高中物理电学实验实验题

某同学要将一量程为 $250\mathrm{\mu }\mathrm{A}$ 的微安表改装为量程为 $20\mathrm{mA}$ 的电流表。该同学测得微安表内阻为 $1\mathrm{}200\mathrm{}\mathrm{\Omega }$ ，经计算后将一阻值为 $\mathrm{R}$ 的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。

（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。

（2）当标准毫安表的示数为 $16.0\mathrm{mA}$ 时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。（填正确答案标号）

A． $18\mathrm{mA}$B． $21\mathrm{mA}$C． $25\mathrm{mA}$D． $28\mathrm{mA}$

（3）产生上述问题的原因可能是。（填正确答案标号）

A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于 $1\mathrm{}200\mathrm{}\mathrm{\Omega }$

B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于 $1\mathrm{}200\mathrm{}\mathrm{\Omega }$

C．R值计算错误，接入的电阻偏小

D．R值计算错误，接入的电阻偏大

（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=。

某同学用如图所示的电路测定一电动势约2.8V的电池的电动势和内阻，现有下列器材可供选用：

A．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）

B．电流表（0～100mA，内阻1Ω）

C．定值电阻R1（阻值0.2Ω）

D．定值电阻R2（阻值5.0Ω）

E．滑动变阻器R₃（阻值0～15Ω）
F．开关、导线若干

操作步骤如下：
①该同学考虑由于电流表量程过小，需要扩大电流表量程．应在电流表上______（填“串联”或“并联”）定值电阻______（填“R₁”或“R₂”）．
②将改装后的电流表重新接入电路，并把滑动变阻器阻值仍调到最大，此时电流表指针偏转角度较小．逐渐调小滑动变阻器阻值，电流表示数有较大的变化，但电压表示数基本不变，该现象说明
________________________________________________．
③为了让实验能正常进行，该同学对上图的电路做了适当改进，请在方框内画出改进后的电路图．（要求标出新添加元件的符号及角标）
④用改进后的电路测定出两组数据：第一组数据为U₁＝1.36 V，I₁＝45mA；第二组数据为U₂＝2.00 V，I₂＝25 mA，则电池的内阻为________ Ω（计算结果保留两位小数）．

在测量未知电阻Rx阻值的实验中，可供选择的器材有：
待测电阻Rx（阻值约300）；
电流表A₁（量程20 mA，内阻约50 ）；
电流表A₂（量程50 mA，内阻约10 ）；
电阻箱R（0一999.9）；
滑动变阻器R₁（20 ，2A）；
滑动变阻器R₂（1 750 ，0.3 A）；
电源E（电动势6. 0 V，内阻不计）；
开关S及导线若干。
某同学采用如下方案进行测量：

a.按图甲连好电路，调节滑片P和R的阻值，使电流表指针指在合适位置，记下此时A₁示数I₁、A₂示数I₂和电阻箱阻值R₀；
b.将电流表A₁改接到另一支路（如图乙），保持电阻箱阻值R₀不变，调节P，使A₂示数仍为I₂，记下此时A₁示数；
c.计算得到Rx的阻值。
（1）该同学按图甲连成如图丙所示的电路，请指出第 条导线连接错误（填图丙中表示导线的数字）。
（2）正确连线后，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A₂示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器 造成的（填“R₁”或“R₂”）。
（3）待测电阻Rx＝ （用I 、I₂、R₀、的某些量表示）；针对该实验方案， 电流表A₁的内阻 （填“会”或“不会”）造成系统误差。

如图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验电路图

（1）根据电路图甲，用笔画线替代导线，将答题纸图乙中的实验电路图连接完整（图乙左边是电压表）
（2）依据你所连接的电路，在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于_______端（选填“A”、“B”或“AB中间”）
（3）实验中测得有关数据如下表：

根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的I-U特性曲线
（4）如果用一个电动势为3V，内阻为25Ω的直流电源直接给该小灯泡供电，则小灯泡的实际功率为______W

为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量：
（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d=。

（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是。
A.换为×1档，重新测量 B.换为×100档，重新测量
C.换为×1档，先欧姆调零再测量 D.换为×100档，先欧姆调零再测量

（3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择。

一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R _x的阻值，图中R ₀为标准定值电阻（R ₀=20.0 Ω）； 可视为理想电压表。S ₁为单刀开关，S ₂位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：

⑴按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线________；

⑵将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S ₁；

⑶将开关S ₂掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表 的示数 U ₁；然后将S ₂掷于2端，记下此时电压表 的示数 U ₂；

⑷待测电阻阻值的表达式R _x=________（用 R ₀、 U ₁、 U ₂表示）；

⑸重复步骤（3），得到如下数据：

	1	2	3	4	5
U 1/V	0.25	0.30	0.36	0.40	0.44
U 2/V	0.86	1.03	1.22	1.36	1.49
$\frac{U_2}{U_1}$	3.44	3.43	3.39	3.40	3.39

⑹利用上述5次测量所得 $\frac{U_2}{U_1}$ 的平均值，求得 R _x=________Ω。（保留1位小数）

为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步测量：
（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d= 。
（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是 。
A.换为×1档，重新测量
B.换为×100档，重新测量
C.换为×1档，先欧姆调零再测量
D.换为×100档，先欧姆调零再测量

（3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电压表示数从0开始调节，下列备选电路中，应该选择 。

（4）选择正确的电路后，测量值与真实值相比 （选填“偏大”“相等”“偏小”），误差来源是 。

要测绘一个标有“3 V 0.9 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；
电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；
电压表(量程为0～3 V，内阻约30 kΩ)；
电键一个、导线若干．
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．
A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)
B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)
（2）为了尽可能减少实验误差，实验的电路图中滑动变阻器应采用 接法（填分压式或限流式）；电流表应采用 （填外接法或内接法）。
（3）根据实验要求在框中作出实验电路图

某同学要研究一小灯泡 $L(3.6V,0.30A)$ 的伏安特性。所用器材有：电流表 $A_1$ （量程 $200\mathit{mA}$ ，内阻 $R_{g1}=10.0\Omega )$ 、电流表 $A_2$ （量程 $500\mathit{mA}$ ，内阻 $R_{g2}=1.0\Omega )$ 、定值电阻 $R_0$ （阻值 $R_0=10.0\Omega )$ 、滑动变阻器 $R_1$ （最大阻值 $10\Omega )$ 、电源 $E$ （电动势 $4.5V$ ，内阻很小）、开关 $S$ 和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。

（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线。

（2）若 $I_1$ 、 $I_2$ 分别为流过电流表 $A_1$ 和 $A_2$ 的电流，利用 $I_1$ 、 $I_2$ 、 $R_{g1}$ 和 $R_0$ 写出：小灯泡两端的电压 $U=$　　，流过小灯泡的电流 $I=$　　。为保证小灯泡的安全， $I_1$ 不能超过 　　 $\mathit{mA}$ 。

（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片的位置并读取相应的 $I_1$ 、 $I_2$ ．所得实验数据在表中给出。

$I_1/\mathit{mA}$	32	55	85	125	144	173
$I_2/\mathit{mA}$	171	229	299	379	424	470

根据实验数据可算得，当 $I_1=173\mathit{mA}$ 时，灯丝电阻 $R=$　　 $\Omega$ （保留1位小数）。

（4）如果用另一个电阻替代定值电阻 $R_0$ ，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于 　　 $\Omega$ （保留1位小数）。

某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A. 电流表A₁(内阻R_g=100Ω，满偏电流I_g=3mA)
B. 电流表A₂(内阻约为0.4Ω，量程为0.6A)
C. 定值电阻R₀=900Ω
D.滑动变阻器R（5Ω，2A)
E.干电池组（6V，0.05Ω)
F.一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
(1)用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度为 cm.

（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“x10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“x1Ω”或“x100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。

(3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。
(4)若实验测得电流表A₁示数为I₁,电流表A₂示数为I₂，则金属棒电阻的表达式为R_x= 。（用I₁,I₂,R₀,R_g表示）

某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的集成电池．为了测定集成电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：
A．电流表A₁（满偏电流10mA，内阻10Ω）；
B．电流表A₂（0～0.6～3A，内阻未知）；
C．滑动变阻器R₀（0～100Ω，1.0A）；
D．定值电阻R（阻值990Ω）；
E．开关S与导线若干．

①该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，并且连接了实物图乙，请你从标有数字的三条连线中找出错误的一条，写出数字编号 ，如何改正？
网②该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图丙所示的I₁﹣I₂图线（I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E= V，内阻r= Ω．（结果均保留两位有效数字）

某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一个圆柱形电阻的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示，测量直径时应该用______（填A、B、C）部分进行测量，该工件的直径为______mm，高度为______mm.

‚他又用多用电表欧姆挡“×1”挡位测量了该电阻阻值，则该电阻阻值为______Ω

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为 mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为 mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为 Ω．
（4）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ= Ω•m．（保留2位有效数字）

某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验：
（1）他采用如图甲所示的实验电路进行测量，图乙给出了实验所需要的各种仪器，请你按电路图把实物连成实验电路。

（2）这位同学测量时记录了5组数据，将测量数据描点如下图，请在图上作出相应图象。求得待测蓄电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω(结果均保留三位有效数字)

（3）这位同学对以上实验的系统误差进行了分析。其中正确的是 。

A．主要是由电压表的分流引起的

B．主要是由电流表的分压引起的

C．电动势测量值小于真实值

D．内阻测量值大于真实值

同学们知道，将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。

（1）同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1V多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验，当用量程为0～3V、内阻约50kΩ的电压表测其两极时读数为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，而用电压表测量其电压确实能达到3V多。据您猜想，出现这种现象的原因应当是： （不要求写分析、推导过程）。
（2）晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极，读得此时的读数为30Ω. 小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极，测得电流为0.32mA，根据前面用电压表测得的0.96V电压，由闭合电路欧姆定律得：.因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω，而小丽同学则说是3kΩ。
请你判断，用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻，结果是否准确，为什么？请分别说明理由
。
（3）若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A．电流表A1（量程为0～0.6A ，内阻为1Ω）

B．灵敏电流表A2（量程为0～0.6mA ，内阻为800Ω）

C．灵敏电流表A3（量程为0～300μA ，内阻未知）

D．滑动变阻器R1（最大阻值约10Ω）

E.滑动变阻器R₂（最大阻值约2kΩ）
F．定值电阻(阻值2kΩ)
G.变阻箱（0～9999Ω）
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻, 实验中应选择的器材是 (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出设计的电路图。