物理电学实验习题.doc

物理电学实验习题1、要测量内阻较大的电压表的内电阻，可采用“电压半值法”，其实验电路如图1所示。其中电源两端的电压值大于电压表的量程，电阻箱R2的最大阻值大于电压表的内电阻。图1（1）将下面的主要实验步骤补充完整：将滑动变阻器R1的滑动头c调至_，将R2的阻值调至_；依次闭合S2和S1，调节R1使电压表满偏；断开S2，保持滑动变阻器的滑动头c的_，调节R2使电压表半偏；记下R2的示数作为电压表内电阻的测量值。（2）实验室备有如下四个滑动变阻器，它们的最大阻值分别为A10 B1k C10k D100k图2为减小测量误差，本实验中的滑动变阻器R1应选择 。（填字母序号）（3）若电阻箱R2的各个旋钮的示数如图2所示，则电压表的内阻测量值为_。该测量值比电压表的实际内阻_（填“偏大”或“偏小”）（4）若需要将该电压表的量程扩大为原来的2倍，则需要_A将该电压表并联一个5110的定值电阻B将该电压表串联一个5110的定值电阻C将该电压表并联一个10220的定值电阻D将该电压表串联一个10220的定值电阻2、某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。根据电路图，将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路。乙甲AAV+_AVLRa甲b连好电路后，开关闭合前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于 (填“a端”、“b端”或“ab正中间”）。闭合开关，向b端调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为 。A小灯泡短路 B小灯泡断路C电流表断路 D滑动变阻器断路排除故障后，该同学完成了实验。根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为 。根据I-U图线，可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为 。（保留两位有效数字）。U/V0.402.01.03.04.000.100.200.305.00.50I/A已知小灯泡灯丝在27oC时电阻是1.5，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t)，k为比例常数。根据I-U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为 oC。3、硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件。某同学利用图（甲）所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系。图中定值电阻R0=2，电压表、电流表均可视为理想电表。用“笔画线”代替导线，根据电路图，将图（乙）中的实物电路补充完整。 (甲)AR0VSRSR0R硅光电池+-+-AV(乙)实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合电键S，调节可调电阻R的阻值，通过测量得到该电池的UI曲线a（见图丙）。则由图象可知，当电流小于200 mA时，该硅光电池的电动势为_V，内阻为_ 。实验二：减小光照强度，重复实验，通过测量得到该电池的UI曲线b（见图丙）。当可调电阻R的阻值调到某值时，若该电路的路端电压为1.5 V，由曲线b可知，此时可调电阻R的电功率约为_W。4（2011延庆一模）G RR0图a1-1300023100020004000图b（2）某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，期中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0=3000，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，做出1/R1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是 ，内阻是 。电源的电动势是 ，内阻是 。5(2011昌平期末)（12分）一些材料的电阻随温度的升高而变化。(1)如图15（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R 串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。ARgRE乙R甲丙图15mAO80t/C100180R/R0电流刻度较大处对应的温度刻度_；(填“较大”或“较小”)若电阻箱阻值R=150，当电流为5mA时对应的温度数值为 _C。6（2011石景山期末）为了测量某电池的电动势 E（约为3V）和内阻 r，可供选择的器材如下：A电流表G1（2mA 100）B电流表G2（1mA 内阻未知）C电阻箱R1（0999.9）D电阻箱R2（09999）E滑动变阻器R3（010 1A） F滑动变阻器R4（01000 10mA）G定值电阻R0（800 0.1A） H待测电池I导线、电键若干采用如图12（甲）所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：I1（mA）0.400.811.201.592.00I2（mA）0.200.400.600.801.00根据测量数据，请在图12（乙）坐标中描点作出I1I2图线由图得到电流表G2的内阻等于 在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图12（丙）所示的电路在给定的器材中，图中滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 (均填写器材后面的代号）I2/mAI1/mA 2. 0 0 1. 0 1. 0 0. 5图12（乙） 根据图12（丙）所示电路，请在图12（丁）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接图12（甲）G1G2R0 S 图12（丙）G1G2SEG21G12待测电池+-图12（丁）7现用伏安法较准确的测一个阻值约为30K的电阻，可供选用的实验仪器有：A电源（电动势3V，内阻0.5） B电源（电动势16V，内阻2）C电流表（量程01mA，内阻250） D电流表（量程0500A，内阻500）E电压表（量程03V，内阻10K） F电压表（量程015V，内阻50K）G滑动变阻器（阻值0200） H开关和导线若干实验电路应选取的仪器是 （用字母表示）；（2分）在右面方框图中画出实验电路图.（2分）8在电流表扩大量程的实验中，要将量程为200A的电流表G改装成量程为0.2A的电流表，需先用如图1所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻Rg图1GRR滑PSR0在测量Rg的实验中，滑动变阻器有如下的规格供选择：A滑动变阻器（阻值范围010）B滑动变阻器（阻值范围01500）VA图2Rx为了便于实验的调节操作，减小误差，滑动变阻器R滑应选用 （填入选用器材的字母代号） 当电阻箱的阻值为R1时，调节滑动变阻器滑动头P的位置，使电流表G满偏；保持滑动头P的位置不动，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱的阻值为R2时，电流表G恰好半偏则电流表G的内电阻Rg= 图30100200A若测得Rg=500，为完成上述改装，需要用一个约为 的电阻与电流表并联 用改装成的电流表，按图2所示的电路测量未知电阻Rx若测量未知电阻Rx时，电压表的示数为1.2V，而改装后的电流表的表头（刻度盘仍为原电流表的刻度）示数如图3所示，那么Rx的测量值为_ 如果测量与操作均正确，那么Rx的测量值将 （选填“大于”或“小于”）Rx的真实值 （各1分）图（甲）9、测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下：VA. 待测电压表 （量程3V，内阻约3K)AB电流表 （量程0.6A，内阻0.01）C. 定值电阻 R （阻值2K，额定电流0.5A）D电源 E （电动势约3V，内阻不计）E开关两只，S1、S2，导线若干（1）某同学设计了如图8(甲)所示的测量电路，在实验操作时，发现不可行。你认为主要问题是 。（2）请从上述所给器材中选用所需器材，帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测量电路，并在虚线框内画出原理图，要求标明给定器材的符号。用需要测量的物理量和电路中器材已给的物理量，写出电压表内阻的计算式Rv= 。并从图8（乙）所给的器材中选出你所需要的器材，连接成实验电路图。图（乙）部分参考答案2、如图连接 (2分）a端 (2分）灯泡断路 (2分）灯丝的电阻随温度的升度而增大 (2分）0.78W (2分）977 oC (2分）