高中物理
【电学实验根底】典型题
1.如下图,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;%的阻值等于电流表内阻的;;&的阻值等于电流表内阻的2倍.假设用电流表A 的表盘刻度表示流
过接线柱1的电流值,那么以下分析正确的选项是_____________________ .
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0・04A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A
解析:选C,当接线柱1、2接入电路时,R与电流表并联,由于拈二争,可知流过
R的电流为流过电流表电流的2倍,所以1.2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍, 所以每一
小格是原来的3倍,即为0.06 A,所以A、B错误;当接线柱1、3接入电路时, 电流表与R并联,
然后再与此串联,串联电阻对电流无影响,与1. 2接入电路的效果-
样,所以每一小格表示0.06 A, C正确,D错误.
2.写出如下图的游标卡尺和螺旋测微器的读数:
⑴游标卡尺的读数为mm;
⑵螺旋测微器的读数为mm.
解析:⑴由图甲所示游标卡尺可知,主尺示数是l.o cm = 10 mm,游标尺示数是0X0.05 mm = 0.00 imib 游标卡尺示数为10 mm + 0.00 mm = 10.0() mm.
⑵由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为 3.5 mm,可动刻度示数为35.3X0.01 mm =
0.353 imib 螺旋测微器示数为3.5 mm + 0.353 mm = 3.853 nun.
答案:〔1〕10.00 〔2〕3.853
3.如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,假设当时使用的是该表的.〜3 V
量程,那么电压表读数为V,假设当时使用的是该表的.〜15 V量程,那么电压表读
数应为V;如图乙所示的电阻箱的读数为
甲乙
解析:0~3 V量程最小刻度是0.1 V,要向下估读一位,读LI5 V〔由于最后一位是估读
的,有偶然误差,读成114 ~L16V都算正确〕.0 ~ 15 V量程最小刻度为0.5 V,只要求读到0.1 V这一位,所以读5.7 V〔5.6 ~5.8 V都算正确〕.图乙中的电阻箱有6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率,将每个旋钮上指针所指的数值〔都为整数〕乘以各自的倍率,从最高位依次
往下读,即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Q
答案:1.15〔1.14—1.16 均可〕5.7〔5.6〜5.8 均可〕84 580.2
4.有一只满偏电流A=5 mA,内阻&=400.的电流表G假设把它改装成量程为10 V 的电压表,应联一个.的分压电阻,该电压表的内阻为假设把
它改装成量程为3 A的电流表,应___________ 联一个.的分流电阻,该电流表的内
阻为 _______
解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻.由欧姆定律符U=1/+拈〕,分压电阻
R]二%二一Q - 400.=1 600 Q,该电压表内阻〃、二仁十处二2 000 £1改装成电g 5 X10"
流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得人%二〔/・4〕〃2.分流电阻Rl =
] 5X10 3X400 R,R [ R
—2-Rg = -------------- ---- Q = 0.668 Q.该电流表内阻Rx = -=十=0.667 Q.
7 - /g 3 - 5X10/
答案:串 1 600 2 000 并0.668 0.667
5.某同学用伏安法测定待测电阻&的阻值〔约为10 k.〕,除了必、开关S、导线外, 还有以下器材供选用:
A.电压表〔量程0〜IV,内阻约10 k.〕
B.电压表〔量程.〜10 V,内阻约100k.〕
C.电流表〔量程0〜1mA,内阻约30.〕
D.电流表〔量程0〜0.6 A,内阻约0.05 Q〕
E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)
F.电源(电动势12 V,额定电流2A,内阻不计)
G.滑动变阻器&(阻值范围.〜10.,额定电流2 A)
⑴为使测量尽量准确,电压表选用,电流表选用,电源选用 .(均填器材的字母代号)
(2)画出测量几阻值的实验电路图.
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会其真实值(填“大于〞“小于〞或“等于"),原因是_____________________________________ .
解析:(1)假设电源选用E,那么通过对的最大电流为0.15 mA,两个电流表均无法准确测量,故电源应选用F.由此可知电路中的最大电流约为1.2 mA,故电流表选用C.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压,故电压表选用B.
(2)由于待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.滑动变阻器的阻值范围很小, 应采用分压接法,实验电路图如下图.
(3)由于电流表采用内接法,电压表测出的电压为&与电流表串联后两端电压,U ^>U 实,而R 二号,所以K测〉R实.
答案:(1)B C F (2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压
6.用一段长80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率〞的实验.
(1)用多用电表粗测电阻丝的电阻,测量值约为6.0
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图甲所示,由此可知金属丝直径的测量结果为mm.
〔3〕在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供以下供选择的器材:
A.直流电源〔电动势约为4.5V,内阻很小〕
B.电压表〔量程3 V,内阻约3kH〕
C.电压表〔量程15V,内阻约15kQ〕
D.电流表〔量程0.6 A,内阻约0.125 Q〕
E.电流表〔量程3 A,内阻约0.025 Q〕
F.滑动变阻器〔阻值范围.〜15.,最大允许电流1A〕
G.滑动变阻器〔阻值范围0—200.,最大允许电流2A〕
H.开关、导线假设干
要求操作简便且能保证测量准确度,在供选择的㈱材中,电流表应选择,电压表应选择,滑动变阻器应选择.〔均填字母代号〕
〔4〕根据上面选择的器材,在图乙中完成实验电路的连接.
解析:〔2〕螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm,可动刻度的读数为0.01X43.4 mm=0.434 mm,所以最终读数为:0.5 mm + 0.434 mm = 0.934 mm,由于需要估读,故0.932 ~0.936 nun
均可.
〔3〕选择电表时,要使指针偏转尽量大一些,在其满刻度的;左右偏转比拟准确,故电压
表选择B,电流表选择D,待测电阻6.左右,为了便于调节,因此选择阻值范围0 ~ 15. 的滑动变阻器F即可.
〔4〕待测电阻较小,因此滑动变阻器应采用限流接法,电流表应采用外接法,其实物图
答案:〔2〕0.934〔0.932〜0.936 均可〕〔3〕D B F
〔4〕见解析图
7.某实验小组要精确测定一个额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,该灯正常工作时电阻大约为300电学符号与小灯泡电学符号相同.
实验室提供的器材有;
A.电流表Ai〔量程为15 mA,内阻Rxi约为10.〕
B.电流表A2〔量程为2 mA,内阻R A2=20Q〕
C.定值电阻拈= 10.
D.定值电阻76=1980.
E.滑动变阻器R〔0〜20 Q〕一个
F.电压表V〔量程为15 V,内阻Av约为3 kO〕
G.蓄电池E〔电动势为4 V,内阻很小〕
H.开关S一个
〔1〕要完成实验,除蓄电池、开关、滑动变阻静外,还需选择的器材有〔填写器材前的字母编号〕.
〔2〕请在虚线框内画出实验电路图.
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••・•
・
(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=,说明式中题目未给出的各物理量的意义: ______________________________________________________________________________ .
解析:〔1〕要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两
端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表V的量程偏大,测量误差较大,不能用电压表
V测量LED灯两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻&串联改装为电压表测量电压;
LED灯正常工作时的电流在10 mA左右,可以用电流表4测量通过LED灯的电流.
LED E
(2)由于滑动变阻器阻值远小于LED灯的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如下图.
⑶根据闭合电路欧姆定律知,LED灯两端的电压U = h(Ri + Rxi),通过LED灯的电流
U Iz{Rl + R42)
/二2h,所以LED灯正常工作时的电阻R x = j =-——-Ju /2分别为电流表Al. A2 n - h
的读数.
答案:⑴ABD⑵如解析图所示⑶罕詈/一分别为电流表d、A2的读数
8.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 k.的电压表和量程为0.6A、内阻约为0」.的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的局部连线图,待测电阻为图2中的拈,其阻值约为5 Q.
(1)测风阻值的最优连接方式为导线①连接(填切〞或冲〞)、导线②连接 (填“c〞或“〞).
(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R的阻值为Q.
UN0.400.80 1.20 1.60 2.00 2.40
Z/A0・090.190.270.350.440.53
(3)图2中&与Q是材料相同、厚度相等、外表为正方形的两导体,及的边长是拈的古,假设测处的阻值,那么最优的连线应选________ (填选项).
A.①连接叫②连接c
B.①连接.,②连接d
C.①连接心②连接.
D.①连接心②连接d
解析:(1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值,故采用电流表外接法,又知滑动变
阻器采用分压电路接线,故测R阻值的最优连接方式为导线①连接〃.导线②连接
⑵作图如下图,那么Rk等二黄.二4.4..
⑶根据电阻定律可得A二,齐二方故处二拈,要测&的阻值,与测量拈一样,最优的连线应①连接明②连接d,故B正确.
答案:(IM d⑵图见解析4.4〜4.7 (3)B
9.某同学改装和校准电压表的电路图如下图,图中虚线框内是电压表的改装电路.
(1)表头G满偏电流为100 N A,表头上标记的内阻值为900 Q/卜4和R是定值电阻.利用品和表头构成1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.假设使用.、力两个接线柱,电压表的量程为IV;假设使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V.那么根据题给条件,定值电阻的阻值应选〃尸Q, R1=n, R3= _____________________________________________________ a
(2)用量程为3 V,内阻为2 500 <1的标准电压表0对改装表3 V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E为5 V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50.和5 ko. 为方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为.的滑动变阻器.
(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近____________ (填或“N〞)
端.
(4)假设由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,那么表头G内阻的真实值__________ (填“大于〞或“小于〞)900 0.
解析:⑴根据题意,修与表头G构成1mA的电流表,那么二(1-4寐1,得〃产100 .;假设使用.、力两个接线柱,电压表的量程为IV,那么R?二出产二910 Q :假设使用a、
c两个接线柱,电压表的量程为3 V,那么心」"产 .以二2 00() Q.
(2)电压表与改装电表并联之后,电阻小于2 500 Q,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大
阻值小于并联局部,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50.的电阻.
⑶在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近M端,使并联局部分压为零,起到保护作用.
(4)改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头G的电流偏小,那么实
际电阻偏大,故表头G内阻的真实值大于900 a
答案:⑴100 910 2 000 (2)50 ⑶M (4)大于
10.某同学利用如图⑶所示的电路测量一微安表(量程为100 piA,内阻大约为2 500 Q) 的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R、4(其中一个阻值为20.,另一个阻值为2 000.);电阻箱七(最大阻值为99 999.9 O).电源£(电动势约为1.5 V);单刀开关和S2.C. D分别为两个滑动变阻器的滑片.
(1)按原理图⑶将图(b)中的实物连线.
(2)完成以下填空:
①拈的阻值为.俅“20〞或“2 000〞).
②为了保护微安表,开始时将Ri的滑片C滑到接近图⑶中滑动变阻器的端(填
“左〞或"右〞)对应的位置;将此的滑片O置于中间位置附近.
③将电阻箱心的阻值置于2 500.0.,接通号.将拈的滑片置于适当位置,再反复调节 %的滑片.的位置.最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明Sz接通前8 与.所在位置的电势(填“相等〞或“不相等〞).
④将电阻箱氏和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R,的阻值置于2 601.0 Q 时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为.(结果保存到个位).
⑶写出一条提升测量微安表内阻精度的建议:
解析:(1)根据原理图(a),将图(b)中的实物连线如下图.
(2)①滑动变阻器R在实验中为限制电路,且为分压接法,应选总阻值小的滑动变阻器, 故R1的阻值为20 a
②为了保护微安表,&闭合时,微安表上的电压为零,故开始时应将R的滑片C滑到滑动变阻
器的左端.
③接通S2前后,微安表的示数保持不变,说明S2闭合后,没有电流流过S2,故B、D 两点的电
势相等.
@实验过程中,由于测量电路,即由此、&组成的电路的阻值很大,可认为测量电路两端的电压
不变,故四与兄互换后通过心、心和⑭的电流不变,电路如下图.
由于艮O两点的电势相等,对于图甲,八/e2二/水,
hRzi=/zRf二:
Azi K
对于图乙,/山以二〃'
所以&A 二返就i 二5 500 X 2 601.= 2550.・
⑶提升测微安表内阻的精度,可减小系统误差,如调节Q上的分压,尽可能使微安表接近满量程.
答案:〔1〕见解析图〔2〕①20②左③相等④2 550
⑶调节拈上的分压,尽可能使微安表接近满量程
高中物理 【电学实验基础】典型题 1.如图所示,其中电流表A 的量程为0.6 A ,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表 示0.02 A ;R 1的阻值等于电流表内阻的12 ;R 2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是________. A .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 A B .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A C .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A D .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A 解析:选C .当接线柱1、2接入电路时,R 1与电流表并联,由于R 1=R A 2 ,可知流过R 1的电流为流过电流表电流的2倍,所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍,所以每一小格是原来的3倍,即为0.06 A ,所以A 、B 错误;当接线柱1、3接入电路时,电流表与R 1并联,然后再与R 2串联,串联电阻对电流无影响,与1、2接入电路的效果一样,所以每一小格表示0.06 A ,C 正确,D 错误. 2.写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数: (1)游标卡尺的读数为________mm ; (2)螺旋测微器的读数为________mm. 解析:(1)由图甲所示游标卡尺可知,主尺示数是1.0 cm =10 mm ,游标尺示数是0×0.05 mm =0.00 mm ,游标卡尺示数为10 mm +0.00 mm =10.00 mm. (2)由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为3.5 mm ,可动刻度示数为35.3×0.01 mm =0.353 mm ,螺旋测微器示数为3.5 mm +0.353 mm =3.853 mm.
高中物理 【电学实验根底】典型题 1.如下图,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;%的阻值等于电流表内阻的;;&的阻值等于电流表内阻的2倍.假设用电流表A 的表盘刻度表示流 过接线柱1的电流值,那么以下分析正确的选项是_____________________ . A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0・04A B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A 解析:选C,当接线柱1、2接入电路时,R与电流表并联,由于拈二争,可知流过 R的电流为流过电流表电流的2倍,所以1.2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍, 所以每一 小格是原来的3倍,即为0.06 A,所以A、B错误;当接线柱1、3接入电路时, 电流表与R并联, 然后再与此串联,串联电阻对电流无影响,与1. 2接入电路的效果- 样,所以每一小格表示0.06 A, C正确,D错误. 2.写出如下图的游标卡尺和螺旋测微器的读数: ⑴游标卡尺的读数为mm; ⑵螺旋测微器的读数为mm. 解析:⑴由图甲所示游标卡尺可知,主尺示数是l.o cm = 10 mm,游标尺示数是0X0.05 mm = 0.00 imib 游标卡尺示数为10 mm + 0.00 mm = 10.0() mm. ⑵由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为 3.5 mm,可动刻度示数为35.3X0.01 mm = 0.353 imib 螺旋测微器示数为3.5 mm + 0.353 mm = 3.853 nun. 答案:〔1〕10.00 〔2〕3.853 3.如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,假设当时使用的是该表的.〜3 V
高中物理电学实验习题大全(含答案) 电学实验:测定金属的电阻率 在测定金属的电阻率实验中,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。实验中需要用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测量金属丝直径的刻度位置。 1)从图中读出金属丝的直径为______mm。 2)实验器材包括两节新的干电池、开关、若干导线和电压表、电流表、滑动变阻器等。为了较准确地测出金属丝的电阻值,电压表应选内阻为10 kΩ的3 V表,电流表应选内阻为0.05 Ω的0.6 A表,滑动变阻器应选10号。 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选 _______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。
②实验中,某同学的实物接线中有两处明显错误。错误1:_____________________________;错误2: _____________________________。 为了测量某根金属丝的电阻率,需要测量长为L的金属 丝的直径D和电阻R。直径测量时,将金属丝放于螺旋测微 器两测量杆间进行测量。欧姆表粗测电阻时,需根据读数精度选择合适的档位,并进行调零操作。伏安法测电阻时,需要选择电路误差较小且便于调节的备选电路。 在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示,但闭合开关后发现电路有故障。若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是断路。需要检查待测金属丝、滑 动变阻器或开关是否存在问题。金属丝的直径示数可通过螺旋测微器测量得到。 测得接入电路的金属丝的长度为L,金属丝的直径d,已 知其电阻大约为25Ω。 在使用伏安法测量电阻时,需要选择电流表、电压表和滑动变阻器。可供选择的器材包括:必选的电源(电动势 1.5V,
“小灯泡伏安特性”中的功率问题 一、实验题 1.做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验时,已知所用小电珠的额定电压和额定功 率分别为2.5V、1.2W,,实验可供选择的器材如下: a.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约5Ω) b.电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω) c.电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ) d.电压表V2(量程0~15V,内阻约2000Ω) e.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A) f.滑动变阻器R2(阻值0~5000Ω,额定电流 500mA)g.直流电源的电动势为3.0V,内阻 忽略不计 h.开关k,导线若干 ①为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选择,电压表应选择 ,滑动变阻器应选择(填写实验器材前的序号) ②请设计合理的电路来完成该实验,把电路图画在方框里。 ③实验中,当电压表的示数为U 时,电流表的示数为I,则小电珠电阻的真实值 U (填“大于”“等于"或“小于")。 I ④通过实验得到多组数据,做出小电珠的伏安特性曲线,如图所示。如果取两个这 样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联,接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端,则每个小电珠消耗的实际功率为W 。(结 果保留两位小数)
【答案】a c e 大于0.55(0.53—0.55) 【解析】(1)灯泡额定电压是2.5V,电压表应选c;由表中实验数据可知,最大电流为0.49A,电流表选a;为方便实验操作,滑动变阻器应选e;
(2)描绘小灯泡伏安特性曲线,电压与电流要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;由表中实验数据可知,灯泡最大电阻约为3.7Ω,电 压表内阻约为2kΩ,灯泡电阻阻值远小于电压表内阻,电 流表应采用外接法,电路图如图所示: (3)由于电压表的分流作用,所以电流表的示数比流经灯 泡的电流偏大,故根据欧姆定律R =U 测量电阻偏小,即计算得到的小电珠的电阻值I U 小于真实值;则小电珠电阻的真实值大于。 I (4)将定值电阻与电源等效为内阻为2.0Ω,电动势为3.0V 的 电源,由闭合电路欧姆定律得:U=3.0﹣2.0I,将路端电压与电 流的关系图象作入图象中,如图所示: 由图可知,U=1.28V,I=0.43A,所以灯泡的实际功率为:P =UI = 0.55W 2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室提供了如下器材: A.小灯泡(3V,1.8W) B.电压表(量程3V,内阻约为20kΩ) C.电流表(量程0.6A,内阻约为0.2Ω) D.滑动变阻器(0~10Ω,2A) E.电源(电动势3V,内阻不计) F.开关及导线若干,坐标纸 实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确,调节测量多组对应的U、I 值。如图甲所示,一组同学已经完成导线的连接。 (1)如图甲连接好电路,不闭合电键,滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数 (填“为零”“不为零”)。 (2)在图甲中闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程中灯泡亮度变化情况是 。 (3)指出图甲中该组同学连接错误的两条导线(填导线编号)。
物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 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9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。 器材代号 规格 电流表(A 1) 量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω) 电流表(A 2) 量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V ) 量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1) 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2) 总阻值约50Ω 电池(E ) 电动势1.5V ,内阻很小 开关(K ) 导线若干 (1)画出电路图,标明利用器材的代号。 (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. (3)需要读出的物理量是 ,用这些物理量表示待测电流表内阻的计算公式是 . 5.电压表和滑动变阻器(或电阻箱)测电阻 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A ”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压 A A ′ R 1 E R 0 S
电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 k B.电压表0~15 V,内阻50 k C.电流表0~0.6A,内阻0.05 D.电流表0~3 A,内阻0.01 E.滑动变阻器,0~10 F.滑动变阻器,0~100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l:_____________________________;
错误2:_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: (1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。 (2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。 A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量 C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量 (3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
高中物理电学实验复习22道经典例题及 详细分析 高中物理教育-恒定电流实验复题(44道电学实验题) 一、电阻的测量 1.“XXX”法 安安”法是一种利用两块电流表测电阻的方法。它的创新思维是运用电流表测电压(或算电压)。这种方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。在设计电路时,除了要考虑电流表的量程外,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。 2.1 利用“XXX”法测电流表的内阻 1、从以下器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1.要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。
1)画出实验电路图,标明所用器材的代号。 2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式 为r1= I2r2 / I1,其中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和它们的内阻。 器材(代号)与规格如下: 电流表A1,量程10mA,内阻待测(约40Ω); 电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω; 电压表V,量程10V,内阻r2=10kΩ; 电阻R1,阻值约为100Ω; 滑动变阻器R2,总阻值约50Ω; 电池E,电动势1.5V,内阻很小;
电键K,导线若干。 分析与解:大多数考生看到此题,第一感觉考虑的就是伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。少数考生想到要满足“有尽可能高的精确度”的条件,认为电压U的测定,不能选量程是10V的电压表。因为电流表两端允许施加的最 大电压约为0.4V,因而电压表不能准确测出电流表的两端的 电压,但由于缺乏创新精神,想不出其他方法,也做不正确。只有极少数有“XXX”法新思路的考生才能做正确。 答案:将电流表A2并联在电流表A1的两端,利用电流 表测量电压。要满足“多测几组数据”,滑动变阻器R2采用分 压接法。实验电路如图3所示,其表达式为r1= I2r2 / I1,式 中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和它们 的内阻。 2.2 利用“XXX”法测定值电阻的阻值 2、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与 规格如下:
图10-5 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 kΩ);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 =x A R R R E ++. 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。 【解析】如图所示 (用已知内阻的电压表代替电流表) 例4用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下: 电流表A 1(量程250mA ,内阻r 1为5Ω);标准电流表A 2(量程300mA ,内阻r 2约为5Ω); 待测电阻R 1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω); 电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω);单刀单掷开关S ,导线若干。 ⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图并标明每个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是______,用测的量表示待测电阻R 1的计
图10-5 教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段 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 、阻50 Ω〕; 直流电压表〔量程0~3 V 、阻5 kΩ〕; 直流电源〔输出电压4 V 、阻不计〕; 滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕; 开关1个,导线假如干. 根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. 【审题】此题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种适宜。 【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的接法和外接法,由于R x < v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,假如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 = x A R R R E ++. 【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原如此 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化围太小,仍不能用限流接法。 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。 【解本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表〔或给定的电表不能满足要求时〕,可以用标析】 ⑵ 验电路如右图所示。 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,如此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 ,具有一定阻,电动势约为;
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Rx(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<R A R ,故电流表应采用外接法. 在控制电路中,若采v 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= R E R A R x =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图所1示0-5. 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Rx,现有如下器材:读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关S2、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 S2 与 Rx相接,记下电流表指针所指位置。②将S2 与R1 相接,保持 R2 不变,调节 R1 的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R1 的值,则 Rx=R1。例3、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值(900~1000Ω): 电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,内阻 r1=750Ω; 电压表 V2,量程为 5V,内阻 r2=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Rx 的一种实验电路原理图。 【解析】如图所示 (用已知内阻的电压表代替电流表) 例4 用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下: 电流表 A1(量程 250mA, 内阻 r1 为 5Ω) ;标准电流表A2(量程 300mA, 内阻 r2约为5Ω); 待测电阻 R1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R2(最大阻值10Ω); 1
恒定电流实验复习题(44道电学实验题) 一、电阻的测量 ㈠“安安”法 “安安”法是利用两块电流表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电流表测电压(或算电压),此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。设计电路时除考虑电流表的量程外,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。 2.1利用“安安”法测电流表的内阻 1、从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A 1的内阻r 1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。 (1)画出实验电路图:标明所用器材的代号。 (2)若选取测量中的一组数据来计算r 1,则所用的表达式r 1= ,式中各符号的意义是: 。器材(代号)与规格如下: 电流表A 1,量程10mA ,内阻待测(约40Ω); 电流表A 2,量程500μA ,内阻r 2=750Ω; 电压表V ,量程10V ,内阻r 2=10k Ω 电阻R 1,阻值约为100Ω; 滑动变阻器R 2,总阻值约50Ω; 电池E ,电动势1.5V ,内阻很小; 电键K ,导线若干。 分析与解:大多数考生看到此题,第一感觉考虑的就是伏 安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。少数考生 想到要满足“有尽可能高的精确度”的条件,认为电压U 的测定,不能选量程是10V 的电压表。因为电流表两端允许施加的最大电压约为0.4V ,因而电压表不能准确测出电流表的两端的电压,但由于缺乏创新精神,想不出其他方法,也做不正确。只有极少数有“安安”法新思路的考生才能做正确。 答案:将电流表A 2并联在电流表A 1的两端,利用电流表测量电压;要满足“多测几组数据”,滑动变阻器R 2采用分压接法;实验电路如图3所示,其表达式2211 I r r I ,式中I 1、I 2、r 1、r 2分别表示通过电流表A 1、A 2的电流和它们的内阻。 2.2利用“安安”法测定值电阻的阻值 2、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下: 电流表A 1(量程250mA ,内阻r 1为5Ω); 标准电流表A 2(量程300mA ,内阻r 2约为5Ω); 待测电阻R 1(阻值约为100Ω),滑动变阻器R 2(最大阻 值10Ω); 电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω),单刀单掷开 关S ,导线若干。 (1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理 图,并标明每个器材的代号。 (2)实验中,需要直接测量的物理量是 ,用测的量表示待测电阻R 1的阻值的计算公式是R 1= 。 分析与解:绝大多数考生解答此题,首选的就是伏安法,由于本题没有电压表,思维受阻,当然做不正确。只有极少数有“安安”法新观念的考生才能做正确。因为本题需要运用“电流表算电压”这一创新思维。 答案:(1)实验电路如图4所示。(2)A 1、A 2两电流表的读数I 1、I 2,待测电阻R 1的阻值