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专题 电学实验实验专题- 电学实验

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专题 电学实验实验专题- 电学实验 物理实验专题电学实验汇总

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专题 电学实验实验专题- 电学实验 物理实验专题电学实验汇总

  实验专题: : 电学实验 1.实验室中为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率 ρ.完成下列部分步骤:

  (1)用游标为 20 分度的卡尺测量其长度,如图甲所示,由图可知其长度为______________mm. 甲 乙 (2)用螺旋测微器测量其直径,如图乙所示,由图可知其直径为_________mm. (3)用多用电表的电阻“×10”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为 ________Ω. (4)某同学想用伏安法更精确地测量其电阻 R,现有的器材及其代号和规格如下:

  待测圆柱体电阻 R; 电流表 A 1 (量程 0~4 mA,内阻约 50 Ω); 电流表 A 2 (量程 0~10 mA,内阻约 30 Ω); 电压表 V 1 (量程 0~3 V,内阻约 10 kΩ); 电压表 V 2 (量程 0~15 V,内阻约 25 kΩ); 直流电源 E(电动势 4 V,内阻不计); 滑动变阻器 R 1 (阻值范围 0~15 Ω,允许通过的最大电流 A); 滑动变阻器 R 2 (阻值范围 0~2 kΩ,允许通过的最大电流 A); 开关 S,导线若干. 为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号. 2.有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的 U-I 图线.有下列器材供选用:

  A.电压表(0~5 V,内阻 10 kΩ) B.电压表(0~10 V,内阻 20 kΩ) C.电流表(0~ A,内阻 1 Ω) D.电流表(0~ A,内阻 Ω) E.滑动变阻器(5 Ω,1 A) F.滑动变阻器(500 Ω, A) (1)实验中电压表应选用______,电流表应选用________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用________(用序号字母表示). (2)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把由图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图. 练 2.有一个标有“12 V,24 W”的灯泡,为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率,需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:

  A.直流电源 15 V(内阻可不计) B.直流电流表 0~ A~3 A(内阻 Ω、 Ω) C.直流电流表 0~300 mA(内阻约 5 Ω) D.直流电压表 0~3 V~15 V(内阻约 3 kΩ、15 kΩ) E.直流电压表 0~25 V(内阻约 200 kΩ) F.滑动变阻器 10 Ω、5 A G.滑动变阻器 1 kΩ、3 A (1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡,为了完成实验,需要从上述器材中再选用_____ __(用序号字母表示). (2)在右边的虚线框内画出最合理的实验原理图. (3)若测得灯丝电阻 R 随灯泡两端电压变化关系的图线如图所示,由这条曲线可得出:正常发光条件下,灯丝消耗的电功率是________. (4)如果灯丝电阻与( t +273)的大小成正比,其中 t 为灯丝摄氏温度值,室温 t =27 ℃ ,则正常发光时灯丝的温度是________℃. 3.某电流表的内阻约 50 Ω,现要测量其内阻,可选用的器材有:

  A.待测电流表 (量程 2 mA) B.电压表 (量程 3 V 和 15 V) C.滑动变阻器 R 1 (最大阻值 10 Ω) D.电阻箱 R 2 (阻值 ~ Ω) E.电源 E (电动势 4 V,内阻很小) F.开关 S 及导线若干 (1)请在方框中完成实验电路图;(2)请将右图的实物连线连接完整; (3)计算电流表 内阻的表达式为:

  R A =________,式中各符号的物理意义:

  练 3.在测定一根粗细均匀合金丝 R x 的电阻率的实验中:

  (1)利用螺旋测微器测定合金丝的直径,示数如图 a 所示,则可读得合金丝的直径为________mm; (2)待测合金丝 R x 的电阻约为 5 Ω,提供的仪器有:

  A.电压表 V(内阻约为 10 kΩ,量程为 3 V) B.电流表 A 1 (内阻约为 3 Ω,量程为 A) C.电流表 A 2 (内阻约为 Ω,量程为 3 A) D.滑动变阻器 R (阻值为 0~5 Ω,额定电流为 2 A) E.电源 E (电动势为 5 V,内电阻为 1 Ω) F.一个开关、若干导线 ①要求较准确地测出其阻值,电流表应选________;(填序号字母) ②某同学根据以上仪器,按图 b 连接实验线路,在实验中发现电流表示数变化范围较窄,现请你用笔在图 b 中画一条线对电路进行修改,使电流表示数的变化范围变宽; ③修改后的电路其测量结果比真实值偏________(填“大”或“小”). 4.某同学用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内电阻,蓄电池的电动势约为 3V,内电阻很小。

  A.量程是 ,内阻约为 Ω 的电流表; B.量程是 3V,内阻是 6 kΩ 的电压表; C.量程是 15V,内阻是 30kΩ 的电压表; D.阻值为 0~1kΩ,额定电流为 的滑动变阻器; E.阻值为 0~10Ω,额定电流为 2A 的滑动变阻器; F.定值电阻 4Ω,额定功率 4W; G.开关 S 一个,导线若干。

  (1)为了减小实验误差,电压表应选择_________(填器材代号),电路图中的导线应连接到_________(填“①”或“②”),改变滑动变阻器阻值的时候,为了使电压表和电流表的读数变化比较明显,滑动变阻器应选择_________(填器材代号)。

  (2)用上问中的实验电路进行测量,读出电压表和电流表的读数,画出对应的 U-I 图线如图中(a)所示,另有一电阻的 U-I 图线如图(b)所示。若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路,电源两端的电压为_________v。(结果保留三位有效数字) 练 4.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只 Ω 的保护电阻 R 0 ,实验电路如右图所示:

  (1)连好电路后,当该同学闭合开关,发现电流表示数为 0,电压表示数不为 0.检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接 a 、 b , b 、 c , d 、 e 时,示数均为 0,把两表笔接 c 、 d 时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是________. (2)按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路,且把两表笔分别接 c 、 d 时的右边实物电路图以笔画线代导线连接起来. (3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测定下列数据,根据数据在下面坐标图中画出 U-I 图,由图知电池的电动势为________,内阻为________. 5.某同学要测量一电阻 R x (阻值约 18 Ω)的阻值,实验室提供如下器材:电池组 E (电动势 3 V,内阻约 1 Ω);电流表 (量程为 A,内阻约 Ω);电压表 (量程为 3 V,内阻约 5 kΩ);电阻箱 R (阻值范围 0~ Ω,额定电流 1 A);开关 S,导线若干. (1)为使测量尽可能准确,应采用右边给出的_____所示电路进行测量. (2)下表中记录了电阻箱阻值 R 及对应电流表 、电压表 的测量数据 I 、 U ,请在坐标纸上作出 IU -1R 图象,根据图象得出电阻R x 的测量值为________Ω. (3)此实验中电阻 R x 的测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”).

  实验专题:电学实验 参考答案 1.(1) (2) (3)220 (4)如图所示 2.解析:(1)因小电珠的额定电压为 4 V,所以电压表应选用 A,小电珠的额定电流 I = PU = A,所以电流表应选用 D;小电珠正常工作时的电阻为R = U2P=8 Ω,因为 R V R A > R x , R x 为小电阻,电流表应采用外接法,要求电压表从零开始变化,故滑动变阻器采用分压接法,为便于调节,滑动变阻器应选用 E. (2)满足实验要求的电路图如图甲.接成的相应实物电路图如图乙.答案:(1)A D E (2)见解析 练 2 解:①由题意可知,为了完成实验电源为必选;因灯泡的额定电压为 12V,故为了安全准确电压表应选 D 中 15V 的量程;而灯泡中的电流约为:I= 2412PU? =2A;故电流表应选 B 中 3A 的量程;而由题意可知,本实验应采用分压接法,故滑动变阻器选小电阻,故选 F;故选ABDF; ②由题意可知,本实验应采用分压接法;由于电压表内阻远大于灯泡内阻,故电流表采用外接法,故电路如图所示; ③由图可知,当电压为 12V 时,电阻为 Ω,故功率 P= 2 ? = ④设 R=k(t+273).由 t=27℃,R0= ,k=1/300.由 R= 得:t=1587℃. 故答案为:①ABDF;②由图所示;③(23-24 均可)④1587℃ 3 解:(1)滑动变阻器电阻值较小,故采用分压式接法;安培表满偏电流为 2mA,满偏电压为 U g =I g r=2mA×50Ω=,需要电阻箱与电流表串联,起到保护电流表的作用;电路图如图甲(2)对照电路图连接实物图,如图乙所示;(3)根据欧姆定律,有:UI= r + R 2 故 r= UI ? R 2 ,其中 U 表示电压表读数,I 表示电流表读数,R 2 表示电阻箱读数; 练 3 答案① ②B③如图乙④偏小 评分标准:本题共 14 分。每空 2 分,电路图 2 分 ①螺旋测微器的固定刻度读数为 ,可动刻度读数为 ×=,所以最终读数为:固定刻度读数+可动刻度读数=+= ②电源的电动势为 3V,故电流表的量程选 的即可准确读数。

  ③滑动变阻器应采用分压式接法,电路连接图见答案。④由于电压表的分流作用,使得流过待测电阻的电流小于电流表的示数,故测量值与真实值相比较偏小。

  4.答案 (1)B,①,E (2)(0 5 1640 10UR r r RI??? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? , 330 , E V I mA A U E Ir V ? ? ? ? ? ? 练 4. 答案:(1)滑动变阻器断路;(2)如图所示; (3)(~), Ω(Ω~Ω) [因电流在 ~ 之间] 5.答案(1)该实验采用伏安法测电阻,若将待测电阻与电流表直接串联进行电压和电流的测量,导致电流表的示数很小(因电流表的示数远远偏离满偏量程的 1/3),测量误差较大,因此可以将电阻箱和待测电阻并联后在进行测量,故比较准确的电路图为 A. (2)根据实验原理图可知,1 1xIU R R? ? ,因此图象为直线,利用描点法得出图象如下所示:图象在纵坐标轴上的截距为待测电阻的倒数,由此可画出图象并且求出待测电阻大小为 R x ≈16Ω;(3)由于电压表的分流作用,导致计算待测电阻时,电流偏大,由欧姆定律 R= UI可知待测电阻 R 的值与真实值相比偏小.(注意:此电路 ,VU UR RI I I? ??测 真) 故答案为:A; 图象见下图,16; 偏小.

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