英德中学2016届高三物理电学实验专题练习19参考答案
高考物理高考专题复习学案《电学实验》(精品整理含答案)
高考物理高考专题复习学案《电学实验》考题一 多用电表的原理、使用及读数问题1.游标卡尺、螺旋测微器的读数技巧记住两点：一是所有读数一定以毫米为单位并注意主尺刻度对应的毫米数，根据结果再变换单位；二是以毫米为单位，小数点后数字分别是，螺旋测微器是3位、20分度和50分度游标卡尺是2位、10分度游标卡尺和毫米刻度尺是1位.2.电压表、电流表、多用电表的读数技巧(1)对电表读数问题，要先弄清楚电表的精确度，即每小格的数值，再确定估读的方法，是12、15还是110估读，明确读数的小数位数.(2)多用电表的使用问题，在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和欧姆调零的区别，掌握测量电阻的步骤，此外，会看多用电表表盘，最上排不均匀刻度为测电阻时读数刻度，读出表盘刻度后应乘以挡位倍率；中间刻度是均匀的，为测量电压和电流的读数刻度，下面三排数字为方便读数所标注；最下排刻度专为测量2.5 V 以下交流电压所用，一般较少使用.3.欧姆表的原理(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”.(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律.当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R 0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，I g ＝E R g ＋R 0＋r ，此时中值电阻R 中＝R g ＋R 0＋r ，当两表笔接入电阻R x 时I ＝E R g ＋R 0＋r ＋R x，电阻R x 与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀.4.欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF ”挡或交流电压最高挡.例1(1)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：图1在使用多用电表测量时，指针的位置如图1甲所示，若选择开关拨至“×1”挡，则测量的结果为________ Ω；若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为________ mA.(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，R g为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R x关系图象如图丙所示，则该图象的函数关系式为__________________；(3)下列根据图丙中I－R x图线作出的解释或判断中正确的是________.A.因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使R x＝0时电路中的电流I＝I gC.R x越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D.测量中，当R x的阻值为图丙中的R2时，指针位于表盘中央位置的右侧解析(1)所测的电阻R＝18×1 Ω＝18 Ω.选择开关拨至“50 mA”挡，电流为I＝22.6 mA.(2)根据闭合电路欧姆定律得：I＝ER总＝Er＋R0＋R g＋R x.(3)因R x＝EI－r－R0－R g，函数图线是非线性变化的，当电流较大时电阻较小，当电流较小时电阻较大，A错误；当R x＝0，I＝Er＋R0＋R g，此时电流为满偏电流，B正确；R x越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏，C正确；测量中，当R x的阻值为图丙中的R2时，电流比半偏电流小，指针位于表盘中央位置的左侧，D错误.选B、C.答案(1)1822.6(22.4～22.8)(2)I＝Er＋R0＋R g＋R x(3)BC训练1.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图2甲所示，可知其长度为________ mm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为________ mm；(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为________ Ω .图2答案(1)50.15(2)4.700(3)220解析(1)游标卡尺的读数为L＝50 mm＋3×0.05 mm＝50.15 mm；(2)螺旋测微器的读数为D＝4 mm＋0.5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm；(3)欧姆表的读数为R＝22×10 Ω＝220 Ω.2.已知G表的内阻R g为990 Ω，满偏电流I g＝100 μA.用它改装成如图3所示的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的挡位.1、2两个挡位为电流表挡位，其中的大量程是小量程的10倍.图3(1)关于此多用电表，下列说法错误的是__________.A.当转换开关S旋到位置4时，是电阻挡B.当转换开关S旋到位置6时，是电压挡C.转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大D.A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔(2)图中电源电动势均为3.5 V，当把选择开关S旋到位置4，在AB之间接3 500 Ω电阻时，表头G刚好半偏，该测量过程操作的顺序和步骤都正确无误，则R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.答案(1)C(2)1199解析(1)当转换开关S旋到位置4时，表头与电表中的电源相连接，是电阻挡，A正确；当转换开关S旋到位置6时，表头与电阻串联，电阻起分压作用，是电压挡，B正确；当转换开关S旋到5串联的电阻小于旋转到6串联的电阻，可知旋转到6，串联的电阻分压作用大，电压表量程大，C错误；根据电流“红进黑出”可知，B表笔为黑表笔，A表笔为红表笔，D正确.因选错误的，故选C. (2)由题知，在AB之间接3 500 Ω电阻时，表头G刚好半偏，即改装后电流表的总内阻R内＝3 500 Ω，当转换开关S在2时(如图a)，电流表量程为I2g＝ER内＝3.53 500A＝1 mA.由题知，转换开关S在1(如图b)时，电流表的量程为I1g＝10 mA，由串并联电路特点得：I g R gR1＋R2＋I g＝I2g，I g(R g＋R2)R1＋I g＝I1g，联立解得R1＝11 Ω，R2＝99 Ω.考题二伏安法测电阻1.仪器的选择(1)电源的选择：一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源.(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电路的最大电流选择电流表；电表的指针摆动的幅度不宜较大，一般应使指针能达到半偏左右.2.电路的选择(1)测量电路的选择(2)控制电路的选择：①从节能的角度考虑，优先选用限流式.②以下三种情况必须用分压式：a.要求待测电路的U、I从0变化.b.R滑≪R xc.选用限流式，U x、I x过大(超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等).3.伏安法测电阻的常规设计实验需要一个电流表和一个电压表，利用欧姆定律求其电阻.但有时题目中缺少电压表或缺少电流表，或电压表、电流表的量程不符，这时可以把已知内阻的电流表当作电压表来使用，把已知内阻的电压表当作电流表来使用，甚至可以把已知内阻的电流表(或电压表)和电阻箱改装成符合要求的电压表(或电流表).4.定值电阻作为保护电阻，是定值电阻最常见的应用近几年考题当中，经常出现用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电压表，或用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电流表.例2发光二极管在生产和生活中得到了广泛的应用，如图4所示是一种发光二极管的实物图，正常使用时，带“＋”号的一端接高电势，带“－”号的一端接低电势，某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.图4(1)实验室提供的器材如下：A.电压表(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)B.电压表(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)C.电流表(量程0～50 mA，内阻约50 Ω)D.电流表(量程0～0.6 A，内阻约1 Ω)E.滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω，允许最大电流3 A)F.电源(电动势6 V，内阻不计)G.开关，导线该同学做实验时，电压表选用的是________，电流表选用的是________.(填选项字母)(2)请在图5中以笔画线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整.图5(3)在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最________端(选填“左”或“右”).(4)根据表中数据，在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I－U图线.(5)由I－U图线可知：二极管的电阻值随工作电压的增大而________(选填“不变”“增大”或“减小”).(6)若此发光二极管的最佳工作电流为10 mA，现将此发光二极管与电动势为3 V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R＝________的电阻，才能使它工作在最佳状态.(结果保留三位有效数字)解析(1)由表中数据可知：最大电压为2.8 V，电压表选A；最大电流为30 mA，电流表选C；(2)因电压、电流要从0测起，滑动变阻器用分压式接法；二极管的电阻更接近电流表的内阻，故电流表用外接法，实物图的连接如图甲.(3)因滑动变阻器是分压式接法，在开始前滑动变阻器的滑片应置于最左端；(4)根据表中数据，在图上描出各点，用光滑的曲线连接起来，如图乙.(5)由图线可知，二极管的电阻值随电压的增大而减小.(6)根据U －I 图线，当二极管的工作电压为1.9 V 时，工作电流约为10 mA ，串联电阻上分到的电压应为1.1 V ，故应串联的电阻为：R ＝1.10.01 Ω＝110 Ω.答案 (1)A C (2)见解析图甲 (3)左(4)见解析图乙 (5)减小 (6)110 Ω变式训练3.使用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器，研究一只小灯泡完整的伏安特性，测得I －U 图象如图6甲所示.已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30 cm ，变阻器的最大阻值为22.5 Ω，电源电动势为6 V ，内阻不计.图6(1)在图乙的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上电压表、电流表、灯泡，画出完整的电路图.要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大.(2)根据I －U 图象可知：从A 到B 的过程中灯泡的电阻逐渐__________(选填“增大”或“减小”)，改变的阻值为__________ Ω.(3)在获得A →B 段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了________ cm 的长度.答案 (1)见解析 (2)增大 5 (3)10解析 (1)滑动变阻器采用分压接法，电流表内、外接法均可，滑动片左移灯泡电压变大，电路图如图所示.(2)由I －U 图象可知，从A 到B 的过程中灯泡的电阻逐渐增大，由欧姆定律得：电阻的改变量ΔR ＝R B －R A ＝U B I B －U A I A＝5 Ω. (3)由I －U 图象可知，灯泡两端电压为U 并＝3 V ，滑动变阻器左半段电压为6 V－3 V ＝3 V ，通过灯泡的电流为I L ＝0.2 A ，由串并联电路特点有(3R ＋0.2)(22.5－R )＝3，得R ＝15 Ω；与灯泡并联的滑动变阻器电阻丝长度1522.5×30 cm ＝20 cm ，在获得A →B 段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了30 cm －20 cm ＝10 cm.4.某待测电阻R x 的阻值在80～100 Ω之间，现要测量其阻值，实验室提供如下器材：图7A.电流表A 1(量程30 mA ，内阻r 1＝10 Ω)B.电流表A 2(量程150 mA ，内阻r 2约为30 Ω)C.电压表V(量程15 V ，内阻约为10 kΩ)D.定值电阻R 0＝20 ΩE.滑动变阻器R (最大电阻约10 Ω)F.电源E (电动势为4 V)G .开关S 和导线若干(1)如果用图7甲来测量R x ，测得的电阻将________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)；(2)如果用图乙来测量R x ，测量电流表A 1和A 2的读数分别为I 1和I 2，则R x ＝________；(3)根据提供的器材要完成此实验，甲、乙两同学分别设计了如图甲、乙两种电路，你认为图________更合适.答案 (1)小于 (2)I 2－I 1I 1R 0－r 1 (3)乙 解析 (1)因待测电阻R x 是小电阻，如果用图甲来测量R x ，由于电压表的分流作用，故测得的电阻将小于真实值.(2)如果用乙图来测量R x ，根据欧姆定律，并联部分电压为：U ＝(I 2－I 1)R 0； 且U ＝I 1(R x ＋r 1)，故R x ＝I 2－I 1I 1R 0－r 1. 考题三 测定电源的电动势和内阻测量电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律，数据处理的主要思想方法是“化曲为直”，常用的方法有三种：1.伏安法——利用电压表和电流表.闭合电路方程为E ＝U ＋Ir ，利用两组数据，联立方程求解E 和r ；也可作出U －I 图象，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻.2.伏阻法——利用电压表和电阻箱.闭合电路方程为E ＝U (1＋r R ).利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1U ＝r E ·1R ＋1E 或U ＝－r U R ＋E ，作1U －1R 图象或U －U R 图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .3.安阻法——利用电流表和电阻箱.闭合电路方程为E ＝I (R ＋r )，利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1I ＝1E ·R ＋r E ，作1I －R 图象，利用图线的截距和斜率求E和r.例3某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测干电池一节B.电流表1：量程0～0.6 A，内阻r＝0.3 ΩC.电流表2：量程0～0.6 A，内阻约为0.1 ΩD.电压表1：量程0～3 V，内阻未知E.电压表2：量程0～15 V，内阻未知F.滑动变阻器1：0～10 Ω，2 AG.滑动变阻器2：0～100 Ω，1 AH.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电流表选择________，电压表选择__________，滑动变阻器选择___________.(2)实验电路图应选择图8中的______(选填“甲”或“乙”)；(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.图8解析(1)一节干电池的电动势约为1.5 V，电压表选D；电流表的量程为0～0.6 A，且明确电流表内阻，电流表选B；滑动变阻器阻值较小利于电表的数值变化，滑动变阻器选F.(2)因电流表B的内阻已知，可将电流表内阻等效为电源内阻，求出等效电阻后，再求出实际电源内阻，故选用甲图；(3)由U－I图可知，电源的电动势E＝1.5 V；等效内电阻r′＝ΔUΔI＝1 Ω；则干电池内阻为r＝1 Ω－0.3 Ω＝0.7 Ω.答案(1)B D F(2)甲(3)1.50.7变式训练5.某同学设计了如图9甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为3 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干.图9(1)先测电阻R1的阻值.请将该同学的操作补充完整：A.闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1.B.保持电阻箱示数不变，______________，读出电压表的示数U2.C.则电阻R1的表达式为R1＝__________.(2)该同学已经测得电阻R1＝3.2 Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值，其做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的1U－1R图线，则电源电动势E＝_____ V，电阻R2＝_____ Ω.答案(1)将S2切换到b U2－U1U1R0(2)20.8解析(1)由题知，为了多测数据，应将S2切换到b；由欧姆定律有：U2＝I(R0＋R 1)，U 1＝IR 0，联立解得：R 1＝U 2－U 1U 1R 0； (2)根据E ＝U ＋U R (R 1＋R 2)，变形得：1U ＝1E ＋1R ·R 1＋R 2E ，对比图象有：1E ＝0.5，得：E ＝2 V ；R 1＋R 2E ＝1.5－0.50.5＝2.0，R 1＝3.2 Ω，得：R 2＝0.8 Ω.6.甲同学利用如图10所示的电路测定电源的电动势和内阻，提供的器材有：A.干电池两节，每节电动势约为1.5 V ，内阻未知B.直流电压表V 1、V 2，内阻很大C.直流电流表A ，内阻可忽略不计D.定值电阻R 0，阻值未知，但不小于5 ΩE.滑动变阻器F.导线和开关(1)请根据所给电路图，以笔画线代表导线，在图11的实物图上将所缺导线画上.图10图11(2)甲同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，导致一只电压表始终没有读数，因此只记录了一只电压表和电流表的示数，如下表所示：图12(3)由图象可知，两节干电池总电动势为__________ V，总内阻为________ Ω.由计算得到的数据可以判断，能够示数的电压表应为表________(选填“V1”或“V2”).答案(1)、(2)见解析图(3)2.90 3.50V1解析(1)根据电路图，在给出的实物图上画出所缺的导线，如图甲所示；(2)将(I，U)作为坐标值将各点描出，并用直线将各点相连，作图象如图乙所示；(3)由U＝E－Ir知；对比图象得E＝2.90 V，r＝2.90－1.920.28Ω＝3.50 Ω；若示数为V2的，则测量的内电阻一定有R0，而定值电阻大于5 Ω，故说明读数只能是V1的.考题四电学创新拓展实验高考中电学实验要拿到满分，考生应注意以下“三”个方面：第一：认真完成课本上的每一个实验.知道每一个实验的目的，掌握每一个实验的原理，熟悉每一个实验步骤，领会每一个实验步骤的作用，学会每一个实验仪器的使用，学会每一个实验的处理方法，弄清每一个实验误差的来源等.第二：对于给出实验电路图的创新性实验，要注意从原理出发，理解实验方法，找出图象中两个物理量之间的关系，理想图象中图线的斜率和截距的物理意义. 第三：对于设计性实验，要注意从原理出发找方法，选器材，定方案.高考中，对设计性实验的考查，一般不直接采用课本上的设计方案，但是其设计理念均取材于课本中的必考实验，因此考生要对课本上的每一个实验做到心中有数.例4某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表(待改装)，学生电源(电动势为E，内阻不计)，滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻R t(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为R t＝a＋kt，a＞0，k＞0).设计电路如图13所示，并按如下步骤进行操作：图13(1)按电路图连接好实验器材；(2)将滑动变阻器滑片P滑到a端，单刀双掷开关S掷于c端，调节滑片P使电流表满偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路；(3)容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准电流表的示数下降5 ℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关，请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I＝__________(用题目中给定的符号)；(4)根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表，根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：低温刻度在________侧(选填“左”或“右”)，刻度线分布是否均匀？________(选填“是”或“否”).解析(3)由题知R t＝a＋kt，由闭合电路的欧姆定律可得，I＝ER＋R t＝ER＋a＋kt.(4)由上式可知，温度越高，电流表中的电流值越小，则低温刻度在表盘的右侧；由于电流与温度的关系不是线性函数，所以表盘的刻度是不均匀的.答案(3)ER＋a＋kt(4)右否变式训练7.图14甲图是乙图所示多用电表欧姆“×1 k”挡的工作电池，外壳上印着标称电动势9 V，但A、B两极极性没有标示.图14 (1)实验小组甲同学选择多用电表的直流电压挡对电池测量：将(＋)(－)表笔分别与A 、B 相连时电表指针反偏；对调连接，电表有了正常示数；再在A 、B 两极间接入一只200 Ω电阻，电表示数减小(如电表刻度盘所示).由以上测量可以确定电池的正极是________(选填“A ”或“B ”).(2)接着要测量这个电池的电动势E 和内电阻r .乙同学说至少还需要电流表、电压表、滑动变阻器；丙同学说至少还需要电阻箱；丁同学说不再需要什么，利用甲的实验数据就可以了.显然丁同学设计的方案不再需要实验操作，他能得到电池的电动势和内电阻么？若能，写出结论；若不能，简述理由________________.(3)最后按图丙所示电路对该电池进行放电实验.实验中通过适时调整滑动变阻器，保持电流表示数为10 mA 不变，每分钟记录一次电压表示数，实验历时20分钟.将各组电压—时间数据在坐标纸上描点作图，经拟合，可认为电压由6.2 V 均匀下降到5.8 V .则这次放电过程中通过电流表的电量是________ C ，电流表和变阻器消耗的电能是________ J.答案 (1)B (2)E ＝7.0 V r ＝80 Ω (3)12 72解析 (1)电压表接入电路中时，正极应与电源正极相连，将(＋)(－)表笔分别与A 、B 相连时电表指针反偏；对调连接，电表有了正常示数，说明B 极为正极；(2)电池外壳上印着标称电动势9 V ，则直流电压表的量程取10 V ，直接接在电源两端时，测量电源电动势，由题图乙可知E ＝7.0 V ，在A 、B 两极间接入一只200 Ω电阻时，由题图乙可知，电压表示数为5.0 V ，根据闭合电路欧姆定律得：U ＝E －U R r ，代入数据得：5.0＝7.0－5.0200r ，得：r ＝80 Ω.(3)这次放电过程中通过电流表的电量是q＝It＝12 C，电流表和变阻器的平均电压U＝6.2＋5.82V＝6 V，则电流表和变阻器消耗的电能Q＝U It＝6×12 J＝72 J.专题规范练1.在探究规格为“4.0 V2.0 W”的小灯泡L的伏安特性曲线实验中，可供选用的器材如下：小灯泡L：“4.0 V 2.0 W”；电流表A1：量程3.0 A，内阻约为0.1 Ω；电流表A2：量程0.6 A，内阻约为0.2 Ω；电压表V：量程3.0 V，内阻R V＝9.0 kΩ；定值电阻R1：阻值2.0 kΩ；定值电阻R2：阻值4.5 kΩ；定值电阻R3：阻值12.0 kΩ；定值电阻R4：阻值18.0 kΩ；滑动变阻器R：阻值范围0～10 Ω；学生电源E：电动势6.0 V，内阻不计；开关S及导线若干.(1)电流表应选____，定值电阻选________(在R1、R2、R3、R4中选一个).(2)在方框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号.(3)小雨同学采用同样的方法进行实验，检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转.在不断开电路的情况下，检查电路故障，应使用多用电表________(选填“欧姆×10”“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)挡，检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“＋”、“－”接线柱接触时，多用电表指针发生较大偏转，说明电路故障是________.答案 (1)A 2 R 2 (2)见解析图 (3)直流电压10 V 电流表断路解析 (1)由题知，小灯泡额定电流约为I ＝P U ＝2.04.0 A ＝0.5 A ，故选A 2；因电压表量程为3 V ，小于灯泡的额定电压，为了完成测量，要串联定值电阻扩大量程，且改装后量程略大于4 V ，由改装原理得：串联电阻至少应R ＝4－339kΩ＝3 kΩ，故选R 2；(2)小灯泡电阻R ＝U 2P ＝422 Ω＝8 Ω，为小电阻，电流表用外接法，且变阻器用分压式接法，故原理图如图所示.(3)由题知，在不断开电路测量时，只能用电压挡测量，故选用直流电压10 V 挡；检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“＋”、“－”接线柱接触时，多用电表指针发生较大偏转，说明电路故障是电流表断路.2.某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势约为11～13 V ，内阻小于3 Ω，由于直流电压表量程只有3 V ，需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替)，改装为量程为15 V 的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程：(1)把电压表量程扩大，实验电路如图1甲所示，实验步骤如下，完成填空： 第一步：按电路图连接实物第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零第三步：闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3 V 第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为____________ V第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为15 V 的电压表.图1(2)实验可供选择的器材有：A.电压表(量程为3 V，内阻约2 kΩ)B.电流表(量程为3 A，内阻约0.1 Ω)C.电阻箱(阻值范围0～9 999 Ω)D.电阻箱(阻值范围0～999 Ω)E.滑动变阻器(阻值为0～20 Ω，额定电流2 A)F.滑动变阻器(阻值为0～20 kΩ)则电阻箱应选________，滑动变阻器应选________.(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变)，测电池电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U－I图线如图丙所示，可知电池的电动势为________ V，内阻为________ Ω.答案(1)0.6(2)C E(3)11.5 2.5解析(1)将3 V电压表改装成15 V量程，串联电阻箱后的内阻是原来内阻的5倍，由于滑动变阻器的位置不变，分压部分的两端电压仍为3 V，此时电压表读数为0.6 V.(2)改装电压表需要串联大电阻，故选C；在分压电路中为方便调节，选用阻值较小的滑动变阻器，故选E.(3)由图丙知，当外电路断路时，电压表的电压为U＝2.3 V，电源的电动势为E＝2.3×5 V＝11.5 V，内阻为r＝ΔUΔI＝(2.3－1.5)×51.6Ω＝2.5 Ω.3.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件. 某实验小组欲探究通过热敏电阻R1(常温下阻值约为10 Ω)的电流随其两端电压变化的特点.热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)，正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值越大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值越小，现提供下列器材：A.电流表A1(量程100 mA，内阻约1 Ω)B.电流表A2(量程1.0 A，内阻约0.3 Ω)C.电压表V1(量程3.0 V，内阻约3 kΩ)D.电压表V2(量程10.0 V，内阻约10 kΩ)E.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω)F.电源E(电动势15 V，内阻忽略)G.开关，导线若干(1)该小组测出热敏电阻R1的U－I图线如图2曲线Ⅰ所示，该热敏电阻是________热敏电阻(选填“PTC”或“NTC”).图2(2)请在所提供的器材中选择必需的器材，电流表应选________，电压表应选________(填写器材前面的字母)；并在虚线框中画出该小组设计的电路图.(3)该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U－I图线如曲线Ⅱ所示.然后将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成如图3所示电路.测得通过R1和R2的电流分别为0.30 A和0.60 A，则该电池组的电动势为________ V.(结果保留三位有效数字)。
物理高三新课标电学实验复习题(含答案)
物理高三新课标电学实验复习题（含答案）电学是物理学的分支学科之一，以下是电学实验温习题，请考生练习。
1.研讨性学习小组围绕一个量程为30 mA的电流计展开探求。
(1)为测量该电流计的内阻，同窗甲设计了如图(a)所示电路。
图中电源电动势未知，内阻不计。
闭合开关，将电阻箱阻值调到20 时，电流计恰恰满偏;将电阻箱阻值调到95 时，电流计指针指在如图(b)所示位置，那么电流计的读数为____mA，由以上数据可得电流计的内阻Rg=________。
(2)同窗乙将甲设计的电路稍作改动，在电流计两端接上两个表笔，如图(c)所示，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度;闭合开关，将两表笔断开，调理电阻箱，使指针指在30 mA处，此处刻度应标阻值为________(填0或再坚持电阻箱阻值不变，在两表蜿蜒接不同阻值的电阻找出10 mA处对应表笔间电阻阻值为________。
假定该欧姆表运用一段时间后，电池内阻变大不能疏忽，电动势不变，但将两表笔断开，指针仍能满偏，按正确运用方法再停止测量，其测量结果与原结果相比将________(填变大、变小或不变)。
2.某同窗要测量一未知电阻Rx的阻值(阻值约为200 )，手头有如下器材：一节干电池E，一只电压表V(刻度明晰，但是读数模糊不清)，滑动变阻器R1(0～20 )，电阻箱R2(阻值范围0～99.9 )，电阻箱R3(阻值范围0～999.9 )，开关S1和单刀双掷开关S2，导线假定干(1)该同窗采用如图甲所示电路停止测量，其中电阻箱应选________;(填R2或R3)(2)用笔画线表示导线，依照图甲所示的电路图将图乙中的实验器材衔接成实验电路;(3)实验中，该同窗先将开关S1闭合，再将开关S2接通1，调理R1，使Rx的阻值?简述操作的要点__________________________________________。
3.LED绿色照明技术曾经走进我们的生活。
高中物理电学实验练习题含详解答案
高中物理电学实验练习题含详解答案Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】图10-电学实验练习题例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x （约100 Ω）;直流电流表（量程0~10 mA 、内阻50 Ω）;直流电压表（量程0~3 V 、内阻5 k Ω）;直流电源（输出电压4 V 、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A ）；开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x ＜v A R R ，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min =xA R R R E++=24 mA ＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R x ，现有如下器材：读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。
⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。
⑵写出主要的实验操作步骤。
【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。
⑵①将S 2与R x 相接，记下电流表指针所指位置。
②将S 2与R 1相接，保持R 2不变，调节R 1的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R 1的值，则R x ＝R 1。
例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）：电源E ，具有一定内阻，电动势约为；电压表V 1，量程为，内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω；滑动变阻器R ，最大阻值约为100Ω； ）单刀单掷开关K ，导线若干。
测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。
高中物理选修3-1-电学实验专题(含答案)
物理选修3-1 电学实验专题1、课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。
已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ。
（1）、实验中用螺旋测微器测得金属丝直径，如图甲所示，可知金属丝的直径为d=________mm （2）、利用多用表测得缠绕螺线管的金属丝的电阻，将选择开关旋转到“Ω”档的“×1”位置时，多用表指针指示位置如图乙所示，可知金属丝的电阻为R= Ω。
（3）、若测得的金属丝直径用d表示，电阻用R表示，则金属丝的长度L= 。
2、在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为3Ω.实验室备有电池E(电动势3V，内阻约为1Ω)，开关，导线若干外还有下列实验器材：A．电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ) B．电压表V2 (量程15V，内阻约为75kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω) D．电流表A2(量程600mA，内阻约为1Ω)E．变阻器R1(0～10Ω，0.6A) F．变阻器R2(0～200Ω，0.1A)①为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有______________。
（填选项代码）②在上面框内画出实验电路图。
此电路图测量值______真实值（填“＞、“＜”或“＝”）。
3、在测电阻的实验中，（1）、先用多用电表对其粗测。
测量的某些操作步骤如下：①调节____________（选填“机械调零”、“欧姆调零”）旋钮，使电表指针停在____________位置；（选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”）②调节档位，选用“×100”欧姆档。
③将红、黑表笔相互接触，调节____________（选填“机械调零”、“欧姆调零”）旋钮，使电表指针停在__ _______位置。
（选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”）④用该多用电表测量电阻，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用____________欧姆挡（选填“×10”、“×1k”），并重复步骤________后进行测量。
高中物理电学实验复习试题及答案总结[1]
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专题十五电学实验一、选择题1. 图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流RI=300μA,内阻R g=100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色，接正确使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x= kΩ.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x其测量结果与原结果相比较（填“变大”、“变小”或“不变”）。
2.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。
该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，科当标准电阻用）一只电流表（量程R I=0.6A,内阻0.1gr=Ω）和若干导线①请根据测定电动势E内电阻r的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。
②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值 2.6R=Ω时，其对应的电流表的示数如图5所示。
处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数1I;再制作R-1I坐标图，如图6所示，图中已标注出了（1,RI）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线V,内电阻r=Ω。
）④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=3. 某同学利用多用电表做了以下实验：（1）使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上；②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；④换用“×10”的欧姆档，随即记下欧姆数值；⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。
物理选修31电学实验专题(含标准答案)
物理选修3-1 电学实验专题1、课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。
已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ。
（1）、实验中用螺旋测微器测得金属丝直径，如图甲所示，可知金属丝的直径为d=________mm （2）、利用多用表测得缠绕螺线管的金属丝的电阻，将选择开关旋转到“Ω”档的“×1”位置时，多用表指针指示位置如图乙所示，可知金属丝的电阻为R= Ω。
（3）、若测得的金属丝直径用d表示，电阻用R表示，则金属丝的长度L= 。
2、在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为3Ω.实验室备有电池E(电动势3V，内阻约为1Ω)，开关，导线若干外还有下列实验器材：A．电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ) B．电压表V2 (量程15V，内阻约为75kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω) D．电流表A2(量程600mA，内阻约为1Ω)E．变阻器R1(0～10Ω，0.6A) F．变阻器R2(0～200Ω，0.1A)①为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有______________。
（填选项代码）②在上面框内画出实验电路图。
此电路图测量值______真实值（填“＞、“＜”或“＝”）。
3、在测电阻的实验中，（1）、先用多用电表对其粗测。
测量的某些操作步骤如下：①调节____________（选填“机械调零”、“欧姆调零”）旋钮，使电表指针停在____________位置；（选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”）②调节档位，选用“×100”欧姆档。
③将红、黑表笔相互接触，调节____________（选填“机械调零”、“欧姆调零”）旋钮，使电表指针停在__ _______位置。
（选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”）④用该多用电表测量电阻，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用____________欧姆挡（选填“×10”、“×1k”），并重复步骤________后进行测量。
高中物理《电学实验》练习题(附答案解析)
高中物理《电学实验》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．用欧姆表的×100挡测一电阻，发现指针偏角太小，应换下面哪个倍率挡位（）A．×1挡B．×10挡C．×100挡D．×1k挡2．关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法中正确的是（）A．接表内电源负极的应是黑表笔B．换挡后，都要重新调零C．表盘刻度是均匀的D．表盘刻度最左边表示电阻阻值为03．如图，该电路元器件对应的符号是（）A．B．C．D．4．在利用多用电表欧姆挡前要进行欧姆调零，欧姆调零利用的是（）A．甲旋钮B．乙旋钮C．丙旋钮D．丁插孔5．某同学通过实验测定阻值约为5Ω的电阻x R，用内阻约为3kΩ的电压表，内阻约为0.125Ω的电流表进行测量。
他设计了图甲和图乙两种电路，下列说法正确的是（）A ．实验中应采用图甲电路，此电路测得的x R 偏大B ．实验中应采用图乙电路，此电路测得的x R 偏大C ．实验中应采用图甲电路，误差主要是由电压表分流引起的D ．实验中应采用图乙电路，误差主要是由电流表分压引起的6．电容器是一种重要的电学元件，在电工和电子技术中应用广泛．使用图甲所示电路观察电容器的充电和放电过程．电路中的电流传感器（不计内阻）与计算机相连，可以显示电流随时间的变化．直流电源电动势为E ，实验前电容器不带电．先将开关K 拨到“1”给电容器充电，充电结束后，再将其拨到“2”，直至放电完毕．计算机显示的电流随时间变化的i t -曲线如图乙所示．则下列说法正确的是（ ）A ．乙图中阴影部分的面积12S SB ．乙图中阴影部分的面积12S S <C ．由甲、乙两图可判断阻值12R R >D ．由甲、乙两图可判断阻值12R R =7．在使用多用电表的欧姆档测电阻时，下列说法正确的是（ ）A ．将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向左侧“0”刻度处B ．测量时若发现指针偏转角度过小，则应该减小倍率，并重新欧姆调零后再进行测量C ．欧姆表的电池使用时间太长，虽然仍能正常调零，但测量值将略偏大D ．使用完毕，直接将多用电表摆放整齐即可8．用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻，由于电表内阻的影响，关于电动势的真实值E 0与测量值E 及电池内阻的真实值r 0与内阻的测量值r 的说法正确的是（ ）A．E0＞E，r0＞r B．E0＝E，r0＜rC．E0＝E，r0＞r D．E0＜E，r0＜r二、多选题9．在用欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是A．这个电阻值很小B．这个电阻值很大C．为了把电阻测得更准确一些，应换用“×1”挡，重新测量D．为了把电阻测得更准确一些，应换用“×100”挡，重新测量10．使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是．A．测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处B．每一次换挡，都要重新进行一次调零C．在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D．测量时，若指针偏转很小(靠近∞附近)，应换倍率更大的挡进行测量11．如图所示是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化。
(完整版)高中物理《电学实验》专题经典试题
物理选修3-1第4-5章《电学实验》专题练习一、电表的使用及读数方法1．如图7－3－1甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“＋”和“－0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是________A，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A；当使用电流表的“＋”和“－3”两接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A.图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过________V，每小格表示________V，图中指针示数________V；若使用的是较大量程时，则表盘刻度每小格表示________V，图中指针示数________V.二、伏安法测电阻，等效替代的方法来测电阻，电表内阻的测量2．用伏安法测电阻，可采用7－3－2所示的甲、乙两种接法．如所用电压表内阻为5 000 Ω，电流表内阻为0.5 Ω.(1)当测量100 Ω左右的电阻时，宜采用________电路．(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10 V、0.5 A，则此电阻的测量值为______Ω，真实值为________Ω.3、要测量一个未知电阻Rx的阻值(阻值约为4 Ω)，现有如下器材：读数不准的电流表A(满偏电流约为0.6 A)，滑动变阻器R(最大阻值20 Ω)，电阻箱R1(最大阻值 99.9 Ω)，电源E1(电动势为2 V，内阻不计)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．现要求尽量精确地测量Rx的阻值．(1)画出实验电路图； (2)写出主要实验步骤．4、某电压表的内阻在20 kΩ～50 kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表V(量程3 V)、电流表A1(量程200 μA)、电流表A2(量程5 mA)、电流表A3(量程0.6A)、滑动变阻器R(最大值1 kΩ)、电源E(电动势4 V)，开关S.(1)所提供的电流表中，应选用________．(2)为了减小误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的电路图．三、测定金属的电阻率5．一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段用米尺测出长度为L的电线，用螺旋测微器测量电线直径为D，它的刻度位置如图7－4－3所示，用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度，他用图7－4－2器材中的元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(下图中用R x表示)的电阻图7－4－2A．电源E：电动势为3.0 V，内阻不计B．电压表V1：量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩC．电压表V2：量程为0～15.0 V，内阻约为6 kΩD．电流表A1：量程为0～0.6 A，内阻约为1 ΩE．电流表A2：量程为0～3.0 A，内阻约为0.1 ΩF．滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω，额定电流2.0 AG．滑动变阻器R2：最大阻值1 kΩ，额定电流1.0 AH．开关S一个，导线若干(1) 从图7－4－3中读出螺旋测微器测得电线的直径D的读数如图7－4－3，则读数为________ mm.(2)实验时电压表选________；电流表选________；滑动变阻器选_____ __(填元件符号)．(3)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号．(4)在实物图7－4－2中用笔画线替代导线连接元件．(5)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ＝____ ____.四、描绘小灯泡的伏安特性曲线6．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，“3.8 V、0.3 A”电压表V，量程0～5 V，内阻5 kΩ电流表A1，量程0～100 mA，内阻4 Ω电流表A2，量程0～500 mA，内阻0.4 Ω滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A滑动变阻器R 2，最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A 直流电源E ，电动势约为6 V ，内阻约为0.5 Ω(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。