电学实验复习训练.doc

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1、电学实验复习训练1在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为_mm。01015图101201020图2cm在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图2所示，读数为_cm。2.实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率=1.7108 m。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第步操作）将红、黑表笔分别插入多用电表的“”、“”

2、插孔；选择电阻档“1”；_；AV5000/V2500/VNa2.5 5.0 2.5PVOFF1001012.5105025050050025050102.51101001kVVmA+AVRxRPABESAAVRxRPABESBARxRPABESCAVRxRPABESDV（a）（b）图9把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图9（a）所示。02520图1030根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图9（b）的A、B、C、D四个电路中选择_电路来测量金属丝电阻；他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图10所示，金属丝的直径为_mm；根据多用电表测

3、得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_m。（结果保留两位有效数字）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流始终无示数。请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。（只需写出简要步骤） _ 3要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约为2k。实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约0.1；电压表V2，量程5V，内阻5k；定值电阻R1，阻值30；定值电阻R2，阻值3k；滑动变阻器R3，最大阻值100，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5； 开关S一个，导线若干。有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路

4、中，测出V1的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 ；请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连好），并标出所选元件的相应字母代号；由上问写出V1内阻RV的表达式，说明式中各测量量的物理意义。4在测定金属电阻率的试验中，某同学连接电路如图所示。闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是 （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。 若电流表、电压表

5、示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至 档（填“欧姆100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5”）,再将 (填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是 、 、 。5某同学研究标有“3.0V,0.64w”的小灯泡的电流I随电压U变化的图象。除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A 1(量程100 mA,内阻约2)A2 (量程0.6 A,内阻约0.3 电压表：V1(量程5 V,内阻约5) V2(量程15 V,内阻约15)电源：E1(电动势为1.5 V，内阻为0.2)E2(电动势为4 V，内

6、阻约为0.04)为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表_，滑动变阻器_，电源_。(填器材的符号)，并画出电路图根据实验数据，描绘出U-I的图象如图所示。由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_；当所加电压为2.00 V时，灯丝电阻为_，灯泡实际消耗的电功率为_W。ABCD根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系，符合该关系的示意图是下列图中的_。6.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14(a). 在图14（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。 请完

7、成下列主要实验步骤；A、检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c）所示，读得电阻值是_；B、将开关s1闭合，开关s2断开，电压表的示数是1.49V；C、将开关s2_,电压表的示数是1.16V；断开开关s1 。 使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_（计算结果保留二位有效数字）。 由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”)。7.某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电流表的内阻和电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3 V）、电流表（量程0.6 A，内阻小于1 ）、电阻箱（099.99 ）、滑动变阻器（010 ）、单刀

8、双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。该同学按图甲连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20 。写出其操作的主要步骤：_ 试分析该测量产生误差的原因是_。简要写出利用图甲所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：_ ；_ ；/A1R/图乙图乙是由实验数据绘出的图象，由此求出待测干电池组的电动势E_V、内阻r_ 。（计算结果保留三位有效数字）P图甲KSRARABCDE rA8.用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上

9、_。a将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c旋转S使其尖端对准欧姆挡1kd旋转S使其尖端对准欧姆挡100e旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 _。9. (1)用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1 和1 k，如图所示为所需的器材.请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑片在左端时其电阻值最大.(2)若作出U-I如图，求得电池的电动势和内电阻分别为 。【答案】如图所示 20

10、，闭合 0.69 小【解析】如图，由图读得电阻20闭合，S2后电阻箱才工作；S1闭合、S2断开时：RV很大，认为： S1、S2都闭合时： 由、得 误差分析解析一 忽略电压表电阻的影响，有 考虑电压表电阻的影响，设电压表的电阻为：RV则、两式变为：两式相减并整理得： /得： (U1U2) r测r真 测量值偏小误差分析解析二 用等效电源定理（戴维南定理）：把E、R0、电压表RV组成新的电源，电动势为、内阻为，因而测得电动势和内阻都偏小。11、描绘伏安特性曲线1、（安徽卷）21太阳能是一种清洁、“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，可以将光能转

11、化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图。（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_（填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为_。VA太阳能电池+ESRVA太阳能电池+ESR图1U/VI/mA01234560.51.01.52.02.53.

12、03.5图2【答案】（1）如图（2）很大；1.0103（9651040）【解析】（1）根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，电路连接如图（2）在电压小于2.00V时，由图可读出电流很小，由得，太阳能电池的电阻很大（3）当电压为2.80V时，根据题图读出U、I，由得：R=1.01032、（重庆卷）22（2）在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡1，量程恰当的电流表示 A和电压V，直流电源滑动变阴器R，电键S等，要求灯泡两端电压从OV开始变化， 实验中滑动变阻器应采用_接法（填“分压”或“限流”） 某同学已连接如题22图2所示的电路，在连接最后一根导线的C端到直接电源正极之前，请指出其中仅

13、有的2个不当之处，并说明如何改下A_B_ 电路连接正确后，分别测得两只灯泡和的伏安特性曲线如题22图3中和所示。然后将灯泡、与电池组（电动势和内阻均恒定）连成题22图4所示电路。多次测量后得到通过和的电流平均值分别为0.30A和0.60A。A. 在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。B. 由该曲线可知电池组的电动势为_V，内阻为_。（取2位有效数字）【答案】分压 A电键S不应闭合，应处于断开状态；B滑动变阻器滑动触头P位置不当，应将其置于b端。4.6V 2.7【解析】要求电压从0到额定电压变化，所以滑动变阻器必须采用分压接法。 A电键S不应闭合，应处于断开状态；B滑动变阻器滑动

14、触头P位置不当，应将其置于b端。描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流，本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值，然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压，用两个坐标点描绘图像。为描绘准确可以先进行理论计算，首先查出两坐标为（0.30A，3.8V）和（0.60A，3.0V），则内阻为，电动势为， V，然后作出准确图像如图。3、（浙江卷）21.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流-电压的数据如下表所示：电流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2电压U/V0.040.080.210.541.3

15、02.203.524.776.909.1211.46（1）用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；（2）为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示；请指出图线的特征，并解释形成的原因。0306090120150020406080100I /mAR/【答案】（1）如图（2）见解析【解析】（1）010305060908024681012I/mAU/V204070100110（2）电阻随电流增大，存在三个区间，电阻随电流的变化快慢不同。第一区间电流很小时，电阻变化不大；第二区间灯丝温度升高快，电阻增大快；第三区间部分电能转化为光能，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢。12、测定电源的

16、电动势和内阻1、（上海物理）29某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示。实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的1/U-1/R关系图线a。重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b。（1）由图线a可知电池a的电动势Ea_V，内阻ra_W。（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_Pb（填“大于”、“等于”或“小于”）效率 。（填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】（1）2.0V 0.5（2）小于 大于【解析】（1）根据

17、，得,图象，截距,斜率,所以电动势,内阻。（2）从图象约知：截距,斜率，电动势,内阻。，电池的输出功率,得小于；电池的效率，得大于。2、（江苏卷）10在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学涉及了如图所示的实物电路。（1）试验时，应先将电阻箱的电阻调到_（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_ （选填1或2）方案编号电阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根据

18、实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E= ，内阻r= （用k、b和R0表示）【答案】（1）最大值 （2）2 （3） 【解析】（1）为了安全（2）若R=300，电流约为=0.03A，若R=60，电流约为=0.15A，后者电流大误差小，所以填2。（3）电流，得，图象的斜率，截距b=，所以电动势，内阻r=13、电流表、电压表的改装1、（全国卷）23一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程Im。所用器材有： 量程不准的电流表，内阻r1=10.0，量程标称为5.0；标准电流表A2，内阻r2=45，量程为1.0；标准电阻

19、R，阻值10；滑动变阻器R，总电阻约为3000；电源E，电动势为3.0V， 内阻不计；保护电阻R2；开关S；导线。回答下列问题：（1）在答题卡上（图2所示）的实物图上画出连线。（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程Im= 。（4）若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出A1的示数I1= ，A2的示数I2= ；由读出的数据计算得Im= 。（保留3位有效数字）（5）写一条提高测量准确度的建议： 。【答案】连线如图 阻值最大3.0 0.66 6.05mA【解析

20、】连线如图在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有得由题图可读得：A1的示数3.0mA，A2的示数0.66mA。待测表未满偏有，将A2的示数0.66mA和其他已知条件代入有mA但图中A1的示数3.0mA量程为5.0mA，根据电流表的刻度是均匀的，则准确量程为6.05mA2、（北京卷）21（1）甲同学要把一个量程为200A的直流电流计，改装成量范围是04V的直流电压表。她按图1所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg，其中电阻R0约为1k。为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用 ，

21、电阻器R1应选用 ，电阻器R2应选用 （选填器材前的字母）。 A.电源（电动势1.5V） B.电源（电动势6V） C.电阻箱(0999.9)D.滑动变阻器(0500) E.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）(05.1k) F.电位器（051k）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是： , , , ,最后记录R1的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母） A.闭合S1 B.闭合S2 C.调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度 D.调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半 E.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到

22、满刻度的一半 F.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度如果所得的R1的阻值为300.0，则图1中被测电流计的内阻rg的测量值为 ，该测量值 实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。给电流计 联（选填“串”或“并”）一个阻值为 k的电阻，就可以将该电流计改装为量程4V的电压表。【答案】BCF BCAE 300 略小于 串 19.7【解析】半偏法测量表头内阻时，首先选择滑动变阻器（必须大于电路所需的最小电阻），根据电路的电压为电动势，电路的最大电流为表头的满偏电流，则最小电阻为，或，考虑到保护电阻1k，则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29k或6.5k，电路图中R

23、2是滑动变阻器，不能选D和E，只能选F。表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小。所以电源选择电动势为6V的B，而且滑动变阻器F的阻值也满足调节所需。而R1是用来测量表头内阻的电阻箱，只能选C。实验步骤：第一步闭合S2，选B；第二步调节R2阻值使电流计满偏，选C；第三步闭合S1，选A；第四步调节R1阻值使电流计半偏，选E；第五步读出R1阻值为待测表头的内阻。R1的示数为待测表头的内阻是300.0，闭合S1后，电路的总电阻减小，当表头半偏时干路上的电流就大于表头的满偏电流，流过电阻箱的电流就大于表头的满偏电流，所以电阻箱的阻值略小于表头的内阻。给表头串联一个电阻可以改装为电压表，改装后的电

24、压表的内阻为=2.0104=20k，则串联电阻的大小为20k300=19.7k。（2）乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表、一个电池组E、一个滑动变阻器R和几个待用的阻值准确的定值电阻。该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表直接与一个定值电阻R相连接，组成一个电压表；然后用标准电压表校准。请你画完图2方框中的校准电路图。实验中，当定值电阻R选用17.0k时，调整滑动变阻器R的阻值，电压表的示数是4.0V时，表的指针恰好指到满量程的五分之二；当R选用7.0k时，调整R的阻值，电压表的示数是2.0V，表的指针又指到满量程的五分之二。由此可以判定，表的内阻rg是 k，满

25、偏电流Ig是 mA。若要将表改装为量程是15V的电压表，应配备一个 k的电阻。【答案】如图 3.0 0.50 27.0【解析】本实验是对改装电压表进行校准的，将改装电压表和标准电压表并联后要求电压从0至满偏变化，所以滑动变阻器采用分压接法，电路连接如图表头的刻度均匀，当指针恰好指到满量程的五分之二时，流过电流表的电流为0.4Ig，根据欧姆定律分别有和，解得：rg=3.0 k，Ig=0.50mA。量程为15V的改装电压表的内阻，所以改装时串联的电阻是30 k3.0 k=27 k。VR R E S2 S1 图13、（海南卷）13图1为测量电压表V内阻的电路原理图图中两个固定电阻的阻值均为R，S1、

26、S2是开关，E是电源(内阻可忽略）。(1)按电路原理图将图2中的实物图连线；(2)开关S保持断开，合上开关S2，此时电压表的读数为U1；再合上开关S1，电压表的读数变为U2，电压表内阻 r =_（用U1、U2和R表示）。【答案】(1)实物图连线如右图所示。 (2)【解析】开关保持断开时，合上开关，则，解得。14、练习使用多用电表（四川卷）22（1）用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（表电表内部电源的负极相连）接F点，阻值秀小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中 。【答案】B【解析】红表笔接F，电阻很小，此时二极管导通，电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进，电流方向E到F，只有B正确。12