高中物理电学实验复习22道经典例题及详细分析
高中物理电学实验专题含答案(word版)
c.保持滑动变阻器阻值不变,调电阻箱阻值使电压表指针偏转满刻度一半,同时记下电阻箱阻值为
R0 ;
d.调滑动变阻器使电压表指针偏转满刻度;
e.将电阻箱阻值调到零; 按上述步骤得出电压表内电阻的测量值等于
________,__为减小误差,滑动变阻器应选 _______。__
(2) 采用图乙电路,要求两表示数适当,能尽量多取数据,电流表应选
_____,_ 电表内阻对电阻率的测量 ______影_响(选填 “有”或 “没有 ”)。
3
6.某学习小组用如图所示的电路测量电源的电动势和内阻,待测电池的电动势约为 0-9999 Ω,理想电压表的量程为 3V,定值电阻 R0=10.0 Ω
9V,变阻箱的量程为
(1) 图中电路不完整,应用导线将电压表正极与 _______连__接 (填 “a”或 “b”) (2) 实验时,应先将电阻箱的电阻调到 _________填(“最大 ”或“最小 ”)
D.定值电阻 R1=100 Ω, R2 =500 Ω, R3=1000 Ω;
E.滑动变阻器 R4=10 Ω, R5=1000 Ω,
(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
___________。___
a.将变阻器滑动触头移到 b 端,闭合电键;
b.将变阻器滑动触头移到 a 端,闭合电键;
(3) 若将实验记录的电阻箱阻值 R 与对应的电压表读数 U 记录于表格,然后在平面直角坐标系内以
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为纵坐
标, R 为横坐标,作出一条平滑直线,请用该直线的斜率
k 和纵轴截矩 b 定值电阻 R0 表达出电源电动势 E
和内电阻 r 的计算式: E=_______、_ r=_______。_(两空均用字母表示)
(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)。
高中电学实验练习题及讲解
高中电学实验练习题及讲解1. 实验目的:- 理解欧姆定律在电路中的应用。
- 掌握电路中电压、电流和电阻的测量方法。
2. 实验器材:- 电源(直流稳压电源)。
- 电阻器(不同阻值)。
- 电流表。
- 电压表。
- 导线。
- 开关。
3. 实验原理:- 欧姆定律:V = IR,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。
4. 实验步骤:- 将电源、电阻器、电流表、电压表、导线和开关连接成一个闭合电路。
- 调整电源电压,使其在安全范围内。
- 闭合开关,记录电流表和电压表的读数。
- 改变电阻器的阻值,重复上述步骤,记录不同阻值下的电流和电压。
- 根据欧姆定律计算电阻值,并与电阻器标称值进行比较。
5. 实验注意事项:- 在连接电路时,确保所有导线连接牢固,避免虚接。
- 在实验过程中,注意电流表和电压表的极性,避免反接。
- 调整电源电压时,应逐渐增加,避免电流过大损坏电阻器。
6. 实验数据分析:- 根据实验数据,绘制电流-电压图,检查是否为直线关系。
- 分析电阻值的计算结果,讨论实验误差的可能来源。
7. 实验结论:- 通过实验验证了欧姆定律的正确性。
- 实验中发现电阻值与标称值之间存在一定的误差,可能是由于电阻器的老化、温度变化或测量误差造成的。
8. 思考题:- 为什么电流表和电压表需要串联和并联在电路中?- 如果电路中出现短路,电流表和电压表的读数会如何变化?- 讨论实验误差对电阻值测量结果的影响。
9. 拓展实验:- 尝试测量不同温度下同一电阻器的电阻值,分析温度对电阻的影响。
- 测量不同材料的电阻率,了解电阻率与材料的关系。
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。
高中物理电学实验练习题(含详解答案)
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Rx(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<RA R ,故电流表应采用外接法. 在控制电路中,若采v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=RER A Rx=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图所1示0-5. 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Rx,现有如下器材:读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关S2、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 S2 与 Rx相接,记下电流表指针所指位置。
②将S2 与R1 相接,保持 R2 不变,调节 R1 的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R1 的值,则 Rx=R1。
例3、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值(900~1000Ω):电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,内阻 r1=750Ω;电压表 V2,量程为 5V,内阻 r2=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Rx 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。
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。
(完整版)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B.电压表V1:量程为0~3.0 V,内阻约为2 kΩC.电压表V2:量程为0~15.0 V,内阻约为6 kΩD.电流表A1:量程为0~0.6 A,内阻约为1 ΩE.电流表A2:量程为0~3.0 A,内阻约为0.1 ΩF.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电流表A1,量程0~100 mA,内阻4 Ω电流表A2,量程0~500 mA,内阻0.4 Ω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。
高中物理电学实验题大全 含重点知识点讲解(大量习题及答案)
2012年高中物理经典电学实验题大全(含答案)Zengqing整理一、选择题1. 图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流IR=300A,色,接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,(填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。
该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999,科当标准电阻用)一只电流表(量程IR=0.6A,内阻rg0.1)和若干导线①请根据测定电动势E内电阻r的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来。
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值R 2.6时,其对应的电流表的示数如图5所示。
处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数制作R-1I1I;再1I坐标图,如图6所示,图中已标注出了(R,)的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V, 。
)3. 某同学利用多用电表做了以下实验:(1)使用多用电表测电阻,他的主要实验步骤如下①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上;②把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上;③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针偏转较小;④换用“×10”的欧姆档,随即记下欧姆数值;⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原处,实验完毕。
这个学生在测量时已注意到:待测电阻与其他元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆,那么这个学生在实验中有哪些操作是错误的?(三个错误)错误一:_______________错误二:_______________错误三:___________ (2)如图所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是×100量程,这时表针所示被测电阻的阻值应为_________ 欧;测直流电流时,用的是100mA的量程,指针所示电流值为_________毫安;测直流电压时,用的是50V量程,则指表针所示的电压值为_________伏。
重点高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)
⑴实验电路图如图所示。
⑵两电流表A1、A2的读数为I1、I2和电流表A1的内阻为r1,待测电阻R1的阻值的计算公式是:
例5有一电阻Rx,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为0.25W。要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:
安培表A1,量程为50mA,RA1=100Ω
安培表A2,量程为1A,RA2=20Ω
待测电阻Rx(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 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.
【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。
2 验电路如右图所示。
⑵①将S2与Rx相接,记下电流表指针所指位置。②将S2与R1相接,保持R2不变,调节R1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R1的值,则Rx=R1。
例3、用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;
待测电阻R1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R2(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。
⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号.
⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1=________。
例7(2006年全国Ⅰ、Ⅲ)现要测量某一电压表的内阻。给定的器材有:待测电压表(量程2V,内阻约4kΩ),电流表(量程1.2mA,内阻约500Ω);直流电源E(电动势约2.4V,内阻不计);固定电阻3个:R1=4000Ω,R2=10000Ω,R3=15000Ω;电键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)
图10-5教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段例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 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.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。
【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.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。
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。
【解本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表(或给定的电表不能满足要求时),可以用标析】 ⑵ 验电路如右图所示。
⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置。
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。
人教版高中物理电学实验经典大题例题
(每日一练)人教版高中物理电学实验经典大题例题单选题1、如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图。
单刀多掷开关S可以与不同接点连接。
下列说法正确的是()A.当S接1或2时为直流电压档,接1时量程较大B.当S接1或2时为直流电流档,接2时量程较小C.当S接3或4时为直流电流档,接3时量程较大D.当S接5或6时为直流电压档,接6时量程较小答案:B解析:AB.当开关S旋到位置1、2位置,电阻与表头并联,则多用电表就成了电流表,接1时分流电阻小,其分流大,则量程大;接2时分流电阻大,其分流小,则量程小,故A错误,B正确;C.当开关S旋到位置3或4,电路中有电源,则多用电表就成了欧姆表,故C错误;D.当开关S旋转到5、6位置,表头与电阻串联,则多用电表就成了电压表,串联电阻越大,则量程越大,所以接5时量程较小,接6时量程较大,故D错误。
故选B。
2、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E0与测量值E及电池内阻的真实值r0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答案:B解析:设(U1,I1)、(U2,I2)为两组测量值,由闭合电路的欧姆定律得关于E和r测量值的方程为E=U1+I1rE=U2+I2r解方程组得E=U1I2−I1U2 I2−I1r=U1−U2 I2−I1考虑到电流表的分压作用,由闭合电路的欧姆定律可知E0=U1+I1(r0+R A)E0=U2+I2(r0+R A)求得准确值E0=U1I2−U2I1 I2−I1r0=U1−U2I2−I1−R A比较两种情况下的最终表达式可以看出E0=Er>r0故B正确,ACD错误。
故选B。
3、图甲和图乙分别是用内接法和外接法测量同一电阻R x的电路图,已知两电路的路端电压U=10V恒定不变,两图中的电压表和电流表均不是理想电表,图甲电路中电流表的示数为0.4A,则下列说法正确的是()A.图甲中电压表的示数为10V B.图乙中电压表的示数可能为10VC.图乙中电流表的示数可能为0.38A D.理论上R x的阻值略大于25Ω答案:A解析:A.题图甲所示的电路中,电压表测量路端电压,所以示数为10V,选项A正确;B.图乙中,电压表与R x并联后与电流表串联,由于电流表的分压,电压表与R x并联部分电压小于U,即题图乙中电压表的示数小于10V,选项B错误;C.题图乙中,由于电压表与R x并联的电阻小于R x,电路的总电阻小于电流表与待测电阻R x串联的总电阻,则题图乙干路中的电流大于题图甲中电流表的示数,即大于0.4A,选项C错误;D.题图甲电路中待测电阻R x和电流表串联,由于电流表的分压,则电阻R x两端电压小于10V,根据欧姆定律可知,理论上R x的阻值略小于25Ω,选项D错误。
高中物理电学练习题及讲解
高中物理电学练习题及讲解题目一:电阻的串联与并联1. 题目描述:一个电路中有两个电阻,R1 = 100Ω 和R2 = 200Ω。
求这两个电阻串联后的总电阻R串,以及并联后的总电阻R并。
2. 解题思路:串联电阻时,总电阻等于各电阻之和;并联电阻时,总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
3. 计算过程:- 串联:R串= R1 + R2 = 100Ω + 200Ω = 300Ω- 并联:1/R并= 1/R1 + 1/R2 = 1/100Ω + 1/200Ω = 3/200Ω,所以 R并= 200Ω / 3 ≈ 66.67Ω题目二:欧姆定律的应用1. 题目描述:一个电阻为50Ω的电阻器与一个电源串联,电源电压为12V。
求通过电阻器的电流强度I。
2. 解题思路:根据欧姆定律,电流强度I等于电压V除以电阻R。
3. 计算过程:- I = V / R = 12V / 50Ω = 0.24A题目三:电容器的充放电1. 题目描述:一个电容器的电容为4μF,与一个电阻为1000Ω的电阻器串联。
电容器初始不带电,当电源电压为9V时,求5秒后电容器的电荷量Q。
2. 解题思路:使用RC充放电公式,Q = Q0 * (1 - e^(-t/RC)),其中Q0是初始电荷量,t是时间,RC是时间常数。
3. 计算过程:- 时间常数RC = R * C = 1000Ω * 4 * 10^-6 F = 4秒- 初始电荷量Q0 = 0- 5秒后电荷量Q = 0 * (1 - e^(-5/4)) ≈ 0 * (1 - 0.38) ≈题目四:电磁感应现象1. 题目描述:一个线圈在磁场中以恒定速度v = 10m/s移动,磁场强度B = 0.5T,线圈面积A = 0.02m^2。
求感应电动势E。
2. 解题思路:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势 E = B * A * v。
3. 计算过程:- E = 0.5T * 0.02m^2 * 10m/s = 1V题目五:电路的功率计算1. 题目描述:一个电路中有一个电阻R = 60Ω,通过它的电流I =2A。
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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。
(1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号。
(2)实验中,需要直接测量的物理量是 ,用测的量表示待测电阻R 1的阻值的计算公式是R 1= 。
分析与解:绝大多数考生解答此题,首选的就是伏安法,由于本题没有电压表,思维受阻,当然做不正确。
只有极少数有“安安”法新观念的考生才能做正确。
因为本题需要运用“电流表算电压”这一创新思维。
答案:(1)实验电路如图4所示。
(2)A 1、A 2两电流表的读数I 1、I 2,待测电阻R 1的阻值R1A 2A x R r 0R E S R 计算公式是11121I R r I I =-。
3、用以下器材测量待测电阻R x 的阻值 待测电阻R x ,阻值约为100Ω 电源E (电动势约为6V ,内阻不计) 电流表A 1(量程0-50mA ,内阻r 1=20Ω)电流表A 2(量程0-300mA ,内阻r 2约为4Ω)定值电阻R 0(20Ω)滑动变阻器R (总阻值10Ω) 单刀单掷开关S ,导线若干(1)测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的的1/3,请画出实验电路图,(2)若某次测量中电流表A 1的示数为I 1,电流表A 2的示数为I 2。
则由已知量和测得的量计算R x 表达式为R x = 。
【答案】(1)如图所示,R 作限流电阻亦可;(2)21011I I R r I -- ㈡“伏伏”法“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电压表测电流(或算电流),此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。
设计电路时不仅要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。
1.1利用“伏伏”法测电压表的内阻4、为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻(内阻约2000Ω),实验室可以提供的器材有: 电流表A 1,量程为0.6A ,内阻约0.1Ω;电压表V 2,量程为5V ,内阻约3500Ω;变阻箱R 1阻值范围为0-9999Ω;变阻箱R 2阻值范围为0-99.9Ω;滑动变阻器R 3,最大阻值约为100Ω,额定电流1.5A ;电源E ,电动势6V ,内阻约0.5Ω;单刀单掷开关K ,导线若干。
(1)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注),要求测量尽量准确。
(2)写出计算电压表V 的内阻R V 的计算公式为R V = 。
分析与解:多数考生解答此题,毫不犹豫地套用伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。
少数考生想到待测电压表的量程为3V ,内阻约2000Ω,电压表中的最大电流为3 1.50.00152000I A mA A ===,认为电流表不能准确测量,但由于创新能力差,也做不正确。
只有极少数有“伏伏”法新理念的考生才能做正确。
答案:(1)测量电压表V 的内阻的实验电路如图1所示。
(2)电压表V 的示数U ,电压表V 2的示数U 2,电阻箱R 1的读数r 1。
根据欧姆定律,利用通过电压表的电流与通过电阻R 1的电流相等,算出电压表的电阻为12V Ur R U U=-。
1.2利用“伏伏”法测定值电阻的阻值5、用以下器材测量电阻R x 的阻值(900-1000Ω):电源E ,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13,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中相应的英文字母标注)。
(2)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 = 。
分析与解:很多考生解析此题,第一思维考虑的就是伏安法,由于本题没有电流表,思维受阻,当然做不正确。
只有极少数有“伏伏”法新观念的考生才能做正确。
因为本题要运用“电压表算电流”这一创新思维。
答案:(1)测量电阻R x 的实验电路如图2所示。
(2)电压表V 1的示数U 1,电压表V 2的示数U 2,电压表V 1的内阻r 1,根据串联、并联电路的规律,算出R x 的电阻为R x =2111U U r U -。
㈢“加R ”法“加R ”法又叫“加保护电阻”法。
在运用伏安法测电阻时,由于电压表或电流表的量程太小或太大,为了满足安全、精确的原则,加保护电阻的方法就应运而生,设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。
3.1利用“加R ”法测电流表的内阻6、某电流表的内阻在0.1Ω-0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:A. 待测的电流表A 1(量程0.6A );B. 电压表V 1(量程3V ,内阻约2kΩ);C. 滑动变阻器R 1(最大电阻10Ω);D. 定值电阻R 2(阻值5Ω);E. 电源E (电动势4V )F. 电键S 及导线若干。
(1)画出实验电路图;(2)如测得电压表的读数为U ,电流表的读数为I ,则电流表A 1内阻的表达式为:R A = 。
分析与解:许多考生读完此题,就知道实验原理是伏安法,由于设计电路时没有考虑电压表和电流表的量程,当然做不正确。
少数考生想到电流表的内阻在0.1Ω-0.2Ω之间,量程为0.6A ,电流表上的最大电压为0.12V ,因而电压表不能并联在电流表的两端,由于缺乏创新意识,也做不正确。
只有极少数有“加R ”法新理念的考生才能做正确,因为本题必须将一个阻值为5Ω的定值电阻R 2与电流表串联,再与电压表并联,才满足要求;再者量程为3V 的电压表其量程虽然小于电源电动势(4V ),但可在电路中接入滑动变阻器进行保护;滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均符合要求,但考虑限流的连接方式节能些,因而滑动变阻器采用限流的连接方式。
故本题设计电路图如图5所示;电流表A 1内阻的表达式为:2A U R R I=-。
3.2利用“加R ”法测电源的内阻7、测量电源B 的电动势E 及内阻r (E 约为4.5V ,r 约为1.5Ω)。
可选用的器材如下:量程为3V 的理想电压表V ; 量程为0.5A 的电流表A (有一定内阻);固定电阻R=4Ω;滑动变阻器R ';电键K ,导线若干。
(1)画出实验电路原理图,图中各元件需用题目给出的符号或字母标出。
(2)实验中,当电流表的读数为I 1时,电压表的读数为U 1;当电流表的读数为I 2时,电压表的读数为U 2,则可求出E= ,r= 。
(用I 1、I 2、U 1、U 2及R 表示)。
分析与解:不少考生解析此题,第一理念就是沿用课本上的测电源电动势及内阻原理图,当然做不正确。
少数考生想到电压表的量程为3V 小于电源电动势4.5V ,因而电压表不能并联在电源的两端,误将电压表并联在滑动变阻器R '两端,也做不正确。
只有极少数有“加R ”法新思路的考生才能做正确。
答案:(1)实验电路原理图如图6所示;(2)根据闭合电路的欧姆定律,111EI U R r I =++,222E I U R r I =++算出122112I U I U E I I -=- 2112U U r R I I -=-- “伏伏”法、“安安”法、“加R ”法等测量电阻的新方法是伏安法的原理同具体的测量实际相结合的产物,是伏安法的原理在电阻测量中的实际应用:是对伏安法测电阻的原理的丰富和发展。
如果学生掌握了这一电阻测量的新理论,具体问题具体分析,就能在高考中创造性地完成电阻的测量这一类设计性实验,在高考中立于不败之地二、测金属的电阻率8、有一根细长而均匀的金属材料样品,截面为外方(正方形)内圆,如图所示。
此金属材料质量约为0.1—0.2kg ,长约为30cm ,电阻约为10Ω。
已知这种金属的电阻率为ρ,密度为0ρ。
因管线内径太小,无法直接测量,请根据下列提供的实验器材,设计一个实验方案测量其内径d 。
A .毫米刻度尺B .螺旋测微器C .电流表(600mA 约1Ω)D .电流表(3A 约0.1Ω)E .电压表(3V 约6k Ω)F .滑动变阻器(2k Ω 0.5A )G .滑动变阻器(10Ω 2A ) H .直流稳压电源(6V 0.05Ω)I .开关一个,带夹子的导线若干(1)除待测金属材料外,应选用的实验器材有 (只填代号字母)。
(2)画出你所设计方案的实验电路图,并把所选仪器连成实际测量电路。