电学实验汇总.docx
- 文档编号:6814436
- 上传时间:2023-01-10
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:379.97KB
电学实验汇总.docx
《电学实验汇总.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电学实验汇总.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电学实验汇总
电学实验汇总
1、伏安法测电阻
为了测量一个“6.3V,1W”的小电珠正常工作时的电阻,给出以下器材:
A.电流表(3A,0.004Ω)B.电流表(0.6A,0.02Ω)
C.电压表(10V,1kΩ)D.电压表(15V,15kΩ)
E.电源(6V,2A)F.电源(9V,1A)
G.滑动变阻器(0-20Ω,0.8W)H.滑动变阻器(0-50Ω,0.5W)
I.导线若干,开关一个
(1)为测量安全和尽量准确,应选用器材
(2)画出电路图。
2、用电压表替代电流表测电阻
用以下器材测量电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
电源E:
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;
滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关S,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中相应的英文字母标注).
(2)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=
3、用电流表替代电压表测电阻
用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材(代号)与规格如下:
电流表A1(量程250mA,内阻r1为5Ω);
标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω);
待测电阻R1(阻值约为100Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);
电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω);
单刀单掷开关S,导线若干.
(1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号.
(2)实验中,需要直接测量的物理量是,用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1=。
4、伏安法测电阻的误差消除
用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差。
按下图所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差。
该实验的第一步是:
闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1。
请接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
______________________。
由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx=______。
5、用定值电阻的电流表充当电压表测内阻
用以下器材测量一待测电阻RX的阻值(约100Ω):
电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽略不计;
电流表A1,量程0~50mA,内电阻r1=20Ω;
电流表A2,量程0~300mA,内电阻r1=4Ω;
定值电阻R0,阻值R0=20Ω;
滑动变阻器R,最大阻值为10Ω;
单刀单掷开关S,导线若干。
①要求测量中尽量减小误差,并测多组数据。
试在虚线框中画出测量电阻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,将图中所示的实物连成实验电路。
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。
则由已知量和测量量计算RX的表达式为RX=_________。
6、用替代法测电流表的内阻
电流表G(Ig=200μA或300μA),电流表G′(Ig=300μA),滑动变阻器R′(0~1750Ω),滑动变阻器R0(0~50Ω),电阻箱(0~9999Ω),直流低压电源,单刀双掷开关,导线等.测量G的内阻。
7、用电流表充当电压表测电流表的内阻
从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据.
(1)画出实验电路图:
标明所用器材的代号.
(2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式r1=。
式中各符号的意义是:
。
器材(代号)与规格如下:
电流表A1,量程10mA,内阻r1待测(约40Ω);
电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω;
电压表V,量程10V,内阻r3=10kΩ;
电阻R1,阻值约为100Ω;
滑动变阻器R2,总阻值约50Ω;
电池E,电动势1.5V,内阻很小;
开关S,导线若干.
8、利用半偏法测量电压表的内阻
方法一:
用如左图所示电路测量量程为1V的电压表的内阻RV(RV在800-900Ω之间).提供的器材还有:
A.滑动变阻器;最大阻值10Ω;
B.电阻箱,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;
C.电池组,电动势约6V,内阻可忽略不计;
D.导线和开关。
方法二:
量程为3V的电压表V的内阻约为3kΩ,要求测出该电压表内阻的精确值,实验中提供的器材有:
A.阻值范围为0.1Ω到9999.9Ω的电阻箱;
B.开路电压约为5V,内阻可忽略不计的电源E;
C.导线若干和开关。
9、无刻度电表的灵活运用
在分组实验中有测定电源的电动势和内电阻的实验,我们从该实验知道测定电源的电动势和内电阻,至少应使电源连接不同负载两次,然后利用全电路欧姆定律求解。
但现在只有一个定值电阻可用作负载;另外,应由电流表和电压表两个表,但现在只有一只电压表,而且是没有刻度值的;不过考虑到电压表电阻很大,而且题目只要求测出电源的内阻,应该怎样测量。
10、黑箱的研究
某同学对黑箱(见图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量,他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律
①当-15V ②当Uab≥0时,Uab和I的实验数据见下表: 编号 1 2 3 4 5 6 7 Uab/V 0.000 0.245 0.480 0.650 0.705 0.725 0.745 I/mA 0.00 0.15 0.25 0.60 1.70 4.25 7.50 ⑴在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线(可用铅笔作图)。 ⑵根据上述实验事实,该元件具有的特性是______________________。 ⑶若将此黑箱接入图3电路中,并在该电路的cd两端输入如图4(甲)所示的方波电压信号ucd,请在图4(乙)中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形。 11、实物连线 欲将量程为100μA内阻为500Ω的灵敏电流表改装为量程为1.0mA的毫安表。 ⑴需要给它_____联一只R=_____Ω的电阻。 ⑵需要用一只标准毫安表对改装毫安表进行校对。 校对所用的器材的实物图如下(其中标准毫安表事先已与一只固定电阻串联,以防烧表)。 校对过程要求通过毫安表的电流能从0连续调到1mA。 ⑶按要求在方框中画出校对电路图,并在所给的实物图上连线。 12、多用电表的使用与电路的连线问题 某同学准备测定一只电阻的阻值。 方法是: ⑴先利用多用电表进行粗测: 该多用电表电阻档有3种倍率,分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω。 该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小。 为了较准确地进行测量,请你依次写出接着应该进行的主要操作步骤: ①__________,②_________,③__________。 若这时刻度盘上的指针位置如图所示, 那么测量结果是________Ω。 ⑵为了更准确地测量这只电阻的阻值,该同学继续用伏安法进行测定。 除被测电阻R外,手边的实验仪器如图所示,有: A.直流电源,电压10V,内阻不计;B.电压表,量程0-3-15V,内阻约5kΩ;C.电流表,量程0-0.6-3A,内阻约20Ω;D.毫安表,量程5mA,内阻约50Ω;E.滑动变阻器,最大阻值500Ω;F.滑动变阻器,最大阻值50Ω;G..电键一只、导线若干。 为了减小偶然误差,要尽量多测几组数据,并要求滑动变阻器的调节尽量方便。 请用笔画线作为导线,将你选用的仪器连接起来。 ⑶采用上述电路测电阻仍然会有系统误差。 这个系统误差主要是由________引起的。 13、电表的改装 现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50μA,内阻约为800~850Ω,把它改装成1.0mA、10mA的两量程电流表。 可供选择的器材有: 滑动变阻器R1,最大阻值20Ω;滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ;电阻箱R/,最大阻值9999Ω;定值电阻R0,阻值1kΩ;电池E1,电动势1.5V;电池E2,电动势3.0V;电池E3,电动势4.5V;(所有电池内阻均不计);标准电流表A,满偏电流1.5mA;单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干。 ⑴采用如图所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为________;选用的电池为_______。 ⑵将G改装成两量程电流表。 现有两种备选电路,如图2和图3所示。 图为合理电路,另一电路不合理的理由是。 ⑶将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1mA量程),画出所用电路图,图中待核对的电流表符号用来表示。 14、利用 -R图线确定电源的电动势与内阻 在做测量电源电动势E和内阻r的实验时,提供的器材是: 待测电源一个,内阻为RV的电压表一个(量程大于电源的电动势),电阻箱一个,开关一个,导线若干。 为了测量得更加准确,多次改变电阻箱的电阻R,读出电压表的相应示数U,以 为纵坐标,画出 与R的关系图象(该图象为一直线)如图所示。 由图象可得到直线在纵轴上的截距为m,直线的斜率为k,试根据以上信息 ①画出实验电路图。 ②写出E、r的表达式,E=,r=. 15、利用“外加电阻R”的方法测电源的电动势和内阻 测量电源B的电动势E及内阻r,(E约为4.5V,r约为1.5Ω).可选用的器材如下: 量程为3V的理想电压表V; 量程为0.5A的电流表A(有一定内阻); 固定电阻R=4Ω; 滑动变阻器R′; 开关S,导线若干. (1)画出实验电路原理图.图中各元件需用题目给出的符号或字母标出. (2)实验中,当电流表的读数为I1时,电压表的读数为U1,当电流表的读数为I2时,电压表的读数为U2,则可求出E=,I=: (用I1、I2、U1、U2及R表示). 电学实验汇总答案 1、【47】伏安法测电阻 为了测量一个“6.3V,1W”的小电珠正常工作时的电阻,给出以下器材: A.电流表(3A,0.004Ω)B.电流表(0.6A,0.02Ω) C.电压表(10V,1kΩ)D.电压表(15V,15kΩ) E.电源(6V,2A)F.电源(9V,1A) G.滑动变阻器(0-20Ω,0.8W)H.滑动变阻器(0-50Ω,0.5W) I.导线若干,开关一个 (1)为测量安全和尽量准确,应选用器材 (2)画出电路图。 解析: (1)要使小电珠正常工作,则灯上电压要达到6.3V,由于电源E的电动势只有9V,而电源F的电动势为9V,故应该选用电源F。 电压表选用C,可使测量更准确。 因小电珠的额定电流I额=1/6.3A≈0.16A,故选择电流表B可使测量准确。 由于滑动变阻器G的额定电流I额= 滑动变阻器H的额定电流I额= 故为了测量安全和尽量准确,应选用器材为: B、C、F、G。 (2)计算灯的电阻: R灯=6.3/0.16Ω≈39.4Ω,因为RV/R灯=1000/39.4Ω 如果滑动变阻器用分压式输出电路,由于外电组R外小于20Ω,故干路电流将大于9/20A=0.45A>0.2A,故不能用分压电路,而应该用限流式输出电路,且此时接入电路的滑动变阻器的阻值为RAP= 。 电路图略。 2、【48】用电压表替代电流表测电阻 用以下器材测量电阻Rx的阻值(900~1000Ω): 电源E: 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; 滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关S,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中相应的英文字母标注). (2)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= [解析]本题运用“电压表算电流”这一创新思维.其答案是: (1)测量电阻Rx的实验电路如图所示. (2)电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2,电压表V1的内阻r1,根据串联、并联电路的规律,算出Rx的电阻为 或Rx= 3、【49】用电流表替代电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材(代号)与规格如下: 电流表A1(量程250mA,内阻r1为5Ω); 标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω); 待测电阻R1(阻值约为100Ω); 滑动变阻器R2(最大阻值10Ω); 电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω); 单刀单掷开关S,导线若干. (1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号. (2)实验中,需要直接测量的物理量是,用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1=。 [解析]本题运用“电流表算电压”这一创新思维,其答案是: (1)实验电路如图所示- (2)A1、A2两电流表的读数I1、I2,待测电阻R1的阻值计算公式是R1= 4、【50】伏安法测电阻的消除 用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差。 按下图所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差。 该实验的第一步是: 闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1。 请接着写出第二步,并说明需要记录的数据: ______________________。 由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx=______。 解析第一步测得的U1和I1之比是Rx、Rp和电流表内阻Rg的总电阻;第二步应保持滑动变阻器Rp的值不变,调节r,使电压表读数尽量接近量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2,则U2和I2之比是Rp和Rg的总电阻。 由于两次测量中Rp和Rg的值是不变的,因此只要将两次测得的总电阻相减,就能得到Rx的准确值。 答案: 第二步应保持滑动变阻器Rp的值不变,调节r,使电压表读数尽量接近量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2。 。 这种方法可称为“相消法测电阻”。 第二步一定要保持Rp的值不变,否则就无法在相减时把Rp消掉。 r的值可以调节,时电压表读数尽量接近量程,这样读数的有效数字位数较多。 5、【51】用定值电阻的电流表充当电压表测内阻 用以下器材测量一待测电阻RX的阻值(约100Ω): 电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽略不计; 电流表A1,量程0~50mA,内电阻r1=20Ω; 电流表A2,量程0~300mA,内电阻r1=4Ω; 定值电阻R0,阻值R0=20Ω; 滑动变阻器R,最大阻值为10Ω; 单刀单掷开关S,导线若干。 ①要求测量中尽量减小误差,并测多组数据。 试在虚线框中画出测量电阻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,将图中所示的实物连成实验电路。 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。 则由已知量和测量量计算RX的表达式为RX=_________。 答案: ⑴0.15,8.95,5.6×10-7 ⑵①以上两种答案②略 ③ 或 6、【52】用替代法测电流表的内阻 电流表G(Ig=200μA或300μA),电流表G′(Ig=300μA),滑动变阻器R′(0~1750Ω),滑动变阻器R0(0~50Ω),电阻箱(0~9999Ω),直流低压电源,单刀双掷开关,导线等.测量G的内阻。 [解析] (1)将器材连接如图.滑动变阻器R’阻值置于最大,电阻箱置于最大,滑动变阻器R0置于最右端,开关均处于断开位置. (2)闭合S,使S’接1,调节R0及R’,使辅助电流表G’达到200μA(或小于200μA的某个刻度). (3)使S’接2,逐渐减小电阻箱的阻值,使G’的读数仍指示原有的值,这时电阻箱的阻值R=Rg. 7、【53】用电流表充当电压表测电流表的内阻 从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据. (1)画出实验电路图: 标明所用器材的代号. (2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式r1=。 式中各符号的意义是: 。 器材(代号)与规格如下: 电流表A1,量程10mA,内阻r1待测(约40Ω); 电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω; 电压表V,量程10V,内阻r3=10kΩ; 电阻R1,阻值约为100Ω; 滑动变阻器R2,总阻值约50Ω; 电池E,电动势1.5V,内阻很小; 开关S,导线若干. 解析大多数考生看到此题,第一感觉考虑的就是伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确.少数考生想到要满足“有尽可能高的精确度”的条件,不能选量程是10V的电压表.因为电流表两端允许施加的最大电压约为0.4V,因而电压表不能准确测出电流表的两端的电压。 但由于缺乏创新精神,想不出其他方法,也做不正确。 只有极少数有“安安法”新思路的考生才能做正确. 其新方案是: 将电流表A2并联在电流表A1的两端,利用电流表测量电压;要满足“多测几组数据”,滑动变阻器R2采用分压接法,实验电路如图所示,其表达式r1= ,式中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和它们的内阻. 8、【54】利用半偏法测量电压表的内阻 方法一: 用如左图所示电路测量量程为1V的电压表的内阻RV(RV在800-900Ω之间).提供的器材还有: A.滑动变阻器;最大阻值10Ω; B.电阻箱,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω; C.电池组,电动势约6V,内阻可忽略不计; D.导线和开关。 方法二: 量程为3V的电压表V的内阻约为3kΩ,要求测出该电压表内阻的精确值,实验中提供的器材有: A.阻值范围为0.1Ω到9999.9Ω的电阻箱; B.开路电压约为5V,内阻可忽略不计的电源E; C.导线若干和开关。 答案: 方法一实验方法和步骤是: ①断开开关S,按电路图连接好电路; ②把滑动变阻器的触头P滑到b端; ③将电阻箱的阻值调到零; ④闭合开关S; ⑤调节滑动变阻器R的阻值,使电压表指针达到满偏; ⑥调节电阻箱R0的阻值,使电压表指针达到半偏,读出此时电阻箱R0的阻值,即为电压表的内电阻RV的测量值. 方法二实验电路如右上图所示。 由于电源的电动势没有准确给出,先调节电阻箱阻值,使电压表指针指在中间刻度线,记下电阻箱的阻值R1,有 再调节电阻箱阻值,使指针在满偏刻度,记下电阻箱的阻值R2,由串联分压规律: 解得RV=R1-2R2 9、【55】无刻度电表的灵活运用 在分组实验中有测定电源的电动势和内电阻的实验,我们从该实验知道测定电源的电动势和内电阻,至少应使电源连接不同负载两次,然后利用全电路欧姆定律求解。 但现在只有一个定值电阻可用作负载;另外,应由电流表和电压表两个表,但现在只有一只电压表,而且是没有刻度值的;不过考虑到电压表电阻很大,而且题目只要求测出电源的内阻,应该怎样测量。 解析变通的办法。 (1)我们可以把断路也作为一种负载状态,实验电路如图所示。 S断开时,因电压表内阻远大于电源内阻,可认为是断路状态,S闭合时,又是一种负载状态。 (2)实验步骤如下: ①按电路图连接好电路。 ②在开关S断开状态下读出电压表指针所在处的分度格数n1. ③闭合开关S,读出电压表指针所在处的分度格数n2. (3)设电压表每一小分度表示的电压为U0。 S断开时,有E=n1U0 S闭合时,有 解以上两式,得 10、【56】黑箱的研究 某同学对黑箱(见图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量,他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律 ①当-15V ②当Uab≥0时,Uab和I的实验数据见下表: 编号 1 2 3 4 5 6 7 Uab/V 0.000 0.245 0.480 0.650 0.705 0.725 0.745 I/mA 0.00 0.15 0.25 0.60 1.70 4.25 7.50 ⑴在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线(可用铅笔作图)。 ⑵根据上述实验事实,该元件具有的特性是______________________。 ⑶若将此黑箱接入图3电路中,并在该电路的cd两端输入如图4(甲)所示的方波电压信号ucd,请在图4(乙)中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形。 答案: .⑴见下左图⑵单向导电性⑶见下右图。 11、【57】实物连线 欲将量程为100μA内阻为500Ω的灵敏电流表改装为量程为1.0mA的毫安表。 ⑴需要给它_____联一只R=_____Ω的电阻。 ⑵需要用一只标准毫安表对改装毫安表进行校对。 校对所用的器材的实物图如下(其中标准毫安表事先已与一只固定电阻串联,以防烧表)。 校对过程要求通过毫安表的电流能从0连续调到1mA。 ⑶按要求在方框中画出校对电路图,并在所给的实物图上连线。 答案: ⑴并,55.6;⑵分压⑶分压电路 12、【58】多用电表的使用与电路的连线问题 某同学准备测定一只电阻的阻值。 方法是: ⑴先利用多用电表进行粗测: 该多用电表电阻档有3种倍率,分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω。 该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小。 为了较准确地进行测量,请你依次写出接着应该进行的主要操作步骤: ①__________,②_________,③__________。 若这时刻度盘上的指针位置如图所示, 那么测量结果是________Ω。 ⑵为了更准确地测量这只电阻的阻值,该同学继续用伏安法进行测定。 除被测电阻R外,手边的实验仪器如图所示,有: A.直流电源,电压10V,内阻不计;B.电压表,量程0-3-15V,内阻约5kΩ;C.电流表,量程0-0.6-3A,内阻约20Ω;D.毫安表,量程5mA,内阻约50Ω;E.滑动变阻器,最大阻值500Ω;F.滑动变阻器,最大阻值50Ω;G..电键一只、导线若干。 为了减小偶然误差,要尽量多测几组数据,并要求滑动变阻器的调节尽量方便。 请用笔画线作为导线,将你选用的仪器连接起来。 ⑶采用上述电路测电阻仍然会有系统误差。 这个系统误差主要是由________引起的。 答案: ⑴①将选择开关转到×100Ω档; ②重新进行欧姆调零;③再测电阻。 3.2kΩ。 ⑵如右图所示。 ⑶毫安表的分压。 ⑴0.6m⑵ω<10rad/s⑶2.4m 13、【59】电表的改装 现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50μA,内阻约为800~850Ω,把它改装成1.0mA、10mA的两量程电流表。 可供选择的器材有: 滑动变阻器R1,最大阻值20Ω;滑动变阻器R2,最大
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电学 实验 汇总