电学实验复习分项训练.docx
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电学实验复习分项训练
题型一、如何测量电阻
1．为了确定一卷金属漆包线的长度，可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现。
现仅有下列器材：
①待测漆包线：
电阻值RL在40-50Ω之间，其材料的电阻率
；
②毫安表
:
量程lmA，内阻
； ③电压表
:
量程6V，内阻
；
④电源E：
电动势约9V，内阻不计； ⑤滑动变阻器R：
阻值范围0～10Ω；
⑥螺旋测微器，开关S，导线若干。
（1）若这卷漆包线的电阻值为
，金属导线的直径为d，金属电阻率为ρ，则这卷漆包线的长度L=_________________（用
、d、ρ）。
（2）为了尽可能准确地测定
，要求两电表指针偏转至少达到满刻度的一半。
同学们设计了以下四种不同的电路，其中合理的是
（3）实验中测得d=0.200mm，
按合理的电路测量时，毫安表
和电压表的示数如图所示，则毫安
表的读数为_____mA，电
压表的读数为____V，可求
得该卷漆包线的长度
L=________m。
2.（10分）给你以下器材：
待测直流电源1个（电动势未知，内阻约几欧），电阻箱1个，电流表1个，电流表表盘有刻度但无刻度值，量程符合要求，开关1个，另有导线若干条.
（1）请在方框中画出用以上有关器材测量电源内阻的电路图；（电阻箱的符号为
）
（2）请根据所用的器材情况，说明实验操作方案及要记录的数据，并根据你所测出的数据导出电源内阻的表达式.用该实验方案测电源内阻引起误差的主要原因是什么?
3.（13分）阅读以下材料：
冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现所谓“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高，水质受到影响.为了研究咸潮出现的规律，某同学设计了一个监测河水电阻率的实验.他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图
（1）所示，两电极相距L=0.314m，其间充满待测的河水.安装前他用如图
（2）的游标卡尺（图为卡尺的背面）测量玻璃管的内径，结果如图（3）所示.
他还选用了以下仪器：
量程15V、内阻300kΩ的电压表，量程300μA、内阻50Ω的电流表，最大阻值1kΩ的滑动变阻器，电动势E＝12V、内阻r＝6Ω的电池组，开关等各一个，以及导线若干.图（4）坐标中包括坐标为（0，0）的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值.
根据以上材料完成以下问题：
（1）测量玻璃管内径时，应将图
（2）中的游标卡尺中的A、B、C三部分中的与玻璃管内壁接触（填代号）.
（2）玻璃管的内径d＝mm.
（3）求水的电阻率ρ多大?
（要写推导和计算过程。
最后结果保留两位有效数字）
（4）图（5）中的仪器实物部分已连线，将其他部分连接成能测出图（4）数据的实物连接图.
（5）开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至端.
4，下图为一测电阻的电路，Rx为待测电阻，R的阻值已知，R′为滑动变阻器，起限流作用.S为单刀双掷开关，
（A）为零刻线在中间的电流表，其内阻不计.
（1）根据实物图在下边的方框中画出电路图；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头应移到端.
（3）测定Rx的步骤是：
将S向a闭合，调节滑动触头P，使电流表示数为I1;再将S向b闭合，保持滑动变阻器滑动触头P位置不变，记下电流表示数I2，则计算Rx的公式是Rx=.
5．某同学欲测一个未知电阻的阻值，可供选择的仪器有；电流表A，量程有10mA和0．6A两种，电压表V，量程有3V和15V两种，电源电压为4．5V．该同学先按如图接好电路，闭合S1后，把开关S2拨至a时发现，两电表的指针偏转都在满偏的4/5处，再把S2拨至b时发现，其中一个电压表的指针偏角几乎不变，另一个电流表的指针偏转到满偏的3/4处．则该同学在实验中：
①所选电压表的量程为；（2分）
②所选电流表的量程为；（2分）
③被测电阻Rx＝。
（3分）
6．（12分）某人用万用电表按正确步骤测量一电阻阻值，
指针指示位置如图所示，则此电阻
值是Ω．如果要用此万用电表
测量一个约200Ω的电阻，为了使
测量比较精确，选择开关应选的欧
姆挡是。
7．如图所示是测量待测电阻
的电路图，由于电压表、电流表有内阻对实验产生影响，使测量值出现误差，为使测量更准确，按以下操作分别测有两组数据：
S（S为单刀双掷开关）接a时，电压表、电流表示数分别为
、
；S接b时，电压表、电流表示数分别为
、
．
（1）在图所示实物图上用导线连接好电路．
（2）如果电压表示数变化很小，电流表示数变化较大，待测电阻
＝________，该值较真实值偏________（"大"或"小"）．
（3）如果电流表示数变化很小，电压表示数变化较大，待测电阻
＝________，该值较真实值偏________（"大"或"小"）．
8．某同学在实验室测汽车电热器的电功率，此电热器额定电压为12V（车用蓄电池输出的最高直流电压）．该同学用学生电源代替蓄电池，输出电压为16V，导线、开关等已经备齐，供选择的器材有：
A.0～3A电流表B.0～0.6A电流表
C.0～3V电压表D.0～15V电压表
E.0～10Ω，0.5A滑动变阻器
F.0～10Ω，2A滑动变阻器
该同学测量的数据记录如下：
（1）合理选择使用的器材：
电流表，电压表。
滑动变阻器．（填序号）
（2）在图甲的方框中画出合理的电路图．
（3）在图乙的坐标纸上作出U－I图象．
（4）电热器的额定功率为W．
9．如图甲所示，虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路，为了研究它的输出特性，将电流表、电压表、滑动变阻器按图的方式连接在它的输出端A、B之间．开关S闭合后，实验中记录的6组电流表示数I、电压表示数U如下表所示．
（1）试根据这些数据在如图"乙所示的坐标纸上画出U－I图线．
（2）若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源，从图线上求出电源的电动势E=V，内电阻r=Ω.
（3）若电流表内阻为0，当滑动变阻器的滑片移至最上端时，电流表示数是A.
（4）变阻器滑片移动过程中，滑动变阻器的最大功率是W.
10．发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带"＋"号的一端接高电势，带"一"号的一端接低电势．某同学用实验的方法测得它两端的电压U。
和通过它的电流I的关系数据如下表所示．
（1）在图乙中的虚线框内画出该同学的实验电路图．（实验用电压表内阻RV约为10kΩ，电流表内阻RmA约为100Ω）;
（2）在图丙中的小方格纸上用描点法画出U－I图线．
（3）若发光二极管的最佳工作电压为2.0V，而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成．根据画出的伏安特性曲线上的信息分析，应该串联一个阻值多大的电阻后与电源接成闭合电路，才能使二极管工作在最佳状态？
11.用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差.按下图所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差.
（1）该实验的第一步是：
闭合开关S1，将开关S2接2，调节滑动变阻器RP和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：
________________.
（2）由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx=________________.
（3）将下图中给出的仪器按照电路图的要求连接起来.
12.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的随温度变化而变化的特性工作的.在图甲中，电源的电动势E=9.0V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图乙的Rt图线所示.闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1=2mA，则当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻R的温度是多少摄氏度？
13．研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。
现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。
在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，电阻RV约为4.0kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）
C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）
D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R2（0～999.9Ω）
F．开关S一只、导线若干
⑴为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取了相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？
。
⑵在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与
线性图象对应的相关物理量间的函数关系式。
题型二伏安特性曲线
1.测量电源电动势和内电阻的器材如图A所示，请用实线表示导线，将图A中器材连成实验用电路.实验时经测量得出的数据如下表，请在下图B的方格纸上画出U—I图线.利用图线可求出电源电动势E＝，内电阻r＝。
1
2
3
4
5
6
I/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57
U/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05
2.为测量叠层电池“6F22”（电动势约9V，正常使用时的放电电流约是一号电池的
）的电动势和内电阻，给出的器材有：
电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）
电流表（内阻不计，有0.1A、0.6A两个量程）
滑线变阻器R1（阻值范围0～20Ω）
滑线变阻器R2（阻值范围0～1500Ωn）
（1）测量时.电压表应选用的量程，电流表应选用的量程.滑线变阻器应选用。
（2）图中的6个点表示实验中测得的6组电流I和电压U的值.试根据此图求E及r的值.求出的电动势E=；内电阻r=.（保留三位有效数字）
3.（8分）在测一干电池的电源电动势和内阻的实验中，提供器材如下：
电流表A（量程0～0.6A，内阻不计），滑动变阻器R1（0～10Ω，2A），滑动变阻器R2（0～20Ω，1.5A），一只单刀单掷开关或者一只单刀双掷开关S，导线若干条，另有待测干电池l节.
（1）请在下边框内画出测量实验电路图.
（2）列出计算电源电动势E和内阻r的方程式，并注明所列式中各滑动变阻器所选取的阻值R1和R2的大小（不必计算E和r）.
4.图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I—U关系曲线图.
（1）为了通过测量得到图1所示I—U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图；简要说明理由：
.（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0～100Ω）.
（2）在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω.由热敏电阻的I—U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为V；电阻R2的阻值为Ω.
5．（5分）要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r（约几欧），提供下列器材：
电压表V1（量程3V，内阻1kΩ）、电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱R（0～9999Ω）、开关、导线若干．某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：
（1）合上开关S，将电阻箱R阻值调到R1＝10Ω，读得电压表的读数为U1；
（2）将电阻箱只阻值调到R2＝20Ω，读得电压表的读数为U2．
由方程组U1＝E-
r，U2＝E-
r解得E、r为了减小实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应作些改进?
6．为了测量电压表的内阻r，采用如图
（1）所示的电路，电源电动势为E，电源内阻忽略不计，R为电阻箱的电阻，对于每个R值，电压表上总有一个示数U与之对应．测出了5组值，在R-1/U得到5个测量点，作出一条直线，如图
（2）所示，由图可知，r＝，E＝.
7．（8分）利用图示的电路可以测出
电源的电动势和内电阻．当变阻器
的滑片在某一位置时，电流表和电
压表的示数分别为0．20A和
1．98V．把滑片滑到另一位置时，
电流表和电压表的示数分别为0．40A和1．96V．则该图中电源的电动势为，内阻为。
8．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：
（1）在左下框中画出实验电路图.可用的器材有：
电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0-10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干.
（2）在右图中画出小煤泡的U-I曲线.
（3）某电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω.问：
将本题中的灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？
（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第
（2）小题的方格图中）
8．
（1）在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．
应选取的电路是，滑动变阻器应选取。
E总阻值I5Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器
F.总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器
G．总阻值1000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器
（2）由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线，将该小灯泡与一干电池组成闭合电路，该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线，则小灯泡与电池连接后的实际功率为W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为W.
9．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。
现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。
已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。
热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：
盛有热水的热水杯（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1Ω）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线若干。
⑴在图（a）的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。
⑵根据电路图，在图（b）的实物图上连线。
⑶简要写出完成接线后的主要实验步骤______________________。
10.（8分）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图所示，但当电键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_____________，并估算此电阻R0阻值的范围是_____________________.
（3）如果某同学把R0接到图乙位置，那么他改变滑动变阻器的阻值，测出两组对应的电流表和电压表示数后，还能算出电池的电动势和内电阻吗？
并说明简要理由.
题型三测量电阻率
1.（14分）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ρ0.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（600mA10Ω）
D.电流表（3A0.1Ω）
E.电压表（3V6kg）
F.滑动变阻器（2kΩ0.5A）
G.滑动变阻器（10Ω2A）
H.直流稳压电源（6V0.05Ω）
1.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.
（3）用已知的物理常量和所测得的物理量，推导出计算金属管线内径d的表达式.
2.（10分）在测定金属电阻率的实验中.提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外.还有：
A.待测金属丝Rx（阻值约5Ω左右）
B.直流电流表A（0～100mA，内阻50Ω）
C.直流电压表V（0～3V，内阻5kΩ）
D.滑动变阻器R1（0～20Ω1A）
E.滑动变阻器R2（0～1kΩ，0.1A）
F.电源（3V，内阻不计）
（1）实验时，先用螺旋测微器在金属丝三个不同位置测直径，如图甲所示是某次测量时的情况，读数为.mm；
（2）若要求在实验中金属丝两端的电压从0开始变化，滑动变阻器应选用（填仪器代号）.请在上面方框中画出实验电路图；
（3）实验时，某同学使用的是多用电表直流电流挡来测电流.示数如图乙所示（丙为指针所在区域部分的放大图），读数为A.
3．有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图所示，此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：
A.20等分刻度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）
D.电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω）
E.滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）
F.直流电源E（12V，内阻很小）
G.导电材料样品R2（长L约为3cm，电阻R2约为100Ω）
H.开关一只，导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：
（1）用游标卡尺侧得该样品的长度如图甲所示，其示数L=；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数D=。
（2）画出设计的实验电路图，并标明所选器材前的字母代号．
（3）用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的内径d，并写出推导过程．
4．在"测定金属的电阻率"的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m．金属丝的电阻大约为4Ω，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．
（1）从图中读出金属丝的直径为mm.
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
A．直流电源：
电动势约4.5V，内阻很小；
B.电流表A1：
量程0～0.6A，内阻0.125Ω;
C．电流表A2：
量程0～3.0A，内阻0.025Ω;
D．电压表V：
量程0～3V，内阻3kΩ;
E.滑动变阻器R1：
最大阻值10Ω；
F.滑动变阻器R2：
最大阻值50Ω;
G．开关、导线等．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是，应该选用的滑动变阻器是。
（3）根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图．
（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为Ω·m.（保留二位有效数字）
题型四其他电路问题
1．（8分）某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器．已知该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数k未知）．测量时先调节输入端电压，使转换器空载时的输出电压为零，而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：
力电转换器（如图）、质量为m0的砝码、电压表（
）、滑动变阻器（
）干电池（
）、电键（
）各一个；导线若干及待测物体（可置于力电转换器的受压面上）．
（1）请设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图．
（2）若调节输出电压为零后，放上砝码后电压表的示数为U1；放上待测物体后电压表的示数为U2；用在测量中得到的物理量求出比例系数k及待测物体的质量m。
2．（10分）多用电表是由一块高灵敏度磁电式电流表、选择开关和测量线路组成的，其外形如图所
示．在用多用电表测量电
阻时，要用到图中的选择
开关K和T、S两个部
件．请在下述实验步骤中，
根据题意要求填空．
A．用小螺丝刀旋动部件，
使指针对准电表左侧的零刻度线．
B．将“红”“黑”表笔分别插入
、插孔．
C．将K旋转到Ω挡“×100”的位置．
D．将两表笔短接，旋动部件，使指针对准电阻的零刻度线．
E．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，发现指针相对左边偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，还应该进行哪些操作?
请将实验步骤补充完整．
3．某电流表的量程为50mA，内阻为50mΩ，其刻度盘刻度及刻度数全无．现要通过测量，刻画出刻度及刻度数，有下列器材：
A．待刻度数电表B．9V直流电源
C．“0～10Ω，1A”滑动变阻器D．“0～100Ω，50mA”滑动变阻器
E．“0．6A0．5Ω”标准电流表F．“3A0．01Ω”标准电流表
G．5Ω定值电阻H．20Ω定值电阻I．开关及导线若干
（1）应选用的器材是（填选用器材序号）．
（2）画出实验电路图．
4.两实验小组使用相同规格的元件，按下图电路进行测量.他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置（a、e为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中，对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同.经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路.
（1）滑动变阻器发生断路的是第___________实验组；断路发生在滑动变阻器_________段.
（2）表二中，对应滑片P在X（d、e之间的某一点）处的电流表示数的可能值为（）
A.0.16AB.0.26AC.0.36AD.0.46A
表一（第一实验组）
P的位置
A
b
c
d
e
的示数（A）
0.84
0.48
0.42
0.48
0.84
表二（第二实验组）
P的位置
A
b
c
d
X
e
的示数（A）
0.84
0.42
0.28
0.21
5．的输出功率P跟外电路的电阻R有关。
如图所示，是研究它们关系的实验电路。
为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。
新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。
①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：
。
（安培表、伏特表看作理想电表）。
②在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。
③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格
纸中画出P-R关系图线。
根据图线可知，新电源输出功
率的最大值约是W，当时对应的外电阻
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