电学实验专题训练 周末培优副本Word格式文档下载.docx
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定值电阻r1=5kΩ,
定值电阻r2=10kΩ
电源E电动势约为12V,内阻不计
开关、导线若干.
实验的电路图如图所示,先正确连好电路,再调节电阻箱R的电阻值,使得电压表的指针半偏,记下此时电阻箱R有电阻值R1;
然后调节电阻箱R的值,使电压表的指针满偏,记下此时电阻箱R的电阻值R2.
①实验中选用的定值电阻是_______________________;
②此实验计算电压表内阻RV的表达式为RV=_____________________.
③若电源的内阻不能忽略,则电压表内阻RV的测量值将_____________.
A.偏大B.不变C.偏小D.不能确定,要视电压表内阻的大小而定
4.(伏伏法)如图所示,用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
A.电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;
B.电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;
C.电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;
D.滑动变阻器R,最大阻值约为100Ω;
E.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1/3,试画出测量电阻Rx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V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=.
5.(伏伏法)用以下器材可测量待测电阻Rx的阻值:
待测电阻Rx:
阻值在3000~4000Ω之间;
电源E:
电动势约为6.0V,内阻可忽略不计;
毫伏表V1:
量程为0~500mV,内电阻r1=1000Ω;
电压表V2:
量程为0~10V,内电阻r2在10~12kΩ之间;
电阻箱R0:
阻值范围0~9999.9Ω;
滑动变阻器R:
最大阻值为150Ω;
单刀单掷开关S、导线若干;
①测量中要求两块电表的读数都不小于其量程的
,并能测量多组数据,请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路原理图(原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注);
②若某次测量中将电阻箱调到恰当值R0时,毫伏表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,则由已知量和测量量计算Rx的表达式为Rx=_____________________.
6.(伏安法但无伏特表,需改装表)测定一个待测电阻Rx(阻值约为200
)的阻值,除了待测电阻外,实验室提供了如下器材:
电池组E(电动势为3V,内阻不计);
电流表A1(量程为0~10mA,内阻r1约为50
);
电流表A2(量程为0~500
A,内阻r2=1000
);
滑动变阻器R1(阻值范围为0~20
,额定电流为2A);
电阻箱R2(阻值范围为0~9999
,额定电流为1A);
开关S,导线若干.
请在答题纸上的方框中画出测量Rx阻值的电路图,并在图中标明各器材的代号.其中电阻箱的取值在_________
左右最为合适.
7.(电流半偏法)用半偏法测电流表内阻,提供的器材如下:
干电池(电动势E约为1.5V,内阻r约为10
)、待测电流表A(0~50
,内阻约4
)、电阻箱R1、R2(均为0~99999.9
)、电键、导线若干.
①实验电路如图,有关实验操作及测量如下:
I.只闭合S,当调节R1到26090.0
时,电流表A满偏;
Ⅱ.再闭合S1,R2调为3770.0
时,电流表A半偏,由此可得电流表的内阻Rg的测量值为
.
②半偏法测量电流表内阻时,要求R1>>Rg(比值
越大.测量误差越小),本实验中R1虽比Rg大.但两者之比不是很大,因此导致Rg的测量误差较大.具体分析如下:
电流表A半偏时的回路总电阻比全偏时的回路总电阻(填“偏大”或“偏小”),导致这时的总电流(选填“变大”或“变小”),半偏时R2Rg(填“大于”或“小于”).
③为减小Rg的测量误差,可以通过补偿回路总电阻的方法,即把半偏时回路的总电阻的变化补回来.具体的数值可以通过估算得出,实际操作如下:
在①中粗测出Rg后,再把R1先增加到
[用第①问中的有关条件求得具体数值],再调节R2使电流表.用这时R2的值表示Rg的测量值,如此多次补偿即可使误差尽量得以减小.
8.(伏安法测电压表的内阻)为了测定某一电压表的内阻,给出了以下器材:
A.待测电压表(0~l.5V,内阻在3.5k
~4.5k
之间)
B.电流表(0~500
A,内阻约为l00
)
C.滑动变阻器(0~50
D.电键E.电源(1.5V的干电池一节)F.导线若干
要求设计实验电路,测量多组
数据,然后作
图线求电压表的内阻.
(1)某同学设计了如图甲所示的电路图,经审查该图不能满足测量要求.请指出该电路存在的问题:
.
(2)请你另外设计一个能满足测量要求的电路图,画在图乙所示的方框内.
(3)某同学用重新设计的电路进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图丙上,如图所示.根据各点表示的数据描出
图线,由此求得电压表内阻
k
(保留两位有效数字).
9.(电压半偏法测电压表的内阻)一个量程为1V的电压表内阻大约为lkΩ.某同学使用如图所示的电路原理图来测量该电压表的内阻RV.
①根据电路原理图,请在右图中画出连线,将器材连接成实验电路.
②已知电源E、电阻箱R1和滑动变阻器R2都能满足实验所需要的条件,请将接线后的主要实验步骤填写完整:
Ⅰ.先调电阻箱R1的阻值为零,再调节滑动变阻器R2,使电压表的读数为1V;
Ⅱ.,调节电阻箱R1的阻值,使电压表的读数为0.5V,记下此时电阻箱R1的读数Rx.
③用实验步骤中的测得量表示Rv,表达式为Rv=.
④可供选择的滑动变阻器R2有:
A.阻值0~10Ω额定电流2AB.阻值0~100Ω,额定电流1A
为了比较准确地测量出电压表的内阻Rv,应选用的滑动变阻器是.(填仪器前的字母代号)
⑤本实验中电压表的内阻Rv的测量值R测与真实值R真相比,有
A.R测>R真B.R测<R真C.R测=R真D.无法确定
10.(安阻法)某同学为了测电流表A1的内阻精确值,有如下器材:
电流表A1(量程300mA,内阻约为5Ω);
电流表A2(量程600mA,内阻约为1Ω);
电压表V(量程15V,内阻约为3kΩ);
定值电阻R0(5Ω);
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为1A);
滑动变阻器R2(0~250Ω,额定电流为0.3A);
电源E(电动势3V,内阻较小).导线、开关若干.
(1)要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能的减少误差,从以上给定的器材中选择恰当的器材.在如下图所示线框内画出测量用的电路图,并在图中标出所用仪器的代号.
(2)根据设计的方案,在右图中的器材连成符合要求的电路(有个别仪器可能不用)
(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1=;
式中各符号的意义是.
11.(等效代替法)某同学准备用500μA的电流表改装成一块量程为2.0V的电压表.他为了能够更精确地测量电流表的内电阻,设计了如图所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:
A.电流表G1(量程1.02mA,内电阻约100Ω);
B.电流表G2(量程500μA,内电阻约200Ω);
C.电池组E(电动势为3.0V,内电阻未知);
D.滑动变阻器R(0—25Ω);
E.四旋钮电阻箱R1(总阻值9999Ω);
F.保护电阻R2(阻值约100Ω);
G.开关S1,单刀双掷开关S2.
(1)实验中该同学先合上开关S1,再将开关S2与a相连,调节滑动变阻器R,当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数I;
然后将开关S2与b相连,保持__________不变,调节__________,使电流表G1的示数仍为I时,读取电阻箱的读数r.
(2)由上述测量过程可知,电流表G2内电阻的测量值rg=_______________.
(3)若该同学通过测量得到电流表G2的内电阻值为190Ω,他必须将一个__________kΩ的电阻与电流表G2串联,才能改装为一块量程为2.0V的电压表.
(4)该同学把改装的电压表与标准电压表V0进行了核对,发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时,标准电压表V0的指针恰好如右图所示.由此可知,该改装电压表的百分误差为__________%.
其中δ表示百分误,差竖线表示绝对值,a表示真实值,b表示a的测量值。
12.(学以致用,举一反三,类似1)现要测量某一待测电阻Rx的阻值,给定的器材有:
A.待测电阻Rx:
阻值约为100Ω;
B.电源E:
电动势约为1.5V,内阻可忽略不计;
C.电流表A1:
量程为0~10mA,内电阻r1=20Ω;
D.电流表A2:
量程为0~20mA,内电阻约为8Ω;
E.定值电阻R0:
阻值R0=80Ω;
F.滑动变阻器R1:
最大阻值为20Ω;
G.滑动变阻器R2:
最大阻值为1kΩ;
H.单刀单掷开关S,导线若干.
(1)在实验过程中电表的示数从零开始变化,滑动变阻器选择____________(填“F”或“G”),供电电路选择____________(填“限流”或“分压”)接法.
(2)为了测量电阻Rx,结果尽量准确,请设计实验电路原理图,画在虚线框内.
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:
Rx=(用I1、I2、R0、r1表示)
电学实验专题复习
(二)
二.测电源的电动势和内阻
1.在《测定电源电动势和内阻》的实验中,某同学所用的电路图如图所示,
1
2
3
4
5
6
U/V
1.42
1.36
1.08
1.21
1.14
1.07
I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
测得的数据如下表:
1
2实验误差分系统误差和偶然误差两种.该实验的系统误差主要是由
引起的,由于系统误差本实验电动势的测量值E测真实值E真,内电阻的测量值r测r真(填“大于”、“小于”或“等于”).用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的误差.(填系统或偶然)
②在如图给出的U-I坐标系中用已知的数据画出U-I图线(横、纵坐标的起点已经规定好),从图象中可以发现该同学记录的第组数据有错误.
③根据所画图线求得电动势E=V,内阻r=Ω.(均保留2位有效数字).
2.某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻.提供的器材有:
电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、滑动变阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1A)各一只.
①实验中滑动变阻器应选用 (填“R1”或“R2”).在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图可求出该电源电动势E= V;
内阻r=____________Ω.(保留三位有效数字)
②在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.
③由于该实验存在系统误差使得电动势测量值______真实值,内电阻测量值______真实值。
(填<
,>
,=)
3.需要测一个内阻较大的电源的电动势和内阻,现只有两只电压表V1、V2,以及电键和一些导线,已知电压表V1的内阻为R0,两电压表的量程均略大于估计出的电源电动势。
(1)画出测量电路
(2)列出求解方程(对使用的符号要有必要的文字说明)
4.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(已知电压表内阻极大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧)要求:
(1)在右边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
=。
5.现有器材:
量程为10mA,内阻约为30~40
的电流表一个,定值电阻R1=150
,定值电阻R2=100
,单刀双掷开关S,导线若干。
要利用这些器材测量一节干电池(电动势约1.5V)的电动势。
①在下面方框内画出实验电路
②用已知量和直接测得的量表示待测电动势。
表达式为E=____________,各直接测量的量的意义是___________________。
6.实验室中准备了下列器材:
A.待测干电池(电动势约1.5V,内阻约1.0Ω),
B.电流表G(满偏电流1.5mA,内阻为10Ω)
C.电流表A(量程0~0.60A,内阻约0.10Ω),
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
F.定值电阻R3=990Ω,G.开关S一个和导线若干
(1)小明同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是.
(2)请在方框中画出他的实验电路图.
(3)右图为小明根据实验数据作出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得:
被测干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
7.一种电池标称电动势约为9V,内电阻约50Ω,允许的最大输出电流为50mA.为了较准确的测量这个电池的电动势和内电阻,可以设计出如图1所示的实验电路,已知实验中所使用的电压表内电阻足够大,可以忽略其对电路的影响;
图中R为电阻箱,阻值范围为0~999.9Ω,R0为保护电阻.
①实验室里备用的定值电阻有以下几种规格:
A.10ΩB.50ΩC.150ΩD.500Ω
实验时,R0应选用较好(填字母代号).
②按照图1所示的电路图,将图2所示的实物连接成实验电路.
③在实验中,当变阻箱调到图3所示位置后,闭合开关S,电压表的示数为8.70V,此时通过电阻箱的电流为mA.
④断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数.多次重复上述操作,可得到多组电压值U和通过电阻箱的电流值I,利用多次读取和计算出的数据,作出如图4所示的图线.根据图线可知,该电池的电动势E=V,内电阻r=Ω.
电路故障分析
8.如图所示的电路,a、b、c、d为接线柱.当合上开关K后发现灯L1和L2都不亮.经分析,其原因只可能是灯L1或L2的灯丝断了.某同学将万用表的选择开关打到直流电压挡测a、b间的电压时有读数.故可判定发生断路的是灯_______(填L1或L2).测量时万用表的红表笔应接________(填a或b).如果他将万用表的选择开关打到欧姆挡并短接调零后,直接测L1的电阻,则测量前他首先应做的工作是___.
9.在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中.
(1)第一组同学利用如图a的实验装置测量,电压表应选择量程(填“3V”或“15V”),实验后得到了如图b的U-I图象,则电池内阻为.(电压表、电流表均为理想电表)
(2)第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图c所示,则根据图象可知,电池的电动势为V,内阻为.
小灯泡的伏安特性:
10.我们知道:
小灯泡的电阻随通电电流的增加而非线性地增大。
现要测定当一个小灯泡的电阻等于已知电阻R0时,通过它的电流强度。
选用的实验器材有:
A.待测小灯泡RL:
标称值2.5V、0.3A
B.直流电源E:
电动势约6V
C.滑动变阻器R/:
标称值50Ω、1.5A
D.微安表
:
量程0~200μA、内阻为500Ω
E.已知定值电阻:
R0=6Ω
F.供选用的电阻:
R1=160Ω、R2=3KΩ、R3=100KΩ各一个
G.一个单刀单掷开关S1、一个单刀双掷开关S2、导线若干
利用一个或几个“供选用的电阻”将微安表
改装成一个量程略大于2.5V的伏特表,将改装的电路图画在图甲的方框内,改装后此伏特表
的量程是V;
现利用改装好的伏特表
和选用的器材设计如图乙所示的电路,来测量通过小灯泡的电流强度,请在图丙的实物图上连线。
如图乙,将滑动变阻器R/的触头置于最右端,闭合S1。
S2先接a,测得定值电阻R0两端的电压U0,再改接b,测得小灯泡RL两端的电压UL。
若UL≠U0,则需反复调节R/,直到S2接a和接b时,定值电阻R0两端电压
和灯泡
两端电压
相等,即
=
。
若测得此时伏特表
的示数为1.5V,则通过小灯泡的电流强度为A;
伏安法测电阻的误差分析:
11.(Ⅰ)用伏安法测电阻时,如待测电阻RX约为150Ω,电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为20Ω,应该用下图中的电路(填①或②)来测量可以尽量减小误差.当用电路图1进行测量时,测量值将比真实值偏;
当用图2进行测量时测量值比真实值偏(填大或小).以上的测量误差属于误差.
(Ⅱ).用图14所示的电路测电阻时可消除上述误差.
(1)提供选择的实验步骤如下:
A.将R1的滑片靠近b端,将R2的滑片靠近c端,闭合S1.
B.将R1的滑片靠近a端,将R2的滑片靠近d端,闭合S1.
C.将S2与1接通,调R1和R2使电压表和电流表示数适当,并记下示数:
U1、I1.
D.再将S2与2接通,调R1和R2使电压表和电流表示数适当,并记下示数:
U2、I2.
E.再将S2与2接通,调R2使电压表和电流表示数适当,并记下示数:
选出正确步骤并排出合理顺序为.
(2)测量值表达式为RX=(用U1、I1、U2、I2表示)
(3)为使实验尽量准确,并便于调节,变阻器R2应选用
A.滑动变阻器:
0~50ΩB.滑动变阻器:
0~1000Ω(4)按图14电路将器材(图15)连成实验电路,其中有几条线已经连好.
12.如图甲所示是一种测量电容的实验电路图,实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压为U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C.某同学在一次实验时的情况如下:
A.按图甲所示的电路图接好电路;
B.接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数I0=490μA,电压表的示数U0=8.0V,I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压;
C.断开开关S,同时开始计时,每隔5s或10s测读一次电流i的值,将测得数据填入表格,并标示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标,电流i为纵坐标),结果如图中小黑点所示.
(1)在图乙中画出i—t图线.
(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是_________________.
(3)该电容器的电容为_________F(结果保留两位有效数字).
13.发光二极管是目前很多用电器的指示灯的电子元件,在电路中的符号是
只有电流从标有“+”
号的端流入,从标有“一”号的一端流出时,它才能发光,这时可将它视为一个纯电阻。
现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。
①
己知该型号的发光二极管的正常工作电压为2.0V。
若用电动势为9V
,内阻可以忽略不计的直流电源供电,为使该二极管正常工作,需要在电源和二极管之间串联一只阻值为
Ω的定值电阻。
②
己知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA
,请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。
可选用的器材有:
待测发光二极管
直流电源
E(电动势4.5V
,内阻可以忽略不计)
滑动变阻器
R(最大阻值为
20Ω
)
电压表
V1
(量程
l0V,内阻约
50kΩ)
V2
5V,内阻约
20kΩ
电流表
Al
100mA
,内阻约
50Ω)
A2
60mA
100Ω)
电键
S
、导线若干
为准确、方便地进行检测,电压表应选用
,电流表应选用
(填字母符号)
③
画出利用
中器材设计的实验电路图。
14、(测欧姆表的内阻及欧姆表内电池的电动势)多用电表的欧姆档是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如图所示:
当选用×
100档时,其内电池电动势约3V,内阻约为1.5kΩ。
现要求测量×
100档时欧姆表内阻和欧姆表内电池电动势,实验室提供如下器材:
电流表:
量程3mA,内阻约600Ω;
电阻箱:
最大电阻值9999Ω,阻值最小改变量为1Ω;
电键一个,电线若干。
(1)下面是实验步骤,试填写所缺的③和④。
①检查表针是否停在左端“0”位置,如果没有停在零位置,用小螺丝刀轻轻转动表盘下面的调整定位螺丝,使指针指零;
②将红表笔和黑表笔分别插入正(+)、负
(一)测试笔插孔,把电阻档调到×
100位置,把红黑表笔相接触,调整欧姆档的调零旋钮,使指针指在电阻的零刻度位置上;
3__________________________________________________________________;