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133高中物理电学实验各校2018模拟卷

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133 2018各校模拟卷电学实验习题集

一.实验题(共34小题)

1.LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。 实验室提供的器材有:

A.电流表A1(量程为0至50mA,内阻RA1约为3Ω) B.电流表A2(量程为0至3mA,内阻RA2=15Ω) C.定值电阻R1=697Ω D.定值电阻R2=1985Ω

E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只

F.电压表V(量程为0至12V,内阻RV=1kΩ) G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小) F.开关S一只

(1)如图所示,请选择合适的器材,电表1为 ,电表2为 ,定值电阻为 。(填写器材前的字母编号) (2)将采用的电路图补充完整。

(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx= (填字母),当表达式中的 (填字母)达到 ,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作时电阻。

2.如图所示,螺旋测微器的读数为 mm;20分度的游标卡尺读数为 mm。

3.在“测定金属的电阻率”的实验中:

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲所示,读数为 mm。

(2)某小组同学利用电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)等器材从0开始的多组电流、电压数据并求出金属丝的电阻Rx=50Ω,他们采用的是如图中的 电路图,所测电阻Rx的真实值 (选填“大于”、“小于”、“等于”)50Ω。

4.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,用导纽a。b.c,d,e.f,g和h按图甲所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零。闭合开关后:

(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小电珠亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是 导线断路。

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(2)某同学排除故障后侧绘出电源和小电珠的U﹣I特性图线。如图乙所示。电源的电动势E= V;小电珠的电阻随温度的上升而 (3)将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面电源上,每一只小电珠的实际电功率是 W(保留两位小数)

5.在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中:

(1)图(a)为实验电路图,定值电阻R0=1Ω,R为滑动变阻器,矩形框B代表的是 ;图(b)为实验的实物连接图,请用笔线代替导线完成该实物连接图。

(2)实验测得的路端电压U相应电流I的拟合曲线如图(c)所示,由此得到电源电动势E= V;当电压传感器的示数为1.6V时电源的输出功率为 W。

(3)实验测得的数据如图(c)所示,则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 (A)0~5Ω(B)0~20Ω(C)0~50Ω(D)0~200Ω

6.一个标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡,其灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一探究性学习小组在实验室研究这一问题,现实验室备有以下实验器材: 电池组E:电动势9V,内阻0.5Ω 电压表V1:量程0~5V,内阻2.0kΩ 电压表V2:量程0~15V,内阻3.0kΩ 电流表A1:量程0~0.3A,内阻2.0Ω 电流表A2:量程0~6A,内阻0.4Ω 滑动变阻器R1:0~10Ω,额定电流2A 滑动变阻器R2:0~100Ω,额定电流0.5A 固定电阻R0:5Ω,额定电流5A 开关S一个、欧姆表一只、导线若干

①实验开始,小组中的某位成员用欧姆表探测了该小灯泡的电阻,他所选择的倍率为“×1档”,并且进行了正确的操作步骤,你认为他的测量结果可能是

A.2Ω左右 B.12欧左右 C.20欧左右 D.200欧左右

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②实验时要求测量范围尽可能大,且要求灯泡上的电压从0开始调节,测量结果尽可能准确。现在有图1示四个电路,其中可选用的电路有

③在实验中,应当选用的实验器材有电压表 ,电流表 ,滑动变阻器 (填器材名称代号)。请根据所选的实验电路图在图2实物图上连线,并要求实验开始滑片位于左端

④该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的I﹣U图线,如图3所示,试根据图线中给出的数据,求出小灯泡在工作点B的电阻值为 Ω。

⑤将该小灯泡与R=4Ω的定值电阻串联,接在电动势为4V、内阻r=1Ω的电源上,如图4所示。闭合开关S

后,则电流表的示数为 A,此时小灯泡的热功率为 W.(电流表内阻忽略不计,结果保留2位有效数字)

⑥实验中随着滑动变阻器滑片的移动,干电池的总功率P随着电源的路端电压U会发生变化,图5中的各示意图中正确反映P﹣U关系的是 。

7.某课外兴趣小组欲测定一新型台金材料的电阻率,他们选择由该材料制成的电阻丝,进行了下列操作。

(1)用多用电表粗测该电阻丝的电阻: ①旋转选择开关,使其对准欧姆挡的“×lk”挡;

②将两表笔短接,调节表盘上的旋钮

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(填图甲中字母“S”或“T”).使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,而后断开两表笔;

③将两表笔分别接到被测电阻丝的两端,发现多用表的指针位置如图甲中b指针所示,随后断开两 表笔;

④旋转选择开关,使其对准欧姆挡的“×100”挡,重新欧姆调零后,再将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端进行测量,结果多用电表的指针位置如图甲中a指针所示,则被测电阻丝的阻值为 Ω; ⑤旋转选择开关,使其对准“OFF”挡,并拔出两表笔。

(2)若该兴趣小组想用伏安法较准确地测定该电阻丝的阻值,实验室可供选用的器材有: A.电压表V1(量程为3V,内阻约为3kΩ) B.电压表V2(量程为15V,内阻约为15kΩ) C.电流表A1(量程为3mA,内阻约为20Ω) D.电流表A2(量程为10mA,内阻约为7Ω) E.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω) F.电源E(电动势为4.5V,内阻约为0.5Ω) G.开关S,导线若干

①要使电流表和电压表的示数都能达到满偏的三分之一以上,在所提供的电流表中就选用 ,电压表就选用 ;(填器材前的字母)

②在虚线方框乙中画出测定该电阻丝的实验电路图,并对选用的器材进行标注。

(3)若测得电阻丝的长度为L、直径为d和阻值为R,则该新型材料的电阻率ρ= 。

8.某研究性学习小组利用电压表和电阻箱测量一组电池的电动势和内电阻同学们找到了如下的实验器材:

电池组(电动势约为6.0V,内阻约为1Ω),灵敏电流计(满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=100Ω),定值电阻R1(R1=1Ω),定值电阻R2(R2=59.9kΩ),变阻箱R(阻值范围0~9.9Ω可调),开关,导线若干。同学们发现没有电压表,于是提出把G表改装成电压表

(1)G表改装成电压表,应选择上面的某一电阻与G组合,改装后电压表量程为 V

(2)为了准确地测量出电源的电动势和内电阻,请在图1虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的电阻旁边标上(R1、R2、R),变阻箱请补充完整变阻箱(3)同学们根据电表G读数和变阻箱R读数,作截距为b,则所测得电源的内电阻r= (用题

的符号

出了图象如图2所示,已知图线的斜率为k,目中所给的字母表示)

(4)如图3所示为同学们找到某型号的小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个这样的灯泡和R0=19Ω的定值电阻串联起来接在上述电池上(已知测得的电动势E=6.0V,内阻r=1.0Ω),如图4,则每只 灯泡消耗的实际功率为 W(保留2位有效数字)。

9.要精确测量国产某手机的锂聚合物电池的电动势和内阻,给定了下列实验器材:

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A.待测电源(电动势约3.8V,内阻约1Ω) B.电流表A1(量程0.6A,内阻未知) C.电压表V1(量程15V,内阻r1=5kΩ) D.电压表V2(量程3V,内阻r2=3kΩ) E.定值电阻R1=500Ω F.定值电阻R2=1000Ω)

G.滑动变阻器R(阻值范围0~20Ω) H.滑动变阻器R(阻值范围0~100Ω) I.开关及导线

(1)该实验中电压表应选 ,定值电阻应选 ,为操作方便滑动变阻器应选 。(填选项前面的序号)

(2)在方框中画出实验电路图。

(3)若将滑动变阻器滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,测得多组数据后作出U﹣I图象,若图象的纵截距为b,斜率为绝对值为k,忽略电压表的分流作用,则电动势E= ,电源内阻r= 。(这两空要求用题目给的符号,r1,r2,R1,R2及k,b表示) 10.在“把电流表改装成电压表”的实验中,给出的器材有: A.电流表(量程为300μA,内阻约为500Ω) B.标准电压表(量程为3V) C.电阻箱(0~9999.9Ω) D.滑动变阻器(0~200Ω)

E.电位器(0~47kΩ,电位器相当于滑动变阻器) F.电源(电动势为2V,有内阻) G.电源(电动势为6V,有内阻) H.开关两个,导线若干

(1)首先要用“半偏法”测定电流表的内阻。如果采用如图1所示的电路测定电流表Ⓐ的内电阻并且要想得到较高的精确度,那么以上给出的器材中,电阻R1应选用 ,电阻R2应选用 ,电源应选用 。(填写所选仪器前的字母即可) (2)该实验操作的步骤有: A.闭合开关S1; B.闭合开关S2;

C.将R1的阻值调至最大;

D.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度; E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半; F.记下R2的最终阻值。

把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在横线上: 。

(3)如果在步骤F中所得的R2的阻值为500Ω,则图1中被测电流表Ⓐ的内阻Rg的测量值为 Ω,该测量值比实际值略 (选填“大”、“小”)。

(4)如果要将图1中的电流表Ⓐ改装成量程为3V的电压表,则改装的方法是电流表应 联一个阻值

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为 Ω的电阻。

(5)按上述方法将电流表Ⓐ与电阻箱改装成一电压表。

现要对此电压表进行校准,所用的电路原理如图2所示,用量程为3V,内阻为2500Ω的标准电压表

对改装表3V挡的不同刻度进行校

准。所用电池的电动势E为5V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50Ω和5kΩ.为方便实验中调节电压,图2中R应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器。

(6)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应靠近 (选填“左”或“右”)端。

(7)在校准的过程中,发现新改装的电压表比标准电压表的读数略小,则应适当 (选填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值。

11.如图(a)所示,是多用电表欧姆档内部的部分原理图,已知电源电动势E=1.5V,内阻r=1Ω,灵敏电流计满偏电流Ig=10mA,内阻为rg=90Ω,表盘如图b所示,欧姆表表盘中值刻度为“15”

(1)多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某档位时,将多用电表的红、黑

表笔短接,进行欧姆调零,调零后多用电表的总内阻为 Ω,某电阻接入红、黑表笔间,表盘如图(b)所示,则该电阻的阻值为 Ω。

(2)若将选择开关旋至“×1”,则需要将灵敏电流计 (选填“串联”或“并联”)一阻值为 Ω的电阻,再欧姆调零。

(3)多用电表长时间使用后,电源内阻变大,电动势变小,此因素会造成被测电阻的测量值比真实值 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。

12.某实验小组利用如图 1 所示电路,可测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1”挡内部 电路的总电阻。使用的器材有:多用电表,电流表,滑动变阻器导线若干。 回答下列问题:

(1)将多用电表挡位调到电阻“×1”挡,再将红表笔和黑表笔短接进

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行欧姆调零。随 后按如图所示把多用电表、电压表、滑动动变阻器连接起来,如果图1 中接线正确,那么 与多用电表的 a 接线柱相接的是 (填“黑”或“红”)表笔。

(2)调节滑动变阻器的滑片,从图1位置向右滑动过程中,电流表的读数 。(选 填“增大”、“减小”或“不变”)

(3)调节滑动变阻器的过程中,某次欧姆表指针位置如图2所示,读的指针位置如图3所示,读数为 A.经过多次测量,将电流表读姆表读数 R,得到如图4所示的图象,由此可得多用电表内电池的电动时内阻为 Ω.(计算结果保留三位有效数字) 13.现要测量某电源的电动势和内阻,以下器材可供选用: 待测电源(电动势约1.5V,内阻约2Ω); 灵敏电流计(量程200μA,内阻为99Ω); 电阻箱(0~999.9Ω); 定值电阻R1=1Ω; 定值电阻R2=10Ω; 定值电阻R3=100Ω; 开关、导线若干。

要求测量数据尽可能准确,电阻箱的阻值变化范围在100~900Ω,误差尽量小。

(1)根据选出的器材在方框中画出电路设计图。连接好电路后,改变电阻箱的阻值,记录多组电流计的读数I(以A为单位)和电阻箱的阻值R。

(2)对于多组I、R值,甲同学想用直线处理数据,他的纵坐标采线的斜率大小为k,纵轴截距大小为a,则该电源的电动势及已知量表示)。

(3)对于多组I、R值,乙同学也想用直线处理数据,和甲同学不同,他纵坐标采用I,则横坐标应为 。若图线的斜率大小为m,纵轴截距大小为b,则该电源的电动势E= ,r= (用m、b及已知量表示)。

14.在探究“决定导线电阻因素”的实验中。需要进行以下测量:

(1)用螺旋测微器测得导线的直径如图1所示,其读数是0.701mm。请在图中相应刻度处的方框内填入正确数字。

(2)欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻,其阻值约为12Ω,要求测量结果尽量准确,并且电压、电流测量范围尽可能大一些。下列器材中:电流表应选用(填器材的标号,下同) ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 。并在如图2的虚线框内画出你设计的实验电路图。 A.电池组E(6V.内阻很小) B.电流表A1(0~3A,内阻约0.01Ω) C.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.1Ω) D.电压表V1(0~3V,内阻约3kΩ) E.电压表V2(0~6V,内阻约6kΩ) F.滑动变阻器R1(0~5Ω,2A)

用,则横坐标应为 。若图E= ,r= (用k、a

数为 Ω,对应电流表数的倒数,和与之对应的欧势为 V,选择“×1”挡

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G.滑动变阻器R2(0~1KΩ,1A) H.电键、导线

15.待测电阻Rx的阻值约为100Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下: A.电流表A1(量程40mA,内阻r1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=120Ω;

E.滑动变阻器R(阻值范围0~5Ω,允许最大电流1.0A); F.电源(电动势E=3V,内阻不计); C.开关S及导线若干。

(1)为了使测量结果准确,以上器材不合适的是 。(用器材前对应的序号字母填写) (2)利用其余的实验器材,设计测量Rx的最佳实验电路,将电路图画在实线框内并标明元 件符号。

(3)实验中需要测量的物理量有 ,待测电阻的表达式Rx= 。

16.某型号电池的电动势约3.7V,内阻约2Ω,现欲测定其电动势E和内阻r,给定的器材有: 待测电池E滑动变阻器R(0~15Ω,1A) 直流电压表V(量程3V,内阻约为6kΩ) 直流毫安表mA(量程100mA,内阻RA=5Ω) 开关S一个;导线若干。

(1)为了把毫安表改装成量程为0.6A的电流表,需要给毫安表并联一个阻值R0= Ω的定值电阻;

(2)按图甲所示连接好电路,实验过程中要使电压表读数变大,则滑动变阻器滑片应 移动(选填“向左”或“向右”)。

(3)用该电路测量出多组数据,作出图乙所示的U﹣I图象(I为毫安表示数),横坐标截距为a,纵坐标截距为b,则待测电池电动势E= ,内阻r= (用只含a、b字母的式子表示)。

17.某同学用多用电表的欧姆档来测量一个量程为3V的电压表的内阻,如图甲所示。测量前先将选择开关旋至倍率“×1000”档,红、黑表笔接欧姆调零后进行测量,然后将电压表的“+”接线柱与多用电表的 (选填“黑表笔”或“红表笔”)连接,第一次测量指针指向位置如图乙中虚线所示,则应将选择开关旋至

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倍率为挡再进行测量,红、黑表笔 (选填“需要”或“不需要”)再次短接欧姆调零,第二次测量指针指向位置如图乙中实线所示,若将此电压表改装成量程为15V的电压表,需要 (选填“串联”或“并联”)一个阻值为 Ω的电阻。 18.某同学设计了一个如图甲所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测一节干电池、电流表A(量程0.6A,内阻小于1Ω)、电流表A1(量程0.6A,内阻不知)、电阻箱(0~99.99Ω)、滑动变阻器(0~l0Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略. (1)该同学按图甲连线,闭合开关K,将开关S与C接通,通过调节滑动变阻器和电阻箱,此时,电流表A1的示数为0.60A,电阻箱的示数为0.10Ω,由图乙读出电流表A的示数为 A,则电流表A的内阻RA为 Ω.

(2)利用图甲所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:

①请同学们按图甲所示电路在图丙中的实物上完成实验所需的线路连接; ②断开开关K,调节电阻箱R,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数; ③断开开关D,再次调节电阻箱R,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数; ④重复实验进行多次测量. (3)图丁是根据实验数据绘出Ω.(计算结果均保留两位有效

的﹣R图象,由此求出干电池的电动势E= V、内阻r= 数字)

19.锂电池具有能量密度大、重量轻、寿命长、绿色环保等优点,已得到了广泛应用。图甲为某国产手钻内的可充电的锂电池,该电池标称电动势为12V.某实验小组想测定它的电动势和内电阻。同学们上网查得该电池的内电阻很小,大约只有几十毫欧。他们从实验室找到了两个开关S1和S2、一个双量程电压表V(0~3V,0~15V,内阻约几千欧)以及一个电阻箱(99.999Ω,精度0.001Ω).并设计了如图乙所示的电路。接着完成了以下的实验步骤: a.按图乙所示电路连接实物电路;

b.保持开关S2断开,闭合开关S1,读出电压表示数U1;

c.把电阻箱调到适当的阻值,再闭合开关S2,此时电压表的示数U2如图丁所示,电阻箱R的示数如图戊所示;

d.记下实验数据,并计算出锂电池的电动势和内电阻; e.实验完毕,整理实验器材。 请完成下列问题:

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(1)请用笔代线,按图乙电路图将图丙中实物电路连接好。 (2)根据图丁和图戊可知U2= V、R= Ω。

(3)如果步骤b中测得U1=12.5V,根据以上测量数据可以计算出该电池的电动势E= V,内电阻r= Ω。

(4)请提出该小组操作中不当或可以改进的地方: 。

20.某同学设计了一个“测定电源电动势和内阻”的实验,可供选择的器材如下: A.待测干电池一节

B.电流表A(量程为0~60mA,内阻为RA=18Ω) C.电压表V(量程0~3V,内阻Rv约3kΩ) D.滑动变阻器R1(0~5Ω) E.滑动变阻器R2(0~30Ω) F.定值电阻R3(阻值为2Ω) G.定值电阻R4(阻值为l0Ω)

(1)为完成实验,滑动变阻器应该选 ,定值电阻应该选 (填写器材后面的代号); (2)请完善图a中的电路图;

(3)根据图b中已描的点画出U﹣I图象,由图象得该电源的电动势E= V,内阻r= Ω(结果保留三位有效数字).

21.测量电源的电动势和内阻,提供的器材如下: A.待测电源(电动势约为8V、内阻约为2Ω) B.电压表V(0﹣3V,内阻约为3kΩ) C.电流表A(0﹣1A,内阻约为1Ω) D.电阻箱R(0﹣99999.9Ω) E.滑动变阻器(0﹣20Ω) F.开关、导线若干

(1)为扩大电压表的量程,现采用图甲所示电路测量电压表的内阻Rv(该方法不计电源内阻)。调节电阻箱R,使电压表指针满偏,此时电阻箱示数为R1.再调节电阻箱R,使电压表指针指在满刻度的一半处,此时电阻箱示数为R2.则电压表内阻Rv= 。

(2)若测得电压表内阻Rv=3010Ω,与之串联R= Ω的电阻,将电压表的量程变为9V。 (3)为测量电源的电动势和内阻,请用笔画线代替导线,将图乙电路连接完整。

22.如图三所示,该电路在测量电源电动势和内阻的同时也能完成对未知电阻Rx的测量。实验室提供的器材如下:

A.待测电阻Rx (约10欧姆) B.电源(四节干电池) C.电阻箱(0~99.9欧姆)

D.伏特表V1(量程6V,内阻约8千欧姆) E.伏特表V2(量程3V,内阻约4千欧姆)

(1)闭合开关,调节电阻箱的阻值,让电压表V2接近满偏,并读出两个电压表的读数。逐渐增加电阻箱

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的阻值,并分别读出两只电压表读数。则随着电阻箱阻值的增加,电压表V1读数 ,电压表V2读数 。(填“增加”或“减小”) (2)如果纵坐标表示两个电压表读数之则待测电阻Rx= Ω。

(3)如果纵坐标表示某电压表读数U,横坐标表示两个电压表读数之差与电阻箱阻值的比

值,实验结果的图象如图二。其中能读出电源电动势和内电阻的是 (填“Ⅰ图线”或“Ⅱ图线”)。两图线交点的横坐标为 A,纵坐标为 V(结果均保留两23.某同学利用下列器材测量两节电池的电动势和内阻:直流电压

位有效数字)。 表、,量程均为3V,

比,横坐标表示电阻箱的阻值R,实验结果的图象如图一。

内阻均约为3kΩ;定值电阻R0的阻值为3Ω;滑动变阻器R的最大阻值为20Ω;开关、导线若干。 他设计的电路图如图甲所示,实验中多次移动滑动变阻器的滑片得到电压表所示: 实验初数 电压表示数 U1/V U2/V

(1)请用测得的数据在图乙中给出U2﹣U1图线。

(2)由图线可知被测电池组的电动势E= V,内阻r= Ω.(均保留两位有效数字) (3)实验中由于电压表的内阻不是无穷大,存在系统误差,则电动势的测量值 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

24.测量某电源电动势和内电阻,提供实验器材如下: A.待测电源(电动势约12V、内阻约1Ω、额定电流2A) B.安培表A(量程1A) C.电流表G(量程1mA、内阻约50Ω) D.电阻箱(0~99999.9Ω) E.滑动变阻器(0~20kΩ) F.滑动变阻器(0~1kΩ) H.滑动变阻器(0~50Ω); J.定值电阻(阻值5Ω)

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0.50 1.50 0.90 1.75 1.20 1.93 1.40 2.05 1.70 2.22 2.00 2.40 1 2 3 4 5 6 、

的示数U1、U2如表

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K.定值电阻(阻值100Ω) L.开关、导线若干

(1)电流表改装成电压表,需要测量电流表内阻Rg,实验小组采用如图甲所示的电路,实验步骤如下: ①连接好电路,闭合开关S1前,变阻器R1的滑片应移到 (选填“最左端”或“最右端”)。 ②闭合S1,断开S2,调节R1使电流表G满偏。

③闭合S2,保持R1阻值不变,调节电阻箱R2的阻值,使得G半偏,读出电阻箱示数R,则电流表G的内阻Rg= 。

(2)将电流表G改装成量程15V的电压表,已测得Rg=52.0Ω,则图乙电路中电阻箱R2的取值应为 Ω。 (3)用图乙电路测电源电动势和内阻,滑动变阻器R3选用 ;定值电阻R0选用 (选填器材序号)。

(4)根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表A读数I间的关系图象(图象未画出),由图象读出I=0时U=12.1V,图线斜率绝对值为5.9V/A,则电源电动势E= V,电源内阻r= Ω。

25.某同学在做完“描绘小灯泡的伏安特性曲线”后,又对一个标有“6V 3.5W”小电风扇电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究,同研究小灯泡一样,要求电风扇电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V,实验室备有下列器材:

A.电流表(量程I:0~0.6A,内阻约为1Ω;量程II:0~3A,内阻约为0.1Ω) B.电压表(量程为0~6V,内阻几千欧) C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流2A) D.滑动变阻器R2(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)

E.电池组(电动势为9V,内阻小于1Ω) F.开关和导线若干

(1)实验中所用的滑动变阻器应选 (填“C”或“D”),电流表的量程应选 (填“I”或“II”)。

(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。

(3)闭合开关前,为防止电动机输入电压过高而损坏,滑动变阻器滑片P应滑到 (填“M”或“N”)端。

(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压,实验中发现当电压表示数大于1V时电风扇才开始转动,电动机的伏安特性曲线如图乙所示,则电动机线圈的电阻为 Ω,电动机正常工作时的机械功率为 W.(保留两位有效数字)

26.如图为测定电源电动势和内电阻的几个实验电路,回答下列问题.

(1)由于伏特表内阻不是无穷大,安培表内阻也不是零,这些都会对实验结果造成影响. ①四个电路图中, (选填甲、乙、丙、丁)电动势和内电阻测量值都偏小. ②四个电路图中, (选填甲、乙、丙、丁)电动势的测量值无系统误差.

(2)若甲图中安培表可视为理想电表,采用图象法处理测量数据.若纵坐标为电阻箱的读数 R,则横坐标为 (选填I物理量符号表示);

或)此时描点连线所得才为一条直线.该直线的斜率表示 (用 直线与纵轴截距绝对值表示 (用物理量符号表示)

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27.某探究小组准备用图(甲)所示电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下: 待测电源(电动势约2V) 电阻箱R(最大阻值为99.99Ω) 定值电阻R0(阻值为2.0Ω) 定值电阻R1(阻值为4.5kΩ)

电流表G(量程为400μA,内阻Rg=500Ω) 开关S,导线若干。

(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为 V的电压表。 (2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻(3)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,示);

箱的阻值R和电流表G的示数I; 则和的关系式为 (用题中字母表

(4)以为纵坐标,为横坐标,探究小组作出﹣的图象如图(乙)所示。根据该图象求得电源的内阻r=0.50Ω,则其电动势E= V(计算结果保留两位小数)。

(5)该实验测得的电动势E测与真实值E真相比,理论上E测 E真.(填“>”“<”或“=”)

28.某学习小组利用图甲所示的电路测量电源的电动势及内阻,同时测量电压表V1、V2的内阻(由电流计改装,所用量程的内阻较小)。可使用的器材有,电流表A1、A2、A3,开关S,滑动变阻器R1、R2,若干导线。

(1)按照原理图甲将图乙中的实物连线补充完整。 (2)完成电路连接后,进行如下实验:

i.闭合开关S,通过反复调节滑动变阻器R1、R2,使电流表A3的示数为O,此时电流表A1、A2的示数分别为104.1mA和81.5mA,电压表V1、V2的示数分别为1.60V和1.03V。

ii.再次调节R1、R2,使电流表A3的示数再次为O,此时电流表A1、A2的示数分别为167.7mA和46.4mA,电压表V1、V2的示数分别为0.91V和1.66V。 完成下列填空:

①实验中,调节滑动变阻器R1、R2,当电流表示数为0时,电路中B点与C点的电势 。(填“相等”或“不相等”)

②根据以上实验数据可得,电源的电动势E= V,内阻r= Ω.(均保留1位小数)

③根据以上实验数据可得,电压表V1的内阻为 Ω,电压表V2的内阻为 Ω.(均保留1位小数)。

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④电流表A1、A2的内阻对电源的电动势和内阳的测量 影响。(填“有”或“无”) 29.甲、乙两同学做“测量电源的电动势与内阻”的实验。

(1)把多用电表的选择开关拨向“直流电压10V”挡,再将两表笔分别与干电池的两极接触其中红表笔应与电池的 (填“正”或“负”)极接触;此时表盘如图甲所示,则读数为 V。

(2)为了更精确地测量,甲同学又用电阻箱、多用电表(仍选电压挡)、开关和导线连成图乙所示电路。闭合开关S,改变电阻箱接入电路的阻值R,读出多用电表的示数U,用E表示电源电动势,r 表示内阻,请选用代表上述器材的字母,写出甲同学所测电路中电源电动势和内阻的关系式 。

(3)从实验原理来分析,电动势的测量值 (填“>”“=”或“<”) 真实值。

(4)乙同学利用图丙所示电路进行测量,初始时滑片P在最左端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上开关后发现滑片P向右滑过一段距高x后电流表才有读数,于是该同学根据测出的数据作出了两电表读数与的关系图丁,如图所示,则根据图象可知,电池的电动势为 V,内阻为 Ω.(保留两位有效数字)

30.为了测量一节干电池的电动势和内电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,实验室准备了下列器材供选用

A.待测干电池一节

B.直流电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω) C.直流电流表A2(量程0~3A,内阻约为0.02Ω) D.直流电压表V1(量程0~3V,内阻约为5kΩ) E.直流电压表V2(量程0~15V,内阻约为25kΩ) F.滑动变阻器R1(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A)

G.滑动变阻器R2(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为2A) H.开关 I.导线若干

(1)实验中电压表应选用 ;电流表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(填字母代号) (2)实验小组在进行实验时,初始滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上开关S后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图乙所示,则根据图象可知,电池的电动势为 V,内阻为 Ω。

31.某小组要测量一节干电池的电动势和内阻,已知该干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.50Ω;实验室提供了电压表V(量程为0~3V,內阻约为3kΩ)、电流表A(量程为0~0.6A,内阻为0.70Ω)、滑动变阻

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器R(10Ω,2A)、开关和导线若干。

(1)为了尽可能减小实验误差,请在图甲中完善实物图的连接。

(2)通过多次测量并记录对应的电流表示数Ⅰ和电压表示数U,利用这些数据在图乙中画出了U﹣I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E= V(保留3位有效数字),内阻r= Ω(保留2位有效数字)。

(3)实验过程中,发现电流表发生了故障,于是又找来一个电压表和一个定值电阻R0,组成如图丙所示的电路,移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1﹣U2图线,如图丁所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E= ,内阻r= (用k、a、R0表示)。 32.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,利用实验得到了8组数据,在图1所示的I﹣U坐标系中,

通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。

①根据图线的坐标数值,请在图2中选出该实验正确的实验电路图 (选填“甲”或“乙”)。 ②根据所选电路图,请在图3中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路。 ③由图1可知,该小灯泡的电阻随电压的升高而 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)

④根据图1,可判断出图4中正确的关系图象是(图中P为小灯泡功率,I为通过小灯泡的电流) ⑤将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8V、内阻不计的电源上,如图5所示。闭合开关S后,则电流表的示数为 A,两个小灯泡的总功率为 W。 33.按图甲所示的电路测量一节旧电池的电动势E(约1.5V)和内阻r(约20Ω),可供选择的器材如下:

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两个相同电流表A1、A(量程0~500μA,2内阻约为500Ω),

滑动变阻器R(阻值0~100Ω,额定电流1.0A),

定值电阻R1(阻值约为100Ω), 两个相同的电阻箱R2、R3(阻值0~999.9Ω), 开关、导线若干。

由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装(扩大量程),然后再按图甲电路进行测量。

(1)测量电流表A2的内阻,按图乙电路测量A2的内阻时,必要的操作如下。 A.断开S1 B.闭合S1、S2

C.按图乙连接线路,将滑动变阻器R的滑片调至最左端,R2调至最大 D.断开S2,闭合S3

E.调节滑动变阻器R,使A1、A2的指针偏转适中,记录A1的示数I1 F.调节R2,使A1的示数为I1,记录R2的值

请按合理顺序排列其余实验步骤(填序号)CB A。

(2)将电流表A2(较小量程)改装成电流表A(较大量程),如果(1)中测出A2的内阻为468.0Ω,现用R2将A2改装成量程为20mA的电流表A,应把R2为

(3)利用电流表A、电阻箱R3,测电池的电动势和内阻。用电流表A、电阻箱R3及开关S按图甲所示电路测电池的电动势和内阻。实验时,改变R3的值,记下电流表A的示数I,得到若干组R3、I的数据,然后通过做出有关物理量的线性图象,求得电a.图中虚线框内为一条直线,其中纵轴b.已知图丙中直线纵轴截距为b,斜率内阻r= 纵轴截距的绝对值。

34.为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材: 待测电阻Rx(阻值约100Ω) 电阻箱R0(0~999.9Ω) 滑动变阻器R

电流表A(量程0.6A) 电压传感器

直流电源E(内阻可忽略) 导线、开关若干。

甲同学设计如图(a)所示的电路进行实验。

(1)根据电路图(a),在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接;

(2)实验操作时,先将滑动变阻器的滑片P移到c端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调节滑动变

池电动势E和内阻r。

为,横轴应为 。直线的斜率

为k,改装后电流表A的内阻为RA,则电动势E= ,

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阻器R使电流表指针偏转至某一位置如图(c)所示,记下此时的电流I= A.断开S1,使滑动变阻器R的阻值 (选填:“不变”或“改变”),调整电阻箱R0的阻值在100Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表示数仍为I时,R0的读数即为Rx的阻值。

(3)乙同学利用图(d)电路进行实验,改变电阻箱R0的阻值,从电压传感器获得相应的电压U,作出﹣R0图象如图(e)所示,图线纵轴截距为b,斜率为k,则电阻Rx的阻值为 。若电源内阻不可忽略,用此方法得到的测量值Rx 真实值(选填:“大于”、“小于”或“等于”)。

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参考答案与试题解析

一.实验题(共34小题) 1.

【分析】滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法。LED灯的额定电压为3V,题目所给的电压表量程太大,测量不准确,需通过电流表和定值电阻改装一个电压表,因为通过LED的电流较小,可以用题目中的电压表当电流表使用。根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻,根据欧姆定律得出LED电压为3V时,得到LED的电阻。

【解答】解:(1)(2)要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,

由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压; 改装电压表的内阻:R=LED灯正常工作时的电流约为I=用电压表测量电流;

因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法。电路图如图所示,

由以上分析可知,电表1为F,电表2为B,定值电阻为D。

(3)根据闭合电路欧姆定律知,灯泡两端的电压U=I2(R+RA2),通过灯泡的电流I=正常工作时的电阻RX=

=

﹣I2,所以LED灯

==

=1000Ω,A2的内阻为15Ω,则定值电阻应选D;

=6mA左右,电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以

改装后的电压表内阻为RV=1985+15Ω=2000Ω,则当I2=1.5mA时,LED灯两端的电压为3V,达到额定电压,测出来的电阻为正常工作时的电阻。

故答案为:(1)F;B;D;(2)电路图如图所示;(2)

;I2;1.5mA。

【点评】本题的难点在于电流表的量程偏小,无法测电流,电压表的量程偏大,测量电压偏大,最后需通过改装,用电流表测电压,电压表测电流。 2.

【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读。螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读。

【解答】解:1、螺旋测微器的固定刻度为5mm,可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm,所以最终读数为5mm+0.200mm=5.200mm。

2、游标卡尺的主尺读数为101mm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm,所以最终读数为:101mm+0.50mm=101.50mm。 故答案为:5.200,101.50。

【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。

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3.

【分析】(1)的关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分之和来读;

(2)的关键是明确当电流要求从零调时,变阻器应用分压式接法,当待测电阻远小于电压表内阻时,电流表应用外接法。

【解答】解:(1)螺旋测微器的读数为d=2.5mm+20.7×0.01mm=2.707mm(2.705﹣2.708); (2)由给出的数据表可知,电流和电压从零调,所以滑动变阻器应用分压式接法; 因电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ),而待测金属丝的电阻Rx=50Ω,依据所测电阻偏大,所以电流表应用内接法,故应采用A图;

因采用电流表内接法,则导致电压表测量值偏大,因此所测电阻的测量值大于真实值,即所测电阻Rx的真实值小于50Ω。

故答案为:(1)2.707(2.705﹣2.708); (2)A; 小于。

【点评】要掌握螺旋测微器的读数方法;明确电学实验中,当要求电流从零调时,滑动变阻器应用分压式接法;当满足待测电阻阻值远小于电压表内阻时,电流表应用外接法,当电流表内阻远小于待测电阻阻值时,电流表应用内接法。 4.

【分析】(1)滑动变阻器采用分压接法时,电压表与电流表示数均可从零开始变化;滑动变阻器采用限流接法时,电压表与电流表示数不能从零开始变化。

(2)电源的U﹣I图线纵轴截距等于电源的电动势。小电珠的电阻等于况;

(3)两个小电珠并联后,根据闭合电路欧姆定律得U﹣I关系式,作出U﹣I图象,电源和小电珠的U﹣I特性图线交点表示小电珠的工作状态,读出电压和电流,求出小电珠的实际电功率。

【解答】解:(1)若不管怎样润节滑动变阻器,小电珠亮度能发生变化,但电压表电流表的示数总不能为零,说明滑动变阻器不起作用,连成了限流接法,故g断路。

(2)电源的U﹣I图线纵轴截距等于电源的电动势,则由图知,电源的电动势E=3V。 小电珠的电阻R=

,由数学知识分析可知,R等于小电珠的U﹣I特性图线上的点与原点连线的斜率,则小

,由数学知识分析电阻的变化情

>RARV,则有,

电珠的电阻随温度的上升而增大。

(3)电源的内阻等于电源的U﹣I图线的斜率绝对值,则得内阻r=1Ω。 当两个小电珠并联后,接到电源上,由闭合电路欧姆定律得 E=U+2Ir

电源的U﹣I图线为U=E﹣2rI=E﹣2I=3﹣2I

作出图象,得U=1.1V,I=0.9A,一只小电珠的实际电功率为P=UI=0.99W。 故答案为: (1)g; (2)3,增大 (3)0.99

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【点评】本题要抓住变阻器分压式与限流式接法的区别,即可判断出故障的原因所在。采用作图法,找出两图线的交点,即可求出小电珠的实际功率。 5.

【分析】(1)A串联在电路中,测量电流的,B与滑动变阻器并联,测量电压,闭合电键前,滑动变阻器的滑动头P应位于阻值最大处;

(2)明确闭合电路的欧姆定律的应用,再根据图象数据进行分析,从而明确电动势和内电阻的大小; (3)根据实验原理进行分析,从而明确应选择的滑动变阻器。

【解答】解:(1)由图可知,B并联在电源两端,故B应为电压传感器;根据原理图连接实物图如图所示; (2)根据U=E﹣Ir可知,图象与纵轴的交点表示电源的电动势,故E=2.0V;图象的斜率表示内阻,则可知,r=

=

=0.8Ω;

=

=40Ω,此时滑动变阻器

(3)由图可知,测出中的最小电流约为0.05A,此时对应的总电阻R总=接入电阻应为40﹣1=39Ω;故滑动变阻器总阻值一定大于39Ω;

同时为了调节方便,总阻值不应过大,故应选择50Ω的总阻值,故C正确,ABD错误。 故答案为:(1)电压传感器;如图所示;(2)2;0.8;(3)C。

【点评】本题考查测电动势和内电阻的数据处理及实物图的连接,要注意审题,弄清楚实验的原理,找到解决问题的思路和方法。 6.

【分析】(1)根据灯泡的额定功率确定对应的额定电阻,再根据金属导体的性质明确对应的电阻值; (2、3)从而明确应使用的要求灯泡上的电压从O开始调节,所以电路图必须用滑动变阻器分压接法,由此分析可以的出电路图;并根据原理图得出对应的实物图;根据灯泡的规格,可以选择合适的电压表和电流表;

(4)根据B点的电压和电流,根据欧姆定律可确定电阻;

(5)作出电源的伏安特性曲线,两图的交点表示电源的工作点,从而确定对应的功率; (6)根据P=EI可确定对应的表达式,从而确定对应的图象。 【解答】解:(1)灯泡正常工作时的电阻为

则常温下用欧姆表测量其电阻值小于13Ω,故选项A正确;

(2)要求灯泡上的电压从O开始调节,所以电路图必须用滑动变阻器分压接法,所以AB图错误;因灯泡的电阻远小于电压表的内阻,则采用电流表外接,故选项C错误,D正确;故选D。

(3)因灯泡额定电压为3.8V,电流为0.3A,则在实验中,应当选用的实验器材有电压表V1,电流表A1,滑动变阻器选择阻值较小的R1,便于调节;电路连接如图; (4)小灯泡在工作点B的电压为2.5V,电流为0.25A,则电阻值为

(5)将电源等效为电动势为4v,内阻为5Ω的电源,画出该电源的I﹣U图象, 两条直线的交点为灯泡的工作点,可读出I=0.26A,U=2.7U,则P=IU=0.26×2.7W=0.70W (6)电源的总功率

,则选项B正确;故选B。

,由于灯泡正常工作时温度高于常温,

故答案为:(1)A (2)D (3)V1,A1,R1 (4)10 (5)0.26 0.70 (7)B

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【点评】本题考查了设计实验电路图、连接实物电路图、判断灯泡功率的变化规律、求电阻消耗的功率等问题;测定小灯泡的伏安特性曲线实验要求电压与电流从零调起或要求电流电压调节范围大一些,因此滑动变阻器应采用分压式接法。 7.

【分析】本题是多用电表的使用问题,要注意的是先选择档位,即根据题目要求是测量哪一种物理量,分别选择对应的档位,再根据大致的数值确定合适的量程;至于最后一问根据电阻定律变形即可。 【解答】解:(1)使用欧姆档测电阻,先要欧姆调零,即先把红黑表笔短接,所以要选择T旋钮。欧姆表的

读数是:示数×倍率,这样根据指针示数1.5乘以倍率就得到阻值是1500Ω。

(2)由于用伏安法测量该电阻丝的电阻,根据所给的电源电压大致求出电路中的电流I=

=0.003A

所以选择量程较小的电流表C;为使读数更准确,电压表选量程较小的A;电路图采用伏安法如图所示。 (3)根据电阻定律R=

和面积公式S=

得到:ρ=

故答案为:(1)T 1500 (2)C A 如图所示(如上图) (3)

【点评】多用电表的使用在注意欧姆档的测量时先进行调零处理,测量电阻最基本的原理是伏安法,电路可分为测量电路和控制电路两部分设计。测量电路要求精确,误差小,可根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系,选择电流表内、外接法。 8.

【分析】(1)根据电表的改装原理可明确改装后的电表的量程;

(2)根据电表的测量原理可明确对应的电路图,注意实验中采用的是伏阻法进行测量; (3)根据闭合电路欧姆定律进行分析,得出对应的

图象进行分析即可求得电源的内阻;

(4)根据闭合电路欧姆定律进行分析,在I﹣U图象中作出对应象,两图象的交点表示灯泡的工作点,从而求出对应的电功率。

【解答】解:(1)G表改装成电压表,应选择上面的R2与G组合,改装后电压表量程为: U=Ig(R2+rg)=100×10×(100+59.9×10)=6V;

(2)根据题意可知,本实验中采用电阻箱与改装后的电压表并联进行分析,并且采用R1与电源串联充当保护电阻使用;故电路图如图所示; (3)根据闭合电路欧姆定律可知: I(rg+R2)+变形可得:

=

+

(R1+r)=E

×

﹣6

3

则由图象性质可知:

=b

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133 2018各校模拟卷电学实验习题集

=k

联立解得:r=

﹣R1

(4)设灯泡的电压为U,电流为I,则将两个这样的灯泡和R0=19Ω的定值电阻串联起来接在上述电池,则有:

2U=E﹣I(R0+r)

代入数据解得:U=3﹣10r;

作出对应的图象如图所示,由图象可知,灯泡电流I=0.2A,电压U=1V,故功率P=UI=1×0.2=0.2W; 故答案为:(1)6;(2)如图所示;(3)

﹣R1;(4)0.20

【点评】本题考查灯泡伏安特性曲线实验;要注意明确实验原理,能正确选择实验电路及仪表的选择,同时掌握实验数据的处理方法。 9.

【分析】(1)根据题目中给出的电源和电压表可知应采用的电压表;因两表均适用,故应串联电阻分压增大量程;

(2)由题意及给出的实验器材可知电路应采用的电流表的接法; (3)由电路图利用闭合电路欧姆定律可知电动势与内电阻的表达式。

【解答】解:(1)由题意可知,电源电压为3.8V;若采用15V的电压表,量程太大,则测量结果不准确;而采用3V的电压表,则量程太小,不过可以串联电阻分压来扩大量程;故电压表应选用D;采用电阻与电压表串联的方式后,总量程与电阻成正比;则若选用1000V的定值电阻,改装后量程为3=3.5V;仍小于电动势不适用;采用1KΩ的电阻串联,则改装后电压表量程为:定值电阻选用F;因电源内阻较小,为了便于调节控制,应选择总阻值较小的G;

(2)本实验中电源内阻与电流表内阻相差不多,故电流表应采用外接法(相对于电源)故电路图为: (3)根据闭合电路欧姆定律以及改装原理可知:

U=E﹣Ir

变形可得: U=

E﹣

rI E=b

×

×3=4V;故

则由图象可知:

r=k

解得:E=

;r=

故答案为:(1)D;F;G;(2)如图所示;(3)

【点评】本题考查闭合电路欧姆定律测电动势和内阻实验,在解题时要注意正确审题,明确只有将电表改装后才能准确测量;同时注意在数据分析时,要注意考虑电表的内阻。 10.

【分析】本实验通过半偏法测量电流表G的内阻,抓住整个电路电流要基本保持不变,确定选择的器材。并联电阻后总电流变大,故通过并联电阻的电流大于电流表的电流,则其电阻小于电流表的内阻,即R′小

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于真实值,所以这种方法测出的电流表的内阻Rg比它的真实值偏小。 根据串并联电路的规律分析电表的改装原理;

明确多用电表的基本原理,根据闭合电路欧姆定律分析内部电阻并能正确读出对应的示数。 明确实验原理,从面确定实验误差情况。

【解答】解:(1)首先我们要知道半偏法测量电流表内阻的方法以及测量原理:如图,设电源的电动势为E,内阻为r,S2打开时,设电流表满偏电流为:Ig=≈

,实验要求R1>>Rg,R1>>r,这样才有Ig

,当S2闭合时,R2和Rg并联,并联后总阻值R并<Rg<<R1,这样才有S2闭合后,电路中总电流几

,调节R2使电流表半偏为

Ig,所以流过R2的电流也为

Ig,所以R2=Rg. 从

乎不变,仍然近似等于

上述原理可知,S2打开与闭合,近似认为干路中电流不变,前提是R1>>Rg.故实验器材选择应满足①电源电动势尽可能大,②R1尽可能大。所以R1选用大量程的E,R2选用量程跟电流表内阻差不多的即可,选C,电源选用电动势较大的G。

(2)根据半偏法测量原理,则操作步骤为:按图所示的电路图连接好电路;将R1的阻值调到最大;合上S1;调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;合上S2;调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;记下R2的阻值。实验步骤的合理顺序是CADBEF。

(3)由上分析可知,当F中记录的R2阻值为500Ω,则被测电流表的内阻rg的测量值也为500Ω;当S2闭合时,R2和Rg并联,并联后总阻值R并<Rg,而电阻R1不变,所以S2闭合后的干路电流比闭合前的总电流要大,即电流大于Ig,而此时电流表支路的电流等于

Ig,那么R2支路的电流要大于

Ig,那么其电阻肯定

要小于Rg.所以用此方法测量的电流表内阻的测量值比真实值要偏小。

(4)如果要将图中的电流表改装成量程为3V的电压表,则改装的方法是电流表应串联一个阻值为

的电阻。

(5)为方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值较小的阻值为50Ω的滑动变阻器。

(6)校准开始时,要使得电表上的电压从零开始,则在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应靠近左端。 (7)在校准的过程中,发现新改装的电压表比标准电压表的读数略小,说明电流表A的分压过小,则应适当减小电阻箱的阻值。

故答案为:(1)E;C;G;(2)CADBEF;(3)500;小;(4)串;9500;(5)50;(6)左;(7)减小。 【点评】本题考查半偏法测电流表内阻的原理和电压表的改装原理以及改装表的校对,难点是对半偏法测电流表内阻原理的解释,并应掌握“半偏法”的含义及会进行误差分析。 11.

【分析】(1)欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律,应用闭合电路的欧姆定律求出欧姆表内阻;欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。

(2)欧姆表内阻等于中值电阻,根据题意求出欧姆表内阻,然后应用欧姆定律求出欧姆调零时的电流,再应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。

(3)欧姆表工作原理是闭合电路的欧姆定律,内置电源电动势变小、内阻变大,应用闭合电路欧姆定律分析实验误差。

【解答】解:(1)调零后多用电表的总内阻为:

欧姆表中值电阻等于其内阻,则欧姆表的中值电阻为150Ω, 由题意可知,欧姆表中央刻度线为15,则该档位为“×10”欧姆档,

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则由表盘可知,该电阻的阻值为:6×10=60Ω。

(2)因中值电阻等于欧姆表的内阻,若将选择开关旋至“×1”,则欧姆表的内阻为15Ω, 此时调零时电路的总电流为

,需要将灵敏电流计并联一阻值为: ,再欧姆调零。

(3)当电池电动势E变小、内阻变大时,欧姆得重新调零,由于满偏电流Ig不变, 欧姆调零时欧姆表内阻:R内=用欧姆表测电阻时:I=

变小, =

=

由于R内变小,则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,电阻测量值偏大。 故答案为:(1)150;60;(2)并联;10;(3)偏大。

【点评】本题考查了欧姆表的工作原理、欧姆表读数与误差分析,欧姆表工作原理是闭合电路欧姆定律,知道欧姆表的工作原理是解题的前提与关键,应用闭合电路欧姆定律即可解题。 12.

【分析】(1)红正黑负,电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表。

(2)根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后根据欧姆定律判断电路电流如何变化,再判断电流表示数如何变化。

(3)欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数;根据电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图示图象分析答题。

【解答】解:(1)红正黑负,电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表,电流从电流表正接线柱流入,由图1所示电路图可知,与多用电表的 a 接线柱相接的是黑表笔。

(2)调节滑动变阻器的滑片,从图1位置向右滑动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻变小,由欧姆定律可知,电路电流增大,电流表的读数增大。

(3)由图2所示可知,欧姆表读数为:32.0×1=32.0Ω;由图3所示电流表表盘可知,其量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为:0.200A。 电源电动势:E=I(R+R内),则:=由图示图象可知,当即:

×(﹣20)+

R+

,则

﹣R图象的斜率:k=

=

,电源电动势:E=1.50V,

=0时,R=﹣20, =0,解得:R内=20.0Ω

故答案为:(1)黑;(2)增大;(3)32.0;0.200;1.50;20.0。

【点评】多用电表红表笔插“+”插孔,黑表笔插“﹣”插孔,多用电表的内置电源正极与“﹣”插孔相连,负极与“+”插孔相连,知道多用电表的结构是解题的前提;应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式是解题的关键。 13.

【分析】(1)根据给出的仪表可知应采用安阻法,根据改装原理可明确应确定的电路;

(2、3)根据闭合电路欧姆定律列式,根据题意正确变形,得出对应的一次函数图象,从而求出电动势和内电阻。

【解答】解:(1)由电源电动势和电阻箱的阻值变化范围可估算电路中最大电流为:I=所以将灵敏电流计并联电阻R1,量程扩大约为100倍比较合适,故设计电路发图所示;

=15mA

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(2)根据改装原理可知,改装后的电流计总电阻为:Rg'=0.99Ω; 由闭合电路欧姆定律知: 100I(R+r+0.99)=E 整理可得: =

V

所以横坐标为R,由表达式可得电动势为:E=内阻为:r=

(3)根据闭合电路欧姆定律知:100I(R+r+0.99)=E 变形还可以为:I=

所以横坐标为IR,电源电动势为:E=内阻为:r=

﹣0.99

V,

;(3)

﹣0.99

故答案为:(1)如图所示;(2)R;

【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,掌握实验数据的处理方法是解题的关键。 14.

【分析】(1)螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm,可动刻度每一分度表示0.01mm,由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数,由可动刻度读出毫米的小数部分。固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。

(2)将电路分为测量电路和控制电路两部分。测量电路采用伏安法。根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系,选择电流表外接法。要求待测电阻的电压从零开始可以连续调节,变阻器采用分压接法。估算电流的最大值,选择电流表量程。

【解答】解:(1)螺旋测微器的读数为0.701mm,故可分解为0.5mm+0.201mm,即0.5mm+20.1×0.01mm,三个格子里的示数分别为15;20;25

(2)电源电动势是6V,电压表选:电压表V2(0~6V,内阻6kΩ),电路最大电流

,则

电流表可选:A2(0~0.6A,内阻0.1Ω),电压从零开始,滑动变阻器应采用分压接法,由于

,则电流表采用外接法,滑动变阻器的范围应与电阻值差不多,

方便调节,所以滑动变阻器选R1,实验电路图如图所示。

故答案为:(1).15 20 25 (2)A2 V2 R1 (3)

【点评】对于电流表量程的选择往往要估算电路中电流的最大值,估算时电表的影响可近似不考虑。 15.

【分析】(1)分析实验原理和给出的仪器,从而确定应选择的仪表;

(2)实验需要电源、导线,然后根据题目要求选择电流表、电压表、滑动变阻器;根据实验原理及所选实

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验器材设计实验电路。

(3)根据电路结构、应用欧姆定律可以求出待测电阻阻值的表达式

【解答】解:(1)由于电压表量程为15V,远大于电源的电动势,故电压表不可用;

(2)由于电压表不可用,故可以采用电流表A2与定值电阻R0串联作电压表测电压,用电流表A1测量待电流,由于改装的电压表内阻已知,故电流表A1采用外接法,由于待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示: (2)待测电阻两端电压U=I2(R0+r2),通过待测电阻的电流IX=I1﹣I2, 待测电阻阻值:Rx=

=

,其中I1、I2分别为电流表A1和A2的示数,R0和r2分别为定值电

阻和电流表A2的阻值。

故答案为:(1)C;(2)电路图如图所示;(3)电流表A1的示数I1,电流表A2的示数I2;

【点评】本题考查了实验器材的选取,实验器材的选取是本题的难点,也是正确解题的关键,选择实验器材时,既要符合题目要求,又要满足:安全性原则、精确性原则与方便实验操作性原则。 16.

【分析】(1)明确电表的改装原理,根据并联电路基本规律可求得R0;

(2)明确电路结构,根据闭合电路欧姆定律以及滑动变阻器结构分析如何移动滑片; (3)根据闭合电路欧姆定律以及电表的改装原理列式,从而求出电动势和内电阻。 【解答】解:(1)电流表扩大量程时,需要并联一个小电阻,根据并联电路规律可知: R=

=

=1Ω;

(2)要使电压表示数增大应增大外电阻,因此应将滑动变阻器滑片向右移动; (3)根据闭合电路欧姆定律以及电表的改装原理可知: U=E﹣(I+

)(r+

代入数据并变形可得: U=E﹣I(6r+5) 根据图象可知: E=b; (6r+5)=解得:r=

=

故答案为:(1)1; (2)向右;(3)b,

【点评】本题考查电表的改装以及电动势和内电阻的测量实验,要注意掌握好测量电动势和内电阻的实验原理以及数据处理的基本方法。 17.

【分析】欧姆表是测量电阻的仪表,把被测电阻串联在红黑表笔之间,欧姆表电流是从黑表笔流出红表笔流入。欧姆表的测量值等于表盘示数乘以倍率;根据电表的改装原理即可确定应串联的电阻。

【解答】解:欧姆表是测量电阻的仪表,把被测电阻串联在红黑表笔之间,欧姆表电流是从黑表笔流出红表笔流入,故红表笔应接电压表的“﹣”接线柱;压表的“+”接线柱与多用电表的黑表笔;

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第一次测量指针指向位置如图乙中虚线时,说明偏角过大,所选档位过大,故应换作小档位;故选用×100 档;

每次换档后均需要进行欧姆调零;

欧姆表的测量值等于表盘示数乘以倍率,故R=1500Ω;根据串联电路规律可知,应串联的电阻R=

=

=6000Ω;

故答案为:黑表笔;×100; 需要; 串联; 6000

【点评】本题考查用多用电表的使用以及电表的改装;对于实验的考查应要注意实验的原理,通过原理体会实验中的数据处理方法及仪器的选择和电路选择。 18.

【分析】(1)根据电阻箱的读数方法可明确电阻值;再根据串并联电路的规律可求得电流表内阻; (2)根据原理图可明确对应的实物图;

(3)根据闭合电路欧姆定律以及对应的图象可分析电动势和内电阻.

【解答】解:(1)如图所示电阻箱的读数为0.10Ω; 根据串并联电路的规律可知,流过电阻箱的电流I=0.60﹣0.20=0.40A;

电压U=0.10×0.40=0.040V,则电流表内阻RA=

=0.20Ω

(2)根据原理图可得出对应的实物图,连线如图所示;

(3)将电流表内阻等效为电源内阻,根据闭合电路欧姆定律可知,I=变形可得:由图象可知,解得E=1.50V;解得r=0.45Ω;

则可知,电源内阻r=0.45﹣0.20=0.25Ω;

故答案为:(1)0.10;0.20;(2)如图所示;(3)1.50;0.25

【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要求能明确实验原理,掌握实物图的连接,并能正确根据图象分析数据求出电动势和内电阻. 19.

【分析】(1)按照图乙所示电路图,在图丙中正确连接实物即可; (2)根据图丁和图戊所示,读数即可;

(3)利用闭合电路欧姆定律,代入数据计算即可求出电池的电动势和内电阻;

(4)该小组操作中只测了两组数据,误差较大,故可以改进进行多次测量取平均值来减小误差。 【解答】解:(1)画出按图乙电路图所示的实物图,如图所示 (2)根据图丁和图戊可知: 电压表读数为:U2=10.5V 电阻箱读数为:R=0.504Ω。

(3)设电压表内阻为RV如果步骤b中测得U1=12.5V,根据闭合电路欧姆定律可得:U1=

E

===0.3 +

=0.675

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因为:RV>>r,则:故有:E=U1=12.5V

E≈1

根据闭合电路欧姆定律可得:E=(R+r)

﹣R=0.096Ω

将U2=10.5V、R=0.504Ω以及E=12.5V代入可得内阻:r=

(4)该小组操作中只测了两组数据,误差较大,故可以改变电阻箱的阻值,重新进行测量,测多组数据取平均值或用图象处理数据,来使实验结果更精确。

故答案为:(1)如图所示;(2)10.5,0.504;(3)12.5,0.096;(4)改变电阻箱的阻值,重新进行测量,测多组数据取平均值或用图象处理数据。

【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,知道实验中数据处理方法,明确图象的物理意义即可正确解答,会进行误差分析,可以通过多次测量来减小误差。 20.

【分析】(1)明确实验原理,根据实验方法即可明确应选择的滑动变阻器,再根据改装原理确定定值电阻的选择;

(2)根据实验原理即可确定对应的电路图;

(3)根据闭合电路欧姆定律以及串并联电路的规律列式,联立即可求得电动势和内电阻.

【解答】解:(1)由于电源的内阻较小约为几欧,故为了能起到控制调节作用,滑动变阻器应采用总阻值为30Ω的R2;由于给出的电流表量程约为60mA,量程偏小,为了能准确测量,可以采用串联定值电阻的方法来减小电流,需要的电阻R=

=25Ω,两定值电阻均达不到要求,所以应考虑改装电流表,

为了让量程较大,应将较小的电阻与电流表并联,量程改装为: I=Ig+

=60+

=600mA,符合实验要求;

(2)根据(1)中分析可知,电路图如图所示; (3)根据闭合电路欧姆定律可知: U=E﹣10Ir

由图可知,图象与纵轴的交点为电源的电动势,故E=1.48V; r=

=1.07Ω;

故答案为:(1)R2;R3;(2)如图所示;(3)1.47;1.07.

【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,知道电表改装的方法,掌握选择电路的能力,同时注意能根据图象分析实验数据的方法. 21.

【分析】(1)根据串并联电路的规律可明有电压表的示数; (2)根据电表的改装原理可求出应串联的电阻; (3)根据原理图可得出对应的实物图;根

【解答】解:(1)①设总电压为U,则由串并联电路的规律可知: U+

R1=

+

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解得:RV=R2﹣2R1 (2)根据改装原理可知,解得:RV=6020Ω;

(3)根据原理图可得出对应的实物图;

故答案为:(1)R2﹣2R1 (2)6020;(3)如图所示;

【点评】本题考查了电源电动势和内电阻的测量;要注意明确滑动变阻器的选择和串联电路特点及欧姆定律的应用;注意应用电表的改装原理进行分析求解。 22.

【分析】(1)根据闭合电路欧姆定律,抓住电动势和内阻不变,分析电压表示数的变化。 (2)抓住串联电路分压原理,电流相等,得出的大小。

(3)根据I图线得出电源的电动势和内阻,抓住两图线交点反应的是电源与定值电阻直接串联时的情况,结合欧姆定律求出横坐标和纵坐标。

【解答】解:(1)根据串联电路的分压原理可知,总电阻增大,总电流减小,内电压减小,则外电压增大,电压表V1读数增加,由于总电流减小,则Rx两端的电压减小,电压表V2读数减小。 (2)根据串联电路的分压原理可知:所以:纵轴截距为1,根据图象斜率k=

,故

=

与R的关系式,结合图线的斜率纵轴截距求出待测电阻

=

,解得Rx=9Ω。

=6Ω.Ⅱ图线反应的是9Ω定值电阻U

(3)Ⅰ图线反映的是电源的特性,可知电动势6V,内电阻r=

﹣I关系。两图线交点反应的是电源与定值电阻直接串联时的情况,交点的横坐标I=

,纵坐标U=E﹣Ir=6﹣0.40×6V=3.6V。

故答案为:(1)增加,减小,(2)9Ω,(3)Ⅰ图线,0.40 A,3.6 V。

【点评】本题考查了闭合电路欧姆定律和串并联电路的综合运用,对于图线问题,一般解题思路得出物理量间的关系式,结合图线的斜率和截距综合求解。 23.

【分析】(1)根据表格中的数据描点作图,得出U2﹣U1图线。

(2)根据闭合电路欧姆定律得出U2﹣U1的关系式,结合图线的斜率和截距求出电源的电动势和内阻。 (3)根据实验的原理以及误差的来源确定测量值的误差。 【解答】解:(1)根据表格中的数据描点作图,如图所示。 (2)根据闭合电路欧姆定律得,E=U+Ir=图线的斜率k=

,解得E=3V。

(3)由于电压表内阻不是无穷大,电压表起分流作用,可知测得通过电源的电流值偏小,外电压准确,根据U﹣I图线知,电动势的测量值小于真实值。 故答案为:(1)如图所示。

,解得U2=

,解得r=4.5Ω,当U1=0.5V

时,U2=1.50V,即

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(2)3.0,4.5。 (3)小于。

【点评】对于图线问题,一般的解题思路是根据物理规律得出物理量间的关系式,结合图线的斜率和截距进行求解。 24.

【分析】(1)明确实验原理,根据实验安全性要求确定滑片的位置,并根据半偏法原理确定内阻大小; (2)根据电表的改装原理即可明确应串联的电阻;

(3)根据实验安全性要求即可确定应选择的滑动变阻器和定值电阻; (4)根据闭合电路欧姆定律以及图象的性质即可确定电动势和内电阻。

【解答】解:(1)①为保护电路,连接电路时,滑动变阻器滑片应该移到阻值最大处,所以滑片应滑至最左端;

③根据实验原理可知,本实验采用半偏法进行测量,根据并联电路规律可知,当电流表半偏时,电流表内阻与R的阻值相同,故大小为R;

(2)根据电表的改装原理可知,应串联的电阻为:R=

﹣52.0=14948.0Ω;

(3)因内阻约为1Ω;故为了便于调节,滑动变阻器选择较小的H即可;同时为了保护电路,应接入阻值较小的J;

(4)根据闭合电路欧姆定律可知,U=E﹣Ir,故图象与纵轴的交点表示电源的电动势,故有: E=12.1V r=5.9﹣5=0.9Ω;

故答案为:(1)①最左端;③R;(2)14948.0;(3)H;J;(4)12.1;0.9。

【点评】在测量电动势和内电阻的实验中由于公式较多,在解题中要根据题意,灵活的选用相应的表达式。若用图象解时,基本思路是:用学过的物理定律列出表达式,再结合数学整理表达出有关一次函数式求解。 25.

【分析】(1)为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器;根据电动机的额定电流选择电流表量程。 (2)根据题意确定滑动变阻器与电流表接法,然后连接实物电路图。

(3)为保护电路安全,滑动变阻器采用分压接法闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置。 (4)根据图示图象应用欧姆定律求出电动机线圈电阻,应用电功率公式求出电动机的热功率,然后求出机械功率。

【解答】解:(1)为方便实验操作,滑动变阻器应选择C;电动机正常工作时的电流为:I=则电流表应选择Ⅰ0.6A量程。

(2)实验要求电风扇电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V,则滑动变阻器应采用分压接法,由于电动机电阻远小于电压表内阻,

电流表应采用外接法,实物电路图如图所示:

(3)滑动变阻器采用分压接法,为保护电路安全,闭合开关前滑片P应置于M端。

=

≈0.58A,

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(4)电风扇转动前电动机是纯电阻电路,由图示图象可知,电动机线圈电阻为: R=

=

=2.5Ω,

由图示图象可知,电动机正常工作时的电流:I=0.58A,电动机正常工作时的热功率为: PQ=IR=0.58×2.5≈0.8W

电动机正常工作时的机械功率为: P机械=P﹣PQ=3.5﹣0.8≈2.6W;

故答案为:(1)C;Ⅰ;(2)实物电路图如图所示;(3)M;(4)2.5;2.6。

【点评】本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、实验注意事项与实验数据处理;要掌握实验器材的选择原则;电动机正常工作时总功率与热功率之差是电动机的输出功率,求出电机正常工作时的热功率,然后可以求出其机械功率。 26.

【分析】(1)分析电路特占,明确电表内阻带来的影响,从而分析误差情况; (2)明确实验原理,根据图象的性质和闭合电路欧姆定律即可求得电动势和内电阻;

【解答】解:(1)甲和丙图中误差均来自于电流表内阻,所以测出的内电阻偏大;而当外电阻断路时,电流表的分压作用可忽略,则测出的电动势是准确的;

乙和丁电路图中,误差来自于电压表的分流作用而使电流表示数偏小,所以误差来自电压表的分流;当外电路断开时测量值应为将电压表并联在电源两端后电压表两端的电压,所以测量出的电动势偏小,而内电阻应视为电压表与内阻的并联后的电阻,所以测量内电阻偏小; (2)甲图中,根据闭合电路欧姆定律可知:I=

,变形可得:R=E

﹣r;所以横坐标应用

,得出的

2

2

图象才能为直线;根据图象的性质可知,图象的斜率表示电动势E;直线与纵轴截距绝对值表示内阻r. 故答案为:(1)①乙丁;②甲丙;(3)

;E;r.

【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验原理、数据处理以及误差分析等问题,要特别注意掌握误差分析的基本方法,关键是明确电表内阻所带来的影响. 27.

【分析】(1)表头与电阻串联,根据串联电路的规律即可求得改装后的量程; (2)根据实验原理进行分析,根据安全和准确性原则确定实验方法; (3)分析电路结构,根据闭合电路欧姆定律进行分析即可得出对应的表达式; (4)根据图象和已知的表达式进行分析,由图象的斜率和已求出的内阻即可求得电动势

(5)实验中由于电表不是理想电表,故要考虑电表内阻对测量结果的影响;由极限分析法可得出电动势的误差;

【解答】解:(1)根据串联电路规律可知: U=Ig(R+rg)=400×10(500+4500)=2V;

(2)由电路图可知,R1与G串联后与电阻箱并联,然后再与R0串联, 电流表与R1串联充当电压表使用,测量为路端电压;干路电流为I+由闭合电路欧姆定律可知: I(R1+R)=E﹣(I+

)(R0+r)

﹣6

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变形可得:

(4)由对应的图象可知,解得:E=2.08V;

=k=

=6000

(5)考虑电流表内阻,在闭合电路中,电源电动势为:E=I(r+R+RA), 则R=

E﹣r﹣RA,当电阻箱阻值无穷大时,电流表分压可以忽略,故本实验中电动势测量准确,

所测内阻为电流表内电阻与电源内阻之和,所测电源内阻偏大。 故答案为:(1)2 (3)(2分) (5)=

【点评】本题考查了求电源电动势与内阻,根据欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图象即求出电源电动势与内阻;对于误差的分析,要注意采用极限分析法,本题中若电流为零,则电流表的分压即可忽略;并且从图象和公式来看,电流表的影响只限于内阻上,对电动势没有影响。 28.

【分析】(1)根据实验原理图即可确定对应的实物图;

(2)根据实验原理进行分析,由串并联电路的规律可确定路端电压和电流,再利用闭合电路欧姆定律即可确定电动势和内电阻;由欧姆定律确定电压表内阻大小,并分析电流表内阻的影响。 【解答】解:(1)根据原理图连接实物图如图所示;

(2)①实验中,调节滑动变阻器R1、R2,当电流表示数为0时,说明电流表两端电势差为零,故电路中B点与C点的电势相等;

②根据电路规律可知,第一次实验中,路端电压为:U=1.60+1.03=2.63V 干路电流为:I=104.1+81.5(mA)=185.6mA=0.1856A; 第二次实验中有:U'=0.91+1.66=2.57V

干路电流为:I’=167.7+46.4=214.1mA=0.2141A; 由闭合电路欧姆定律可知: E=U+Ir E=U'+I'r

联立解得;E=3.0V,r=2.1Ω;

③根据欧姆定律可知,电压表V1的内阻为: RV1=RV2=

=19.6Ω =9.8Ω;

;(4)2.08(2.07~2.09)

④根据以上分析可知,电流表内阻对实验结果没有影响;

故答案为:(1)如图所示; (2)①相等;②3.0 2.1; ③19.6,9.6;④无

【点评】本题考查测量电动势和内电阻的测量实验,要注意明确实验原理,正确分析电路结构是解题的关键,同时根据实验原理确定误差情况。 29.

【分析】(1)根据多用电表的使用方法可知红表笔应接位置; 根据量程可得出对应的读数;

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(2)根据欧姆定律可表示出E=U+;

(3)由电压表的分流原因则导致通过电源的电流较小,且电压越大,分流越大,于是从图象的旋转方向可以判断出截距变小;

(4)根据电源的图象及闭合电路欧姆定律可求得电源的电动势和内电阻。

【解答】解:(1)根据电压表的接线要求,必须正接线柱应接在电势的地方,所以红表表笔接在电源的正极;多用电表的选择开关拨向“直流电压10V”挡,虽没有10V这量程刻度,但可以从量程为50的那一刻度进行推断,示数为

×44=8.8V。

(2)根据闭合电路的欧姆定律可得:E=U外+Ir,即E=U+(3)由于电压表的分流,这样电源内阴的电流比

大,且当电压越大时,电压表的分流越大,这样画出

的U﹣I直线绕横坐标顺时针转动,则在真实图象y轴的截距增大,所以电动势的测量值偏小; (4)当还未没动短路处时,电压表示数为9V,断路电压就是电动势; 故答案为:(1)正;8.8; (2)(3)<; (4)9.0;11。

【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要求能正确分析实验原理,同时能用图象求解电源的电动势和内电阻。 30.

【分析】(1)根据电池电动势选择电压表,根据电路最大电流选择电流表,为方便实验操作,在保证安全的前提下,要选择最大阻值较小的滑动变阻器。

(2)由两图相同长度对应的电压和电流可得出两电表对应的示数,则由闭合电路欧姆定律可得出电动势和内电阻。

【解答】解:(1)干电池电动势约为1.5V,电压表应选V1,由于电路中电流较小,因此电流表应选A1,为方便实验操作,滑动变阻器应选总阻值较小的R1;

(2)根据两图对应的滑动变阻器长度相等时的电压和电流可知: 当I1=0.20A时,U1=1.40V; 当I2=0.40A时,U2=1.30A; 根据U=E﹣Ir得: 1.40=E﹣0.20r 1.30=E﹣0.40r 解得:E=1.5V r=0.5Ω

故答案为:(1)DBF;(2)1.5;0.5

【点评】本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验,要注意电学实验中选择仪表是常见的一种题型,要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析,一定要注意判断图象与横轴的交点的横坐标是不是短路电流。

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31.

【分析】(1)明确测量电动势和内电阻的实验原理,注意电流表内阻已知,故可以采用相对电源的电流表内接法进行实验;

(2)由作出的U﹣I图可知,图象与纵坐标的交点为电源的电动势;图象的斜率表示内阻。 (3)由闭合电路欧姆定律可明确对应的公式,再由图象即可求得对应的电动势和内电阻。

【解答】解:(1)电流表内阻已知,为减小实验误差,电流表相对电源可以采用内接法,实验电路图如图所示:

(2)根据U=E﹣Ir以及图象可知,电源的电动势为:E=1.45V, 内阻:r+RA=

=

=1.30Ω

电源内阻为:r=1.30﹣0.70=0.60Ω; (3)由闭合电路欧姆定律可知,E=U2+变形得:U1=

U2﹣

则有:当U1=0时,U2=a,则有:

=a(R0+r) =k,

解得:E=

,r=

故答案为:(1)电路图如图所示;(2)1.45;0.60;(3)

【点评】在测量电动势和内电阻的实验中由于公式较多,在解题中要根据题意,灵活的选用相应的表达式。若用图象解时,基本思路是:用学过的物理定律列出表达式,再结合数学整理表达出有关一次函数式求解。 32.

【分析】(1)根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法。

(2)根据图象实验数据判断滑动变阻器与电流表的接法,然后完成实验电路图; (3)根据图象结合欧姆定律求解。

(4)根据实验电路图,应用电功率公式分析答题。

(5)把电源与定值电阻等效与电源,在图a所示坐标系内作出电源的U﹣I图象,由图象求出电压与电流,然后答题。

【解答】解:(1)描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法, 所以正确的实验电路图是甲。

(2)根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:

(3)根据图象结合欧姆定律可以看出小灯泡灯丝的电阻随电压电流的增大逐渐增大。 (4)由于灯泡电阻随电流增大电阻R增大,

由P=IR可知,P﹣I图象斜率增大,故ABCC错误,D正确; 故选:D。

(5)由图5所示电路图可知,两灯泡并联,可以把电源与定值电阻等效为电源, 设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I. 在这个闭合电路中,E=U+2IR0,

2

2

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代入数据并整理得,U=8﹣20I,在图a所示坐标系中作出U=8﹣20I的图象如图所示,

由图象可知,两图象交点坐标值为:U=2V、I=0.3A, 此时通过电流表的电流值IA=2I=0.6A,

每只灯泡的实际功率P=UI=2×0.3=0.6W,两个小灯泡的总功率为1.2W; 故答案为:①如图 ②甲 ③增大 ④D ⑤0.6,1.2。

【点评】本题考查了设计实验电路图、连接实物电路图、判断灯泡功率的变化规律、求电阻消耗的功率等问题,当电压与电流从零开始变化时,滑动变阻器应采用分压接法。 33.

【分析】测量电流表A2的内阻使用的方法是等效替代,即用R2代替A2.电流表改装的方法是并联小电阻,并联后量程增加,内阻变小。测电源电动势和内阻类问题,其核心原理为闭合电路的欧姆定律。 【解答】解:(1)等效替代法测电阻的核心是“效果相同”,本题中体现为使A1的示数相同,调节滑动变阻器R,使A1、A2的指针偏转适中,记录A1的示数I1,断开S2,闭合S3,然后调节R2,使A1的示数为I1,记录R2的值,所以步骤为 CBEDFA; (2)改装原理如下图所示

电阻R2需要分担电流I2=20mA﹣500μA=0.0195A;电阻R2电压U2=IA×R=500μA×468Ω=0.234V,则

(3)由闭合电路欧姆定律得:E=I(RA+R3+r),将此公式变形后即得:图象的斜率距表示电源电动势,故故答案为:(1)EDF (2)12 (3)R3;

【点评】测电阻的方法有伏安法、半偏法、等效替代法等。电表改装原理可记为“串大并小”。测量电源电动势和内阻始终离不开闭合电路的欧姆定律 34.

【分析】(1)按本实验的原理:通过等效方法测未知电阻,容易连接实物图。 (2)明确本实验的条件是保持变阻器的输出电压不变,然后根据欧姆定律即可求解。 (3)根据闭合电路欧姆定律写出公式,然后整理出 求解。

【解答】解:(1)实物图连线如右图所示;

(2)根据图中电流表量程和偏转指针对应的数据,可以读出示数为0.40A。 由于本实验采用的是等效法,两次应保证滑动变阻器的阻值不变。 (3)根据闭合电路欧姆定律应有:U=根据函数斜率和截距概念可知:b=

,k=

,整理可得:,解得:Rx=

=

+

+

与 R0的函数表达式,再根据斜率和截距的概念即可

,解得;

;。

,解得

,故横坐标为R3,

上式中显然是忽略内阻,所以测量值比小球真实值。 故答案为:(1)实物图连线右图(此处略)

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(2)0.40;不变; (3)

;小于。

【点评】要注意的是:①当变阻器采用分压式接法时,变阻器的阻值越小调节越方便;②变阻器采用分压式接法时,当待测电阻远大于变阻器的全电阻时,变阻器的输出电压基本保持不变;③遇到根据图象求解的题目,首先根据物理规律列出公式,然后整理出关于纵轴物理量与横轴物理量的表达式,再根据斜率和截距的概念即可求解。

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