电学实验训练含详解.docx

1、电学实验训练含详解电学实验训练含详解电学实验（一）1.（8分）在“测定金属的电阻率”实验中，造成实验误差的原因是（ ）A.用伏安法测金属丝的电阻时，电流表及电压表内阻对电阻测量的影响B.电池的内电阻对实验的影响C.用米尺测金属丝的长度时的测量误差D.用螺旋测微器测金属丝的直径时的测量误差答案：ACD解析：该实验原理是部分电路欧姆定律和电阻定律，造成实验误差与电池内电阻无关，与电表内阻及测量工具测量的偶然误差有关.正确选项为A、C、D.2.（10分）在“描绘小电珠的伏安特性曲线实验”中，某同学得到如图所示的一条图线，则在电压从3 V增大到6 V的过程中，小电珠的电阻在_（填“变化”或“不变化”）

2、；在6 V电压下，小电珠的电阻是_.答案：变化 40解析：在电阻的伏安特性曲线IU图中，图线的斜率等于电阻的倒数，故小电珠的电阻在变化（其电阻随温度的升高而增大），U=6 V时R=U/I= =40 .3.（8分）下图甲、乙、丙、丁中分别为用游标卡尺测某物体宽度d,用螺旋测微器测金属棒直径D，用电压表、电流表测某一电阻上电压U和电流I的刻度示意图，请分别写出对应的读数：d=_ mm,D=_ mm,U=_ V,I=_ A.答案：10.60 5.150 2.62 0.52解析：（1）甲图中游标卡尺是20分度的.（2）注意有效数字的保留，甲中d=10.60 mm不能写成10.6 mm，乙中D=5.15

3、0 mm不能记作5.15 mm或5.1500 mm.（3）注意电流表、电压表的量程和精度.上述读数依次为：10.60 mm、5.150 mm、2.62 V、0.52 A.4.（12分）(2006山东烟台重点高中高三检测)一个标有“12 V”功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示.利用这条图线计算：（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P=_；（2）假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温为300 K，在正常发光情况下，灯丝的温度为_；（3）一定值电阻与灯泡串联，接在20 V电压上，灯泡能正常发光，串联电阻的值为_.答案：（1）24 W （2）1 800 K （3）4 解析

4、：（1）由图可知，正常发光时，U=12 V，其R=6 故P=U2/R=122/6 W=24 W.（2）室温时，即未接入电路（U0=0 V）,R0=1 ，故由题意=，即= T=1 800 K.（3）由串联电路分压特点，有= Rx=4 .5.（12分）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10 mA和0.6 A 两种；电压表V，量程有3 V和15 V两种；电源电压为4.5 V.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处，再把S2拨至b时发现，其中电压表的指针偏角几乎不变，电流表的指针偏转到满偏的处.则该同学在实验中：（1）所选

5、电压表的量程为_；（2）所选电流表的量程为_；（3）被测电阻Rx=_.答案：（1）3 V （2）10 mA (3)320 解析：伏安法测电阻时，电流表采用内、外接法都会带来系统误差.（1）S2拨至a，采用外接法，则两表指针均为满偏的处，电源=4.5 V,易知电压表的量程一定为3 V，且电压表示数U=Um=3 V=2.4 V，电流表示数I=Im.（2）S2拨至b，采用内接法时，两表示数U=U I=Im,电流表示数改变较多，说明电压表的内阻对电路的影响较大，故Rx值与电压表内阻RV相差倍数较小，Rx为大电阻（RA值与Rx相比可忽略）.因而电流表量程应为10 mA.（3）由电路选取方法“大（电阻）内

6、（接法）、小（电阻）外（接法）”应选用内接法，且Rx=U/I=2.4/（1010-3） =320 .6.（12分）(2006山东青岛重点高中质量检测)某同学按如图所示的电路进行实验，实验时该同学将滑动变阻器R0的滑片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：序号A1示数/AA2示数/AV1示数/VV2示数/V10.600.302.401.2020.440.322.560.48将电压表内阻看作无穷大，电流表内阻看作零.（1）电路中E、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻.在这五个物理量中，可以根据上表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算）_.（2）由于电路发生故障，发现电压

7、表的示数相同但不为零.若这种情况的发生是由用电器件引起的，则可能的故障原因_.答案：（1）电阻R2、R3和电源电动势E（2）R0短路或R2断路解析：（1）由于电表为理想电表，将R1等效为电源内阻，由闭合电路欧姆定律可求出电阻R2、R3和电源电动势E.（2）R0短路或R2断路.7.（18分）(2006山东威海荣成高三质检)用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差.下图为测量金属丝电阻的控制电路，若另有符合实验要求的电压表、电流表、滑动变阻器R1、单刀双掷开关S2各一个，及待测金属丝电阻Rx和导线若干.（1）请设计出可以

8、消除电表内阻造成的系统误差的测量电路，画在虚线框内.（2）简要写出利用该电路进行实验的主要操作过程：第一步：_.第二步：_.（3）写出被测金属丝电阻的表达式_.答案：（1）测量电路如图.（2）主要操作步骤：第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.第二步：保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.（3）Rx=-8.（20分）有一根细长且均匀的空心金属管线重约12 N，长约30 cm，电阻约为

9、3040 ，现在要尽可能精确地测定它的内径d.已知这种金属的密度为0，电阻率为.现有以下实验器材：A.厘米刻度尺；B.毫米刻度尺；C.螺旋测微器；D.电流表（50 mA,10 ）;E.电流表（3 A，0.1 ）;F.电压表（3 V，6 k）;G.滑动变阻器（200 ,0.5 A）;H.滑动变阻器（5 ,2 A）;I.蓄电池（6 V,0.05 ）;J.开关一个，带夹的导线若干.请设计一个实验方案，回答以下问题：（1）实验中应测物理量的名称及符号是_.（2）应选用的实验器材有_.（只填代号）（3）将图中所示仪器连成实验测量电路.（4）用已知的物理常数和测得的物理量，推导出计算金属管线内径的表达式.

10、（5）除上述器材外，你可以任选其他实验仪器，请再设计一个测定金属管线内径d的实验方案，并导出d的计算表达式.答案：（1）金属管线的长度L，外径D，加在管线两端的电压U，通过管线的电流I.（2）B、C、D、F、H、I、J （3）略（4）d=（5）见解析解析：（1）金属管线的长度L，外径D，加在管线两端的电压U，通过管线的电流I.（2）B、C、D、F、H、I、J.（3）如图所示.（4）R= R= 因为S= (D2-d2) 联立解得d=.（5）方法一：用天平称得管线的质量m，用螺旋测微器测得管线的外径D，用毫米刻度尺测得管线的长度L，0=,V= (D2-d2)L得d=.方法二：用精密的弹簧测力计称得

11、管线的重力G，再用螺旋测微器、毫米刻度尺分别测D、L.由G=mg,0=得d=.电学实验（二）1.（8分）2006山东潍坊重点高中质量检测 如图所示，在研究电源的内、外电压的实验装置中，玻璃容器盛有稀硫酸，稀硫酸中插入石墨M、锌棒N作为电源的两极.A、B是位于两极内侧的探针，电压表V1、V2分别接在电源的两极和探针上.下列说法正确的是（ ）A.M极为电源正极，电压表V2的正接线柱应与探针B相连B.当滑动变阻器滑动触头向左移动时，电压表V1、V2示数均减小C.当滑动变阻器滑动触头向左移动时，电源提供的总电功率不变，滑动变阻器电功率一定减小D.无论滑动变阻器触头向右或向左移，滑动变阻器上通过相同的电

12、荷量时，电源消耗的化学能相等答案：AD解析：电压表V2是测量内电压，故其电流从电源负极流向正极，A对.滑动变阻器触头左移时，外电阻变小，总电流增大，则外电压U1减小，内电压U2增大，B错.I增大时，电源总功率P=I一定增大，但滑动变阻器消耗的功率（输出功率）可能增大，可能减小（当外电阻等于电源内阻时，输出功率最大），故C错.电源消耗的化学能W=It=q，故D对.正确选项为AD.2.（8分）两个电压表V1和V2是由完全相同的两个小量程电流表改装成的，V1的量程是5 V，V2的量程是15 V.为了测量1520 V的电压，我们把V1和V2串联起来使用，以下叙述正确的是（ ）A.V1和V2的示数相等B

13、.V1和V2的指针偏转角度相同C.V1和V2的示数不相等，指针偏转角度也不相同D.V1和V2示数之比等于两电压表的内阻之比答案：BD解析：改装后的电压表实质上由电流表表头串联一分压电阻组成，串联使用则流经表头的电流相等，其示数（整个电表分得的电压）与其内阻成正比，故B、D正确.3.（12分）(2006山东青岛重点高中高三月考)实验室有一个破损的多量程动圈式直流电流表，有1 mA、10 mA两挡，由一个单刀双掷开关S转换，其内部电路如图所示.若电流表的表头已烧坏，但两个精密分流电阻完好，且测得R1=144 .假如烧坏前表头的内阻rg=160 ，则表头的实际满偏电流Ig=_，精密分流电阻R2=_.

14、现有以下备选器材用于修复：A.灵敏电流表，内阻为660 ，满偏电流为0.2 mAB.灵敏电流表，内阻为120 ,满偏电流为0.5 mAC.定值电阻r1,阻值为40 D.定值电阻r2,阻值为100 现保留两个精密电阻不动，根据表头参数，用于修复的器材有_和_.（只填器材序号）在虚线框内画出修复后的直流电流表电路原理图.答案：0.5 mA 16 B C 图略解析：由串并联电路的分压、分流特点易得Ig=0.5 mA,R2=16 .修复的器材选B和C.电路原理图如下.4.（15分）在“把电流表改装为电压表的实验”中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，步骤如下：接通S1，调节R，使电流表指针偏转到

15、满刻度；再接通S2，调节R，使电流表指针偏转到满刻度的一半；读出R的阻值，即认为rg=R.已知电流表满偏电流为500 A，其内阻约在100 左右.实验室配有的可变电阻有：A.电阻箱（010 ）B.电阻箱（09 999 ）C.滑动变阻器（0200 ）D.滑动变阻器（020 k）（1）电路图中R应选_，R应选_.（2）若上述实验中，读得R的阻值为100 ，则电流表内阻的测量值和真实值相比_（填“偏大”或“偏小”）.（3）若将此电流表改装成量程为2 V的电压表，应_联一个阻值为_的电阻.答案：（1）D B （2）偏小 （3）串 3 900解析：本题测量电流表内阻采用的为半偏法，应理解其原理、R和R选

16、取的原则以及操作步骤中应注意的事项.5.（12分）要测量一只电压表的内阻RV，提供的器材有：待测电压表V（量程03 V，内阻约为3 k）；电阻箱R（阻值09 999.9 ）；滑动变阻器R(阻值020 ，额定电流1 A)；滑动变阻器R(01 700 ，额定电流0.5 A)；电源E（电动势约6 V，内阻约0.5 ）；开关S及导线若干.（1）要求较准确地测量待测电压表的内电阻RV，请从上述器材中选择适当的器材设计测量电路，并在方框中画出电路图，图中电阻要标明符号.（2）写出完成接线后的简要测量步骤，并说明实验中应测量的物理量.（3）给出RV的表达式（用测得的物理量表示），RV=_.答案：见解析解析：

17、（1）如右图所示.（2）使滑动触头P处于最左端，R的阻值调到最大；闭合开关S，调节电阻箱和滑动变阻器使电压表接近满偏（或满偏），记下电阻箱阻值R1和电压表读数U1；保持滑动变阻器的触头位置不变，增大电阻箱阻值到R2，使电压表的读数减小为U2（或半偏），记下电阻箱阻值R2和电压表读数U2.（3）RV=（或R2-2R1）.6.（15分）某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻时，先连接好电路如图所示，然后闭合开关，发现电压表有读数，而电流表示数为零.改变变阻器滑片的位置，电流表也没有反应.于是他用多用电表电压挡检查电路，把红表笔接到电池的正极（a点），黑表笔分别接电流表的0.6 A接线柱（b

18、点）和负接线柱（c点），多用电表电压挡的示数均为零；用黑表笔分别接触变阻器的d点和e点，多用电表电压挡的示数均和电压表示数相等.检查各接线柱连接均正确且接触良好，则电路中发生故障的原因是_.故障排除后，测出一些数据在坐标纸上画出了电池的UI图线如图所示.从UI图线中可以得出电池的电动势E=_V，内电阻r=_.答案：dc间断路 1.45 0.5解析：用多用电表电压挡检测电路，由题意可知，电路中发生故障的原因是dc间断路；电源电动势E=1.45 V,内电阻r= =0.5 （注意纵轴U的起点）.7.（15分）(2006山东淄博重点高中高三质检)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

19、象，通过实验得到如下数据（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、滑动变阻器（变化范围010 ）、电源、小灯泡、开关、导线若干.I（A）0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（2）在右下图中画出小灯泡的UI曲线.（3）如果实验中测得电池的电动势是1.5 V，内阻是2.0 ,问：将本题中的小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，可直接画在上面的方格图中）答案：见解析解析：（

20、1）见下图（2）见下图（3）作出U=E-Ir图线，可得小灯泡正常工作电流为0.35 A，工作电压为0.8 V，因此小灯泡的实际功率为0.28 W.8.（15分）在用图（a）所示的原理测量电池的电动势E和内阻r的实验中，由于电压表的内阻不是无穷大、电流表的内阻不为零，测量电池的电动势E和内阻r会存在系统误差.为了消除这个原因引起的系统误差，可设计如图（b）所示的测量电路，其中R是一个限流定值电阻（阻值约为1 k）；电压表的量程为3 V，内阻RV约为1 k；毫安表的量程为3 mA;S1、S2是单刀单掷开关，S3是单刀双掷开关，它们都处于断开状态.下面是用图（b）的电路测量该电池电动势和内阻的实验步

21、骤.A.闭合S1，S3拨向1，读出电压表的示数为U0，电流表的示数为I0B.S3拨向2，读出电压表的示数为U1C.闭合S2，S3仍拨向2，读出电压表的示数为U2，电流表示数为I2D.整理器材，计算电池的电动势E和内阻r请你完成下列问题：（1）按照电路图（b），在图（c）中用笔画线代替导线完成电路的连接.（2）用所测得的物理量的符号表示电压表的内阻RV=_.（3）用所测得的物理量的符号表示电池的内阻r=_.答案：见解析解析：（1）如下图所示（2）RV=U0/I0（3）由闭合电路欧姆定律，有S3拨向2时：E=U1+r 闭合S2，S3拨向2时E=U2+（I2+）r 且RV= 由解得r=.电学实验（三

22、）1.（8分）2006四川成都重点高中高三检测 如图所示，B为电源，R1、R2为电阻，S为开关.现用多用电表测量流过电阻R2的电流.将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（ ）A.保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处B.保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处C.保持S断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处D.保持S断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处答案：C解析：用多用电表直流电流挡测电流时，必须先断开开关，然后将多用电表的红表笔接a，黑表笔接b进行测量；如果不断开开关，因为电流表有内阻，开关把电流表短路，测不出电流或测得电流很小；红表笔接a，是保证电流从

23、红表笔进，这是由电表内部构造决定的.2.（8分）某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图象时，将扫描范围旋钮置于第一挡（10 Hz100 Hz），把衰减调节旋钮置于“”挡，把同步极性选择开关置于“+”位置，调节扫描微调旋钮，在屏上出现了如图甲所示的正弦曲线.后来他又进行了两步调节，使图象变成如图乙所示的曲线，这两步调节可能是（ ）A.将衰减调节旋钮换挡并调节标有“”的竖直位移旋钮B.将衰减调节旋钮换挡并调节Y增益旋钮C.调节扫描范围旋钮和调节Y增益旋钮D.将同步极性选择开关置于“-”位置并调节Y增益旋钮答案：D解析：根据两图对比，由于波形分别从上升沿和下降沿开始（或波形恰好相反），故一定调整了

24、同步极性开关.由于图象中心未变，水平方向幅度未变，故应调整了Y增益旋钮，而没有调整竖直位移旋钮和扫描微调旋钮，选D.3.（12分）下图为一正在测量中的多用电表表盘.（1）如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为_V；（2）如果是用“100” 挡测量电阻，则读数为_;（3）如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为_mA.答案：（1）6.50 （2）8.0102 (3)3.25解析：由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是各个项目的每个量程都有专门的标度，有些标度就是属于共用标度.如图中的第二行刻度就是交、直流电压、电流共用的标度.（1）用直流10 V挡测量电压时，读数为6

25、.50 V（也可写成6.5 V）.（2）指针所指电阻刻度的读数为8.0，乘以欧姆挡的倍率，则所测电阻值为8.0102 .（3）用直流5 mA挡测量时，读数方法与（1）中相同，测量值为3.25 mA.4.（16分）把一只量程为Ig=6 mA、内阻为rg=100 的电流表改装成欧姆表，所用电池的电动势E=3 V，内阻忽略.（1）请你在给定方框中画出改装的欧姆表的电路图.（要标明红、黑表笔）（2）改装后的欧姆表的中值电阻R中=_;（3）改装后要将电流刻度值改换成对应的电阻刻度值，其转换关系式为：_；（4）用欧姆表测试一常用的电路元件时，发现表针先向右偏转然后回摆至原位，则可知该元件为：_.答案：（1

26、）电路如下图所示（2）500 （3）R=-R中（或-R内）（4）电容器5.（20分）(2005山西太原一模)如图是某同学连接的实验电路实物图.若L1、L2灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查：（1）应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于_量程.A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_（填“a”或“b”）.根据测试结果，可以判定出故障是_.A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.c、d段断路 D.d、f段断路（2）将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么进一步检查出的故障是_.A.灯L

27、1断路 B.灯L2断路 C.L1、L2都断路 D.d、e间导线断路表1测试点电压示数a、bc、d有示数c、d无示数d、f有示数表2测试点表针偏转情况c、dd、ee、f答案：（1）B a D (2)D解析：（1）四节干电池总电动势E=41.5 V=6 V，故用直流电压挡检查时，量程应选10 V.（2）电压挡检查电路时，有示数则电压表正、负接线柱与电源构成闭合回路，无示数则处于断开状态，由此确定d、f段处于断路状态电流由红表笔进入，红表笔应接触a点.（3）选择欧姆挡检查时，断路两点处电阻是趋于无穷大的，故d、e间断路.6.（18分）某同学对黑箱（见图甲）中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测

28、量，他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律：当-15 VUab0 V时，I近似为零；当Uab0时，Uab和I的实验数据见下表：甲编号Uab/VI/mA10.0000.0020.2450.1530.4800.2540.6500.6050.7051.7060.7254.2570.7457.50（1）在图乙中画出Uab0时该元件的伏安特性曲线.（可用铅笔作图）（2）根据上述实验事实，该元件具有的特性是_.（3）若将此黑箱接入丙电路中，并在该电路的cd两端输入如图丁（1）所示的方波电压信号ucd，请在图丁（2）中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形.乙丙丁答案：（1）（2）单向导电性