高中物理电学实验实验题

用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：
A．待测电阻R_x（大约100Ω）
B．直流毫安表A₁（量程0~10mA，内阻约为100Ω）
C．直流毫安表A₂（量程0~40mA，内阻约为40Ω）
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15kΩ）
F．直流电源（输出电压4V，内阻计）
G．滑动变阻器R（阻值范围0~50Ω，允许最大电流1A）
H．开关一个、导线若干
根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，
直流毫安表应选    ，直流电压表应选        。（填序号A、B、C、D）
在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大。

一个定值电阻，其阻值约在40~50Ω之间，现需要测量其阻值。给出的实验器材有： 电池组 E：电动势9V，内阻约为0.５Ω
电压表V：量程0~10V，内阻20kΩ
电流表A₁:量程0～50mA，内阻约为20Ω
电流表A₂:量程0～300mA，内阻约为4Ω
滑动变阻器R₁：阻值范围0~100Ω，额定电流1A
滑动变阻器R₂：阻值范围0~1700Ω，额定电流0.1A
电键Ｓ、导线若干

如上图所示，有两种电路可供选择。测量中为了减小实验误差，实验所用的电流表应为    （填代号）滑动变阻器应为     （填代号），实验应选图     所示的电路图。 

某同学要测量一电压表的内阻，所备器材如下：

A．待测电压表V（量程3V，内阻未知）

B．定值电阻R0（阻值2kΩ）

C．电池组E（电动势略小于3V，内阻忽略不计）

D．多用电表

E．开关S₁、S₂，导线若干

①该同学想利用多用电表粗测电压表的内阻，请将以下主要操作步骤补充完整：
Ⅰ．对多用电表进行机械调零
Ⅱ．将选择开关拔到“×1k”的欧姆档上
Ⅲ．将红黑表笔短接，进行欧姆调零
Ⅳ．将图（甲）中多用电表和电压表连接，其中红表笔应接电压表的    极（选填“正”、“负”）
Ⅴ．正确连接后，发现指针偏转较大，换用“×100”的欧姆档，应先   ，再次测量，
多用电表刻度盘上的指针位置如图（乙）所示，测量结果是    Ω．
②为了更精确测量此电压表的内阻，该同学设计了如图（丙）所示的实验电路图，请在图（丁）上用笔画线代替导线进行实物连接。该同学首先闭合S₁，读电压表示数U₁；再闭合S₂，读电压表示数U₂，则电压表内阻R_V＝    （用U₁、U₂、R₀表示）．

某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R₀（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0～9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干．

（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率________（填“增大”“不变”或“减小”）．

（3）用另一电源E₀（电动势4V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W．（结果均保留2位小数）

要精确测量一个阻值约为5Ω的电阻丝R_x，实验室提供下列器材：
电流表A：量程100mA，内阻r₁约为4Ω；
电流表G：量程500μA，内阻r₂=750Ω；
电压表V：量程10V，内阻r₃约为10kΩ；
滑动变阻器R₀：阻值约为20Ω；
电池E：电动势E=1.5V，内阻很小；
电建K，导线若干。

（1）选出适当器材，并在答题卷方框内连接实物图；
（2）请指出需要测量的物理量，并写出电阻丝阻值的表达式。

在测定一组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      B.电流传感器1
C.电流传感器2                   D.滑动变阻器R（0—20Ω，2 A）
E.定值电阻R₀（2000Ω）         F.开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。

（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将________（选填“变大”或“变小”）。
（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I₁-I₂图线（I₁为电流传感器1的示数，I₂为电流传感器2的示数，且I₂的数值远远大于I₁的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
（3）若将图线的纵坐标改为____，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。

(11分)用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1Ω和1KΩ，如图为所需的器材。
（1）请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大。

（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线求出电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。

I/A	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
U/V	1.37	1.32	1.24	1.18	1.19	1.05

（3）下列说法正确的是         

A．用图a所示电路时，E测＜E真	B．用图a所示电路时，r测＜r真
C．用图b所示电路时，E测＜E真	D．用图b所示电路时，r测＜r真

某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V ₁和V ₂为理想电压表；R为滑动变阻器，R ₀为定值电阻（阻值100 Ω）；S为开关，E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出。图（b）是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-I关系曲线。回答下列问题：

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器 R ， 使电压表V ₁的示数为 U ₁=________mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度 t升高时，硅二极管正向电阻________（填"变大"或"变小"），电压表V ₁示数________（填"增大"或"减小"），此时应将 R的滑片向________（填"A"或"B"）端移动，以使V ₁示数仍为 U ₁。    

（2）由图（b）可以看出 U与 t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为 $\text{|}\frac{\text{Δ}U}{\text{Δ}t}\text{|}$ =________×10 ^-3V/℃（保留2位有效数字）。

一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约 $1.5V$ ）和内阻 $r$ （小于 $2\Omega$ ）。图中电压表量程为 $1V$ ，内阻 $R_V＝380.0\Omega$ ；定值电阻 $R_0＝20.0\Omega$ ；电阻箱 $R$ ，最大阻值为 $999.9\Omega$ ； $S$ 为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：

（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选 　　 $\Omega$ （填" $5.0$ "或" $15.0$ "）；

（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值 $R$ 和电压表的相应读数 $U$ ；

（3）根据图（a）所示电路，用 $R$ 、 $R_0$ 、 $R_V$ 、 $E$ 和 $r$ 表示 $\frac{1}{U}$ ，得 $\frac{1}{U}=$ 　　；

（4）利用测量数据，做 $\frac{1}{U}-R$ 图线，如图（b）所示；

（5）通过图（b）可得 $E＝$ 　　 $V$ （保留2位小数）， $r＝$ 　　 $\Omega$ （保留1位小数）；

（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E'，由此产生的误差为 $\left|\frac{E^{\text{'}}-E}{E}\right|\times 100\%＝$ 　　%。

在“测定金属的电阻率”的实验中，

（1）某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图1所示，则该金属丝的直径为      mm．
（2）用量程为3V的电压表和量程为0.6A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图2所示，则电压表的读数为       V，电流表的读数为      A．
（3）用米尺测量金属丝的长度L=0.810m．利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率为      Ω•m（保留二位有效数字）．

）某学生在测定某金属的电阻率实验中：
①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图所示，则d=________mm．
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图所示，闭合电键S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如下表所示．

该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，发生这种现象的原因是________________，计算金属丝电阻=________Ω（保留两位有效数字），从系统误差角度分析，R_x的测量值与其真实值比较，__________（填“>”、“=”或“<”）．

某同学在实验室要测定一未知电阻R_x的阻值。
（1）他首先用多用电表粗略测定该电阻阻值，步骤如下，请你按题目要求填写：
①分别用红黑表笔插入“+”、“—”插孔，将多用电表选择开关旋到电阻“1K”档。
②将_____________，调节_________旋钮，使指针偏到刻度盘______侧“0”刻线处。
③测得结果如图（a）所示，从表中读出所测电阻值为_______Ω。
（2）该同学采用下列图（b）哪种实验电路，可以更精确地测出该电阻的阻值？（     ）

某金属导线长度为L，粗细均匀，为测定这种金属材料的电阻率，吴老师带领物理研究性小组做如下测量．
（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择      倍率的电阻挡（填：“×10”或“×1k”），并欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如图1所示，测量结果R为      Ω．

（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，则直径d是      mm．
（3）这种金属材料的电阻率ρ=     ．（用题中字母L、R、d表示答案）

一实验小组准备探究元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图所示的电路图．请回答下列问题：

(1)请将图中的实物连线按电路图补充完整．
(2)考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值        _(选填“大于”、“等于”或“小于”) 真实值．
(3)在电路图中闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电压表的示数调为零．原因可能是图中的        (选填a、b、c、d、e、f)处接触不良．
(4)实验测得表格中的7组数据．请在坐标纸上作出该元件的I-U图线．

序号	电压/V	电流/A
1	0.00	0.00
2	0.40	0.02
3	0.80	0.05
4	1.20	0.12
5	1.60	0.20
6	2.00	0.3l
7	2.40	0.44

(5)为了求元件Q在I-U图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标I、U，由R=求得．乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由R=求得．其中         (选填“甲”、“乙”)同学的方法正确．

为精确测量额定电压为3V的某电阻R的阻值，某同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻．他将红黑表笔分别插入“+”、“一”插孔中，将选择开关置于“×1”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小（如图甲所示）。试问：

（1）为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“        ”位置。
（2）再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处（如图乙所示），那么他该调节   旋钮直至指针指在“0Ω”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置。
（3）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：

A．灵敏电流表G（量程200μA，内阻300Ω）

B．电流表A（量程0.6A，内阻约0.3Ω）

C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）

D．电压表V2（量程15.0V，内阻约5kΩ）

E．滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω）
F．最大阻值为99.99Ω的电阻箱R₂
G．电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H．电键、导线若干。
为了尽可能提高测量精确度，除电源、电键、待测电阻R、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有         。
请在下面的方框中画出你设计的电路图。