高中物理练习电学实验基础
高中物理常考的电学实验满分知识点总结
高中物理常考的电学实验满分知识点总结目录一、实验的考查内容二、电学实验命题走向三、电学实验的基础和核心四、选取电学仪器和实验电路五、实验电路的选择六、实物图连线技巧七、设计型实验思路八、几种测电阻方法总结(难点)九、四大重点题型分析及例题精讲电学实验最全知识点总结一、实验的考查内容(1)测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器);(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线;(3)测定电源的电动势和内阻;(4)练习使用多用电表;(5)传感器的简单使用;(6)设计型实验。
二、电学实验命题走向(1)给定条件,进行实验设计;(2)给定测量数据,选择处理方法;(3)给定原理、器材,设计实验方案;(4)给出实验过程情景,判断过程、方法的合理性。
三、电学实验的基础和核心(1)伏安法测电阻“外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的,电阻测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法,可记为“外小小”。
“内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的,电阻测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法,可记为“内大大”(2)滑动变阻器的连接(限流法/分压法)分压接法时,题中常出现这样的字眼:要求电压从零开始调节,或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。
用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
(3)其他常用测电阻方法①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用;②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程,当成大量程电流表来使用;也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。
③替代法测电阻④半偏法测电阻四、选取电学仪器和实验电路(1)安全:在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。
解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围,再和某器材的最大电压和给定值进行选择。
(2)方便:便于操作。
主要是对滑动变阻器、电压表、电流表的选择。
解决方法是要根据用电器分流、分压、限流等不同用途,采用正确的连接,能够既得到满足实验要求的电压范围,同时调节时电压表现为线性稳定变化。
高中物理电学实验基础
①将电阻箱R的电阻调到0;
②闭合S调节R0,使电流表G达到满偏电流I0;
③保持R0不变,调节R使电流表G示数为I0/2;
④由上可得RG=R
R G
注意:当RG》R0时,测量误差小,此 方法适合测大阻值电流表内阻,且测 量值偏大。
R0 S
a
25
方法二:如图所示测量电流表A的内 阻
①断开S2,闭合S1,调节R0,使A表满偏为I0;
③0.40 2.4
a
35
练习:1.现有器材:电压表(量程3V,内阻约几千欧), 电压表(量程15V,内阻约几十千欧),定值电阻 (3.0kW),滑动变阻器R(0~1750W),直流电 源(约6V,内阻不计),开关、导线若干,要求利 用这些器材测量电压表的电阻值. (1)在方框中画出实验电路图 (2)用已知量和直接测得量表示的电压表内阻的 表达
误差分析:
V
A R待
R 测 = U IA VR XR AR 真 = U VI A U A
产生误差的原因:电流表A分压。
适用于测大阻值电阻,即Rx远大于RA时。
a
12
(4)内、外接法的选用原则
①计算临界电阻:R0 RARV
若Rx>R0,待测电阻为大电阻,用内接法 若Rx<R0,待测电阻为小电阻,用外接法 即大电阻,内接法;小电阻,外接法。
(如 得2果 A)2已的如知内右A阻图1的R所2内=示I1阻,RR1当/I12,两. 则电可表测 的 一 内满 电 阻偏 阻R2UR=IA11,2(》同RU1样A+1R则时0)可,/I2测A. 1得串R联2的
A1
A2 R0
A1
a
16
例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材 如下:电流表A1(量程250mA,内阻r1=5Ω);
高中物理实验提升-电学实验从基础到提升
电学实验从基础到提升一、电学实验所需的基础知识和基本意识附2:选择依据:1.估算法:若R x >_______则选用_______2.试触法:若V 表变化明显,则选用_______ 附3:估算法依据的推导:1.范围:要求从零开始的用分压(伏安特性曲线、改装电表逐格校准等)2.安全:限流不能保证安全时用分压3.方便:参见表中调节方便的理想值4.节能:同等情况下限流更节能5.二者均可时,操作一般用限流,考试一般用分压附2附3:电路原理图与实物图对应附4:常见接线错误或故障1.导线3断路:2.导线3下端接于电源正极:3.导线6下端接于电源正极:(当然,顺便要把电表接线的正负换过来)附5:调节曲线(用电器端电压与滑片位置的关系) 例1{(1)A (2)变大(3)88,52(4)14.4,38.4(5)低(6)B } 例2某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V ,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干. (1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯U /V泡的U-I图象如图a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而(填“增大”、“减小”或“不变”).(2)根据图a,在图b中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。
(3)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是W。
(电压表和电流表均视为理想电表{增大,略,0.32W} 4.电表的选择1.安全:不超量程2.精确:不低于1/3量程3.测多组数据时要求多表匹配:一个表满偏时,其余表也应在满偏附近5.对电表的认识与处理1.理想电表:V表相当于断路;A表相当于短路2.非理想电表:均视为定值电阻3.由同一G表改装而成的电表电压表:量程与内阻与正比电流表:量程与内阻成反比练习:下列四个表均是由同一表头G改装而成,下列用法中两表的读数和指针偏角是否相同?4.已知内阻的电表,功能可互换二、测电阻(电阻率)类实验(含伏安特性曲线)1.伏安法分压与限流的选择注意安全性的验证内接与外接的选择电表的选择与匹配测电阻类,电表与电源匹配伏安特性曲线类,从零至正常工作2.替代法测电阻利用电阻箱替代被测电阻接入电路,达到相同的电路状态,理论上没有系统误差,只有偶然误差。
(完整版)高中物理经典电学实验题(全)
八、电学实验题集粹(33个)1.给你一只内阻不计的恒压电源,但电压未知,一只已知电阻R,一只未知电阻Rx,一只内阻不计的电流表但量程符合要求,以及开关、导线等,用来测Rx接在该恒压电源上时的消耗功率Px,画出测量线路图并写出简要测量步骤,以及Px的表达式.2.如图3-94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路.(1)电压表V的(填“正”或“负”)接线柱应接在电源正极A上,电压表V′的(填“正”或“负”)接线柱应接在探针D上.(2)当滑片P向右移动时,V′的示数将(填“变大”、“变小”或“不变”).图3-94 图3-953.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略).请用这只电压表和电池,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和RV相差不大)(1)在如图3-95线框内画出实验电路.(2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高值电阻Rx的计算式.4.在“测定金属的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属的直径d,测得数据如图3-96(1)、(2)、(3)所示.请从图中读出U=V,I=A,d=mm.图3-965.如图3-97所示,是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管,管长L约40cm,直径D约8cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ,管的两端有导电箍M、N,现有实验器材:米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根,请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验,实验中应该测定的物理量是,计算镀膜膜层厚度的公式是.图3-976.用万用表的欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是.(填字母代号)A.万用电表的指针达满偏时,被测电阻值最大B.万用电表的指针指示零时,说明通过被测电阻的电流最大C.测电阻前,把面板上的选择开关置于相关的欧姆挡上,将两表笔的金属杆直接短接,调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在电流的最大刻度处D.用欧姆表的R×10Ω挡时,指针指在刻度20~40的正中央,则被测电阻的阻值为300ΩE.测量前,待测电阻应跟别的元件和电源断开F.用欧姆表的R×100Ω挡测电阻时,若指针指在零处附近,则应换用R×1kΩ挡7.在“测定金属的电阻率”的实验中,电阻丝的电阻值约为40~50Ω,可供选择的主要器材如下:A.电压表(内阻20kΩ,量程0~10V)B.电流表(内阻约20Ω,量程0~50mA)C.电流表(内阻约4Ω,量程0~300mA)D.滑动变阻器(额定电流1A,阻值为100Ω)E.滑动变阻器(额定电流0.3A,阻值为1700Ω)F.电池组(电动势为9V,内阻为0.5Ω)(1)电流表应选,滑动变阻器应选.(2)把如图3-98甲所示的器材连接成测电阻值的实验电路.(3)用螺旋测微器测电阻丝的直径,读数如图3-98(乙)所示,则电阻丝的直径d=mm.图3-988.要用伏安法测定一个阻值只有几欧的待测电阻Rx,现提供了以下器材:A.量程分别是0.6A、3A,内阻分别为几欧、十分之几欧的电流表1只;B.量程分别是3V、15V,内阻分别为1kΩ、几千欧的电压表1只;C.总阻值为20Ω的滑动变阻器1只;D.6V的蓄电池1只;E.开关1只和导线若干.为使电阻的测量较为准确,并使电表能从零值开始读数,根据提供的实验器材,在如图3-99甲的方框内,画出符合要求的实验电路图.图3-99用笔画线代替导线,将如图3-99乙所示的实物图连成实验电路.如果其中一次测量电表的读数如图399丙所示,则由这个测量算得电阻值Rx=.9.现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧).要求:(1)在如图3-100所示的方框中画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后的实验步骤:(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=.图3-10010.使用如图3-101所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率,并且作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方(U2)的关系曲线,已知小灯泡标有“6V,3W”的字样,电源是两个铅蓄电池串联组成的电池组,滑动变阻器有两种规格,R1标有“5Ω,2A”,R2标有“100Ω,20mA”.各电表的量程如图3-101所示,测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并测多组数据.(1)把图中实物连成实验电路,滑动变阻器应选用.(2)测量时电压表示数如图3-101所示,则U=V.(3)在如图3-101所示的P-U2图象中,可能正确的是,理由是.图3-10111.在用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为2~20Ω,要求变阻器的滑动头在右端时,其所用阻值最大.线路连接图如图3-102所示,其中连线有错误的导线编号为;应改正的接线端为(说明由哪个接线端改为哪个接线端).图3-10212.利用电压表和电流表测1节干电池的电动势和内阻r,电路如图3-103所示,图中R1为粗调滑动变阻器,R2为微调滑动变阻器,实验得到四组数据如表中所示.(1)表中数据经处理后,可以确定电动势=V,内阻r=Ω.(2)现有滑动变阻器:A(10Ω,1A),B(500Ω,0.5A),C(500Ω,0.1A).那么在本次实验中,滑动变阻器R1应选用,R2应选用.(填“A”、“B”或“C”)I/mAU/V50.0 1.3575.0 1.35100.0 1.20150.0 1.05图3-10313.如图3-104为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下,那么合上开关后[]图3-104A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零刻线右侧C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下14.用电流表和电压表测1节干电池的电动势和内电阻,如图3-105中给出了A、B两个供选用的电路图,为了较精确地测定电动势和内电阻,实验中应选用电路,正确选用电路后,试根据实验数据画出的U-I图线,得到电池的电动势=V,内电阻R=Ω.图3-10515.如图3-106为“研究电磁感应现象”的装置示意图.已知电流从正接线柱流入电流表时,指针向右偏转.(1)闭合开关S稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动,发现电流表指针向右偏转,则可断定电源的正极是.(2)以下做法能使电流表指针向左偏转的是.A.闭合开关S的瞬间B.保持开关S闭合,将原线圈从副线圈中迅速抽出C.将开关S断开的瞬间D.保持开关S闭合,将原线圈中的铁芯迅速抽出图3-10616.如图3-107是研究自感现象的演示电路图,电感线圈L的直流电阻与R相同,A1、A2是相同的电流表,当两电流表中的电流从右端流入时,指针均向右偏;从左端流入时,指针均为向左偏.则当开关S闭合瞬间,A1与A2中电流的大小关系是I1I2(填“>”、“<”或“=”);当开关S闭合一段时间再断开的瞬间,表A1和A2的指针偏转方向是:A1,A2;此时通过A1、A2的电流大小关系是:I1I2.(填“>”、“<”或“=”)图3-10717.一灵敏电流表,当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,试就如图3-108中各图指出:图3-108(1)图甲中电表指针的偏转方向是.(2)图乙中磁铁下方的极性是.(3)图丙中磁铁的运动方向是.(4)图丁中线圈从上向下看的绕制方向是.18.现有阻值为10.0Ω的定值电阻两个,两个开关,若干根导线和一个电流表,该电流表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电流表内阻可忽略不计,电源内阻约为几欧,电流表量程满足测量要求).(1)在上边方框中画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后实验步骤_________________.(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=_________________.19.一同学用如图3-73所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系.已知电流从a接线柱流入电流表时,电流表指针右偏.实验时,磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况均记录在下表中.图3-73实验序号磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1 向下插入右偏2 向下拔出左偏3 向上插入左偏4 向上拔出右偏(1)由实验1、3得出的结论是________.(2)由实验2、4得出的结论是________.(3)由实验1、2、3、4得出的结论是________.20.有一只电压表,量程已知,内电阻为RV,另有一电池组(电动势未知,但不超过电压表的量程,内电阻可忽略),请用这只电压表和电池组,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高阻值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和电压表的内电阻RV相差不大)(1)在下面方框内画出实验电路.(2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高阻值电阻Rx的计算表达式.21.用如图3-74所示电路测量电源的电动势和内阻r,改变R的阻值,得到一系列I、U值,最后用U-I图象来处理实验数据,得到和r的值.由于实验原理带来的系统误差,使得求得的值偏________,内阻值r偏________,为了减小误差,必须选用内阻________的电压表和阻值________的电阻R.图3-7422.把一只量程为300μA的电流表改装成一只欧姆表,使电流表表盘上原100μA刻线改为10kΩ;则200μA的刻线改为________kΩ,该欧姆表内电路的电阻是________kΩ,电源电动势是________V.23.如图3-75为测量电源电动势和内阻的一种电路图3-75(1)在图中标出各表符号及正、负接线柱.(2)R0在电路中的作用是________;在合上开关前,变阻器的滑动片应放在________端.(填左、右)(3)用此电路测得的电源电动势和内电阻与真实值比较应该是测________真,r测________r真.(填“大于”、“小于”或“等于”)24.如图3-76所示是打点计时器的简易构造,电源是________压________流电流,分析说明振针打点原理.图3-7625.现有以下器材灵敏电流表:满偏值为6mA,内阻为100Ω;电池:电动势为3V,内阻为10Ω;另有可变电阻分别为R1:0~10Ω的滑动变阻器;R2:0~9999Ω的电阻箱:R3:0~1kΩ的电位器.要求用上述器材组装一个欧姆表,电路如图3-77所示,回答下列问题:图3-77(1)需要的可变电阻是________.(填代号)(2)该欧姆表正中间的刻度值是________.(3)若某次测量中发现指针在1500Ω处,则表明此时流过灵敏电流表的电流值是________.26.如图3-78实物分别为开关,两个电池串联的电源,电压表,电阻箱,还有导线若干(图中未画出).现用这些器材来测量电源的电动势和内电阻r.图3-78(1)在上面右边线框内画出实验电路图并按电路图在实物图上连接导线.(2)若要测得、r的值,电阻箱至少需取________个不同数值.(3)若电压表每个分度表示的电压值未知,但指针偏转角度与电压表两端电压成正比,能否用此电路测量?答:________.能否用此电路测r?答:________.27.发光二极管是电器、仪器上作指示灯用的一种电子元件,正常使用时带“+”号的一端要与电源正极相对(即让电流从元件带“+”号的一端流入).现要求用实验测出该元件两端的电压U和通过的电流I,并据此描绘该元件U-I图线(伏安特性曲线).图3-79(1)在图3-79方框内画出实验电路图(要求二极管两端电压能在0~2.5V间变化)(2)实验测得发光二极管U-I图象如图3-79所示,若发光二极管的正常工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势均为1.5V的两节干电池串联而成,则应该串一个大小为________Ω的电阻才能使发光二极管正常工作.28.利用如图3-80所示电路对电流表进行校对.图中Ax为待校对电流表,A0为标准电流表,E为电源,R1为一限流电阻,R为一可变电阻,S为开关,为这一实验准备了如下器材:图3-80蓄电池(电动势6V,内阻约0.3Ω)待校对电流表(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω)标准电流表(量程0~0.6~3A,内阻不超过0.04Ω)定值电阻甲(阻值8Ω,额定电流1A)定值电阻乙(阻值15Ω,额定电流1A)滑动变阻器甲(阻值范围0~15Ω,额定电流1A)滑动变阻器乙(阻值范围0~100Ω,额定电流1A)已知两电流表的刻度盘都将量程均分为6大格,要求从0.1起对每条刻度一一进行校对.为此,定值电阻R0应选用________,变阻器R应选用________.29.如图3-81所示是“用伏安法测量电阻”实验的电路图,只是电压表未接入电路中.图3-82是相应的实验器材,其中待测量的未知电阻Rx阻值约为1kΩ,电流表量程20mA、内阻小于1Ω,电压表量程15V、内阻约1.5kΩ,电源输出电压约12V,滑动变阻器甲的最大阻值为200Ω,乙的最大阻值为20Ω.图3-81(1)在图3-81的电路图中把电压表连接到正确的位置.(2)根据图3-81的电路图把图3-82的实物连成实验电路.图3-82(3)说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用有何不同?答:________.30.用伏安法测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下:待测电阻Rx(阻值约200Ω,额定功率0.05W)电压表V1(量程0~1V,内阻10kΩ)电压表V2(量程0~10V,内阻100kΩ)电流表A(量程0~50mA,内阻30Ω)电源E1(电动势3V,额定电流1A,内阻不计)电源E2(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)滑动变阻器(电阻0~10Ω,额定电流2A)开关及导线若干为使测量尽量准确,要求进行多次测量,并取平均值,请你在方框中画出实验电路原理图,其中,电源选用________,电压表选用________.31.利用电流表和两个阻值不同的定值电阻,可以测定电源的电动势和内电阻.在所用器材中电流表A量程为0~0.6~3A,定值电阻R1和R2的阻值都约在5~10Ω之间.电源为一节干电池,还有开关S1、单刀双掷开关S2及电线若干.图3-83图3-84(1)请按如图3-83所示电路图要求在如图3-84所示实物图上连线.(2)若考虑到电流表内阻rA对测量的影响,那么测量值与真实值相比,有测________真,r测________r真(选填“>”、“<”或“=”)32.用图3-85所示的电路(R1、R2为标准定值电阻)测量电源的电动势和内电阻r时,如果偶然误差可忽略不计,则下列说法中正确的是________.(填字母序号)图3-85A.电动势的测量值等于真实值B.内电阻的测量值大于真实值C.测量误差产生的原因是电流表具有内阻D.测量误差产生的原因是测量次数太少,不能用图象法求和r若将图3-85中的电流表去掉,改用量程适中的电压表来测定电源的电动势和内电阻r.(1)需要读取的数据是___________________.(2)其计算公式是___________________.(3)在下面虚线框内画出实验电路图.33.用如图3-86甲中所给的实验器材测量一个“12V、6W”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A、0.6A两挡,内阻可忽略,电压表有15V、3V两挡,内阻很大,测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0调到12V.图3-86(1)按要求在实物图上连线.(2)某次测量时电流表的指针位置如图3-86乙所示,其读数为________A.参考答案1.(如图6)①先用电流表与R串联测出通过R的电流IR;②再用电流表与Rx串联测出通过Rx的电流IRx.Px=IRRIRx=IRIRxR2.正,正,变小3.(1)实验电路如图7(甲)、(乙).(2)测量步骤:A.按(甲)图连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U1.B.按(乙)图连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U2.C.根据闭合电路欧姆定律得=U1,=U2+RxU2/RV,联立求解得Rx=(U1-U2)RV/U2.4.1.74V0.452A 1.834mm5.管长L,管直径D,MN两端电压U,及通过MN的电流I,d=ρIL/πDU6.BCE7.(1)C,D(2)如图8所示(3)0.680图7 图88.实验电路图如图9(甲)所示,实物电路图如图9(乙)所示,Rx=4.58Ω.图99.(1)如图10所示(2)①断开开关,记下电压表偏转格数N1,②合上开关,记下电压表偏转格数N2,③r=R=(N1-N2)/N2.图10 图1110.(1)R1;实验电路如图11(电压表选0~15V,电流表选0.6A)(2)8.0(3)D;电压增大,灯丝温度升高,灯丝的电阻变大.11.③④⑤,D改B,3改0.6,+改0.612.(1)1.5,3(2)B,A13.(1)如图12所示(2)A,D图1214.B,1.50,0.5015.(1)A,(2)A16.>,向左,向右,=17.(1)偏向正极(2)S极(3)向上(4)顺时针绕制18.(1)实验电路如图7所示.图7(2)实验步骤:①合上开关S1、S2,记下电流表指针偏转格数N1;②合上开关S1,断开开关S2,记下电流表指针偏转格数N2.(3)((2N2-N1)/N1-N2)R或((N1-2N2)/(N2-N1)R.或实验电路如图8所示.图8(2)实验步骤:①合上开关S1,断开S2,记下电流表指针偏转格数N1;②合上开关S1、S2,记下电流表指针偏转格数N2.(3)((2N1-N2)/2(N2-N1))R或((N2-2N1)/2(N1-N2))R.19.(1)穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反.(2)穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.(3)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.20.(1)实验电路如图9的甲和乙所示图9(2)测量步骤:A.按(甲)图连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U1.B.按(乙)图连接实验电路,闭合开关S,读出电压表的示数U2.C.根据闭合电路欧姆定律:=U1,=U2+(U2/RV)Rx联立解得:Rx=((U1-U2)/U2)RV.21.小小大小22.2.5 5 1.523.(1)略(2)限流作用最右(3)<<24.①当左接线柱为“+”时,由安培定则判断知线圈右端为N极,此时指针落下②当左接线柱为“-”时,由安培定则判断知线圈右端为S极,此时指针抬起由①、②知交流电每变化一个周期,指针将打一个点25.(1)R3(2)500Ω(3)1.5mA26.(1)电路图如图10甲所示实物图如图10乙所示图10(2)2 (3)不能能27.(1)如图11所示图11(2)7728.固定电阻甲滑动变阻器乙29.(1)如图12所示(2)如图13所示(注:实物图只要与答案图2一致)(3)滑动变阻器甲为粗调;滑动变阻器乙为细调.图1330.电路原理图如图14所示E1V231.(1)如图15所示图14图15(2)=>32.A、B、C(1)两次电压表的读数U1和U2(2)E=((U2-U1)R1R2/(U1R2-U2R1))+U1,r=((U2-U1)/(U1R2-U2R1))R1R2(3)电路图略(将电压表接在电源两极上)33.①如图16所示图16②0.28(或0.280)。
高中物理电学实验专题(含答案)
物理电学实验专题一、伏安法测电阻及拓展1.下表中选出适当的器材,下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。
的电阻的电路。
要求方法简捷,要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。
电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω;电流表A 2:量程300A μ内阻约300Ω电流表A 3:量程100A μ内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω固定电阻:R 0=9990Ω;电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。
滑动变阻器R 1:阻值约50Ω;额定电流为1A滑动变阻器R 2:阻值约100K Ω额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略;开关,导线若干2. 两块电压表测电阻用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω):电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ;电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω;电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω;滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω;单刀单掷开关K ,导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的31,试画出测量电阻R x 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在题给的实物图上画出连线。
(3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。
3. 两块电流表测电阻从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。
要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
器材代号规格电流表(A 1)量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω)电流表(A 2)量程500uA ,内阻r 2=750Ω电压表(V )量程10V ,内阻r 3=10k Ω电阻(R 1)阻值约100Ω,作保护电阻用滑动变阻器(R 2)总阻值约50Ω电池(E )电动势1.5V ,内阻很小开关(K )导线若干(1)画出电路图,标明利用器材的代号。
高中物理【电学实验基础】典型题(带解析)
高中物理【电学实验基础】典型题1.如图所示,其中电流表A 的量程为0.6 A ,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A ;R 1的阻值等于电流表内阻的12;R 2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是________.A .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A解析:选C .当接线柱1、2接入电路时,R 1与电流表并联,由于R 1=R A 2,可知流过R 1的电流为流过电流表电流的2倍,所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍,所以每一小格是原来的3倍,即为0.06 A ,所以A 、B 错误;当接线柱1、3接入电路时,电流表与R 1并联,然后再与R 2串联,串联电阻对电流无影响,与1、2接入电路的效果一样,所以每一小格表示0.06 A ,C 正确,D 错误.2.写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数:(1)游标卡尺的读数为________mm ;(2)螺旋测微器的读数为________mm.解析:(1)由图甲所示游标卡尺可知,主尺示数是1.0 cm =10 mm ,游标尺示数是0×0.05 mm =0.00 mm ,游标卡尺示数为10 mm +0.00 mm =10.00 mm.(2)由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为3.5 mm ,可动刻度示数为35.3×0.01 mm =0.353 mm ,螺旋测微器示数为3.5 mm +0.353 mm =3.853 mm.答案:(1)10.00 (2)3.8533.如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,若当时使用的是该表的0~3 V 量程,那么电压表读数为________V ,若当时使用的是该表的0~15 V 量程,那么电压表读数应为________V ;如图乙所示的电阻箱的读数为________Ω.解析:0~3 V 量程最小刻度是0.1 V ,要向下估读一位,读1.15 V(由于最后一位是估读的,有偶然误差,读成1.14~1.16 V 都算正确).0~15 V 量程最小刻度为0.5 V ,只要求读到0.1 V 这一位,所以读5.7 V(5.6~5.8 V 都算正确).图乙中的电阻箱有6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率,将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率,从最高位依次往下读,即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Ω.答案:1.15(1.14~1.16均可) 5.7(5.6~5.8均可) 84 580.24.有一只满偏电流I g =5 mA ,内阻R g =400 Ω的电流表G .若把它改装成量程为10 V 的电压表,应________联一个________Ω的分压电阻,该电压表的内阻为________Ω;若把它改装成量程为3 A 的电流表,应________联一个________Ω的分流电阻,该电流表的内阻为________Ω.解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻.由欧姆定律得U =I g (R g +R 1),分压电阻R 1=U I g -R g =105×10-3Ω-400 Ω=1 600 Ω,该电压表内阻R V =R g +R 1=2 000 Ω.改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得I g R g =(I -I g )R 2.分流电阻R 2=I g I -I g R g =5×10-3×4003-5×10-3 Ω=0.668 Ω.该电流表内阻R A =R 2R g R 2+R g=I g R g I =0.667 Ω. 答案:串 1 600 2 000 并 0.668 0.6675.某同学用伏安法测定待测电阻R x 的阻值(约为10 k Ω),除了R x 、开关S 、导线外,还有下列器材供选用:A .电压表(量程0~1 V ,内阻约10 k Ω)B .电压表(量程0~10 V ,内阻约100 k Ω)C .电流表(量程0~1 mA ,内阻约30 Ω)D .电流表(量程0~0.6 A ,内阻约0.05 Ω)E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确,电压表选用________,电流表选用________,电源选用________.(均填器材的字母代号)(2)画出测量R x阻值的实验电路图.(3)________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是______________________.解析:(1)若电源选用E,则通过R x的最大电流为0.15 mA,两个电流表均无法准确测量,故电源应选用F.由此可知电路中的最大电流约为1.2 mA,故电流表选用C.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压,故电压表选用B.(2)因为待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.滑动变阻器的阻值范围很小,应采用分压接法,实验电路图如图所示.(3)因为电流表采用内接法,电压表测出的电压为R x与电流表串联后两端电压,U测>U实,而R=UI,所以R测>R实.答案:(1)B C F(2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压6.用一段长80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验.(1)用多用电表粗测电阻丝的电阻,测量值约为6.0 Ω.(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图甲所示,由此可知金属丝直径的测量结果为________mm.(3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:A .直流电源(电动势约为4.5 V ,内阻很小)B .电压表(量程3 V ,内阻约3 k Ω)C .电压表(量程15 V ,内阻约15 k Ω)D .电流表(量程0.6 A ,内阻约0.125 Ω)E .电流表(量程3 A ,内阻约0.025 Ω)F .滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,最大允许电流1 A)G .滑动变阻器(阻值范围0~200 Ω,最大允许电流2 A)H .开关、导线若干要求操作简便且能保证测量准确度,在供选择的器材中,电流表应选择________,电压表应选择________,滑动变阻器应选择________.(均填字母代号)(4)根据上面选择的器材,在图乙中完成实验电路的连接.解析:(2)螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm ,可动刻度的读数为0.01×43.4 mm =0.434 mm ,所以最终读数为:0.5 mm +0.434 mm =0.934 mm ,因为需要估读,故0.932~0.936 mm 均可.(3)选择电表时,要使指针偏转尽量大一些,在其满刻度的23左右偏转比较准确,故电压表选择B ,电流表选择D ,待测电阻6 Ω 左右,为了便于调节,因此选择阻值范围0~15 Ω的滑动变阻器F 即可.(4)待测电阻较小,因此滑动变阻器应采用限流接法,电流表应采用外接法,其实物图如图所示.答案:(2)0.934(0.932~0.936均可)(3)D B F(4)见解析图7.某实验小组要精确测定一个额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约为300 Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有:A.电流表A1(量程为15 mA,内阻R A1约为10 Ω)B.电流表A2(量程为2 mA,内阻R A2=20 Ω)C.定值电阻R1=10 ΩD.定值电阻R2=1 980 ΩE.滑动变阻器R(0~20 Ω)一个F.电压表V(量程为15 V,内阻R V约为3 kΩ)G.蓄电池E(电动势为4 V,内阻很小)H.开关S一个(1)要完成实验,除蓄电池、开关、滑动变阻器外,还需选择的器材有________(填写器材前的字母编号).(2)请在虚线框内画出实验电路图.(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=________,说明式中题目未给出的各物理量的意义:_____________________________________________________________.解析:(1)要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表V的量程偏大,测量误差较大,不能用电压表V测量LED灯两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻R2串联改装为电压表测量电压;LED灯正常工作时的电流在10 mA左右,可以用电流表A1测量通过LED灯的电流.(2)因为滑动变阻器阻值远小于LED 灯的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如图所示.(3)根据闭合电路欧姆定律知,LED 灯两端的电压U =I 2(R 2+R A2),通过LED 灯的电流I =I 1-I 2,所以LED 灯正常工作时的电阻R x =U I =I 2(R 2+R A2)I 1-I 2.I 1、I 2分别为电流表A 1、A 2的读数.答案:(1)ABD (2)如解析图所示 (3)I 2(R 2+R A2)I 1-I 2I 1、I 2分别为电流表A 1、A 2的读数 8.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V 、内阻约为3 k Ω的电压表和量程为0.6 A 、内阻约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R 1,其阻值约为5 Ω.(1)测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接______(填“a ”或“b ”)、导线②连接________(填“c ”或“d ”).(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R 1的阻值为________Ω.U /V0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 I /A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53(3)已知图21R 2的边长是R 1的110,若测R 2的阻值,则最优的连线应选________(填选项). A .①连接a ,②连接cB .①连接a ,②连接dC .①连接b ,②连接cD .①连接b ,②连接d解析:(1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值,故采用电流表外接法,又知滑动变阻器采用分压电路接线,故测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接a 、导线②连接d .(2)作图如图所示,则R 1=ΔU ΔI =2.20.5Ω=4.4 Ω.(3)根据电阻定律可得R =ρL dL =ρd,故R 2=R 1,要测R 2的阻值,与测量R 1一样,最优的连线应①连接a ,②连接d ,故B 正确.答案:(1)a d (2)图见解析 4.4~4.7 (3)B9.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路.(1)已知表头G 满偏电流为100 μA ,表头上标记的内阻值为900 Ω.R 1、R 2和R 3是定值电阻.利用R 1和表头构成1 mA 的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用a 、b 两个接线柱,电压表的量程为1 V ;若使用a 、c 两个接线柱,电压表的量程为3 V .则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R 1=________Ω,R 2=________Ω,R 3=________Ω.(2)用量程为3 V ,内阻为2 500 Ω的标准电压表○V 对改装表3 V 挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E 为5 V ;滑动变阻器R 有两种规格,最大阻值分别为50 Ω和5 k Ω.为方便实验中调节电压,图中R 应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器.(3)校准时,在闭合开关S 前,滑动变阻器的滑动端P 应靠近________(填“M ”或“N ”)端.(4)若由于表头G 上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G 内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900 Ω.解析:(1)根据题意,R 1与表头G 构成1 mA 的电流表,则I g R g =(I -I g )R 1,得R 1=100Ω;若使用a 、b 两个接线柱,电压表的量程为1 V ,则R 2=U ab -I g R g I=910 Ω;若使用a 、c 两个接线柱,电压表的量程为3 V ,则R 3=U ac -I g R g I-R 2=2 000 Ω.(2)电压表与改装电表并联之后,电阻小于2 500 Ω,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50 Ω的电阻.(3)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近M端,使并联部分分压为零,起到保护作用.(4)改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头G的电流偏小,则实际电阻偏大,故表头G内阻的真实值大于900 Ω.答案:(1)100910 2 000(2)50(3)M(4)大于10.某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片.(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线.(2)完成下列填空:①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2 000”).②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置.最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B 与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”).④将电阻箱R z和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:_______________________________.解析:(1)根据原理图(a),将图(b)中的实物连线如图所示.(2)①滑动变阻器R 1在实验中为控制电路,且为分压接法,应选总阻值小的滑动变阻器,故R 1的阻值为20 Ω.②为了保护微安表,S 1闭合时,微安表上的电压为零,故开始时应将R 1的滑片C 滑到滑动变阻器的左端.③接通S 2前后,微安表的示数保持不变,说明S 2闭合后,没有电流流过S 2,故B 、D 两点的电势相等.④实验过程中,由于测量电路,即由R z 、、R 2组成的电路的阻值很大,可认为测量电路两端的电压不变,故与R z 互换后通过R 2、R z 和的电流不变,电路如图所示.由于B 、D 两点的电势相等,对于图甲,I 1R μA =I 2R ′I 1R z1=I 2R ,即R μA R z1=R ′R对于图乙,I 1R z2=I 2R ′I 1R μA =I 2R ,即R z2R μA =R ′R所以R μA R z1=R z2R μA所以R μA =R z1R z2= 2 500×2 601 Ω=2 550 Ω.(3)提高测微安表内阻的精度,可减小系统误差,如调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程.答案:(1)见解析图(2)①20②左③相等④2 550 (3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。
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。
高中物理电学实验练习题及讲解
高中物理电学实验练习题及讲解电学是高中物理中的一个重要分支,它涉及到电流、电压、电阻等基本概念,以及欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律。
以下是一些高中物理电学实验练习题及对应的讲解:1. 实验题目:验证欧姆定律。
实验器材:电源、电阻箱、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤:- 将电源、电阻箱、电流表、电压表通过导线连接成一个闭合电路。
- 调节电阻箱的电阻值,记录不同电阻值下的电流表和电压表的读数。
- 根据欧姆定律 \( V = IR \),计算电阻值,与电阻箱的设定值进行比较。
讲解:欧姆定律是电学中的一个基本定律,它表明在电路中,通过电阻的电流与两端电压成正比,与电阻成反比。
通过实验可以直观地验证这一定律的正确性。
2. 实验题目:测量串联电路中的电流和电压。
实验器材:电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤:- 将两个电阻器串联连接,接入电源,并在电路中接入电流表和电压表。
- 测量并记录电路中的电流和两个电阻器两端的电压。
- 根据串联电路的特点,分析电流和电压的分布。
讲解:串联电路中,电流在各个元件中是相同的,而电压则按照电阻值的比例分配。
通过实验可以加深对串联电路电流和电压分布规律的理解。
3. 实验题目:测量并联电路中的电流和电压。
实验器材:电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤:- 将两个电阻器并联连接,接入电源,并在电路中接入电流表和电压表。
- 测量并记录电路中的总电流以及各个电阻器中的电流和两端的电压。
- 分析并联电路中电流和电压的分布规律。
讲解:并联电路中,各个支路的电压相同,而总电流等于各个支路电流之和。
通过实验可以验证并联电路的电流和电压分配规律。
4. 实验题目:使用基尔霍夫定律求解复杂电路。
实验器材:电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤:- 构建一个包含多个节点和回路的复杂电路。
- 应用基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)列出方程组。
物理必修三电学实验
物理必修三电学实验全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:物理实验在学习物理知识的过程中起着至关重要的作用。
电学实验是物理学习中的重要组成部分。
在物理必修三中,电学实验是不可缺少的一部分。
通过电学实验,我们可以深刻理解电的性质和规律,提高自己的动手能力和实验操作能力。
下面就让我们来一起了解一下物理必修三中的电学实验吧。
一、电压和电流的关系实验1. 实验原理:这个实验是为了研究电压和电流之间的关系。
根据欧姆定律,电压和电流是成正比的关系,即电流大小与电压大小成正比。
实验的过程中我们会通过改变电压大小,观察电流的变化,来验证这一定律。
(1) 直流电源(2) 电流表(3) 电压表(4) 电阻丝(5) 电压表(6) 开关(1) 将直流电源的正负极分别连接到电流表和电压表上。
(2) 将电流表和电压表与电阻丝相连,电阻丝的两端连接开关。
(3) 关闭电源,调节电源的电压大小,观察电流表和电压表的读数。
(4) 改变电压大小,继续观察电流表和电压表的读数。
(5) 将实验数据整理,画出电压与电流的关系图。
二、串联和并联电路实验这个实验是为了研究串联和并联电路的特性。
串联电路是电路中元件依次排列在一条线上,而并联电路是电路中元件并列排列的,不同电路的连接方式会影响电流和电压的分布。
(1) 搭建串联电路:将灯泡依次排列在一条线上,连接电源和开关。
(2) 搭建并联电路:将灯泡并列排列连接到电源和开关上。
(3) 关闭电源,开启开关,观察灯泡的亮度和电压电流的表现。
(4) 拔掉某一个灯泡,观察其他灯泡的表现。
(5) 将实验数据整理,分析串联和并联电路的特性。
通过这个实验,我们可以得出结论:串联电路中电流相等,而电压之和等于总电压;而并联电路中电压相等,电流之和等于总电流。
这说明电路中元件的连接方式会对电流和电压的分布产生影响。
三、电能转换实验这个实验是为了研究电能的转换规律。
电能可以通过不同元件进行转换,例如电阻丝转换为热能,电能转换为光能等。
高中物理电学实验练习
高中电学实验专题复习例1.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现有以下器材: A .电池组(3V ,内阻1Ω);B .电流表(0~3A ,内阻0.0125Ω)C .电流表(0~0.6A ,内阻0.125Ω)D .电压表(0~3V ,内阻3k Ω)E .电压表(0~15V ,内阻15k Ω)F .滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A )G .滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A )H .电键、导线。
(1)上述器材中应选用的是________。
(填写各器材的字母代号) (2)实验电路应采用电流表________接法。
(填“内”或“外”) (3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图示中I=________A ,U=________V 。
(4) 画出本实验所需的实验电路图 (5)将图中给定的器材连成实验电路。
例2.有一个额定电压为2.8V ,功率约为0.8W 的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I —U 图线,有下列器材供选:A .电压表(0~3V ,内阻6 kΩ)B .电压表(0~15 V ,内阻30kΩ)C .电流表(0~3 A ,内阻0.1Ω)D .电流表(0~0.6 A ,内阻0.5Ω)E .滑动变阻器(10Ω,2 A )F .滑动变阻器(200 Ω,0.5 A )G .蓄电池(电动势6V ,内阻不计)①要求获取尽可能多的数据,下面的虚线框中画出实验所需的电路图②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通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω. ④若将此灯泡与电动势6V 、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为_____Ω的电阻.例3.某兴趣小组为了测量一待测电阻R x的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:A.电压表V l,量程3V,内阻约5kΩB.电压表V2,量程15V,内阻约25kΩC.电流表A l,量程0.6A,内阻约0.2ΩD.电流表A2,量程3A,内阻约0.04ΩE.滑动变阻器R l,最大阻值5Ω,最大电流为3AF.滑动变阻器R2,最大阻值2000Ω,最大电流为1.5AG.多用电表H.电源,电动势E=4.5V I.电键S、导线若干①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图(甲)中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用_________欧姆挡;②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图12(乙)中指针所示,则R x的阻值大约是_________Ω;③在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则在上述提供的器材中电压表应选;电流表应选;滑动变阻器应选。
高中物理《电学实验》专题经典试题
物理选修3-1第4-5章《电学实验》专题练习一、电表的使用及读数方法1.如图7-3-1甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“+”和“-0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是________A,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为________A;当使用电流表的“+”和“-3”两接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为________A.图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过________V,每小格表示________V,图中指针示数________V;若使用的是较大量程时,则表盘刻度每小格表示________V,图中指针示数________V.二、伏安法测电阻,等效替代的方法来测电阻,电表内阻的测量2.用伏安法测电阻,可采用7-3-2所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻为5 000 Ω,电流表内阻为0.5 Ω.(1)当测量100 Ω左右的电阻时,宜采用________电路.(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为______Ω,真实值为________Ω.3、要测量一个未知电阻Rx的阻值(阻值约为4 Ω),现有如下器材:读数不准的电流表A(满偏电流约为0.6 A),滑动变阻器R(最大阻值20 Ω),电阻箱R1(最大阻值 99.9 Ω),电源E1(电动势为2 V,内阻不计),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.现要求尽量精确地测量Rx的阻值.(1)画出实验电路图; (2)写出主要实验步骤.4、某电压表的内阻在20 kΩ~50 kΩ之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可供选用的器材:待测电压表V(量程3 V)、电流表A1(量程200 μA)、电流表A2(量程5 mA)、电流表A3(量程0.6A)、滑动变阻器R(最大值1 kΩ)、电源E(电动势4 V),开关S.(1)所提供的电流表中,应选用________.(2)为了减小误差,要求测量多组数据,试画出符合要求的电路图.三、测定金属的电阻率5.一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率,他截取了一段用米尺测出长度为L的电线,用螺旋测微器测量电线直径为D,它的刻度位置如图7-4-3所示,用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度,他用图7-4-2器材中的元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(下图中用R x表示)的电阻图7-4-2A.电源E:电动势为3.0 V,内阻不计:量程为0~3.0 V,内阻约为2 kΩB.电压表V1:量程为0~15.0 V,内阻约为6 kΩC.电压表V2D.电流表A:量程为0~0.6 A,内阻约为1 Ω1:量程为0~3.0 A,内阻约为0.1 ΩE.电流表A2F.滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω,额定电流2.0 AG.滑动变阻器R2:最大阻值1 kΩ,额定电流1.0 AH.开关S一个,导线若干(1) 从图7-4-3中读出螺旋测微器测得电线的直径D的读数如图7-4-3,则读数为________ mm.(2)实验时电压表选________;电流表选________;滑动变阻器选_____ __(填元件符号).(3)请设计合理的测量电路,把电路图画在作图框中,在图中表明元件符号.(4)在实物图7-4-2中用笔画线替代导线连接元件.(5)某次测量时,电压表示数为U,电流表示数为I,则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ=____ ____.四、描绘小灯泡的伏安特性曲线6.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验仪器如下:小灯泡L,“3.8 V、0.3 A”电压表V,量程0~5 V,内阻5 kΩ,量程0~100 mA,内阻4 Ω电流表A1电流表A,量程0~500 mA,内阻0.4 Ω2滑动变阻器R1,最大阻值10 Ω,额定电流1.0 A滑动变阻器R 2,最大阻值5 Ω,额定电流0.5 A 直流电源E ,电动势约为6 V ,内阻约为0.5 Ω(1)在上述器材中,滑动变阻器应选 ;电流表应选 . (2)在虚线框内画出实验的电路图,并在图中注明各元件的符号。
高中物理【电学实验基础】典型题(带解析)
高中物理【电学实验根底】典型题1.如下图,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;%的阻值等于电流表内阻的;;&的阻值等于电流表内阻的2倍.假设用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,那么以下分析正确的选项是_____________________ .A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0・04AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A解析:选C,当接线柱1、2接入电路时,R与电流表并联,由于拈二争,可知流过R的电流为流过电流表电流的2倍,所以1.2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍, 所以每一小格是原来的3倍,即为0.06 A,所以A、B错误;当接线柱1、3接入电路时, 电流表与R并联,然后再与此串联,串联电阻对电流无影响,与1. 2接入电路的效果-样,所以每一小格表示0.06 A, C正确,D错误.2.写出如下图的游标卡尺和螺旋测微器的读数:⑴游标卡尺的读数为mm;⑵螺旋测微器的读数为mm.解析:⑴由图甲所示游标卡尺可知,主尺示数是l.o cm = 10 mm,游标尺示数是0X0.05 mm = 0.00 imib 游标卡尺示数为10 mm + 0.00 mm = 10.0() mm.⑵由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为 3.5 mm,可动刻度示数为35.3X0.01 mm =0.353 imib 螺旋测微器示数为3.5 mm + 0.353 mm = 3.853 nun.答案:〔1〕10.00 〔2〕3.8533.如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,假设当时使用的是该表的.〜3 V量程,那么电压表读数为V,假设当时使用的是该表的.〜15 V量程,那么电压表读数应为V;如图乙所示的电阻箱的读数为甲乙解析:0~3 V量程最小刻度是0.1 V,要向下估读一位,读LI5 V〔由于最后一位是估读的,有偶然误差,读成114 ~L16V都算正确〕.0 ~ 15 V量程最小刻度为0.5 V,只要求读到0.1 V这一位,所以读5.7 V〔5.6 ~5.8 V都算正确〕.图乙中的电阻箱有6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率,将每个旋钮上指针所指的数值〔都为整数〕乘以各自的倍率,从最高位依次往下读,即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Q答案:1.15〔1.14—1.16 均可〕5.7〔5.6〜5.8 均可〕84 580.24.有一只满偏电流A=5 mA,内阻&=400.的电流表G假设把它改装成量程为10 V 的电压表,应联一个.的分压电阻,该电压表的内阻为假设把它改装成量程为3 A的电流表,应___________ 联一个.的分流电阻,该电流表的内阻为 _______解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻.由欧姆定律符U=1/+拈〕,分压电阻R]二%二一Q - 400.=1 600 Q,该电压表内阻〃、二仁十处二2 000 £1改装成电g 5 X10"流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得人%二〔/・4〕〃2.分流电阻Rl =] 5X10 3X400 R,R [ R—2-Rg = -------------- ---- Q = 0.668 Q.该电流表内阻Rx = -=十=0.667 Q.7 - /g 3 - 5X10/答案:串 1 600 2 000 并0.668 0.6675.某同学用伏安法测定待测电阻&的阻值〔约为10 k.〕,除了必、开关S、导线外, 还有以下器材供选用:A.电压表〔量程0〜IV,内阻约10 k.〕B.电压表〔量程.〜10 V,内阻约100k.〕C.电流表〔量程0〜1mA,内阻约30.〕D.电流表〔量程0〜0.6 A,内阻约0.05 Q〕E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)F.电源(电动势12 V,额定电流2A,内阻不计)G.滑动变阻器&(阻值范围.〜10.,额定电流2 A)⑴为使测量尽量准确,电压表选用,电流表选用,电源选用 .(均填器材的字母代号)(2)画出测量几阻值的实验电路图.(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会其真实值(填“大于〞“小于〞或“等于"),原因是_____________________________________ .解析:(1)假设电源选用E,那么通过对的最大电流为0.15 mA,两个电流表均无法准确测量,故电源应选用F.由此可知电路中的最大电流约为1.2 mA,故电流表选用C.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压,故电压表选用B.(2)由于待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.滑动变阻器的阻值范围很小, 应采用分压接法,实验电路图如下图.(3)由于电流表采用内接法,电压表测出的电压为&与电流表串联后两端电压,U ^>U 实,而R 二号,所以K测〉R实.答案:(1)B C F (2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压6.用一段长80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率〞的实验.(1)用多用电表粗测电阻丝的电阻,测量值约为6.0(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图甲所示,由此可知金属丝直径的测量结果为mm.〔3〕在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供以下供选择的器材:A.直流电源〔电动势约为4.5V,内阻很小〕B.电压表〔量程3 V,内阻约3kH〕C.电压表〔量程15V,内阻约15kQ〕D.电流表〔量程0.6 A,内阻约0.125 Q〕E.电流表〔量程3 A,内阻约0.025 Q〕F.滑动变阻器〔阻值范围.〜15.,最大允许电流1A〕G.滑动变阻器〔阻值范围0—200.,最大允许电流2A〕H.开关、导线假设干要求操作简便且能保证测量准确度,在供选择的㈱材中,电流表应选择,电压表应选择,滑动变阻器应选择.〔均填字母代号〕〔4〕根据上面选择的器材,在图乙中完成实验电路的连接.解析:〔2〕螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm,可动刻度的读数为0.01X43.4 mm=0.434 mm,所以最终读数为:0.5 mm + 0.434 mm = 0.934 mm,由于需要估读,故0.932 ~0.936 nun均可.〔3〕选择电表时,要使指针偏转尽量大一些,在其满刻度的;左右偏转比拟准确,故电压表选择B,电流表选择D,待测电阻6.左右,为了便于调节,因此选择阻值范围0 ~ 15. 的滑动变阻器F即可.〔4〕待测电阻较小,因此滑动变阻器应采用限流接法,电流表应采用外接法,其实物图答案:〔2〕0.934〔0.932〜0.936 均可〕〔3〕D B F〔4〕见解析图7.某实验小组要精确测定一个额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,该灯正常工作时电阻大约为300电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有;A.电流表Ai〔量程为15 mA,内阻Rxi约为10.〕B.电流表A2〔量程为2 mA,内阻R A2=20Q〕C.定值电阻拈= 10.D.定值电阻76=1980.E.滑动变阻器R〔0〜20 Q〕一个F.电压表V〔量程为15 V,内阻Av约为3 kO〕G.蓄电池E〔电动势为4 V,内阻很小〕H.开关S一个〔1〕要完成实验,除蓄电池、开关、滑动变阻静外,还需选择的器材有〔填写器材前的字母编号〕.〔2〕请在虚线框内画出实验电路图.•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••・•・(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=,说明式中题目未给出的各物理量的意义: ______________________________________________________________________________ .解析:〔1〕要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表V的量程偏大,测量误差较大,不能用电压表V测量LED灯两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻&串联改装为电压表测量电压;LED灯正常工作时的电流在10 mA左右,可以用电流表4测量通过LED灯的电流.LED E(2)由于滑动变阻器阻值远小于LED灯的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如下图.⑶根据闭合电路欧姆定律知,LED灯两端的电压U = h(Ri + Rxi),通过LED灯的电流U Iz{Rl + R42)/二2h,所以LED灯正常工作时的电阻R x = j =-——-Ju /2分别为电流表Al. A2 n - h的读数.答案:⑴ABD⑵如解析图所示⑶罕詈/一分别为电流表d、A2的读数8.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 k.的电压表和量程为0.6A、内阻约为0」.的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的局部连线图,待测电阻为图2中的拈,其阻值约为5 Q.(1)测风阻值的最优连接方式为导线①连接(填切〞或冲〞)、导线②连接 (填“c〞或“〞).(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R的阻值为Q.UN0.400.80 1.20 1.60 2.00 2.40Z/A0・090.190.270.350.440.53(3)图2中&与Q是材料相同、厚度相等、外表为正方形的两导体,及的边长是拈的古,假设测处的阻值,那么最优的连线应选________ (填选项).A.①连接叫②连接cB.①连接.,②连接dC.①连接心②连接.D.①连接心②连接d解析:(1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值,故采用电流表外接法,又知滑动变阻器采用分压电路接线,故测R阻值的最优连接方式为导线①连接〃.导线②连接⑵作图如下图,那么Rk等二黄.二4.4..⑶根据电阻定律可得A二,齐二方故处二拈,要测&的阻值,与测量拈一样,最优的连线应①连接明②连接d,故B正确.答案:(IM d⑵图见解析4.4〜4.7 (3)B9.某同学改装和校准电压表的电路图如下图,图中虚线框内是电压表的改装电路.(1)表头G满偏电流为100 N A,表头上标记的内阻值为900 Q/卜4和R是定值电阻.利用品和表头构成1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.假设使用.、力两个接线柱,电压表的量程为IV;假设使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V.那么根据题给条件,定值电阻的阻值应选〃尸Q, R1=n, R3= _____________________________________________________ a(2)用量程为3 V,内阻为2 500 <1的标准电压表0对改装表3 V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E为5 V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50.和5 ko. 为方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为.的滑动变阻器.(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近____________ (填或“N〞)端.(4)假设由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,那么表头G内阻的真实值__________ (填“大于〞或“小于〞)900 0.解析:⑴根据题意,修与表头G构成1mA的电流表,那么二(1-4寐1,得〃产100 .;假设使用.、力两个接线柱,电压表的量程为IV,那么R?二出产二910 Q :假设使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V,那么心」"产 .以二2 00() Q.(2)电压表与改装电表并联之后,电阻小于2 500 Q,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大阻值小于并联局部,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50.的电阻.⑶在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近M端,使并联局部分压为零,起到保护作用.(4)改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头G的电流偏小,那么实际电阻偏大,故表头G内阻的真实值大于900 a答案:⑴100 910 2 000 (2)50 ⑶M (4)大于10.某同学利用如图⑶所示的电路测量一微安表(量程为100 piA,内阻大约为2 500 Q) 的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R、4(其中一个阻值为20.,另一个阻值为2 000.);电阻箱七(最大阻值为99 999.9 O).电源£(电动势约为1.5 V);单刀开关和S2.C. D分别为两个滑动变阻器的滑片.(1)按原理图⑶将图(b)中的实物连线.(2)完成以下填空:①拈的阻值为.俅“20〞或“2 000〞).②为了保护微安表,开始时将Ri的滑片C滑到接近图⑶中滑动变阻器的端(填“左〞或"右〞)对应的位置;将此的滑片O置于中间位置附近.③将电阻箱心的阻值置于2 500.0.,接通号.将拈的滑片置于适当位置,再反复调节 %的滑片.的位置.最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明Sz接通前8 与.所在位置的电势(填“相等〞或“不相等〞).④将电阻箱氏和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R,的阻值置于2 601.0 Q 时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为.(结果保存到个位).⑶写出一条提升测量微安表内阻精度的建议:解析:(1)根据原理图(a),将图(b)中的实物连线如下图.(2)①滑动变阻器R在实验中为限制电路,且为分压接法,应选总阻值小的滑动变阻器, 故R1的阻值为20 a②为了保护微安表,&闭合时,微安表上的电压为零,故开始时应将R的滑片C滑到滑动变阻器的左端.③接通S2前后,微安表的示数保持不变,说明S2闭合后,没有电流流过S2,故B、D 两点的电势相等.@实验过程中,由于测量电路,即由此、&组成的电路的阻值很大,可认为测量电路两端的电压不变,故四与兄互换后通过心、心和⑭的电流不变,电路如下图.由于艮O两点的电势相等,对于图甲,八/e2二/水,hRzi=/zRf二:Azi K对于图乙,/山以二〃'所以&A 二返就i 二5 500 X 2 601.= 2550.・⑶提升测微安表内阻的精度,可减小系统误差,如调节Q上的分压,尽可能使微安表接近满量程.答案:〔1〕见解析图〔2〕①20②左③相等④2 550⑶调节拈上的分压,尽可能使微安表接近满量程。
高中物理常考的电学实验满分知识点总结+例题精讲
高中物理常考的电学实验满分知识点总结+例题精讲电学实验最全知识点总结一、实验的考查内容(1)测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器);(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线;(3)测定电源的电动势和内阻;(4)练习使用多用电表;(5)传感器的简单使用;(6)设计型实验。
二、电学实验命题走向(1)给定条件,进行实验设计;(2)给定测量数据,选择处理方法;(3)给定原理、器材,设计实验方案;(4)给出实验过程情景,判断过程、方法的合理性。
三、电学实验的基础和核心(1)伏安法测电阻“外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的,电阻测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法,可记为“外小小”。
“内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的,电阻测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法,可记为“内大大”(2)滑动变阻器的连接(限流法/分压法)分压接法时,题中常出现这样的字眼:要求电压从零开始调节,或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。
用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
(3)其他常用测电阻方法①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用;②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程,当成大量程电流表来使用;也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。
③替代法测电阻④半偏法测电阻四、选取电学仪器和实验电路(1)安全:在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。
解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围,再和某器材的最大电压和给定值进行选择。
(2)方便:便于操作。
主要是对滑动变阻器、电压表、电流表的选择。
解决方法是要根据用电器分流、分压、限流等不同用途,采用正确的连接,能够既得到满足实验要求的电压范围,同时调节时电压表现为线性稳定变化。
(3)准确:选择的仪器使实验误差尽量小,电流表、电压表量程的选择原则是使指针指在满刻度的2/3以上,欧姆表量程的选择的原则是应使指针指在中心刻度附近。
高中物理电学实验复习22道经典例题及详细分析
高中物理电学实验复习22道经典例题及详细分析高中物理教育-恒定电流实验复题(44道电学实验题)一、电阻的测量1.“XXX”法安安”法是一种利用两块电流表测电阻的方法。
它的创新思维是运用电流表测电压(或算电压)。
这种方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。
在设计电路时,除了要考虑电流表的量程外,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。
2.1 利用“XXX”法测电流表的内阻1、从以下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,则所用的表达式为r1= I2r2 / I1,其中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和它们的内阻。
器材(代号)与规格如下:电流表A1,量程10mA,内阻待测(约40Ω);电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω;电压表V,量程10V,内阻r2=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;电键K,导线若干。
分析与解: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,认为电压U的测定,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“XXX”法新思路的考生才能做正确。
答案: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3所示,其表达式为r1= I2r2 / I1,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。
2.2 利用“XXX”法测定值电阻的阻值2、用以下器材测量一待测电阻的阻值。
高中物理电学实验习题大全(含答案)
高中物理电学实验习题大全(含答案)电学实验:测定金属的电阻率在测定金属的电阻率实验中,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
实验中需要用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测量金属丝直径的刻度位置。
1)从图中读出金属丝的直径为______mm。
2)实验器材包括两节新的干电池、开关、若干导线和电压表、电流表、滑动变阻器等。
为了较准确地测出金属丝的电阻值,电压表应选内阻为10 kΩ的3 V表,电流表应选内阻为0.05 Ω的0.6 A表,滑动变阻器应选10号。
①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。
②实验中,某同学的实物接线中有两处明显错误。
错误1:_____________________________;错误2:_____________________________。
为了测量某根金属丝的电阻率,需要测量长为L的金属丝的直径D和电阻R。
直径测量时,将金属丝放于螺旋测微器两测量杆间进行测量。
欧姆表粗测电阻时,需根据读数精度选择合适的档位,并进行调零操作。
伏安法测电阻时,需要选择电路误差较小且便于调节的备选电路。
在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示,但闭合开关后发现电路有故障。
若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是断路。
需要检查待测金属丝、滑动变阻器或开关是否存在问题。
金属丝的直径示数可通过螺旋测微器测量得到。
测得接入电路的金属丝的长度为L,金属丝的直径d,已知其电阻大约为25Ω。
在使用伏安法测量电阻时,需要选择电流表、电压表和滑动变阻器。
可供选择的器材包括:必选的电源(电动势 1.5V,内阻很小)、导线和开关,以及A1电流表(量程40mA,内阻约0.5Ω)、A2电流表(量程10mA,内阻约0.6Ω)、V1电压表(量程6V,内阻约30kΩ)、V2电压表(量程1.2V,内阻约20kΩ)、R1滑动变阻器(范围0-10Ω)和R2滑动变阻器(范围0-2kΩ)。
高中物理电学实验
高中物理电学实验高中物理电学实验是电学课程中重要的一部分,通过实验可以帮助学生深入了解电学原理和应用,提高实际操作能力。
下面是一些常见的高中物理电学实验的参考内容。
1. 串联电阻的测量:实验目的:测量多个串联电阻的等效电阻。
实验材料:电源、电阻箱、导线、万用表。
实验步骤:将电源的正极与电阻箱的一个端口相连,将电源的负极与电阻箱的另一个端口相连,连接导线,然后将万用表依次连接到每个电阻上测量电阻值。
记录每个电阻的电阻值,计算总电阻。
2. 并联电阻的测量:实验目的:测量多个并联电阻的等效电阻。
实验材料:电源、电阻箱、导线、万用表。
实验步骤:将电源的正极与电阻箱的一个端口相连,将电源的负极与电阻箱的另一个端口相连,连接导线,然后将万用表依次连接到每个电阻上测量电阻值。
计算并联电阻的等效电阻。
3. 集成电路的实验:实验目的:学习集成电路的基本工作原理。
实验材料:集成电路、电源、电阻、电容、导线、示波器。
实验步骤:根据集成电路的引脚布局,连接电源、电阻、电容等,并使用示波器测量电路中的电压和电流。
观察集成电路在不同电阻、电容下的工作情况。
4. 电磁感应的实验:实验目的:研究电磁感应现象。
实验材料:电源、盘形线圈、磁铁、导线、万用表。
实验步骤:将盘形线圈接通电源,使电流通过线圈,然后将磁铁从一段线圈移近,再移远。
使用万用表测量电流的大小,并观察电压和电流的变化关系。
5. 光电效应实验:实验目的:研究光电效应现象。
实验材料:光电池、电源、导线、光源、万用表。
实验步骤:将光电池接通电源,使电流通过光电池,然后将光源照射到光电池上,观察电流的变化。
用万用表测量电流的大小,并观察光强和电流的关系。
以上实验只是高中物理电学实验中的一部分,通过这些实验可以帮助学生理解电学原理和应用。
在实验过程中,要注意安全操作,遵守实验规范。
实验后要及时总结实验结果,并进行数据处理和分析,培养学生的实验能力和科学精神。
一课一练49:电学实验基础(答案含解析)—2021届高中物理一轮基础复习检测
一课一练49:电学实验基础提示:内容包括测量仪器的读数、电路的选择、电表改装、电动势与内阻的测量原理以及误差分析等,方法包括等效电源法、电路的设计、实物图的连接、半偏法测电阻等。
1.(1)如图所示的三把游标卡尺,它们的游标卡尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分,它们的读数依次为________mm,________mm,________mm .(2)某同学用如丁1图所示的螺旋测微器测小球的直径时,他应先转动________到F靠近小球,再转动________到F夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨动________使F固定后读数(填仪器部件字母符号).正确操作后,螺旋测微器的示数如丁2图所示,则小球的直径是________ mm.(3)①图戊使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数是________A;当使用3A量程时,对应刻度盘上每一小格代表_______A,图中表针示数为_______A.②图己使用较小量程时,每小格表示________V,图中表针的示数为________V。
若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示________ V,图中表针示数为________V.丁1 丁2(4)旋钮式电阻箱如图庚所示,电流从接线柱A流入,从B流出,则接入电路的电阻为________Ω。
今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω,最简单的操作方法是_______.若用两个这样的电阻箱,即可得到的电阻值范围为_______.2.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x约为200 Ω,电压表的内阻约为2 kΩ,电流表Ⓐ的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图a或b所示,结果由公式R x=U I计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图a和b中电路测得的电阻值分别记为R x1和R x2,则________(选填“R x1”或“R x2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x1________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值R x2________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.3.实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接________点(选填“a”或“b”),按此连接测量,测量结果________(“大于”、“等于”或“小于”)R x的真实值.4.为测量“12 V,5 W”的小电珠在不同电压下的功率,给定了以下器材:电源:12 V,内阻不计;电流表:量程0~0.6 A、0~3 A,内阻约为0.2 Ω;电压表:量程0~3 V、0~15 V,内阻约为15 kΩ;滑动变阻器:0~20 Ω,允许最大电流1 A;开关一个,导线若干,实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节.(1)以下四个电路图你认为最合适的是________.(2)在本实验中,电流表的量程可选________.5.一只小灯泡,标有“5V,0.6 W”字样,现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻.电源电动势为12 V,内阻为1 Ω;最大阻值为5 Ω的滑动变阻器;电流表的内阻为1 Ω;电压表的内阻为10 kΩ;开关一个、导线若干.(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用________(选填“内接”或“外接”)法.滑动变阻器应采用________(选填“分压式”或“限流式”)接法.(2)在下面的虚线框内画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差).6.根据电路图连接实物图.(3)(1)(2)(4)7.(多选)有一灵敏电流计,其表头内阻R g=1 000 Ω,满偏电流I g=100 μA ,以下说法正确的是( )A.把它改成量程为1.5 V的电压表,应串联一个15 kΩ的电阻B.把它改成量程为1.0 A的电流表,应并联一个1 Ω的电阻C.把它改成量程为1.0 A的电流表,测量某电流时读数为0.5 A,此时流过表头的电流为50 μAD.把它改成量程为1.5 V的电压表,测量某电压时读数为1.5 V,此时流过表头的电流为100 μA8.某同学组装一个多用电表.可选用的器材有:微安表头(量程100 μA,内阻900 Ω);电阻箱R1(阻值范围0~999.9 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99 999.9 Ω);导线若干.要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表.组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡.回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱.(2)电阻箱的阻值应取R1=________Ω,R2=________Ω.(保留到个位)9.用伏安法测定一个待测电阻R x的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材:电池组E:电动势3 V,内阻不计;电流表A1:量程0~15 mA,内阻约为100 Ω;电流表A2:量程0~300 μA,内阻为1 000 Ω;滑动变阻器R1:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A;电阻箱R2,阻值范围0~9 999 Ω,额定电流1 A;开关S、导线若干.要求实验中尽可能准确地测量R x的阻值,请回答下列问题:(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到________Ω,这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表.(2)在图中画出完整测量R x阻值的电路图,并在图中标明器材代号.(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是________mA,电流表A2的示数是________μA,测得待测电阻R x的阻值是________.10.某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻.他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示.已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验.(1)实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为________(填步骤的字母代号);A.合上开关S2B.分别将R1和R2的阻值调至最大C.记下R2的最终读数D.反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半,此时R2的读数为rE.合上开关S1F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数(2)仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”);(3)若要将G2的量程扩大为I,须在G2上并联的分流电阻R分的表达式,R分=________.11.(1)如图所示,改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的读数U,作出的1U-1R图像如图所示,图线与横、纵坐标轴的截距分别为-b、a,定值电阻的阻值用R0表示,则可得该电池组的电动势为________,内阻为________(用字母表示);该实验测得的电动势与真实值相比__ ______(选填“偏大”“偏小”或“相等”),内阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”).(1(2(2)如图所示通过改变电阻R ,测量相应的电流I ,并画出IR -I 图线,若R A 未知,该实验测得的电动势与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”),内阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”);若R A =5Ω,根据图线可得电池的电动势E 是________V ,内阻是________Ω.(3)电路图如图甲所示,经过测量得知电流表的内阻为1.8 Ω,断开开关S 2,改变电阻箱R 的阻值,记录对应的电流表的读数,并作出R -1I 图像如图乙所示,则可得电源的电动势E =______V ,内阻r =_____Ω.(结果保留一位小数)12.(1)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K 和两个部件S 、T .请根据下列步骤完成电阻测量:①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线. ②将K 旋转到电阻挡“×100”的位置.③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件________.使指针对准 电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”).④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准 确的待测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤.并按________的顺序进 行操作,再完成读数测量.A .将K 旋转到电阻挡“×1 k ”的位置B .将K 旋转到电阻挡“×10”的位置C .将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D .将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准(2)如图所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω;测直流电流时,用的是100 mA 的量程,指针所示电流值为________mA ;测直流电压时,用的是50 V 量程,则指针所示的电压值为________V .丙13.某学生实验小组利用图甲所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k ”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5 V ,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干.回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k ”挡,再将红表笔和黑表笔________,调零点. (2)将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数 如图乙所示,这时电压表的示数如图丙所示.多用电表和电 压表的读数分别为________kΩ和________V .(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12 kΩ和4.00 V .从测量数据可知,电压表的内阻为________kΩ.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图丁所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为________V ,电阻“×1 k ”挡内部电路的总电阻为________kΩ.一课一练49:电学实验基础答案1.【答案】(1)17.7 23.85 3.18 (2)D H G 6.700(3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5(4)1 987 将“×1 k ”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0 0~19 998 Ω【解析】(1)图甲读数:整毫米是17,不足1毫米数是7×0.1 mm=0.7 mm ,最后结果是17 mm+0.7 mm=17.7 mm .图乙读数:整毫米是23,不足1毫米数是17×0.05 mm=0.85 mm ,最后结果是23 mm +0.85mm=23.85mm .图丙读数:整毫米是3,不足1毫米数是9×0.02mm=0.18mm ,最后结果是3 mm +0.18 mm=3.18 mm .(2)用螺旋测微器测小球直径时,先转动粗调旋钮D 使测微螺杆F 靠近被测小球,再转动微调旋钮H 使测微螺杆F 夹住小球,直到棘轮发出声音为止,拨动止动旋钮G 使F 固定后读数,读数为6.5 mm+20.0×0.01 mm=6.700 mm . (3)①使用0.6A 量程时,刻度盘上的每一小格为0.02A ,表针示数为0.44A ;当使用3A 量程时,每一小格为0.1 A ,表针示数为2.20 A .②电压表使用3 V 量程时,每小格表示0.1 V ,表针示数为1.70 V ;使用15 V 量程时,每小格表示0.5 V ,表针示数为8.5 V . (4)电阻为1987Ω.最简单的操作方法是将“×1k ”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9 999Ω,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9999Ω=19998Ω.故用两个这样的电阻箱,可得到的电阻值范围为0~19 998 Ω.2.【答案】R x 1 大于 小于 【解析】由于RVRx=2 000200=10,而Rx RA=20010=20,可见Rx RA >RV Rx ,应采用题图a 电路测量更准确,即R x 1更接近待测电阻的真实值;由于R x 1=UI ,其中R 真=UR IR ,而U >U R ,I =I R ,则R x 1>R 真,即测量值R x 1大于真实值;又由于R x 2=U I ,R 真=UR IR,其中U =U R ,I >I R ,则R x 2<R 真,即测量值R x 2小于真实值.3.【答案】a 小于【解析】电压表示数变化较大,说明电流表分压较大,而电流表示数基本不变,说明电压表分流较小,可以忽略,故采用电流表外接法,即c 接a 点;电压表测量的电压为准确值,但电流表测量的电流为电阻和电压表电流之和,即电流测量值偏大,根据R =UI 可得电阻测量值偏小.4.【答案】(1)A (2)0~0.6 A【解析】(1)C 与D 电路图不符合电压从零开始调节.小电珠的电阻R L =U2P =1225 Ω=28.8 Ω,RL RA=144,RV RL =520.8,由于RL RA <RVRL ,故电流表应采用外接法,应选A .(2)小电珠的额定电流I =P U =512 A≈0.4 A ,故电流表量程为0~0.6 A .5.【答案】(1)外接 分压式 (2)见解析 【解析】因小灯泡正常工作时的电阻约为R x =U2P=15 Ω,而电流表、电压表的内阻分别为1 Ω和10 kΩ,满足R V ≫R x ,电流表应外接;实验中因小灯泡两端电压只需3 V ,而电源电动势为12 V ,所以滑动变阻器应采用分压式接法.6.【答案】(1)(2)(3)(4)7.【答案】CD【解析】把它改成量程为 1.5 V的电压表,应串联的电阻R满足U=I g(R g+R),可得R=14kΩ,选项A错误;把它改成量程为1.0 A的电流表,应并联的电阻R满足I=I g+IgRgR,可得R=0.1Ω,选项B错误;电流读数为量程一半时,流过表头的电流为满偏电流的一半即50μA,选项C正确;电压读数为满量程时,流过表头的电流为满偏电源即100 μA,选项D正确.8.【答案】(1)(2)100 2 910【解析】(1)见答案.(2)接a 时改装成量程为1 mA 的电流表,有:I g R g =(I -I g )R 1 解得 R 1=100 Ω;接b 时改装成量程为3 V 的电压表,有:U =I g R g +IR 2 解得 R 2=2 910 Ω9.【答案】(1)A 2 9 000 (2)电路如图 (3)8.0 150 191 Ω 【解析】(1)把A 2和R 2串联起来充当电压表,此电压表量程为3 V ,R 2=3300×10-6Ω-1 000 Ω=9000 Ω (2)(3)由图可知,电流表A 1的示数为8.0 mA ,电流表A 2的示数是150 μA ,待测电阻阻值为R x =150×10-6× 1 000+9 0008.0×10-3-150×10-6 Ω=191 Ω10.【答案】(1)BEFADC (2)相等 (3)I1rI -I1【解析】(1)实验首先要保证G 1、G 2不被烧坏,应先将R 1、R 2的阻值调至最大.实验中应保持合上S 2与断开S 2两种情况下G 1的示数I 1为G 2的满偏电流I G2,当合上S 2时,G 2示数为I12=IG22,此时流过R 2的电流也为I12,得R 2=R G2.综上所述可知步骤为BEFADC . (2)这种方法测量的G 2的内阻与真实值相等.(3)扩大G 2量程时原理如图所示,有(I -I 1)R 分=I 1r ,解得R 分=I1r I -I1.11.【答案】(1)E=1a r=1b-R0 偏小偏小(2)相等偏大E=1.54 V r=2.04 Ω(3)8.9 4.0【解析】(1)由闭合电路欧姆定律得U=E-UR(r+R0),化简得1U=r+R0E·1R+1E,则有k=ab=r+R0E,a=1E,解得E=1a,r=1b-R0.考虑到电压表的分流作用,则有E=U+⎝⎛⎭⎫UR+URV(r+R0),变形得1U=r+R0E·1R+1E+r+R0ERV,纵轴截距变大,为1E+r+R0ERV,计算时依然用1U=r+R0E·1R+1E求解E和r,则求得的值均偏小.(2)等效于内接法,测内阻偏大,电动势相等;分析电路并由闭合电路的欧姆定律可得E=I(R+R A+ r),变形得IR=-(R A+r)·I+E,IR-I图像的纵轴截距为电池电动势,即E=1.54V;图中直线斜率的绝对值为R A+r,则R A+r=7.04 Ω,所以电池内阻r=2.04 Ω.(3)根据闭合电路欧姆定律:E=I(R+r+R A+R1+R2),可得:R=E·1 I-(r+R A+R1+R2),结合图像斜率:E=17.82V=8.9 V,截距的绝对值:r+R A+R1+R2=17.8Ω,又因为经过测量得知电流表的内阻:R A=1.8 Ω,所以可得:r=17.8 Ω-(R A+R1+R2)=4.0 Ω.12.【答案】(1)①S ③T 0刻线④ADC (2)1 600 48 24.0(1)①电表使用前要调节调零旋钮,使指针指在0刻线位置,故调节S旋钮;③欧姆表测量前要进行欧姆调零,故调节T旋钮使指针指向电阻0刻线;④指针偏转度过小,说明电阻偏大,故需选择较大的倍率;每次换挡要重新调零然后测量电阻,故步骤为A、D、C;(2)欧姆表读数=刻度盘读数×倍率=16×100 Ω=1600 Ω;选用量程为100 mA的电流挡,读数选取中间刻度第二排,读数为:48 mA,选用量程为50V的电压挡,读数选取中间刻度第二排,读数为:24.0 V.13.【答案】(1)短接(2)1(3)15.0 3.60(4)12.0(5)9.0015.0 【解析】(1)使用多用电表测电阻前,应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零;(2)多用电表电流为“红进黑出”,题图甲中外电路电流由2到1,所以红表笔应连1端;(3)多用电表挡位为×1 k,指针指15,则R=15×1 kΩ=15.0 kΩ,由题图丙知电压表读数为3.60 V;(4)当滑动变阻器连入电路的阻值为零时,多用电表所测电阻为外电路电阻,即电压表内阻,所以电压表内阻为12.0 kΩ;(5)15.0 kΩ为多用电表电阻挡的中值电阻,中值电阻阻值即内电路阻值,所以电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为15.0 kΩ,设内电路电池电动势为E,则当电压表示数为4.00 V时,E15+12=412,解得:E=9.00 V.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第7章第3讲一、选择题1.以下说法中,正确的是( )A.采用伏安法测电阻时,只要仪器选得正确,可保证没有系统误差B.用伏安法测电阻,不论是用电流表外接法,还是电流表内接法,都存在系统误差C.用欧姆表测电阻,既准确又方便D.伏安法测电阻,存在系统误差的原因是由于电流表的分压[答案] B[解析] 对A、B选项,伏安法测电阻不可能没有系统误差,只能减小,故B选项正确,A选项错误.对C选项,欧姆表测电阻方便但由于刻度不均匀读数误差较大,电池用久了误差更大.因而C选项错误.对D选项,不同的测量电路引起误差的原因不同,故D选项错误.R约为10,Ω,1Ω,电压表内阻5000Ω2.如下图所示,用伏安法测电阻,若电流表内阻x则下图中哪个测量结果较为准确?测量值比真实值偏大还是偏小( )A.甲电路,偏大 B.甲电路,偏小D.乙电路,偏小 C.乙电路,偏大B ] [答案RRRR xx VV II,[解析]>10,∴>,应采用电流表外接法,由于电压表分流,使=500,=x A RRRR xx AA R的测量值比真实值偏小.x3.分别用图(a)、(b)两种电路测量同一未知电阻的阻值.图(a)中两表的示数分别为R的真实值为( ,则待测电阻 )(b)中两表的示数分别为4V、3.9mA4mA3V、,图xA.略小于1kΩ B.略小于750ΩD .略大于750Ω 1kC.略大于ΩD] [答案说明解析] 先判断采用的测量方法,由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大,[图中测量值图进行测量比较准确.应该采用测量的是小电阻,这样电流表分压较大,(a)(a) 较真实值偏小.R时,电320Ω.如右图所示电路,用伏安法测量电阻的大小.电阻4=如果用这个电路测量未知电阻,电压表的示数是15mA4.5V.流表的示数是RR′的大小是,则电阻,电压表的示数是′,电流表的示数是13mA5.2V)(RR′<420Ω.400Ω<>420Ω A.B R′=420Ω C . D.无法确定[答案] AU4.5RURI==A=0.014A4.5V,则通过=的电流[解析] Ω=320时,两端电压14mA=R R320III=(15-通过电压表的电流14)mA==-1mAR==Ω=4500电压表内阻ΩV3-I1×10V RU′=5.2V ′时,电压当电阻为U′R V U4.55.2I=通过电压表的电流A==1.15mA V′R4500V RIII=(13-′-1.15)mA通过=′的电流=11.85mA V′R′U′5.2R=Ω=439电阻Ω′=. 3-I11.85×10R′二、非选择题R的导电特性.用电压表和某课题小组探究一阻值较小的半导体电阻5.(2010·潍坊)R的伏安特性.电流表以及滑动变阻器、电源与之组成电路研究电阻①在方框内补充完成实验电路图.②测得其电压与电流的数据如下表所示:U 1.40 0.80/V1.2000.201.000.400.60 I 0.700.380.060.170.03/A0.260.100RUI图线的在坐标纸中画出-RR的功率约为________W(结Ω的电源上,电阻3③若将电阻接在电动势为1.5V,内阻为果保留两位有效数字).ab①如图②如图] [答案③0.18(0.17~0.19均正确)R在50Ω~100Ω之间6.(2010·莱芜)某一阻值不变的纯电阻元件(阻值),额定功率x为0.25W.要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:电流表A:量程为100mA,内阻约为5Ω;1电流表A:量程为1A,内阻约为0.5Ω;2电压表V:量程为6V,内阻约为10kΩ;1电压表V:量程为30V,内阻约为50kΩ;2R:0~10Ω,2A;滑动变阻器E=9V),开关,导线若干.电源((1)实验中应选用的电流表为________,电压表为________;(填入器材符号)(2)在虚线框内画出实验电路图;(3)测出的电阻值与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”).(4)若上述实验器材中未提供电压表,但多加了一个标准电阻箱,能否利用现在的实验器材较为准确的测量该电阻?请简述你的实验方案.________________________________________________________________________________________________________________________________________________.[答案] (1)A V 11(2)在虚线框内画出实验电路图:(3)偏小 (4)①替换法②半偏法R现要进一步Ω之间,50其阻值大约在40Ω7.(2010·福建四校联考)有一个电阻~,x准确地测量其电阻,需测量多组数据,手边现有器材如下:E );12V,内阻为0.5电源Ω(电动势 );15V,内阻约为10kΩ电压表(0~3~ );,内阻约为1Ω0.6电流表(0~~3A R 2A);10Ω滑动变阻器,额定电流(阻值0~1R;0.3A)1750Ω滑动变阻器,额定电流(阻值0~2和导线若干.开关S ,滑动变阻器应选用________,电流表的量程应选________(1)电压表的量程应选.________在虚线方框内画出实验电路图.(2)R 0~0.6A 答案] (1)0~15V [1(2)RRRR为了多测几组数据,应选比;由于[解析] 滑动变阻器大许多,连续性不好,x112RRR,电流表应采用外接法.滑动变阻器采用分压式接法;由< Vx A R的阻值,有下列器材:的未知电阻 8.用伏安法测量一个阻值约为20Ωx E(电动势3V,内阻可忽略不计);电源电流表A(量程0~50mA,内阻约12Ω);1电流表A(量程0~3A,内阻约0.12Ω);2电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ);V(量程0~15V,内阻约15kΩ);2R(0~10Ω,允许最大电流2.0A)滑动变阻器;1R(0~1电压表1000Ω滑动变阻器,允许最大电流0.5A);2R(30Ω,允许最大电流定值电阻1.0A);开关、导线若干.(1)在以上备选器材中,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(填写器材的字母代号);R的实验电路图(请在虚线框中画出测量电阻(2)要求所测量的值的变化范围尽可能大x).一些,所用器材用对应的符号标出IU,则计算待测电阻阻值的表达式(3)某次测量中,电压表读数为时,电流表读数为R________. =x R (2) 电路图如图所示 [答案] (1)A V111UR (3)-I的量AV.电流表3V] (1)电源电动势为,选用电压表V,量程太大,故应选表[解析212RIRU的指针偏转不V1V<,=.程太大,应选A若直接用V测量≈(0.05×两端的电压20)V xx1m11RRR控制电到1/3,为减少读数误差,串联.滑动变阻器接成分压式,选择应与定值电阻x1路较方便.RRRR,电流表应接成外接进行测量.)< (2)因(x VA UURRUIRR.、,有=,故+-(3)用伏安法测得数据xx II某一电压表的刻度线清晰,但刻度上的数字模糊不.(2010·厦门)9设计了如图甲所示的电路清了.某同学为了测定该电压表的量程和内阻,图.已知电路中其他仪器的主要参数如下:Ω);A量程2mA,内阻约20Ω);(量程3mA,内阻约10(电流表:A21R;滑动变阻器:~(阻值范围050Ω)E (电动势为4.0V,内阻约为0.2Ω);电源:3R)电阻:Ω(2.0×100该同学接通电路后,调节滑动变阻器,他发现,当电压表指针指在三分之二满偏刻(1)IAAI若将两个电流表视为理想电表,的示数分别为=1.0mA=、度时,电流表、1.5mA.2121.,该电压表的内阻为不计其内阻影响,则该电压表的量程为________________,内阻________有内阻,该同学测出的电压表量程的测量值比真实值A(2)由于电流表1的测量值比真实值选填“偏大”、“偏小”或“相等”).________(P置于滑动变阻器的最(3)若某同学依据图甲的电路图连接成图乙的实物图,并将滑片左端.由于实物连接电路有一处错误,该同学接通电路后,最可能造成损坏的仪器是________.请在乙图上改正电路连接的错误.] (1)3.0V 4.0×10[答案偏小(2)偏小3Ω如图电压表 (3)RUIR=2V两端的电压为,=若电流表为理想电表,[解析] (1)因为指针指在三分之0100U03R.==4.0×10Ω3.0V二满偏刻度,所以电压表的量程为,电压表的内阻为V II-12(2)由于电流表有内阻,电压表两端的电压测量值比实际值要小,所以电压表量程的测量值比真实值偏小.根据(1)中的内阻计算可知,内阻测量值也偏小.(3)电路图中滑动变阻器是分压式接法,而实物图中滑动变阻器采用的是限流式接法,R阻值远远大于电路中其他部分的电阻,因此电压表测量电压接近少接了一根导线.由于04V,大于电压表的量程,所以电压表最可能造成损坏.10.实验室有如下器材:r约500Ω);满偏电流约500μA,有刻度无刻度值,内阻电流表A(g1r A=1000Ω,内阻);量程电流表A(0~300μA22r A=100Ω),内阻(量程0~1mA;电流表A33R(阻值1kΩ定值电阻);0R(0~5Ω,额定电流2A)滑动变阻器;电池(电动势2V,内阻不计);开关、导线若干.要求较精确地测出A表的内阻和满偏电流.1(1)在方框内画出测量电路;(2)应读取的物理量是________;Ir=________. A表的满偏电流表的内阻=__________,(3)用这些量表示的A g11g[答案] (1)电路如图所示I、A表的读数I表满偏时A表的读数 (2)A33221Ir A22I-(3) 23II-23U.A表的电流和它两端的电压表没有要测量A表的内阻,需测出通过A[解析] (1)11114-UIr≈(5×10才能间接测得.×500)V=、刻度值,所以不能直接读出满偏电流,要通过AA gg21m3UIr A表的电压量程·=A、A表的内阻是确定值,故可以把它们当做电压表.A因=0.25V,32g3333UUIrU,所以应选择A与A并联,这样A==0.1V<0.3V>,A表的电压量程A=·表两2221mg21m221UU)=+A、A串联接在滑动变阻器的分压端,电压小于(端的电压就是U.若A直接与311231m R.,滑动变阻器调节不方便,所以可再串联一个定值电阻0.35V0(2)见答案.UIr A212rIIIII.=、(3)当A表满偏时,读出AA表的读数.A、,有表的内阻=-=gg23233121III-2g3 11)测量一只量程已知的电压表内阻,器材如下:.(2010·海口○V) Ω3kA.待测电压表( 量程3V,内阻约○A) B (Ω.电流表,内阻0.01量程0.6A R0.5A) 阻值,额定电流2kΩ(C.定值电阻E) (D.电源电动势约3V,内阻不计、SS,导线若干.开关两只,E21某同学设计了如图甲所示的测量电路,在实验操作时,发现不可行,你认为主要问(1) .题是_______________________________________________________________________请从上述所给器材中选用所需器材,帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测(2)用需要测量的物理量和电路要求标明给定器材的符号,量电路,并在虚线框内画出原理图,R并从图乙所给的器材中选出________.=中器材已给的物理量,写出电压表内阻的计算式V你所需要的器材,连接成实验电路图.而电路中电流太小,电流表没有明显读数.(1) 答案] 不可行理由:电流表量程太大,[ 连线(2)电路图UU12RRRR或==0VV0UUUU--1212因为电压表内阻较大,所以电路中电流较(1)解析] 本题考查测量电表内阻的实验.[ 小,电流表的量程又比较大,所以电流表没有明显读数,因而不可行.U,SS、S,电压表读数为,断开,闭合开关(2)按照答案所示的电路图.闭合开关S21211RUUUU -02212RU本题较难.电流表读数为,根据==.,解得V2URUR-210V,内阻约为A 有一只电流表的满偏电流为)500μ12.(2010·黑龙江齐齐哈尔高三质检若要用下图甲所示的电路测量它的精确内阻,有下列器材供选用Ω.100图甲图乙 1.5VA.电动势为的电池B.电动势为6V的电池C.0~99.9Ω的电阻箱D.0~999Ω的电阻箱E.0~3kΩ的滑动变阻器F.0~15kΩ的滑动变阻器还有开关、导线等RR应选________,电源应应选________,干路上的电阻①实验中与表头并联的电阻12选________(填器材代号).R值偏________(填“大”或“小”).②实验测得的g③按图甲所示的电路在图乙中画出连接导线.[答案] ①D F B②小③如解析图所示R选大于100Ω的电由于电流表的内阻可能比100Ω略大,用半偏法测电阻,[解析] 2RRrEIRR选F大些,配合计算可知/,为了减小本实验误差,应使;阻箱,选D由+,+=gg111电源选B能满足要求.由本实验的原理可知,先断S调G满偏,再合S调G半偏,由于合22RGRG的测量S上后干路总电流稍减小,调半偏后通过的电流比通过作为的电流小,将222G真实值.按电路图连线如图所示.值,所以测量值小于。