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2021屆高考二輪物理:電學(xué)實(shí)驗(yàn)含解析

專題:電學(xué)實(shí)驗(yàn)

1、某同學(xué)測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,現(xiàn)備有下列器材.

A.被測(cè)干電池一節(jié)

B.電流表1:量程0?0.6A,內(nèi)阻r=0.3Q

C.電流表2:量程0?0.6A,內(nèi)阻約為0.1C

D.電壓表1:量程0?3V,內(nèi)阻未知

E.電壓表2:量程。?15V,內(nèi)阻未知

F.滑動(dòng)變阻器1:阻值范圍為0?10Q,允許通過最大電流2A

G.滑動(dòng)變阻器2:阻值范圍為0?100Q,允許通過最大電流1A

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,測(cè)量

結(jié)果存在系統(tǒng)誤差,在現(xiàn)有器材的條件下,要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)

和內(nèi)阻.

(1)在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?,電流表選擇,電壓表選擇

,滑動(dòng)變阻器選擇.(填寫器材前的字母)

(2)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖(填“甲”或“乙”).

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U-I圖象,則在修

正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后,干電池的電動(dòng)勢(shì)£=V,內(nèi)阻r=Q

2、要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,所備器材如下:

A.待測(cè)電壓表V(量程3V,內(nèi)阻幾千歐)

B.電流表A(量程3A,內(nèi)阻0.01Q)

C.定值電阻R(阻值2kQ,額定電流50mA)

D.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)略小于3V,內(nèi)阻不計(jì))

E.多用電表

F.開關(guān)Ki、Kz,導(dǎo)線若干

有一同學(xué)利用上面所給器材,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:

(1)首先,用多用電表進(jìn)行粗測(cè),選用X100倍率,操作方法正確。若這時(shí)刻度

盤上的指針位置如圖甲所示,則測(cè)量的結(jié)果是Qo

(2)為了更精確地測(cè)出此電壓表內(nèi)阻,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的乙、丙實(shí)驗(yàn)電路,

你認(rèn)為其中較合理的電路圖是。其理由是

(3)在圖丁中,根據(jù)你選擇的電路把實(shí)物連接好。

(4)用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟:

___________________________________________________________;

⑸用上述所測(cè)量的符號(hào)表示電壓表的內(nèi)阻Rv=o

3、一同學(xué)在學(xué)習(xí)金屬的電阻率知識(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)不同的材料電阻率一般不同.有些不

法商人在一些導(dǎo)線中摻入雜質(zhì),導(dǎo)致導(dǎo)線的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),該同學(xué)想通過測(cè)量導(dǎo)

線的電阻率來進(jìn)一步確定導(dǎo)線是否合格,于是設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)電路.

(1)該同學(xué)剝掉導(dǎo)線的絕緣外層,用剪刀剪下一段,為了粗略測(cè)量該金屬絲的電

阻,該同學(xué)用如圖(b)所示的多用電表在連接好的電路上進(jìn)行測(cè)量.

①機(jī)械調(diào)零后將選擇開關(guān)撥到“X1Q”擋.

②將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使

③,將紅表筆接P,黑表筆接Q,多用電

表指針如圖(c)所示,則金屬絲總電阻約為Q

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑,測(cè)得該金屬絲直徑d=0.360mm.

(3)閉合開關(guān)S,保持電流表示數(shù)不變,改變并記錄電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)接入

電路中金屬絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù),作出R-L圖線如圖(d)所示.

(4)根據(jù)測(cè)得的金屬絲直徑d及R-L圖線,求得金屬絲的電阻率p=.(結(jié)

果保留3位有效數(shù)字)

4、某物理小組欲利用如圖8-2-23所示的電路測(cè)量一只有30格刻度的毫安表

的量程、內(nèi)阻且要得到光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室能提供

的實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源(輸出電壓為U=18.0V,內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱R(最大阻

值9999.9Q)、單刀雙擲開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。

圖8-2-23

(1)該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)先將電阻箱的阻值調(diào)至最大,然后將單刀雙擲開關(guān)接至a端,

開始調(diào)節(jié)電阻箱,發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為1700Q時(shí),毫安表恰好能夠偏轉(zhuǎn)

10個(gè)格的刻度,將電阻箱的阻值調(diào)為800Q時(shí),毫安表剛好能偏轉(zhuǎn)20個(gè)格的

刻度,實(shí)驗(yàn)小組據(jù)此得到了該毫安表的最大量程為mA,內(nèi)阻Rg=

_______Qo

(2)該小組查閱資料得知,光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化而變化很大,為了

安全,該小組需將毫安表改裝成最大量程為0.3A的電流表,則需在毫安表兩端

(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為Q(保留三位有效數(shù)字)

的電阻。

(3)電表改裝之后,該小組將單刀雙擲開關(guān)接至b端,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),流過毫安

表的電流1(單位:mA)與光照強(qiáng)度E(單位:Lx)之間的大小關(guān)系滿足I=;E,由

此可得到光敏電阻的阻值R(單位:Q)與光照強(qiáng)度E(單位:Lx)之間的大小關(guān)系

為0

5、某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻及電源電動(dòng)勢(shì),已知Vi、

V2為兩塊完全相同的電壓表,量程為3V,內(nèi)阻約為3kQ,電源電動(dòng)勢(shì)約為5V,

內(nèi)阻可忽略.

(1)首先按以下步驟進(jìn)行操作:

①按圖示原理圖完成電路連接;

②把Ri、R2均調(diào)至最大阻值;

③閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)Ri、R2,使VI、V2均有合適示數(shù)且分別為Ui、U2,已知

2

U2=]Ui,此時(shí)電阻箱Ri的阻值為1400Q;

④電壓表的內(nèi)阻Rv為Q.

(2)若將Ri調(diào)至1000Q并保持不變,調(diào)節(jié)R2,記錄多組對(duì)應(yīng)的Ui、U2,以Ui

為縱坐標(biāo),U2為橫坐標(biāo)描點(diǎn)作圖,在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)得到一條傾斜直線,

直線的縱截距為b,則電源的電動(dòng)勢(shì)為.

⑶若將R2調(diào)至0并保持不變,調(diào)節(jié)R”并記錄多組電壓表示數(shù)Ui=U2=U及

對(duì)應(yīng)Ri的阻值,描點(diǎn)作圖得到一條直線,可以以為橫坐標(biāo),

為縱坐標(biāo),若得到直線的縱截距為b',斜率為k',則電源的電動(dòng)勢(shì)為

6、要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V1.5W”的小燈泡的伏安特性曲線,備有下列器材:

A.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約6kQ);

B.電壓表(量程15V,內(nèi)阻約30kQ);

C.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5。);

D.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.1Q);

E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0?5C);

F.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍。?100Q);

G.直流電源(3V,內(nèi)阻不計(jì));

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干.

(1)要求多次測(cè)量并使電壓表讀數(shù)從零開始連續(xù)可調(diào),上述器材中電壓表應(yīng)選用

;電流表應(yīng)選用;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用.(以

上均填寫器材前字母)

⑵請(qǐng)將圖甲中的實(shí)物電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)充完整.

(3)圖乙為某同學(xué)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)電路所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)畫出的U-I圖象,圖象

是一條曲線而不是直線的原因是;從圖象

中可求得小燈泡電壓為L(zhǎng)8V時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為W.

7、某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一捆長(zhǎng)度約為100m的銅導(dǎo)線(電阻約為1.5。)的實(shí)際

長(zhǎng)度,首先利用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑,如圖甲所示,再利用圖乙所示的電路

測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻。

可供使用的器材有:

電流表:量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Q;

電壓表:量程3V,內(nèi)阻約9kC;

滑動(dòng)變阻器Ri:最大阻值5Q;

滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20Q;

定值電阻:Ro=3Q;

電源:電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻可不計(jì);

開關(guān)、導(dǎo)線若干。

回答下列問題:

(1)由圖甲可知,銅導(dǎo)線的直徑D=mm。

(2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______(填“RJ或“R2”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至

(填“a”或"b”)端。

(3)根據(jù)圖乙所示的實(shí)物圖,在方框內(nèi)畫出其電路圖(銅導(dǎo)線用電阻元件符號(hào)表

示)。

⑷調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為L(zhǎng)銅的電阻率為p,

不考慮電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,則導(dǎo)線的長(zhǎng)度為-(用已知和所測(cè)量的

字母表示)

8、新能源汽車是今后汽車發(fā)展的主流方向,如圖(a)所示為車載動(dòng)力電池,其技

術(shù)參數(shù)是額定容量約120Ah,額定電壓約3.3V,內(nèi)阻約0.03Q,現(xiàn)有一個(gè)用了

很長(zhǎng)時(shí)間已經(jīng)老化的這種電池,某研究小組想測(cè)量這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,

但實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電流表(量程100mA、內(nèi)阻9Q)、一個(gè)定值電阻Ro=lQ、

一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干,該同學(xué)按如圖(b)所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得

的數(shù)據(jù)如下表所示.

圖(a)圖(b)

次數(shù)12345

R(Q)0.94.27.310.814.1

Io(mA)10050342520

(1)實(shí)驗(yàn)中將電流表與定值電阻并聯(lián)實(shí)質(zhì)上是把電流表改裝成了大量程的電流

表,則改裝后的電流表的測(cè)量值I與原電流表的讀數(shù)1()的關(guān)系為

⑵若利用圖象確定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,則應(yīng)作(選填“R-I”或“R,')

圖象;

(3)利用測(cè)得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出適當(dāng)?shù)膱D象;

14

12

10

8

6

4

2

0

-2

(4)由圖象可知,該電池的電動(dòng)勢(shì)£=V,內(nèi)阻r=Q

9、在“測(cè)定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用的測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲

接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。

圖8-2-24

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,某一次測(cè)量結(jié)果(接近多次測(cè)量的平均值)

如圖1所示,其讀數(shù)為mm。

(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx的阻值(約為15Q),實(shí)驗(yàn)提供了如下器材:

A.電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻約為1Q)

B.電流表Ai(量程為0?0.6A,內(nèi)阻約為0.5Q)

C.電流表A2(量程為0?3A,內(nèi)阻約為0.02C)

D.電壓表Vi(量程為0?3V,內(nèi)阻約為5kQ)

E.電壓表V2(量程為0?15V,內(nèi)阻約為5kQ)

F.電阻箱R(阻值范圍為0~999.9Q,額定電流為1A)

G.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

為使測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選用,電壓表應(yīng)選用;(填器

材前的字母標(biāo)號(hào))應(yīng)采用圖2給出的電路進(jìn)行測(cè)量。

(3)根據(jù)記錄的電阻箱阻值R及對(duì)應(yīng)電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,在坐標(biāo)紙上

作上一卷圖象如圖3所示,根據(jù)圖象可得金屬絲的電阻Rx=C(保留兩

UK

位有效數(shù)字)。

(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算金屬絲的電阻率約為(填選項(xiàng)前的字母標(biāo)號(hào))。

A.4X10-2QmB.4X10-3nm

C.4X10-6QmD.4X108Qm

(5)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差,下列說法中正確的是(填選項(xiàng)前的字母標(biāo)號(hào))。

A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差

C.若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差

D.用上一卷圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差

UK

10、某種新型圓柱形的導(dǎo)電材料,電阻阻值在8?10Q之間,為了測(cè)量該導(dǎo)電

材料電阻率,實(shí)驗(yàn)室提供了以下實(shí)驗(yàn)器材:

G5主尺6與CfC

)|中從福斗1r用田上出口電力

05/01520--------AP

圖1圖2

2.A.20分度的游標(biāo)卡尺

B.螺旋測(cè)微器

C.電流表人1(0-10011^,內(nèi)阻約為10Q)

D.電流表A2(0?0.6A,內(nèi)阻約為0.1Q)

E.電壓表Vi(0?3V,內(nèi)阻約為3kQ)

F.電壓表V2(0?15V,內(nèi)阻約為15kC)

G.直流電源E(4V,內(nèi)阻不計(jì))

H.滑動(dòng)變阻器R(0?10Q,2A)

I.開關(guān)及導(dǎo)線若干

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得該樣品的長(zhǎng)度L.其示數(shù)如圖1所示,其讀數(shù)為mm;

用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外徑D,其示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)為mm.

(2)本次實(shí)驗(yàn)的電流表選用的是,電壓表選用的是(填寫所提供

器材前的字母).

圖3

⑶測(cè)量新型圓柱形的導(dǎo)電材料電阻R是采用圖3的(填

“甲”“乙”“丙”或“丁”)電路圖.

2021屆高考二輪物理:電學(xué)實(shí)驗(yàn)含解析

專題:電學(xué)實(shí)驗(yàn)

1、某同學(xué)測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,現(xiàn)備有下列器材.

A.被測(cè)干電池一節(jié)

B.電流表1:量程0?0.6A,內(nèi)阻r=0.3Q

C.電流表2:量程0?0.6A,內(nèi)阻約為0.1Q

D.電壓表1:量程0?3V,內(nèi)阻未知

E.電壓表2:量程0?15V,內(nèi)阻未知

F.滑動(dòng)變阻器1:阻值范圍為0?10Q,允許通過最大電流2A

G.滑動(dòng)變阻器2:阻值范圍為0?100Q,允許通過最大電流1A

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,測(cè)量

結(jié)果存在系統(tǒng)誤差,在現(xiàn)有器材的條件下,要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)

和內(nèi)阻.

(1)在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?,電流表選擇,電壓表選擇

,滑動(dòng)變阻器選擇.(填寫器材前的字母)

(2)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖_______(填“甲”或“乙”).

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U—I圖象,則在修

正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后,干電池的電動(dòng)勢(shì)£=V,內(nèi)阻r=Q.

圖丙

【答案】(1)BDF(2)甲(3)1.50.7

解析:(1)電源的電動(dòng)勢(shì)約1.5V,則電壓表選擇量程0?3V的D;選擇內(nèi)阻已

知的電流表B;滑動(dòng)變阻器電阻較小有利于電表示數(shù)的變化,滑動(dòng)變阻器選擇

0?10Q的F;(2)電流表內(nèi)阻已知,圖甲電路將電流表與電源直接串聯(lián),可消

除電流表分壓帶來的系統(tǒng)誤差;(3)據(jù)£=1)+1任+^)可得U=E—I(r+rA),則圖

線的縱截距b=E=1.5V,圖線的斜率的絕對(duì)值|k|=r+rA=Q=1Q,

電源的內(nèi)阻r=0.7Q

2、要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,所備器材如下:

A.待測(cè)電壓表V(量程3V,內(nèi)阻幾千歐)

B.電流表A(量程3A,內(nèi)阻0.01Q)

C.定值電阻R(阻值2kQ,額定電流50mA)

D.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)略小于3V,內(nèi)阻不計(jì))

E.多用電表

F.開關(guān)Ki、K2,導(dǎo)線若干

有一同學(xué)利用上面所給器材,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:

(1)首先,用多用電表進(jìn)行粗測(cè),選用X100倍率,操作方法正確。若這時(shí)刻度

盤上的指針位置如圖甲所示,則測(cè)量的結(jié)果是Q。

(2)為了更精確地測(cè)出此電壓表內(nèi)阻,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的乙、丙實(shí)驗(yàn)電路,

你認(rèn)為其中較合理的電路圖是o其理由是

(3)在圖丁中,根據(jù)你選擇的電路把實(shí)物連接好。

(4)用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟:

___________________________________________________________;

(5)用上述所測(cè)量的符號(hào)表示電壓表的內(nèi)阻Rv=o

【答案】(1)3000(2)丙乙圖中電流表的示數(shù)太小,誤差太大。丙圖中R的

阻值與電壓表阻值接近,誤差小。

(3)實(shí)物圖連接如圖所示:

⑷實(shí)驗(yàn)步驟:閉合Ki,再閉合K2,讀得電壓表示數(shù)Ui;再斷開K2,讀得電壓

表示數(shù)U2o

(5)U]_u,R解析⑴選用X100倍率,讀數(shù)為30X100。=30000

(2)較為合理的是丙圖,因?yàn)殡娮栎^大,乙圖中電流表的示數(shù)太小,誤差太大,

丙圖中R的阻值與電壓表阻值接近,誤差?。?/p>

(3)實(shí)物圖如答案圖。

(4)(5)需要直接測(cè)量的物理量是K2閉合、斷開時(shí)電壓表讀數(shù)Ui和U2;K?閉合

時(shí),示數(shù)Ui相當(dāng)于電動(dòng)勢(shì),斷開時(shí),二者串聯(lián),電流相等,即與色=攜,

KKV

所以Rv=-j^Ro

U|—TUT2

3、一同學(xué)在學(xué)習(xí)金屬的電阻率知識(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)不同的材料電阻率一般不同.有些不

法商人在一些導(dǎo)線中摻入雜質(zhì),導(dǎo)致導(dǎo)線的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),該同學(xué)想通過測(cè)量導(dǎo)

線的電阻率來進(jìn)一步確定導(dǎo)線是否合格,于是設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)電路.

(1)該同學(xué)剝掉導(dǎo)線的絕緣外層,用剪刀剪下一段,為了粗略測(cè)量該金屬絲的電

阻,該同學(xué)用如圖(b)所示的多用電表在連接好的電路上進(jìn)行測(cè)量.

①機(jī)械調(diào)零后將選擇開關(guān)撥到“X1Q”擋.

②將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使

③,將紅表筆接P,黑表筆接Q,多用電

表指針如圖(c)所示,則金屬絲總電阻約為Q.

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑,測(cè)得該金屬絲直徑d=0.360mm.

(3)閉合開關(guān)S,保持電流表示數(shù)不變,改變并記錄電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)接入

電路中金屬絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù),作出R-L圖線如圖(d)所示.

(4)根據(jù)測(cè)得的金屬絲直徑d及R-L圖線,求得金屬絲的電阻率p=.(結(jié)

果保留3位有效數(shù)字)

解析:(1)②歐姆調(diào)零時(shí),將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在

歐姆表盤零刻度處(或使指針指在電流滿偏的位置).③測(cè)量時(shí),需將多用電表接

在金屬絲兩端,且電路處于斷路狀態(tài),所以應(yīng)斷開開關(guān)S,取下線夾(或斷開開

關(guān)S,將線夾夾到Q端).

(4)根據(jù)R=-p^+b,可知R-L圖線斜率的絕對(duì)值為]=10Q-rrTi,S=^d2'代

入數(shù)據(jù)可得p=1.02X106Qm.

【答案】(1)②指針指在歐姆表盤零刻度處(或指針指在電流滿偏的位置)③斷

開開關(guān)S,取下線夾(或斷開開關(guān)S,將線夾夾到Q端)5(4)1.02X10-6Q.m

4、某物理小組欲利用如圖8-2-23所示的電路測(cè)量一只有30格刻度的毫安表

的量程、內(nèi)阻且要得到光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室能提供

的實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源(輸出電壓為U=18.0V,內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱R(最大阻

值9999.9Q)、單刀雙擲開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。

圖8-2-23

(1)該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)先將電阻箱的阻值調(diào)至最大,然后將單刀雙擲開關(guān)接至a端,

開始調(diào)節(jié)電阻箱,發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為1700Q時(shí),毫安表恰好能夠偏轉(zhuǎn)

10個(gè)格的刻度,將電阻箱的阻值調(diào)為800Q時(shí),毫安表剛好能偏轉(zhuǎn)20個(gè)格的

刻度,實(shí)驗(yàn)小組據(jù)此得到了該毫安表的最大量程為mA,內(nèi)阻R&=

(2)該小組查閱資料得知,光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化而變化很大,為了

安全,該小組需將毫安表改裝成最大量程為0.3A的電流表,則需在毫安表兩端

(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為Q(保留三位有效數(shù)字)

的電阻。

(3)電表改裝之后,該小組將單刀雙擲開關(guān)接至b端,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),流過毫安

表的電流1(單位:mA)與光照強(qiáng)度E(單位:Lx)之間的大小關(guān)系滿足I=〈E,由

此可得到光敏電阻的阻值R(單位:Q)與光照強(qiáng)度E(單位:Lx)之間的大小關(guān)系

為0

【答案】⑴30100(2)并聯(lián)11.1(3)R=怨獨(dú)一10

【解析】(1)設(shè)毫安表每格刻度表示的電流大小為Io,則當(dāng)電阻箱的阻值為Ri

=1700。時(shí),由閉合電路歐姆定律可得lOIo(Ri+Rg)=U;當(dāng)電阻箱的阻值為

R2=800。時(shí),則有2O(R2+Rg)Io=U,兩式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可解得:Rg=100Q,

Io=lmA,該毫安表的最大量程為30mA。(2)要將最大量程為30mA的毫安表

改成最大量程為IA=0.3A的電流表,則需在毫安表兩端并聯(lián)一個(gè)電阻,設(shè)并聯(lián)

電阻的阻值為R',則有IgRg=(lA—Ig)R',代入數(shù)據(jù)可解得R'=-^

Qo(3)由題意可知,改裝后電流表的內(nèi)阻為RA=10Q,設(shè)通過光敏電阻的電流

大小為J(單位:A),則有(R+RA)I'=U,且I'=RgRRIX10~3,即(R+

10Q)X10IX10^=18.0V,又I=;E,整理可得R=^2—10(Q)。

5、某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻及電源電動(dòng)勢(shì),已知Vi、

V2為兩塊完全相同的電壓表,量程為3V,內(nèi)阻約為3kQ,電源電動(dòng)勢(shì)約為5V,

內(nèi)阻可忽略.

(1)首先按以下步驟進(jìn)行操作:

①按圖示原理圖完成電路連接;

②把Ri、R2均調(diào)至最大阻值;

③閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)Ri、R2,使VI、V2均有合適示數(shù)且分別為Ui、U2,已知

2

U2=§Ui,此時(shí)電阻箱Ri的阻值為1400Q;

④電壓表的內(nèi)阻Rv為Q

(2)若將Ri調(diào)至1000。并保持不變,調(diào)節(jié)R2,記錄多組對(duì)應(yīng)的Ui、U2,以Ui

為縱坐標(biāo),U2為橫坐標(biāo)描點(diǎn)作圖,在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)得到一條傾斜直線,

直線的縱截距為b,則電源的電動(dòng)勢(shì)為.

⑶若將R?調(diào)至0并保持不變,調(diào)節(jié)Ri,并記錄多組電壓表示數(shù)Ui=U2=U及

對(duì)應(yīng)Ri的阻值,描點(diǎn)作圖得到一條直線,可以以為橫坐標(biāo),

為縱坐標(biāo),若得到直線的縱截距為b',斜率為k',則電源的電動(dòng)勢(shì)為

【答案】⑴2800(2)品⑶Ri1廿-或與Q

1r*l2口DI4UUK

2

【解析】(1)U2=1U],則R2分壓為Ul/3,R2與V2串聯(lián),電流相等,分壓與電

阻成正比,故電壓表內(nèi)阻Rv為R2的2倍,即2800Q.

(2)由閉合電路的歐姆定律得E=Ui十段+圜Ri整理可得5=點(diǎn)看一

普bb=展,解得E=*b當(dāng)b.

Rv+RiRv+KiKv14

(3)由閉合電路的歐姆定律得E=U+2^-R!,整理可得]=含+:,即以1為縱

KVUKVEJDU

112

軸,Ri為橫軸描點(diǎn)作圖.圖象的縱軸截距b'=自解得E=J—;斜率k,=彘,

21

解得E=kzRv=1400k,,

6、要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V1.5W”的小燈泡的伏安特性曲線,備有下列器材:

A.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約6kQ);

B.電壓表(量程15V,內(nèi)阻約30kC);

C.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5。);

D.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.1Q);

E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0?5C);

F.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0?100Q);

G.直流電源(3V,內(nèi)阻不計(jì));

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干.

(1)要求多次測(cè)量并使電壓表讀數(shù)從零開始連續(xù)可調(diào),上述器材中電壓表應(yīng)選用

;電流表應(yīng)選用;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用.(以

上均填寫器材前字母)

(2)請(qǐng)將圖甲中的實(shí)物電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)充完整.

圖甲

(3)圖乙為某同學(xué)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)電路所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)畫出的U-I圖象,圖象

是一條曲線而不是直線的原因是;從圖象

中可求得小燈泡電壓為1.8V時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為W.

【答案】(1)ACE(2)實(shí)物圖連接見解析

⑶小燈泡的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大0.72

解析:(1)燈泡額定電壓為3V,故電壓表應(yīng)選擇3V量程的A;由P=¥可知,

p15

1=仃=亨A=0.5A,故電流表應(yīng)選擇C;本實(shí)驗(yàn)要求電流從零開始調(diào)節(jié),滑動(dòng)

變阻器應(yīng)采用分壓接法,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的E.(2)本實(shí)驗(yàn)采用

滑動(dòng)變阻器分壓接法,同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小,故應(yīng)選用電流表外接法;如圖所

示.(3)燈泡電阻隨溫度的升高而增大,因此圖象為曲線;當(dāng)電壓為1.8V時(shí),

電流為0.4A,則功率P=UI=1.8X0.4W=0.72W.

7、某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一捆長(zhǎng)度約為100m的銅導(dǎo)線(電阻約為L(zhǎng)5Q)的實(shí)際

長(zhǎng)度,首先利用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑,如圖甲所示,再利用圖乙所示的電路

測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻。

甲乙

可供使用的器材有:

電流表:量程0.6A,內(nèi)阻約0.2。;

電壓表:量程3V,內(nèi)阻約9k。;

滑動(dòng)變阻器Ri:最大阻值5Q;

滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20C;

定值電阻:Ro=3Q;

電源:電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻可不計(jì);

開關(guān)、導(dǎo)線若干。

回答下列問題:

(1)由圖甲可知,銅導(dǎo)線的直徑D=mm。

(2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______(填“Ri”或"R2”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至

(填“a”或"b”)端。

(3)根據(jù)圖乙所示的實(shí)物圖,在方框內(nèi)畫出其電路圖(銅導(dǎo)線用電阻元件符號(hào)表

示)。

(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,銅的電阻率為p,

不考慮電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,則導(dǎo)線的長(zhǎng)度為o(用已知和所測(cè)量的

字母表示)

解析(1)球的直徑為D=1mm+17.0X0.01mm=1.170mmo

(2)由于待測(cè)電阻比較小,為了更好的控制電路所以選擇R2比較合理,閉合開關(guān)

前應(yīng)保證回路中電流最小,則接入滑動(dòng)變阻器的阻值就最大,所以應(yīng)該在a端。

⑶由于待測(cè)電阻阻值較小,選用電流表外接的方式,定值電阻Ro與R、串聯(lián)能

夠使得電壓表的讀數(shù)在量程的!以上,所以為了減小誤差,要把Ro與Rx串聯(lián)用,

電路圖如圖所示:

(4)由電路結(jié)構(gòu)可得:U=I(Ro+Rx),由電阻定律:

,ROJTID2

Rx=P'解得]=4D°

兀32

件-RO}D2

答案(1)1.170(2)R2a(3)見解析圖(4)-~~而----

8、新能源汽車是今后汽車發(fā)展的主流方向,如圖(a)所示為車載動(dòng)力電池,其技

術(shù)參數(shù)是額定容量約120Ah,額定電壓約3.3V,內(nèi)阻約0.03Q,現(xiàn)有一個(gè)用了

很長(zhǎng)時(shí)間已經(jīng)老化的這種電池,某研究小組想測(cè)量這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,

但實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電流表(量程100mA、內(nèi)阻9Q)、一個(gè)定值電阻Ro=lQ、

一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干,該同學(xué)按如圖(b)所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得

的數(shù)據(jù)如下表所示.

圖(a)圖(b)

次數(shù)12345

R(Q)0.94.27.310.814.1

Io(mA)10050342520

(1)實(shí)驗(yàn)中將電流表與定值電阻并聯(lián)實(shí)質(zhì)上是把電流表改裝成了大量程的電流

表,則改裝后的電流表的測(cè)量值I與原電流表的讀數(shù)I。的關(guān)系為

⑵若利用圖象確定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,則應(yīng)作(選填“R-I”或“R-;”)

解析:(1)根據(jù)并聯(lián)電路的分流公式可知,黑=/=5=9,IRO=9IO,即改裝后

1()K()1

的電流表的測(cè)量值為I=IRO+IO=1OIO.

9X1

(2)由閉合電路歐姆定律,可列式E=I(R+r+R并),Rtt=^-j-=0.9Q,要建立

關(guān)于電流和外電阻的函數(shù)關(guān)系,則要將其變形為R=E;—(r+R井),要使圖線具

有線性關(guān)系,則應(yīng)作R-;圖象.

141—09

(4)由圖象可得:E=k=50_]0V=3.3V,

答案:(l)I=lOIo(2)R-|(3)如解析圖所示

(4)3.31.1

9、在“測(cè)定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用的測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲

接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,某一次測(cè)量結(jié)果(接近多次測(cè)量的平均值)

如圖1所示,其讀數(shù)為mm。

⑵用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx的阻值(約為15。),實(shí)驗(yàn)提供了如下器材:

A.電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻約為1Q)

B.電流表Ai(量程為0?0.6A,內(nèi)阻約為0.5Q)

C.電流表A2(量程為0?3A,內(nèi)阻約為0.02Q)

D.電壓表Vi(量程為0?3V,內(nèi)阻約為5kQ)

E.電壓表V2(量程為0?15V,內(nèi)阻約為5kQ)

F.電阻箱R(阻值范圍為0?999.9Q,額定電流為1A)

G.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

為使測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選用,電壓表應(yīng)選用;(填器

材前的字母標(biāo)號(hào))應(yīng)采用圖2給出的電路進(jìn)行測(cè)量。

(3)根據(jù)記錄的電阻箱阻值R及對(duì)應(yīng)電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,在坐標(biāo)紙上

作上一卷圖象如圖3所示,根據(jù)圖象可得金屬絲的電阻R、=C(保留兩

UK

位有效數(shù)字)。

(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算金屬絲的電阻率約為(填選項(xiàng)前的字母標(biāo)號(hào))。

A.4X10-2QmB.4XlO^Qm

C.4X10^6QmD.4X10-8Qm

(5)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差,下列說法中正確的是(填選項(xiàng)前的字母標(biāo)號(hào))。

A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差

C.若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差

D.用上一卷圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差

UK

【解析】(1)由圖示螺旋測(cè)微器可知,其讀數(shù)為:

0mm+39.9X0.0

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