高中物理选修31电路实验及答案.docx

1、高中物理选修31电路实验及答案高中物理选修3-1 电路实验及答案实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线1如图甲所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU关系曲线图 乙 丙 丁 甲(1)为了通过测量得到如图甲所示IU关系的完整曲线，在图乙和图丙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，滑动变阻器的阻值为0100)(2)在如图丁所示的电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1250.由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值为_.2在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：小灯泡L

2、，“3.8V,0.3A”电压表V，量程05V，内阻5k电流表A1，量程0100mA，内阻4电流表A2，量程0500mA，内阻0.4滑动变阻器R1，最大阻值10，额定电流1.0A滑动变阻器R2，最大阻值5，额定电流0.5A直流电源E，电动势约为6V开关S及导线若干(1)在上述器材中，滑动变阻器应选_；电流表应选_(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在IU坐标系中，描绘出如图所示的小灯泡的伏安特性曲线根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)()3在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、

3、d、e、f、g和h按图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零闭合开关后：(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是_导线断路(2)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是()Aa可以作为标准电阻使用Bb能作为标准电阻使用Cb的阻值随电压升高而增大Dc的阻值随电压升高而增大4某同学通过实验测定一个阻值约为5的电阻Rx的阻值(1)现有电源(4V，内阻可不计)、滑动变阻器(050，额定电流2A)、开关和导线若干，以及下列电表：A电流表(03A，内阻约0.0

4、25) B电流表(00.6A，内阻约0.125)C电压表(03V，内阻约3k) D电压表(015V，内阻约15k)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_，电压表应选用_(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的_(选填“甲”或“乙”)(2)图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx_(保留两位有效数字)(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是

5、_(选填选项前的字母)A电流表测量值小于流经Rx的电流值 B电流表测量值大于流经Rx的电流值C电压表测量值小于Rx两端的电压值 D电压表测量值大于Rx两端的电压值实验：测定金属的电阻率5在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5，实验室备有下列实验器材：A电压表(量程03V，内阻约为15k)B电压表(量程015V，内阻约为75k)C电流表(量程03A，内阻约为0.2)D电流表(量程00.6A，内阻约为1)E变阻器R1(0100，0.6A)F变阻器R2(02000，0.1A)G电池组E(电动势为3V)H开关S，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有_(填代号)(2)为减

6、小实验误差，应选用图中_(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来(3)若用毫米刻度尺测得金属丝接入电路部分的长度为60.00cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为_mm，电阻值为_.6在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为_mm(该值接近多次测量的平均值)(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为：电池组(电动势3V，内阻约1)、电流表(内阻约0.1)、电压表(内阻约3k)、

7、滑动变阻器R(020，额定电流2A)、开关、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的_图(选填“甲”或“乙”)(3)下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端请根据(2)所选的电路图，补充完成图13中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图14所示

8、，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线由图线得到金属丝的阻值Rx_(保留两位有效数字)(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的符号)A1102m B1103mC1106m D1108m实验：测量电源的电动势和内电阻7.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.组别123456电流I/A0.120.200.310.320.500.57电压U/V1.371.321.241.181.101.05(1)试根据这些数据在图(b)中作出UI图线(2)根据图线求出电池的

9、电动势E_V，电池的内阻r_.8.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E_，r_.9某同学在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5的保护电阻R0，实验电路如图甲所示(1)按图甲电路原理图将图乙实物连接起来；甲乙(2)该同学顺利完成实验，测出的数据如下表所示请你根据这些数据帮他在图4中画出UI图象，并由图得出电池的电动势E_V，内阻r_.I/A0.100.170.230.30U/V1.201.000.800.6010某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和

10、内电阻，使用的器材还包括定值电阻(R05)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图(a)(1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接(2)请完成下列主要实验步骤：检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是_；将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；将开关S2_，电压表的示数是1.16V；断开开关S1.(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_(计算结果保留两位有效数字)实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线答案1答案(1)乙图乙加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压(2)5.2111.8解析(1)图乙的滑动变阻器用的是分压式接

11、法，加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压，从而能够得到完整IU图线，故选图乙(2)通过R1的电流为I1A36mA，通过热敏电阻的电流I2II1(7036) mA34mA，由图甲可知热敏电阻两端的电压为5.2V，电阻R2111.8.2答案(1)R1A2(2)电路图如解析图所示(3)BD解析(1)本题滑动变阻器采用分压接法，通常应当选用最大阻值较小的滑动变阻器，但本题中如果选用R2，则电路中的电流会超过R2允许通过的最大电流，故滑动变阻器应当选择R1.电流表A1的量程太小，故电流表应当选择A2.(2)电路如右图所示，由于电压要从0开始测量，滑动变阻器用分压接法；因为灯泡的内阻比较小，电流表用

12、外接法(3)随着通过小灯泡电压电流的增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡的电阻也增大，由P知B图正确，由PI2R知D图正确3答案(1)g(2)AC解析(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路(2)因a元件的I U线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错因IU线的斜率的倒数的变化表示电阻值的变化，故C对，D错，选A、C.4答案(1)BC甲(2)见解析(3)5.2(4)BD解析(1)为了减小误差，应使电表读数为量程的，电源电动势为4V，故电压表选C.估算通过Rx的最大电流约为ImA0.6A，所

13、以电流表应选B.因为，所以电流表应外接，即应采用甲电路，测量误差较小(2)见右图(3)电流表、电压表的读数分别为I0.50AU2.60V所以Rx5.2.(4)甲电路中产生误差的主要原因是电压表的分流作用，选项B正确乙电路中产生误差的主要原因是电流表的分压作用，故选项D正确实验：测定金属的电阻率答案5答案(1)ADEGH(2)乙实物图见解析(3)0.635(0.6350.639均正确)2.4解析(1)由于电源的电动势为3V，所以电压表应选A；被测电阻约为5，电路中的最大电流约为IA0.6A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E；还要选用电池和开关，导线若干故应选用的实验器

14、材有ADEGH.(2)由于，应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示 (3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50A，被测电阻的阻值为Rx2.4.6答案(1)0.398(0.3950.399均正确)(2)甲(3)见解析图甲(4)见解析图乙4.4(4.34.7均正确)(5)C解析(1)螺旋测微器的读数为0mm39.80.01mm0.398mm.(2)由实验记录的数据可知Rx的阻值大约为5.由题知RxRV，故电流表外接若滑动变阻器接为限流的形式，则Rx两端的电压最小值UminE0.6V，而从

15、实验数据可知Rx两端电压可为0.10V，因此滑动变阻器应采用分压的形式(3)如甲图所示(4)选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示 甲 乙图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值Rx4.4.(5)根据R得金属丝的电阻率m1.09106m，故选项C正确实验：测量电源的电动势和内电阻答案7.答案(1)见解析图(2)1.450.69解析本题考查用作图法处理实验数据的能力作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如图所示由图线与纵轴的交点可得电动势E1.45V，再读出图线与横轴交点的坐标(1.00,0.65)，由EUIr得r0.69.8.答案2.9V0.9解析由欧姆定律有，EI(Rr)，Rr.由此知图线的斜率为电动势E，纵轴截距大小为内阻r.EV2.9V，r0.9.9答案(1)如图所示(2)1.483.010答案(1)如图所示(2)20闭合(3)0.69解析(2)由题干图(c)读得电阻箱阻值为R20；将S1闭合S2断开，电压表示数为电源电动势E1.49V，将S2再闭合，电压表示数为R两端电压将电压表视为理想电表，则干路电流IA0.058A.(3)因为I，所以rR0R0.69