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文档简介
专题05电学实验
目录
考点清单
.........................................................................................................................2
清单01螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数......................................................2
清单02电流表和电压表的改装、使用和读数......................................................3
清单03电流表的内外接法的选择及技巧..........................................................3
清单04滑动变阻器的分压式和限流式接法选择及技巧.............................................4
清单05欧姆表的工作原理.......................................................................5
清单06实验:练习使用多用表...................................................................5
清单07实验:导体电阻率的测定.................................................................7
清单08实验:电源电动势和内阻的测量..........................................................8
清单09实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线........................................................9
实验突破
......................................................................................................................11
突破实验01用多用表测量电学中的物理量.......................................................11
突破实验02导体电阻率的测定..................................................................11
突破实验03电源电动势和内阻的测量...........................................................15
突破实验04描绘小灯泡的伏安特性曲线.........................................................17
突破实验06特殊法测电阻......................................................................22
实战演练
28
考点清单
清单01螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数
1.螺旋测微器原理和使用
(1)构造:如图甲,S为固定刻度,〃为可动刻度.
(2)原理:可动刻度,上的刻度为50等份,旋钮K每旋转一周,螺杆尸前进或后退0.5mm,则螺旋测微
器的精确度为0.01mm.
(3)读数
①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半亳米部分由可动刻度读出.
②测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半亳米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)x0.01(mm)
③如图乙所示,固定刻度示数为2.0mm,不足半亳米,从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为:
2.0mm+15.0x0.01mm=2.150mn.
2.游标卡尺的原理和使用
(1)构造(如图所示):主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺
身二还有一个紧固螺钉.
(2)用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.
(3)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.
不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主:尺上的同样多的小等分刻度少1mm.
常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,见下表:
刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可准确到)
109mm0.1mm0.1mm
2019mm0.05mm0.05mm
5049mm0.02mm0.02mm
(4)读数:若用x表示由主尺上读出的整亳米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的
格数,则记录结果表达为(x+Kx精确度)mm.
清单02电流表和电压表的改装、使用和读数
i.电流表和电压表的改装
项目改装为大量程的电压表改装为大量程的电流表
原理串联电阻分压并联电阻分流
eg,I曷.:
改装原理图
।,R、1
1~11----1
1________________1
分压电阻或
U=/g(Ag+"),故"="一小1如=(/一1必故R=
分流电阻4If
改装后电
R_RRg
Rv=Rg+R>RgK人一<«g
表内阻R+Rg
2.两种电表的使用技巧
(1)机械调零:在不通电时,指针在零刻度线的位置;
(2)量程选择:指针在满偏刻度的!以上;
3
(3)接入方法:电流表®与待测用电器串联,电压表©与待测电阻并联,接线时,都是电流从正极(红
色接线柱)流入,负极(黑色接线柱)流出;
3.读数
(1)0〜3V的电压表和。〜3A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1V或01A,看清楚
指针的实际位置,读到小数点后面两位.
(2)对于0〜15V量程的电压表,精确度是0.5V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1V.
(3)对于。〜0.6A量程的电流表,精确度是0.02A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半
格估读“,即读到最小刻度的一半0.01A.
清单03电流表的内外接法的选择及技巧
I.电流表和电压表测电阻两种方法的比较
(1)限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压,分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压.
(2)要求电压从0开始逐渐增大,采取分压式接法.
清单05欧姆表的工作原理
i.欧姆表的原理和使用
(1)构造:如图所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.
红表笔黑表笔红表笔黑表笔红表笔黑表笔
甲乙丙
欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.
外部:接被测电阻尺.
全电路电阻Re=Rg+R+r+&.
F
(2)工作原理:闭合电路欧姆定律/=,.1.
(3)刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻R、=0)时,调节调零电阻R,使/=/g,电流表的指针达至IJ满偏,
这一过程叫欧姆调零.
①当/=4时,&=0,在满偏电流处标为“0”.(图甲)
②当/=0时,R-g,在/=0处标为“8”.(图乙)
③当/时,Rx=Rg+R+>此电阻值等于欧姆表的内阻值,尺叫中值电阻.
2.欧姆表测电阻的误差分析
(1)电池旧了电动势下降,会使电阻测量值偏大.
(2)欧姆表挡位选择不当,导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常使表针指在中央刻度附近,
即表盘的;〜;范围内,误差较小.
清单06实验:练习使用多用表
1.多用电表的原理和使用
(1)构造
(2)多用表的使用步骤
①用螺丝刀轻轻转动多用电表的机械调零旋钮(调整定位螺丝),使指针正对零刻度(电流、电压的
零刻度)。
②选挡:测电流、电压时选择合适的量程;测电阻时选择合适的倍率,以使指针指在中间g刻度范围。
③测电阻选用合适的倍率后,用欧姆调零旋钮进行调零(表笔直接接触,指针指右侧电阻零刻度)。
④将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。
⑤将指针示数乘以倍率得测量值。
⑥使用完毕后,将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。
(3)多用表使用的注意事项
①使用欧姆表前,首先应估测待测电阻的大小,选择合适的挡位,如果指针偏转角度大小,应增大倍
率;如果指针偏转角度太大,应减小倍率。
②每次换挡后都要重新进行欢姆调零。
③被测电阻要跟电源及其他元件断开。
④测电阻时不要用两手同时接触表笔的金属杆。
⑤读数时应将指针示数乘以相应倍率。
2.二极管的单向导电性
(1)晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图甲所示.
(2)晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它
的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.
亮不亮
(3)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”
极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.
3.使用多用电表的注意事项
(I)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入孔,黑表笔插入“一”孔,注意电流的实
际方向.
(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺
丝;欧姆零点是指刻度盘右恻的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋扭.
(3)测电压时,多用电表应与被测元件并联;测电流时,多用电表应与被测元件串联.
(4)测量电阻时,每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零.
(5)由于欧姆表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应量程的倍率.
(6)使用多用电表时,手不能接触测试第的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触测试笨的
金属杆.
(7)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.
(8)如果长期不用欧姆表,应把表内电池取出.
清单07实验:导体电阻率的测定
1.实验目的
(1)掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法;
(2)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法;
(3)会用伏安法测电阻,并能测定金属的电阻率。
2.实验原理
根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径且,计算出横截面积S,并用伏安法测出电阻
Rx,即口」计算出金属丝的电阻率.
甲乙
2.实验器材
被测金属丝,直流电源(4V),电流表(()〜0.6A),电压表(()〜3V),滑动变阻器(0〜50C),开关,导线若干,
螺旋测微器,亳米刻度尺.
3.实验步骤
(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d
(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路.
(3)用亳米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值L
(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置.
(5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数/和U的值,填入记
录表格内.
(6)将测得的&、/、"值,代入公式R=/和S=(中,计算出金属丝的电阻率.
清单08实验:电源电动势和内阻的测量
一、基本实验要求
i.实验原理
闭合电路欧姆定律.
2.实验器材
电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺.
3.基本操作
(D电流表用"A的量程,电压表用3V.的量程,按图连接好电路.
(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端.
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(人,〃).用同样的方法再测量几组/、
〃值,填入表格中.
(4)断开开关,拆除电路,整理好器材.
二、数据处理及规律方法
1.实验数据求£r的处理方法
(1)列方程求解:由〃=£一“得,解得反工
\^=E-Lr
(2)用作图法处理数据,如图所示.
①图线与纵轴交点为区
P
②图线与横轴交点为/也=:
r
③图线的斜率表示r=lA"|.
AI
2.注意事项
(1)为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.
⑵电流不要过大,应小于0.5A,读数要快.
(3)要测出不少广6组的(/,幼数据,变化范围要大些.
(4)若〃一/图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r=|A"|确定.
AZ
(5)电流表要内接(因为r很小).
3.误差来源
(1)偶然误差:用图象法求£和工时作图不准确.
(2)系统误差:电压表分流.
清单09实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、基本实验要求
I.实验原理
(1)测多组小电珠的U、/的值,并绘出/一。图象;
(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.
2.实验器材
小电珠“3.8VQ.3A”、电压表“。〜3V〜15V”、电流表“0〜0.6A〜3A”、滑动变阻器、学生电源、开
关、导线若干、坐标纸、铅笔.
3.实验步骤
(1)画出电路图(如图甲所示).
(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路.
(3)测量与记录
移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值/,并将测量数据填入自己设计的表格
中.
(4)数据处理
①在坐标纸上以U为横轴,/为纵轴,建立直角坐标系.
②在坐标纸上描出各组数据所对应的点.
③将描出的点用壬遣的曲线连接起来,得到小电珠的伏安特性曲线.
4.实验器材选取
⑴原则:①安全;②精确;③操作方便.
(2)具体要求
①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6A.
②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流.
③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值.
④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的1以上.
3
⑤从便于操作的角度来考虑,限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器,分压式接法要选用较小阻
值的滑动变阻器.
二、数据处理及规律方法
1.注意事项
(1)电路的连接方式:
①电流表应采用处接法:因为小电珠(3.8VO3A)的电阻很小,与量程为0.6A的电流表串联时,电流表
的分压影响很大.
②泞动变阻滞应采用分压式接法:目的是使小电珠两端的电压能从比开始连续变化.
(2升国合开关S前,滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为0的一端,使开关闭合时小耳珠的电压能
从0开始变化,同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.
(3)/一〃图线在Uo=LOV左右将发生明显弯曲,故在U=L0V左右绘点要密,以防出现较大误差.
4.误差分析
(1)由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,会带来误差,电流表外接,由于电压表的分流,使测得的
电流值太王真实值.
(2)测量时读数带来误差.
(3)在坐标纸上描点、作图带来误差.
实验突破
突破实验01用多用表测量电学中的物理量
1.(23-24高二下•湖南•期末)某同学欲测量实验室中一根粗细均匀的电阻丝的电阻率,实验步骤如卜.:
⑴用多用电表粗测电阻丝的阻值:当用“X1OQ”挡时发现指针的偏转角度过大,应换用(填“xlQ〃
或“xlOOC")挡,换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图甲所示,则电阻丝的阻值约为
⑵某同学设计如图乙所示的电路测量该电阻丝的电阻率。在刻度尺两端的接线柱。和方之间接入该电阻丝,
金属夹尸夹在电阻丝上,沿电阻丝移动金属夹P,即可改变接入电路的电阻丝长度。
实验室提供的器材有:
电池组E(电动势为3.OV,内阻约为1Q);
电流表A(量程为100mA);
电阻箱及(阻值范围为0〜99.99Q):
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
a.用螺旋测微器测出电阻丝的直径
b.根据图乙连接实验电路:
c.调节电阻箱使其接入电路的阻值最大,将金属夹尸夹在电阻丝某位置上;
d.闭合开关S,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的阻值〃和接入电路的电阻丝长
度L;
e.改变金属夹户的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏,记录R和L数据;
f.重复上述步骤,得到多组数据。
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径。,示数如图丙所示,读数为mm。
②用记录的多组/?和£的数据,绘出了如图丁所示图线,截距分别为4和4,则电阻丝的电阻率表达式夕=
(用题中已知量的字母表示)。
③分析电流表的内阻对本实验结果(填"有〃或"没有")影响。
2.(23-24高二下•甘肃临夏・期末)某同学测一段粗细均匀的直金属丝刈的电阻率〃,选用的器材有;
电源(电动势E=3V,内阻很小)
电压表(量程0~3V,内阻很大)
两个定值电阻(4=5C,&2=500)
开关S、导线、金属夹、多用电表、螺旋测微器
⑴用螺旋测微器测出金属丝的直径为乩用多用电表〃xio〃挡测金属丝打两端的电阻,指针如图甲中虚线所
示。则应改用(选填"xl〃或"xioo〃)挡,重新欧姆凋零后测量金属丝成两端的电阻,指针如图甲中
实线所示。则测得金属丝的电阻4=Q。
(2)定值电阻选用(选填“凡”或“&〃),按图乙接入电路。闭合开关S后,将金属夹从金属丝的左端。
逐渐向右滑动,依次记下滑动的距离》与电压表的示数U。用测出的多组数据作出U-x图像,测得U-x图
像直线的斜率为也不考虑温度的变化,则金属丝的电阻率?=(用k、d、E、&、凡或&及相关常
数表示)。
(3)若考虑电压表内阻的影响,则以上方法测得的金属丝电阻率的测量值比实际值______(选填”偏大〃“偏小”
或“不变")。
3.(23-24高二下•浙江嘉兴•期木)某实验小组“研究光敏电阻的阻值特性”。
⑴小组成员先利用多用电表欧姆挡粗测不同光照条件下光敏电阻的阻值。
①测量遮光条件下的阻值,选择“Xlk”挡,指针在表盘的位置如图11-(1)所示,此时的阻值为Q;
②测量光照条件下的阻值,选择"xik〃挡,指针在表盘的位置如图n-(2)所示,为确定该条件下的阻值,
后续操作最合理的是。
A.直接读数
B.将选择开关旋至%100〃挡,测量、读数
C.将选择开关旋至%100”挡,重新欧姆调零后,测量、读数
D.将选择开关旋至“xlOk〃挡,重新欧姆调零后,测量、读数
(2)为了更精确地测量该光敏电阻在光照条件卜.的阻值,学习小组进•步采用伏安法进行测量研究。实验所
用器材和部分电路连线如图H-(3)所示。其中:电源电动势E=3V(电源内阻忽略不计)、电压表量程
0~3V、滑动变阻器阻值0~5Q。
①为了有较大的电压测量范围,导线。端应;
A.接aB.接力C.不接
②为减小实验误差,电流表最合理的选择是;
A.多用电表“0.5mA”挡B.多用电表“5mA”挡C.多用电表"50mA"挡
③因电表内阻均未知,使用试触法判断P点接法。P点接人时两表盘示数如图H-(4)。所示,接c时示数
II-(4)力所示。为减小实验误差,q点应选择(选填“接力〃或“接c〃),此时的测量值相比真
突破实睑02导体电阻率的测定
4.(23-24高二下•云南临沧,期末)某同学要做“测金属丝的电阻率〃实验。
⑴用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示,其值为/=cm。
⑵先用多用电表欧姆挡的“xl〃倍率粗测金属丝的电阻,示数如图乙所示,其阻值为〃=
⑶实验电路如图丙所示,根据电路图完成图丁中的实物连线o
⑷从实验原理上看,待测电阻测量值(填“大于”"小于〃或"等于")其真实值。如果测得的金属丝长度
为i,直径为",电阻为R,都采用国际单位制单位,则它的电阻率。=(用/、d、R字母表示)。
5.(23-24高二下•河北,期末)某小组欲测量约为几欧的金属丝阻值,并利用金属丝改装电表。
⑴该小组设计了如图甲所示电路测金属丝阻值,图中的导线力端应与电流表(填----06或"3”)接线
柱连接。开关闭合前,图甲中滑动变阻器滑片应置于(填"左"或"右")端。
(2)该小组用银铭丝(电阻率为P,横截面积为S)将满偏电流4=3001iA,、内阻为,♦的表头G改装成电流
表。如图乙所示,表头G两端并联长为L的银铝丝,调节滑动变阻器使表头G满偏,记录亳安表示数为/.改
变L重复上述步骤,获得多组人心数据,作出/-;图像如图丙所示。则/-;图像斜率h(用题中
所给的字母表示)。若要把该表头G改装成量程为9mA的电流表,需要把长为m的银格丝并联在表
头G两端(结果保留两位有效数字)。
6.(23-24高二下•河南漂河•期末)某小组设计了测量盐水电阻率的实验,所用器材有:
电源£(电动势为15V,内阻不计);电压表(量程为9V,内阻很大):定值电阻凡(阻值为4.5C);滑
动变阻器4(最大阻值为10C,额定电流为2A);滑动变阻器&(最大阻值为100Q,额定电流为0.8A):
单刀单掷开关S和单刀双掷开关S?;侧壁带有刻度线的圆柱体玻璃管,两个与玻璃管密封完好的电极,导
线若干。
⑴根据如图甲所示电路图连接实物,其中玻璃管内封闭的盐水电阻约为几欧,滑动变阻器”应选择
(填“RJ或"&”),闭合开关之前,滑动变阻器〃的滑片应置于(填“4"或"")端。
567(cm)
叫Mil.视州州一
05101520
甲乙
⑵①用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d,读数如图乙所示,贝卜/=cm,由玻璃管侧壁的刻度尺
测出溶液的高度人=5cm。
②闭合开关勒,开关S?接2端,调节滑动变阻器/?,使电压表的读数为H=8.0V,然后将开关S?接1端,
再次记录电压表的读数为&=3.2V,则电阻凡两端的电压为V。
③断开开关和。
⑶根据测量的数据,计算得待测盐水的电阻率为dm。(结果保留两位有效数字)
突破实验03电源电动势和内阻的测量
7.(23-24高二下•四川宜宾•期末)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表Ai:星程0〜0.6A,内阻约为0.2。
C.电流表A2:量程0〜0.6A,内阻为0.1C
D.电压表Vi:量程0〜3V,内阻未知
E.电压表V2:量程。〜15V,内殂未知
F.滑动变阻器处:0〜10C,2A
G.滑动变阻器&:0-100Q,1A
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。在现有
器材的条件下,为消除上述系统误差,尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
⑴在上述器材中请选择适当的器材:电流表,电压表,滑动变阻器选_____。(填写器材前的
序号字母)
⑶根据实验中甩流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U"图像。由此可知,干电池的电动势V,
内电阻/•=C。(结果保留一位小数)
8.(23-24高二下•陕西•期末)某同学根据实验室提供的器材绢成如图1所示电路,测电源电动势和内阳并
同时测量电流表A2的内阻。所用器材:电源为两节干电池,电流表A1(量程0.6A,内阻K=Q.1Q),电流
表%(量程0.6A),电阻箱4(O~999.9C),滑动变阻器&?(0~10C),开关片和单刀双掷开关S?、S3,
⑴实验时,先将SZ接1,S)接3,滑动变阻器接入电路的电阻调到最大,闭合开关%,调节用、R2,使电
流表A-A2的指针偏转均较大,若这时A1示数为人、电流表A:的示数如图2所示,则电流表A2的示数为
/2=A;若这时电阻箱接入电路的电阻为则电流表,的内阻(用凡、4、/2
表示)。
⑵将开关S?接2,开关S3接4,将电流表A1改装成量程为3V的电压表,则电阻箱接入电路的电阻凡=—
C;多次调节滑动变阻器,测得多组电流表A1、A?的示数,、A,作人-人图像,得到图像与纵轴的截距为
b,图像斜率的绝对值为4,则得到电源的电动势E=,内阻〃=(后两空用乐人4、
2、4中的符号表示)。
9.(23・24高二下•浙江舟山,期末)⑴某同学测量某电池的电动势和内电阻。
图2
①请根据图1电路图在图2中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整:
②先闭合再将,分别接1、2两处进行试触,发现电流表的示数几乎不变,电压表的示数变化比较明
显,为了减小实验误差,应将S?接在(选填“1〃或“2”)进行实验。
⑵为了更精确的测得此电池的电动势和内阻,该同学合上;S1后,将,先后接在1和2处,调节滑动变阻
器,分别记录多组电压表和电流表的示数。并将两次实验数据分别描绘在同一坐标系中,得到的图像如
图4所示。
00.20.40.60.81.01.2//A
图4
①某次测量时,电流表和电压表的示数如图3所示,则电流表的示数为一A,电压表的示数为
V:
②请结合两条图像得出此电池电动势的准确值V(结果保留三位有效数字),内阻的准确值
「=C(结果保留两位有效数字)。
突破实睑04描绘小灯泡的伏安特性曲线
10.(23-24高二下•四川凉山•期末)某物理兴趣小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量
结果尽量准确。
A.待测电池组电动势约为3V,内阻约为0.7Q;
B.电压表V(量程3V,内阻约5kQ):
C.电流表A(量程60mA,内阻rA=9Q);
D.定值电阻Rt(阻值IQ)
E.定值电阻R2(阻值81C);
F.滑动变阻器出m50d允许最大电流为KA);
G.开关一只,导线若干。
♦rv
3.0
2.8
2.6
2.4
2Q.
0102030405060//mA
甲乙
⑴实验小组设计的电路如图甲所示,虚线框内是将电流表A改装成量程为0.6A的电流表,需要(选
填"串联"或"并联")一个定值电阻(选填"R/〃或"&")
(2)实验中测得V表示数U和A表示数/的多组数据,作出的。一/图线如图乙所示,则该电池组的电动势。
F=V,内阻片C(结果保留两位有效数字)
丙丁
⑶如图丙所示,将实验所用的电池组串联一个小灯泡和一个定值电阻与。R°=93Q,图丁是小灯泡的电
压和电流关系图像,试估算小灯泡的实际功率是Wo(结果保留两位有效数字)
11.(23-24高二上•浙江杭州•期末)某同学在研究标有额定工作状态为"3V1.5W"的小灯泡的伏安特性曲线
实验中,实验室提供以下器材:
电流表A1(量程100mA,内阻约为1Q)
电流表A2(量程600mA,内阻约为0.3。)
电压表V(量程30V,阻约为6000C)
滑动变阻器尺(最大阻值为10C)
滑动变阻器&(最大阻值为500。)
电源£(电动势为4V,内阻不计)
单刀单掷开关与单刀双掷开关若开,导线若干
(1)为了提高测量的准确度与有效性,应该选择电流表,滑动变阻器(填器材后面的代
号);
(2)若实验电路如图1所示,在实验过程中,应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的端(填“左”
或“右;调整好滑片位置后将单刀双掷开关S3置点(%〃或*〃)。
(3)将滑片P向右调节,得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据、记录在表格中,描绘
出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。
(4)将这个小灯泡接入新电路(图3所示)中,电源内阻不计,该电路中其他元件的相关参数如图中标识,
则该小灯泡在该电路中的实际工作功率为W(结果保留三位有效数字)。
12.(23-24高二上•河南南阳•期末)某问学想通过测绘小灯泡完整的伏安特性曲线来研究小灯泡的特性。
所用器材如下:
电压表一个(量程0~2V。内阻为2kC):
电流表一个(量程0〜0.4A。内阻约为3C);
定值电阻与(阻值为IkQ):
定值电阻&(阻值为2kQ):
滑动变阻器(阻值0~10C);
电源(电动势5.0V,内阻很小);
开关一个,导线若干。
a.t.b
1|~
甲
(1)为测量小灯泡两端的电压,需要将电压表与定值电阻(填"4〃或"&")
(填"串"或"并")联。
(2)根据实验目的和提供的器材,在图甲所示虚线框中补全实验电路图。()
(3)实验描绘出的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,由甲图可知,随着小灯泡两端电压增大,灯丝的电
阻(填"增大"“不变"或"减小")。把实验中的待测小灯泡接入另一电路,如图丙所示,已知
该电源电动势E=6V,内阻〃=2D。,定值电阻H=20C,小灯泡消耗的功率为W(结果
突破实险05半偏法测量电表的内阻
13.(23-24高二上•山东荷泽•期末)测量电阻有多种方法。
(1)甲同学用多用电表的欧姆挡,直接测量待测电阻凡的阻值。某次测量时,多用电表表盘指针如图所示。
已知他选用欧姆挡的倍率为"xi(r,R1的测量值为co
(2)乙同学用如图1所示的电路,测量待测电阻段的阻值。某次实验,电流表的示数为/,电压表的示数
为U,凡的测量值为。若不考虑偶然误差,该测量值与凡的真实值相比(选填"偏小〃"偏大〃
①先将开关S接1,调节滑动变阻器用,读出电流表的示数/;
②再将开关S接2,保持4不变,调节电阻箱使电流表的示数仍为/,记下此时电阻箱的阻值为凡。
%的测量值为;电流表内阻对测量结果(选填“有〃或"无”)影响。
(4)「同学用如图3所示的电路,测量待测电阻4的阻值。已知灵敏电流计内阻为与。操作步骤如卜.:
①先闭合开关航,调节《,使灵敏电流计指针满偏:
②再闭合开关S2,保持4不变,调节&使得灵敏电流计指针半偏,记卜此时&的阻值为此,4的测量值
为;若不考虑偶然误差,该测量值与此的真实值相比(选填"偏小""偏大''或"相等”)。
14.(23-24高二上•广东湛江•期末)某同学设计了如图甲所示的电路来测量一个量程为1mA的电流表的内
阻,实验室提供的直流电源的电动势为3V、内阻忽略不计。
(1)为了大致了解电流表的内阻约为多大,该同学用欧姆表的"xl〃挡测电阻,并经过欧姆调零,测定电阻
如图乙所示,由图可知申.阻为fio
(2)请完成图丙中的实物连接<,
(3)在该实验中,认为当滑动变阻器接入电路的阻值不变时,无论电阻箱的阻值〃如何增减,电路中
总电流/基本保持不变。则下列滑动变阻器中最合适的以是(填选项前的字母)。
A.滑动变阻器甲,最大阻值为10kQ
B.滑动变阻器乙,最大阻值为2kQ
(4)连接好电路后,先断开Si和S2,将处调到(选填“0〃或"最大”)阻值,然后闭合Si,调节幻
使A满偏,此后滑动变阻器幻的滑片P保持不变。
(5)闭合S2,调节电阻箱的阻值R,同时记录电流表的示数/;最后将J与!在坐标系中描点,并画出图
/R
丁所示的图线,则待测电流表的内阻为Q(结果保留两位有效数字)。
15.(23-24高二上•山西朔州•期末)某物理兴趣小组将一个量程4=1mA的亳安表改装成最程U0=3V的电
压表。
(1)先利用欧姆表测量了亳安表的内阻4,然后将合适的电阻人与该亳安表串联,从而改装成量程4=3V
的电压表,请写出电阻凡的字母表达式凡=(用4、(、4表示);此后利用一只同量程的标准
电压表,连接成图中所示电路,对改装后的电压表进行校对,但在滑动变阻器火从左到右调节时,发现改装
后的电压表示数总是比同量程的标准电压表的示数大,出现这种现象的可能原因是:(回答•条
(2)为更进一步准确测量亳安表的内阻,利用图乙所示的电路进行了亳安表内阻的测量,具体步骤如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器4、电阻箱入,分别记录亳安表的示数(、电流表A的示数J、及电阻箱的
与数值;
②重复①的操作,记录多组不同&、小人,作出素一卷图像,如图丙所示,则亳安表的内阻为。。
突破实验06特殊法测电阻
角度1:双安法测电阻
16.(23-24高二上•陕西西安•期末)彭同学想要精确测量一量程为2mA的表头G的内阻。
(1)该同学先用多用电表粗测表头G的内阻,正确操作时,应该使多用电表的红表笔接表头G的(填
“正”或“负〃)接线柱,黑表笔接另一个接线柱。
(2)该同学用多用电表测得表头G的内阻为130d为了更精确地测量表头G的内阻,其设计的实验电路
如图所示,可供选择的器材有电流表Ai(量程为。〜6mA,内阻约为200Q),电流表A2(量程为0〜0.6A,
内阻约为0.1C),定值电阻幻(阻值为10Q)和定值电阻&(阻值为60C。则电流表A应选__________(填
“AJ或"Az”),定值电阻凡应选__________(填“R/”或。
(3)正确选择器材进行实验,测得表头G的示数为//,电流表A的示数为L,则表头G的内阻力=。
(用〃、〃以及氏/或&表示)
17.(23-24高二上•湖北武汉•期末)某实验小组用如图所示的电路来测量一个阻值约为20。的电阻尺的阻
值,已知电流表Ai的量程为50mA,内阻凡〃约为40Q,定值电阻4=20Q。
(1)现有下列四种量程的电流表,则电流表A2选用的量程最合适的(
A.0~400mAB.0~300mAC.0~200mAD.0~100mA
(2)实验时,将滑动变阻器的滑片移到最(填“左"或"右”)端,将开关S?合向1,S3合向3,
再闭合开关Si,调节滑动变阻器的滑片,使两电流表的指针偏转较大,记录电流表A],A2的示数//、〃,多
次测量得到?=3用怎表示各电阻的关系(用题目中的字母表示);断开货,将开关S2合
向2,S3合向4,再闭合开关记录电流表4,A2的示数斤、求出}=心则被测电阻的阻值R、=
(用人、〃2、〃❷表示)。
(3)该实验方法___________(填〃能"或“不能”)测出电流表4内阻的准确值。
角度2:双伏法测电阻
18.实验小组用图甲所示的电路来测量阻值约为18。的电阻4的阻值,图中凡为标准电阻,阻值为4=4Q;
V、V?为理想电压表,S为开关,H为滑动变阻器,E为电源,采用如下步骤完成实验。回答下列问题:
甲乙
(1)按照图甲所示的实验原理线路图将实物图补充完整。
(2)实验开始之前,将滑动变阻器的滑片置于(填“最左端"、"最右端〃或"中间")位置。合上
开关s,改变滑片的位置,记下两电压表的示数分别为a、5,则待测电阻的表达式为4=(用
a、&、凡表示)。
(3)为了减小偶然误差,改变滑片的位置,多测几组a、4的值,作出的a-&图像如图乙所示,图像
的斜率为人=(用人、凡表示),可得凡=Oo
19.实验室现有下列器材:
电流表G(满偏电流为300欧,区阻为1000);
电压表V1(量程为2V,内阻约为2000。):
电阻箱R/(阻值范围0〜9999Q);
电阻箱&(阻值范闱。〜999.9Q):
滑动变阻器七(最大阻值为100Q);
滑动变阻器上(最大阻值为lOOkQ):
电源E(电动势6V,内阻约0.5Q):
单刀单掷开关S,导线若干.
⑴现需要将电流表G改装成3V的电压表,需要将电阻箱.(填阳或心)的阻值调节为Q,与
电流表G.(填"串"或"并〃)联;
(2)为了测量电压表Vi的内阻,设计如图所示的实验电路(改装后的电压表用V表示).图中滑动变阻器R
应选(填凡或R”),若电压表V的示数为U,Vi的示数为S,变阻箱的示数为处,则电压表Vi的
内阻Ry的计算式为R产
角度3:等效替代法测电阻
20.(23-24高二上•河南•期末)实验室中有一量程为100mA的灵敏电流计G,为较精确地测量该灵敏电流
计的内阻,小明同学采用两种方案,利用定值电阻8=100。将灵敏电流计改装后接入如图所示的电路中,部
分实验器材的参数如下:
A.蓄电池(电动势约9V)
B.标准电流表A(量程0~0.3A)
C.电阻箱(0~999.9Q)
方案一:
(1)首先,调节滑动变阻器阻值至最大,将开关S】闭合,然后将开关S2拨向1,调节滑动变阻器,使电流
表A的示数为/;然后将开关S2拨向2,保持滑动变阻器滑片的;立置不变,调节电阻箱,使得电流表示数仍
为I;
(2)记下此时电阻箱的示数则灵敏电流计的内阻仆=(用题中所给物理量的字母表示);
(3)此方案灵敏电流计内阻的测量值(填“大于””等于〃或“小于”)真实值。
方案二:
(4)开始实验,调节滑动变阻器阻值至最大,将开关%闭合,然后将开关S2拨向L调节滑动变阻器,使
电流表A的示数为/,灵敏电流计G的示数为//;然后调节滑动变阻器,得到多组/和//的数值,并画出“/
图像,图像的斜率大小为k,则灵敏电流计的内阻&=(用题中所给字母表示)。
21.(23-24高二上•广东广州•期末)利用二氧化锡半导体型酒精传感器组装•个酒精测试仪,已知该传感
器电阻随酒精浓度变化规律如图甲所示。国际公认酒驾标准为“0.2mg/mLW酒精浓度<0.8mg/mL〃,醉驾
标准为“酒精浓度20.8mg/mL〃。现有器材:
A.二氧化锡半导体型传感器尺
B.直流电源(电动势为4V,内阻不计)
C.电压表V(量程为3V,内阻非常大,作为浓度表使用)
D.甩阻箱R(最大阻值为999.9Q)
E.定值电阻用(阻值为50C)
F.定值电阻&(阻值为10Q)
G.单刀双掷开关一个,导线若干
*R/Q
9C
80
70
60
5M0
30
2M0
0mg/mL
谪精气体浓度
甲
(1)图乙是酒精测试仪电路图,电路中H应选用定值电阻(选填4或&);
(2)按照下列步骤调节此测试仪:
①电路接通前,先将电阻箱调为40.0。,然后开关向(选填为〃或2")端闭合,将电压表此时指针对
应的电压刻度标记为mg/mL;
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大,按照甲图数据将电压表上电压刻度线都标记为
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