高考物理电学实验专题.doc

物理专题训练 电学实验1.请从下列器材中选择适当仪器设计一个电路，要求用此电路既能测量待测电阻Rx的电阻（约500），又能测量电源E的电动势。a.待测定值电阻Rx：阻值约500 b.滑动变阻器R1：总阻值1000c.电阻箱R2：最大阻值999.9 d.电阻箱R3：最大阻值99.99e.电流表G：量程3mA，内阻约50f.电源E：电动势约为3V，内阻很小但不可忽略g. 单刀双掷开关及导线若干实验中应选取的器材有： （填写器材前面的字母序号）请在虚线框中画出实验电路图在测出电阻Rx的值后（记为Rx），再利用此电路测量电源E的电动势。还需要测量的物理量有： 用所测的物理量表示电源E的电动势为 2用如图所示的电路（R1、R2为标准定值电阻，阻值已知）测量电源的电动势E和内电阻r时，则：（1）需要读取的数据是 、 （2）电动势表达式E= ，内电阻表达式 r = （3）如果考虑电流表的内阻，电动势的测量值 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”），电源内电阻的测量值 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）3用下列器材，测定小灯泡的额定功率：A.待测小灯泡：额定电压6V，额定功率约为5W；B.电流表：量程l.0A，内阻约为0.5；C.电压表：量程3V，内阻5k；D.滑动变阻器R：最大阻值功20，额定电流1A；E.电源：电动势10V，内阻很小；P.定值电阻R0（阻值为10k）；G.开关一个，导线若干。要求：实验中，电流表应采用_（选填“内”或“外”）接法；滑动变阻器应采用_（选填“分压”或“限流”) 接法。在方框中画出实验电路图。实验中，电压表的示数应调为_V，即可测定小灯泡的额定功率。4（湖北省黄冈中学2008届高三第一次模拟考试）实验室有如下器材： 电流表A1：满偏电流约500 A，内阻约500 ; 电流表A2：量程0300 A，内阻1000 ; 电流表A3：量程01 mA,内阻100 ; 电压表V：量程015 V，内阻13 k定值电阻：阻值1 k 滑动变阻器：05 ，额定电流2 A电池：电动势2 V，内阻不计.另有电键，导线若干要较精确地测出A1表的内阻和满偏电流在方框内画出测量所使用的电路.应读取的物理量是： .用这些量表示的A1表的满偏电流Ig= ，A1表的内阻rg=_.5将满偏电流Ig=300A、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行校对。利用如图所示的电路测量电流表G的内阻Rg，已知电源电动势E4V，且RRg，先闭合S1，调节R，使电流表指针偏到最大刻度；再闭合S2，保持R不变，调节 R，使电流表指针偏到满偏刻度的，读出此时R的阻值为200，则电流表内阻的测量值Rg=_，由电路分析可知Rg _电流表内阻的真实值（填“大于”、“小于”或“等于”。）将该电流表改装成量程为3V的电压表，需_（填“串联”或“并联”）阻值为_的电阻。把改装好的电压表与标准电压表进行校对，请在虚线框内画出校对电路图，并将实物连接成校对测量电路。6.某同学为了测电流表A1的内阻精确值，有如下器材：电流表A1（量程300 mA，内阻约为5); 电流表A2（量程600 mA，内阻约为1) ; 电压表V（量程15 V，内阻约为3 k) ;定值电阻R0 (5) ; 滑动变阻器R1(010，额定电流为1 A); 滑动变阻器R2(0250，额定电流为0. 3 A) ;电源E（电动势3 V，内阻较小） 导线、开关若干 (1)要求待测电流表 A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，从以上给定的器材中选择恰当的器材在如下图所示线框内画出测量用的电路图，并在图中标出所用仪器的代号（2）根据设计的方案，在右图中的器材连成符合要求的电路（有个别仪器可能不用）（3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1 = ；式中各符号的意义是 。7从下表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，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。器材（代号）规格电流表(A1)电流表(A2)电压表(V)定值电阻(R)电阻(R1)滑动变阻器(R2)电池(E)电健(K)量程10mA，内阻r1待测（约40）量程500A，内阻r2=150量程10V，内阻r3=10k阻值为600阻值约100，作保护电阻用总电阻约50A1RA2R2R1电动势1.5V，内阻很小 在虚线框中画出电路图，图中器材要标明器材的代码。 若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1=_，式中各符号的含义是：_。1.答案：abcefg 如右图所示 解法一:开关接b，调节变阻器R1至适当位置并保持不变，调节电阻箱R2，记录电阻箱读数R2和电流表读数I；再次调节电阻箱R2，记录电阻箱读数R2，和电流表读数I 解法二:开关接a时，调节变阻器R1至适当位置并保持不变，记录电流表读数I1；开关接b时，调节电阻箱R2，记录电阻箱读数为R2和电流表读数I2； VASERR0P2.答案：（1）开关S2与1接触时的电流强度I1，开关S2与2接触时的电流强度I2 （2） （2分） （3）等于 （1分） 大于 （1分3.答案：外限流电路如右图（电路图有任何错误均不给分） 24.答案：如图 A1表满偏时，A2表的读数I2、A3表的读数I3.I3I2 V0VRES15.答案：100，小于串联，99006.答案：r1 =；式中分别表示某次测量A1表A2的读数。R0为定值电阻的阻值。7答案：如图所示：，I1、I2分别是电流表A1、A2的读数。电学实验分类一、电阻测量1、测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：A待测电压表（量程3V，内阻约3K）一块 B电流表（量程3A，内阻0.01）一只 C定值电阻（R=3K，额定电流0.5A）一个 D电池组（电动势略小于3V，内阻不计）E开关两只 F导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：（1）为了更准确的测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中相对比较合理的是 （填“甲”或“乙”）电路。其理由是： 。（2）用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量 ；用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为Rv 。答案：（1）乙 ； 因为甲图中电压表的内阻大，流过电流表的电流太小，读数误差比较大 （2）K2闭合前后电压表的读数U1、U2 ； 2、某待测电阻Rx的阻值约为20，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A电流表A1（量程150mA，内阻约为10）B电流表A2（量程20mA，内阻r2=30）C定值电阻R0=100D滑动变阻器R，最大阻值约为10E电源E，电动势E=4V（内阻不计）F电键S及导线若干（1）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的，请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。R0A2A1RxES（2）实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用已知的和测得的物理量表示Rx=_。（用字母表示）答案：（1）如右图所示 （2） 4、利用如图所示的电路测量量程为800 mV的电压表内阻RV，R约为900，某同学的实验步骤如下：a.按电路图正确连接好电路，将变阻器R1的滑片移到最右端，电阻箱的阻值调到最大；b合上开关S1和S2并调节R1，使电压表的指针指到满刻度；c合上开关S1并打开S2，调整电阻箱R的阻值及变阻器R1的大小，使电压表的指针指到满偏的一半；d读出电阻箱的阻值R，即为电压表内阻在该实验中，除滑线变阻器R1外，其他器材均符合实验要求，现有两个变阻器可供选择变阻器A：最大阻值200 ，额定电流1 A变阻器B：最大阻值10 ，额定电流2 A根据以上设计的实验方法，回答下列问题（1）选用的变阻器为 （2）上述实验步骤中，有错误的步骤是 ，应改正为 （3）该实验中存在着系统误差，设Rv的测量值为R测，真实值为R真，则R测 R真 （填“”“”或“”）答案：(1) 变阻器B ； (2)C ，合上开关S1，并打开S2，保持R1不变，调整R的阻值，使电压表的指针指到满偏的一半 ； (3) 5、从下列实验器材中选出适当的器材，设计实验电路来测量两个电压表的内阻，要求方法简捷，操作方便，可进行多次测量并有尽可能高的测量精度。A待测电压表V1，量程03V，内电阻约20k40kB待测电压表V2，量程03V，内电阻约20k40kC电阻箱R1，阻值范围099999.9D电阻箱R2，阻值范围099.99E滑动变阻器R3，阻值范围0250，额定电流2.5AF滑动变阻器R4，阻值020，额定电流2AG电池组，电动势为6V，内电阻为0.5H单刀开关若干和导线若干 （1）请设计一个测量电路，并在下面的方框中画出电路图。 （2）实验器材选择除A、B、G、H外，电阻箱应选用： ，滑动变阻器应选用： （用器材前的字母表示）。 （3）需要测量哪些物理量，写出R和R的表达式，并写出推导过程。答案：（1）实验电路如右图所示 （2）C（或R1）、F（或R4） （3）断开开关S2，读出两只电压表的示数、，由欧姆定律得：断开开关S2后，测出两只电压表的示数为、，电阻箱的示数为R，由欧姆定律得： 由上述两式解得：说明：若R1与电压表V1并联,电路图正确,推导出和的另一正确表达式同样得分、6、要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：1005000505010201K甲待测电压表（量程3V，内阻未知）电流表（量程3A，内阻0.01）定值电阻（阻值2k，额定电流50mA）蓄电池（电动势略小于3V，内阻不计）多用电表开关1、2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：首先，用多用电表进行粗测，选用100倍率，操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是 VAEK1乙Vk1k2RE丙K1K2R丁为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是。其理由是 。在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好。用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤： ；K1K2R用上述所测量的符号表示电压表的内阻V .答案：3000；丙；乙图中电流表的示数太小，误差太大。丙图中R的阻值与电压表阻值接近，误差小。实物图连接如右图所示：实验步骤：闭合K1再闭合K，读得电压表示数；再断开K，读得电压表示数.V。三、电表改装2、在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G 的内阻时备有下列器材：A待测电流表（量程lmA ，内阻约几十欧）B滑动变阻器（阻值范围0 100 ) C滑动变阻器（阻值范围020k) D电阻箱（0999.9) E电阻箱（09999)F电源（电动势2V ，有内阻）G电源（电动势9V ，有内阻）H开关导线 若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，应选用 ,应选用 ，电源应选用 （用器材前的英文字母表示）。 实验要进行的步骤有：A 合上开关S1B 合上开关S2C 将R1的阻值调到最大D 调节R1的阻值，使电流表指针满偏E 调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处F 记下R2的阻值并.断开S1G 按如图所示连接好实验电路以上步骤，合理的顺序是 （用步骤前的英文字母表示）。 若在步骤F中读得的阻值是50，则电流表内阻= ，若要将该电流表改装成量程是3V 的电压表，则应 联一个阻值是 的电阻。表的刻度盘上原0. 6mA 处应改写成 V。答案：（1）变大 变小（2）19.40 9.86（3）C、D、G G、C、A、D、B、E、F 50、串、2950、1.83、某同学想测量一段电阻丝的电阻率，其中使用了自己利用电流表改装的电压表。整个实验过程如下：图2SVGR0A测量电流表的内阻。按图1连接电路，将电位器R调到接入电路的阻值最大。闭合开关S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；然后保持R的阻值不变，合上开关S2，调整电阻箱R的阻值，使电流表指针达到半偏，记下此时R 的阻值；B计算出改装电压表应串联的电阻R0的值。将电阻R0与电流表串联，则R0与电流表共同构成一个新的电压表；C将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路，对改装的电压表进行校准；D利用校准后的电压表和另一块电流表，采用伏安法测量电阻丝的电阻；E测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度；图30mm4004535F计算出电阻丝的电阻率。根据上述实验过程完成下列问题：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d。其中一次测量结果如图3所示，图中读数为 mm；（2）根据图1电路，请在图4中画出连线，将器材连接成测量电流表内阻的实验电路；（3） 已知电流表的满偏电流为200A，若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R的阻值为500。要求改装后的电压表的量程为2V，则必须给电流表串联一个阻值为R0 = 的电阻；（4）在对改装后的电压表进行校准时，发现改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些，造成这个现象的原因是（）A电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R0的阻值偏小B电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R0的阻值偏小C电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R0的阻值偏大D电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R0的阻值偏大图5a /Ab /AO 0.05 0.10 0.15200.0150.0100.050.0（5）在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时，由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度，因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a。测量电阻丝的电阻时，可以读得一系列a和对应流经电阻丝的电流b。该同学根据这一系列a、b数据做出的ab图线如图5所示，根据图线可知电阻丝的电阻值为 。G+S1电源S2ABC图甲答案：（1）0.4140.419 （2）如右图（电位器右边接在C点，接A、B同样给分。接错两处或以上均不给分）（3）9.50103 （写成9500、9.50k同样给分；写成9.5 k不给分）（4）C （5）10.0 （写成10同样给分）