电学实验分类Word下载.docx
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c.电阻箱R2:
最大阻值999.9Ωd.电阻箱R3:
最大阻值99.99Ω
e.电流表G:
量程3mA,内阻约50Ω
f.电源E:
电动势约为3V,内阻很小但不可忽略
g.单刀双掷开关及导线若干
①实验中应选取的器材有:
▲
(填写器材前面的字母序号)
②请在虚线框中画出实验电路图
③在测出电阻Rx的值后(记为Rx),再利用此电路测量电源E的电动势。
还需要测量的物理量有:
用所测的物理量表示电源E的电动势为▲
①abcefg
②如右图所示
③解法一:
开关接b,调节变阻器R1至适当位置并保持不变,调节电阻箱R2,记录电阻箱读数R2和电流表读数I;
再次调节电阻箱R2,记录电阻箱读数R2′,和电流表读数I′
解法二:
开关接a时,调节变阻器R1至适当位置并保持不变,记录电流表读数I1;
开关接b时,调节电阻箱R2,记录电阻箱读数为R2和电流表读数I2;
4、利用如图所示的电路测量量程为800mV的电压表内阻RV,RV约为900Ω,某同学的实验步骤如下:
a.按电路图正确连接好电路,将变阻器R1的滑片移到最右端,电阻箱的阻值调到最大;
b.合上开关S1和S2并调节R1,使电压表的指针指到满刻度;
c.合上开关S1并打开S2,调整电阻箱R的阻值及变阻器R1的大小,使电压表的指针指到满偏的一半;
d.读出电阻箱的阻值R,即为电压表内阻.
在该实验中,除滑线变阻器R1外,其他器材均符合实验要求,现有两个变阻器可供选择
变阻器A:
最大阻值200Ω,额定电流1A
变阻器B:
最大阻值10Ω,额定电流2A
根据以上设计的实验方法,回答下列问题.
(1)选用的变阻器为▲.
(2)上述实验步骤中,有错误的步骤是▲,应改正为▲.
(3)该实验中存在着系统误差,设Rv的测量值为R测,真实值为R真,则R测▲R真
(填“>”“=”或“<”).
(1)变阻器B;
(2)C,合上开关S1,并打开S2,保持R1不变,调整R的阻值,使电压表的指针指到满偏的一半;
(3)>
5、从下列实验器材中选出适当的器材,设计实验电路来测量两个电压表的内阻,要求方法简捷,操作方便,可进行多次测量并有尽可能高的测量精度。
A.待测电压表V1,量程0~3V,内电阻约20kΩ—40kΩ
B.待测电压表V2,量程0~3V,内电阻约20kΩ—40kΩ
C.电阻箱R1,阻值范围0—99999.9Ω
D.电阻箱R2,阻值范围0—99.99Ω
E.滑动变阻器R3,阻值范围0—250Ω,额定电流2.5A
F.滑动变阻器R4,阻值0—20Ω,额定电流2A
G.电池组,电动势为6V,内电阻为0.5Ω
H.单刀开关若干和导线若干
(1)请设计一个测量电路,并在下面的方框中画出电路图。
(2)实验器材选择除A、B、G、H外,电阻箱应选用:
,滑动变阻器应选用:
(用器材前的字母表示)。
(3)需要测量哪些物理量,写出R
和R
的表达式,并写出推导过程。
(1)实验电路如右图所示
(2)C(或R1)、F(或R4)
(3))断开开关S2,读出两只电压表的
示数
、
,由欧姆定律得:
断开开关S2后,测出两只电压表的示数为
,电阻箱的示数为R,由欧姆定律
得:
由上述两式解得:
说明:
若R1与电压表V1并联,电路图正确,推导出
和
的另一正确表达式同样得分
6、要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)
C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关K1、K2,导线若干
①首先,用多用电表进行粗测,选用×
100Ω倍率,操作方法正确。
若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是Ω.
②为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路,你认为其中较合理的电路图是 。
其理由是。
③在图丁中,根据你选择的电路把实物连接好。
④用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:
;
用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV= .
⑴3000;
⑵丙;
乙图中电流表的示数太小,误差太大。
丙图中R的阻值与电压表阻值接近,误差小。
⑶实物图连接如右图所示:
⑷实验步骤:
①闭合K1.再闭合K2,读得电压表示数U1;
再断开K2,读得电压表示数U2. ②RV=
。
二、电源电动势和内阻测量
1、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
(1)3V,1.5;
(2)1.5,1
2、在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”的实验时:
(1)某同学连接的实物图如右图所示。
但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数,实验前仪器都检查过是好的,也就是说只可能是某根连接导线断了。
那么,请你分析一下,可能发生断路故障的导线是__________________(写出所有可能断的导线的编号)。
(2)某同学在实验时使用的电流表量程为
0—0.6A,电压表量程为0—3V,并加接了
一个已知阻值的定值电阻R0,如图甲所示,
试说明他加接此电阻的作用是
_______。
(3)如果某同学把R0接到图乙所示的位置,改变滑动变阻器的阻值,测出了两组对应
的电流表和电压表示数U1、I1和U2、I2后,则测出的电源内阻的阻值为r=
(用R0、U1、I1和U2、I2表示)。
(1)2、5、6
(2)防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏。
(或限制电流,防止电源短路)
(3)
3、在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表A1(量程0—3mA,内阻Rg1=10Ω)
C.电流表A2(量程0—0.6A,内阻Rg2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0—20Ω,10A)E.滑动变阻器R2(0—200Ω,lA)
F.定值电阻R0(990Ω)G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是______图所示的电路;
在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号)。
(2)图乙为该同学根据
(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω。
(3)若将图线的纵坐标改为______,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。
(1)b,D
(2)1.48(士0.04)V,0.84Ω(士0.03)
(3)I1(R0+Rg1)
4、用如图所示的电路(R1、R2为标准定值电阻,阻值已知)测量电源的电动势E和内电阻r时,则:
(1)需要读取的数据是、.
(2)电动势表达式E=,
内电阻表达式r=.
(3)如果考虑电流表的内阻,电动势的测量值真实值(填“大于”、“小于”或“等于”),电源内电阻的测量值
真实值(填“大于”、“小于”或“等于”).
(1)开关S2与1接触时的电流强度I1,开关S2与2接触时的电流强度I2.
(2)
(2分)
(3)等于(1分)大于(1分)
5、测电源的电动势和内阻:
(1)测定电源的电动势和内阻的方法有多种。
下面四组器材中,能测定一未知电源的电动势和内阻的是()
A.一只电压表
,一只电流表
,一只滑动变阻器R0和开关K、导线若干
B.一只电压表
C.一只电流表
D.一只电流表
,一只电阻箱R和开关K、导线若干
(2)请你在虚线框内,利用
(1)中的一组器材,画出能测量一节干电池的电动势和内阻的电路原理图(标明器材符号),并简要说明测量原理和计算方程式。
(1)AD
(2)选择A:
则实验电路如右图1。
根据闭合电路欧姆定律:
E=U+Ir,改变滑动变阻器R0的阻值,可以测得两组I、U值。
列出方程:
E=U1+I1rE=U2+I2r解得E、r
选择D:
则实验电路如右图2。
在电阻箱中选定R1,可读出I1,选定R2可读出I2根据闭合定律欧姆定律
6、某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小,因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0.闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数,得到了如下数据(R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数):
R/Ω
40.00
20.00
12.00
8.00
6.00
5.00
U/V
1.89
1.78
1.66
1.57
1.43
1.35
为了比较准确地得出实验结论,该小组的同学准备用图象来处理实验数据,图象的纵坐标表示电压表读数U,则图象的横坐标表示的物理量应该是____________.计算出与各组数据对应的该物理量并填在表格中,在图乙所示的图象中作图,利用图象得到E=_______V,r=_______Ω.
电压U与电阻R的比值
(或电流I);
表格中各电流值分别为0.047、0.089、0.138、0.196、0.238、0.270;
图象略;
2.00(1.98~2.02),0.45(0.40~0.50).
7、在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.电流表
(量程3mA,内阻Rg=10Ω)
B.电流表
(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
C.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
D.滑动变阻器R2(0~1750Ω,lA)
E.定值电阻R3=990Ω
F.被测干电池E(电动势约为1.5V,内电阻小于1Ω)
G.开关、导线若干
①请在下面方框内画出实验电路图(用所给器材符号表示).
②现已将测得的数据描绘在如图所示的坐标系中,则被测电池的电动势E=__________V,内阻r=__________(小数点后保留两位数字).
①如图所示(6分)
②1.45(
0.02);
(2分)
0.82(
0.02)(2分)
添加图线1分
三、电表改装
1、现有一满偏电流为50μA、内阻约为800~850
的59C2型小量程电流表G(表头),另外可供选择的器材有:
A.电压表V(量程3V,内阻约为20K) B.电流表A1(量程200A,内阻约为500)
C.电流表A2(量程0.6A,内阻约为3) D.定值电阻R0(阻值10K)
E.电阻箱R′(最大阻值
) F.滑动变阻器R(最大阻值100)
G.电源E(电动势3V) H.开关S
(1)测量小量程电流表G的内阻.为了尽量减小误差,要求测量多组数据,所提供的电流表中,应选用_▲___(填写字母代号),请在图1的虚线框中画出符合要求的实验电路图(其中电源、开关及连线已画出).
(2)将G改装成两种倍率(如“×
1”、“×
10”)的欧姆表.现有两种备选电路,如图2和图3所示,则图▲(选填“2”或“3”)为合理电路;
另一电路不合理的原因是 ▲▲▲▲ .
在合理的电路中,当开关S合向▲端,这时的欧姆表是较大倍率挡.
(1)B
实验电路如右图所示
(2)2
图3不能改变电流表的量程,即实际上图3不可能实现
多倍率欧姆表b
2、)在“把电流表改装为电压表”的实验中,测电流表G的内阻时备有下列器材:
A.待测电流表(量程lmA,内阻约几十欧)
B.滑动变阻器(阻值范围0——100
)
C.滑动变阻器(阻值范围0——20k
)
D.电阻箱(0——999.9
E.电阻箱(0——9999
)
F.电源(电动势2V,有内阻)
G.电源(电动势9V,有内阻)
H.开关.导线
①若采用如图所示电路测定电流表G的内阻,并要求有较高的精确度,以上器材中,
应选用,
应选用,电源应选用(用器材前的英文字母表示)。
②实验要进行的步骤有:
A.合上开关S1
B.合上开关S2
C.将R1的阻值调到最大
D.调节R1的阻值,使电流表指针满偏
E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半处
F.记下R2的阻值并.断开S1
G.按如图所示连接好实验电路
以上步骤,合理的顺序是(用步骤前的英文字母表示)。
③若在步骤F中读得
的阻值是50
,则电流表内阻
=
,若要将该电流表改装成量程是3V的电压表,则应联一个阻值是
的电阻。
表的刻度盘上原0.6mA处应改写成V。
(1)①变大②变小
(2)①19.40②9.86
(3)①C、D、G②G、C、A、D、B、E、F③50、串、2950、1.8
3、某同学想测量一段电阻丝的电阻率,其中使用了自己利用电流表改装的电压表。
整个实验过程如下:
A.测量电流表的内阻。
按图1连接电路,将电位器R调到接入电路的阻值最大。
闭合开关S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;
然后保持R的阻值不变,合上开关S2,调整电阻箱R′的阻值,使电流表指针达到半偏,记下此时R′的阻值;
B.计算出改装电压表应串联的电阻R0的值。
将电阻R0与电流表串联,则R0与电流表共同构成一个新的电压表;
C.将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路,对改装的电压表进行校准;
D.利用校准后的电压表和另一块电流表,采用伏安法测量电阻丝的电阻;
E.测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度;
F.计算出电阻丝的电阻率。
根据上述实验过程完成下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d。
其中一次测量结果如图3所示,图中读数为 mm;
(2)根据图1电路,请在图4中画出连线,将器材连接成测量电流表内阻的实验电路;
(3)已知电流表的满偏电流为200µ
A,若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R′的阻值为500Ω。
要求改装后的电压表的量程为2V,则必须给电流表串联一个阻值为R0=Ω的电阻;
(4)在对改装后的电压表进行校准时,发现改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些,造成这个现象的原因是 ( )
A.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏小
B.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏小
C.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏大
D.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏大
(5)在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时,由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度,因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a。
测量电阻丝的电阻时,可以读得一系列a和对应流经电阻丝的电流b。
该同学根据这一系列a、b数据做出的a-b图线如图5所示,根据图线可知电阻丝的电阻值为Ω。
(1)0.414~0.419
(2)如右图(电位器右边接在C点,接A、B同样给分。
接错两处或以上均不给分)
(3)9.50×
103(写成9500、9.50kΩ同样给分;
写成9.5kΩ不给分)
(4)C
(5)10.0(写成10同样给分)
3、在把电流表改装成电压表的实验中,把量程为Ig、内阻未知的电流表G改装成电压表。
①采用如图1所示的电路测电流表G的内阻Rg,根据电路图连接实物图;
②测得电流表G内阻为Rg,把它改装成量程为UV的电压表,需要联(填“串”或“并”)一个电阻Rx,Rx=。
③把改装好的电压表与标准电压表进行逐格校对,试在方框内画出实验电路图。
改装及校准所用器材的实物如右图所示,试在所给的实物图中画出连接导线。
略
串,
4、将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行校对。
①利用如图所示的电路测量电流表G的内阻Rg,已知电源电动势E=4V,且R>
>
Rg,先闭合S1,调节R,使电流表指针偏到最大刻度;
再闭合S2,保持R不变,调节R′,使电流表指针偏到满偏刻度的
,读出此时R′的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值Rg=________Ω,由电路分析可知Rg________电流表内阻的真实值(填“大于”、“小于”或“等于”。
②将该电流表改装成量程为3V的电压表,需_________(填“串联”或“并联”)阻值为___________Ω的电阻。
③把改装好的电压表与标准电压表进行校对,请在虚线框内画出校对电路图,并将实物连接成校对测量电路。
①100,小于 ②串联,9900
③