高中物理電學實驗專題講義題目和答案

1、在某校開展的科技活動中，為了要測出一個未知電阻的阻值Rx，現(xiàn)有如下器材：讀數(shù)不準的電流表A、定值電阻R0、電阻箱R1、滑動變阻器R2、單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2、電源和導線。⑴畫出實驗電路圖，并在圖上標出你所選用器材的代碼。⑵寫出主要的實驗操作步驟。2、用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（900～1000Ω）：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1＝750Ω；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2＝2500Ω；滑動變阻器R，最大阻值約為100Ω；單刀單擲開關(guān)K，導線若干。測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖。3、用以下器材測量一待測電阻的阻值。器材（代號）與規(guī)格如下：電流表A1（量程250mA,內(nèi)阻r1為5Ω)；標準電流表A2（量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Ω）；待測電阻R1（阻值約為100Ω）；滑動變阻器R2（最大阻值10Ω）；電源E（電動勢約為10V，內(nèi)阻r約為1Ω）；單刀單擲開關(guān)S，導線若干。⑴要求方法簡捷，并能測多組數(shù)據(jù)，畫出實驗電路原理圖，并標明每個器材的代號.⑵需要直接測量的物理量是_______,用測的量表示待測電阻R1的計算公式是R1＝________。4、有一電阻Rx，其阻值在100～200Ω之間，額定功率為0.25W。要用伏安法較準確地測量它的阻值，實驗器材有：安培表A1，量程為50mA，RA1=100Ω安培表A2，量程為1A，RA2=20Ω電壓表V1，量程為5V，RV1=10kΩ電壓表V2，量程為15V，RV2=30kΩ變阻器R1，變阻范圍0～20Ω，2A變阻器R2，變阻范圍0～1000Ω，1A9V電源，電鍵，導線。⑴實驗中應(yīng)選用的電流表、電壓表、變阻器分別是：。⑵畫出所用實驗電路圖。5、從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?，設(shè)計一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。⑴在虛線方框中畫出電路圖，標明所用器材的代號。器材（代號）規(guī)格電流表（A1）量程10mA，內(nèi)阻r1待測（約40Ω）電流表（A2）量程500μA，內(nèi)阻r2=750Ω電壓表（V）量程10V，內(nèi)阻r3=10Ω電阻（R1）阻值約100Ω，作保護電阻用滑動變阻器（R）總阻值約50Ω電池（E）電動勢1.5V，內(nèi)阻很小導線若干，電鍵K⑵若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算r1，則所用的表達式為r1=____________，式中各符號的意義是____________。VmAV6、現(xiàn)要測量某一電壓表的內(nèi)阻。給定的器材有：待測電壓表（量程2V，內(nèi)阻約4kΩ）；電流表（量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω）；直流電源E（電動勢約2.4V，內(nèi)阻不計）；固定電阻3個：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；電鍵S及導線若干。要求測量時兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半。VmAV⑴試從3個固定電阻中選用1個，與其它器材一起組成測量電路，并在虛線框內(nèi)畫出測量電路的原理圖。R1SEVmA⑵電路接通后，若電壓表讀數(shù)為UR1SEVmA7、用右圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用。除電池、開關(guān)和導線外，可供使用的實驗器材還有：電流表（量程0.6A、3A）；電壓表（量程3V、15V）定值電阻（阻值1、額定功率5W）定值電阻（阻值10，額定功率10W）滑動變阻器（陰值范圍0--10、額定電流2A）滑動變阻器（阻值范圍0-100、額定電流1A）（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇V，電流表的量程應(yīng)選擇A；R0應(yīng)選擇的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是的滑動變阻器。引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是。8、某同學在實驗室測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室中有如下器材：開關(guān)、導線。由于沒有電壓表，為此他設(shè)計了如圖所示的電路完成了實驗要求的測量。①為了方便并能較準確測量，滑動變阻器應(yīng)選，定值電阻應(yīng)選用。（填寫定值電阻前的序號）②若某次測量中電流表G的示數(shù)為I1，電流表A的示數(shù)為I2；改變滑動變阻器的位置后，電流表G的示數(shù)為I1′，電流表A的示數(shù)為I2′。則可知此電源的內(nèi)電阻測量值為r=，電動勢測量值為E=。9、某同學通過查找資料自己動手制作了一個電池。該同學想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱（最大阻值為9.999，科當標準電阻用）一只電流表（量程=0.6A,內(nèi)阻）和若干導線。①請根據(jù)測定電動勢E內(nèi)電阻的要求，設(shè)計圖4中器件的連接方式，畫線把它們連接起來。②接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值,讀處與對應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄當電阻箱的阻值時，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示。處理實驗數(shù)據(jù)時。首先計算出每個電流值I的倒數(shù);再制作R-坐標圖，如圖6所示，圖中已標注出了（）的幾個與測量對應(yīng)的坐標點，請你將與圖5實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標點也標注在圖6中上。③在圖6上把描繪出的坐標點練成圖線。④根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E=V,內(nèi)電阻10、某同學利用多用電表測量二極管的反向電阻。完成下列測量步驟：（1）檢查多用電表的機械零點。（2）將紅、黑表筆分別插入正、負表筆插孔，將選擇開關(guān)拔至電阻測量擋適當?shù)牧砍烫?。?）將紅、黑表筆___________，進行歐姆調(diào)零。（4）測反向電阻時，將_________表筆接二極管正極，將________表筆接二極管負極，讀出電表示數(shù)。（5）為了得到準確的測量結(jié)果，應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤___________（填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“中央”）；否則，在可能的條件下，應(yīng)重新選擇量程，并重復(fù)步驟（3）、（4）。（6）測量完成后，將選擇開關(guān)拔向_____________________________位置。11、某同學為了較精確的測量一阻值約為20Ω的電阻Rx的阻值.①在以下備選器材中電流表應(yīng)選__________,電壓表應(yīng)選_______,變阻器應(yīng)選_________.（只填寫器材對應(yīng)的字母代號）電源E（電動勢3V、內(nèi)阻可忽略不計）電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻約12Ω）電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.12Ω）電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）滑動變阻器R1（0～10Ω，允許最大電流2.0A）滑動變阻器R2（0～1000Ω，允許最大電流0.5A）定值電阻R（30Ω，允許最大電流1.0A）開關(guān)及導線若干②請在方框中畫出實驗電路圖（要求直接測量量的變化范圍盡可能大一些，所選器材用對應(yīng)符號標出）。③若某次測量中，電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則計算待測電阻的阻值表達式為Rx＝________________。12、從下表中選取出適當?shù)膶嶒炂鞑模O(shè)計一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1，畫在下面的方框中，要求方法簡捷，有盡可能高的精確度，并能測出多組數(shù)據(jù)。器材(代號)規(guī)格電流表（A1）量程10mA，內(nèi)阻r1待測（約40Ω）電流表（A2）量程500μA，內(nèi)阻r2=750Ω電壓表（V）量程10V，內(nèi)阻r3=10kΩ電阻（R1）阻值約100Ω，作保護電阻用滑動變阻器（R2）總阻值約50Ω電池（E）電動勢1.5V，內(nèi)阻很小電鍵（S）導線若干13、在"測定金屬的電阻率"的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖所示，用米尺測量金屬絲的長度l=0.810m．金屬絲的電阻大約為4Ω(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為mm.(2)在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測電阻絲外，還有如下供選擇的實驗器材：A．直流電源：電動勢約4.5V，內(nèi)阻很??；B.電流表A1：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω;C．電流表A2：量程0～3.0A，內(nèi)阻0.025Ω;D．電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ;E.滑動變阻器R1：最大阻值10Ω；F.滑動變阻器R2：最大阻值50Ω;G．開關(guān)、導線等．在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是，應(yīng)該選用的滑動變阻器是。(3)根據(jù)所選的器材，在如圖所示的方框中畫出實驗電路圖．(4)若根據(jù)伏安法測出電阻絲的電阻為Rx=4.1Ω，則這種金屬材料的電阻率為Ω·m.（保留二位有效數(shù)字）14、一電流表的量程標定不準確，某同學利用圖1所示電路測量該電流表的實際量程。所用器材有：量程不準的電流表，內(nèi)阻=10.0，量程標稱為5.0mA；標準電流表，內(nèi)阻=45.0，量程1.0mA；標準電阻，阻值10.0；滑動變阻器R，總電阻為300.0；電源E，電動勢3.0V，內(nèi)阻不計；保護電阻；開關(guān)S；導線。（1）在實物圖上畫出連線。（2）開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應(yīng)滑動至端。（3）開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動端，使電流表滿偏；若此時電流表的讀數(shù)為，則的量程=。（4）若測量時，未調(diào)到滿偏，兩電流表的示數(shù)如圖3所示，從圖中讀出的示數(shù)=，的示數(shù)=；由讀出的數(shù)據(jù)計算得=。（保留3位有效數(shù)字）（5）寫出一條提高測量準確度的建議：。15、用伏安法測量某一電阻Rx阻值，現(xiàn)有實驗器材如下：待測電阻Rx（阻值約5Ω,額定功率為1W）；電流表A1（量程0~0.6A,內(nèi)阻0.2Ω）;電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻0.05Ω）;電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻3kΩ）;電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻15kΩ）;滑動變阻器R0（0~50Ω）,蓄電池（電動勢為6V）、開關(guān)、導線.為了較準確測量Rx阻值，電壓表、電流表應(yīng)選________，并畫出實驗電路圖.1、【解本測量儀器是電壓表和電流表，當只有一個電表（或給定的電表不能滿足要求時），可以用標析】⑴實驗電路如右圖所示。⑵①將S2與Rx相接，記下電流表指針所指位置。②將S2與R1相接，保持R2不變，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表的指針指在原位置上，記下R1的值，則Rx＝R1。2、【解析】如圖所示3、【解析】⑴實驗電路圖如圖所示。⑵兩電流表A1、A2的讀數(shù)為I1、I2和電流表A1的內(nèi)阻為r1，待測電阻R1的阻值的計算公式是：4、【解析】⑴允許通過電阻中電流可能的最大值由：得，。因為電阻可能為200Ω，所以通過被測電阻的電流的最大值可能是35mA，應(yīng)用電流表的示數(shù)來控制通過電阻的電流，因此，電流表應(yīng)選A1。又因為,所以。因為電阻可能為100Ω，所以允許加在電阻兩端的電壓的最大值可能是5V，應(yīng)用電壓表的示數(shù)來控制加在電阻兩端的電壓，因此電壓表應(yīng)選V1。因為R1＜R2,且2A＞35mA,所以應(yīng)選變阻器R1。因為R1＜Rx所以滑動變阻器連接方式應(yīng)選用分壓電路。因為<,所以應(yīng)選用外接電路。⑵實驗所用電路如圖所示5、⑴如圖所示。⑵，I1表示通過電流表A1的電流，I2表示通過電流表A2的電流，r2表示電流表A2的內(nèi)阻。6、【解析】⑴實驗電路如圖所示，若選用電阻R1，則并聯(lián)電阻＝2000Ω，電壓表讀數(shù)U＝·R＝×2000＝1.92＞1V，電流表讀數(shù)I＝＝＝0.00096A＝0.96mA＞0.6mA，R1符合要求，同理可得R2、R3不符合要求，故選R1。⑵電路接通后，通過R1的電流I1＝，則通過電壓表的電流為I2＝I－I1＝I－，所以電壓表的內(nèi)阻RV＝＝7、（1）3，0.6，1，0～10。（2）由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實際輸出電流小。解析：由于電源是一節(jié)干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小。本實驗中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小，造成E測<E真，r測<r真。8、【解析】干電池的電動勢和內(nèi)阻的測量，一般需要電流表和電壓表。由于題中沒有電壓表，故需要將電流表改裝為電壓表，且改裝后電壓表的量程應(yīng)該達到1.5V，則總電阻為，故定值電阻應(yīng)選用的序號為的電阻，滑動變阻器應(yīng)選②在兩次測量過程中，通過電源的電流是兩只電表的電流之和，則根據(jù)全電路歐姆定律有，解之，得，9、解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律，測量電源的電動勢和內(nèi)電阻，需要得到電源的路端電壓和通過電源的電流，在本實驗中沒有電壓表，但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當電壓表，測量電源的路端電壓，通過電流表的電流也是通過電源的電流，所以只需要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可。實物圖的連接如答圖4所示。由閉合電路歐姆定律有：E=I（R+r+rg），解得：，根據(jù)R-1/I圖線可知：電源的電動勢等于圖線的斜率，內(nèi)阻為縱軸負方向的截距減去電流表的內(nèi)阻。答案：①見答圖4②見答圖6③見答圖6④1.5（1.46~1.54）；0.3（0.25~0.35）10、11、【解析】測量電阻的阻值一般利用伏安法，電壓表顯然應(yīng)選量程為3V的V1；根據(jù)歐姆定律容易求得電路中的最大電流，顯然超過了電流表A150mA的量程，但電流表A2的量程又太大，故我們可以將定值電阻R（30Ω）與待測電阻Rx相串聯(lián)，此時電路中的最大電流，利用電流表A1測量電流即可。由于要求直接測量量的變化范圍盡可能大一些，故只能采用分壓電路，且滑動變阻器使用電阻較小的R1。最后我們確定電流表的解法：由于此時電路的臨界電阻，則應(yīng)該利用電流表的外接法。由此得到實驗電路圖如圖所示，當電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則計算待測電阻的阻值表達式.12、【解析】要測量電流表A1的內(nèi)阻，按常規(guī)思想應(yīng)用伏安法，將電壓表并聯(lián)在待測電流表兩端，但根據(jù)本題所提供的儀器，我們可以首先肯定，在本實驗中不可能用到電壓表，因為電源的電動勢只有1.5V，而電壓表的量程為10V，最多不到滿偏的1/6，用它來讀數(shù)誤差太大，因此該實驗?zāi)苡玫降碾姳碇豢赡苡脙蓧K電流表。兩塊電流表有可能串聯(lián)，也有可能并聯(lián)，但題目中電流表A2的內(nèi)阻r2已知，因此將兩電流表并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)規(guī)律I1r1=I2r2可求出電流表A1的內(nèi)阻r1=。加在電流表兩端的電壓最大值Um=Imr2=0.375V，而滑動變阻的最大阻值只有50Ω，如果將滑動變阻器接成限流，會超過電流表的量程，將它們燒壞。如果僅僅將滑動變阻器接成