专题35 电学实验（实验部分）（解析版）.pdf

1、1/16专题 35 电学实验一、单选题1伏安法是一种常用的测量导体电阻的方法，某同学分别用如图（a）、（b）两种接法测量一个电阻器的阻值，以下结论正确的是（）A用（a）图接法测得的电阻值都偏小B待测电阻的阻值较大，按图（a）接法测量误差较小C待测电阻的阻值较小，用图（b）接法测量误差较大D两种接法完全等效【答案】B【解析】A图（a）所用接法为电流表内接法，此接法由于电流表的分压作用，导致求出的电阻为待测电阻和电流表内阻之和，故测量结果偏大，故 A 错误；B待测电阻的阻值较大时，按图（a）接法时电流表的分压作用较小，故测量误差较小，故 B 正确；C待测电阻的阻值较小时，按图（b）接法时电压表的分

2、流作用较小，故测量误差较小，故 C 错误；D由以上分析可知，两种接法并不等效，故 D 错误。故选 B。二、实验题2在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，某同学挑选的小灯泡的额定电压为 2.8V，额定功率为 0.5W，此外还有以下器材可供选择：A直流理想电源 3VB直流电流表 0300mA（内阻约为 5）C直流电流表 03A（内阻约为 0.1）D直流电压表 03V（内阻约为 30k）E滑动变阻器 100，0.5AF滑动变阻器 10，2AG导线和开关下载最新免费模拟卷，到公众号：一枚试卷君2/16(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；（须填写仪器前的字母）(2)在图中的虚线框中已将部分电

3、路画出，请补齐正确的电路图_。【答案】BF【解析】(1)1小灯泡的额定电流为0.5 A0.18A180mA2.8PIU为使电流表读数时误差更小，应选择直流电流表 0300mA，故选 B2因本实验滑动变阻器采用的是分压式接法，故滑动变阻器选择小阻值的，故选 F(2)3滑动变阻器用分压式接法，电流表用外接式接法，如下图3如图所示为一热敏电阻（阻值随温度的改变和变化）的 I-U 关系曲线。3/16（1）为了通过测量得到图示的 I-U 关系的完整曲线，在图乙、丙两个电路中应选择的是_图所示的电路。（2）在图丁所示的电路中，电源两端的电压 U 恒为 10.0V，理想毫安表示数为 70mA，定值电阻 R1

4、=250 。根据热敏电阻的 I-U 曲线及相关知识可得：流过热敏电阻的电流是_mA；电阻 R2 的阻值为_ 。（结果均保留到整数位）（3）若将该热敏电阻接在电动势 6.0V，内电阻 120 的电源两端，则通过热敏电阻的电流是_mA。（结果保留 2 位有效数字）【答案】乙30mA167（160 170 均可）18mA【解析】（1）1 根据 IU 图象可知，实验要求电流或电压从零连续可调，所以滑动变阻器应采用分压式接法，故应选择图乙。（2）2 热敏电阻和 R2 串联后与 R1 并联，电流表测量干路电流，已知电源电压和 R1 的电阻可求出流经R1 的电流为1110.0 A0.04A40mA250UI

5、R又因为电流表示数为 70mA，所以通过热敏电阻的电流为27040mA30mAI 3 从图中可以看出当通过热敏电阻的电流为 30mA 时，热敏电阻两端的电压为 5.0V，则 R2 的阻值为210.05.0 1670.03R（3）4 热敏电阻和电源组成一个闭合电路，做出闭合电路的 I-U 图象，如下图两条图像的交点即为流过热敏电阻的电流，由图可得18mAI 4某同学用图 1 所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的图象除了导4/16线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程 100mA，内阻约 2）；A2（量程 0.6A，内阻约 0.3）；电

6、压表：V1（量程 5V，内阻约 5k）；V2（量程 15V，内阻约 15）；电源：E1（电动势为 1.5V，内阻为 0.2）；E2（电动势为 4V，内阻约为 0.04）滑动变阻器：R1（最大阻值约为 100），R2（最大阻值约为 10），电键 S，导线若干（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表_，滑动变阻器_，电源_（填器材的符号）（2）根据实验数据，计算并描绘出 RU 的图象如图 2 所示由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_；当所加电压为 3.00V 时，灯丝电阻为_，灯泡实际消耗的电功率为_（3）根据 RU 图象，可确定小灯泡耗电功率 P 与外加电压 U 的关系符

7、合该关系的示意图是下列图中的_【答案】A2V1R2E21.511.50.78A【解析】（1）1234因小灯泡额定电流为 0.3A，额定电压为 3.8V，故电流表应选 A2，电压表应选 V1，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选 R2，显然电源应选 E2（2）5由 RU 图象知 U0 时 R 为 1.5；6 7U3V 时 R 为 11.5；由2UPR得 P0.78W5/16（3）8由2UPR知，U0 时 P0，P 随 U 的增大而增大，故 A 正确，BCD 错误。5某同学通过实验测定一个阻值约为 5的电阻 Rx 的阻值。（1）现有电

8、源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（050，额定电流 2A）、开关和导线若干，以及下列电表：A电流表（03A，内阻约 0.025）B电流表（00.6A，内阻约 0.125）C电压表（03V，内阻约 3k）D电压表（015V，内阻约 15k）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_，电压表应选用_（选填器材前的字母）；实验电路采用如图所示电路。（2）下图是测量 Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中电路图，补充完成图中实物间的连线_。（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片 P 的位置，并记录对应的电流表示数 I、电压表示数 U。某次电表示数如下图所示，可得该电阻的测量值 R

9、x=UI=_。（保留 2 位有效数字）（4）本实验所用电路，产生误差的主要原因是_。（选填选项前的字母）A电流表测量值小于流经 Rx 的电流值6/16B电流表测量值大于流经 Rx 的电流值C电压表测量值小于 Rx 两端的电压值D电压表测量值大于 Rx 两端的电压值【答案】BC5.2B【解析】（1）1 由于电源电动势为 4V，所以电压表应选 C；根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为m3 A0.6A5UIR所以电流表应选 B；2 电压表应选 C；（2）3 实物间的连线如下（3）4 电流表的读数为 I=0.50A，电压表的读数为 U=2.60V，所以待测电阻为2.60 5.20.50URI（4

10、）5 据欧姆定律和串并联规律可知，采用如图电路时，由于电压表的分流作用，导致电流表的测量值大于流经 Rx 的电流，所以产生误差的主要原因是 B，故选 B。6有一只量程为 6V 的电压表，内阻约为 58k，某同学要精确地测量该电压表的内阻，设计的测量电路如图甲所示，其中 R2 为最大电阻 9999的电阻箱，R1 为滑动变阻器，电源电动势为 9V，内阻很小实7/16验步骤如下：按电路图连接电路；闭合 S2；将滑动变阻器滑片调至最左端；闭合 S1；调节滑动变阻器，使电压表满偏；再断开 S2，调节电阻箱，调至电压表半偏，并记下电阻箱的读数，并认为此时电阻箱的电阻为该电压表的内阻(1)乙图电阻箱的读数为

11、_k(2)实验室中有两个滑动变阻器：(a)最大阻值为 15，额定电流为 1A；(b)最大阻值为 30k，额定电流为25mA，为了能精确测量电压表内阻，实验中应选择_滑动变阻器(填变阻器前的字母代号)(3)实验中 S2 从闭合到断开(断开 S2 之前，电阻箱置于 9999)，断开后 A、B 两点的电压 UAB_6V(选填“”、“”、“【解析】(1)电阻箱的读数为(7000+500)=7.5k(2)本题采用分压式，所以选用(a)(3)因为断开开关 S2 后，总电阻增加，AB 两端的电压要大于 6V(4)电压表半偏时，R2 两端电压大于 3V，R2 大于电压表电阻，测量者大于真实值7研究小组欲测一新

12、材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下：(1)用螺旋测微器测量其直径 D 如图甲，读数为_mm；用游标卡尺测量其长度 L 如图乙，读数为8/16_mm。(2)该同学想用伏安法测量其电阻 R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻 R（阻值约为 20）直流电源 E（电动势 4V，内阻不计）电流表 A1（量程 450mA，内阻约 10）电流表 A2（量程 200mA，内阻约 5）电压表 V1（量程 3V，内阻约 10k）滑动变阻器 R1（阻值 15，允许通过的最大电流为 2.0A）滑动变阻器 R2（阻值 500，允许通过的最大电流为 1.0A）开关 S 导线若干电流表应用_，滑动变阻器应用_

13、。(3)若流经圆柱体的电流 I，圆柱体两端之间的电压为 U，则用测得的 D、L、I、U 表示的电阻率的关系式为=_。【答案】4.95017.25A2R124U DIL【解析】(1)1螺旋测微器读数4.5mm45.0 0.01mm4.950mmD 2游标卡尺读数17mm+5 0.05mm=17.25mmL(2)3通过电阻的最大电流3 A150mA20UIR所以选择 A24滑动变阻器如果选择限流式接法，应该选大电阻 R2，但2RR不合适，只能选择分压式接法，选择小电阻 R1(3)5根据欧姆定律得URI电阻定律得9/162=2llRSD联立解得24U DIL 8某班级物理学习小组的同学们准备测量电阻

14、大约 50的某金属丝阻值的准确值，实验室提供了如下器材：A直流电源 E（电动势约 5V，内阻不计）；B电压表 V1（量程 05V，内阻 r1 约 10k）；C电压表 V2（量程 03V，内阻 r2=1000）D电流表 A（量程 00.6A，内阻 r3 约 1）E定值电阻，阻值 R0=25F滑动变阻器 R1（阻值范围 0500，允许通过的最大电流 2.0A）G滑动变阻器 R2（阻值范围 010，允许通过的最大电流 2.0A）H开关 S 一个，导线若干。甲同学先进行电流表（量程选 0-0.6A）和电压表（量程选 0-3V）的读数练习，则其正确的读数分别为_A；_V。乙同学设计了如图所示电路，但发现

15、电压表 V2 的可用范围较小，为了较准确的测量该金属丝电阻 Rx，要求两只电表的读数都不小于其量程的 13，并能测量多组数据，请你在虚线框内画出改进后的测量原理电路图，并在图中标注所选器材的符号。改进后按电路图连接实物并进行实验，某次测量时，电压表 V1 的读数为 U1，电压表 V2 的读数为 U2，10/16这段电阻丝的长度为 L，直径为 d，则这段金属丝的电阻率的表达式=_。（用题中已知物理量符号表示）【答案】0.502.6 22021 22024U R r dL U rURr【解析】12电流表电压表读数分别为0.50A和2.6V3电压表 V2 并联在定值电阻两端时，当15VU 时25 V

16、3U，当13VU 时21VU，电压表 V2并联在金属丝两端时，当14.5VU 时23VU，当15 V3U 时21.1VU，故电压表 V2 并联在金属丝两端时，测量范围比较大，滑动变阻器选择分压式接法，应该选择较小的 R2，因此电路图如图所示4流过金属丝的电流为12202UUUIRr2xURIxlRS联立可得 22021 22024-U R r dL U rURr9某待测电阻 Rx 的阻值大约为 100，现要测量其阻值，实验室提供有如下器材：电流表 A1（量程 40mA、内阻 r110）11/16电流表 A2（量程 100mA、内阻约为 3）滑动变阻器 R，最大阻值约为 10定值电阻 R0（R0

17、100）电源 E（电动势 6V、内阻不可忽略）开关、导线若干（1）某同学设计的实验电路图如图所示，其中 a 处应选用电流表_，b 处应选用电流表_（用所给器材的符号标注）（2）关于实验中滑动变阻器选用分压式连接的原因，原因是_A为了确保电流表使用安全B能减少电能的损耗C为了实现多次测量，减小误差D待测电阻 Rx 的阻值比滑动变阻器 R 的最大阻值大得多（3）某次测量时 A1、A2 的读数分别为 I1、I2则 Rx_（请用所给物理量的符号表示）【答案】A1A2ACD10121xIRrRII【解析】（1）1由于没有电压表，利用电流表和定值电阻串联作电压表使用，即将电流表 A1 与定值电阻 R0 串

18、联，可知 a 处应选用电流表 A1，b 处应选用电流表 A2（2）2A.如果采用限流式，电路中的最大电流可达6 A0.6A600mA10EIR，如果 Rx 两端的接线松动，则可能 b 处 A2 出现烧表现象故滑动变阻器选用分压式连接，可确保电流表使用安全，故 A 正确；B.在分压式连接中，干路电流大，电源消耗电功率大；而在限流式连接中，干路电流小，电源消耗电功率小，故 B 错误；C.分压式连接中电流调节范围比限流式大，能实现多次测量，可减小误差，故 C 正确；12/16D.为了便于调节，在待测电阻的阻值 Rx 比变阻器的总电阻大得多的情况下应选择分压式，故 D 正确（3）3采用如图所示的电路，

19、则流过电阻 Rx 的电流为：21III，待测电阻两端的电压为：101UI Rr（），根据欧姆定律得待测电阻为：10121xIRrURIII10利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。(1)应该选择的实验电路是下图中的_（“甲”或“乙”）。(2)某同学根据实验数据作出了外电路 UI 图线，由丙图可知（_）A电池电动势为 1.40VB电池内阻的测量值为 3.50C外电路发生短路时的电流为 0.40AD电压表的示数为 1.20V 时，电流表的示数 I=0.20A【答案】甲AD【解析】(1)1本实验中电压表和电流表的内阻影响会造成实验误差，电源内阻较小，所以电流表分压影

20、响较大，因此应该选择甲电路；(2)2A根据闭合电路欧姆定律可知UEIr，则图线与纵轴交点的纵坐标就是电源电动势，则E=1.40V，故 A 正确；B图线斜率的绝对值为电源内阻，则1.40 1.00 10.4UrI故 B 错误；C外电路发生短路时，电路电流为1.40AEIr短故 C 错误；13/16D电压表示数为 1.20V 时，内电路电压为1.40V 1.20V0.20VUEU内则电路中电流，也即电流表示数为0.20 V0.20A1UIr 内故 D 正确；故选 AD。11要测量一电池的内阻 r 和一待测电阻的阻值 Rx。已知电池的电动势约 6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为几十欧。可选用的实验器

21、材有：电流表 A1(量程 030 mA)电流表 A2(量程 0100 mA)电压表 V(量程 06 V)滑动变阻器 R1(阻值 05)滑动变阻器 R2(阻值 0300)开关 S 一个，导线若干某同学的实验过程如下：设计如图甲所示的电路图，正确连接电路；将 R 连入电路的阻值调到最大，闭合开关，逐渐调小 R 的阻值，测量并记录多组电压表和电流表的数据U、I，作 U-I 图象；断开开关，将 Rx 改接在 B、C 之间，A 与 B 直接相连，其他部分保持不变，重复步骤，得到 UI 图线14/16的横轴截距为 I0，纵轴截距为 U0。回答下列问题：(1)电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；(2)如图乙

22、所示为步骤得到的图象，则电源内阻 r_；(3)用 I0、U0 和 r 表示待测电阻的关系式为 Rx_，代入数据可得 Rx；(4)实验中电源内阻的测量值与真实值相比_（选填“偏小”“偏大”或“相等”）。【答案】A2R22500UIr偏小【解析】(1)1由题意可知，电动势约 6V，电路总电阻约为数十欧，电流有可能超过电流表 A1 的量程，故从安全考虑，电流表选 A2；2由电路图知，滑动变阻器使用的是限流式接法，并且滑动变阻器 R1 阻值过小，调节效果不明显，故滑动变阻器选 R2；(2)3U-I 图象斜率绝对值表示电源内阻，由图象可得，电源内阻为5.54.0 250.080.02UrI(3)4将 R

23、x 改接在 B、C 之间，则电源的等效内阻等于电源的 U-I 图象的斜率，即00 xURrI则待测电阻的表达式为00 xURrI(4)5由电路图可知，由于电压表的分流导致电流表测量值小于通过电源的电流，故测出的电源内阻的测量值与真实值相比偏小。12如图为简易多用电表的电路图。该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位中有：直流电压1V 挡和 5V 档，直流电流3mA 挡和6mA 挡，欧姆挡。15/16图中 E 是直流电源；1234,R R R R 和5R 是定值电阻，6R 是可变电阻，最大值为 2k；表头 G 的满偏电流为2mA，内阻为 20，虚线方框内为换挡开关。A 端和 B 端分别与两表笔相连；

24、（1）图中的 A 端与_（填“红”或“黑”）色表笔相连接；（2）要想使用直流电压1V 档，选择开关 B 应与_相连（填选择开关对应的数字）；（3）关于6R 的使用，下列说法正确的是_（填正确答案标号）A在使用多用电表之前，调整6R 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整6R 使电表推针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整6R 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（4）根据题给条件可得1R _ ,2R _ ；（5）将选择开关与“3”相连，把表笔插入,A B 并短接，滑动6R 的滑片到最上端 a 处，表头 G 的指针在表盘电流半偏处；滑动6R 的滑片

25、到最下端 b 处，表头 G 的指针指在表盘电流满偏处。则电池的电动势E _ V。【答案】红4B20206【解析】(1)1根据“红进黑出”，图中的 A 端与红色表笔相连接。(2)26R 是欧姆挡的调零电阻，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整6R 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，故选 B。(3)3直流电压1V 挡要用表头与较小的电阻串联，则选择开关 B 应与“4”相连。(4)4 5直流电流分别为3mA 和6mA 档，由图可知，接“1”时为6mA 档，接“2”时为3mA 档，设16mAI，23mAI，则由欧姆定律可得1g1g2g-=I IRIRR gg2g21=IRIIRR联立解得120R 16/16220R(5)6设电路的总电流为 I,改装电流表的内阻为AR，电池的内阻为 r，当选择开关与“3”相连时，据欧姆定律得12ggg12=1.5RRRIIIRR即电路的总电流等于电流计读数的1.5倍，当滑动6R 的滑片到最上端 a 处时363A1.5 1 10AERRrR 滑动6R 的滑片到最下端b 处时33A1.5 2 10 A=()ERrR 联立解得6 VE