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电学实验大全
电学设计性实验题精选
1.有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm,电阻大约为6Q,横截面如图所示。
1
用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图所示，金属管线的外径为mm;
2现有如下器材
A.电流表（量程0.6A，内阻约0.1Q）B.电流表（量程3A，内阻约0.03Q）
C.电压表（量程3V，内阻约3kQ）
D.滑动变阻器（1750Q,0.3A）
E.滑动变阻器（15Q,3A）
F.蓄电池（6V，内阻很小）
G.开关一个，带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选，
滑动变阻器应选。
（只填代号字母）。
3请将如图所示的实际测量电路补充完整。
4已知金属管线样品材料的电阻率为，通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积
S,在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是。
计算中空部分截面积的表达式为S=。
2.从下列器材中选出适当的器材，设计一测量金属丝的电阻率的电路。
要求操作简便，又尽可能有较高的测量精度，并能得到多组数据。
金属丝L（已知其长度为L0,直径为D，电阻小于50Q）;；:
电流表Ai（量程为10mA，内阻r1=40Q；；
电流表A2（量程为500卩,内阻「2=750Q;）:
电压表V（量程为10V，内阻为10kQ）i;
保护电阻R1（阻值为100Q）
滑动变阻器R2（总阻值约为20Q）
电池E（电动势为1.5V，内阻很小））
开关S及导线若干。
（1）在虚线框中画出电路图，并标明所用器材的代号；
（2）若选出测量数据中的一组数据计算电阻率p则表达式p=。
3.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：
小电珠（2.5V,0.6W）,滑动变
阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。
1粗测小电珠的电阻，应选，择多用电表倍率的电阻档（请填写“X1”、“X10”或
“X100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图（c），结果为Q。
2实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图（d）完成实物图（e）中的连线。
3开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于。
为使小电珠亮度增加，P应由中点向
端滑动。
1/12
4下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点
间多测几组数据（请填写“ab”、“be”、“cd”、“de”或“ef”）
数据点
a
b
c
d
e
f
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50.
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244
llE
图（d）
4•在测量小电珠伏安特性曲线实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示。
电
，导线连接良好。
若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S,在向右端滑动触
头过程中，会分别出现如下四种现象：
a.电珠L不亮；电流表示数几乎为零；b.电珠L
亮度增加；电流表示数增大；e.电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到
线圈烧断；d.电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断。
与上述abed四种现象对应的电路序号为（）
A.③①②④B.③④②①C.③①④②D.②①④③
5•某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：
1在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至档进行测量。
（填选项前的字母）
A.直流电压10VB.直流电流5mA
C.欧姆X100D.欧姆X1
2该同学采用图甲所示的电路进行测量。
图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20Q，额定电
流1.0A），L为待测小电珠，⑨为电压表（量程6V,内阻20kQ）,®为电流表（量程0.6A,内阻1Q）,E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。
I.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最—端；（填“左”或
“右”）
n.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P,电
压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是点至点的导线没有连接好；（图
甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点
至3点”的导线）
川•该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,
压的增大而。
（填“不变”、“增大”或“减小”）
6•某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
⑴将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。
适当调节滑动变阻器
持其阻值不变。
改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数
则小电珠的电阻值随工作电
请根据实验数据作出U-R关系图象。
⑵用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。
利用⑴中测绘的U-R图象可得
Rx=Q
⑶使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。
若仍用本实验装置和⑴中测绘的U-R图象测定某一电阻，则测定结果将（选填偏大”或偏小”）。
现将一已知
阻值为10Q的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和⑴中测绘的U-R图象实现对
待测电阻的准确测定？
7•某同学测量阻值约为25kQ的电阻Rx,现备有下列器材：
A.电流表（量程100讣,内阻约2kQ）;
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小,
实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题:
1
:
②
8•现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在5Q〜8Q之间，可选用的器材如下:
A.待测电流表A（量程10mA）;
B.电压表V1（量程0.3V，内阻约500Q）;
C.电压表V2（量程3V，内阻约3kQ）;i
D.滑动变阻器Ri（最大电阻10Q;:
E.滑动变阻器R2（最大电阻500Q）;:
F.定值电阻R3（阻值10Q）；:
G.电源E（电动势3V）;:
-
H•开关S及导线若干。
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。
1器材应选用（填器材序号字母）；
2在方框内画出实验电路图并标明符号；
3电流表A内阻的表达式为Ra=，式中各符号的物理意义为：
9•电流表Ai的量程为0〜200小内电阻约为500Q,现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有如下器材：
电流表A2：
与Ai规格相同；滑动变阻器Ri：
阻值0〜
20Q
电阻箱R2：
阻值0〜9999Q;保护电阻R3：
3kQ
电源：
电动势E约1.5V、内电阻r约2Q
（1）如图所示，某同学设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成。
（2）电路完成后，依你所选方案写出测量电流表A1内电
阻的实验步骤。
10.为测量一电源的电动势及内阻.
1在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表[
A.量程为1V、内阻大约为1kQ的电压表V1:
B.量程为2V、内阻大约为2kQ的电压表V2；
C.量程为3V、内阻为3kQ的电压表V3:
选择电压表串联kQ的电阻可以改装成量程为9V的电压表。
2利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号V1、V2或V3与一
个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验
原理电路图。
3根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0Q;
电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Q,则电源的电动势E=V、内阻r
=Q。
11.实验室备有下列器材:
A.待测定值电阻Rx：
阻值约500Q;B.滑动变阻器Ri：
最大阻值1000Q
C.滑动变阻器R2：
最大阻值10Q;D.电阻箱R3：
最大阻值999.9Q
E.电阻箱R4：
最大阻值99.99Q;F.电流表A:
量程3mA,内阻约50Q
G.
电源E:
电动势约为3V，内阻很小但不可忽略
H.单刀双掷开关S及导线若干
某同学设计了图示电路，禾U用该电路较精确地既测出了待测电阻
Rx的电阻（约500Q）,又测出了电源E的电动势。
1在他设计的电路中滑动变阻器应选、电阻箱应选
。
（填器材前面的字母序号）
2测量电源电动势的主要步骤是：
将开关掷向b,移动滑动变阻器的滑片至某一位置；调节电阻箱的旋钮，使A表的指针指到表盘上某一适当位置；
读出电路稳定后电阻箱接入电路的电阻值（记为R）和A表的示数（记为I）;
保持接入电路的电阻不变，调节，使A表的指针指到表盘上另一适当
读出电路稳定后接入电路的电阻值（记为R'）和A表的示数（记为I'）,用所测得
的物理量表示的电源电动势的表达式是E=。
12•某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：
待测电源（电动势约为4V，内阻约为2Q）一个阻值未知的电阻R0
电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块
电流表（内阻约为5Q,量程500mA）
R0R
®“
——<1——
ErS
滑动变阻器A（0〜20Q,3A）滑动变阻器B（0〜200Q,0.2A）电键一个，导线若干。
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值，设计了如图所示的电路。
实验时他用
U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。
在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了5、U2、I的一系列值。
其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。
根据题中所给信息解答下列问题：
（1）在电压表V接入电路时应选择的量程是,滑动变阻器应选择（填
器材代号“A”或“B”）；
（2）在画出图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用
、表示；用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用、表示。
（填“U1、U2、I”或由它们组成的算式）
（3）若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻
填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。
13.晓玲实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲
所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确。
若电流表内阻阻值为Ra,则测量的方法与步骤是：
A•将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后
Ro的值（选
，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时
电阻箱的阻值Rl、R2及对应的电流|1、|2；
B.根据以上的数据及定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E
与内阻r。
该方程组的表达式是:
晓玲她们现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，去卩不知具体阻值。
为了测出该电流表的内阻（0.6A量程），她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材。
请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路。
注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应。
图乙
14•某校科技小组的同学设计了如图所示的电路测
电源电动势E及电阻Ri和R2的阻值。
实验器材有：
待测电源E（不计内阻），待测电阻Ri,待测电阻R2,电流表A（量程为0.6A，内阻不计），电阻箱R（0〜99.99Q），单刀单掷开关Si,单刀双掷开关S2,导线若干。
（1）测电阻Ri的阻值，请将下面的操作步骤补充完整：
闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱，读出其示数「1和对应的电流表示数I,
读出此时电阻箱的示数「2。
则电阻R1的表达式为R1=。
（2）测得电阻R1=2.0Q后，继续测电源电动
势E和电阻R2的阻值。
做法是：
闭合S1，将S2切换到b,多次调节电阻箱，读出多组电阻
箱示数R和对应的电流表示数
I,由测得的数据，绘出了如图所示的
1/I-R图线，则电源电
动势E=V，电阻R2=___Qo
15•某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。
2根据所画U-I图像，可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为W。
（保留两位有效数）
3
实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。
在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,是。
（Rx阻值未知）
又能消除安全隐患的
A
Rx
Rx
~【】
R
©—
'I~S
图乙
R
V'
D
A
Rx
B
16.实际电流表有内阻，与电阻的串联。
测量实际电流表Gi内阻门的电路如图所示。
供选择的仪器如下：
1待测电流表Gi（0~5mA，内阻约300Q）,
2电流表G2（0~10mA，内阻约100Q）,
3定值电阻R1（300Q），④定值电阻R2（10Q）,⑤滑动变阻器R3（0~1000Q），⑥滑动变阻器R4（0~20Q）,⑦干电池（1.5V），⑧电键S及导线若干。
⑴定值电阻应选—，滑动变阻器应选—。
（在空格内填写序号）⑵用连线连接实物图。
⑶补全实验步骤：
1按电路图连接电路，;
2闭合电键S,移动滑动触头至某一位置，记录G1,G2的读数I1,
3；
④以12为纵坐标，11为横坐标，作出相应图线，如图所示。
⑷根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式。
17.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一
个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。
现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：
待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干。
实验时，将多用电表调至X1Q
挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。
完成下列填空：
⑴仪器连线如图I所示（a和b是多用电表的两个表笔）为（填“红”或“黑”）色；
⑵若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a）,（b）,（c）
所示，则多用电表的读数为Q,电流表的读数为mA，电阻箱的读数为
可等效为理想电流表
C
T—
P1
r
待测电流表
*■
'S
珂
12；
*|1
O
b
图1
。
若两电表均正常工作，则表笔a
Q：
图2（a）
图2（b）
图2（c）
18•图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头
的量程为lg=600[iA,内阻为Rg,
$5表是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。
完成下列填空。
（1）图1中分流电阻Rp的阻值应为（用lg、Rg和I表示）。
（2）在电表改装完成后的某次校准测量中，mA表的示数如图2所示，由此读出流过mA电
流表的电流为mA。
此时流过分流电阻Rp的电流为mA（保留1位小数）。
电学实验答案
1•①1.1250W01
2A；E
3如图
④管线长度L;
nd2
2•解析：
（1）如图所示
2
D（1汀1也）
5
mA
00
Rp
m
图1
A4
4L012
（式中l1为电流表A1的示数,
|2为电流表A的示数）.
3.【答案】①X1、7.5②如图所示③a,b④ab
【解析】①小电珠（2.5V,0.6W）对应电
阻为R
U2
2.52
0.6
10.4，电阻十
几欧，所以选“x档。
②电流表的电阻也
就几欧，与电压表几千欧相比，小电珠算小电阻，所以电压表必须外接，伏安特性
曲线要求电压从0开始逐渐变大，所以滑动变阻器必须与电压采用分压接法。
③从
a端开始，电压为零，向b端移动，对小
电珠所加电压逐渐变大。
④ab之间电流增
加了0.122A，其它段电流增加了0.03A左
右，所以需要在ab之间将电流分为
A
红
0.
黑
Q
二
电源
/
0.030A、0.060A、0.090A，分别测出相应的电压值。
4.A【解析】在①中伏特表和安培表的连接是错误的，将滑动变阻器的触头置于左端，闭合
S后电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠L逐渐变亮，由于总电阻减小，干路电流
8/12
增大，电流表示数增大，是b；在②中安培表连接错误，应该连接在干路上，开始时滑动变阻器的电阻最大，通过电珠的电流太小，电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠后来
忽然发光，由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数不为零到线圈烧断，是c；在③中
伏特表和安培表应该互换位置，由于伏特表串联造成电珠L不亮，电流表示数几乎为零，是a;在④中安培表使电珠短路，电珠L始终不亮，电流表从示数增大到线圈烧断，是d。
即
①②③④分别对应bead。
正确的是A。
5•①D②I.左；n._1_点至_5_点（或_5_点至_1_点）；『增大
【解析】
1根据电珠的规格标称值可算出其正常工作时的电阻为12Q,测电阻选欧姆挡并选X1挡。
2开关闭合前，应保证灯泡电压不能太大，要有实验安全意识，调滑片在最左端使灯泡电压从零开始实验。
电表示数总调不到零，是由于电源总是对电表供电，滑动变阻器串联在了电路中，1点和5点间没有接好，连成了限流式接法，这也是限流式与分压式接法的最显著区
别。
伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数，所以随着电压的增大，曲线斜率减小，电阻增大。
6.
【答案】
（1）见右下图；
（2）20（19~21都算对）；（3）偏小；改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50V。
7.【答案】BC电流表应采用内接法滑动变阻器应采用分压式接法
滑动变阻器，即选D;为使滑动变阻器便于调节且保护电表不被烧毁,
需用滑动变阻器R2作为保护电阻，即选E;为了使电压表B的示数能超过其量程的1/3,需
要给电流表串联一个调节电阻R3,即F。
②本题由于要测电流表内阻，所以应采用内接；根
据电压表的示数能从零开始调节的要求，滑动变阻器应连成分压式。
③根据电路可得电流表
A内阻的表达式为Ra=¥—r3,其中U为电压表读数、I为电流表读数。
9.【解析】
（1）完成电路如图
（2）测量电流表Ai内电阻的实验步骤：
①将变阻器Ri的滑动端移到左端，电阻箱的阻值调到最大。
②闭合开关Si、S,调节变
阻器，使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表A2的示数I。
③断开Si,保持S闭合、
Ri不变，再闭合S2，调节电阻箱，使电流表A2的示数再次为I。
读出此时电阻箱的示数R2,R2的大小为电流表Ai内电阻r。
即r=R2。
S,调节变阻器、电阻箱，
A2的示数12、电阻箱的示
（另法：
①将变阻器Ri的滑动端移到左端。
②闭合开关Si、S2、
使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表Ai的示数li、电流表
数R2。
③设r为电流表Ai的内电阻，计算如下：
匕色
丨2lir
10.【答案】①V3或C6
②如图所示
37.5i0
【解析】①要改装成9V的电压表，必须在原电压表上串联一固定电阻，题中给出三种电压表，只有C的电阻是确定值，所以应选电
9一3
压表C,串联电阻R=3X9——3kQ=6kQ②电路图如图所示。
③测量电源电动势和内阻时，
解得E=7.5V,r=10Q.
11.
【答案】①BD②滑动变阻器电阻箱的旋钮
调节到Rx的电阻值，所以电阻箱应选用D;电流表A的量程为3mA，电路中的电流应不大
于3mA,由闭合电路欧姆定律得，滑动变阻器连入电路的最小电阻应不小于500Q,滑动变
阻器应选B。
②本实验测电动势的原理为闭合电路欧姆定律，实验过程中应保持滑动变阻器连入电路
的电阻不变，只能通过调节电阻箱改变电流测多组数据。
设实验中滑动变阻器连入电路的电
阻为R。
，电源内阻为r，由闭合电路欧姆定律，EI（RR。
r）,EI（RR0r）
解得E11（RR）。
ii
12.【答案】
（1）5VA
（2）UiIU1-U2I（3）大于
【解析】待测电动势4V，电压表的量程应选择5V，滑动变阻器调节范围较大且便于操作，
应选择0〜20Q的滑动变阻器A;计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压Ui与干路电流
I的关系图线，计算定值电阻Ro的图线应为Ro两端的电压（Ui—U2）与电流I的关系图线；Ro两端的电压（Ui—U2）没有误差，电流表示数比Ro的实际电流偏小，故Ro的测量值偏大。
13.【答案】再调节电阻箱闭合电路欧姆定律EliRRarEJ&Rar
连线如图；最大
【解析】A•应调节电阻箱连入电路的电阻；B•根据闭合电路欧姆定律列方程
两次测量时电路电阻相等，所以Ri=ri-r2。
线斜率得电源电动势E=1.5V,由纵轴截距得R2=1.oQo
15.
①如图所示；②o.37（或o.36）;③BC
16.
（1）③，⑥；
（2）如图；（3）①将滑动触头移至最左端，③多次移动滑动触头，记录相应的Gi、G2读数11、12；（4）ri=（k—1）R1
【命题分析】本题考查测量电流表的内阻的电路实验。
（1）电流表G2满偏时为10mA电流，
电流表G1满偏时电流5mA，故为了更好地匹配两个电流表的示数同时达到适当的偏转角度，应使用定值电阻分流5mA,根据
并联电阻的分流规律可知，定值电阻的阻值与电流表G1内阻
相同时效果最好，即选用R1=300Q的定值电阻③；滑动变阻器作为分压式接法，应选用较小的滑动变阻器，方便调节，即
选用⑥滑动变阻器艮。
（2）直接根据电路图链接实物图，先将
电源的正极连接到滑动变阻器的绕线右下角的接线柱上，然后
将左下角的接线柱与电键左端相连，将电键右端与电源负极相
连，这样形成主干路，然后再连接支路，注意电表的正负极。
（3）①实验前要保护电路，故
将滑动变阻器的滑动触头移至最左端；③为了得到多组数据，在多次移动滑动触头，记录下
相应的G1、G2读数|1、|2；（4）电流表G1两端的电压等于定值电阻两端的电压U1=（I2—|1）R1,
电流表的内阻「=屮=（"[|l）Rl=$1—R1，令半=k,则电流表G1的内阻「1=（k—1）R1。
11I1I1I1
17.【答案】
（1）黑
（2）14.0、53.0、4.6（3）102（4）1.54
【解析】
（1）根据所有电器红进黑出”的一般原则，对多用电表来说，电流从红表笔进入多
用电表，电流从黑表笔从多用电表流出，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，
故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔。
（2）欧姆表读数为
10mA
R=14.0Q；电流表读数为1=50mA+X
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