1、专题十五 电学实验一、选择题1. 图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流 RI=300A,内阻 Rg=100 ，可变电阻 R 的最大阻值为 10 k，电池的电动势 E=1.5 V,内阻 r=0.5 ，图中与接线柱 A 相连的表笔 颜色应是 色，接正确使用方法测量电阻 Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则 Rx= k .若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述 Rx其测量结果与原结果相比较 （填“变大” 、 “变小”或“不变” ） 。2.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势 E 和内电阻 r，但是
2、从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为 9.999，科当标准电阻用） 一只电流表（量程 RI=0.6A,内阻0.1gr）和若干导线请根据测定电动势 E 内电阻 r的要求，设计图 4 中器件的连接方式，画线把它们连接起来。接通开关，逐次改变电阻箱的阻值 R，读处与 对应的电流表的示数 I,并作记录当电阻箱的阻值 2.6R时，其对应的电流表的示数如图 5 所示。处理实验数据时首先计 算出每个电流值 I 的倒数 1I;再制作 R- I坐标图，如图 6 所示，图中已标 注出了（ 1,）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图 5 实验数据对应的坐标点也标注在图 6 中上。在图 6 上把描绘出的坐标
3、点练成图线 根据图 6 描绘出的图线可得出这个电池的电动势 E= V,内电阻 r 。 ）3. 某同学利用多用电表做了以下实验：（1）使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下把选择开关扳到“100”的欧姆挡上；把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；换用“10”的欧姆档，随即记下欧姆数值；把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么这个学生在实验中有哪些操作是错误的？（三个错误）错误一：_
4、错误二：_错误三：_（2）如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是100 量程，这时表针所示被测电阻的阻值应为_ 欧；测直流电流时，用的是 100mA 的量程，指针所示电流值为_毫安；测直流电压时，用的是 50V 量程，则指表针所示的电压值为_伏。（3）用多用电表欧姆挡(100) 测试三只晶体二极管，其结果依次如图甲、乙、丙所示。由图可知，图中 _的二极管是好的，该二极管的正极是_端。4. 有一根细而均匀的导电材料样品（如图 a 所示） ，截面为同心圆环（如 图 b 所示） ，此样品长 L 约为 3cm，电阻约为 100，已知这种材料的电阻率为 ，因该样品的内径 太小，无法直接测量.现提
5、供以下实验器材：A20 等分刻度的游标卡尺 B螺旋测微器C电流表 A1（量程 50mA，内阻 r1=100）D电流表 A2（量程 100mA，内阻 r2 大约为 40）E电流表 A3（量程 3A，内阻 r3 大约为 0.1）F滑动变阻器 R（0-10 ，额定电流 2A）G直流电源 E（12V，内阻不计）H导电材料样品 Rx（长 L 约为 3cm，电阻 Rx 约为 100）I开关一只，导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径 d 的实验方案，回答下列问题：（1） （4 分）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数 L= mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数 D
6、= mm.（2） （4 分）请选择合适的仪器，画出最佳实验电路图，并标明所选器材前的字母代号。（3） （4 分） 说明各测量的物理意义，并用符号表示，然后用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d. d= 5. 在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻 Rx 约为 5 实验室备有下列实验器材A电压表 V1(量程 3V，内阻约为 15K )B电压表 V2 (量程 15V，内阻约为 75K )C电流表 A1(量程 3A，内阻约为 0.2 )D电流表 A2(量程 600mA ，内阻约为 1 )E变阻器 R1 (0100 ，0.3A)F变阻器 R2 (02000 ，0.1 A)G
7、电池 E(电动势为 3V，内阻约为 0.3 )H开关 S，导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有 。(2)为减小实验误差，应选用下图中 (填“a”或“b”)为该实验的电原理图，并按所洗择的电原理图把实物图用导线连接起来(3)若用刻度尺测得金属丝长度为 60.00cm，用螺旋测微器测得导线的直径为 0.635mm，两电表的示数分别如下图所示，则电阻值为 ，电阻率为 _。6. 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线。实验可供选择的器材有：D滑动变阻器 (0 10, 额定电流 1A )E滑动变阻器 (05 , 额定电流 0
8、.5A )F 电源 (E=3V , 内阻不计)G定值定阻 R0 (阻值 R0=6 )H开关一个和导线若干（1）要求小灯泡两端的电压从零开始变化，且能尽量消除系统误差，在方框内画出实验电路图。（2）实验中，应该选用的滑动变阻器是 (填写器材前字母代号) 。（3）按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：（I 是 的示数，U 是 的示数，U 灯 是小灯泡两端的实际电压） 。请通过计算补全表格中的空格，然后在方格图中画出小灯泡的伏安特性曲线。7. 气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。现提供以
9、上实验器材：（名称、图像、编号如图所示）(1）要完成验证牛顿第二定律 实验某同学在进行此实验中，在实验中测得了滑块通过光电门 1 和光电门 2 的时间分别为 t1 和 t2，则滑块经过光电门 1 和光电门 2 时的速度表达式分别是 = ， = 。为了测定滑块在此装置上运动的加速度大小，还需要测量相关物理量是： （同时写出表示该物理量的字母） 。根据以上实验数据，则加速度的表达式为： 。（2）利用以上实验器材还可以完成验证动量守恒定律的实验。为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m 1v0=(m1+m2)v 针对此原理，我们应选择的器材编号为： ；在我们所选的器材中： 器材对应原理中的 m1 （
10、填写器材编号）8. 用如图所示的装置做探究橡皮筋做的功和物体速度变化的关系的实验。（1）为了检验木板的倾角是否达到了平衡掉摩擦力的效果，某同学在三种不同倾角下做了三次实验，得到的三条纸带如图所示，则哪一条纸带所对应的斜面倾角是合适的（ ）（2）甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即 图，如图甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比 ”的结论。关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（ ）A. 甲的分析正确，乙的分析不正确B. 甲的分析不正确，乙的
11、分析正确C.甲和乙的分析都正确D.甲和乙的分析都不正确9. 用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响 ，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图所示的测量电路。请完成下列操作过程：第一步：先将 R2 的滑动头调到最左端，单刀双掷开关 S2 合向 a，然后闭合电键 S1，调节滑动变阻器 R1 和 R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程） ，读出此时电压表和电流表的示数 U1、I 1。第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变， 。根据以上记录数据写出被测电阻 的表达式 = 。根据实验原理图连接好实物图10. 某同学在实验
12、室先后完成下面两个实验：测定一节干 电池的电动势和内电阻；描绘小灯泡的伏安特性曲线。（1）用实验测量得到数据作出 UI 图线如图中 a 线，实 验测得干电池电动势为 V，内电阻为 。（2）在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误 差，方便调节，请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器中选取适当的电路或器 材，并将它们的编号填在横线上. 应选取的电路是 ，滑动变阻器应选取 。E. 总阻值 15 ，最大允许电流 2 A 的滑动变阻器F. 总阻值 200 ，最大允许电流、2 A 的滑动变阻器G. 总阻值 1000 ，最大允许电流 1 A 的滑动变阻器（3）将实验中得到的数据在实验中同一 UI 坐标
13、系内描点作图，得到如图所示的图线 b，如果将实验中的电池与实验中的小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为 W。11. 如图甲是某金属材料制成的电阻 R 随摄氏温度 t 变化的图象，图中 R0 表示 0时的电阻，k 表示图线的斜率若用该电阻与电池（电动势 E、内阻 r） 、电流表 A（内阻 Rg） 、滑动变阻器 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”使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度 t1t 2，则 t1 的刻度应在 t2 的 侧（填“左”或“右”） ；在标识
14、“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系请用 E、R 0、k 等物理量表示所测温度 t 与电流 I 的关系式 t 。12. 某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节 1.5V 的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池） ，如图甲所示。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室提供了下列器材：A电流表 G（滿偏电流 10mA，内阻 10）B电流表 A（00.6 A3A，内阻未知）C滑动变阻器 R（0100，1A ）D定值电阻 R0（阻值 990）E开关与导线若干（1）请根据实验器材，自行设计电路画在方框乙中（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测
15、出的数据绘出的 I1-I2 图线（I 1 为电流表 G 的示数，I 2 为电流表 A的示数） ，则由图线可以得到被测电池的电动势 E V ，内阻 r= 。13. 用 DIS 描绘电场等势线的实验中，在平整的木板上依 次铺放白纸、复写纸和导电纸在导电纸上平放两个圆柱形电极 A 与 B，分别 与直流电源的正、负极相连，如图所示若以 A、B 连线为 x 轴，A、B 连线的 中垂线为 y 轴将一个探针固定在 y 轴上的某一点，沿 x 轴移动另一个探针，发 现无论怎样移动，计算机屏幕上电压测量值始终为零，若电源及连线都是完好的， 可能的故障是_将实验故障排除后，探针从 BO 间某处沿 x 轴 向电极 A
16、 移动的过程中，计算机屏幕上电压测量值的变化情况是_。14. 有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示。此金属管线 长约 30，电阻约 10 。已知这种金属的电阻率为 ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法 直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积 。现已提供有如下器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表 V（3V,6K ） 、 蓄电池 E（6V,0.05 ） 、开关一个，带夹子的导线若干：（1）上列器材中，还缺少电流表和滑动变阻器，现提供以下一些器材供选择，请选出合适的器材，电流表应为 ,滑动变阻器应选用 （只填代号字母） 。A电流表 A1（600mA, 1.0 ）B电流表
17、A2（3A,0.1 ）C滑动变阻器 R1（2K ,0.5A）D滑动变阻器 R2（10 ,2A）（2）在下面方框中画出你所设计的电路图，要求尽可能测出多组有关数值，并把图乙的实物连成实际测量电路。（3）实验中要测量的物理量有： ，计算金属管线内部空间截面积 的表达式为：。15. 某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性现在器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定） 、电压表，待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等（2 分）若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性，请你在下图的实物图上连线。（2 分）实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源
18、输出的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关， ， ，断开开关；重复第步操作若干次，测得多组数据（2 分）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得上图的 Rt 关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的 Rt 关系式：R t（ ） （保留 3 位有效数字）16. 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。先将滑动变阻器 R1 的滑动头 c 调至最左端，将 R2 的阻值调至最大，依次闭合 S2 和 S1，调节 R1 使电压表满偏，然后断开 S2，保持滑动变阻器的滑动头 c 的位置不变，调节 R2使电压表半偏，此时 R2 的示数即可视为电压表的内电阻值。（1）实验时，在断开 S2 调节 R2 过程中，a 点与滑动变阻器的滑动头 c 之间的电压应：_。（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为减小测量误差，本实验中的滑动变阻器 R1 应选择_。 （填序号）参考答案1.解：欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与 A 相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即 Rx=0)时，电流表应调至满偏电流 Ig，设此时欧姆表的内阻为 R 内
