電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題

1．在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示，用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l=0. 810 m．金屬絲的電阻大約為4Ω，先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率．

(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為         mm.

(2)在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)，除被測(cè)電阻絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：

A．直流電源：電動(dòng)勢(shì)約4.5 V，內(nèi)阻很��；

B.電流表A₁：量程0～0.6 A，內(nèi)阻0. 125Ω;

C．電流表A₂：量程0～3. 0 A，內(nèi)阻0. 025Ω;

D．電壓表V：量程0～3 V，內(nèi)阻3 kΩ;

E.滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值10Ω；

F.滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值50Ω;

G．開關(guān)、導(dǎo)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(dòng)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(shí)驗(yàn)電路圖．

(4)若根據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的電阻為R_x=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）

2．一個(gè)標(biāo)有“12 V”字樣，功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示，利用這條圖線計(jì)算：

(1)在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率P=        W.

(2)假設(shè)燈絲電阻與其絕對(duì)溫度成正比，室溫有300 K，在正常發(fā)光情況下，燈絲的溫度為          K.

(3)若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20 V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為        Ω.

3．有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示．此金屬材料重約1～2 N，長(zhǎng)約為30 cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬的電阻率為，密度為．因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測(cè)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積S₀，現(xiàn)有如下器材可選：

A．毫米刻度尺

B．螺旋測(cè)微器

C．電流表（600 mA,1. 0Ω)

D．電流表（3 A,0. 1Ω)

E．電壓表（3 V,6 kΩ)

F．滑動(dòng)變阻器（2 kΩ,0. 5 A)

G．滑動(dòng)變阻器（10 kΩ,2 A)

H．蓄電池（6 V,0.05Ω)

I．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若千．

(1)除待測(cè)金屬管線外，還應(yīng)選用的器材有                      （只填代號(hào)字母）．

(2)在圖中畫出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖，并把所選儀器連成實(shí)際測(cè)量電路．

(3)實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有：       ，計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間截面積S₀的表達(dá)式為S₀=

              。

4．某同學(xué)用一個(gè)定值電阻R、兩個(gè)開關(guān)、一個(gè)電壓表和若干導(dǎo)線連成一個(gè)測(cè)量電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示，已知電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源的內(nèi)電阻，其量程大于電源電動(dòng)勢(shì)，表盤上刻度清晰，但數(shù)字不清，電源內(nèi)阻約為幾歐．

(1)在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

(2)實(shí)驗(yàn)中始終閉合開關(guān)S₁，當(dāng)開關(guān)S₂處于斷開和閉合兩種狀態(tài)時(shí)，電壓表指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)分別為n₁、n₂，則計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式是r=            。

5．現(xiàn)有一種特殊的電池，它的電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50 mA，為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻很大，對(duì)電路的影響可不考慮，R為電阻箱，阻值范圍0～9 999Ω，R₀是定值電阻，起保護(hù)電路的作用．

(1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R₀有以下幾種規(guī)格：

A. 10Ω 2.5 W       B. 100Ω 1. 0 W

C. 200Ω 1. 0 W     D. 2 000Ω 5.0 W

本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選哪一種規(guī)格？答           。

(2)該同學(xué)接入符合要求的R₀后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖 (b)所示的圖線（已知該直線的截距為0.1 V^-1)．則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為     V，內(nèi)阻r為      Ω.

6．在“用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)應(yīng)該使用的器材是

A. 6 V的交流電源

B. 6 V的直流電源

C.量程0～0.5 V,零刻度線在刻度盤左邊的電壓表

D.量程0～0.5 V,零刻度線在刻度盤中央的電壓表

E.量程0～300 A,零刻度線在刻度盤左邊的電流表

F.量程0～300 A，零刻度線在刻度盤中央的電流表

(2)①實(shí)驗(yàn)中接通電路后，若一個(gè)探針與基準(zhǔn)點(diǎn)b接觸，另一個(gè)探針分別在基準(zhǔn)點(diǎn)兩側(cè)找到了實(shí)驗(yàn)所需的點(diǎn)M、N，如圖6所示，則當(dāng)此探針與M點(diǎn)接觸時(shí)，電流表指針應(yīng)      （填“左偏”、“指零”或“右偏”）；當(dāng)此探針與N點(diǎn)接觸時(shí)，電流表指針應(yīng)      （填“左偏”、“指零”或“右偏”）．②在a、b、c、d、e五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)中，電勢(shì)最高的點(diǎn)是     點(diǎn)．③若電流表兩表筆分別接觸圖中d、f兩點(diǎn)（點(diǎn)d、f連線與AB垂直）時(shí)，表針反偏（電流從紅表筆流進(jìn)時(shí)表針正偏），則電流表的紅表筆接在     點(diǎn)，要使電流表指針仍指在零刻線，應(yīng)將按f的探針向     （填“左”或“右”）移動(dòng)．

7. (1)在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，方便調(diào)節(jié)，請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的四個(gè)電路圖和給定的三個(gè)滑動(dòng)變阻器中選取適當(dāng)?shù)碾娐泛推鞑�，并將它們的編�?hào)填在橫線上．

應(yīng)選取的電路是      ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選取         。

E總阻值I5Ω，最大允許電流2A的滑動(dòng)變阻器

F.總阻值200Ω，最大允許電流2A的滑動(dòng)變阻器

G．總阻值1 000Ω，最大允許電流1A的滑動(dòng)變阻器

(2)由實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖中b線，將該小燈泡與一干電池組成閉合電路，該電池兩極的電壓隨電路中電流的變化關(guān)系圖線如圖中a線，則小燈泡與電池連接后的實(shí)際功率為      W;若再將一阻值為0.75Ω的電阻串聯(lián)在電路中，則小燈泡的實(shí)際功率為        W.

8．有一待測(cè)的電阻器R_x，其阻值約在40～50Ω之間，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備用來測(cè)量該電阻值的實(shí)驗(yàn)器材有：

電壓表V(量程0～10 V，內(nèi)電阻約20 kΩ) ;

電流表A,（量程0～500 mA，內(nèi)電阻約20Ω);

電流表A,（量程0～300 mA，內(nèi)電阻約4Ω) ;

滑動(dòng)變阻器R,（最大阻值為10Ω,額定電流為2 A) ;

滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為250Ω，額定電流為0.1 A);

直流電源E（電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)電阻約為0. 5Ω);

開關(guān)及若干導(dǎo)線．

實(shí)驗(yàn)要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測(cè)出幾組電流、電壓值，以便畫出I－U圖線．

(1)電流表應(yīng)選用     ．(2）滑動(dòng)變阻器選用       （選填器材代號(hào)）). (3)請(qǐng)?jiān)谌鐖D甲所示的方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將圖乙中器材連成符合要求的電路．

9．在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：

A．待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1. 5 V，內(nèi)電阻小于1. 0Ω)

B．電流表G（滿偏電流3 mA，內(nèi)阻Rg=10Ω)

C．電流表A(0～0. 6 A，內(nèi)阻0.1Ω)

D．滑動(dòng)變阻器R₁(0.20Ω,10 A)

E.滑動(dòng)變阻器R₂(0～200Ω,l A)

F．定值電阻R₀ (990Ω)

G．開關(guān)和導(dǎo)線若干

(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖所示中甲的（a)、 (b)兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是   圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選    （填寫器材前的字母代號(hào)）．

(2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1)中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I₁―I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），則由圖線可以得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=    V，內(nèi)阻r=     Ω。

10．在“用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)得了七組數(shù)據(jù)（如下表）．

(1)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出I―U圖線；從圖線中得出，電源電動(dòng)勢(shì)E=    V，內(nèi)

電阻r=     Ω.

(2)若一位同學(xué)未畫出圖線，只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式E= U₁+I₁r和E=U₂+I₂r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，則他選用其中第    組和第    組數(shù)據(jù)時(shí)算得的結(jié)果誤差大．

11．某同學(xué)測(cè)量一只未知阻值的電阻．

(1)他先用多用電表進(jìn)行測(cè)量，按照正確的步驟操作后，測(cè)量的結(jié)果如圖甲所示，請(qǐng)你讀出其阻值大小為        ，為了使多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)接著應(yīng)該進(jìn)行哪些操作？

答                                                        。

(2)若該同學(xué)再用“伏安法”測(cè)量該電阻，所用器材如圖乙所示，其中電壓表內(nèi)阻約為5 kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω，變阻器阻值為50Ω．圖中部分連線已經(jīng)連接好，為了盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電阻，請(qǐng)你完成其余的連線．

(3)該同學(xué)按照“伏安法”測(cè)量電阻的要求連接好圖乙電路后，測(cè)得的電阻值將    （填“大于”、“小于”或“等于”）被測(cè)電阻的實(shí)際阻值．

12．利用如圖所示電路測(cè)量一量程為300 mV的電壓表的內(nèi)阻R_V, R_V約為300Ω．某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按電路圖正確連接好電路，把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到a端，閉合開關(guān)S₂，并將電阻箱R₀的阻值調(diào)到較大；

②閉合開關(guān)S₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；

③保持開關(guān)S₁閉合和滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S₂，調(diào)整電阻箱R₀的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的一半；讀出此時(shí)電阻箱R₀的阻值，即等于電壓表內(nèi)阻R_V.

實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測(cè)電壓表、電阻箱（最大阻值999. 9Ω)、電池（電動(dòng)勢(shì)約1. 5 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、導(dǎo)線和開關(guān)之外，還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：

A.滑動(dòng)變阻器（最大阻值150Ω);

B.滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω）;

C.定值電阻（阻值約20Ω) ;

D.定值電阻（阻值約200Ω).

根據(jù)以上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，回答下列問題：

(1)為了使測(cè)量比較精確，從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用       ．定值電阻R'應(yīng)選用         （填序號(hào)）．

(2)對(duì)于上述測(cè)量方法，從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，在測(cè)量無誤的情況下，實(shí)際測(cè)出的電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值R_測(cè)      真實(shí)值R_V(填“大于”、“小于”或“等于”），且在其他條件不變的情況下，若R越大，其測(cè)量值R_測(cè)的誤差就越      （填“大”或“小”）．

13．某同學(xué)為了測(cè)電流表A的內(nèi)阻精確值，有如下器材：

電流表A₁（量程300 mA，內(nèi)阻約為5Ω);

電流表A₂（量程600 mA，內(nèi)阻約為1Ω) ;

電壓表V（量程15 V，內(nèi)阻約為3 kΩ) ;

定值電阻R₀ (5Ω) ;

滑動(dòng)變阻器R₁(0～10Ω，額定電流為1 A);

滑動(dòng)變阻器R₂(0～250Ω，額定電流為0. 3 A) ;

電源E（電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻較�。�．

導(dǎo)線、開關(guān)若干．

(1)要求電流表 A₁的示數(shù)從零開始變化，且多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，盡可能的減少誤差．在如圖所示線框內(nèi)畫出測(cè)量用的電路圖，并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號(hào)．

(2)若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算電流表A₁的內(nèi)阻r₁，則所用電流表A₁的內(nèi)阻r₁表達(dá)式為r₁ =       ；式中各符號(hào)的意義是             。

14．小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變化，一研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)研究這一問題，實(shí)驗(yàn)室備有的器材是：電壓表（0.3 V,3 kΩ)、電流表（0～0.6 A,0.1Ω)、電池、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)小燈泡、導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求小燈泡兩端電壓從零逐漸增大到額定電壓以上．

(1)他們應(yīng)選用圖85中圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)描繪出如圖所示U－I圖象，由圖分析可知，小燈泡電阻隨溫度T變化的關(guān)系是                                         。

(3)已知實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡標(biāo)有1. 5 V字樣，請(qǐng)你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果求出小燈泡在1. 5 V電壓下的實(shí)際功率是                 W.

15．在把電流表改裝為電壓表的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有①電流表（量程0～100A，內(nèi)阻幾百歐），②標(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程0～3 V),③電阻箱（0～9 999Ω) ,④電阻箱（0～99 999Ω),⑤滑動(dòng)變阻器（0～50Ω,額定電流1. 5 A),⑥電源（電動(dòng)勢(shì)6 V，有內(nèi)阻），⑦電源（電動(dòng)勢(shì)12 V，無內(nèi)阻），⑧開關(guān)兩只，導(dǎo)線若干．

(1)該實(shí)驗(yàn)首先要用半偏法測(cè)定電流表的內(nèi)阻．如果采用如圖所示的電路測(cè)定電流表的內(nèi)電阻并且要想得到較高的精確度，那么從以上給出的器材中，可變電阻R₁應(yīng)選用     ，可變電阻R₂應(yīng)選用     ，電源應(yīng)選用     （填器材前的序號(hào)）．

(2)如果測(cè)得電流表A的內(nèi)阻為800Ω要把它改裝為量程為0～3 V的電壓表，則改裝的方法是給電流表串聯(lián)一個(gè)阻值為       Ω的電阻．

(3)如圖甲所示器材中，一部分是將電流表改裝為電壓表所需的，其余是為了把改裝成的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì)所需的．在圖88乙的方框中畫出改裝和校對(duì)都包括在

內(nèi)的電路圖（要求對(duì)。-3 V的所有刻度都能在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行校對(duì)）；然后將器材實(shí)物按以上要求連接成實(shí)驗(yàn)電路．

16．光電管在各種自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用，街道路燈自動(dòng)控制就是其應(yīng)用之一，如圖所示電路為其模擬電路，其中A為光電管，B為電磁繼電器，C為照明電路，D為路燈，請(qǐng)連成正確的電路，達(dá)到日出路燈熄、日落路燈亮的效果．

1、答案：(1)0.520±0.002  (2) A₁  R₁   (3）實(shí)驗(yàn)電路如圖所示  (4)(1.1±0.1)×10^-6

2、答案：(1)24  (2)1 800  (3)4

3、答案：(1)ABCEGHI  (2）如圖所示（3）橫截面邊長(zhǎng)a、管線長(zhǎng)度l、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I     

4、答案：(1 )略 （2）

5、答案：(1 )C  (2)10  46±2

6、答案：(1 )BF  (2)①指零  指零  ②a  ③d   右

7、答案：(1 )C  E  (2)0. 72  0. 24

8、答案：(1 )A₁    (2)R₁  (3）電路圖如圖所示

9、答案：(1 )b  D或R,

(2) (1.48士0.02)     0.77(0.75～0.80)

10、答案：(1)1.46  0. 73   (2)3  5（圖線略）

11、答案：(1)1. 0 KΩ     將選擇開關(guān)打到“×100”擋；將兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，進(jìn)行歐姆擋調(diào)零；再將被測(cè)電阻接到兩表筆之間測(cè)量其阻值并讀出讀數(shù)；測(cè)量完畢將選擇開關(guān)打到“OFF”擋．

(2）如圖8所示．  (3）大于．

12、答案：(1 )B  C  (2）大于    小

13、答案：(1）電路如圖所示

 (2 )    I₁、I₂分別為電流表示數(shù)，R₀是定值電阻大�。�

14、答案：(1 )A    (2 )R隨溫度T升高而增大  （3)0.69 W

15、答案：(1)④  ③   ⑥   (2)29    200  (3）如圖所示

16、答案：如圖所示