专题十一 电学实验

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一、电学实验的基本原则： ⑴安全：保证不损坏实验器材，即用电器不超过 额定值，电学测量仪器不超过量程。 ⑵精确（误差因素）：尽可能减小误差。如电压 表、电流表使用时，尽可能的使指针指在满量程 的三分之一到三分之二之间。 ⑶方便（便于操作）； 在保证实验正常进行的情 况下，选用的电路和器材应便于操作。特别是滑 动变阻器。 ⑷省电：在同样的条件下，选择功率小的电路， 以减少电能的损耗。 以上各原则是一个理论上的指导条件，在使用时 应把握好度，抓住主要矛盾。

勾文六州方火为市信马学校专题十一电学微专题微专题6 欧姆定律的理解及简单计算(建议时间：35分钟)一、选择题1. (2021 凉山州)以下列图中能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压的关系的是( )2. (2021)R2＜R1，将图中的四种不同接法，接到同一电源两极间，那么电路中电流最大的是( )3. (2021)如下列图，电源电压为5 V，闭合开关S，电压表的示数为1 V，那么( )第3题图A. 通过灯泡L1的电流比L2的电流大B. 灯泡L1两端的电压是1 VC. 灯泡L1和L2的电阻之比是4∶1D. 假设灯泡L2灯丝烧断，电压表示数为零4. (2021)如图电路，电源电压恒定，R1＝12 Ω，R2＝6 Ω，R3是定值电阻．闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A，接b时电流表的示数可能为( )第4题图A. 0.3 AB. 0.6 AC. 0.9 AD. A5. (2021)如下列图电路的两灯泡L1和L2分别标有“ V0.2 A〞和“ V0.3 A〞字样，闭合开关后两灯均发光．假设灯泡的电阻不受温度影响，以下判断正确的选项是( )第5题图A. 两灯串联B. 灯L2更亮C. 灯L1的电阻丝更粗D. 电流表的示数为0.5 A6. (2021)如下列图，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光．甲、乙两个电表示数之比为4∶3，此时灯L1和L2的电阻之比为( )第6题图A. 1∶3B. 3∶1C. 3∶4D. 4∶37. (2021)如下列图的电路，电源电压保持不变，R1＝10 Ω.闭合开关S, 滑动变阻器滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25 A；把滑片P移到中点时，电流表的示数为0.4 A，那么以下选项正确的选项是( )第7题图A. 滑片P在最右端时，通过R1、R2的电流之比为5∶8B. 滑片P在最右端时，R1、R2两端电压之比为3∶1C. 滑动变阻器的最大阻值为40 ΩD. 电源电压为10 V8. (2021)如图是电阻甲和乙的U－I图像．小明对图像信息做出的判断，正确的选项是( )第8题图A. 当甲两端电压为0.5 V时，通过它的电流为0.3 AB. 当乙两端电压为 V时，其电阻值为10 ΩC. 将甲和乙串联，假设电流为0.3 A，那么它们两端的电压为2 VD. 将甲和乙并联，假设电压为1 V，那么它们的干路电流为0.4 A二、填空题9. (2021)将电阻R与10 Ω电阻串联后接到3 V电源上，通过R的电流为0.1 A，那么R＝______ Ω，假设R两端电压为0，那么R＝______Ω.10. (2021)如下列图电路中，电源电压恒为6 V，当闭合开关时，电压表的示数为4 V，那么灯L2两端电压为________V，灯L1、L2的阻值之比为________．第10题图11. (2021)将3个阻值均为10 Ω的电阻R1、R2、R3串联后接在电压恒为U的电路中，某同学误将一只电流表并联在电阻R2两端如下列图，发现电流表的示数为 A，据此可推知电压U为________V；假设用一只电压表代替电流表并联在R2两端，那么电压表的示数应为________V.第11题图12. (2021)如下列图，在探究串联电路电压关系的实验中，小磊同学先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1 V，然后保持电压表接A点不动，将接B点的那段导线改接到C点，电压表的示数为3 V．R1＝5 Ω，那么电阻R2两端的电压为______V，通过R2的电流为____A．如果他保持电压表接B点不动，将电压表接A 点的那段导线改接到C点，这种接法是错误的，理由是______________________．第12题图13. (2021)图示为电阻A和B的I－U图像．假设将A、B串联接入某电源两端，那么闭合开关后，它们两端的电压U A、U B之比是________；假设将A、B并联接入电源两端，闭合开关后，测得干路电流为0.6 A，那么电源电压是________V.第13题图14. (2021)如下列图电路中的电压表有“0～3 V〞和“0～15 V〞两个量程，电流表有“0～0.6 A〞和“0～3 A 〞两个量程．闭合开关S ，将滑片P 从左向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为 V 和0.3 A ；继续向右移动滑片P 到另一位置，电压表指针指在满偏的13，电流表指针指在满偏的14，那么此时电流表示数为________A ，该电源的电压为________V.第14题图三、计算题15. (2021)图示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点〞的电路图．实验所选用的器材均能符合实验要求，其中局部器材的规格如下：小灯泡(额定电压 V ，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V ，内阻3 000 Ω)；电流表(量程500 mA ，内阻0.5 Ω)，定值电阻R 0(阻值1 000 Ω)．按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现电压表的示数为 V ，电流表的示数为315 mA ，求此时第15题图(1)小灯泡两端的电压；(2)通过小灯泡的电流；(3)小灯泡灯丝的阻值．参考答案及解析1. C 【解析】定值电阻的阻值不变，由欧姆定律I ＝U R 可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，其I －U 图像是一条过原点的倾斜直线，所以C 符合题意．应选C.2. D3. C 【解析】 由图知灯泡L 1、L 2串联在电路中，那么电流处处相等，A 错误；电压表测L 2两端的电压U 2＝1 V ，因电源电压为5 V ，L 1两端的电压U 1＝U －U 2＝5 V －1 V ＝4 V ，B 错误；由欧姆定律得，L 1、L 2电阻之比等于电压之比为4∶1，C 正确；假设灯泡L 2灯丝烧断，相当于电压表被串联在电路中，示数接近电源电压，D 错误．应选C.4. C 【解析】由题意得：U 12 Ω＋R 3＝0.6 A………①，U 6 Ω＋R 3＝I ′………②，②①得：I ′＝12 Ω＋R 36 Ω＋R 3×0.6A ，因为，1＜12 Ω＋R 36 Ω＋R 3＜12 Ω＋2R 36 Ω＋R 3＝2〔6 Ω＋R 3〕6 Ω＋R 3＝2，所以0.6 A<I ′< A，C 正确．应选C. 5. B 【解析】由题图可知，两灯组成并联电路，电流表测量通过灯L 2的电流，电流表测量干路中的电流，A 错误；灯L 1的电阻为R 1＝U 1额I 1额＝ V 0.2 A ≈19 Ω，灯L 2的电阻为R 2＝U 2额I 2额＝ V 0.3 A≈1 Ω，R 1>R 2，由P ＝U 2R可知，在电压相等时，P 1<P 2，即灯L 2比灯L 1亮，B 正确；因为R 1>R 2，由于制作两灯材料相同但灯丝长度不知道，所以无法判断灯丝L 1与L 2的粗细，C 错误；由于两灯均发光，但不一定正常发光，只有两灯正常发光时，通过干路电流表的电流才为0.3 A ＋0.2 A ＝0.5 A ，D 错误．应选B. 6. A 【解析】如果甲乙任何一个为电流表，将会形成短路，所以甲乙都为电压表，此时灯L 1、L 2串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量L 2两端电压；甲、乙两个电表的示数之比是4∶3，即U ∶U 2＝4∶3；所以灯L 1、L 2两端电压之比为U 1∶U 2＝(U －U 2)∶U 2＝(4－3)∶3＝1∶3；根据串联电路中的电压与电阻成正比，可得L 1、L 2的电阻之比R 1∶R 2＝U 1∶U 2＝1∶3.应选A.7. D 【解析】此电路为串联电路，电源电压不变，设电源电压为U ，那么U ＝0.25 A×(10 Ω＋R 2)…①，U ＝0.4 A×(10 Ω＋R 22) …②，解方程组求得电源电压U ＝10 V ，R 2＝30 Ω ，C 错误，D 正确；当滑片P 在最右端时，串联电路中电流处处相等，因此电流之比为1∶1，A 错误；根据串联分压原理可得，此时两电阻两端电压之比等于电阻之比为1∶3，B 错误．应选D. 8. C 【解析】由图像可知，当甲两端的电压为0.5 V 时，通过它的电流为0.1 A ，A 错误；当乙两端的电压为U 乙＝ V 时，通过乙的电流为I 乙＝0.5 A ，由I ＝UR 得，R 乙＝U 乙I 乙＝ V 0.5 A＝5 Ω，B 错误；将甲、乙串联，串联电路中各处电流相等，当电流为0.3 A 时，由图可知，甲两端的电压为U 甲1＝ V ，乙两端的电压为U 乙1＝0.5 V ，串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和，U 串＝ U 甲1＋U 乙1＝ V ＋0.5 V ＝2 V ，C 正确；将甲、乙并联，各支路两端的电压相等，当电压为1 V 时，由图可知，通过甲的电流为I 甲2＝0.2 A ，通过乙的电流为I 乙2＝0.4 A ，并联电路干路电流等于各支路电流之和，I ＝I 甲2＋ I 乙2＝0.2 A ＋0.4 A ＝0.6 A ，D 错误．应选C.9. 20 20 【解析】电路中的总电阻为R 总＝U I ＝3 V 0.1 A＝30 Ω，R 的阻值为R ＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω，导体的电阻是由导体的材料、长度、横截面积决定的，与导体两端的电压及通过导体的电流无关，所以R 两端电压为0时，R 的电阻仍为20 Ω.10. 2 2∶1 【解析】由电路图可知，灯L 1与L 2串联，电压表测灯L 1两端的电压U 1＝4 V ，由串联电路特点可知，灯L 2两端的电压U 2＝U －U 1＝6 V －4 V ＝2 V ；因串联电路电流处处相等，由U ＝IR 可知，灯L 1、L 2的电阻之比R 1∶R 2＝U 1∶U 2＝2∶1.11. 30 10 【解析】当电流表并联在R 2两端时，电路为R 1、R 3串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得，电源的电压U ＝I (R 1＋R 3)＝ A×(10 Ω＋10 Ω)＝30 V ；电流表换成电压表时，三电阻串联，电压表测R 2两端的电压，电路中的电流I ′＝U R 1＋R 2＋R 3＝30 V 10 Ω＋10 Ω＋10 Ω＝1 A ，电压表的示数U 2＝I ′R 2＝1 A×10 Ω＝10 V.12. 2 0.2 会导致电压表“＋、－〞接线柱接反【解析】U 1＝1 V ，U ＝3 V ，那么U 2＝U －U 1＝3 V －1 V ＝2 V ，I 2＝I 1＝U 1R 1＝1 V 5 Ω＝0.2 A ；保持电压表接B 点不动，将电压表接A 点的那段导线改接到C 点，会导致电压表正负接线柱接反．13. 1∶2 2 【解析】由图像知R A 、R B 为定值电阻，当R A 、R B 串联时，流经两个电阻的电流相等，假设电流I A ＝I B ＝0.2 A ，U A ∶U B ＝1∶2；当R A 、R B 并联接在电源两端时，R A 、R B 两端的电压相等，两支路电流加起来为0.6 A ，由图像可知当电压为2 V 时，干路电流I ＝I A ＋I B ＝0.4 A ＋0.2 A ＝0.6 A ，故电源电压为2 V.14. 0.15 【解析】由题图可知，电阻R 1与滑动变阻器R 2串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．将滑片P 从左向右滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，那么电压表示数变大，电流表的示数变小．假设电压表接入的是0～15 V 的量程，那么电压表的示数为5 V ，大于 V ，符合实际情况；假设电压表接入的是0～3 V 的量程，那么电压表满偏的13为1 V ，小于 V ，不符合实际情况；所以向右移动滑片到另一位置，电压表的读数为5 V ．如果电流表的量程选择0～3 A 的量程，那么电流表满偏的14为0.75 A ，大于0.3 A ，不符合实际情况；假设电流表的量程为0～0.6 A ，那么电流表满偏的14为0.15 A ，小于0.3 A ，符合实际情况；所以电流表接入的量程为0～0.6 A ，即向右移动滑片到另一位置，电流表的读数为0.15 A ．设电源电压为U ，那么有：0.3 A×R 1＋ V ＝U ①，0.15 A×R 1＋5 V ＝U ②，由①②解得U ＝ V.15. 解：(1)通过电压表的电流I 1＝U 1R V＝9×10－4 A R 0两端的电压U 2＝I 1R 0＝0.9 V小灯泡两端的电压U ＝U 1＋U 2＝ V(2)通过小灯泡的电流I 2＝I －I 1＝0.3141 A(3)小灯泡灯丝的阻值R L ＝U I 2≈1 Ω(以上各题其他合理的解答均给分)。

高中物理电学实验【知识梳理】一、实验设计的基本思路二、电学实验中所用到的基本知识 1、原理公式2、电路设计原则：即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等 ⑴正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。

⑵安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。

要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。

⑶方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。

⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。

3、电学实验仪器的选择：（1）电路工作的安全性，即不会出现电表和其它实验器材因过载毁坏现象。

（2）能否满足实验要求（常常要考虑便于多次测量求平均值）。

（3）选择器材的一般思路是：首先确定实验条件，然后按电源—电压表—电流表—变阻器顺序依次选择。

根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的32左右），以减少测读误差.根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用.应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择. 总之，最优选择的原则是： ①方法误差尽可能小.②实现较大范围的灵敏调节.③在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度. 根据以上原则，电学仪器的选择有如下建议：①电源的选择：选择直流电源，应根据用电器的需要来确定，一般考虑用电器所需的电压、电路中的电流、电源电动势和允许电流等.在不超过待测器材所允许的最大电压值的情况下，选择电动势较大的电源（以获得更多的测量数据）。

高中物理电学实验专题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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15kΩ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A1：量程1mA 内阻约50Ω；电流表A2：量程300Aμ内阻约300Ω电流表A3：量程100Aμ内阻约500Ω；电压表V1：量程10V 内阻约15KΩ固定电阻：R0=9990Ω；电流表G：I g=300Aμ、R g=10Ω。

滑动变阻器R1：阻值约50Ω；额定电流为1A滑动变阻器R2：阻值约100KΩ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V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2＝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31，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V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2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A1的内阻r1。

要求方法简捷，有尽可器材代号规格电流表（A1）量程100mA，内阻r1待测（约40Ω）电流表（A2）量程500uA，内阻r2＝750Ω电压表（V）量程10V，内阻r3=10kΩ电阻（R1）阻值约100Ω，作保护电阻用滑动变阻器（R2）总阻值约50Ω电池（E）电动势1.5V，内阻很小开关（K）导线若干（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1＝________________，式中各符号的意义是____________________________________。