(填“内接法”或“外接法”).
②为使小灯泡上的电压从零开始,能在较大的范围调节,请在方框内画出电路图.
③根据表格中的实验数据在图中画出小灯泡的I-U曲线.
U/V
0.00
0.20
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
I/A
0.00
0.12
0.21
0.34
0.42
0.47
0.50
三、测定金属丝电阻率
1.“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中错误的是()
A.用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中
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.用伏安法测电阻时采用电流表内接法,多次测量后算出平均值
D.实验中应保持金属丝的温度不变
2.将图所示的螺旋测微器的读数写出来.
甲.______mm 乙.______cm
3.
(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图所示,则测量结果应该读作________mm.
4.某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图甲、乙所示,根据你对实验的理解,你认为________同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω.(保留两位有效数字)
【例题6】在“测定金属的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为5Ω,实验室备有下列实验器材:
A.电压表V1(量程0~3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表V2(量程0~15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为1Ω)
E.变阻器R1(0~100Ω,0.6A)
F.变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.电池组E(电动势为3V,内阻约为0.3Ω)
H.开关S,导线若干
(1)为减小实验误差,应选用的实验器材有____________________(填代号).
(2)为减小实验误差,应选用图实-1-24中________(填(a)或(b))为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把图实-1-25中的实物图用线连接起来.
图实-1-24图实-1-25
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图实-1-26所示,则金属丝的直径为________mm,电阻值为________Ω.
图实-1-26
【例题7】某同学要测量一段长为L,直径为D的金属丝的电阻率.
(1)他先用多用电表粗测其电阻.用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的________档位(选填“×100”或“×1”);调零后测量,其表盘及指针所指位置如右图所示,则此段电阻丝的电阻为______Ω.
(2)现要进一步精确测量其阻值.实验室备有下列器材:
A.量程0~0.6A,内阻为0.5Ω的电流表
B.量程0~3A,内阻为0.1Ω的电流表
C.量程0~3V,内阻为6kΩ的电压表
D.量程0~15V,内阻为30kΩ的电压表
E.阻值为6kΩ的定值电阻R0
F.阻值为0~1kΩ的滑动变阻器R1
G.阻值为0~10Ω的滑动变阻器R2
H.蓄电池的电动势为6V,内阻很小
I.开关一个,导线若干
为了尽可能精确地完成实验,要求电表的读数变化范围较大,本实验中应选择的器材除了H、I外,还要从上述器材中选择 (只填仪器前的字母代号).
(3)请在答题纸的方框内画出实验原理图.
(4)若选择了最合适的器材,采用最恰当的实验电路进行实验测量,电流表的读数为I,电压表的读数为U,则金属丝的电阻率为
=.
四、测电池的电动势和内阻
【例题8】测电源的电动势和内阻时,备有下列实验器材共选用:
A、干电池一节(电动势约1.5V)
B、电流表(量程0—0.6A—3A,0.6A档内阻0.1kΩ;3A档内阻0.025kΩ)
C、电压表(量程0—3V—15V,3V档内阻5kΩ;15V档内阻25kΩ)
D、滑动变阻器(阻值范围0—15Ω,允许最大电流1A)
E、滑动变阻器(阻值范围0—1000Ω,允许最大电流0.5A)
F、电键
G、导线若干
(1)将所需器材的代号填在横线上(表明电表的量程)___________________。
(2)按实验的要求连接电路图:
(3)根据实验记录,画出的U—I图像如图所示,可得电池内阻为__________。
(4)按本实验要求的电路测出的E和r与真实值E0和r0相比较,E______E0、r_____r0
(填<、>、=)。
【例题9】现有一电池,电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围内,允许通过的最大电流为50mA。
为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验。
图中R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R0为保护电阻。
(1)可备选用的定值电阻R0有以下几种规格,本实验应选用( )
A.20Ω,2.5W B.50Ω,1.0WC.150Ω,1.0WD.1500Ω,5.0W
(2)按照图(a)所示的电路图,接好电路,闭合电键后,调整电阻箱的阻值,记录阻值R和相应的电压表示数U,取得多组数据,然后作出
-
图象,如图(b)所示,由图中所给的数据可知,电源的电动势E= V,r= Ω。
(结果保留两位有效数字)
【强化训练】
1.用以下器材测量待测电阻Rx的阻值。
A.待测电阻Rx:
阻值约为200Ω;
B.电源E:
电动势为3.0V,内阻可忽略不计;
C.电流表A1:
量程为0~10mA,内电阻r1=20Ω;
D.电流表A2:
量程为0~20mA,内电阻约为r2≈8Ω;
E.定值电阻R0:
阻值R0=80Ω;
F.滑动变阻器R1:
最大阻值为10Ω;
G.滑动变阻器R2:
最大阻值为200Ω;
H.单刀单掷开关S,导线若干。
世纪金榜导学号04450183
(1)为了测量电阻Rx,现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图(如图),你认为正确的是__________(选填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)滑动变阻器应该选__________;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于__________(选填“a”或“b”)端。
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为Rx=__________。
2.(2017·全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:
小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.32A);电压表
(量程3V,内阻3kΩ);电流表Ⓐ(量程0.5A,内阻0.5Ω);固定电阻R0(阻值1000Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0Ω);电源E(电动势5V,内阻不计);开关S;导线若干。
(1)实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图甲所示。
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻 (选填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)用另一电源E0(电动势4V,内阻1.00Ω)和题给器材连接成图乙所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。
闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为 W,最大功率为 W。
(结果均保留2位小数)
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