苏版物理高三二轮练习:电学实验设计练习题
高考物理二轮复习实验题题型电学实验练习
实验题题型2 电学实验角度1:原型实验1.在“练习使用多用电表”的实验中:(1)在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔(填“高”或“低”).(2)某同学把选择开关打到“×1”挡,转动欧姆调零旋钮,发现无法调零,则他应.A.用力转动欧姆调零旋钮B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零C.更换多用电表的电池D.作报废处理,换新的多用电表(3)在多用电表进行测量时,指针的位置如图所示,若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位,请在表中写出对应指针读数.所选择的挡位指针读数直流电压10 V电阻“×10”挡(4)小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验,他可选用以下器件中的.(填字母)2.(2020·河南郑州一模)要测定一卷阻值约为20 Ω的金属漆包线的长度(两端绝缘漆层已去除),实验室提供有下列器材:A.电流表A:量程①0~0.6 A,内阻约为1 Ω;量程②0~3 A,内阻约为0.2 ΩB.电压表V:量程③0~3 V,内阻约为2 kΩ;量程④0~15 V,内阻约为10 kΩC.学生电源E:电动势约为30 V,内阻r可以忽略D.滑动变阻器R1:阻值范围0~10 Ω,额定电流2 AE.滑动变阻器R2:阻值范围0~500 Ω,额定电流0.5 AF.开关S及导线若干(1)使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图(甲)所示,则漆包线的直径为d= mm.(2)为了调节方便,并能较准确地测出该漆包线的电阻,电流表应选择量程(选量程序号),电压表应选择量程(选量程序号),滑动变阻器应选择(选填“R1”或“R2”),请设计合理的实验电路,将电路图完整地补画在方框中.(3)根据正确的电路图进行测量,某次实验中电压表与电流表的示意图如图(丙),可求出这卷漆包线的电阻为Ω(结果保留三位有效数字).(4)已知这种漆包线金属丝的直径为d,材料的电阻率为ρ,忽略漆包线的绝缘漆层的厚度,则这卷漆包线的长度L= (用U,I,d,ρ表示).3.(2020·江西宜春二模)如图(甲)所示,在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻.改变电路的外电阻R,通过电压、电流传感器测量不同阻值下电源的端电压和电流,输入计算机,自动生成U I图线,如图(乙)所示.(1)由图可得干电池的电动势为V,干电池的内电阻为Ω;(2)做完实验后,小王同学在上面的实验器材中去掉电压传感器,改变电路的外电阻R,通过电流传感器测量不同阻值时的电流,画出R图线也可以求得电源的电动势和内电阻.图线的表示电源的内阻,表示电动势.(3)现有一小灯泡,其U I特性曲线如图(丙)所示,若将此小灯泡接在上述干电池两端,小灯泡的实际功率是W.角度2:创新实验1.(2020·江西重点中学联考)利用如图(甲)所示电路,可用伏安法测定某一电源的电动势和内阻,其中虚线框内为用灵敏电流计G改装的电压表V,A为标准电流表,E1为待测电源,S为开关,R为滑动变阻器.(1)已知灵敏电流计G的满偏电流I g=200 μA,按如图(乙)所示电路,用半偏法测定灵敏电流计G的内电阻r g,其中电阻R4约为1 kΩ,为使r g的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E2应选用,电阻R3应选用,电阻R2应选用.(选填器材前的字母)A.电源(电动势为1.5 V)B.电源(电动势为6 V)C.电阻箱(0~999.9 Ω)D.滑动变阻器(0~500 Ω)E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当,0~5.1 kΩ)F.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当,0~51 kΩ)(2)如果所得R3的阻值为300 Ω,则图中被测电流计G的内阻r g的测量值为Ω,该测量值实际值(选填“略大于”“略小于”“等于”).(3)给灵敏电流计G串联一个阻值为kΩ的电阻就可以将该电流计G改装为量程6 V的电压表V.(4)由(2)确定灵敏电流计的内阻测量值与实际值差异后,将其改装成另一电压表V[(甲)图虚线框所示]接入(甲)图电路进而完成(甲)图实验测量时,电压表V测量值(填“大于”“小于”或“等于”)实际值;电源E1电动势测量值(填“大于”“小于”或“等于”)实际值.2.(2020·湖南十三校联考一模)实验室有一破损的双量程电压表,两量程分别是3 V和15 V,其内部电路如图所示,因电压表的表头G已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻R1,R2完好,测得R1=2.9 kΩ,R2=14.9 kΩ.现有两个表头,外形都与原表头G相同,已知表头的满偏电流为1 mA,内阻为50 Ω;表头的满偏电流为0.5 mA,内阻为200 Ω,又有三个精密定值电阻r1=100 Ω,r2=150 Ω,r3=200 Ω.若保留R1,R2的情况下,对电压表进行修复,根据所给条件回答下列问题.(1)原表头G满偏电流I g= ,内阻r g= .(2)在框中画出修复后双量程电压表的电路(标识出所选用的相应器材符号).(3)某学习小组利用修复的电压表,再加上可以使用的以下器材,测量一未知电阻R x的阻值.电流表A量程0~5 mA,内阻未知;最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器;电源E(电动势约3 V);开关S、导线若干.由于不知道未知电阻的阻值范围,学习小组为精确测出未知电阻的阻值,选择合适的电路,请你帮助他们补充完整电路连接,正确连线后读得电压表示数为2.40 V,电流表示数为4.00 mA,则未知电阻阻值R x为Ω.3.(2020·河南平顶山一调)用下列器材测量电容器的电容.一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16 V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2=150 Ω,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干.实验次数实验步骤第1次①用多用电表的“×10”挡测量电阻R1, 指针偏转如图(甲)所示.②将电阻R1等器材按照图(乙)正确连接电路,将开关S与1端连接,电源向电容器充电.③将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的i t曲线如图(丙)中的实线a所示.第2次④用电阻R2替换R1,重复上述实验步骤②③,测得电流随时间变化的i t曲线如图(丁)中的某条虚线所示.说明:两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同.请完成下列问题:(1)由图(甲)可知,电阻R1的测量值为Ω.(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U= V.利用计算机软件测得i t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3 mA·s,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C= .(3)第2次实验中,电流随时间变化的i-t曲线应该是图(丁)中的虚线(选填“b”“c”或“d”),判断依据是 .2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.关于静电场的描述正确的是A.电势降低的方向就是电场线方向B.沿着电场线方向电场强度一定减小C.电场中电荷的受力方向就是电场强度的方向.D.电场中电场强度为零的地方电势不一定为零2.2019年1月3日上午10点26分,“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆图示为“嫦娥四号”探测器奔月过程中某阶段的运动示意图,“嫦娥四号”探测器沿椭圆轨道Ⅰ运动到近月点P处变轨进入圆轨道Ⅱ,其在圆轨道Ⅱ上做圆周运动的轨道半径为r、周期为T。
高三物理第二轮专题练习之电学实验含答案及解析
1.(1)如图甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接。
(2)某同学从标称为“220 V 25 W”、“220 V 500 W”的3只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。
该灯泡的阻值是___________Ω,标称的额定功率为______________WI=300μA,内阻2.图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流RR g=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色,接正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x= kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述R x其测量结果与原结果相比较(填“变大”、“变小”或“不变”)。
3.某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。
图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。
(以上均填器材代号)②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?相同点: ,不同点: 。
4.如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。
在开关闭合后,发现小灯泡不亮。
现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根 导线以及电路中的各点连接。
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的 挡。
在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的 挡。
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明___ 可能有故障(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
2022届高考物理二轮专项训练——电学实验(Word版含答案)
2022年高考物理二轮专项训练——电学实验专项1.(2021·辽宁·高三阶段练习)某兴趣小组想探究某金属合金在室温下的电阻率,实验电路如图甲所示,R为待测金属电阻丝,其横截面积为2S。
实验步骤如下∶0.30mm(1)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳到“a”位置,调节滑动变阻器R1,使电流表为某一适当的读数,用毫米刻度尺测量并记下电阻丝R接入电路的有效长度L,某次测量结果如图乙,从图乙上读出测量结果,L=____mm;(2)保持滑动变阻器R1滑片位置不变,将开关S2扳到“b”位置,调节电阻箱R2使电流表的读数与开关S2位于“a”位置时的相同,记下此时电阻箱的读数R0,则对应的电阻丝的阻值为____;(3)移动电阻丝上的滑动触头,重复(1)(2)步骤,得到多组R、L数据,画出的R-L图线如图丙所示,则该电阻丝在室温下的电阻率ρ=____Ω·m(结果保留一位小数)。
2.(2022·安徽·马鞍山市第二中学博望分校高三模拟)如图所示是探究用电流表和电压表测定1节干电池的电动势和内阻的实验的电路图。
现备有以下器材:A.滑动变阻器(0~50 Ω)B.滑动变阻器(0~1 750 Ω)C.电压表(0~3 V)D.电压表(0~15 V)E.电流表(0~0.6 A)F.电流表(0~3 A)其中滑动变阻器应选_______,电压表应选________,电流表应选_________。
(均选填器材的字母代号)3.(2022·全国·高三专题练习)一同学欲测量某未知电阻的阻值。
他从实验室找到一块指针式多用电表,该多用电表可以正常进行欧姆调零。
(1)该同学怀疑由于长时间没有使用,电池参数可能发生变化,从而导致测量结果不准确,于是他将电池取下,先对电池进行了测量。
发现手边有一电阻箱,一块电流表(内阻未知),开关导线若干。
该同学设计了如图甲所示电路进行测量,改变电阻箱的阻值,得到多组R、I数据,计算之后,描点连线得到1RI-图像如图乙所示,由图像可知电池电动势E=______V(结果保留2位有效数字);由此图像______(填“能”或“不能”)计算得到电池内电阻。
2020届高三高考物理二轮复习(江苏):《电学实验》专题专练
电学实验1.二极管的说明书上提供了它的伏安特性曲线(正向最大电流50 mA左右),物理兴趣小组想要验证该二极管的伏安特性曲线。
(1)选择好实验器材准备连接电路时,发现二极管外壳正、负的标识看不清楚,于是就用多用电表欧姆挡来判断它的正、负极:用欧姆表“×100”挡两次实验情况如图甲、乙所示,由此可知________(填“A”或“B”)端为二极管的正极。
(2)该物理兴趣小组要对该二极管加正向电压时的伏安特性曲线进行验证,实验室提供的器材有:A.直流电源(电动势3 V,内阻不计)B.滑动变阻器(0~20 Ω)C.电压表(量程3 V,内阻约30 kΩ )D.电流表(量程50 mA,内阻约50 Ω)E.待测二极管F.导线、开关为了提高测量精度,请在虚线框内的实验电路图中加上直流电源E及滑动变阻器R,并将电路图连接完整。
(3)依据实验中测量数据在坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线如图所示,我们将该二极管与阻值为50 Ω的定值电阻串联后接到电压为3 V的恒压电源两端,使二极管正向导通,测得二极管导通时的功率为P测,则P测=________ W(结果保留一位有效数字)。
电流I/mA000.2 1.8 3.98.614.021.833.550.0电压U/V00.500.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50(4)若考虑电压表或电流表的内阻对实验造成影响,那么第(3)问中该二极管正向导通时的实际功率P实________P测(选填“大于”“小于”或“不确定”)。
请你提出一条减小P实与P测差异的改进建议:__________________。
2.某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻。
A .待测电压表(量程3 V ,内阻约几千欧); B .电流表(量程0.6 A ,内阻约0.1 Ω); C .电池组(电动势约3 V ,内阻可忽略); D .滑动变阻器R 0;E .电阻箱R (0~9 999 Ω);F .开关和导线若干。
高中物理《电学实验》练习题(附答案解析)
高中物理《电学实验》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.用欧姆表的×100挡测一电阻,发现指针偏角太小,应换下面哪个倍率挡位()A.×1挡B.×10挡C.×100挡D.×1k挡2.关于欧姆表及其使用中的问题,下列说法中正确的是()A.接表内电源负极的应是黑表笔B.换挡后,都要重新调零C.表盘刻度是均匀的D.表盘刻度最左边表示电阻阻值为03.如图,该电路元器件对应的符号是()A.B.C.D.4.在利用多用电表欧姆挡前要进行欧姆调零,欧姆调零利用的是()A.甲旋钮B.乙旋钮C.丙旋钮D.丁插孔5.某同学通过实验测定阻值约为5Ω的电阻x R,用内阻约为3kΩ的电压表,内阻约为0.125Ω的电流表进行测量。
他设计了图甲和图乙两种电路,下列说法正确的是()A .实验中应采用图甲电路,此电路测得的x R 偏大B .实验中应采用图乙电路,此电路测得的x R 偏大C .实验中应采用图甲电路,误差主要是由电压表分流引起的D .实验中应采用图乙电路,误差主要是由电流表分压引起的6.电容器是一种重要的电学元件,在电工和电子技术中应用广泛.使用图甲所示电路观察电容器的充电和放电过程.电路中的电流传感器(不计内阻)与计算机相连,可以显示电流随时间的变化.直流电源电动势为E ,实验前电容器不带电.先将开关K 拨到“1”给电容器充电,充电结束后,再将其拨到“2”,直至放电完毕.计算机显示的电流随时间变化的i t -曲线如图乙所示.则下列说法正确的是( )A .乙图中阴影部分的面积12S SB .乙图中阴影部分的面积12S S <C .由甲、乙两图可判断阻值12R R >D .由甲、乙两图可判断阻值12R R =7.在使用多用电表的欧姆档测电阻时,下列说法正确的是( )A .将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向左侧“0”刻度处B .测量时若发现指针偏转角度过小,则应该减小倍率,并重新欧姆调零后再进行测量C .欧姆表的电池使用时间太长,虽然仍能正常调零,但测量值将略偏大D .使用完毕,直接将多用电表摆放整齐即可8.用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻,由于电表内阻的影响,关于电动势的真实值E 0与测量值E 及电池内阻的真实值r 0与内阻的测量值r 的说法正确的是( )A.E0>E,r0>r B.E0=E,r0<rC.E0=E,r0>r D.E0<E,r0<r二、多选题9.在用欧姆表测电阻的实验中,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是A.这个电阻值很小B.这个电阻值很大C.为了把电阻测得更准确一些,应换用“×1”挡,重新测量D.为了把电阻测得更准确一些,应换用“×100”挡,重新测量10.使用多用电表的欧姆挡测电阻时,下列说法正确的是.A.测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处B.每一次换挡,都要重新进行一次调零C.在外电路,电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D.测量时,若指针偏转很小(靠近∞附近),应换倍率更大的挡进行测量11.如图所示是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化。
高考物理二轮复习电学实验专项训练
电学实验专项训练1.某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻的U-I曲线,进行了如下操作。
(1)他先用多用电表的欧姆挡“×1”挡测量,在正确操作的情况下,表盘指针如图甲所示,可读得该小灯泡的灯丝电阻的阻值R x=Ω。
(2)实验中所用的器材有:电压表(量程3 V,内阻约为2 kΩ)电流表(量程0.6 A,内阻约为0.2 Ω)滑动变阻器(0~5 Ω,1 A)电源、待测小灯泡、开关、导线若干甲乙(3)该同学已经根据实验数据,在图乙中描出了数据点,请画出小灯泡的U-I曲线。
(4)如果把这个小灯泡直接接在一个电动势为1.5 V、内阻为2.0 Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率是 W(结果保留两位有效数字)。
2.(2015·江苏南京、盐城二模)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为3 V,内阻约为3 kΩC.定值电阻R0未知D.滑动变阻器R,最大阻值R mE.导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。
甲乙(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值R m,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=(用U10、U20、R m表示)。
(3)实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=,总内阻r=(用k、a、R0表示)。
丙3.(2015·福建普通高中毕业班质检)在测量未知电阻R x阻值的实验中,可供选择的器材有:待测电阻R x(阻值约300 Ω);电流表A1(量程20 mA,内阻约50 Ω);电流表A2(量程50 mA,内阻约10 Ω);电阻箱R(0~999.9 Ω);滑动变阻器R1(20 Ω,2 A);滑动变阻器R2(1 750 Ω,0.3 A);电源E(电动势6.0 V,内阻不计);开关S及导线若干。
江苏专用2024高考物理二轮复习第一部分专题六物理实验第三讲电学实验__课后自测诊断卷
第三讲 电学试验——课后自测诊断卷1.(2024·江苏高考)一同学测量某干电池的电动势和内阻。
(1)如图1所示是该同学正打算接入最终一根导线(图中虚线所示)时的试验电路。
请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:_______________________________________________________________________________________________________________。
(2)试验测得的电阻箱阻值R 和电流表示数I ,以及计算的1I数据见下表:R /Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I /A0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 1I/A -16.75.95.34.53.8依据表中数据,在图2方格纸上作出R 1I关系图像。
由图像可计算出该干电池的电动势为________ V ;内阻为________ Ω。
(3)为了得到更精确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV 的电压表并联在电流表的两端。
调整电阻箱,当电流表的示数为0.33 A 时,电压表的指针位置如图3所示,则该干电池的电动势应为________ V ;内阻应为________ Ω。
解析:(1)在电学试验中,连接电路时应将开关断开,电阻箱的阻值调为最大,以确保试验仪器、仪表的平安。
(2)依据闭合电路欧姆定律E =I (R +r ),整理可得R =E I -r =E ·1I -r ,即R 1I图像为直线。
描点连线后图像如图所示。
依据图像可知r =1.2 Ω。
图像的斜率为电动势E ,在R 1I 图像上取两点(2,1.58)、(5,5.71),则E =5.71-1.585-2 V=1.38 V 。
(3)依据欧姆定律,得电流表的内阻r A =U I =66×10-30.33Ω=0.2 Ω,由E =I (R +r ′+r A )得R =E ·1I -(r ′+r A ),R 1I图像的斜率仍为电动势E ,即E =1.38 V ,而干电池的内阻应为r ′=r -r A =1.0 Ω。
2020江苏高考物理二轮练习:实验题热点巧练14 电学创新实验
热点14电学创新实验(建议用时:20分钟)1.某同学在实验室测汽车电热器的电功率,此电热器额定电压为12 V.实验室备有下列器材.A.输出电压为16 V的学生电源B.量程为0~3 A的电流表,内阻约0.1 ΩC.量程为0~0.6 A的电流表,内阻约0.5 ΩD.量程为0~3 V的电压表,内阻约3 kΩE.量程为0~15 V的电压表,内阻约15 kΩF.0~10 Ω,额定电流为0.5 A的滑动变阻器G.0~10 Ω,额定电流为2 A的滑动变阻器H.导线,开关该同学测量的数据记录如下:U/V 2.4 3.0 5.08.010.012.0I/A0.150.200.300.400.450.50(1)(2)合理选择实验器材:电流表选________,电压表选________,滑动变阻器选________.(填器材前的字母)(3)请在方框内画出电路图.(4)电热器的额定功率为________.(保留两位有效数字)2.(2019·江苏学校联盟模拟)某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后,得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比,与该点离长直导线的距离r成反比.该小组欲利用如图甲所示的实验装置验证此结论是否正确,所用的器材有:长直导线、学生电源、直流电流表(量程为0~3 A)、滑动变阻器、小磁针(置于刻有360°刻度的盘面上)、开关及导线若干.实验步骤如下:a.将小磁针放置在水平桌面上,等小磁针静止后,在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直导线,如图甲所示;b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转角度θ;c.根据测量结果进行分析,得出结论.回答下列问题:(1)某次测量时,电路中电流表的示数如图乙所示,则该电流表的读数为____________A.(2)在某次测量中,该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°(如图丙所示),已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3×10-5 T,则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为____________T(结果保留两位小数).(3)该小组通过对所测数据的分析,作出了小磁针偏转角度的正切值tan θ与Ir之间的图象如图丁所示,据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比,与离长直导线的距离r成反比的结论,其依据是____________.(4)通过查找资料,该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为B=μ02π·Ir,其中μ0为介质的磁导率.根据题给数据和测量结果,可计算出μ0=____________T·m/A.3.太空探测器在探索宇宙过程中,由太阳能电池板给它提供能源.光明中学物理实验室有一块太阳能电池板,当有光照射它时(作为电源),其路端电压与总电流的关系图象如图甲中的曲线①所示;若没有光照射它时,相当于一个只有电阻的电学器件,无电动势.物理实验探究小组用“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验方法,探究该太阳能电池板在没有光照射时的伏安特性曲线,利用电压表(内阻约3 kΩ)、电流表(内阻约100 Ω)测得的多组数据作出的图象如图甲中曲线②所示.(1)分析曲线②可知,该电池板作为电阻器件时的阻值随通过电流的增大而________(填“增大”或“减小”),若所设计的电路如图乙所示,实验时应将图乙中电压表另一端a接在________点(填“b”或“c”);(2)图乙电路中a端接好后还少接了一根导线,请在图乙中画出;(3)分析曲线①可知,该电池板作为电源时的电动势约为________V,若把它与阻值为1 k Ω的定值电阻连接构成一个闭合电路,在有光照射的情况下,该太阳能电池板的效率约为________%(计算结果保留两位有效数字).4.在某些汽车的后挡风玻璃中会嵌入一组电阻丝,可通电加热以化解霜冻.某物理兴趣小组对其进行研究,如图甲所示,是用伏安法测量其中一根电阻丝R x阻值的实物连线图.仪表规格如下表所示.量程内阻电流表A0~0.6 A等于0.20 Ω电压表V0.3 V约为1 kΩ(1)将单刀双掷开关S2置于位置b,闭合开关S1,电压表和电流表指针如图乙所示,则可读数电压表的示数U=________V,电流表的示数I=________A;计算得出电阻丝的阻值R x =________Ω(保留两位有效数字).(2)若将单刀双掷开关置于位置a,则通过电阻丝的电流________(选填“大于”或“小于”)此时电流表的读数.(3)现有6根与R x同型号的电阻丝和一个内阻为2.0 Ω的电源,为了达到最快的化霜效果,请选用几根电阻丝,并用笔画线代替导线,在图丙中进行设计连接.热点14电学创新实验1.详细分析:(1)由该同学记录的数据可知,电热器的阻值不是恒定不变的.(2)因实验中电热器最大电压为12 V,最大电流为0.5 A,故选择量程为0~15 V的电压表,量程为0~0.6 A的电流表;如果采用滑动变阻器的限流接法,则当滑动变阻器阻值调到最大时,电热器上的电压仍然会大于2.4 V,所以采用分压式接法,由于电热器的最大电流为0.5 A,采用分压式时,滑动变阻器的一部分处在干路,故滑动变阻器能承受的最大电流必须大于0.5 A,故选滑动变阻器G.(3)由于电热器的电阻在20 Ω左右,200.5<15×10320,故采用电流表外接法,电路图如图所示.(4)P=UI=12.0×0.5 W=6.0 W.答案:(1)不是(2)C E G(3)见解+析图(4)6.0 W2.详细分析:(1)电流表量程为3 A,则最小分度为0.1 A,由指针示数可知电流为2.00 A;(2)小磁针N极指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向,如图所示;则有:tan 30°=BB0,解得:B=3×10-5×33T≈1.73×10-5 T;(3)由题图可知,偏角的正切值与Ir成正比,而根据(2)中分析可知,B=B0tanθ,则可知B与Ir成正比,故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比,与离长直导线的距离r成反比;(4)tan θ-Ir图线的斜率为k,由公式B=B0tan θ=B0kIr=μ02π·Ir可知,μ02π=B0k,解得:μ0=4π×10-7 T·m/A.答案:(1)2.00(2)1.73×10-5(3)电流产生的磁感应强度B=B0tan θ,而偏角的正切值与Ir成正比(4)4π×10-73.详细分析:(1)由图线②可知,无光照时太阳能电池板的阻值远大于电流表内阻,所以采用电流表内接法,即a端接b点.(2)描绘伏安特性曲线要求电压从零开始调节,即滑动变阻器要采用分压式接法,故应该将滑动变阻器右端与电源正极用导线相连,如图1所示.(3)太阳能电池板的电动势由图线①与纵轴的交点直接读出,即2.75 V ;在题图甲中作1 k Ω 电阻的伏安特性曲线③如图2所示,图线③与图线①的交点即电路的工作点,其坐标为(1.80,1.80),电池板的效率η=P 出P 总×100%=IU IE ×100%=U E ×100%=1.802.75×100%≈65%.答案:(1)减小 b (2)如解+析图1所示 (3)2.75 654.详细分析:(1)如题图乙所示,电流表选取的量程为0~0.6 A ,故读数为0.50 A ;电压表的量程为0~3 V ,故读数为1.60 V ,当开关S 2接b 时,电流表内接,电阻R x =1.60 V0.50 A -R A=3.20 Ω-0.20 Ω=3.0 Ω.(2)当开关S 2接a 时,电流表外接,由于电压表分流,所以此时电流表读数为流过电压表电流与流过电阻丝电流之和,故通过电阻丝的电流小于电流表读数.(3)当外电路电阻和内电路电阻相等时,电源输出功率最大,化霜最快,即外电路电阻需为2.0 Ω,如图(a)、图(b)所示.答案:(1)1.60 0.50 3.0 (2)小于 (3)见解+析。
2021届高考物理二轮复习实验题专项练3电学实验含解析
实验题专项练3 电学实验1.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,他设计了如图甲所示的电路,其中ab是阻值为10 Ω的均匀直电阻丝,长100 cm,该同学进行了如下操作:①将电阻丝固定的木板上,a、b两端连在接线柱上;②将刻度尺平行ab固定在木板上,刻度尺的0、100.00 cm刻度线分别与a、b对齐;③在电阻丝上夹上一个带有接线柱P的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度;④连接电路,金属夹在电阻丝上某位置时,闭合开关,将电流表的示数I及对应的金属夹所夹的位置刻度x记录在表格中;⑤重复步骤④,记录每一次电流表的示数和对应的金属夹所夹位置刻度,如表所示;⑥将表格中数据在坐标系中描点如图乙所示。
请回答下列问题:x(cm)10.0020.0040.0060.0080.00I(A)0.480.340.220.160.131(A-1) 2.08 2.94 4.55 6.257.92I(1)(2)实验中,用了4条长各为30 cm 的铜导线连接仪器,为进一步探究导线电阻对电池内阻测量结果的影响,该同学用螺旋测微器测量了导线直径d ,示数如图丙所示,d =________ mm ;查询资料知铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,通过近似计算,求出导线的总电阻,并说明可以不考虑导线电阻的理由_________________________________________________。
解析:(1)根据实验原理有E =I (R +r )=I (x100.0×10+r ),变得1I =110.0E x +r E ,将1Ix 图像中的点连成直线,如图所示。
则有图像斜率k =110.0E =8-1.280V -1,得E ≈1.18 V,截距为b =r E =1.2 A -1,得r ≈1.42 Ω。
(2)螺旋测微器固定刻度为0.5 mm ,可动刻度为0.01×13.0 mm=0.130 mm ,所以最终读数为0.630 mm ,由电阻定律得R =ρ4LS =ρ4L π(d2)2=ρ16L πd 2=1.70×10-8×16×0.303.14×(0.63×10-3)2Ω≈0.07 Ω,由于导线电阻约为0.07 Ω,远小于电源内阻,则实验时可以不考虑导线电阻。
优化方案高考物理二轮总复习——特色专项训练(江苏专用)专题二电学实验题巧练(一)Word版含解析
电学实验题巧练(一)(建议用时:40分钟)1.图甲、乙为常用的电压表和电流表的刻度盘,在图甲中,若选用的量程为0~15 V,则表的示数为________,若选用的量程为0~3 V,则表的示数为________.在图乙中,若选用的量程为0~0.6 A,则表的示数为________,若选用的量程为0~3 A,则表的示数为________.2.(2015·无锡高三模拟)(1)多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示,电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,R g为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值R x关系图象如图乙所示,则该图象的函数关系式为____________________;(调零电阻R0接入电路的部分阻值用R0表示)(2)下列根据图乙中I-R x图线做出的解释或判断中正确的是________;(有两个选项正确)A.用欧姆表测电阻时,指针指示读数越大,测量的误差越小B.欧姆表调零的实质是通过调节R0,使R x=0时电路中的电流I=I gC.R x越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏D.测量中,当R x的阻值为图乙中的R2时,指针位于表盘中央位置的右侧(3)某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡,直接去测量某电压表(量程10 V)的内阻(大约为几十千欧),欧姆挡的选择开关拨至倍率“×1 k”挡.先将红、黑表笔短接调零后,选用图丙中________(填“A”或“B”)方式连接.在本实验中,如图丁所示为欧姆表和电压表的读数,请你利用所学过的知识,求出欧姆表电池的电动势为________ V.(计算结果保留三位有效数字)3.(2015·苏州模拟)为了测定一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了下列器材:A.待测干电池(电动势1.5 V左右,内阻不超过1.5 Ω)B.电流表A1(量程0~2 mA,内阻为10 Ω)C.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω)D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,10 A)E.滑动变阻器R2(0~100 Ω,1 A)F.定值电阻R3=990 ΩG.开关、导线若干(1)请在以上提供的器材中选择所需器材设计测量电路,在虚线框内补画完整的电路原理图.(要求在电路图中标明所使用器材)(2)根据合理的设计电路测量数据,电流表A1的示数记为I1,电流表A2的示数记为I2,某同学测出了6组I1、I2的数据,并已描绘出如图所示的I1和I2的关系图线.根据已描绘出的图线,可得被测干电池的电动势为________V,内阻为________Ω.4.(1)某实验小组在“决定导线电阻的因素”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数依次是________mm、________A、________V.(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω,电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为20 kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E=4.5 V,内阻较小.则以下电路图中,________电路为本次实验应当采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏________(选填“大”或“小”).(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值R A=2.0 Ω,那么测量金属丝电阻R x的最佳电路应是上图中的________电路.此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻R x=________(用题中字母代号表示).5.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I -U图线.现有下列器材供选用:A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ)B.电压表(0~15 V,内阻20 kΩ)C.电流表(0~3 A,内阻0.4 Ω)D.电流表(0~0.6 A,内阻1.0 Ω)E.滑动变阻器(10 Ω,2 A)F.滑动变阻器(500 Ω,1 A)G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时,选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由:______________________________________________________________________ __.(2)实验中所用电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.(用序号字母表示)(3)把图丙中所示的实验器材按图甲用笔画线代替导线连接成实物电路图.(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在了如图所示的I-U坐标系中,请用一光滑的曲线将各描点连接好.6.(2015·昆山四校调研)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1 k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:①______________________________________________________________________ __.②两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处.③重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________Ω.(2)为了尽量准确测该电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据.除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路.A.电压表V(量程50 V,内阻约为25 kΩ)B.电流表A1(量程500 mA、内电阻r1=20 Ω)C.电流表A2(量程100 mA、内电阻约5 Ω)D.定值电阻R0(80 Ω)E.滑动变阻器R(0~10 Ω)F.电源:电动势E=6 V,内电阻较小G.导线、开关若干请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号).请电学实验题巧练(一)1.解析:在题图甲中,若选用的量程为0~15 V,则最小分度为0.5 V,读数时应估读到最小分度的1/5,所以读数为10.8 V.若选用的量程为0~3 V,则最小分度为0.1 V,读数时应估读到最小分度的1/10,所以读数为2.16 V.在题图乙中,若选用的量程为0~0.6 A,则最小分度为0.02 A,读数时应估读到最小分度的1/2,所以读数为0.16 A.若选用的量程为0~3 A,则最小分度为0.1 A,读数应估读到最小分度的1/10,所以读数为0.80 A.答案:10.8 V 2.16 V0.16 A0.80 A2.解析:(1)对题图甲,由闭合电路欧姆定律,E=I(R0+R g+r+R x),题图乙中图象的函数关系式为I=ER0+R g+r+R x.(2)用欧姆表测电阻时,指针指示在刻度盘中间附近,测量的误差最小.读数大或读数小,测量的误差都较大,选项A错误.测量中,当R x的阻值为题图乙中的R2时,电流小于满偏电流的1/2,指针位于表盘中央位置的左侧,选项D错误.(3)由于多用电表红表笔连接内部电池的负极,所以通过一个多用电表中的欧姆挡,直接去测量某电压表(量程10 V)的内阻,红表笔应该连接电压表的“-”接线柱,选用图丙中“A”方式连接.电压表内阻为R V=40 kΩ,电压表读数为U=5 V,该挡中值电阻为R中=30 kΩ,所以E=U+UR V×R中=8.75 V.答案:(1)I=ER0+R g+r+R x(2)BC(3)A8.753.解析:(1)测量干电池的电动势和内电阻常用方法为伏安法、伏阻法和安阻法,由于实验未提供电阻箱,故只能用伏安法.器材中未提供电压表,但有内阻已知的小量程电流表和定值电阻,可将其串联改装为电压表使用,另一电流表量程为0.6 A ,故电路中电阻不能太大,故滑动变阻器选择R 1,干电池内阻较小,故电流表内接.(2)由欧姆定律可知,电源两端电压与电流表A 1示数关系为U =I 1(R A1+R 3),因此图象中纵坐标的数值与电压的数值相等,由U ≈E -I 2r 可知,纵截距为电源电动势,故E =1.48 V ;r =ΔU ΔI=1.48-1.080.50 Ω=0.80 Ω. 答案:(1)如图 (2)1.48(1.47~1.49均对) 0.80(0.77~0.81均对)4.解析:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0.5 mm ,可动刻度读数为49.9×0.01 mm =0.499 mm ,金属丝直径为0.5 mm +0.499 mm =0.999 mm.电流表读数为0.42 A ,电压表读数为2.23 V .(2)因R V ≫R x ⎝ ⎛⎭⎪⎫R x =2.230.42 Ω≈5.3 Ω,测量电路采用电流表外接法,故最佳电路为丁电路,此时测量结果因电压表的分流而偏小.(3)若已知电流表内阻时,最佳电路为戊电路,由欧姆定律得:R x +R A =U I ,那么R x =U I -R A .答案:(1)0.999(0.998~1.000间均可) 0.42 2.23(2.22~2.24间均可) (2)丁 小(3)戊 U I -R A5.解析:(1)由于测量数据要从零开始,故采用图甲所示的分压式电路,且能方便地多测几组数据.(2)因小灯泡额定电压为4 V ,则电压表选量程为0~5 V 的电压表.小灯泡的额定电流为I =P U =24A =0.5 A ,则电流表选D.滑动变阻器应选最大阻值较小的E ,这样在实验中移动滑片时能使电路中的电流和电压有明显的变化,从而减小读数误差.(3)按题图甲连接实物电路图,如图所示.(4)所描的伏安特性曲线如图所示.答案:(1)描绘灯泡的I -U 图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据 (2)A D E (3)、(4)见解析图6.解析:(1)由题知选择×100倍率的电阻挡,正确操作时,发现多用电表的指针偏转角度太大,由多用电表的电阻刻度特点可知,为了使读数准确,指针要摆到表盘中央附近,则要把×100倍率挡换成×10倍率挡.由欧姆表表盘的读数规则可知测量结果为12.0×10 Ω=120 Ω.(2)已知电源电动势E =6 V ,而电压表V 的量程为50 V ,相比较可得知,此电压表不可选,误差太大;由电源电动势E =6 V ,被测阻值约120 Ω可知:通过R x 的最大电流约为I =E R x=50 mA ;此题要用伏安法测电阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知A 1的量程和内电阻,可将定值电阻R 0与A 1串联改装成一电压表测R x 两端的电压;滑动变阻器的最大阻值R =10 Ω比被测电阻R x 小得多,则采取分压式接法,则电路图如图所示:由电路图可知,R x 两端电压U x =I 1(R 0+r 1)R x 中的电流I x =I 2-I 1则R x =U x I x=I 1I 2-I 1(R 0+r 1). 答案:(1)①换用×10倍率的挡位 ③120 (2)电路图见解析I 1I 2-I 1(R 0+r 1)。
高考物理 电学实验 练习苏教版
高考电学实验江苏卷1.(06年江苏卷)如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻γ=5Ω,电压表可视为理想电表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10V.(1)电阻R2中的电流为多大?(2)路端电压为多大?(3)电源的电动势为多大?(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?解析:(1)电阻R2中的电流I=U2/R2①代入数据得I=1A ②(2)外电阻③路端电太U=IR=15V ④(3)根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)⑤代入数据解得E=20V ⑥(4)S1闭合而S2断开,电路中的总电流I′=E/(R1+R2+r)⑦电压表示数U′=I′(R1+R2)⑧代入数据解得U′=16V ⑨2.(06年江苏卷)现在按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势E(约1.5V)和内阻r (约20Ω),可供选择的器村如下:电流表A1、A2(量程0~500μA,内阻约为500Ω),滑动变阻器R(阻值0~100Ω,额定电流1.0A),定值电阻R1(阻值约为100Ω),电阻箱R2、R3Ω),开关、导线若干。
由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装(扩大量程),然后再按图①电路进行测量。
(1)测量电流表A2的内阻按图②电路测量A2的内阻,以下给出了实验中必要的操作。
A.断开S1B.闭合S1、S2C.按图②连接线路,将滑动变阻器R的滑片调至最左端,R2调至最大D.调节R2,使A1的示数为I1,记录R2的值。
E.断开S2,闭合S3F.调节滑动变阻器R,使A1、A2的指针偏转适中,记录A1的示数I1请按合理顺序排列实验步骤(填序号):_____________________________。
(2)将电流表A2(较小量程)改装成电流表A(较大量程)如果(1)中测出A2Ω,现用R2将A2改装成量程为20mA的电流表A,应把R2调为_______ 与A2并联,改装后电流表A的内阻R A为__________。
高三物理第二轮复习电学设计性实验专题训练
电学设计性实验专题训练整理于2019-5-181、小明同学想要描绘标有“4、0V 0、4A"的小灯泡D的伏安特性曲线,老师要求尽量精准的测量,并完整绘制小灯泡的伏安特性曲线,为小明提供的可选用的实验器材除了电源、开关、导线若干外,还有如下器材可供选择:电压表V1(量程0~5V,内阻等于4kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻等于16kΩ)电流表A1(量程0~250mA,内阻等于10Ω)电流表A2(量程0~3A,内阻等于0、2Ω)滑动变阻器R1(0~15Ω,额定电流2A)滑动变阻器R2(0~15kΩ,额定电流0。
5A)定值电阻R3(阻值等于1Ω)定值电阻R4(阻值等于10Ω)定值电阻R5(阻值等于1Ω)(1)小明依照实验要求,他选择电压表_______和滑动变阻器_________才能特别好地完成实验(填所给仪器的字母代码)、(2)请帮助小明同学在图所示虚线框中画出实验电路图,并标注相关仪器的符号______。
(3)小明同学在您的帮助下描绘出的I-U图像应是下图中的_______,由此可得出结论,小灯泡的电阻随温度的升高而_____________(填“减小"或“增大”)。
2、实际的二极管正向电阻并不为零,反向电阻也不是无穷大,一兴趣小组同学对某型号二极管,作了如下研究:(1)用多用电表的欧姆档粗测二极管的正向电阻。
①测量时选择开关旋到测电阻的“×10”倍率,多用电表的表盘如图所示,则电阻为____________Ω;②多用电表的红表笔应与二极管的_________极相连(选填“正”或“负”)(2)用电压表和电流表描绘该二极管加正向0~1、5V电压时的伏安特性曲线,可供选择的器材如下: 电压表V1(量程1、5V,内阻约2019Ω)电压表V2(量程6V,内阻约4000Ω)电流表A1(量程0、6A,内阻约10Ω)电流表A2(量程40mA,内阻约0。
1Ω)滑动变阻器R1(总电阻约为10Ω)滑动变阻器R2(总电阻约为100Ω)电源E(电动势2V,内阻不计)电键S,导线若干①为调节方便,并有尽估计高的精度,请选择合适的器材,电压表___________、电流表__________、滑动变阻器_____________;(填写所选器材的符号);学-科网②在虚线方框中画出实验电路原理图;_______③该二极管加正向电压的伏安特性曲线如图所示,现将阻值为50Ω的定值电阻与该二极管串联,并与一电动势为2V,内阻不计的电源组成闭合电路,二极管上的电压为正向电压,则回路中的电流强度为________mA。
高考物理二轮实验题专练电学实验的设计与探究(含答案)
电学实验的设计与探究(限时:45分钟)1.(2014·广东·34(1))某同学设计的可调电源电路如图1(a)所示,R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片,闭合电键S.图1①用电压表测量A、B两端的电压:将电压表调零,选择0~3 V挡,示数如图(b),电压值为________ V.②在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片P应先置于________端.③要使输出电压U变大,滑片P应向________端滑动.④若电源电路中不接入R0,则在使用过程中,存在______的风险(填“断路”或“短路”).答案①1.30②A③B④断路解析①读数为1.30 V;②接通电路前,应该使滑片置于A端,使用电器两端的电压为0,这样才能保证外电路安全;③要增大外电路电压,需要使滑片滑向B端;④如果电路中不接入保护电阻,可能造成电流过大,可调电源内电路出现断路现象,无法对外输出电压.2.(2014·安徽·21Ⅱ)某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻,进行了如下实验.(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图2所示,得出电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了.已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5 V,则电压表的示数应为________ V(结果保留两位有效数字).图2图3(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R V ,该同学设计了如图3所示的电路图,实验步骤如下:A .断开开关S ,按图3连接好电路;B .把滑动变阻器R 的滑片P 滑到b 端;C .将电阻箱R 0的阻值调到零;D .闭合开关S ;E .移动滑动变阻器R 的滑片P 的位置,使电压表的指针指到3 V 的位置;F .保持滑动变阻器R 的滑片P 的位置不变,调节电阻箱R 0的阻值使电压表指针指到1.5 V 的位置,读出此时电阻箱R 0的阻值,此值即为电压表内阻R V 的测量值;G .断开开关S.实验中可供选择的实验器材有:a .待测电压表b .滑动变阻器:最大阻值2 000 Ωc .滑动变阻器:最大阻值10 Ωd .电阻箱:最大阻值9 999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 Ωe .电阻箱:最大阻值999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 Ωf .电池组:电动势约6 V ,内阻可忽略g .开关、导线若干按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b ”或“c ”),电阻箱中选用________(填“d ”或“e ”).②电压表内阻R V 的测量值R 测和真实值R 真相比,R 测________R 真(填“>”或“<”);若R V越大,则|R 测-R 真|R 真越________(填“大”或“小”). 答案 (1)1.0 (2)①c d ②> 小解析 (1)欧姆表的中值电阻即为其内阻值.由欧姆挡中央刻度值为“15”可知欧姆表内阻为1.5×103 Ω,根据电阻分压原理可知,电压表的示数U =E R V +R 内·R V = 1.53×103+1.5×103×3×103 V =1.0 V .(2)①明确半偏法测电阻的实验原理.由半偏法测电阻和滑动变阻器的分压接法可知,滑动变阻器的阻值应远小于电表内阻,故滑动变阻器选c.电阻箱的最大阻值应与电压表内阻相近或大于电压表内阻,故电阻箱选d.②接入电阻箱后,电路总电阻阻值变大,干路电流变小,变阻箱R 0和电压表分担的电压变大,则UR 0>UR V ,故R 测>R 真.R V 越大,R 测越接近真实值,故|R 测-R 真|R 真越小. 3.使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA 的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:(1)仪器连线如图4所示(a 和b 是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a 为______(填“红”或“黑”)色.图4(2)若适当调节电阻箱后,图4中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图5(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读数为________ Ω.电流表的读数为________ mA ,电阻箱的读数为________ Ω.图5(3)计算得到多用电表内电池的电动势为________ V.(保留3位有效数字)答案(1)黑(2)14.053.0 4.6(3)1.54解析(1)多用电表在使用时必须使电流从红表笔(正接线柱)流进,黑表笔(负接线柱)流出,串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进,负接线柱流出,所以可以判断电流是从a表笔流出的,a为黑表笔.(3)当表头短接时电路电流最大,为表头的满偏电流I g=ER+r+r g,将R g取为r+r g+R为多用电表的内阻,当待测电阻等于R g时,这时表头半偏,表针指在欧姆表盘的中值上,所以R g又称为中值电阻.当选择×1 Ω挡测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15 Ω,在(2)中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0 Ω,干路电流是53.0 mA,则电源电动势是E=I(R内+R 外)=0.053×(15+14) V=1.537 V≈1.54 V.4.(1)实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度(金属丝材料已知).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、导线和学生电源等.(1)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:a.机械调零后,将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择“×1”的欧姆挡;b.________________________________________________________________________(填写b步骤的操作);c.把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的示数如图6所示,测得金属丝电阻为________ Ω;图6(2)利用电路更准确测量金属丝R x的电阻,为了减少实验误差,应选用图7中________(选填“甲”或“乙”)电路;图7图8(3)如图8所示,使用螺旋测微器测得金属丝的直径为________ mm.由以上测得的实验数据及查表得到的金属丝电阻率值,可测算出金属丝的长度.答案(1)红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指0 Ω4(2)乙(3)0.260 mm解析(1)使用多用电表测电阻时,选挡后要先进行欧姆调零,具体操作是:红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指0 Ω;欧姆表读数等于表盘示数乘以倍率:4×1 Ω=4 Ω.(2)由多用电表知被测电阻阻值约为4 Ω,被测电阻为小电阻,用电流表外接法.由题意要求在实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器采用分压式接法,故电路图应选乙.(3)螺旋测微器固定刻度读数为0 mm,可动刻度读数为26.0×0.01 mm=0.260 mm,故最终读数为:0 mm+0.260 mm=0.260 mm.图95.电动自行车是一种环保、便利的交通工具,越来越受大众的青睐,为了测定电动车电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图9所示的实验电路,所用实验器材有:A .电池组(电动势约为12 V ,内阻未知)B .电流表(量程为300 mA ,内阻忽略不计)C .电阻箱R (0~999.9 Ω)D .定值电阻R 0(阻值为10 Ω)E .导线和开关(1)当闭合开关后,无论怎样调节电阻箱,电流表都没有示数,反复检查确认电路连接完好,该同学利用多用电表,又进行了如下操作:断开电源开关S.将多用电表选择开关置于“×1 Ω”挡,调零后,将红、黑表笔分别接在R 0两端,读数为10 Ω.图10将多用电表选择开关置于“×10 Ω”挡,调零后,将红、黑表笔分别接电阻箱两接线柱,指针位置如图10所示,则所测电阻箱的阻值为________ Ω.用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源、开关均完好.由以上操作可知,发生故障的元件是________.(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.(3)改变电阻箱R 的阻值,分别测出电路中相应的电流I .为了保证实验顺利进行且使测量结果更准确些,电阻箱R 的取值范围应为________.A .100 Ω~300 ΩB .40 Ω~100 ΩC .15 Ω~40 Ω图11(4)根据实验数据描点,绘出的1I-R 图象如图11所示. 若直线的斜率为k ,在1I坐标轴上的截距为b ,则该电池组的电动势E =________,内阻r =________(用k 、b 和R 0表示).答案 (1)70 电流表 (3)B (4)1k b k-R 0 解析 (1)欧姆表表盘读数为70 Ω;故障检测时,除电流表其余部分均没有问题,故问题只能出在电流表处.(3)为减小电流表的读数误差,电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一,即电流范围为:100 mA ≤I ≤300 mA ,根据欧姆定律,总电阻120 Ω≥R 总≥40 Ω,扣除定值电阻10 Ω,即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于或等于30 Ω,而小于或等于110 Ω,由于电流表内阻不计,故应该选B.(4)根据闭合电路欧姆定律,有E =I (r +R 0+R ),则1I =1E R +r +R 0E ,解得E =1k ,r =b k-R 0. 6.用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E 和内阻r ,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.A .电压表V 1(量程6 V 、内阻很大)B .电压表V 2(量程4 V 、内阻很大)C .电流表A(量程3 A 、内阻很小)D .滑动变阻器R (最大阻值10 Ω、额定电流4 A)E .小灯泡(2 A 、5 W)F .电池组(电动势E 、内阻r )G .开关一只,导线若干实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V 1的示数增大,则电压表V 2的示数减小.(1)请将设计的实验电路图在图12中补充完整.图12(2)每一次操作后,同时记录电流表A 、电压表V 1和电压表V 2的示数,组成两个坐标点(I ,U 1)、(I ,U 2),标到U -I 坐标系中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图13所示,则电池组的电动势E =________ V 、内阻r =________ Ω.(结果保留两位有效数字)图13(3)在U -I 坐标中两条图线在P 点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________ Ω,电池组的效率为________.答案 (1)见解析图 (2)4.5 1.0 (3)0 55.6%解析 (1)先作出测量电源内阻和电动势的电路图,然后在此基础上增加伏安特性曲线电路,需要注意,小灯泡额定电压为2.5 V ,且电阻较小,故电压表V 2直接与小灯泡并联,而电压表V 1则测量路端电压,电路如图所示.(2)根据图象可知,倾斜的直线为计算电源电动势和内阻的图线,该图线的纵截距为电动势大小,图线斜率的绝对值为电源内阻大小.据此可知电动势E =4.5 V ,r =1.0 Ω.(3)由图象可知,小灯泡两端电压为2.5 V ,电源内电压为2 V ,故滑动变阻器连入电路阻值为0 Ω.电源的效率为η=2.54.5×100%=55.6%. 7.(2014·四川广安三诊)实际电流表有内阻,测量电流表G 1内阻r 1的电路如图14所示.图14供选择的仪器如下:①待测电流表G 1(0~5 mA ,内阻约300 Ω)②电流表G 2(0~10 mA ,内阻约100 Ω)③定值电阻R 1(300 Ω)④定值电阻R2(10 Ω)⑤滑动变阻器R3(0~1 000 Ω)⑥滑动变阻器R4(0~20 Ω)⑦干电池(1.5 V)⑧电键S及导线若干.(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________.(在空格内填写序号)(2)对照电路图用笔连线连接如图15所示实物图.图15(3)补全实验步骤:①按如图14所示电路图连接电路,将滑动变阻器的触头移至最________(填“左端”或“右端”);②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1和G2的读数I1和I2;③多次移动滑动触头,记录G1和G2的读数I1和I2;④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图16所示.图16(4)根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式________________.答案(1)③⑥(2)见解析图(3)左端(4)r1=(k-1)R1解析(1)因电流表G1的内阻约为300 Ω,故定值电阻选择R1;为调节方便滑动变阻器选择R4.(2)根据电路图连接实物如图所示:(3)为保护测量电路,闭合开关时,测量电路应处于短路状态,故滑片移至最左端.(4)由电路图知I 2=I 1+I 1r 1R 1,可得图象的斜率k =1+r 1R 1,解得r 1=(k -1)R 1. 【解题方法技巧】 电学实验的处理技巧电学实验中测定金属的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测电源的电动势和内阻、多用电表的使用等在高考中出现的频率较高.电学实验侧重于考查电路设计、实物图连接、数据处理和误差分析.近年来,高考对实验的考查向拓展实验、创新实验的方向发展,但不论实验题目怎么变化,其原理和方法都离不开课本上实验的原理、方法.,电学实验的基本原理是闭合电路欧姆定律,电学实验本质上都是测电阻,因此在复习中掌握测电阻的方法非常重要,比如要掌握用伏安法测电阻为主体的方法,还要掌握测定值电阻、热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、磁敏电阻、电流表内阻、电压表内阻和电源内阻等的方法;通过复习提升实验能力,比如要熟练掌握以器材的选择、仪器的量程选择为主体的选择方法,还要掌握电压表、电流表、电源、定值电阻、滑动变阻器、单刀与双刀开关等器材的选择方法与思路;对复习中的设计性能力的培养,要掌握以电路的设计方案的选取为主体的设计思想,还要掌握电流表的内接与外接法、滑动变阻器的分压式与限流式接法、非理想电表的非常规接法等常规的设计思想.- 11 -。
2021届高考物理二轮复习提优(江苏专用)专题十三 电学实验14_【检测与评估】
专题十三电学试验1. (2022·南京考前冲刺)在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的试验中,所用器材有:灯泡L,量程恰当的电流表A和电压表V,直流电源E,滑动变阻器R,开关S,要求灯泡两端的电压从零开头变化.(1) 如图所示为某同学已连接的实物电路,经检查,发觉电路中缺少一根导线,请你挂念他找到这根导线的位置,并画在图中.(2) 若该同学在如图所示的状态下完成了最终一根导线的连接,请指出其中仅有的两个不当之处:① .② .(3) 电路连接正确后,分别测得两只灯泡L1、L2的伏安特性曲线,如图甲中的Ⅰ和Ⅱ所示,然后将灯泡L1和L2与电池组(电动势和内阻均恒定)连成如图乙所示的电路.多次测量后得到通过L 1和L2的电流平均值分别为0.30 A和0.60 A.请依据以上结果,在图甲中画出该电池组的路端电压和干路电流的关系图线.(4) 由该图线可以得知电池组的电动势为V,内阻为Ω.(结果保留两位有效数字)2. (2022·苏南四市二模)某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻.(1) 他先用多用电表的电压挡直接接在电源两极,读数如图甲所示,则电源电动势约为V.甲(2) 为了更精确地测量电源的电动势和内阻,他用多用电表的“直流100 mA”挡设计了如图乙所示的测量电路.为了电表平安,请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为Ω.乙(3) 将多用电表的选择开关从“OFF”旋转至“直流100 mA”挡,调整电阻箱到合适的值并记录其读数R,合上开关从多用电表上读出相应的示数I.(4) 重复(3)的步骤获得多组数据,依据数据作出了如图丙所示的图线.丙(5) 由图线可得干电池的电动势E= V(保留三位有效数字),内阻r= Ω(取整数),多用电表的内阻对(填“E”、“r”或“E和r”)的测量结果有影响.3. (2022·盐城三模)某试验桌上有下列器材:。
高中物理二轮复习课件 电学实验题 (2)
在没有电流表的情况下,某同学设计了如图甲所示的实验电路,按此电路可以测出电压表的内阻.甲乙(1)试根据图甲所示的电路图,完成如图乙所示的实物连线.(2)若电源E、滑动变阻器R2、电阻箱R1各有两组可供选择:电源E:a.电动势2.0 V,有内阻b.电动势5.0 V,有内阻滑动变阻器R2:a.最大阻值20 Ω b.最大阻值1 700 Ω电阻箱R1:a.0~999.9 Ω b.0~9 999.9 Q为了减小实验误差,电源E应选________(填序号“a”或“b”,下同),滑动变阻器R2应选________,电阻箱R1应选________.(3)该同学在开关都断开的情况下,检查电路连接无误后,接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于________端,后续必要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.闭合开关S1 B.闭合开关S2C.断开开关S1 D.断开开关S2E.调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度F.调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半G.调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半H.调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度(4)按正确的实验步骤操作完成后,如果所得的R1的阻值为5 400.0 Ω,则图甲中被测电压表V的内阻R V的测量值为________Ω,该测量值________(填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值.答案:(1)见解析图(2)b a b(3)A ABEDG或BAEDG(4)5 400.0略大于的阻值.甲实验器材有:待测电源,待测电阻R1,电压表V(量程0~3 V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.(1)先测电阻R1的阻值.请将该同学的操作补充完整:A.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1.B.________,将S1切换到b,读出电压表的示数U2.C.则电阻R1的表达式为R1=________.(2)该同学已经测得电阻R1=3.2 Ω,继续测电源电动势E和内阻r,其做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的1U1R图线,则电源电动势E=________V,内阻r=________Ω.乙答案:(1)保持电阻箱示数不变U2-U1U1R0(2)2.00.8在没有电流表的情况下,某同学设计了如图甲所示的实验电路,按此电路可以测出电压表的内阻.甲乙(1)试根据图甲所示的电路图,完成如图乙所示的实物连线.(2)若电源E、滑动变阻器R2、电阻箱R1各有两组可供选择:电源E:a.电动势2.0 V,有内阻b.电动势5.0 V,有内阻滑动变阻器R2:a.最大阻值20 Ω b.最大阻值1 700 Ω电阻箱R1:a.0~999.9 Ω b.0~9 999.9 Q为了减小实验误差,电源E应选________(填序号“a”或“b”,下同),滑动变阻器R2应选________,电阻箱R1应选________.(3)该同学在开关都断开的情况下,检查电路连接无误后,接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于________端,后续必要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.闭合开关S1 B.闭合开关S2C.断开开关S1 D.断开开关S2E.调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度F.调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半G.调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半H.调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度(4)按正确的实验步骤操作完成后,如果所得的R1的阻值为5 400.0 Ω,则图甲中被测电压表V的内阻R V的测量值为________Ω,该测量值________(填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值.答案:(1)见解析图(2)b a b(3)A ABEDG或BAEDG(4)5 400.0略大于的阻值.甲实验器材有:待测电源,待测电阻R1,电压表V(量程0~3 V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.(1)先测电阻R1的阻值.请将该同学的操作补充完整:A.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1.B.________,将S1切换到b,读出电压表的示数U2.C.则电阻R1的表达式为R1=________.(2)该同学已经测得电阻R1=3.2 Ω,继续测电源电动势E和内阻r,其做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的1U1R图线,则电源电动势E=________V,内阻r=________Ω.乙答案:(1)保持电阻箱示数不变U2-U1U1R0(2)2.00.8。
2020届高考物理江苏省二轮复习训练题:考前冲刺 第一篇 13-十三、电学实验
十三、电学实验基础回扣1.实验要点2.两种测量电路3.两种控制电路限流式接法分压式接法电路图触头P 初始位置 b 端a 端 电压调节范围ER xR x +R≤U x ≤E0≤U x ≤E回归小练(2018江苏南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校四模)某物理学习兴趣小组为了测量待测电阻R x ,设计了如下实验,用到的实验器材有:学生电源、灵敏电流计、电流表、滑动变阻器、电阻箱、定值电阻、开关、导线若干。
按设计方案完成以下实验步骤:①按照图甲所示的原理图连接好实验电路;②将滑动变阻器R2滑片调至适当位置,滑动变阻器R3滑片调至最左端,闭合开关S;③调整R3逐步增大输出电压并反复调整R1和R2使灵敏电流计G读数为零,此时电流表A2的示数为120 mA,电阻箱R1和电流表A1示数如图乙和丙所示;④实验完毕,整理器材根据上述实验回答以下问题:(1)电阻箱R1的读数为Ω,电流表A1的示数为mA;(2)待测电阻Rx的阻值为Ω(计算结果保留三位有效数字);(3)电流表的内阻对测量结果影响(选填“有”或“无”);(4)为提高本实验的精确度可采取的措施: 。
答案(1)50.0 180 (2)75.0 (3)无(4)在保证电表安全的情况下,适当增大滑动变阻器R3的输出电压解析(1)由题中图示电阻箱可知,其示数为0×100 Ω+5×10 Ω+0×1 Ω+0×0.1 Ω=50.0 Ω,由题中图示电流表可知,其分度值为10 mA,示数为180 mA。
(2)灵敏电流计示数为零,则其两端电势相等,R1与Rx两端电压相等,由欧姆定律可知I1R1=I2Rx,180×50=120Rx,解得Rx=75.0 Ω。
(3)由题中电路图可知,两电流表内阻对R1、Rx两端电压没有影响,电流表的内阻对测量结果无影响。
(4)使用灵敏度更高的灵敏电流计或在保证电表安全的情况下,适当增大滑动变阻器R3的输出电压可以提高本实验的精确度。
2021届高考物理二轮复习提优(江苏专用)专题十三 电学实验14_【能力提升】
力气提升基本仪器的使用与选择1. 基本仪器的使用(1) 电压表应并联、电流表应串联在电路中,且电流应由正极流入、负极流出.(2) 开头试验前,变阻器的触头位置应保证电路中用电器的平安,即保证电路中流过的电流最小或加在用电器两端的电压最小.(3) 多用电表使用前应检查指针是否停在表盘刻度左端的零刻度位置.若不指零,要用小螺丝刀进行机械调零;红、黑表笔要分别插入“+”、“-”插孔;依据测量项目,将选择开关置于相关区域的适当量程上.用多用电表测电阻:机械调零第一步,断开表笔调螺母;指针指向∞时,依据阻值来选挡;接着先行电调零,短接表笔指0 Ω;测时双手勿触阻;测量阻值高精度,中值四周去读数;以后每次换挡后,均要重新电调零;勿忘得数乘倍率,用完拨回“OFF”挡.长期不用,还应把表内电池取出.2. 基本仪器的选择(1) 可行性原则:要依据试验要求和实际条件选用合适的仪器使试验切实可行,以达到目的.(2) 平安性原则:选择电表时应考虑其量程不小于或接近用电器的最大允许电流或电压,另外,电路中的把握器材(如滑动变阻器、疼惜电阻等)应能够将电压、电流把握在平安范围以内,否则将烧坏用电器或测量电表.(3) 精确性原则:依据试验的需要,选取精度合适的测量仪器.如电压表、电流表测量时,应使表针在13至满偏范围内读取测量值,指针偏角太小读数误差会很大.(4) 可操作性原则:试验时要调整便利,易于操作.比如滑动变阻器,假如是用分压法连入电路的,则应选用小阻值的滑动变阻器;假如是用限流式接法,则应使其总阻值大于待测电阻(或用电器)的电阻,以便电流有较大的调整范围.此外,还应考虑试验的实际要求.如电压从零开头变化,所给电源应与用电器匹配等.例1 (2022·海安中学)在“测量铅笔芯的电阻率”的试验中,取一支4B铅笔,去掉两端笔芯外的木质部分,不损伤笔芯,安放在接线支座上.(1) 用刻度尺量得笔芯长度L=20.0 cm,用螺旋测微器测得笔芯的直径如图甲所示,则笔芯的直径为d= mm.甲(2) 甲同学选用欧姆表“×10挡”测量笔芯的电阻,进行了正确的操作后,多用电表指针偏转很大,如图乙所示,甲同学认为应当调整欧姆表倍率,下列说法中正确的是.乙A. 应当换用“×100挡”倍率B. 应当换用“×1挡”倍率C. 换倍率后必需重新进行欧姆调零D. 换倍率后没有必要重新进行欧姆调零(3) 乙同学接受试验室供应的下列器材测定铅笔芯电阻:A. 待测笔芯B. 电流表(0~0.6 A, 0~3 A ,内阻分别约为1 Ω,0.5 Ω)C. 电压表(0~3 V,0~15 V,内阻分别约为6 kΩ,30 kΩ)D. 滑动变阻器(0~10 Ω)E. 电源(3 V)F. 开关、导线若干请依据试验要求在图丙中用笔画线代替导线(只配有两根导线)完成实物电路的连接.丙(4) 试验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图丁所示,则电压表读数U=V,电流表读数I= A,计算得到铅笔芯电阻R= Ω.(电阻计算结果保留两位有效数字)丁思维轨迹:解析:(1) 螺旋测微器的读数为1 mm+20.0×0.01 mm=1.200 mm.(2) 选用欧姆表“×10挡”测量笔芯的电阻,进行了正确的操作后,多用电表指针偏转很大,说明所选倍率太大,为精确测量电阻阻值应换小挡倍率,换用“×1挡”,换挡后要重新进行欧姆调零,故选BC.(3) 由题意可知,待测电阻阻值很小,约为几欧姆,小于滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器可以接受限流接法,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应接受外接法,实物电路图如图所示.(4) 由电路图可知,电压表量程是3 V,其读数为1.80 V;电流表量程为0.6 A,其读数为0.36 A,待测电阻阻值R=UI=1.80.36Ω=5.0 Ω.答案:(1) 1.200 (2) BC (3) 见解析(4) 1.80 0.36 5.0变式训练1(2022·江苏)某同学通过试验测量一种合金的电阻率.(1) 用螺旋测微器测量合金丝的直径. 为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图甲所示的部件(填“A”、“B”、“C”或“D”).从图中的示数可读出合金丝的直径为mm.(2) 图乙所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出.合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发觉电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化.由此可以推断:电路中(填图中表示接线柱的数字)之间毁灭了(填“短路”或“断路”).甲乙(3) 在电路故障被排解后,调整滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V 和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω.为了更精确地测出合金丝的阻值,在不更换试验器材的条件下,应对试验做怎样的改进?请写出两条建议.① .② .解析:(1) 为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先转动锁紧手柄部件B,合金丝的直径为0 mm+0.41 mm=0.410 mm.(2) 合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发觉电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化,说明电压表被串联在电路中,致使电流表读数很小,电压表的读数接近电源电动势,因此电路中连接合金丝的接线柱7、9之间应发生了断路.(3) 由于RxA VR R.另外。
2021届高考物理二轮专题练:电学实验含答案
2021届高考物理二轮优练:电学实验含答案专题:电学实验1、硅光电池是一种将光能转换为电能的器件,某同学根据图甲所示电路,用一定强度的光照射硅光电池,测量硅光电池的电动势E和内阻r.实验室可提供的器材如下.A.硅光电池:电动势约为3 V,内阻约为100 Ω;B.电流表:量程为0.1 mA,内阻为500 Ω;C.电流表:量程为10 mA,内阻为18 Ω;D.定值电阻:内阻为29.5 kΩ;E.定值电阻:内阻为9 Ω;F.滑动变阻器:最大阻值为200 Ω,允许最大电流为1 A:G.开关一个,导线若干.(1)根据器材规格和实验要求,为使实验结果尽可能准确,电流表应选用________,电阻R1应选用________.(填写器材前的字母)(2)调节滑动变阻器,分别读出电流表的示数I1和电流表的示数I2,作出的I1-I2图象如图乙所示,则该电池的电动势为________V、内阻为________Ω.(结果均保留三位有效数字)2、某实验小组用如图甲所示的电路图来测量电流表(量程2 mA,内阻约为200 Ω)的内阻,除待测电流表、1.5 V的电源、开关和导线外,还有下列可供选择的实验器材:A.定值电阻R1B.定值电阻R2C.滑动变阻器R3(最大阻值为20 Ω)D.滑动变阻器R4(最大阻值为1 000 Ω)E.电阻箱R x(最大阻值为999.9 Ω)F.灵敏电流计G(内阻很小可忽略)(1)为确保安全,精准实验.滑动变阻器应选用__ __(填写器材前对应的字母).(2)用笔画线代替导线,将实物图乙连接成实验电路图.(3)在闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于(选填“a”或“b”)端,然后闭合开关移动滑动变阻器的滑片使待测表的示数适当后再不移动滑片,只调节R x,发现当R x=400 Ω时灵敏电流计的示数正好为零;将电阻箱和待测电流表位置互换,其他不动,再次调节R x′=100 Ω时灵敏电流计的示数又正好为零,由此可知待测电流表的内阻为Ω.3、图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:(1)调节________,使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线.(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”).(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节________,使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线.(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为________Ω.(5)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置.4、现有一块电流表A1,量程I A1=300 mA,内阻r1约为5 Ω,要把它改装成较大量程的电流表。
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苏版物理高三二轮练习:电学实验设计练习题1、某同学用如图〔a〕所示的实验电路来测量电阻的阻值。
适当调节滑动变阻器R′后保持其滑片位置不变,将电阻箱接入a、b之间,闭合电键S,改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据,在U -R坐标系中绘出的U-R图像如图〔b〕所示。
〔1〕请用笔画线根据电路图在图〔c〕中画出缺少的两根导线。
〔2〕〔单项选择〕在电路研究中常用某两个物理量间的关系图像来描述某个元件或某段电路的特征,图〔b〕中的图线反映的是〔〕〔A〕电源的特征〔B〕电阻箱的特征〔C〕a、b两点间这段电路的特征〔D〕待测电阻的特征〔3〕用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为5.0V,利用图〔b〕中的U-R图线可得Rx=_________Ω。
〔4〕使用较长时间后,电源的电动势可认为不变,但其内阻增大,假设仍使用该装置和图〔b〕中的U-R图像来测定某一电阻,那么测定结果将___________〔选填〝偏大〞或〝偏小〞〕。
2、如下图为用伏安法测量电阻的原理图.图中,为电压表,内阻为4 000Ω;为电流表,内阻为50Ω;E为电源,R为电阻箱,Rx为待测电阻,S为开关.(1)当开关闭合后电压表读数U=1.6V,电流表读数I=2.0mA,假设将Rx=作为测量值,所得结果的百分误差是________.(2)假设将电流表改为内接,开关闭合后,重新测得电压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是________.3、现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在5Ω~8Ω之间,可选用的器材如下:A、待测电流表A〔量程10mA〕B、电压表V1〔量程0.3V,内阻约500Ω〕C、电压表V2〔量程3V,内阻约3kΩ〕D、滑动变阻器R1〔最大电阻10Ω〕E、滑动变阻器R2〔最大电阻500Ω〕F.定值电阻R3〔阻值10Ω〕G.电源E〔电动势3V〕H.开关S及导线假设干请设计出实验所用的电路,要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。
〔1〕器材应选用〔填器材序号字母〕;〔2〕在方框内画出实验电路图并标明符号;〔3〕电流表A内阻的表达式为:RA=,式中各符号的物理意义为。
4、①指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请完成以下问题:在使用多用电表测量时,指针的位置如图3所示,假设选择开关拨至〝×1〞挡,那么测量的结果为______Ω;假设选择开关拨至〝50mA〞挡,那么测量结果为______mA。
②多用电表测未知电阻阻值的电路如图4所示,电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图5所示,那么该图像的函数关系式为__________________ ___;③以下根据图5中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的选项是〔〕A、因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左小右大B、欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=IgC、Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏D、测量中,当Rx 的阻值为图5中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧5、某实验小组想探究一款刚上市的手机电池的输出功率及其他参数,实验步骤如下.步骤一:准备器材:刚开封的新电池、电压表〔量程3V、内阻较大〕、电流表〔量程0.6A、内阻很小〕、滑动变阻器、电键、导线.步骤二:将电池放在充电器上充电,直到显示充电完毕.步骤三:甲同学取下电池,将其与其它器材搭配,设计出了图〔1〕所示的电路问题1:细心的乙同学发现了图⑴电路中导线的连接有不妥当之处,她发现的是____导线〔填导线上的名称〕步骤四:导线调整后,改变滑片位置,得到了如下表中的实验数据.步骤五:丙同学在方格纸上建立了直角坐标系,准备画出〝U—I〞图线.他已经描出了两个数据点,如图⑵所示.问题2:请你帮他描出剩余的数据点,并作出〝U—I〞图线.步骤六:分析研究问题3:根据以上研究,可求出通过电池的电流为0.36A时,电池输出功率为____W 〔保留两位有效数字〕.问题4:丁同学认为,既然是研究电池的输出功率,就应该画出输出功率P随电流I的变化图线,你认为〝P—I〞图线是____(填〝直线〞或〝曲线〞〕.问题5:乙同学认为调整导线后的实验电路,虽然测出了实验数据,但在操作过程中存在安全隐患.大家思考后,从实验室又找来了一个定值电阻〔阻值约为2Ω)作为保护电阻接入电路,此电路既能测出不同负载下电池的输出功率,又能消除安全隐患,请在图〔3〕方框内画出他们修改的电路图.6、某待测电阻Rx的阻值在80Ω-100Ω之间,现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材:A、电流表A1 〔量程30mA、内阻r1=10Ω〕B、电流表A2 〔量程150mA、内阻r2约为30Ω〕C、电流表A3 〔量程0.6A、内阻r3约为0.2Ω〕D、电压表〔量程15V、内阻约为20kΩ〕E、定值电阻R0=20ΩF.滑动变阻器R,最大阻值约为10ΩG.电源E〔电动势4V〕H.开关k、导线假设干〔1〕根据上述提供的器材设计电路图〔2〕用量和测量的量表示Rx的表达式Rx=,说明式中各字母所表示的物理量:。
7、待测电阻RX,阻值约为25kΩ,在测其阻值时,备有以下器材:A.电流表〔量程100μA,内阻2 kΩ〕;B.电流表〔量程500μA,内阻300Ω〕;C.电压表〔量程10V,内阻100kΩ〕;D.电压表〔量程50V,内阻500kΩ〕;E.直流稳压电源〔15V,允许最大电流1A〕;F.滑动变阻器〔最大阻值1kΩ,额定功率1W〕;G.电键和导线假设干。
(1)电流表应选_______,电压表应选_______。
(2)在虚线框中画出测量电阻RX阻值的电路图。
(3)根据电路图,用实线代替导线将以下实物连接成实验电路。
8、张明和李兰所在的小组测量某电压表的内阻,他们选择了不同的测量方法。
〔1〕张明用多用电表的Ω挡进行测量,他把Ω挡调到×10挡,调零后测量时指针所指的位置如下图,那么所测电压表的内阻为Ω。
〔2〕李兰用如下图的电路测量该电压表的内阻Rg,测量步骤如下:①先按电路图接好各元件,P先置于b端,断开开关S,使电阻箱阻值为零。
②闭合开关S,调节滑动头P于某一位置,使电压表达到满刻度Ug。
③调节电阻箱阻值,使电压表达到半偏,记下电阻箱读数R V。
④即得待测电压表内阻Rg=RV。
请回答以下问题:〔i〕请用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
〔ii〕请指出在操作过程中的失误之处。
〔iii〕这一测量值对实际的内阻而言是偏〔填〝大〞或〝小〞〕。
〔iv〕请你在不改变实验原理的基础上提出一条提高实验精确度的改进建议:。
9、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,串联一只2.8Ω的保护电阻R0,实验电路如图甲所示.(1)请按原理图甲在图乙中画线连接成实验电路图.(2)连好电路后,检查各接线柱均未接错,且接触良好;该同学闭合开关,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.他用多用电表的直流电压挡检查电路,把两表笔分别接a和b、b和 c ,d和e时,示数均为0,把两表笔接c和d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是_____________ ________(3)排除故障后,该同学顺利完成实验测得下表数据.根据表中数据在坐标图中画出U-I图线。
由图线可求出电池的电动势E=_______V,内阻r=_______Ω(结果保留两位有效数字〕10、在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻。
电源甲的电动势大约为4.5V,内阻大约为1.5Ω;电源乙的电动势大约为1.5V,内阻大约为1Ω。
由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:A. 量程为3V的电压表VB. 量程为0.6A的电流表A1C. 量程为3A的电流表A2D. 阻值为4.0Ω的定值电阻R1E. 阻值为100Ω的定值电阻R2F. 最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3G. 最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4〔1〕选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用图1所示电路测量电源甲的电动势和内电阻。
①定值电阻应该选择〔填D或者E〕;电流表应该选择〔填B或者C〕;滑动变阻器应该选择〔填F或者G〕。
②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,计算机拟合得到如图2所示U—I图象,U和I的单位分别为V和A,拟合公式为U=﹣5.6I+4.4。
那么电源甲的电动势E =V;内阻r=Ω〔保留两位有效数字〕。
③在测量电源甲的电动势和内电阻的实验中,产生系统误差的主要原因是A. 电压表的分流作用B. 电压表的分压作用C. 电流表的分压作用D. 电流表的分流作用E. 定值电阻的分压作用〔2〕为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻,选择电压表、定值电阻等器材,采用图3所示电路。
①定值电阻应该选择〔填D或者E〕。
②实验中,首先将K1闭合,K2断开,电压表示数为1.48V。
然后将K1、K2均闭合,电压表示数为1.23V。
那么电源乙电动势E=V;内阻r =Ω〔小数点后保留两位小数〕。
11、研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究。
〔1〕为测量该电流计的内阻,同学甲设计了如图〔a〕所示电路。
图中电源电动势未知,内阻不计。
闭合开关,将电阻箱阻值调到20Ω时,电流计恰好满偏;将电阻箱阻值调到95Ω时,电流计的读数为12mA。
由以上数据可得电流计的内阻Rg=Ω。
〔2〕同学乙将甲设计的电路稍作改变,在电流计两端接上两个表笔,如图〔b〕所示,设计出一个简易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度:闭合开关,将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在〝30mA〞处,此处刻度应标阻值为Ω〔填〝0〞或〝∞〞〕;再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的电阻找出对应的电流刻度。
那么〝1 0mA〞处对应表笔间电阻阻值为Ω。
假设该欧姆表使用一段时间后,电池内阻变大不能忽略,电动势不变,但将两表笔断开,调节电阻箱指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量电阻,其测量结果与原结果相比将_________〔填〝变大〞、〝变小〞或〝不变〞〕。
12、两个实验小组都来测定一个未知电源的电动势E和内阻r。
请根据所给点迹画U一I图线,并求出:E=______V,内阻r= ______Ω。
(2)第二组:现有的实验器材是:定值电阻R:阻值500Ω;滑动变阻器R1,:最大阻值20Ω;滑动变阻器R2:最大阻值100Ω;电压表V: 量程15V、内阻3kΩ;电流表A,(量程300A,内阻300Ω);电流表A2 (量程3mA,内阻100Ω);电流表A3.(量程0.6A,内阻未知);开关S一个;导线假设干。
13、某同学为研究热敏电阻RT〔电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感〕的I-U关系,设计了如图甲所示的电路图,〔1〕该同学设计实验电路并连接了部分实物,如图乙所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整;〔2〕该同学对两个不同的热敏电阻RA、RB分别进行了测量,得到了两个热敏电阻的I-U关系曲线,如图丙所示。