届人教版 电学实验题 单元测试Word文件下载.docx

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15年

毫安表的改装和校准，电阻的选择与故障检测

半偏法测电压表内阻，实验电路的设计和误差分析

16年

甲卷

乙卷

丙卷

23（10分）

22（5分）

测量电压表的内阻以及满偏电流的求解

设计组装由热敏电阻控制的报警系统，滑动变阻器的使用

与安培力有关的电学实验

[命题特点]　以教材5个电学实验为题意情景，考查原型实验或考查电学创新实验，侧重考查实验器材的选择、电路的设计、实物连接、基本仪器仪表的读数、实验数据的处理、实验结论、误差分析等几个方面.电学实验每年必考，难度中等或偏大.

1.实验室中有一块量程较小的电流表G，其内阻约为100Ω，满偏电流为100μA，将它改装成量程为1mA、5mA的双量程电流表.现有器材如下：

A.滑动变阻器R1，最大阻值50Ω；

B.滑动变阻器R2，最大阻值50kΩ；

C.电阻箱R′，最大阻值9999Ω；

D.电池E1，电动势3.0V；

E.电池E2，电动势4.5V；

（所有电池内阻均不计）

F.单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，及导线若干.

图1

（1）采用如图1甲所示电路测量电流表G的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为________，选用的电池为________（均填写器材前的字母序号）；

采用此种方法电流表G内阻的测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值.

（2）如果在步骤

（1）中测得电流表G的内阻为90Ω，将电流表G改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中，R1＝________Ω，R2＝________Ω.

答案　

（1）B　E　小于　

（2）2　8

2.某同学用以下器材接成如图2甲所示的电路，并将原微安表盘改成如图乙所示的欧姆表盘，成功地改装了一个简易的“R×

1k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20kΩ范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下：

图2

A.满偏电流Ig＝100μA的微安表一个

B.电动势E＝1.5V，电阻可忽略不计的电池

C.阻值调至14kΩ的电阻箱R

D.红、黑测试表笔和导线若干

（1）根据题中信息可知原微安表的内阻Rg＝________Ω.

（2）在图甲电路的基础上，不换微安表和电池，图乙的刻度也不改变，仅增加1个电阻，就能改装成“R×

1”的欧姆表.要增加的电阻应接在________之间（填a、b、c），电阻阻值为________.（保留两位有效数字）

（3）画出改装成“R×

1”的欧姆表后的电路图.

答案　

（1）1k　

（2）a、c　15Ω　（3）见解析图

解析　

（1）根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20kΩ范围内的电阻时精确度令人满意”说明在测阻值在10～20kΩ的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近，由此可结合刻度盘确定此表的中值电阻，即表内总电阻约为R总＝15kΩ.当表笔短接时，电流满偏，根据欧姆定律有：

Ig＝

，代入E、R、Ig的值可得Rg＝1kΩ.

（2）要把原表改装成“R×

1”的欧姆表，就要减少表的内阻，依题意，显然只有在ac之间并联一个小电阻R′，才能使表内总电阻等于中值电阻R并＝15Ω.根据R并＝

，代入R以及Rg的数值可计算得R′≈15Ω.

1”的欧姆表后的电路图如图所示.

3.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测电阻丝的阻值约为100Ω.

图3

（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径d的值如图3甲所示，则d＝________mm.

（2）为测量电阻丝的阻值，实验室备有下列器材：

A.电流表（量程30mA，内阻r＝100Ω）

B.电压表（量程6V，内阻约2kΩ）

C.滑动变阻器R（0～10Ω）

D.电源E（电动势为5V，内阻可忽略）

E.开关S，导线若干

实验要求：

能测得多组实验数据，有尽可能高的测量精度.

①滑动变阻器应选用________接法（填“限流”或“分压”）；

②图乙为实验中的实物电路，请用笔画线代替导线，补充完成实物电路的连接.

答案　

（1）3.700（3.699～3.701均算对）　

（2）①分压　②如图所示

4.为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备了以下器材：

A.多用电表

B.电流表G1（0～100mA，内阻约5Ω）

C.电流表G2（0～50mA，内阻r2＝10Ω）

D.定值电阻R0（20Ω）

E.滑动变阻器R1（0～5Ω）

F.滑动变阻器R2（0～100Ω）

G.直流电源（3.0V，内阻不计）

H.开关一个及导线若干

图4

（1）用多用电表欧姆表“×

1”挡粗测电阻时，其阻值如图4甲中指针所示，则Rx的阻值大约是________Ω；

（2）滑动变阻器应选________（填仪器前的序号）；

（3）若是用G2表测Rx两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计；

（要求：

滑动变阻器便于调节，电表读数不得低于量程的

）

（4）补全实验步骤：

a.按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最________端（选填“左”或“右”）；

b.闭合开关S，移动变阻器滑动触头至某一位置，记录G1、G2表的读数I1、I2；

c.多次移动变阻器滑动触头，记录相应的G1、G2表的读数I1、I2；

d.以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻Rx的阻值为________Ω（保留两位有效数字）.

答案　

（1）9或9.0　

（2）E　（3）如图所示　（4）左　10

5.一只小灯泡，额定功率为0.75W，额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝

＝1.5V.B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的U－I图线，进而找到灯泡的额定电压.

A.电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）

B.电流表A1（量程1500mA，内阻约0.02Ω）

C.电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）

D.滑动变阻器R1（0～10Ω）

E.滑动变阻器R2（0～100Ω）

F.电源E（电动势4.0V，内阻不计）

G.开关S和导线若干

H.待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）

（1）在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在下面所给的虚线框中画出实验的电路原理图.上述器材中，电流表选________（选填“A1”或“A2”）；

滑动变阻器选________（选填“R1”或“R2”）.

（2）当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，灯泡功率已超过额定功率，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中.

次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.20

0.60

1.00

1.40

1.80

2.20

2.70

I/mA

80

155

195

227

255

279

310

请你根据表中实验数据在图5中作出灯泡的U－I图线.

图5

（3）由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；

显然这一结果大于1.5V，究其原因是________________________________.

答案　

（1）见解析图　A2　R1

（2）见解析图

（3）2.5（2.4～2.6均可）　灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻（或灯泡电阻随温度升高而变大）

解析　

（1）题目表格中电流最大310mA，考虑测量的精确度，故电流表选择A2；

要描绘小灯泡的U－I图象，电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器用分压式接法，选择小量程的变阻器方便操作，故变阻器选择R1；

电路如图所示.

（2）小灯泡的U－I图象如图所示：

（3）小灯泡的额定功率为0.75W；

当电压为2.5V时，电流为0.3A，此时电功率为：

P＝UI＝2.5×

0.3W＝0.75W，恰好等于额定功率，故额定电压为2.5V；

显然这一结果大于1.5V，究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而变大.

6.某科技兴趣小组用下列方法测量手机锂电池的电动势和内阻.

图6

（1）首先用多用电表的直流电压10V挡粗略地测量了锂电池的电动势，由图6甲可得锂电池的电动势约为________V.

（2）接着采用图乙所示电路测量锂电池的内阻，则测得的内阻将比真实值________（“偏大”或“偏小”），原因是________________________________.

（3）测得的数据如图丙，则该电池的内阻为________Ω.（结果保留2位有效数字）

答案　

（1）3.8

（2）偏小　电压表有分流作用，电流表测得的电流大于流过电阻的实际电流

（3）1.6（1.5～1.7均可）

7.用伏安法测定电源的电动势和内阻.提供的实验器材有：

A.待测电源（电动势约18V，内阻约2Ω）

B.电压表（内阻约几十kΩ，量程为6V）

C.电流表（内阻约为0.3Ω，量程为3A）

D.滑动变阻器（0～50Ω，3A）

E.电阻箱（最大阻值999999Ω）

F.开关

G.导线若干

（1）为完成实验，该同学将量程为6V的电压表扩大量程，需测定电压表的内阻，该同学设计了图7所示的甲、乙两个电路，经过思考，该同学选择了甲电路，该同学放弃乙电路的理由是：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

图7

（2）该同学按照图甲连接好电路，进行了如下几步操作：

①将滑动变阻器触头滑到最左端，把电阻箱的阻值调到零；

②闭合开关，缓慢调节滑动变阻器的触头，使电压表指针指到6.0V；

③保持滑动变阻器触头不动，调节电阻箱的阻值，当电压表的示数为2.0V时，电阻箱的阻值如图8所示，示数为________Ω；

④保持电阻箱的阻值不变，使电阻箱和电压表串联，改装成新的电压表，改装后电压表的量程为________V.

图8

（3）将此电压表（表盘未换）与电流表连成如图9甲所示的电路，测电源的电动势和内阻，调节滑动变阻器的触头，读出电压表和电流表示数，作出的U－I图象如图乙所示，则电源的电动势为________V，内阻为________Ω.（结果保留三位有效数字）

图9

答案　

（1）电路中的电流太小，电流表无法准确测量

（2）50452　18

（3）17.4　1.60