高中物理《电学实验》专题经典试题1

1物理选修31第45章电学实验专题练习一、电表的使用及读数方法1如图731甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“”和“06”两接线柱时，能测量的最大电流是_A，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为_A；当使用电流表的“”和“3”两接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为_A图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过_V，每小格表示_V，图中指针示数_V；若使用的是较大量程时，则表盘刻度每小格表示_V，图中指针示数_V二、伏安法测电阻，等效替代的方法来测电阻，电表内阻的测量2用伏安法测电阻，可采用732所示的甲、乙两种接法如所用电压表内阻为5000，电流表内阻为051当测量100左右的电阻时，宜采用_电路2现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10V、05A，则此电阻的测量值为_，真实值为_3、要测量一个未知电阻RX的阻值阻值约为4，现有如下器材读数不准的电流表A满偏电流约为06A，滑动变阻器R最大阻值20，电阻箱R1最大阻值999，电源E1电动势为2V，内阻不计，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干现要求尽量精确地测量RX的阻值1画出实验电路图；2写出主要实验步骤24、某电压表的内阻在20K50K之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材待测电压表V量程3V、电流表A1量程200A、电流表A2量程5MA、电流表A3量程06A、滑动变阻器R最大值1K、电源E电动势4V，开关S1所提供的电流表中，应选用_2为了减小误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的电路图三、测定金属的电阻率5一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段用米尺测出长度为L的电线，用螺旋测微器测量电线直径为D，它的刻度位置如图743所示，用多用电表测其电阻发现阻值小于1为提高测量的精度，他用图742器材中的元件，设计了一个电路，重新测量这段导线下图中用RX表示的电阻图742A电源E电动势为30V，内阻不计B电压表V1量程为030V，内阻约为2KC电压表V2量程为0150V，内阻约为6KD电流表A1量程为006A，内阻约为1E电流表A2量程为030A，内阻约为01F滑动变阻器R1最大阻值5，额定电流20AG滑动变阻器R2最大阻值1K，额定电流10AH开关S一个，导线若干1从图743中读出螺旋测微器测得电线的直径D的读数如图743，则读数为_MM2实验时电压表选_；电流表选_；滑动变阻器选_填元件符号3请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号4在实物图742中用笔画线替代导线连接元件5某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为_四、描绘小灯泡的伏安特性曲线6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，“38V、03A”3电压表V，量程05V，内阻5K电流表A1，量程0100MA，内阻4电流表A2，量程0500MA，内阻04滑动变阻器R1，最大阻值10，额定电流10A滑动变阻器R2，最大阻值5，额定电流05A直流电源E，电动势约为6V，内阻约为051在上述器材中，滑动变阻器应选电流表应选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IU坐标系中，描绘出如右下图756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AABCD图756五、练习使用多用电表7某同学在做多用电表测电阻的实验中（1）测量某电阻时，用10档时，发现指针偏转角度过大，他应该换用_档（填1档或100档），换档后，在测量前要先_。（2）如图所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时，转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。若用A档测量，指针偏转如D，则读数是_；若用B档测量，指针偏转如D，则读数是_；若用C档测量，指针偏转如D，则读数是_。8（1）某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡（10），发现表针偏转角度极小。现将旋钮调至另外一档，进行第二次测量使多用电表指针指在理想位置。下面列出第二次DV50VABC0001101K1030251510504201015030684010201154测量的可能进行的操作A将两表笔短接，并调零B将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置C将多用电表在板上旋钮调到100档D将多用电表面板上旋钮调到1档E随即记下表盘的读数，乘以欧姆表的倍率挡，测得电阻值根据上述有关操作，请选择合理实验步骤并按操作顺序写出。2使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图中A、B所示。若选择开关处在“10”的电阻档时指针位于A，则被测电阻的阻值是若选择开关处在“直流电压25V”档时指针位于B，则被测电压是V；3两位同学使用完多用电表后，分别把选择开关置于图丙和图丁位置，你认为图的位置比较好，最好是将多用电表面板上旋钮调到位置。六、测定电源的电动势和内阻用一只电压表和一只电流表测量9用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有A电压表V（量程3V）B电流表A1（量程06A）C电流表A2（量程3A）D定值电阻R0（阻值4，额定功率4W）E滑动变阻器R（阻值范围020，额定电流1A）（1）电流表应选；填器材前的字母代号（2）将图乙中的实物按图甲的电路连线；（3）根据实验数据作出UI图像（如图丙所示），则蓄电池的电动势EV，内阻R（丙）（丁）5；（4）定值电阻R0在电路中的作用是（只要求写出一点）。可用一只电流表和一只电阻箱测量10听说水果也能作电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池他们猜想水果电池内阻可能较大，从而设计了一个如图右所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格中1利用图象法处理数据可以减小实验误差在讨论作图方案时，甲同学认为应作RI图，而乙同学认为应该作图，你认为哪个同学的想法更科学_填“甲”或“乙”，其简单理由是IR1_外电阻R/电流I/MA电流倒数1/MAI90000050219928000005281893600000594168450000063315804000006801471图10142按照1中选择的方案，有人在给出的坐标纸上已作出图象，那么利用作出的图象，就可求出该柠檬电池的电动势为_V，内阻为_3完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是_七、电路故障11在图2811电路中，当合上开关S后，两个标有“3V、1W”的灯泡均不发光，用电压表测得UACUBD6V，如果各段导线及接线处均无问题，这说明A开关S未接通6B灯泡L2的灯丝断了C灯泡L1的灯丝断了D滑动变阻器R电阻丝断了2015年高考物理试题分类汇编及答案解析电学实验1（15江苏卷）（8分）小明利用如题101图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻（1）题101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UI图线7由图线求得电动势E_V内阻R_（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）044（2）UI图线见右图160（158162都算对）12（118126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【解析】本题做图象时，纵轴的标度要注意，一是初始点不为0而是10，二是每5个小格为01而不是10个小格，否则，不是图象画不全就是延长线到图象外才与纵轴相交。平常做作业，学生常常认为作图象不要做，考试时就会了，本题图象说明，平常做作业，做图象题也要做，否则，考试时画不好。【点评】本题考查测电源电动势和内阻实验，难度容易82（15福建卷）（12分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为A该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为W（保留两位小数）【答案】见解析；044A；4225【解析】试题分析实物图如图所示；由图知电流表量程为06A，所以读数为044A；电源内阻为1欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于15V，由图知当小电珠电压等于15V时电流约为038A，此时电阻约为953IUR，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为WP212外。3（15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。实验中使9用的器材为电池E（内阻很小）、开关1S和2、电容器C（约100F）、电阻2R（约200K）、电阻2R（1K）、电压表V（量程6V）、秒表、导线若干。1按图（A）所示的电路原理将图（B）中实物图连线。2先闭合开关2S，再断开开关2S闭合开关1S，同时按下秒表开始计时。若某时刻电压表示数如图（C）所示，电压表的读数为_V（保留2位小数）。3该同学每隔10S记录一次电压表的读数，记录的数据如下表所示，在答题卡给出的坐标纸上绘出图线，已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是_S。4电路中C、2R和1S构成的回路的作用是_。【答案】（1）图略（2）36V（3）40S（4）使实验前电容器两极板上的电荷相中和4（15四川卷）（11分）用实验测一电池的内阻R和一待测电阻的阻值RX。已知电池的电动势约6V，电10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030MA）；电流表A2（量程0100MA）；电压表V（量程06V）；滑动变阻器R1（阻值05）；滑动变阻器R2（阻值0300）；开关S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下设计如图3所示的电路图，正确连接电路。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4所示的图线。断开开关，将RX改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。回答下列问题电流表应选用，滑动变阻器应选用；由图4的图线，得电源内阻R；用I0、U0和R表示待测电阻的关系式RX，代入数值可得RX；若电表为理想电表，RX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11“不同”）【答案】A2R2250IUR相同不同根据图3电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图4中，图线斜率绝对值即为电源的内阻，有R|K|3102654|25。当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有RRRX|K|0IU，解得RX0IUR若电表为理想电表，RX接在B、C之间与接在A、B之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，RX接在B、C之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而RX接在A、B之间时，电压表测量的是滑动变阻器与RX两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同。考点测定电源电动势和内阻、伏安法测电阻的实验5（15安徽卷）某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材一个满偏电流为100A，内阻为2500的表头，一个开关，两个电阻箱（09999）和若干导线。（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50MA的电流表，则应将表头与电阻箱（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为。（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表。根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并123456R950750550450350250IMA150187248295360480IRV142140136133126120MARER图1图212I/AIR/V161514131211010203040506070画IRI图线根据图线可得电池的电动势E是V，内阻R是。【答案】（1）并联50；（2）倾斜直线（略）；15320【解析】（1），量程，根据并联分流原理，改装成大量0AGI50GR50MAI程电流表需并联的电阻；（2）根据闭合电路欧姆定律，即GIEIRR，所以图像的纵轴截距即等于电池的电动势E的大小，斜率的绝对值即等IREIRI于电池内阻R的大小，由图像可求出E153V，20R6（15重庆卷）同学们测量某电阻丝的电阻XR，所用电流表的内阻与XR相当，电压表可视为理想电压表若使用题6图2所示电路图进行实验，要使得的测量值更接近真实值，电压表的A端应连接到电路的点（选填“B”或“C”）测得电阻丝的UI图如题6图3所示，则XR为（保留两位有效数字）。实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻XR随风速V（用风13速计测）的变化关系如题6图4所示由图可知当风速增加时，XR会（选填“增大”或“减小”）。在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器W的滑片向端调节（选填“M”或“N”）为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如题6图5所示的电路其中R为两只阻值相同的电阻，XR为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，为待接入的理想电压表如果要V求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“”端和“”端应分别连接到电路中的点和点（在“A”“B”“C”“D”中选填）【答案】C；41（4042）减小，M；B，D14考点本题考查伏安法测电阻。7（2015新课标2卷）电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供材料器材如下待测电压表（量程3V，内阻约为3000欧），电阻箱R0最大阻值为999999欧，滑动变阻器R1（最大阻值100欧，额定电压2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干（1）虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整（2）根据设计的电路写出步骤_（3）将这种方法测出的电压表内阻记为R1V与内阻的真实值RV先比R1VRV（添“”“”或_“；见解析【解析】试题分析（1）实验电路如图所示15考点半偏法测电表内阻8（15广东卷）16物理选修31第45章电学实验专题答案1、答案对图甲0600203401170对图乙3001220051102、解析1200，与RXRV和RXRA两个条件相比，显然待测电阻更符合RXRA这说明因电流表的分压造成的误差要比因电压表的分流造成的误差小，所以选甲图2R测20电压表中的电流IVA0002ARX中电流IRI测IV050002A0498A所以R真2008答案1甲22020083、解析本题提供了一个读数不准的电流表，所以无法直接读出读数，因此可利用电阻箱等效替代的方法来测量未知电阻1根据实验所给器材，设计实验电路如右图所示2主要步骤闭合S1，将S2与RX接通，记下电流表指针所指位置；将S2与R1接通，调节R1的阻值，使电流表指针指在原来的位置，记下R1的值；则RXR1答案12见解析4、解答1电压表的读数即为其内阻上的电压U，若将它与电流表串联，测出流过它即流过其内阻的