11电学实验.docx
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11电学实验
一、电学实验知识点复习:
问题
内接
外接
电路图
真实值算法
测量值偏大还是偏小
适合测什么样的电阻
怎样确定电阻是大是小
问题
分压
限流
电路图
适用条件
选表原则
电压表如何选
电流表如何选
滑动变阻器如何选
二.巩固练习
1.用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路。
微安表μA(量程200μA,内阻约200Ω);
电压表V(量程3V,内阻约10kΩ);
电阻R0(阻值约20kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1A);
电池组E(电动势3V,内阻不计);
开关S及导线若干。
2.某同学在实验室测汽车电热器Rx的电功率,此电热器额定电压为12V(车用蓄电池输出的最高直流电压)。
该同学用学生电源代替蓄电池,输出电压为16V,导线、开关等已经备齐,供选择的器材还有:
A.电流表(0~3A,0.1Ω)B.电流表(0~0.6A,10Ω)
C.电压表(0~3V,1kΩ)D.电压表(0~15V,30kΩ)
E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5A)F.滑动变阻器(0~10Ω,2A)
该同学测量的数据记录如下
U/V
2.2
3.0
5.0
8.0
10.0
12.0
I/A
0.15
0.20
0.30
0.40
0.45
0.50
合理选择使用的器材:
电流表选,电压表选,滑动变阻器选。
(填序号)
3.某位同学采用伏安法测定一段阻值约为5
左右的金属丝的电阻。
有以下器材可供选择:
(要求测量结果尽量准确)
A.电池组(3V,内阻约1
);B.电流表(0~3A,内阻约0.025
)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125
)D.电压表(0~3V,内阻约3k
)
E.电压表(0~15V,内阻约15k
)F.滑动变阻器(0~20
,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~1000
,额定电流0.3A)H.开关、导线。
(1)实验时应选用的器材是 (填写各器材的字母代号)。
(2)实验电路应采用电流表接法。
(填“内、外”)
(3)请在下面的虚线框中画出实验电路图并把实物图连线
实验一描绘小电珠的伏安特性曲线
【实验器材】
小灯泡,电压表;电流表;滑动变阻器(20Ω);学生电源;电键;导线若干
【设计实验电路图】
【巩固练习】
1.某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线。
A.直流电源(3V,内阻不计);B.电流表(0~3A,内阻约0.03Ω);
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.13Ω);D.电压表(0~3V,内阻约3kΩ);
E.电压表(0~15V,内阻约15kΩ);F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A);
G.滑动变阻器(0~1000Ω,额定电流0.5A)H.开关、导线等;
①为减小测量误差,电压表应选用,滑动变阻器应选用。
(选填代号)
②该同学选择安培表外接,且要求小灯泡两端电压变化范围尽量大些。
请在图
7虚线框中画出正确的实验电路图。
3
③闭合开关,逐次改变滑动变阻器滑片的位置,在下表中记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U。
其中某组电流表、电压表的示数如图8所示。
请把图8中电流表、电压表示数填入表中的空格处。
图7
I/A
0
0.10
0.13
0.16
0.18
0.19
0.20
0.19
0.23
0.25
0.27
0.28
0.29
0.30
U/V
0
0.10
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.80
2.00
2.20
2.40
2.50
0.3
④处理实验数据时,绘制了如图9所示的I—U坐标图,请将表中空缺的数据对应的坐标点补画在图9中,并在图9中绘制出小灯泡的I-U图线。
⑤某同学连接电路的实物图如图10所示,请指出他电路接线中的错误:
_________________________________________。
2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,所用小灯泡标有“3.8V0.3A”字样,并提供有以下器材:
A.电压表V(0~5V,内阻约5kΩ)B.电流表A1(0~50mA,内阻约2Ω)
C.电流表A2(0~500mA,内阻约1Ω)D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
图10
E.滑动变阻器R2(0~2kΩ)F.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
G.开关S及导线若干
(1)为了提高测量的准确度和调节方便:
①实验中应选用电流表 ,滑动变阻器 。
(填写器材代号)。
②在图10甲虚线框内画出实验电路图。
图11
(2)由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图10乙所示。
在另一实验中将此小灯泡接入如图10丙所示的电路中,电路中的电源电压U(U≤3.8V)恒定,在t=t0时刻闭合开关S,由电流传感器记录的电路中电流随时间变化的图象(i-t)可能是图11中的图(选填“A”、“B”或“C”)。
实验二测定金属的电阻率
【实验目的、原理】
根据电阻定律公式R=
,只要测量出金属导线的长度
和它的直径d,计算出导线的横截面积S,并用电流表和电压表测出金属导线的电阻R,即可计算出金属导线的电阻率。
【实验器材】
被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0.6A),电压表(0~3V),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,米尺。
【实验电路图】
【巩固练习】
1.在“测定金属的电阻率”实验中,以下操作中错误的是
A.用米尺量出金属丝的全长三次,算出其平均值
B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值
C.用伏安法测电阻时采用安培表的内接线路,多次测量后算出其平均值
D.实验中应保持金属丝的温度不变
2.欲用伏安法测定一段阻值约为5
左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1
);
B.电流表(0~3A,内阻0.025
)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.125
)
D.电压表(0~3V,内阻3k
)
E.电压表(0~15V,内阻15k
)
F.滑动变阻器(0~20
,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000
,额定电流0.3A)
H.电键、导线。
(1)上述器材中应选用的是________。
(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表________接法。
(填“内”或“外”)
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图示中I=_______A,U=________V。
(4)将图中给定的器材连成实验电路。
实验四把电流表改装成电压表
【目的与原理】
(1)半偏法测电流表内阻:
我们用右图可以测电流表的内阻rg。
图中的R为电位器,R′用电阻器。
(2)设电流表的满偏电压为Ug,内阻为rg,则要将电流表改装成量程为U的电压表,则要联一个电阻R=。
在方框中画出实验电路图
(写推导过程)
(3)设电流表的满偏电压为Ug,内阻为rg,则要将电流表改装成量程为I的电流表,则要联一个电阻R=。
在方框中画出实验电路图
(写推导过程)
【巩固练习】
A
1.有一量程为0.6A的电流表,其刻度盘如图所示,今在此电流表的两端并联一电阻,其阻值等于该电流表内阻的1/2,使之成为一个新的电流表,则此时刻度盘上的每一个小格表示A。
2.右图是测定电流表内电阻实验的电路图,电流表的内电阻约在100Ω左右,满偏电流为500μA,用电池作电源。
(1)实验室中配有的可变电阻为:
A.电阻箱,阻值范围为0~10Ω
B.电阻箱,阻值范围0~9999Ω
C.电位器,阻值范围为0~200Ω
D.电位器,阻值范围为0~20kΩ
在上述配有的可变电阻中,电路图中的R应选用,R′应选用(填写字母代号)
(2)如果实验时要进行的步骤有:
A.合上K1;
B.合上K2;
C.观察R的阻值是否最大,如果不是,将R的阻值调至最大;
D.调节R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;
E.调节R′的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;
F.记下R′的阻值.
把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处:
①;②;③;④;⑤;⑥.
3、把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流Ig为200μA,内阻rg估计在400Ω—600Ω之间。
(1)电路如图a所示,利用半偏法测定电流表的内阻rg,其供选用的器材如下:
A.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω)B.滑动变阻器(阻值范围0~5000Ω)
C.电阻箱(阻值范围0~999Ω)D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω)
E.电源(电动势6V,内阻0.3Ω)F.电源(电动势12V,内阻0.6Ω)
依据实验要求,R最好选用、R′最好选用,电源E最好选用。
(填入选用器材的字母代号)
(2)该实验操作的步骤有:
A.接通S1,调节电阻R,使电流表指针偏转到满刻度
B.接通S2,调节电阻R′,使电流表指针偏转到满刻度的一半
C.读出R′的阻值,即认为rg=R′
用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比。
(填“偏大”或“偏小”)
(3)由此实验测出电流表内阻rg=500Ω,现通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表,则改装后电压表的量程为V。
如果用改装后的电压表进行测量,表头示数如图c所示,则测得的电压值是V。
4、将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对.
(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=4V):
先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R不变,调节R′,,使电流表指针偏转到满刻度的
,读出此时R′的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值Rg=Ω.
(2)将该表改装成量程为3V的电压表,需 (填“串联”或“并联”)阻值为R0= Ω的电阻.
5、画出利用半偏法测定电流表的内阻实验电路图及实物连线
实验五练习使用多用电表
1.如图1所示为多用电表的示意图,其中S、T为可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为1000Ω的定值电阻,部分操作步骤如下:
①选择开关应调到电阻挡的______(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”)位置。
②将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节____(填“S”或“T”),使电表指针指向______(填“左侧”或“右侧”)的“0”位置。
③将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触,电表示数如图2所示,该电阻的阻值为______Ω。
2.多用电表中“+”孔插______,(红、黑)表笔,电流是从该表笔流______(填“进”或“出”),欧姆表内部电池的正极是接______(填“红”或“黑”)表笔的。
3、用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。
请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________,使指针对准电流的"0"刻线。
②将K旋转到电阻挡"×l00"的位置。
③将插入"十"、"-"插孔的表笔短接,旋动部件_______,使指针对准电阻的_________(填"0刻线"或"∞刻线")。
④将两表笔分别与侍测电阻相接,发现指针偏转角度过小。
为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_______的顺序避行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡"×1k"的位置
B.将K旋转到电阻挡"×10"的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
4.①指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:
在使用多用电表测量时,指针的位置如图3所示,若选择开关拨至“×1”挡,则测量的结果为______Ω;若选择开关拨至“50mA”挡,则测量结果为______mA。
5.
(1)用多用表的欧姆档测量阻值约为几十k的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤:
a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮使指针对
选择开关
准刻度盘上欧姆档的零刻度,断开两表笔。
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔。
c.旋转选择开关,对准欧姆档1k的位置。
d.旋转选择开关,对准欧姆档100的位置。
e.旋转选择开关,对准交流“OFF”档,并拔出两表笔。
①请把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上。
②根据右图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为Ω。
图8
6、多用电表表盘指针所指的位置如图8所示,请你读数:
(1)如果使用的是50V的电压挡,则读数为V。
(2)如果使用的是×100Ω的电阻挡,则读数为Ω。
10Ω)
f.滑动变阻器(最大阻值100Ω)
(1)实验中,应选择的器材有__________(填入所选器材前面的字母);
(2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙的实验器材连接成实验电路;
(3)引起实验系统误差的主要原因是________。
7、螺旋测微器的示数,
5
mmmm
15
乙
甲
mmmmmm
8.在把电流表改装成电压表的实验中,把量程Ig=300A,内阻约为100的电流表G改装成电压表。
①采用如图所示的电路测电流表G的内阻Rg,可选用器材有:
A.电阻箱:
最大阻值为999.9Ω;
可变电阻
B.电阻箱:
最大阻值为99999.9Ω;
C.滑动变阻器:
最大阻值为200Ω;
D.滑动变阻器,最大阻值为2kΩ;
E.电源,电动势约为2V,内阻很小;
F.电源,电动势约为6V,内阻很小;
G.开关、导线若干。
为提高测量精度,在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选择;可变电阻R2应该选择;电源E应该选择。
(填入选用器材的字母代号)
②测电流表G内阻Rg的实验步骤如下:
a.连接电路,将可变电阻R1调到最大;
b.断开S2,闭合S1,调节可变电阻R1使电流表G满偏;
c.闭合S2,调节可变电阻R2使电流表G半偏,此时可以认为电流表G的内阻Rg=R2。
300
设电流表G内阻Rg的测量值为R测,真实值为R真,则R测________R真。
(填“大于”、“小于”或“相等”)
③若测得Rg=105.0,现串联一个9895.0的电阻将它改装成电压表,用它来测量电压,电流表表盘指针位置如图所示,则此时所测量的电压的值应是V。
图21-2
cm
9.一支游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标尺上有20个小的等分刻度。
如图21-1所示的读数是mm。
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