高中物理电学实验练习 (共20个实验有答案)
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,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。
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。
高考物理电学实验题
高考物理电学实验题
实验一:串联电阻的等效电阻测量
实验内容:
在直流电路中,测量多个串联电阻的等效电阻。
实验步骤:
1. 首先将多个电阻依次串联连接起来,形成一个电路。
2. 将电路连接至直流电源,并将电源电压调至适当数值。
3. 利用万用表测量电路两端的电压。
4. 利用欧姆定律,计算出每个电阻的电阻值。
5. 将所有电阻的电阻值相加,得到串联电阻的等效电阻。
实验结果:
实验中,通过测量电路两端的电压,可以得到各个电阻的电阻值。
将这些电阻值相加,得到的结果即为串联电阻的等效电阻。
实验二:并联电阻的等效电阻测量
实验内容:
在直流电路中,测量多个并联电阻的等效电阻。
实验步骤:
1. 首先将多个电阻并联连接起来,形成一个电路。
2. 将电路连接至直流电源,并将电源电压调至适当数值。
3. 利用万用表测量电路的总电流。
4. 利用欧姆定律,测量每个电阻的电压。
5. 利用欧姆定律,计算出每个电阻的电阻值。
6. 将所有电阻的倒数相加,再取倒数,得到并联电阻的等效电阻。
实验结果:
实验中,通过测量电路的总电流和每个电阻的电压,可以计算出各个电阻的电阻值。
将这些电阻值的倒数相加,并取倒数,得到的结果即为并联电阻的等效电阻。
(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)。
高中物理电学实验练习 (共20个实验有答案)
“小灯泡伏安特性”中的功率问题一、实验题1.做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验时,已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W,,实验可供选择的器材如下:a.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约5Ω)b.电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω)c.电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)d.电压表V2(量程0~15V,内阻约2000Ω)e.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)f.滑动变阻器R2(阻值0~5000Ω,额定电流500mA)g.直流电源的电动势为3.0V,内阻忽略不计h.开关k,导线若干①为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选择,电压表应选择,滑动变阻器应选择(填写实验器材前的序号)②请设计合理的电路来完成该实验,把电路图画在方框里。
③实验中,当电压表的示数为U 时,电流表的示数为I,则小电珠电阻的真实值U(填“大于”“等于"或“小于")。
I④通过实验得到多组数据,做出小电珠的伏安特性曲线,如图所示。
如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联,接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端,则每个小电珠消耗的实际功率为W 。
(结果保留两位小数)【答案】a c e 大于0.55(0.53—0.55)【解析】(1)灯泡额定电压是2.5V,电压表应选c;由表中实验数据可知,最大电流为0.49A,电流表选a;为方便实验操作,滑动变阻器应选e;(2)描绘小灯泡伏安特性曲线,电压与电流要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;由表中实验数据可知,灯泡最大电阻约为3.7Ω,电压表内阻约为2kΩ,灯泡电阻阻值远小于电压表内阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示:(3)由于电压表的分流作用,所以电流表的示数比流经灯泡的电流偏大,故根据欧姆定律R =U测量电阻偏小,即计算得到的小电珠的电阻值IU小于真实值;则小电珠电阻的真实值大于。
I(4)将定值电阻与电源等效为内阻为2.0Ω,电动势为3.0V 的电源,由闭合电路欧姆定律得:U=3.0﹣2.0I,将路端电压与电流的关系图象作入图象中,如图所示:由图可知,U=1.28V,I=0.43A,所以灯泡的实际功率为:P =UI = 0.55W2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室提供了如下器材:A.小灯泡(3V,1.8W)B.电压表(量程3V,内阻约为20kΩ)C.电流表(量程0.6A,内阻约为0.2Ω)D.滑动变阻器(0~10Ω,2A)E.电源(电动势3V,内阻不计)F.开关及导线若干,坐标纸实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确,调节测量多组对应的U、I 值。
高中物理电学实验复习22道经典例题及详细分析
恒定电流实验复习题(44道电学实验题)一、电阻的测量㈠“安安”法“安安”法是利用两块电流表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电流表测电压(或算电压),此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。
设计电路时除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“安安”法测电流表的内阻1、从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A 1的内阻r 1,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r 1,则所用的表达式r 1= ,式中各符号的意义是: 。
器材(代号)与规格如下:电流表A 1,量程10mA ,内阻待测(约40Ω);电流表A 2,量程500μA ,内阻r 2=750Ω;电压表V ,量程10V ,内阻r 2=10k Ω电阻R 1,阻值约为100Ω;滑动变阻器R 2,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“安安”法新思路的考生才能做正确。
答案:将电流表A 2并联在电流表A 1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R 2采用分压接法;实验电路如图3所示,其表达式2211I r r I ,式中I 1、I 2、r 1、r 2分别表示通过电流表A 1、A 2的电流和它们的内阻。
2.2利用“安安”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。
器材(代号)与规格如下:电流表A 1(量程250mA ,内阻r 1为5Ω);标准电流表A 2(量程300mA ,内阻r 2约为5Ω);待测电阻R 1(阻值约为100Ω),滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω);电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω),单刀单掷开关S ,导线若干。
高中物理:电学实验 练习(含答案)
高中物理:电学实验练习(含答案)(时间:45分钟)1.研究性学习小组围绕一个量程为30 mA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20 Ω时,电流计恰好满偏;将电阻箱阻值调到95 Ω时,电流计指针指在如图(b)所示位置,则电流计的读数为________mA,由以上数据可得电流计的内阻R g=________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(c)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“30 mA”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已知电阻找出对应的电流刻度。
则“10 mA”处对应表笔间电阻阻值为________Ω。
若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,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果与原结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.某同学要测量一未知电阻R x的阻值(阻值约为200 Ω),手头有如下器材:一节干电池E,一只电压表V(刻度清晰,但是读数模糊不清),滑动变阻器R1(阻值范围0~20 Ω),电阻箱R2(阻值范围0~99.9 Ω),电阻箱R3(阻值范围0~999.9 Ω),开关S1和单刀双掷开关S2,导线若干(1)该同学采用如图甲所示电路进行测量,其中电阻箱应选________;(填R2或R3)(2)用笔画线表示导线,按照图甲所示的电路图将图乙中的实验器材连接成实验电路;(3)实验中,该同学先将开关S1闭合,再将开关S2接通“1”,调节R1,使电压表指针指向恰当的位置并记录下该位置。
接下来他应该怎样操作,才能准确测出R x的阻值?简述操作的要点___________________________________。
高中物理电学实验练习题含详解答案
高中物理电学实验练习题含详解答案Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】图10-电学实验练习题例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R x (约100 Ω);直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω);直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 k Ω);直流电源(输出电压4 V 、内阻不计);滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A );开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I min =xA R R R E++=24 mA >10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.例2、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材:读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。
⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。
⑵写出主要的实验操作步骤。
【解析】⑴实验电路如右图所示(此法俗称”替代法”)。
⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置。
②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则R x =R 1。
例3、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;电压表V 1,量程为,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω;滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; )单刀单掷开关K ,导线若干。
测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。
高中物理电学实验练习题(含详解答案)
图10-5 电学实验练习题例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻(约100 Ω);直流电流表(量程0~10 、内阻50 Ω);直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ);直流电源(输出电压4 V 、内阻不计);滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A );开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于<v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,xA R R R E ++24 >10 ,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.例2、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值,现有如下器材:读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。
⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。
⑵写出主要的实验操作步骤。
【解析】⑴实验电路如右图所示(此法俗称”替代法”)。
⑵①将S 2与相接,记下电流表指针所指位置。
②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则=R 1。
例3、用以下器材测量一待测电阻的阻值(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;滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; )单刀单掷开关K ,导线若干。
测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻的一种实验电路原理图。
【解析】如图所示(用已知内阻的电压表代替电流表)例4用以下器材测量一待测电阻的阻值。
器材(代号)与规格如下:电流表A 1(量程250,内阻r 1为5Ω);标准电流表A 2(量程300,内阻r 2约为5Ω); 待测电阻R 1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω);电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω);单刀单掷开关S ,导线若干。
高中物理电学实验专题(带答案)
第一节 伏安法测电阻1.电流表内接法和外接法的比较: 电流表的内接电流表的外接法电路误差原因 由于电流表的内阻分压, 电压表测量值偏大。
由于电压表内阻的分流作用, 电流表测量值偏大。
测量结果 A x x UR R R R I==+>测 ∴ 测量值偏大 x UR R R I==<测并 ∴ 测量值偏小适用条件x A R R ,即大电阻 x V R R ,即小电阻2.滑动变阻器的限流式和分压式: (1)两种电路的比较:(2)两种电路的选择:① 在通常情况下(满足安全条件),由于限流电路能耗较小,结构连接简单,因此,优先考虑以限流电流为主。
② 有几种情况应选用分压接法a. 要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节,只有分压电路才能满足。
b. 如果实验所提供的电压表,电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流法时,无论怎样调节,电路中实际电流(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压),为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用分压法连接电路。
c. 伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑到另一端,待测电阻上的电流(压)变化也很小,这不利于多次测量求平均值或图象法处理数据。
为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值时也能大范围地调节待测电阻上的电流(压),应选择变阻器的分压接法。
采用分压接法时,应该选用总阻值较小的滑动变阻器;采用限流接法时,应该选用总阻值和被测电阻接近的滑动变阻器。
例1:如图所示为用伏安法测电阻的部分电路,因为不知道待测电阻R x的大概值,所以不能确定线路的接法.为了减小误差,可在电路接好后将电压表的一个接线柱S分别与M、N接触,观察电压表和电流表的读数哪一个有明显变化,则下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中,正确的是( BC )A.若电流表读数有明显变化,S应接M点B.若电流表读数有明显变化,S应接N点C.若电压表读数有明显变化,S应接M点D.若电压表读数有明显变化,S应接N点例2:有一个小灯泡上标有“6V0.1A”字样,现要测量该灯泡的伏安特性曲线(即U-I图象),有下列器材供选用:A.电压表(0-5V,内阻2kΩ)B.电压表(0-10V,内阻3.0KΩ)C.电流表(0-0.3A,内阻2.0Ω)D.电流表(0-0.6A,内阻1.5Ω)E.滑动变阻器(30Ω,2A)F.滑动变阻器(100Ω,0.5A)G.学生电源(直流9V),还有开关、导线等。
高中物理电学实验及参考答案
电学实验(一)(时间:90分钟满分:100分)1.如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是_______的(填“相同”或“不相同”)。
(2)下表是某同学实验中的一组数据:指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是_______,造成错误的原因是__________________ 。
(3)实验中某同学发现两个串联的小灯泡中,一个发光,一个不发光,造成其中一个小灯泡不发光的原因是( )A.通过灯泡的电流小B.灯泡的灯丝断了C.灯丝的电阻小D.小灯泡靠近负极2.【探究名称】探究并联电路中电流的关系:【提出问题】如图所示的并联电路中,流过A、B、C各处的电流之间可能有什么关系?【设计实验与进行实验】⑴按图所示连接电路;⑵把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入下表;⑶为了防止个别偶然因素的影响,我们可以采用以下两种方法之一,重复上面实验步骤.方法一:改变电源电压方法二:更换其中一条支路中的电阻(阻值不同)【分析与论证】⑴在拆接电路时,开关必须______;⑵上面设计的表格中存在的不足之处是:__________________;⑶表格补充完整后,通过对上面数据的分析,后面两次实验是采用方法_____进行的,可以得出结论:并联电路干路中的电流等于________________________.3.小明同学按如图所示的电路进行实验,实验中电阻R1保持不变,三次调整滑动变阻器R2的阻值,得到如下表所示的实验数据:(1)分析电流表A1、A2的示数,可得出;(2)分析电压表V l、V2的示数,可得出。
4.小松在做“连接串联电路”的实验中,不慎把电路中一个灯泡的玻璃打碎了。
此时,她惊奇的发现:这个小灯泡几乎不发光,可另一个灯泡不仅没熄灭,反而更亮了。
小松对此产生了疑问:(1)玻璃碎了以后,小灯泡仍有电流通过,灯丝却几乎不发光,那么玻璃外壳究竟起什么作用呢?请说出你的看法。
高中物理电学实验 练习含答案
电学实验作业(答案)1. 下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象( C )A. B. C. D.解:此图象描述P 随U 2变化的规律,由功率表达式知: U 越大,电阻越大,图象上对应点与原点连线的斜率越小。
选C 。
2. 四个电热器连接如图7-2-10所示,其中R 1=R 3=10Ω,R 2=R 4=40Ω,今将输入端接在电压为U 的电路中,那么,它们功率关系是( C ) A .P 1>P 2>P 3>P 4B .P 1>P 3>P 2>P 4C .P 2>P 1>P 3>P 4D .P 4>P 3>P 2>P 13. 一根阻值为R 的均匀电阻丝,在下列哪种情况下其阻值仍为R ,设温度不变( D )A .当长度不变,横截面积增大一倍时B .当横截面积不变,长度增加一倍时C .当长度和横截面半径都缩小一倍时D .当长度和横截面积都扩大一倍时4. 用多用电表测直流电压U 和测电阻R 时,若红表笔插入多用电表的“+”插孔,则( B )A .测U 时电流从红表笔流入多用表,测R 时电流从红表笔流出多用表B .测U 和测R 时电流均从红表笔流入多用电表C .测U 和测R 时电流均从红表笔流出多用电表D .测U 时电流从红表笔流出多用电表,测R 时电流从红表笔流入多用电表5.如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,R 1=10Ω, R 2=8Ω,当开关S 扳到位置1时,电压表的读数为2.0 V ,当开关S 扳到位置2时,电压表的读数可能是( B )A.2.2B.1.9 VC.1.6 VD.1.4 V【解析】 当开关S 扳到位置1时,E=2+2/10r ,当开关S 扳到位置2时,E=U+U/8r ,由以上两式得: U=(80+8r )÷(40+5r ),式中r>0、U<2.0 V ,把题中选项B 、C 、D 的数据代入可知,选项B 正确。
高考物理电学实验专题训练及参考答案
高考物理电学实验专题训练一、实验题1.某同学使用如图甲所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有“2.5V,1.25W”字样,备选滑动变阻器有两种规格,1R 标有“10Ω,2A”,2R 标有“100Ω,0.2A”。
现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据。
(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用___________(填“1R ”或“2R ”)。
(2)在答题纸上将实物图补充完整。
(3)图乙为根据实验数据作出的一条I U 图线,从图中求出小灯泡正常工作时的阻值大小为____________Ω(结果保留两位有效数字),考虑电表对线路的影响,此阻值比小灯泡的实际阻值偏___________(填“大”或“小”)。
2.在"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.5W,此外还有以下器材可供选择:A.直流电源3V(内阻不计)B.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω)C.直流电流表0~3A(内阻约为0.1Ω)D.直流电压表0~3V(内阻约为3k Ω)E.滑动变阻器100Ω,0.5AF.滑动变阻器10Ω,2AG.导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.(1)实验中电流表应选用__________,滑动变阻器应选用__________;(均填写仪器前的字母)(2)在图所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出,请补齐电路的其他部分,要求滑片P向b端滑动时,灯泡变亮);-图线如图所示.由此可知,当电压为0.5V时,小灯泡的灯丝电阻(3)根据实验数据,画出的小灯泡I U是__________Ω。
(4)根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方2U变化的图象,在图中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是__________.(选填"甲""乙""丙""丁")3.某同学利用如图所示的电路测量一微安表量程为100Aμ,内阻为几千Ω的内阻,可使用的器材有:两个电阻箱R(最大阻值为99999.9Ω)和B R(最大阻值为99999.9Ω);A电源E(电动势约为1.5V,内阻不计:单刀开关S和2S,完成下列实验步骤中的填1空:①为了保护微安表,开始时将电阻箱A的阻值调至最大;②闭合1S,2S,逐步减小电阻箱A的阻值,使微安表满偏,此时电阻箱A的读数为12000.6Ω;③断开1S,将电阻箱A的读数调整为4.000.2Ω,将电阻箱B的阻值调至______选填“最大”或“最小”,再闭合1S和2S,然后调整电阻箱B的阻值,使微安表重新达到满偏,这时电阻箱A两端的电压与②中相比______选填“改变”或“不变;④此时电阻箱B的读数为1450.6Ω,则由此可知待测微安表的内阻为______Ω,电源的电动势为______电动势的结果保留三位有效数字。
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)。
高中物理电学实验专题含答案(word版)
高三物理电学实验专题1.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2 000 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,请回答下面问题:(1)将电流表A2与电阻箱串联,改装成一个量程为3.0 V的电压表,需将电阻箱阻值调到________Ω;(2)在方框中完整画出测量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________Ω.2.学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。
取该金属制成的一个“圆柱形”导体,用游标卡尺测量其长度L、用螺旋测微器测量其直径d,如图所示。
⑴请读出长度L和直径d,L=__________cm,d=________mm。
⑵设“圆柱形”导体的电阻为R x,接入如图所示的电路中。
请将以下实验步骤补充完整:第一步:闭合开关S前先将滑动变阻器R的滑动头P滑到最______端(填“左”或“右”);第二步:调节电阻箱R2,使其处于某一适当值;第三步:闭合开关S,移动滑动头,使电流计G有适当的读数;第四步:调节R2,________;第五步:读出R2,可得:Rx=_________;(用R1、R2、R3表示)第六步:用d、L、R1、R2、R3表示电阻率________。
3.用图甲、乙两个电路分别测一个电压表的内电阻。
部分备选器材数据如下:A.待测电压表V,量程3V,内阻约为1kΩ;电源电动势为5V,B.电流表A1,量程10mA,内阻未知,C.电流表A2,量程0.6A,内阻未知,D.定值电阻R1=100Ω,R2 =500Ω,R3=1000Ω;E.滑动变阻器R4=10Ω,R5=1000Ω,(1)采用图甲电路,从下面所列步骤中选出合理的步骤,按顺序排列为______________。
高中物理电学实验练习题(含解析)
【详解】[1]将该电器元件与E=8V,r=4Ω连接,由闭合电路欧姆定律U=E-Ir,可得U=8-4r,可在图中画出直线1与U-I曲线交于(1A,4V),所以通过该元件的电流为1A;
[2]将两个这样的元件并联接入该电源时,由闭合电路欧姆定律U=E-2Ir,可得U=8-8r,可在图中画出直线2与U-I曲线交于(0.75A,2V)则每一个元件消耗的功率为
A.乙图中阴影部分的面积 B.乙图中阴影部分的面积
C.由甲、乙两图可判断阻值 D.由甲、乙两图可判断阻值
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
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0
3.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 的电阻 ,用内阻约为 的电压表,内阻约为 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( )
高中物理电学实验练习题
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
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“小灯泡伏安特性”中的功率问题一、实验题1.做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验时,已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W,,实验可供选择的器材如下:a.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约5Ω)b.电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω)c.电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)d.电压表V2(量程0~15V,内阻约2000Ω)e.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)f.滑动变阻器R2(阻值0~5000Ω,额定电流500mA)g.直流电源的电动势为3.0V,内阻忽略不计h.开关k,导线若干①为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选择,电压表应选择,滑动变阻器应选择(填写实验器材前的序号)②请设计合理的电路来完成该实验,把电路图画在方框里。
③实验中,当电压表的示数为U 时,电流表的示数为I,则小电珠电阻的真实值U(填“大于”“等于"或“小于")。
I④通过实验得到多组数据,做出小电珠的伏安特性曲线,如图所示。
如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联,接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端,则每个小电珠消耗的实际功率为W 。
(结果保留两位小数)【答案】a c e 大于0.55(0.53—0.55)【解析】(1)灯泡额定电压是2.5V,电压表应选c;由表中实验数据可知,最大电流为0.49A,电流表选a;为方便实验操作,滑动变阻器应选e;(2)描绘小灯泡伏安特性曲线,电压与电流要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;由表中实验数据可知,灯泡最大电阻约为3.7Ω,电压表内阻约为2kΩ,灯泡电阻阻值远小于电压表内阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示:(3)由于电压表的分流作用,所以电流表的示数比流经灯泡的电流偏大,故根据欧姆定律R =U测量电阻偏小,即计算得到的小电珠的电阻值IU小于真实值;则小电珠电阻的真实值大于。
I(4)将定值电阻与电源等效为内阻为2.0Ω,电动势为3.0V 的电源,由闭合电路欧姆定律得:U=3.0﹣2.0I,将路端电压与电流的关系图象作入图象中,如图所示:由图可知,U=1.28V,I=0.43A,所以灯泡的实际功率为:P =UI = 0.55W2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室提供了如下器材:A.小灯泡(3V,1.8W)B.电压表(量程3V,内阻约为20kΩ)C.电流表(量程0.6A,内阻约为0.2Ω)D.滑动变阻器(0~10Ω,2A)E.电源(电动势3V,内阻不计)F.开关及导线若干,坐标纸实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确,调节测量多组对应的U、I 值。
如图甲所示,一组同学已经完成导线的连接。
(1)如图甲连接好电路,不闭合电键,滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数(填“为零”“不为零”)。
(2)在图甲中闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程中灯泡亮度变化情况是。
(3)指出图甲中该组同学连接错误的两条导线(填导线编号)。
(4)图乙中a 图线是改正后描出的灯泡U—I 图线,图乙中b 图线是另一个电源路端电压U 与电源电流I 的图线。
如果将这样的一个灯泡与该电源连成闭合电路,该灯泡消耗电功率为W;如果将这样的两个灯泡串联接在该电源上,则每个灯泡消耗电功率为W。
(结果均保留两位小数)【答案】不为零先变暗再变亮5、6 1.04 0.44【解析】(1)由实物电路图可知,开关不能控制分压电路的闭合和断开,比如闭合电建,滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数不为零。
(2)由实物电路图可知,闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程滑动变阻器接入电路的阻值增大,流过灯泡的电流减小,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,当滑片到达左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,灯泡两端电压增大,灯泡实际功率增大,灯泡变亮,(3)描绘灯泡伏安特性曲线实验滑动变阻器应采用分压接法,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,所以连线5、6 接法错误;(4)由图乙所示数据可知,灯泡两端电压为2.1V,流过灯泡的电流为0.5A,灯泡实际功率为:P =UI = 2.1⨯ 0.5 = 1.05W (1.03V-1.06V)由图乙所示图线可知电源电动势为E= 3.0V ,电源内阻为:r =∆U∆l =3.0 - 2.1=1.80Ω0.5 当两灯泡串联,设每个灯泡两端的电压为U,流过每一个灯泡的电流为I 则U =E-rI = 1.5 - 0.9I ,在灯泡U-I 图象坐标系内阻2 2作出U = 1.5 - 0.9I 如图所示:由图可知此时灯泡两端电压为1.2V,通过灯泡的电流为0.37A,则灯泡的功率为P =UI = 0.37 ⨯1.2 = 0.44W故本题答案是:(1). 不为零(2). 先变暗再变亮(3). 5、6 (4). 1.04 (5). 0.44 3.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。
某同学用图(a)所示的电路研究硅光电池的伏安特性曲线。
图中R0 为已知定值电阻,两个电压表均视为理想电压表。
(1)请根据图(a)所示的电路图,用笔画线代替导线将图(b)中的的实物图补充完整。
(2)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量和计算得到该电池的U-I 曲线,如图(c)中的甲线。
由此可知电池的内阻随电流的增大而(选填“增大”、“减小”或“不变”),短路电流为μA,电动势为V。
(计算结果保留两位有效数字)(3)实验二:减小光的强度,重复实验,得到的U-I 曲线如图(c)中的乙线所示。
当滑动变阻器的电阻为某一值时,实验一中的V1表的示数为1.5V,保持该阻值不变,在实验二中外电路消耗的电功率为mW(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)如图;(2)增大295 2.60 (3)0.14【解析】(1)按电流流向法,从电源的正极出发,依次串联开关、滑动变阻器、电阻R 0 回到负极,最后把电压表V2 并联在R0 两端,V1 并联在滑动变阻器和R0 两端即可;要注意电流从电压表的正接线柱流入负接线柱流出,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中.如下图所示:(2)电池的U-I 曲线的斜率表示内阻的大小,图线斜率的=295μA,I=0,绝对值在增大,所以内阻增大.当U=0,I=I短E=U=2.60V.(3)实验一中的路端电压为U1=1.5V 时电路中电流为I1=0.21mA,连接a 中点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,此直线外电路电阻(此时电阻不变)的U-I 图,和图线b 的交点为实验二中的路端电压和电路电流.如图,电流和电压分别为I=140μA、U=1.0V,则外电路消耗功率为P=UI=0.14 mW.4.连续两年春节,太原市用112.6 万件LED 点亮了龙城.拆下一组LED,发现它由三个相同的LED 灯珠和一个定值电阻R0串联而成(图甲中虚线框内部分),供电电压为12V,由理论分析可知,每个小灯珠的工作电压应在3V~4V 之间。
为研究LED 灯珠的伏安特性并测量R0 的值,小亮同学设计了图甲的电路进行实验。
图中电源电压恒为12V,电压表的量程为2V、内阻为4.0kΩ;电流表量程为30mA、内阻很小可忽略。
完成下列操作中的要求或填空:(1)为使电路能正常工作,a端应接电源的(选填“正极”或“负极”);(2)为完成实验并准确测量,定值电阻R x 应该选择的是;A.l.0kΩB.4.0kΩ C.8.0kΩ D.20.0kΩ(3)正确选择R x 后接通电源,将R 的滑动触头从M 端向N 端滑动,记录多组电压表的示数U 和电流表的示数I,并在图乙中绘出了灯珠D 的图线.其中,当R 的滑动触头移动到N 端时,电压表的示数为1.80V、电流表的示数为25.0mA.不考虑电压表和电流表对电路的影响,则R0 的值为Ω;(4)灯珠D 在通过某一电流时的实际功率(选填“大于”、“小于”或“等于”)由图乙得到的测量值;(5)若将这一组LED 灯珠直接接到电动势为12V、内电阻为152.0Ω的叠层电池两端,一组LED 中三个灯珠的总功率为mW.(计算结果保留2 位有效数字)【答案】负极B 48 (48.0) 大于1.3×102(1.2×102~1.4×102)【解析】(1)灯珠正常发光要正向偏压,由图示电路图可知,使电路能正常工作,a 端应接电源的负极.(2)由图示电路图可知,三个电珠串联,电源电压为12V,每个电珠两端最大电压约为4V,改装后的电压表量程应为4V,因此串联电阻内阻应与电压表内阻相等,故选B;(3)电压表示数为1.8V,则小电珠两端电压为:1.8×2=3.6V,由图示电路图可知,定值电阻阻值: R=U - 3U D =12 - 3.6 ⨯ 3 Ω= 48Ω;总0 I 25.0 ⨯10-3(4)由图示电路图可知,由于电压表的分流作用,流过灯珠的电流小于电流表示数,即电流测量值偏小,由P=UI 可知,灯珠的实际功率大于测量值;(5)建立三个灯珠串联和电源构成的全电路欧姆定律:E =U ⨯ 2 ⨯ 3 +IR+Ir ,即U =E-(r +R)I = 2-100I ,在灯珠U-I 坐标系内过6 6 3(0mA, 2V) 和(30mA,1V)两个点作出电源的U-I 图线,如图所示:由图示图线可知,一个LED 灯珠的电压U=1.55V,电流I=14.2mA;而LED 灯组的总功率为P总=UI ⨯ 2 ⨯3 +I R ;2代入数据得:P = 1.52⨯ 6⨯14.0⨯10-3 + (14.0⨯10-3 )2 ⨯ 48 ≈ 137.09⨯10-3 W ≈ 1.4⨯102 mW .(1.2⨯102 ~1.4⨯102 ) .5.在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
如图甲所示为已连接好的实物图。
(1)请根据实物图,在方框内画出对应的电路图。
(2)图乙是根据测量的数据,在坐标纸中作出的小灯泡的伏安特性曲线,由图线可知,当小灯泡在额定电压下工作时,其功率是W.(保留两位有效数字)(3)由乙图可知在实验中小灯泡的电阻率随着电压的增大而(增大、减小、不变)。
(4)将该小灯泡与电动势为9.0V、内阻为22.5Ω的直流电源及一个滑动变阻器串联成闭合回路,当滑动变阻器连入电路的阻值为Ω时,电源的输出功率最大。
【答案】1.2 W 增大20 Ω【解析】(1)根据题图甲可知,该电路采用滑动变阻器分压接法,同时电流表采用了外接法,故电路图如图所示。
(2)由题图乙可知,当电压为2.5 V 时,电流为0.48 A;功率P=IU=1.2 W。
(3)图像的斜率变小则电阻变大,故电阻率增大。
(4)要使直流电源的输出功率最大,应使内、外电阻相等,则可知,外电阻应为22.5 Ω,此时电路中电流为:I =E2r= 0.2⋅ A ,由题图乙可知,对应电压U=0.5 V,则小灯泡电阻为:R =0.5Ω= 2.5⋅Ω;滑动变阻器阻值为:R=(22.5-2.5)Ω=20 Ω。