届人教版 电学实验题 单元测试Word文件下载.docx
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15年
毫安表的改装和校准,电阻的选择与故障检测
半偏法测电压表内阻,实验电路的设计和误差分析
16年
甲卷
乙卷
丙卷
23(10分)
22(5分)
测量电压表的内阻以及满偏电流的求解
设计组装由热敏电阻控制的报警系统,滑动变阻器的使用
与安培力有关的电学实验
[命题特点] 以教材5个电学实验为题意情景,考查原型实验或考查电学创新实验,侧重考查实验器材的选择、电路的设计、实物连接、基本仪器仪表的读数、实验数据的处理、实验结论、误差分析等几个方面.电学实验每年必考,难度中等或偏大.
1.实验室中有一块量程较小的电流表G,其内阻约为100Ω,满偏电流为100μA,将它改装成量程为1mA、5mA的双量程电流表.现有器材如下:
A.滑动变阻器R1,最大阻值50Ω;
B.滑动变阻器R2,最大阻值50kΩ;
C.电阻箱R′,最大阻值9999Ω;
D.电池E1,电动势3.0V;
E.电池E2,电动势4.5V;
(所有电池内阻均不计)
F.单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,及导线若干.
图1
(1)采用如图1甲所示电路测量电流表G的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为________,选用的电池为________(均填写器材前的字母序号);
采用此种方法电流表G内阻的测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.
(2)如果在步骤
(1)中测得电流表G的内阻为90Ω,将电流表G改装成双量程电流表,设计电路如图乙所示,则在此电路中,R1=________Ω,R2=________Ω.
答案
(1)B E 小于
(2)2 8
2.某同学用以下器材接成如图2甲所示的电路,并将原微安表盘改成如图乙所示的欧姆表盘,成功地改装了一个简易的“R×
1k”的欧姆表,使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10~20kΩ范围内的电阻时精确度令人满意,表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下:
图2
A.满偏电流Ig=100μA的微安表一个
B.电动势E=1.5V,电阻可忽略不计的电池
C.阻值调至14kΩ的电阻箱R
D.红、黑测试表笔和导线若干
(1)根据题中信息可知原微安表的内阻Rg=________Ω.
(2)在图甲电路的基础上,不换微安表和电池,图乙的刻度也不改变,仅增加1个电阻,就能改装成“R×
1”的欧姆表.要增加的电阻应接在________之间(填a、b、c),电阻阻值为________.(保留两位有效数字)
(3)画出改装成“R×
1”的欧姆表后的电路图.
答案
(1)1k
(2)a、c 15Ω (3)见解析图
解析
(1)根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10~20kΩ范围内的电阻时精确度令人满意”说明在测阻值在10~20kΩ的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近,由此可结合刻度盘确定此表的中值电阻,即表内总电阻约为R总=15kΩ.当表笔短接时,电流满偏,根据欧姆定律有:
Ig=
,代入E、R、Ig的值可得Rg=1kΩ.
(2)要把原表改装成“R×
1”的欧姆表,就要减少表的内阻,依题意,显然只有在ac之间并联一个小电阻R′,才能使表内总电阻等于中值电阻R并=15Ω.根据R并=
,代入R以及Rg的数值可计算得R′≈15Ω.
1”的欧姆表后的电路图如图所示.
3.在“测定金属的电阻率”的实验中,待测电阻丝的阻值约为100Ω.
图3
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径d的值如图3甲所示,则d=________mm.
(2)为测量电阻丝的阻值,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程30mA,内阻r=100Ω)
B.电压表(量程6V,内阻约2kΩ)
C.滑动变阻器R(0~10Ω)
D.电源E(电动势为5V,内阻可忽略)
E.开关S,导线若干
实验要求:
能测得多组实验数据,有尽可能高的测量精度.
①滑动变阻器应选用________接法(填“限流”或“分压”);
②图乙为实验中的实物电路,请用笔画线代替导线,补充完成实物电路的连接.
答案
(1)3.700(3.699~3.701均算对)
(2)①分压 ②如图所示
4.为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备了以下器材:
A.多用电表
B.电流表G1(0~100mA,内阻约5Ω)
C.电流表G2(0~50mA,内阻r2=10Ω)
D.定值电阻R0(20Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5Ω)
F.滑动变阻器R2(0~100Ω)
G.直流电源(3.0V,内阻不计)
H.开关一个及导线若干
图4
(1)用多用电表欧姆表“×
1”挡粗测电阻时,其阻值如图4甲中指针所示,则Rx的阻值大约是________Ω;
(2)滑动变阻器应选________(填仪器前的序号);
(3)若是用G2表测Rx两端电压,请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计;
(要求:
滑动变阻器便于调节,电表读数不得低于量程的
)
(4)补全实验步骤:
a.按图乙所示电路图连接电路,将变阻器滑动触头移至最________端(选填“左”或“右”);
b.闭合开关S,移动变阻器滑动触头至某一位置,记录G1、G2表的读数I1、I2;
c.多次移动变阻器滑动触头,记录相应的G1、G2表的读数I1、I2;
d.以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线如图丙所示,则待测电阻Rx的阻值为________Ω(保留两位有效数字).
答案
(1)9或9.0
(2)E (3)如图所示 (4)左 10
5.一只小灯泡,额定功率为0.75W,额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值,于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=
=1.5V.B小组同学认为A小组测量方法有误,他们利用下面可供选择的器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压,并根据测量数据来绘制灯泡的U-I图线,进而找到灯泡的额定电压.
A.电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)
B.电流表A1(量程1500mA,内阻约0.02Ω)
C.电流表A2(量程500mA,内阻约0.6Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω)
F.电源E(电动势4.0V,内阻不计)
G.开关S和导线若干
H.待测灯泡L(额定功率0.75W,额定电压未知)
(1)在实验过程中,B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加,在下面所给的虚线框中画出实验的电路原理图.上述器材中,电流表选________(选填“A1”或“A2”);
滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”).
(2)当电压达到1.23V时,发现灯泡亮度很暗,当达到2.70V时,灯泡功率已超过额定功率,便立即断开开关,并将所测数据记录在下面表格中.
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
请你根据表中实验数据在图5中作出灯泡的U-I图线.
图5
(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V;
显然这一结果大于1.5V,究其原因是________________________________.
答案
(1)见解析图 A2 R1
(2)见解析图
(3)2.5(2.4~2.6均可) 灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)
解析
(1)题目表格中电流最大310mA,考虑测量的精确度,故电流表选择A2;
要描绘小灯泡的U-I图象,电压要从零开始连续调节,故滑动变阻器用分压式接法,选择小量程的变阻器方便操作,故变阻器选择R1;
电路如图所示.
(2)小灯泡的U-I图象如图所示:
(3)小灯泡的额定功率为0.75W;
当电压为2.5V时,电流为0.3A,此时电功率为:
P=UI=2.5×
0.3W=0.75W,恰好等于额定功率,故额定电压为2.5V;
显然这一结果大于1.5V,究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而变大.
6.某科技兴趣小组用下列方法测量手机锂电池的电动势和内阻.
图6
(1)首先用多用电表的直流电压10V挡粗略地测量了锂电池的电动势,由图6甲可得锂电池的电动势约为________V.
(2)接着采用图乙所示电路测量锂电池的内阻,则测得的内阻将比真实值________(“偏大”或“偏小”),原因是________________________________.
(3)测得的数据如图丙,则该电池的内阻为________Ω.(结果保留2位有效数字)
答案
(1)3.8
(2)偏小 电压表有分流作用,电流表测得的电流大于流过电阻的实际电流
(3)1.6(1.5~1.7均可)
7.用伏安法测定电源的电动势和内阻.提供的实验器材有:
A.待测电源(电动势约18V,内阻约2Ω)
B.电压表(内阻约几十kΩ,量程为6V)
C.电流表(内阻约为0.3Ω,量程为3A)
D.滑动变阻器(0~50Ω,3A)
E.电阻箱(最大阻值999999Ω)
F.开关
G.导线若干
(1)为完成实验,该同学将量程为6V的电压表扩大量程,需测定电压表的内阻,该同学设计了图7所示的甲、乙两个电路,经过思考,该同学选择了甲电路,该同学放弃乙电路的理由是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
图7
(2)该同学按照图甲连接好电路,进行了如下几步操作:
①将滑动变阻器触头滑到最左端,把电阻箱的阻值调到零;
②闭合开关,缓慢调节滑动变阻器的触头,使电压表指针指到6.0V;
③保持滑动变阻器触头不动,调节电阻箱的阻值,当电压表的示数为2.0V时,电阻箱的阻值如图8所示,示数为________Ω;
④保持电阻箱的阻值不变,使电阻箱和电压表串联,改装成新的电压表,改装后电压表的量程为________V.
图8
(3)将此电压表(表盘未换)与电流表连成如图9甲所示的电路,测电源的电动势和内阻,调节滑动变阻器的触头,读出电压表和电流表示数,作出的U-I图象如图乙所示,则电源的电动势为________V,内阻为________Ω.(结果保留三位有效数字)
图9
答案
(1)电路中的电流太小,电流表无法准确测量
(2)50452 18
(3)17.4 1.60
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