2014-2010北京高考物理电学实验汇编
- 格式:doc
- 大小:371.00 KB
- 文档页数:10
实验1 描绘小灯泡的伏安特性曲线一.实验电路图(注意: 外接法和分压电路)二.仪器选择三.数据处理(画图)1.有一个小灯泡标有“6 V,0.6 W”的字样,现在要用伏安法测量这个灯泡的I-U图线,有下列器材可供选用:A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ)B.电压表(0~10 V,内阻20 kΩ)C.电流表(0~0.3 A,内阻1 Ω)D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω)E.滑动变阻器(30 Ω,2 A)F.学生电源(直流9 V)。
还有开关和导线(1)实验中电压表应选________,电流表应选________。
(用序号字母表示)(2)为使实验误差尽可能减小,画出实验电路图。
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,“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R2,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导线、电键等(1)在上述器材中,滑动变阻器应选________;电流表应选________。
(填元件的物理符号)(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I-U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图甲为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I-U图线实验电路图。
(1)根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接成完整实验电路。
(2)开关S闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于________(填“A端”“B端”或“AB正中间”)(3)已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5 Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比(热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=273+t),根据图丙画出的小灯泡I-U特性曲线,估算该电珠以额定功率工作时灯丝的温度约为________℃(保留两位有效数字)。
全国高考物理电学实验试题汇编10. (2015江苏卷)( 8 分) 小明利用如题10-1 图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.( 1) 题10-1 图中电流表的示数为 A.( 2) 调节滑动变阻器, 电压表和电流表的示数记录如下:请根据表中的数据, 在答题卡的方格纸上作出U-I 图线。
由图线求得: 电动势E= V; 内阻r= Ω(3) 实验时, 小明进行了多次测量, 花费了较长时间, 测量期间一直保持电路闭合. 其实, 从实验误差考虑, 这样的操作不妥, 因为.答案:(1)0.44(2)U-I图线如右图所示 1.60(1.58~1.62都算对1.2(1.18~1.26分都算对)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大8.(2015四川卷)(2)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值R x,已知电池的电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有:电流表A1(量程0~30mA);电流表A2(量程0~100mA);电压表V(量程0﹣6V);滑动变阻器R1(阻值0~5Ω)滑动变阻器R2(阻值0~300Ω);开关S一个,导线若干条.某同学的实验过程如下:Ⅰ.设计如图1所示的电路图,正确连接电路.Ⅱ.将R 的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R 的阻值,测出多组U 和I 的值,并记录.以U 为纵轴.I 为横轴.得到如图2所示的图线.Ⅲ.断开开关,将R x 改接在B 、C 之间.A 与B 直接相连,其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤,得到另一条U ﹣I 图线,图线与横轴I 的交点坐标为(I 0,0),与纵轴U 的交点坐标为(0,U 0).回答下列问题:①电流表应选用 ,滑动变阻器应选用②由图2的图线,得电源内阻r= Ω;③用I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x = ,代入数值可得R x ;④若电表为理想电表,R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围 ,电压表示数变化范围 (选填“相同”或“不同”)答案为:①A 2;R 2;②25;③﹣r ;④相同;不同.12.(2015海南卷)某同学利用图(a )所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。
高中物理电学实验讲义(精简版)前言:既然是讲电学实验,自然都离不开电表的使用,所以,我们打破教材、教辅常规顺序,从电表的内部结构和工作原理开始,由浅入深逐节讲解近些年高考试题中涉及的电学系列实验知识要点,并将实验结论、误差的产生和控制等复杂的逻辑推理过程尽量归纳为公式、模板或口诀的形式予以简化,并烂熟于心,以便同学们在答题时,提高解题效率,减少不必要的思考和推导过程。
另外,在每一小节单元模块后都附有近十年全国高考实验真题索引,以便于同学们对照学习或自我检查测试。
一、电表的改装1.电表的内部结构及工作原理我们在实验室中使用的电表,如:电流表(安培表)、电压表(伏特表)都是由量程较小的电流表(又称表头G)经过改装而来。
表头G的内部结构主要由两块永久磁铁、金属线圈、螺旋弹簧、指针和表盘等构成。
其工作原理是利用通电金属线圈在磁场中受到安培力的作用发生旋转而制成。
2.表头G的三个参数之间的关系表头的三个参数是指表头线圈电阻Rg 、满偏电流Ig和满偏电压Ug。
三者的关系符合欧姆定律,即:Ig=Ug/Rg3.将小量程的表头G改装为大量程的电流表(安培表)若使扩大后的电流表量程为原来表头满偏电流的n倍(即:n=I/ Ig),则必须给表头G并联..一个小电阻R来分流多余的电流I R, 如下图。
由并联电路的特点,知:Ig*Rg=(I-Ig)*R又 n=I/ Ig所以,解得:R= Rg/(n-1)…………………公式①(必须熟记)4.将小量程的表头G改装为大量程的电压表(伏特表)若使扩大后的电压表量程为原来表头满偏电压的n倍(即:n=U/Ug),则必须给表头G 串联..一个大电阻R来分担多余的电压U R,如图:由串联电路的特点,知:U = Ug +(Ug /Rg)*R又 n=U/ Ug所以,解得:R=(n-1)Rg…………………公式②(必须熟记)以上公式①、②很重要,也很好记。
口诀:并小串大(必须熟记)(附:关于“电表改装”相关高考题,如:2019全国Ⅰ卷23题;2018全国Ⅱ卷22题;2016海南卷12题;2015全国Ⅰ卷23题;2013全国Ⅱ卷23题;2010北京卷21题)5.将小量程的表头G改装为欧姆表欧姆表的内部结构是由小量程的电流表表头G、定值电阻R(起保护电路作用)、滑动变阻器R,以及电池等构成。
北京高考电学实验归纳总结教学要求高考电学实验考试范围:103测定金属的电阻率(螺旋测微器的使用)104描绘小灯泡的伏安特性曲线105把电流表改装成电压表106测定电源的电动势和内阻107多用电表的使用108示波器的使用109传感器的使用高考电学实验考查的常规仪器: 要求会正确使用的仪器主工有:螺旋测微器、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。
高考实验误差要求:要求认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差。
高考实验有效数字要求: 要求知道有效数字的概念,会用有效数字表达直接测量的结果。
间接测量的有效数字运算不做要求 教学过程一.电学实验实验原理电路的选择 1、测量电路的选择伏安法测量电路有两种:安培表内接法和外接法,如图甲所示,内接法适于测大电阻,如图乙所示外接法适于测小电阻。
(大内小外)有三种选择两种测量电路方法⑴直接比较法:当Rx>>R A 用内接法;当R x <<R v 用外接法。
⑵临界值计算法:当V A R R Rx >用内接法,当V A R R Rx <用外接法。
⑶测试判断法:当R x 、R A 、R V 大约值都不清楚就用测试判断法。
安培表 如图所示,将单刀双掷开关S 分别接触a 点和b 点,若看到安培表示数变化比伏特表示数变化大,则说明伏特表分流影响较大,应该选内接法;若伏特表示数变化比安培表示数变化大,则说明安培表分压影响较大,应该选外接法。
(4)误差分析:大内大,小外小 2.控制电路的选择⑴限流式:如图甲,触头P 开始应置于A 端使电路阻值最大。
⑵分压式:图乙所示,为确保安全,触头P 应滑至A 端,即开始负载电压处于最小。
电路选择原则:1、零起必分压 2滑小必分压3、滑大可限流,烧表必分压二.七个电学实验1.测定金属的电阻率(螺旋测微器的使用)考点: 实验目的:学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。
2014年高考《电路实验》物理试题1.(2014广东卷)某同学设计的可调电源电路如图(a )所示,R 0为保护电阻,P 为滑动变阻器的滑片,闭合电键S 。
① 用电压表测量A 、B 两端的电压;将电压表调零,选择0-3V 档,示数如图22(b ),电压值为________V 。
② 在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片P 应先置于________端。
③ 要使输出电压U 变大,滑片P 应向________端滑动。
④ 若电源电路中不接入R 0,则在使用过程中,存在________的风险(填“断路”或“短路”)。
2.(2014福建卷)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计○G 改装的电流表○A ,○V 为标准电压表,E 为待测电池组,S 为开关,R 为滑动变阻器,0R 是标准称值为4.0Ω的定植电阻。
①已知灵敏电流计○G 的满偏电流100gI A μ=、内阻 2.0g r k =Ω若要改装后的电流表满偏电流为200mA ,应并联一只______Ω(保留一位小数)的定值电阻1R ;②根据图甲,用笔画线代替导线将甲乙连接成完整的电路;③某次实验的数据如下所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=_______Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_____________。
A .电压表内阻的影响B .滑动变阻器的最大阻值偏小C .1R 的实际阻值比计算值偏小D .0R 的实际阻值比标称值偏大3.(2014安徽卷)某同学为了测量一个量程为3V 的电压表的内阻,进行了如下实验。
(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得出电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了。
已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5 V ,则电压表的示数应为____________V(结果保留两位有效数字)。
2010 北京物理实验半偏法2009年测电源电动势和内阻2008 北京示波器的读法2007 物理近代物理2006年近代物理小灯泡的伏安特性曲线2005 多用电表的用法2004年半偏法2003年测定金属丝的电阻率2010 北京物理实验半偏法第Ⅱ卷(非选择题,共180分)21.(18分) (1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计○G,改装成量范围是0~4V的直流电压表。
①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计○G的内电阻r g,其中电阻R0约为1kΩ。
为使r g的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用,电阻器R1应选用,电阻器R2应选用(选填器材前的字母)。
A.电源(电动势1.5V)B.电源(电动势6V)C.电阻箱(0~999.9Ω)D.滑动变阻器(0~500Ω)E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1kΩ)F.电位器(0~51kΩ)②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大。
后续的实验操作步骤依次是:, , , ,最后记录R1的阻值并整理好器材。
(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)A.闭合S1B.闭合S2C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度③如果所得的R1的阻值为300.0Ω,则图1中被测电流计○G的内阻r g的测量值为Ω,该测量值实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。
④给电流计○G联(选填“串”或“并”)一个阻值为kΩ的电阻,就可以将该电流计○G改装为量程4V的电压表。
(2)乙同学要将另一个电流计○G改装成直流电压表,但他仅借到一块标准电压表○V0、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻。
①该同学从上述具体条件出发,先将待改装的表○G 直接与一个定值电阻R 相连接,组成一个电压表;然后用标准电压表○V0校准。
电学实验实验一、伏安法测电阻与测金属丝的电阻率实验原理:伏安法测电阻;电阻定律仪器考查与误差分析:1.螺旋测微器(测导线直径)的读数由固定刻度读数与可动刻度读数构成,读数时先从固定刻度上读出半毫米整数倍的部分,不足半毫米的由可动刻度读出,也就是看可动刻度上第几条线与固定刻度上的横线对齐,测量结果=固定刻度示数+可动刻度示数,注意结果需要估读;2.电学元件的选择:(1)安全性:电表示数不超过各自量程,电阻类元件电流不超过允许的最大电流;(2)精确性:电流表尽可能选小电阻,电压表尽可能选电阻大的,选用的电表量程应使指针尽量接近满偏,即指针在电表量程的二分之一到三分之二以上位置;(3)操作性:滑动变阻器的调节应该使电压变化尽量均匀,既满足实验需求,又便于调节;(4)灵活性:没有对应电表时,可通过改装或者用知道电阻的电表进行替代;3.滑动变阻器的限流与分压:要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始连续调节时,及大范围内测量时,必须采用分压式接法。
当负载电阻的阻值R x比滑动变阻器的最大阻值R0大得多时,采用分压接法,反之,若R x与R0接近或R x略小于R0时,则采用限流接法。
4.电流表的内接与外接:由于所用电压表和电流表都不是理想电表,也就是说电压表的内阻并非趋近无穷大,电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值之间会有误差。
为了减少测量过程中的系统误差,通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法:内接法和外接法。
在内接法中,电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,即:在外接法中,需要考虑电流表内阻的存在,则电压表的测量值U为R两端的电压,电流表的测量值I为干路电流,即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,此时测得的电阻为与R V的并联总电阻,即:当时,内接法和外接法测电阻的相对误差相等,选哪种接法均可;当时,采用内接法;当时,采用外接法。
十年高考(2009-2018)北京市理综卷物理试题分类解析电学实验江苏省特级教师 戴儒京1.2009年21(2)题 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0.1g r =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 ,读取与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,R I)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。
④根据图6描绘出的图线可得出这个 电池的电动势E= V , 内电阻r = Ω 【解析】(2)根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。
实物图的连接如答图4所示。
由闭合电路欧姆定律有: E =I (R+r+r g ),解得:1()g R E r r I=⋅-+,根据R-1/I 图线可知:电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向【答案】 见答图4 ②见答图6 ③见答图6 ④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35)2.2010年21题.(18分)μ的直流电流计,改装成量度范围是0~(1)甲同学要把一个量程为200A4V的直流电压表。
①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻r g,其中电阻R0约为1kΩ。
页眉内容(04年北京)22.(18分)为了测定电流表A1的内阻,采用如右图所示的电路。
其中:A1是待测电流表,量程为300μA内阻约为100Ω;A2是标准电流表,量程是200μA;R1是电阻箱,阻值范围0~999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻E是电池组,电动势为4V,内阻不计;S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关。
(1)根据电路上图,请在下图中画出连线,将器材连接成实验电路(2)连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150μA;然后将开关S2扳到接点b处,,保持R2不变,调节电阻箱R1,使A2的读数仍为150μA。
若此时电阻箱各旋钮的位置哪图3所示,电阻箱R1的阻值是Ω,则待测电流表A1的内阻R3=Ω。
(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全。
在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用:(填写阻值相应的字母)。
A . 200KΩ B. 20KΩ C. 15KΩ D. 20Ω(4)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。
即要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器(填写阻值相应的字母)。
A. 1kΩB. 5kΩC. 10kΩD. 25kΩ(05年北京)22、.(18分)“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电学元件,每两个接线柱之间只可能连接一个元件。
为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:第一步:用电压挡,对任意两接线柱正、反向测量,指针幸免不发生偏转;第二步:用电阻×100Ω挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如下图所示。
(1)第一步测量结果表明盒内。
(2)下左图示出了上图[1]和[2]中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是Ω;下右图示出了上图[3]中欧姆表指钟所处的位置,其对应的阻值是Ω.(3)请在下左图的接线柱间,用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
北京卷有其特定的命题模板,无论是命题题型、考点分布、模型情景等,还是命题思路和发展趋向方面都有自己的特色,完全不同于其他省市的地方卷。
为了给北京考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料,物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。
本资料以北京卷考区的最新名校试题为主,借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对北京卷考区具有借鉴价值的典型题,优化组合,合理编排,极限命制。
专题十八电学实验1、【2014•北京朝阳区高三第一次综合测试】某同学利用如图所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线。
在实验中,他将滑动变阻器的滑片从左端匀速滑向右端,发现电流表的指针始终在小角度偏转,而电压表的示数开始时变化很小,但当滑片接近右端时电压表的示数迅速变大。
为了便于操作并减小误差,你认为应采取的措施是A.换用最大阻值更大的滑动变阻器,将导线a的M端移到电流表“3”接线柱上B.换用最大阻值更大的滑动变阻器,将导线b的N端移到电流表“0.6”接线柱上C.换用最大阻值更小的滑动变阻器,将导线a的M端移到电流表“3”接线柱上D.换用最大阻值更小的滑动变阻器,将导线b的N端移到电流表“0.6”接线柱上2、【2013·北京朝阳区高三上学期期末】(10分)某实验小组利用如图1所示的电路做“测量电池的电动势和内电阻”的实验。
(1)请你根据电路图,在图2所示的实物图上连线。
(2)该小组利用测量出来的几组电压和电流值画出了U—I图线如图3。
根据图线求出电源的电动势E=__________,电源的内电阻r=___________。
(3)另一实验小组也做了“测量电池的电动势和内电阻”的实验,他们在实验室里找到了以下器材:A.一节待测的干电池B.电流表A1(满偏电流3mA,内阻R A1=10Ω)C.电流表A2(0~0.6A,内阻R A2=0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E.定值电阻R0(1190Ω)F.开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但提供了两块电流表,于是他设计了如图4所示的电路,并进行实验。
测电源的电动势和内阻2009年高考题⑵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999.9Ω,可当标准电阻用、一只电流表(量程 I g =0.6A,内阻r g =0.1Ω和若干导线。
①请根据测定电动势 E 和内电阻 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 , 读出与 R 对应的电流表的示数 I ,并作记录。
当电阻箱的阻值R =2.6Ω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 I 1, 再制作 IR 1-坐标图, 如图 6所示, 图中已标注出了 1, (IR 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上。
③在图 6上把描绘出的坐标点连成图线。
④根据图 6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E =_____V,内电阻r =_____Ω。
电学实验(4 106、测定电源的电动势和内阻1(2某同学用如图 3所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势 E 和内电阻 r , R 为电阻箱。
干电池的工作电流不宜超过 0.5A 。
实验室提供的器材如下:电压表 (量程 0~3V , 内阻约3k Ω,电阻箱 (阻值范围O ~999. 9Ω ;开关、导线若干。
电池图 4 图 5-1 图 6①请根据图 3的电路图。
在图 4中画出连线,将器材连接成实验电路。
②实验时,改变电阻箱 R 的值,记录下电压表的示数 U ,得到如下表所示的若干组 R 、 U ,的数据。
根据实验数据绘出如图 5所示的 11U R -图线。
由图象得出电池组的电动势E= V ,内电阻r = Ω。
③关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法,下列说法正确的是。
A .电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差B .同学读电压表读数引起的误差属于系统误差C .本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差D .如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差④若实验室没有电压表,只能用100 μA 的灵敏电流表和电阻箱改装。
待测)专题十七 电学实验2011年高考题组1.(2011 北京)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K 和两个部件S 、T 。
请根据下列步骤完成电阻测量:①旋动部件 ,使指针对准电流的“0”刻线。
②将K 旋转到电阻挡“×l00”的位置。
③将插入“十”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件 ,使指针对准电阻的 (填“0刻线”或“∞刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。
为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序避行操作,再完成读数测量。
A .将K 旋转到电阻挡“×1k ”的位置B .将K 旋转到电阻挡“×10”的位置C .将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D .将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准 2.(2011 四川)为测量一电源的电动势及内阻①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V 的电压表 A .量程为1 V 、内阻大约为1 k ΩB .量程为2 V 、内阻大约为2 k ΩC .量程为3 V 、内阻大约为3 k Ω选择电压表 串联 k Ω的电阻可以改装成量程为9 V 的电压表。
示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理示图。
③根据以上实验原理电路图进行实验读出电压表示数为1.50 V 时、电阻箱值为15.0 Ω;电压表示数为2.00 V 时,电阻箱的阻值为40.0 Ω,则电源的电动势E = V ,内阻r =________Ω。
3.(2011 全国课标)为了测量一微安表头A 的内阻,某同学设计了如图所示的电路。
图中,A 0是标准电流表,R 0和R N 分别是滑动变阻器和电阻箱,S 和S 1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E 是电池。
完成下列实验步骤中的填空:(1)将S 拨向接点1,接通S 1,调节 ,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时 的读数I ;(2)然后将S 拨向接点2,调节 ,使____________,记下此时R N 的读数;(3)多次重复上述过程,计算R N 读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。
2010年高考物理试题分类汇编——电学实验1.(全国卷1)23.(16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程m I 。
所用器材有:量程不准的电流表1A ,内阻1r =10.0Ω,量程标称为5.0mA ;标准电流表2A ,内阻2r =45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻1R ,阻值10.0Ω;滑动变阻器R ,总电阻为300.0Ω;电源E ,电动势3. 0V ,内阻不计;保护电阻2R ;开关S ;导线。
回答下列问题:(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上画出连线。
(2)开关S 闭合前,滑动变阻器的滑动端c 应滑动至 端。
(3)开关S 闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表1A 满偏;若此时电流表2A 的读数为2I ,则1A 的量程m I = 。
(4)若测量时,1A 未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出1A 的示数1I = ,2A 的示数2I = ;由读出的数据计算得m I = 。
(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度的建议: 。
2.(全国卷2)23.(13分)如图,一热敏电阻R T 放在控温容器M 内: ○A 为毫安表,量程6mA ,内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动势约为3V ,内阻很小;R 为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S 为开关。
已知R T 在95℃时阻值为150Ω,在20℃时的阻值约为550Ω。
现要求在降温过程中测量在95℃~20℃之间的多个温度下R T 的阻值。
(1) 在图中画出连线,完成实验原理电路图 (2) 完成下列实验步骤中的填空 ① 依照实验原理电路图连线 ② 调节控温容器M 内的温度,使得R T 温度为95℃ ③ 将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全 ④ 闭合开关。
调节电阻箱,记录电流表的示数I 0 ,并记录 。
⑤ 将R T 的温度降为T 1 (20℃<T 1<95℃);调节电阻箱,使得电流表的读数 ,记录 。
2014-2010北京高考物理电学实验汇编(2014•北京)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.(1)应该选择的实验电路是图1中的(选项“甲”或“乙”).(2)现有电流表(0-0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(0-15V) B.电压表(0-3V)C.滑动变阻器(0-50Ω) D.滑动变阻器(0-500Ω)实验中电压表应选用;滑动变阻器应选用;(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线.序号 1 2 3 4 5 6电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10电流I(A)0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E= v,内电阻r= Ω(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U以及干电池的输出功率P 都会发生变化.图3的各示意图中正确反映P-U关系的是.的阻值.(2013 北京)9.某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx(1)现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A),开关和导线若干,以及下列电表:A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)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1中的(选填“甲”或“乙”).(2)图2是测量R的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问x中所选的电路图,补充完成图2中实物间的连线.(3)接通开关,改变滑动变阻器画片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3所示,可得该电阻的测量值R= =Ω(保留两位x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.(选填选项前的字母)A.电流表测量值小于流经R的电流值x的电流值B.电流表测量值大于流经Rx两端的电压值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(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻R两端的电压U也随之增加,下列反映U-x关系的示意图x中正确的是.(2012 北京)9.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直径,其中某次测量结果如图1所示,其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值),实验所用器材为:(2)用伏安法测金属丝的电阻RX电池组(电动势为3V,内阻约为1Ω),电流表(内阻约为0.1Ω),电压表(内阻约为3kΩ),滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为2A)开关,导线若干.某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 1 2 3 4 5 6 7U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520是采用图2中甲和乙中的图(选填“甲”或“乙”)由以上实验数据可知,他们测量RX(3)如图3是测量R的实验器材实物图,图中已经连接了部分导线,滑动变阻器的X滑片P置于变阻器的一端,请根据上图所选的电路图,补充完成图3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4所示,图中已经标出了与测量数据相对应的四个点,请在下图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线,由图线得到金属丝的阻值RX=Ω(保留两位有效数字).(5)根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为(填选项前的序号)A、1×10-2Ω•mB、1×10-3Ω•mC、1×10-6Ω•mD、1×10-8Ω•m(6)任何实验测量都存在误差,本实验所用测量仪器都已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是(有多个正确选项).A、用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B、由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C、若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D、用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.(2010 北京)9.(1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计G,改装成量范围是0~4V的直流电压表.①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg ,其中电阻R约为1kΩ.为使rg 的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用,电阻器R1应选用(选填器材前的字母).A.电源(电动势1.5V)B.电源(电动势6V)C.电阻箱(0~999.9Ω)D.滑动变阻器(0~500Ω)E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1kΩ)F.电位器(0~51kΩ)②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大.后续的实验操作步骤依次是:,,,,最后记录R1的阻值并整理好器材.(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)A.闭合S1B.闭合S2C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度③如果所得的R1的阻值为300.0Ω,则图1中被测电流计G的内阻rg的测量值为Ω,该测量值实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”).④给电流计G联(选填“串”或“并”)一个阻值为kΩ的电阻,就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表.(2)乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表,但他仅借到一块标准电压表V、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻.①该同学从上述具体条件出发,先将待改装的表G直接与一个定值电阻R相连接,组成一个电压表;然后用标准电压表V校准.请你画完图2方框中的校准电路图.②实验中,当定值电阻R选用17.0kΩ时,调整滑动变阻器R′的阻值,电压表V的示数是4.0V时,表G的指针恰好指到满量程的五分之二;当R选用7.0kΩ时,调整R′的阻值,电压表V的示数是2.0V,表G的指针又指到满量程的五分之二.由此可以判定,表G的内阻rg 是kΩ,满偏电流Ig是mA.若要将表G改装为量程是15V的电压表,应配备一个kΩ的电阻.【解析】(2014 北京)(1)分析图示电路结构,然后答题;(2)根据电源电动势选择电压表,为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器;(3)应用描点法作出图象;(4)根据电源的U-I图象求出电源电动势与内阻;(5)求出电源输出功率表达式,然后答题.解:(1)干电池内阻较小,为减小实验误差,应选题甲所示电路图;(2)一节干电池电动势约为1.5V,则电压表应选B,为方便实验操作,滑动变阻器应选C;(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出电源的U-I图象如图所示;(4)由图示电源U-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.5,则电源电动势E=1.5V,电源内阻:r=△U△I=1.5−1.00.6≈0.83Ω;(5)电压表测量路端电压,其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大;而当内阻和外阻相等时,输出功率最大;此时输出电压为电动势的一半.外电路断开时,路端电压等于电源的电动势,此时输出功率为零;故符合条件的图象应为C.故答案为:(1)甲;(2)B;C;(3)图示如图所示;(4)1.5;0.83;(5)C.(2013 北京)解:(1)因电源的电压为4V,因此电压表选择3V量程;由于阻值约为5Ω的电阻R的,根据欧姆定律可知,电流的最大值为0.8A,从精确角来说,所以x电流表选择0.6A的量程;根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值,可知,待测电阻的阻值偏小,因此选择电流表外接法,故选择甲图.(2)根据电路图来连接实物图原则,注意电表的正负极,并分几个回路来连接.如图所示;(3)电压表的读数为U=2.60V;电流表的读数为I=0.50A;根据欧姆定律R=UI,则有R=5.2Ω;(4)由甲图可知,待测电阻与电压表并联后,与电流表串联,因此电流表测量值大于流经Rx的电流值.由乙图可知,待测电阻与电流表串联后,与电压表并联,因此电压表测量值大于Rx 两端的电压值.故选B和D(5)根据闭合电路欧姆定律与电阻定律,U=IRX=RX ,当滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压增大,但不成正比,且增加越来越快,则U-x图象如图A所示,故选:A.故答案为:(1)B、C、甲(2)略(3)5.2Ω(4)B、D (5)A.(2012 北京)解:(1)固定刻度读数为0,可动刻度读数为39.7,所测长度为0+39.7×0.01=0.397mm(2)由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约5Ω.则有比较Rx为小电阻应该采用外接法测量误差小.由(3)知是用伏安特性曲线来测量电阻的,就要求电压电流从接近0开始调节,所以应该采用分压接法甲.(3)注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉,结合(2)可知应该连接成外接分压接法(甲)那么在连线时断开开关且使Rx两端的电压为0.先连外接电路部分,再连分压电路部分,此时滑片P必须置于变阻器的左端.实物图如右图所示,(4)描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去,然后作出U-I图线.如右图所示;其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U-I图线上,有:R x=1.000.220=4.5Ω.(5)根据电阻定律从数量级上估算出的金属丝电阻率是C选项.(6)用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差;由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差.答案为CD故答案为:(1)0.397(2)甲(3)如图(4)如图,4.5(5)C (6)CD(2010 北京)解:(1)①由于要求改装后的电压表量程为0~4V,故选B;由实验原理知R1应能读出具体数值,故选C;闭合S2,电路中电流I不能大于200μA,由I=ER2+R0知R2=EI−R0,代入数据得:R2≈30KΩ,故选F;故答案为:B;C;F②半偏法测电阻实验步骤:第一步,按原理图连好电路;第二步,闭合电键S2,调节滑动变阻器R2,使表头指针满偏;第三步,闭合电键S1,改变电阻箱R1的阻值,当表头指针半偏时记下电阻箱读数,此时电阻箱的阻值等于表头内阻rg.故应选B;C;A;E故答案为:B;C;A;E③当调节电阻箱,使电流表半偏时,由于干路电流几乎未变,电阻箱与电流计中的电流相等,电阻必然相等.如果所得的R1的阻值为300.0Ω,则图中被测电流计G的内阻rg的测量值为300.0Ω.实际上电阻箱并入后的,电路的总电阻减小了,干路电流增大了,电流计半偏时,流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流,电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻.所以,该测量值“略小于”实际值.故答案为:300;略小于④将电流计改装成电压表,应串连接入一分压电阻R,由欧姆定律及串联电路分压规律有:U=Ig Rg+IgR其中U为改装后电压表的满偏电压,则R=uI g−R g代入数据解得:R=19.7kΩ.故答案为:串;19.7(2)①校对改装成的电压表,应使电压表与标准电压表并联,两端的电压从零开始变化,观察两表示数的差值,确定对改装时串接给电流计的分压电阻增大些还是减小些.所以滑动变阻器应采用分压式接法,校对电路如图3所示.对电压表,由欧姆定律有:U=25Ig(R+R g),带入两次的R、标准电压表示数U解得:r g =3.0KΩ,Ig=0.50mA.若要改装成量程为15V的电压表,由欧姆定律及串联电路分压规律有:U=Ig Rg+IgR,代入数据解得,应串联的分压电阻为:R=27kΩ.故答案为:3.0;0.50;27。