电学实验原理技巧专项练习.docx
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电学实验原理技巧专项练习
电学实验专项练习
一、描绘小灯泡伏安特性曲线
1.有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线,有下列器材供选用;
A.电压表(0~5V,内阻10K
)B.电压表(0~10V,内阻20K
)
C.电流表(0~0.3A,内阻1
)D.电流表(0~0.6A,内阻0.4
)
E.滑动变阻器(5
,10A)F.滑动变阻器(500
,0.2A)
(1)实验中电压表应选用,电流表应选用.(用序号字母表示)
(2)为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用(用序号字母表示)。
(3)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。
2.有一只小灯泡上标有“12V6W”的字样,现在要用伏安法测量这只灯炮的U-I图线。
现有下列器材供选用:
A.电压表(0~6V,内阻约10k
)
B.电压表(0~15V,内阻约为25k
)
C.电流表(0~0.3A,内阻约2
)
D.电流表(0~0.6A,内阻约1
)
E.滑动变阻器(10
,3A)
F.电源(电动势为15V,内阻较小)
G.开关、导线
(1)实验中所用电压表应选,电流表应选用(用序号字母表示)
(2)为使实验误差尽量减小,并要求从零开始多取几组数据,请在虚线框内画出满足实验要求的电路图。
(3)某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的U-I图线(如图所示),则当灯泡两端电压为9.0V时,小灯泡的电阻是
,电功率是W。
(4)如果将此小灯泡与一个阻值R=20
的电阻串联,并与电动势为10V,内阻不计的电源串成一个回路,则电阻R所消耗的电功率为W。
3.如图甲是某电器元件的伏安特性曲线,有实验小组想用伏安法验证该伏安特性曲线,已有符合实验要求的电压表V(内阻约为10kΩ);滑动变阻器R;直流电源E(电动势6V,内阻不计);开关S和导线若干,另有电流表A1(量程0~50mA,内阻约为50Ω)、电流表A2(量程0~300mA,内阻约为10Ω)可供选择.
①从图像可判断该元件的电阻随温度的增大而.
②电流表应选用(填A1或A2).
③图乙实物图中,已正确连接部分电路,请完成余下电路的连接.
④请完成主要实验的步骤:
A、连接好实验电路,把变阻器的滑动片调到(A或B端);
B、闭合开关,,使通过元件的电流从小到大变化,读出数据.
4.某课外学习小组想描绘标有“4V、2W”的小灯泡的U—I图象,除导线和开关外还备有以下器材可供选择:
A.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
B.电流表(量程3.0A,内阻约为0.2Ω)
C.电压表(量程5.0V,内阻约为5Ω)
D.电压表(量程15.0V,内阻约为15kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值为200Ω,额定电流100mA)
P.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)
G.电源(电动势为6.0V,内阻约为1.5Ω)
(1)实验中所用的电流表应选;电压表选;滑动变阻器应选.(只需填器材前面的字母代号)
(2)将图(甲)中的实物连接成实验所需的电路(有两根导线已经接好).
(3)经过正确的操作,测得的数据如下表:
请在图(乙)中描点画出小灯泡的U—I曲线.当电流表的示数为0.25A时,小灯泡的功率为W。
二、测定金属丝电阻率
5.从下列器材中选出适当的器材,设计一测量金属丝的电阻率的电路.要求操作简便,又尽可能有较高的测量精度,并能得到多组数据.
金属丝L(已知其长度为L0,直径为D,电阻小于50Ω);
电流表A1(量程为10mA,内阻r1=40Ω);
电流表A2(量程为500μA,内阻r2=750Ω);
电压表V(量程为10v,内阻为10kΩ);
保护电阻R1(阻值为100Ω);
滑动变阻器R2(总阻值约为20Ω);
电池E(电动势为1.5V,内阻很小);
开关S及导线若干.
(1)在虚线框中画出电路图,并标明所用器材的代号
(2)若选出测量数据中的一组数据计算电阻率ρ,则表达式,式中各符号的意义是·
6.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。
步骤如下:
(3)用多用电表的电阻“×10”档,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为__________Ω。
(4)为更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在上框中画出测量用的正确电路图,并标明所用器材的代号。
7.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。
步骤如下:
③选用多用电表的电阻“×1”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为
;
④为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表A1(量程300mA,内阻约为2
);
电流表A2(量程l50mA,内阻约为10
);
电压表V1(量程lV,内阻r=1000
);
电压表V2(量程l5V,内阻约为3000
);
定值电阻R0=1000
;
滑动变阻器R1(最大阻值5
);
滑动变阻器R2(最大阻值l000
);
电源E(电动势约为4V,内阻r约为1
);
开关,导线若干。
为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的
,电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选。
(均填器材代号)
根据你选择的器材,请在线框内画出实验电路图。
三、测定电源电动势和内电阻
8.实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω;)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);
F.开关、导线若干;
G.小灯泡“4V、0.4A”。
请你解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是(填代号)。
②请将图甲中实物连接成实验电路图;
③某同学根据测得的数据,作出U—I图象如图乙中
图线a所示,由此可知电源的电动势E=_______V,内阻r=_________Ω;
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏
安特性曲线,要求测量多组实验数据,请你在答卷虚线框
内画出实验原理电路图;
⑤将④步中得到的数据在同一U—I坐标系内描点作图,得到如图乙所示的图线b,如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为__________W。
9.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(0~0.6A,内阻0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0~200Ω,lA)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲中所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材前的字母代号).
②图乙为该同学根据①中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1—I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可得,被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω。
10.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0
)
B.电压表V(0~15V)
C.电流表A(0~0.6A、内阻0.1
)
D.电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10
)
E.滑动变阻器R1(0~10
、10A)
F.滑动变阻器R2(0~100
、1A)
G.定值电阻R3=990
H.开关、导线若干
(1)为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是(填写R1或R2);
(2)请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号;
(3)图示为某一同学根据他设计的实验,绘出的I1—I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=V,内电阻r=
.
11.为了测量某高内阻电源的电动势E和内阻r(电动势约5V、内阻约500Ω),现提供下列器材:
A.待测电源B.电压表V(0-3V,内阻约几千欧)
C.电流表A(10mA,RA=10Ω)D.电阻箱R0(0-9999.9Ω)
E.滑动变阻器R1(0-20Ω)F.滑动变阻器R2(0-1000Ω)
G.开关及导线H.干电池若干节(内阻很小)
(1)实验中需要将电压表改装.首先测定其内阻,某同学采用图甲所示的电路,电源为干电池组.开关S闭合前,电阻箱R0的阻值应该调到(选填“零”或“最大”).闭合开关,调节电阻箱,当电压表指针满偏时,阻值为R01=2950Ω;当电压表指针半偏时,阻值为R02=8900Ω.则电压表内阻RV=Ω.
(2)采用图乙所示的电路测量电源电动势和内阻.电阻箱R0与电压表串联构成量程为6V的电压表,则R0=Ω;滑动变阻器应选(选填“R1”或“R2”).
(3)根据实验测得数据,做出电源路端电压U随电流I变化的图像如图丙所示,由图像可知E=V,r=Ω.
四、测电阻
12.待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10Ω)
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
C.电压表V(量程15V,内阻约为3000Ω)
D.定值电阻R0=100Ω
E.滑动变阻器R1,最大阻值为5Ω,额定电流为1.0A
F.滑动变阻器R2,最大阻值为5Ω,额定电流为0.5A
G.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
H.电键S及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的
,请从所给的器材中选择合适的实验器材
_______________________(均用器材前对应的序号字母填写);
(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号;
(3)待测电阻的表达式为Rx=________________,式中各符号的物理意义为____________________________________________________________________________。
13.实验室内有一毫伏电压表(量程500mV,内阻约500Ω),现要测其内阻RV,实验室还提供下列器材:
干电池E(电动势约3V,内阻较小)滑动变阻器R1(电阻0-20Ω)
定值电阻R2(电阻为500Ω)定值电阻R3(电阻为40Ω)
标准电流表
(量程15mA,内阻约100Ω)开关S及导线若干
(1)请你设计一种能尽可能精确地测出毫伏表内阻RV的测量电路,要求在测量中各电表的读数均不小于其量程的1/3,把实验电路原理图画在虚线方框内(标明各元件字母代号)。
(2)写出需要测定的物理量;
写出须直接应用的已知物理量_________________。
(均用文字和字母表示)。
(3)用这些物理量计算毫伏表mV内阻的表达式为RV= 。
14.要测一个待测电阻RX(约200Ω)的阻值,除待测电阻外,实验室提供了如下器材:
A.电源E电动势3V,内阻不计
B.电流表A1量程0~10mA、内阻r1约为500Ω
C.电流表A2量程0~500μA、内阻r2=1000Ω
D.滑动变阻器R1最大阻值20Ω.额定电流2A
E.定值电阻R2=5000Ω
F.定值电阻R3=500Ω
①为了测定待测电阻上的电压,可以将电流表串联定值电阻,将其改装成一个量程为3.0V的电压表
②右图是画出测量RX两种甲、乙电路图,应选。
③若电流表A得读数为I=6.2mA,改装后的电压表V读数如图,则V读数是V。
待测电阻RX=Ω。
15.用以下器材测量待测电阻RX的阻值
A、待测电阻RX:
阻值约为200Ω
B、电源E:
电动势约为3.0V,内阻可忽略不计
C、电流表A1:
量程为0~10mA,内电阻r1=20Ω;
D、电流表A2:
量程为0~20mA,内电阻约为r2≈8Ω;
E、定值电阻R0:
阻值R0=80Ω;
F、滑动变阻器R1:
最大阻值为10Ω;
G、滑动变阻器R2:
最大阻值为200Ω;
H、单刀单掷开关S,导线若干;
(1)为了测量电阻RX,现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图,你认为最佳的电路是(填“甲”、“乙”或“丙”)
(2)在最佳电路图中滑动变阻器该选;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于端;(填“a”或“b”)
(3)若某次测量中电流表A1的示数为7.0mA,电流表A2的示数为12.0mA。
则RX的测量值=Ω。
该测量结果(填“有”、“没有”)系统误差。
16.要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。
实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;定值电阻R2,阻值为3KΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;开关S一个,导线若干。
(1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV。
该方案实际上不可行,其最主要的原因是
(2)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。
要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。
试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号
五、其他
17.有一电流表,表盘上的刻度清晰,但数字模糊不清,现在要尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流。
有以下可供选用的器材及导线若干条。
A.待测电流表A0,满偏电流Im约为700~800μA,内阻约为100Ω,已知表盘刻度均匀、总格数N
B.电流表A:
量程0.6A、内阻为0.1Ω
C.电压表V:
量程3V、内阻为3kΩ
D.滑动变阻器R:
最大阻值为200Ω
E.电源E:
电动势约为3V,内阻约为1.5Ω
F.开关S一个
①根据你的测量需要,“电表”应选择。
(只需要填定序号即可)
②在方框中画出实验电路图。
电流表A0的指针恰好偏转了n格,可计算出满偏电流为Im=,式中除了N、n外,其他字母符号代表的物理意义分别是。
18.某毫安表的量程为I0=50mA,内阻为r0=50Ω,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,备有下列器材:
A.待测毫安表mA
B.直流电源E(电动势3V,内阻可忽略)
C.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)
D.滑动变阻器R2(0~100Ω,50mA)
E.标准电流表A1(量程0-0.6A,内阻r1=0.5Ω)
F.标准电流表A2(量程0-3A,内阻r2=0.01Ω)
G.定值电阻R3的阻值为5Ω
H.定值电阻R4的阻值为20Ω
I.开关及导线若干
①应选用的器材有 _________ (只需填写所选器材序号,如ABCD...)
②在方框内画出实验电路图,并在图上标出各器材的字母代号.
③待测电流表的电流刻度值的表达式I= _________ .式中各物理量所表示的意义分别为 _________.
1.
(1)ADE
(2)
2.(b).
B;D每空
(2)如图
3.
(2)①减小
②A2
③如图所示
④B端,调节滑动变阻器的阻值(或调节变阻器的滑动片).
5.
6.(3)220
(4)如右图。
7.
8.①D
③3,6
10.375
9.①bD
②(1.48士0.02),0.77(0.75~0.83)
10.
11.
(1)最大,3000
(2)3000,R2
(3)5.0,490
12.
(1)ABDEGH
(2)
(3)
,其中I1、I2分别为A1和A2表示数,R0与r2分别为定值电阻和A2内阻的阻值。
13.(1)见下图
(2)Ⅰ.毫伏表的读数U,电流表的读数I
Ⅱ.定值电阻R3的阻值(或定值电阻R2、R3的阻值)
(3)
(A电路)或
(B电路)
14.
15、乙、F、b
140、没有
16.①电流表量程大A不能准确测量出流过电压表V1的电流;
②测量电压表V1内阻
的实验电路如图所示;
17.
18.①ABCEGI②电路如图
③
;I1为标准电流表A1的读数,RA1为标准电流表A1的内电阻,r0为待测毫安表的电阻,R3为定值电阻阻值。
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