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电学实验

1.(2022•河南省郑州市高三下二模)某同学为精确测量某金属导体的电阻,设计了如

图甲所示的电路图。图中七为学生电源、G为灵敏电流计、AHA2为电流表、R/为电

阻箱、R2与以均为滑动变阻器、R。为定值电阻、S为开关、Rx为待测金属导体,另有

导线若干。

甲

具体的实验操作如下:

A.按照如图甲所示的旦路图连接好实验器材;

B.将滑动变阻器上的滑片、滑动变阻器的滑片均调至适当位置,闭合开关S;

C.调整以,并反复调整R/和后使灵敏电流计的示数为零,测得此时Ai的示数为//,

A2的示数为/2,电阻箱的示数为R”

D.实验完毕,整理器材。

(1)根据图甲实验电路图,将图乙实物图中连线补充完整________。

(2)电路中需要两个量程为6A的电流表,但实验室提供的器材中,只有量程为0.3A、

内阻为20c的电流表。现将量程为0.3A的电流表扩充为6A量程,则应该并联一个阻

值斤=。的电阻。如图所示为某次测量时改装后的电流表表盘指针位置,则此

时的电流读数为Ao

(3)待测金属导体&的阻值为用所测物理量来表示);电流表Ai、A2的内

阻对测量结果(选填“有”或“无”)影响.

2.(2021•全国甲卷)某同学用图(〃)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器材有:

小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)

电压表(量程300mV,内阻300C)

电流表(量程300mA,内阻0.27C)

定值电阻&

滑动变阻器R(阻值0-20。)

电阻箱R2(最大阻值9999.9Q)

电源石(电动势6V,内阻不计)

开关S、导线若干。

完成下列填空:

R。

图(a)

(1)有3个阻值分别为10。、20C、30c的定值电阻可供选择,为了描绘小灯泡电流

在0~300mA的U-I曲线,&应选取阻值为C的定值电阻;

(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的(填、"或端;

(3)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱R2的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位

置,读取电压表和电流表的示数U、/,结果如图")所示。当流过电流表的电流为10mA

试卷第2页,共16页

图(b)

(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,应籽

R2的阻值调整为C。然后调节滑动变阻器R/,测得数据如下表所示:

(//mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

(5)由图")和上表可知,随流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻(填

“增大”“减小”或“不变”);

(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡

电功率P尸W(保留2位有效数字);当流过电流表的电流为300mA时,小灯

泡的电功率为尸2,则今=(保留至整数)。

3.某科学探究小组准备测定生活废水的电阻率,该小组用透明塑料板自制了一个长方

体容器,其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板(板的厚度和电阻的影响可忽略不计),

铜薄板上端分别带有接线柱A、B,在容器外侧垂直底面粘一透明塑料刻度尺,其。刻

度与容器内底面对齐,如图中所示。容器内表面长a=7.80cm,宽〃=4.00cm,高c=

3.90cmo

⑴将废水注满容器后,正确使用多用电表欧姆挡测得废水的电阻约为1400C。

图甲图乙丙

(2)为更精确地测量所取废水的电阻率,该小组从实验室中找到如卜实验器材:

A.直流电源E(电动势E约3V,内阻如约0.1C);

B.电流表Ai(量程()〜3mA,内阻〃=100.0C);

C.电流表A2(量程()~5mA,内阻「2约40.0Q);

D.电流表A3(量程0~0.6A,内阻小约0.4Q);

E.电阻箱Ri(0〜999.9Q)

F.滑动变阻器R2(阻值范围0〜50C,允许通过的最大电流2.0A)

G.开关S一个,导线若下。

由于找不到电压表,该小组将在上述器材中选择电流表Ai与电阻箱Ri组装一只量程为

0〜3.0V的电压表,则应将电流表Ai与电阻箱Ri联(选填“串”或,并少且电阻

箱的阻值应调为0

(3)图乙为该实验小组在实验过程中所采用的电路图,由于废水洒在纸上,导致部分电路

图缺失不清,图乙中的A表应为(填写器材前面的字母序号“C”或"D”),请你

在图乙中合理地还原电路图,并准确标明所采用的器材的符号o

(4)正确连接好电路后,该实验小组完成以卜操作步骤:

①将废水倒出适量,测出废水深度用,然后闭合开关S,调节滑动变阻器R?,记录电流

表Ai的读数,记录另一电流表A的读数小断开开关S;

②再倒出适量废水,测出废水深度心,然后闭合开关S,调节滑动变阻器R2,使电流表

Ai的读数与操作①中电流表A)的读数相同,记录另一电流表A的读数h,断开开关S;

③重复第②步操作多次,记录每次测量中的废水深度。和另一电流表A的读数/,并以

/为纵轴、力为横轴,描点作图如图丙所示。

④图丙中直线的纵截距为痣,斜率为则用于计算该容器内的废水的电阻率的表达式

为片。(用题中所给物理量的符号表示)

4.用如图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻(约为1Q),其中R

为滑线变阻器,电流表的内电阻约为0.1Q,电压表的内电阻约为3kQ.

试卷第4页,共16页

图3

(1)利用图1中甲图实验电路测电源的电动势和内电阻,所测得的实际是图2中虚线

框所示“等效电源''的电动势&和内电阻儿若电源的电动势为E、内电阻为八电流表

内电阻为RA,则所测得的E'二,/=(请用E、八足4表示)。

(2)某同学利用图像,分析甲、乙两种方法由于电表内电阻引起的实验误差。在图3

中,实线是根据实验数据描点作图得到的U-/图像;虚线是该电源的路端电压U随电

流/变化的U-/图像(没有电表内电阻影响的理想情况)。在图3中,对应图1乙电路

分析的U-/图像是,并据此分析可得电源电动势和内阻的真实值七公/点与

测量值E附、,飞的大小关系为EM=总______"(填">"、

(3)综合上述分析,为了减小由电表内电阻引起的实验误差,本实验应选择图I中的

(填“甲”或“乙

5.(2022•山西省太原市高三下二模)某同学用一节电动势为1.50V的干电池,将量程

为07mA、内阻为90c的表头改装成倍率分别为“x]”和“xlO”的双倍率欧姆表:

(1)设计电路如图a所示,可知红表笔应为(填“A”或"B”);

(2)分析可知当K拨到(填“1”或"2”)时倍率为“xlO”;

(3)改装后表盘的刻度如图b所示。已知欧姆挡的中央刻度为“15”,则图a中定值电

(4)改装完成后,将K拨至挡,将红、黑表笔短接进行欧姆调零后测量R的值,

若指针指向g/g位置,则(二。。若由于电池老化,实际电动势降为L48V,

则待测电阻的测量值(填“大于卬小于”或“等于“)凡的真实值。

6.简易多用电表的电路如图(〃)所示。图中表头G的满偏电流为250同\,内阻为480a

E是电池,R/、R?、&、&和&均为定值电阻,&是可变甩阻。虚线方框内为选择开关,

人端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位:直流电压IV挡和5V挡,直

流电流ImA挡和2.5mA挡,欧姆xl()()。挡。

(2)将选择开关与“3”相连,电表指针位置如图(力)所示,测得电阻R产Q;

(3)为了更准确的测量电阻以,实验室提供下列器材:

待测电阻&;

电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽略不计;

电压表Vi,量程为。〜0.5V,内阳々=1000。:

电压表V2,量程为()~6V,内阻「2约为10kQ;

电流表A,量程为A0.6A,内阻门约为1Q;

定值电阻R”,&尸60Q;

滑动变阻器R,最大阻值为150C:

单刀单掷开关S一个,导线若干。

①测量要求;两只电表的示数都不小于其量程的;,并能测量多组数据、则应选用下列

②若选择正确的电路进行实验,电表A、Vi、V2的示数分别用/、U/、S表示,则待测

电阻心的表达式为R尸(用字母表示)。

(2022•云•南省高三下第一次统测)

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7.某同学用如图甲所示的电路测量一热敏电阻阻值随温度变化的特性曲线,图中对为

放置于控温箱中的热敏电阻。

*

(I)请用笔画线代替导线,在图乙中将未完成的实物连线补充完整.

⑵某次测量时,将控温箱的温度调至某一恒定温度,闭合开关Si,单刀双掷开关S2置

于I,调整滑动变阻器R/,使电流表G有适当的示数,记为/:再将S2置于位置2,保

持电路其他部分不变,调整电阻箱4,使电流表示数仍为/,此时电阻箱Q如图丙所示,

则在此温度下,该热敏电阻的阻值为.

丙

(3)不断调整热敏电阻的温度,记录不同温度及对应温度下热敏电阻的阻值,得到热敏电

(4)关闭控温箱电源,•段时间后热敏电阻温度与室温相同,此时用电路甲测得热敏电阻

阻值为5667C,可知室温为(结果保留2位有效数字)

(5)某同学用该热敏电阻设计了一简易报警装置如图戊所示,图中电源电动势为E=24V,

内阻不计。可变电阻以最大阻值为4000C,该报警电路需满足下列两个条件:

①报警器电流大于或等于3mA时将报警;

②温度到达100℃时,报警器中电流不允许超过5mA;

则可得保护电阻R(无论如何调整心,通过报警器的电流始终不超过允许通过的最大电

流)至少应为kQ;在R取最小值的情况下,要使报警器在60℃时报警,可

变电阻尺的阻值应调为kQ;若要提高报警温度,应将凡调(选

填“大,,或“小,,)。(计算结果均保留2位有效数字)

8.(2022.山东高考)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验.

实验渊材:

干电池石(电动势1.5V,内阻未知);

电流表Ai(量程10mA,内阻为90Q);

电流表A2(量程30mA,内阻为30Q);

定值电阻R。(阻值为150Q);

滑动变阻器R(最大阻值为100Q);

待测电阻小;

开关S,导线若干。

测量电路如图所示。

R<-

?

(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片诫到阻值最大一端。将定值电阻政

接入电路;闭合开关,调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的g处。该同学选用的

电流表为(填“A/或“A2”);若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电

阻值应为Q。

(2)断开开关,保持滑片的位置不变。用以替换岛,闭合开关后,电流表指针指在

满刻度的|处,则Rx的测量值为

⑶本实验中未考虑电池内阻,对心的测量值(填“有”或“无”)影响

9.某实验兴趣小组欲测定•内阻可调的化学电池的电动势。该小组设计了如图甲所示

的测晶电路,图中定值电阻阻值为凡M、N为该化学电池的正、负极(可认为反应只

发生在两极附近),尸、。为靠近正、负极的两个探针,电池槽中间有一打气管道,用打

气筒向电池内打气或从电池内抽气,可以改变中间长方体容器内电解质溶液液面的高低,

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从而改变电池的内阻。主要实验步骤如下:

①按图甲连接电路;

②闭合开关S,向电池内打气,观察并测量中间长方体容器内电解质溶液的高度力,记

录电压表的读数U;

③重好步骤②,对应不同的〃值,得到多组鼠U的测量数据。

回答下列问题:

(1)电压表测量的是______(填“路端电压”或“内电压”),当开关S断开时,电压表

(填“有”或“无”)示数;

(2)若用「表示该化学电池的内阻,则该电池电动势的表达式为斤;

(3)该小组成员利用图像来处理获得的多组实验数据,若以〃作为横轴,则以

(填,U,“[,,或,《")为纵轴,通过描点可作出图乙所示的关系图像;

(4)根据实验所测得的数据和图乙中所标注的字母,可得该化学电池的电动势

E=(R、a.〃为己知量)。

10.(2022・湖南高考)小梦同学自制了一个两挡位的欧姆表,其内部结构

如图所示,Ro为调零电阻(最大阻值为R所),凡、Rm、勿为定值电阻(&+/?”&<&),

电流计G的内阻为RG用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:

(1)短接①②,将单刀双掷开关S与m接通,电流计G示数为/,〃;保持电阻Ro滑片

位置不变,将单刀双掷开关S与n接通,电流计G示数变为/”,则/”(填“大

于”或“小于”):

(2)将单刀双掷开关S与n接通,此时欧姆表的挡位为(填“xi”或“xio”);

(3)若从“xl”挡位换成“xio”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)

时,调零电阻R。的滑片应该调节(填“向上”或响下”

(4)在“xlO”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为100Q的定值电阻Q,稳定后

电流计G的指针偏转到满偏刻度的:;取走R/,在①②间接入待测电阻Rt,稳定后电

流计G的指针偏转到满偏刻度的;,则Rx=Qc

11.在测量干电池的电动势£和内阻,•的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路,

S2为单刀双掷开关,定值电阻&=3。。合上开关Si,S2接图甲中的I位置,改变滑动

变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,

改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系

内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数/的图像,如图乙所示,两直线与纵

轴的截距分别为3.00V、2.99V,与横轴的截距分别为0.75A、0.80A。

⑴S2接I位置时,作出的U-/图线是图乙中的(选"A”或“B”)线;测出

的电池电动势E和内阻,•有在系统误差,原因是;

(2)由图乙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为V、丫宾

(3)根据图线求出电流表内阻为

12.(2020.全国卷HI)已知一热敏电阻当温度从10℃升至60c时阻值从几干欧姆降至

几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材:电源从开关

S、滑动变阻器次(最大阻值为20Q)、电压表(可视为理想电表)和亳安表(内阻约为

100Q)o

(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图。

试卷第10页,共16页

热敏电阻

Rb-

—II--------

~E\[

⑵实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和亳安表的示数,计

算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和亳安表的示数分别为5.5V和3.0mA,

则此时热敏电阻的阻值为kC(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻

值R随温度「变化的曲线如图(a)所示。

图(b)

(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kQo

由图(a)求得,此时室温为℃(保留3位有效数字)。

(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b)所示。图中,

E为直流电源(电动势为10V,内阻可忽略);当图中的输出电压达到或超过6.0V时,

便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50℃,则图中

(填“R/”或“&”)应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为kQ(保留2位

有效数字)。

13.(2021•河北衡水中学统考)某同学测量一金属导体的电阻率,如图甲所示,该导体

横截面为空心的正方形.外正方形的边长是内正方形边长的2倍且内正方形中空.经粗

略测量该金属导体电阻为5C左右.为了精确测量它的阻值R,以便进一步测出该材料

的电阻率a,实验室备有下列器材.

A.电源E(电动势为3V,内阻不计)

B.电流表Ai(量程为0〜1A,内阻口约为0.10)

C.电流表A2(量程为0〜0.6A,内阻弓二5。)

D.滑动变阻器凡(阻值范围0〜3C)

E.开关S,导线若干

(1)请在图乙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图_______.

(2)做实验时,先把滑动变阻器滑片P滑动到A端,闭合开关S,滑动P到合适位置,

记录电流表Ai的读数上,记录电流表4的读数人,可以求出金属导体电阻

R=(用题中所给字母表示),然后滑动滑片,多次测量求平均值,可得到

更精确阻值.

(3)该同学测得外正方形的边长为小金属导体的长度为心用己经测得的物理量乙、

乙、L、〃及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为P=.

14.(2020•湖南五校联考)如图甲所示是一种测量电容的实验电路图,实验是通过对高

阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压为U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电

容器的电容C。某同学在一次实验时的情况如下:

①按图甲所示的电路图连接好电路;

从接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下

试卷第12页,共16页

此时电流表的示数349()卜iA,电压表的示数U尸8.0V。

c.断开开关S,同时开始计时,每隔5s或10s测读一次电流/的值,将测得数据填入

表格,并标示在图乙的坐标纸上(时间/为横坐标,电流/为纵坐标),结果如图中小黑

点所示;

图甲图乙

⑴在图乙中画出口图线;

(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是;

⑶该电容器电容为F(结果保留两位有效数字);

(4)若某同学实验时把电压表接在反。两端,则电容E勺测量值比真实值_________(选

填“偏大”“偏小”或“相等

15.(2021.湖北八校联考)实验室有一种灵敏电流计G,满偏刻度为30格,某兴趣小

组想要较精确地测出它的满偏电流及和内阻心,实验室中可供利用的器材有:

待测灵敏电流计Gi、G2

电流表A:(量程为1mA、内阻约为100n)

定值电阻Q:(阻值为400Q)

定值电阻K:(阻值为600C)

电阻箱R:(0〜9999.9Q,最小调节量0.1Q)

滑动变阻器心:(最大电阻2000C,额定电流1.5A)

直流电源:电动势1.5V,内阻不计;

该小组设计的实验电路图如图,连接好电路,并进行下列操作。

(1)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数适当;

(2)若灵敏电流计G2中的电流由流向〃,再调节电阻箱,使电阻箱R的阳值

(选填“增大”或"减小”),直到G2中的电流为Oo

(3)读出电阻箱连入电路的电阻为1200Q,电流表的示数为0.6mA,灵敏电流计Gi

的指针指在20格的刻度处,则灵敏电流计满偏电流/广pA,内阻&=0

16.(2021•广东深圳模拟)某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内

阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的耨度,需要测量电压表的内阻。实

验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块表,设计了如图

所示的实验电路,既能实现对该电压表内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动

势和内阻的测量。该同学用到的实验器材有:待测水果电池组(电动势约4V、内阻约

50Q),双向电压表(量程为2V、内阻约为2g),电阻箱(0~9999Q),滑动变阻器(0~

200Q),一个单刀双掷开关及若干导线。

(1)该同学按如图1所示电路图连线后,首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内

阻的实验步骤:

①将R/的滑动触片滑至最左端,将开关S拨向1位置,将电阻箱阻值调为0;②调节

R/的滑动触片,使电压表示数达到满偏U;③保持R/不变,调节&,使电压表的示数

⑵若测得电压表内阻为2&Q,可分析此测量值应__________(填“大于”“等于”或“小于”)

真实值。

⑶接下来测量电源的电动势和内阻,实验步骤如下:

①将开关S拨至__________(填“1”或"2”)位置,将R/的滑片移到最端,不

再移动;

②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一合适值,记录电压表的示数和电阻箱的阻

值;

试卷第14页,共16页

③重复第二步,记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。

(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R,作出[图像,如图2所示,其中纵

轴截距为〃,斜率为亿则电动势的表达式为,内阻的表达式为O

17.举世瞩目的嫦娥四号探测器,其能源供给方式实现了新的科技突破:它采用同位素

温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能,也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳

能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电

板,光伏发电板在外太空将光能转化为电能。

图甲

某同学利用图乙所示电路,探究某光伏电池的路端电压U与电流/的关系,图中定值电

阻凡=5。,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变,电压表、电流表均可视为理想

图丁

(1)实验一:用一定强度的光照射该电池,闭合电键S,调节滑动变阻器R的阻值,

通过测量得到该电池的U-1曲线a(如图丁)。由此可知,该电源内阻(填“是”

或“不是定值,某时刻电压表示数如图丙所示,读数为V,由图像可知,此时

电源内阻为C(计算结果保留两位有效数字);

(2)实验二:只减小光照的强度,重复上述实验,测得U-/曲线b(如图丁)。若在实

验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V,则在实验二中滑动变阻器仍为

该值时,滑动变阻器消耗的电功率为W(计算结果保留两位有效数字)。

试卷第16页,共16页

参考答案:

【详解】(I)[I]实物图中连线如图所示

(2)[2]要将量程为0.3A的电流表扩充为6A量程,应该并联电阻的阻值

“=居=3℃=1.05Q

;6A-0.3A

⑶如图所示电流表表盘指针位置读数为4.3A;

(3)[4]R、&和Rx、R。并联,两之路两端电压相等,灵敏电流计的示数为零时有

瓦=瓦

可知

%\=心

即

答案第1页,共15页

解得

A

⑸电流表Ai、A2都接在可流计的右侧甩路中其内阻对左侧甩路中心的测量无影响。

2.10a0.72700增大0.07410

【详解】(1)[1]因为小灯泡额定电压2.5V,电动势6V,则滑动滑动变阻器时,为了保证电

路安全,需要定值电阻分担的电压

t/=6V-2.5V=3.5V

则有

3.5V

R)=*11.7。

0.3A

则需要描绘小灯泡在0〜300mA的伏安特性曲线,即反应选取阻值为1()。;

(2)[2]为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的。端;

(3)[3]由图可知当流过可流表的电流为10mA时,电压为7mV,则小灯泡的电阻为

7x10-3

R=Q=0.7Q

10x10工

(4)[4]由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时,有

30.3

解得

&=2700Q

(5)[5]由图(〃)和表格可知流过小灯泡电流增加,图像中彳■变大,则灯丝的电阻增大;

(6)[6]根据表格可知当月流为160mA时,电压表的示数为46mA,根据(4)的分析可知

此时小灯泡两端电压为0.46V,则此时小灯泡电功率

P/=0.46Vx0.16A~0.074\V

⑺同理可知当流过电流表的电流为300wA时,小灯泡两端电压为2.5V,此时小灯泡电功率

P2=2.5VX0.3A=0.75W

故有

P、0.75

-=•=-------=1i0n

R0.074

答案笫2页,共15页

3.串900.0或者900C

【详解】(2)[1]小量程的电流表改装成电压表,应串联一个分压电阻,故电流表Ai应与电阻

箱Ri串联;

[2]电流表Ai的满偏电流/g=3mA,改装后的电压表量程U=3V,则电阻箱的阻值应调为

U3V

R.=——/;=—--------1000=9000

1I10.003A

⑶⑶由于电动势石=3V,AB间电阻约为1400Q,可知回路电流约为2.1mA,故电流表选C

即叽

⑷由于滑动变阻器R2的阻值范围0〜50C,若采用限流式起不到调节作用,故选用分压式接

Ai的示数与A2的示数相同,结合丙图可知为四,由电阻定律

可知

R=pJp&

产sybh

由欧姆定律可得

=%(用+4)

T1一佝

联立两式可得

%力(K+G

/=------!———•〃+4

Pa

图内中直线的斜率为后,则

答案第3页,共15页

Pa°

移项化简可得

帖(4+乙)

P------;----

叫

4.EI^-RAA>>乙

【详解】(1)UH2]将电源和电流表视为等效电源,电源电动势是电源本身具有的属性,电

流表不具有产生电动势的本领,所以等效电源的电动势仍然为

E=E

而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻,即

"=r+RA

(2)[3][4][5]对甲图,考虑电表内阻时,根据闭合电路欧姆定律得

E=U蛉~lr桁U+l(r+RA)

变形得:

U=-(汁心)I+E

直接通过实验获得数据,可得

U=-rl+E

图象与纵轴截距均为电源电动势E,虚线对应的斜率的绝对值为什/M,实线对应的斜率绝

对值为一,所以对应图甲电路分析的图象是C;

对乙图,考虑电表内阻时(即虚线对应的真实情况),根据闭合电路欧姆定律得

,1U、r..

E=UN”U+(/+y)r=u+ir+—xU

变形得

RvrR、

Rv+rRv+r

直接通过实验获得数据,可得

U=-rl+E

虚线对应的斜率绝对值为广,实线对应的斜率绝对值为

&rv

------、r

Ry+r

虚线对应的纵轴截距为£实线对应的纵轴截距为

两图线在。=。时,对应的短路电流均为

答案第4页,共15页

r

所以对应图乙电路分析的U-/图象是A。

(3)[6]图甲虽然测量的电源电动势准确,但甩流表分压较为明显,所以内阻测量的误差很

大;图乙虽然电动势和内阻测量均偏小,但是电压表内阻很大,分流不明显,所以电动势和

内阻的测量误差较小,所以选择图乙可以减小由电表内电阻引起的实验误差。

5.B21.09.0300大于

【详解】(1)[1]根据电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表可知,A为黑表

笔,B为红表笔;

(2)⑵由于

且中值电阻等于中值刻度乘以倍率,所以倍率越大,欧姆表内阻越大。乂因为红黑表笔短接

时,电路总电阻即为欧姆表内阻,由闭合电路欧姆定律得

R_E

5

当开关K拨到I时,干路电流为

Z-M(9)

当开关K拨到2时,干路电流为

比较可得

/干]>/干2

所以

%]<R内2

可知当开关K拨到2时倍率为“x10”,当开关K拨到1时倍率为“xl”;

(3)[3][4]由(2)分析可得,当开关K拨到I时

E

^,,=150=^]=—

/干1

当开关K拨到I时

答案笫5页,共15页

E

叫吆=150C=R内2=~~

/干:

联立解得

4=1.0Q

R=9.0。

⑷⑸将K拨到X。”挡时,指针指向I位置时,电路中总电流为

1/.R

1[,嗅1,

/=-7-----=-xlO2A

3g3

由闭合电路欧姆定律知

E

凡2+&

解得

R,=3(X)Q

⑹由

E

%+&

可以看出,所用电动势比实际电动势偏大时,计算得到的待测电阻值大于真实值。

(U,—q)凡斗

6.1601100D;

【详解】(1)[1]挡1和挡2都是电流挡,分析可知,挡1的量程大,挡2的量程小,因此

挡2量程为1mA,因此

(2)[2]开关与“3”相连是欧姆K100C挡位,因此读数为1100。

(3)[3]由于电流表量程太大,接入电路后最大电流没有超过总量程的g,而电压表Vi内阻

己知,因此将电压表Vi与定值电阻井联,改装成电流表接入电路满足条件;由于测量多

组数据,滑动变阻器采用分压式接法。故选D。

[4]根据欧姆定律

凡a

答案笫6页,共15页

而

一uq

整理得

R/(一2—5)尺田

a(%+4)

7.6200243.61.8大

乙

(2)[2]本实验采用等效替代法测量电阻,所以该热敏电阻的阻值为6200Q;

(4)[3]根据图像,热敏电阻阻值为5667c时,室温为24℃;

(5)[4]根据图像,温度到达100C时,热敏电阻的阻值为

=1.2k。

根据闭合电路欧姆定律得

E

5mA=——--

Rr+R

解得

R=3.61d2

[5]根据图像,温度到达60C时,热敏电阻的阻值为

R/'=2.6kC

根据闭合电路欧姆定律得

答案第7页,共15页

E

3mA

%+R+K

解得

凡=1.8kQ

[6]根据上式,尺与心的和保持不变,若要提高报警温度,RT减小,应将&调大。

8.Ai60100无

【详解】(1)[1]若不考虑电源内阻,且在电源两端只接Ro时,电路中的电流约为

F1S

/=—=—A=l()mA

8150

由题知,闭合开关,调节滑片位置,要使电流表指针指在满刻度的g处,则该同学选到的电

流表应为Ai。

⑵当不考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有

E=g(R+R,+RQ

计算出

R=60Q

(2)[3]断开开关,保持滑片的位置不变,用以替换用,闭合开关后,有

代入数据有

Rx=100Q

(3)[4]若考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有

E=^l(R+r)+&+&』

3/

E=^l(R+r)+Rx+R.}]

联立计算出的R.r不受电源内阻,•的影响。

U11

内

电压

无U+A--

9.7Ub

【详解】(1)由图可知,电压表测量的是内电压,当开关S断开时,电压表无示数;

(2)⑶根据闭合电路欧姆定律得

E=U+—R

r

(3)(4)设中间正方体容器的长为L,宽为d,容器内电解质溶液的电阻率为〃,则

答案笫8页,共15页

电池的内阻

L

r-p—

hd

因为

E=U+—R

r

所以

1Rd,1

—=h+—

UEpLE

即为线性关系,结合图乙得

Rdb

EpLa

过(一a,0)点时有

RdI

-----ci=一

EpLE

联立解得

E=-

b

10.大于xlO向上400

【详解】(1)[1]因为所以开关与m接通时电路的总电阻小于开关与n接通时电路

的总电阻,电源电动势E不变,根据闭合电路欧姆定律

"巨

理

可知干大于。干,因拨动开关前后并联部分电路相同,可知电流计的示数〃大于

(2)⑶⑵⑶从“xl”挡位换成“x10”挡位,①②短接欧姆调零后,欧姆表内部电路总电阻

增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路满偏电流减小,而通过电流计G的满偏电流不变,

则通过几支路的电流减小,根据电路结构知,电流计G所在支路的电阻减小,所以需要将

R。的滑片向上调节。根据上述分析可知,从“X1”挡位换成“xlO”挡位欧姆调零后,并联部分

的满偏电压U楸减小,干路满偏电流/及减小,根据

E=U并g~Hrg(R+r〕

R应增大,即挡位电阻应从切换到几,所以S与n接通时,欧姆表的挡位为“xio”。

(4)[4]在“x10”挡位欧姆调零后,设欧姆表内部电路总电阻为/?内,有

E

具中/.为G满偏时的十路电流。因测量过程中十路电流与通过G的电流成正比,则在①

答案第9页,共15页

②间接入R/=1()0。时:有

03-*=4上+《

联立解得

&=400C

II.B电压表的分流(或电流表的示数偏小)3.000.750.25

【详解】⑴[1]⑵当S2接1位置时,可把电压表与电源看做•个等效电源,根据闭合电路

欧姆定律:渐可知,电动势和内阻的测量值均小于真实值,所以作出的U-/图线应是B

线;测出的电池电动势£和内阻「存在系统误差,原因是电压表分流造成。

(2)[引[4]根据当S2接2位置时,可把电流表与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定

律£=(7所可知电动势测量值等于真实值,U-/图线应是A线,即

E»UA=3.00V

由图示图象可知,£我=",由于S2接接1位置时,S/图线的B线对应的短路电流为/历IB,

所以

5金〜^-0.80°-4=().75C

(3)15]开关S2接2位置时,U-/图象如图A所示,此时:

U,

r^-RA=—

电流表内阻:

"支二陋夏

=0.25Q

4L0.75

热敏电阻…

-1/1----------—

—(YW

12.1.825.5Ri1.2

■II--------------

R

答案第10页,共15页

【详解】滑动变阻器由用分压式,电压表可视为理想表,所以用电流表外接。连线如

(2)[2]由部分电路欧姆定律得

R=—=一空

10.3x10-3

(3)⑶由图(a)可以直接可读该电阻的阻值为2.2k。对应的温度为25.5℃。

(4)[4]温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减少。而温度高时要求输出电压升高,

以触发报警,所以

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