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高三高考物理电学设计性实验考前冲刺与真题解析

电学实验考前冲刺

一、电表内阻的测量 1、伏安法及变式

1°电流表、电压表各一只,可以测量它们的内阻

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2°两只同种电表,若知道一只的内阻,就可以测另一只的内阻

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3°两只同种电表内阻都未知,则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻

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2、除伏安法外,还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定律(计算法) 1°替代法

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2°半偏法

3°闭合电路欧姆定律(计算法)

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二、电学实验的器材选择和电路设计 (1

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完整的实验电路包括三个部分:①测量电路,②控制电路(变阻器、开关),③电源. (

2

S 1

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(3

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①电表选择:为了减小电表读数引起的偶然误差,选择电表时应先估算待测电流或电压的最大值,同时要考虑电表间、电表与电源间的配置是否合理,测量时各电表的最大偏转量

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1

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2°限流不能保证安全,即限流电路中的最小电流超过电表量程或用电器的额定电流.常

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3°限流能保证安全,但变阻器调节过程中,电表读数变化不明显,不满足实验测量多

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在限流、分压两种电路都满足实验要求时,由于限流电路结构简单,损耗的电功率小,

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在限流电路中,对测量电路而言,全电阻较大的变阻器起粗调作用,全电阻较小的变阻器起微调作用;在分压电路中,变阻器的粗、微调作用正好与限流电路 三、真题与解析 1、(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 ,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用) 一只电流表(量程R I =0.6A,内阻0.1g r =Ω)和若干导线。 ①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。

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②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R , 读处与R 对应的电流表的示数I,并作记录 当电阻箱的阻值 2.6R =Ω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-1

I

坐标图,如图 6所示,图中已标注出了(1

,

R I

)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。

③在图6上把描绘出的坐标点练成图线。 ④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 = Ω

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【解析】(1)由游标卡尺的读数规则可知x 2=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm ;图2(a )中暗纹与图3(a )中暗纹间的间隔为6个,故

△x=(x 2- x 1)/6=(15.02-1.16)/6=2.31mm ;由△x=L λ/d 可知λ=d △x/L=0.20mm ×2.31mm/700mm=6.6×102nm 。

(2)根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有: E =I (R+r+r g ),解得:)(1

g r r I

E R +-?

=,根据R-1/I 图线可知:电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。 【答案】(1)①15.02 ②2.31;6.6×102

(2) ① 见答图4 ②见答图6 ③见答图6 ④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35)

2、如图所示的电路中,1、2、

3、

4、

5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路

中的各点连接。

(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的 挡。在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的 挡。

(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明___ 可能有故障

(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。 答案(1)电压;欧姆

(2)开关或连接点5、6

(3)①调到欧姆档

②将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作

③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.

【解析】(1)在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆档

(2)表明5、6两点可能有故障.

(3) ①调到欧姆档②将红黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.

3、用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a 和b 的位置,如图所示。若多用电表的选

择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。

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II.(6分)用右图所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止

R其保护作用。除电池、开关和导线外,在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值

可供使用的实验器材还有:

(a)电流表(量程0.6A、3A);

(b)电压表(量程3v、15v);

(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5w);

(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10w);

(e)滑动变阻器(阻值范围0-10 Ω、额定电流2A);

1A).

(f)滑动变阻器(阻值范围0-100 Ω、额定电流

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那么

R (1)要正确完成实验,电压表的量程应选择_______V,电流表的量程应选择______A;

0应选择_______ Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是__________ Ω的滑动变阻器。(2)引起该实验系统误差的主要原因是_____________________________

答案:I.

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解析:直流电流1mA就可以了;直流电压2.5V档读第二行“0~250”一排,最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了;电阻×100档读第一行,测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。

II.答案:

(1)3,0.6,1,0~10。(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。

解析:由于电源是一节干电池(1.5V ),所选量程为3V 的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A 左右,所以选量程为0.6A 的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。 关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E 测

4、(2)(12分)某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:

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器材(代号)

规格

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号)

②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。

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③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。 答案.

(2)①A 2 V 1 R 1 ②如图

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③相同点:通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系,该元件的电阻随电压的增大而减小,而笑电珠的电阻值随电压的升高而增大。 【解析】(1)①游标卡尺方便地测量内径、外径和深度,而螺旋测微器只能测外径。故选A

②多次测量取平均值的目的就是减小偶然误差。

(2)①图像中电流0~0.14A ,电流表选A 2;电源电压6V ,但图像只要求电压在0~3V 之间调整,为了测量准确电压表选V 1;由于绘制图像的需要,要求电压从0~3V 之间调整,所以滑动变阻器只能采用分压式接法,为了能很好调节电压,滑动变阻器应选用阻值较小的R 1。

②该元件约几十Ω,

A

V R R R R ,电压表的分流作用可以忽略,所以采用电流表外接法;实验数据的采集要求从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法。

③从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点,突出都是“非线性”,图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数。

5、 青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电, 为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制。

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光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50mA 时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA 时,3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA 。 (1) 利用以下器材设计一个自动控制路灯的电

光敏电阻

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1R ,符号 灯泡L ,额定功率40W ,额定电压36V ,符号

R 1

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保护电阻2R ,符号

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电磁开关,符号

蓄电池E ,电压36V ,内阻很小;开关S ,导线若干。 (2) 回答下列问题:

①如果励磁线圈的电阻为200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为 V ,保护电阻2R 的阻值范围为 Ω。

②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通。为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明。

答: 。 ③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。

答: 。 答案23. (11分)

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(1)电路原理如图所示。(4分) (2)①20 (2分) 160~520(2分) ②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,3、4之间接通:不吸合时,3、4之间断开。 ③电磁起重机

6、某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:

(1) 检查多用电表的机械零点。 (2) 将红、黑表笔分别插入正、

负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。

(3) 将红、黑表笔____①_______,进行欧姆调零。 (4) 测反向电阻时,将____②______表笔接二极管正极,将____③_____表笔接二极

管负极,读出电表示数。

(5) 为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____④_______(填“左

侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。

(6) 测量完成后,将选择开关拔向_____________⑤________________位置。 答案(3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)OFF 【解析】本题考查多用电表的使用.首先要机械调零.在选择量程后还要进行欧姆调零而且每

R 2

一次换量程都要重复这样的过程.(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零.测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极,黑接负极.欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央.测量完成后应将开关打到off档.

7、(2)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx)。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:

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阻值随照度变化的特点。

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②如图所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控

制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单

电路。给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至

1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。

(不考虑控制开关对所设计电路的影响)

提供的器材如下:

光敏电源E(电动势3V,内阻不计);

定值电阻:R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40kΩ(限选其

中之一并在图中标出)

开关S及导线若干。

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答案:(2)①光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图所示。

特点:光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小

②电路原理图如图所示。

解析:当,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压,要求

当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,即此时光敏电阻阻值为20k Ω,两端电压为2V ,电源电动势为3V ,所以应加上一个分压电阻,分压电阻阻值为10k Ω,即选用R 1。

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8、(1)在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab 与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O 点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹的形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。

请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。 ①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器(

)、电流表

)、开关(

)设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C 、D 两端。

②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I 1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x 1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I 2,弹簧对应的长度为x 2,则弹簧的劲度系数k=__________. 解:

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(1)①设计的电路如图。(只要电路能正常工作且电流表测量的是通过ab 的电流,电路设计就算正确。)(3分) ②

12212121

()()

Bd l l Bd l l x x x x ----或(3分)

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9、(2)图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流R I =300μA,内阻R g =100 Ω,可变电阻R 的最大阻值为10 k Ω,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,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R x 的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x = k Ω.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R x 其测量结果与原结果相比较 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 (2)红,5,变大

【解析】本题考查欧姆的结构、测量原理和相关计算,还涉及测量误差的分析。

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R x =0)时,电流表应调至满偏电流I g ,设此时欧姆表的内阻为R 内此时有关系 内R E I g =

得k Ω5内==

g

I E

R

;当

指针指在刻度盘的正中央时I=I g /2,有

x

g R R E

I +=

内2

,代入数据可得k Ω5内==R R x ;当

电池电动势变小、内阻变大时,欧姆得重新调零,由于满偏电流I g 不变,由公式内

R E I g =,欧姆表内阻 R 内得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由

内内内1R R I R R R I R R E

I x g x g x +=

+=+=

,可知当R 内变小时,I 变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了。

10、Ⅰ.(1)如图甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接。

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(2)某同学从标称为“220 V 25 W ”、“220 V 500 W ”的3只灯泡中任选一只,正确使

用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是___________Ω,标称的额定功率为______________W 。

答案

Ⅰ(1)如图;(2)150,“220V 300W ”

Ⅱ(1)乙(2)2t 0,变大,变大

【解析】Ⅰ.本题考查多用电表 和电路设计

(1)如图所示。实验要求电压从零开始调整,滑动变阻器采用分压式接法。

(2)15×10=150Ω,P=320W R

U 2

=标称300W 的灯泡

11、某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V 的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。

(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图14

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(2)实验的主要步骤如下:

①正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关; ②读出电流表的示数,记录金属夹的位置; ③断开开关, ,合上开关,重复②的操作。

(3)该小级测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了图15的关系图线, 其斜率为

11A m --?(保留三位有效数字)

;图线纵轴截距与电源动势

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的乘积代表了 .的电阻之和.

(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图16所示.金属丝的直径是 .图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是 ,其数值和单位为 (保留三位有效数字)。

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解:⑴电路图

⑵③读出接入电路中的金属丝的长度 ⑶1.63 电源电动势的内阻与电阻箱

⑷0.200mm 金属丝的电阻率 1.54×10-7Ω·m 12.图1是利用两个电流表

测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图。图中S 为

开关,R 为滑动变阻器,固定电阻1R 和内阻之和为10000Ω(比r 和滑动变阻器的总电阻

都大得多),为理想电流表。

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①按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。

②在闭合开关S 前,将滑动变阻器的滑动端c 移动至 (填“a 端”、“中央”或“b 端”)。 ③闭合开关S ,移动滑动变阻器的滑动端c 至某一位置,读出电流表和

的示数1I 和2I 。

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在图3所示的坐标纸上以

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1I 为纵坐标、2I 为横坐标画出所对应的12I I -曲线。

④利用所得曲线求的电源的电动势E= V ,内阻r= Ω.(保留两位小数) ⑤该电路中电源输出的短路电流m I = A 。

解.①连线如图1所示(3分) ②b 端(1分) ③如图2所示。(2分)

④1.49(在1.48~1.50范围内同样给分)(2分)0.60(在0.55~0.65范围内同样给分)(2分)

⑤2.4(2.3~2.7范围内同样给分)(1分)

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13、有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L 和两底面直径d 、D 有关。他进行了如下实验:

(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d 、D 和长度L 。图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L=________cm.

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(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________.(用标注在导线旁的数字表示)

(3)改正电路后,通过实验测得合金棒

的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L 、直径分别为d 和D 的圆柱状合金棒

的电阻分别为R d =13.3Ω、R D =3.38Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R 满足R 2

=R d ·R D ,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.(用ρ、L 、d 、D 表述) (1)9.940 (2)⑥ (3)

dD

L

πρ4

【解析】(1)游标卡尺的读数,按步骤进行则不会出错。首先,确定游标卡尺的精度为20

分度,即为0.05mm ,然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm ,注意小数点后的有效数字要与精度一样,再从游标尺上找出对的最齐一根刻线,精度?格数=0.05?8mm=0.40mm ,最后两者相加,根据题目单位要求换算为需要的数据,99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm

(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻,在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时,因为安培表的内阻较小,为了减小误差,应用安培表外接法,⑥线的连接使用的是安培表内接法。

(3)审题是处理本题的关键,弄清题意也就能够找到处理本题的方法。根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L 、直径分别为d 和D 的圆柱状合金棒的电阻分别为R d =13.3Ω、R D =3.38Ω.即()

2

2

d L

R d πρ

=,

()

2

2

D L

R D πρ=,而电阻R 满足R 2=R d ·R D ,将R d 、R D 带入得dD

L

R πρ4=

14(1)用多用表的欧姆档测量阻值

约为几十k Ω的电阻R x ,以下给出的是可

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能的操作步骤,其中S 为选择开关,P 为 欧姆档调零旋钮,把你认为正确的步骤前 的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。

a .将两表笔短接,调节P

b .将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出R x

c .旋转S 使其尖端对准欧姆档?1k

d .旋转S 使其尖端对准欧姆档?100

e .旋转S 使其尖端对准交流500V 根据右图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为(2)(A )测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关S 拨至倍率较小的档位,重新调

零后测量

(B )测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果 (C )测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开 (D )测量阻值不同的电阻时都必须重新调零 答案.(1)c 、a 、b 、e ,30k ,(2)A 、C ,

四、练习

1.某电阻额定电压为3V (阻值大约为10Ω)。为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材

A :电流表A 1(量程300mA ,内阻约1Ω)

B :电流表A 2(量程0.6A ,内阻约0.3Ω)

C :电压表V 1(量程3.0V ,内阻约3k Ω)

D :电压表V 2(量程5.0V ,内阻约5k Ω)

E :滑动变阻器R 1(最大阻值为50Ω)

F :滑动变阻器R 2(最大阻值为500Ω)

G :电源E (电动势4V ,内阻可忽略)

H :电键、导线若干。

①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需添器材前面的字母即可) 电流表_________.电压表___________.滑动变阻器_____________. ②下列给出的测量电路中,最合适的电路是( )

V

A

R

V A

R

V A

R

V

A

R

A B C D

2.实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管。已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8

Ωm 。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。

⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作工程分以下三个步骤:(请填写第②步操作........) ① 将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”; ②________________________________;

③把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图(a )所示。

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B C

A

D

⑵根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图

(b)的A、B、C、D四个电路中选择________电路来测量金属丝电阻;

⑶他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,金属丝的直径为_______mm;

⑷根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为

_____m。(结果保留两位有效数字)

⑸他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数。请设计一种

方案,利用多用电表检查电路故障,并写出判断依据。(只需写出简要步骤)

___________________________。

3为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池(1.5V),毫安表(1mA),电阻箱(0-9999Ω),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K2,闭合K1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I1=1.00mA,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K1,闭合K2,此时电流表示数为I1=0.80mA,记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为_ _ Ω。经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b)所示的实验电路,实验过程如下:断开K1,闭合K2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开K2,闭合K1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为__ ,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R0。由此可测出R x=_ _。

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4.有一

电阻值

约为

20Ω、额定(a)(b)

功率为7.2W的电阻,现准备用伏安法测量多组数据,借助I—U图象较准确地测其阻值,实验室提供的器材有:A.电流表(量程0~3A,内阻约0.1Ω)

B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)

C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)

D.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)

E.滑动变阻器(阻值0~10Ω,额定电流2A)

F .直流电源(电动势12V ,内阻不计)

G .开关及导线若干

①要使测量误差尽量的小,电流表应选择 ,电压表应选择 。(填序号字母)

②请在下图中画出实验电路,按实验要求在右图

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中完成测量电路的实物连线(注意滑动触头开始放在左端)。

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5.在做测量电源电动势E 和内阻r 的实验时,提供的器材是:待测电源一个,内阻为R V 的电压表一个(量程大于电源的电动势),电阻箱一个,开关一个,导线若干。 为了测量得更加准确,多次改变电阻箱的电阻R ,读出电压表的相应示数U ,以

1

U

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为纵坐标,画出

1

U

与R 的某种关系图象(该图象为一直线)如图所示。由图象可得到直线在纵轴上的截距为m ,直线的斜率为k ,试根据以上信息

①在虚线框内画出实验电路图。根据你设计的实验电路,在横轴箭头处应标的物理量是 (填R 或

R

1

) ②写出E 、r 的表达式,E = ,r = .

6.甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R 1,待测电阻R 2,电压表V(量程为1.5V ,内阻很大),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干。

①先测电阻R 1的阻值。请将甲同学的操作补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,

读出其示数r 和对应的电压表示数U 1,保持电阻箱示数不变,将S 2切换到b ,读出电压表的示数U 2。则电阻R 1的表达式为R 1=__________。

②甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值。该同学的做法是:闭合S 1,将S 2切换到a ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了如图所示的

R

1

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U 1-图线,则电源电动势E = ,电阻R 2= 。

③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R 1,乙同学测电源电动势E 和电阻R 2的阻值的做法是:闭合S 1,将S 2切换到b ,多次调节

电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了相应的

1

R R 1U 1+-图线,根据图线得到电源电动势E 和电阻R 2。这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据

范围 (选填“较大”、“较小”或“相同”),所以 同学的做法更恰当些。

7.1如图-1为一多用电表示意图,其中K 为选择开关,T 为调零电阻,该多用电表的电阻测量档共有×1、×10、×100、×1k 四个档次,现用该表测量一大约为3k Ω的电阻,测量的部分操作步骤如下,请在横线上填写相关内容:

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(1)调节选择开关K,使它的尖端指向 ; (2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中,表笔相互接触,调节 ,使电表指针指向右侧刻度为0的位置

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(3)最后读出待测电阻的阻值

2.某同学在测量另一电阻时,

阻阻值为 。

3.由于多用电测电阻误差较大,为了精确测定2中的待测电阻,某同学设计了如图-3所示的测量电

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T

待测电阻R

图-2

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(1)根据该电路,简要说明该同学的实验步骤:

①。

(2)在图4中将实验实物图连接起来

8.在测定电阻的实验中,比较简便、直观的方法有半偏法、替代法等:

①.在测定电流表内阻R g的实验中,使用如图甲所示的电路,当S2断开,S1闭合,且R1调到9900Ω时,电流表的指针转到满偏0.2mA,再闭合S2,将R2调到90Ω时,电流表指针恰好指在一半刻度,则电流表的内阻R g= Ω,此值较R g的真实值

(填偏大、偏小或相等).

②在用替代法测电阻的实验中,测量电路如乙图所示,图中R是滑动变阻器,R s是电阻箱,R x是待测高阻值电阻,S2是单刀双置开关,G是电流表。

(1).按电路原理图将丙图(图中已连好4根导线)所示的器材连成测量电路。(2).实验按以下步骤进行,并将正确答案填在图中横线上。

A.将滑动片P调至电路图中滑动变阻器的最右端,将电阻R调至最大,闭和开关S1,将开关S2拨向位置“1”,调节P的位置,使电流表指示某一合适的刻度I。

B.再将开关S2拨向位置“2”,保持位置不变,调节,使电流表指示

P

R S

的刻度仍为I。

9.在把电流表改装成电压表的实验中

(1)一微安表量程为200 μA,内阻约500 Ω,现用半偏法测其内阻,电路如图所示,