第2講 電學(xué)實驗 對應(yīng)學(xué)生用書課時過關(guān)(十二)第159頁一、選擇題1導(dǎo)學(xué)號：82460406電學(xué)實驗中經(jīng)常需要測量電阻的阻值：(1)測電阻的方法有很多種，現(xiàn)在有一只標(biāo)“220 V40 W”的燈泡，它正常工作時的電阻為_.若用多用電表歐姆擋來測量這只燈泡的電阻，則測出的電阻值就_(填“大于”“等于”或“小于”)燈泡正常工作時的電阻值(2)用下列器材設(shè)計一個實驗，測量該燈泡正常工作時的電阻值A(chǔ)220 V交流電源B單刀雙擲開關(guān)一只C電阻箱一只(0999.9 ，額定電流0.5 A)D固定電阻一只(0.5 k，額定電流0.3 A)E交流電流表一只(00.3 A)請在方框內(nèi)畫出電路原理圖解析：(1)正常工作時電壓為額定電壓，故有P，所以R1 210 ；燈泡在正常工作時發(fā)熱，燈絲電阻率增大，電阻增大，因而用歐姆擋測量時阻值應(yīng)小于正常工作時的電阻值(2)應(yīng)用替代法因電阻箱的最大阻值小于燈泡正常工作電阻值，故應(yīng)串聯(lián)一固定電阻，電路原理圖如圖答案：(1)1 210小于(2)見解析2導(dǎo)學(xué)號：82460407(2020湖北八校二聯(lián)，29)現(xiàn)有一個電壓表有刻度但無刻度值，提供以下可選用的器材及導(dǎo)線若干，要求盡可能精確地測量一個電壓表的滿偏電壓Ug.A待測電壓表V1，滿偏電壓約3 V，內(nèi)阻RV13 000 ，刻度均勻、總格數(shù)為N；B電流表A.量程0.6 A、內(nèi)阻RA約0.1 ；C電壓表V2.量程15 V、內(nèi)阻RV2約15 k；D標(biāo)準(zhǔn)電阻R110 ；E標(biāo)準(zhǔn)電阻R210 k；F滑動變阻器R：最大阻值200 .G學(xué)生電源E，電動勢15 V，內(nèi)阻不計H開關(guān)一個方框中已畫出部分實驗電路圖，請你完成剩余的部分電路圖，并標(biāo)上題目中所給儀器的字母代號測出多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測電壓表V1的指針偏轉(zhuǎn)了n個格，可計算出滿偏電壓Ug為_(用字母表示)，式中除題目已給的物理量外，其他字母符號表示的物理量的物理意義是_解析：因待測電壓表的滿偏電壓較小，故應(yīng)串聯(lián)一個定值電阻分壓，又知RV13 000 ，故串聯(lián)的定值電阻應(yīng)選R2，而電壓值需要電壓表V2測出，故要和V2并聯(lián)，設(shè)計成如答案中的電路圖V2的示數(shù)為V1和R2兩端的總電壓，按照串聯(lián)分壓關(guān)系，則有V1兩端的電壓為·U(U為標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的讀數(shù))，除以格數(shù)n即可得到每偏轉(zhuǎn)1個格的電壓值，再乘以總格數(shù)N即可得滿偏電壓答案：如圖所示U為標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的讀數(shù)3導(dǎo)學(xué)號：82460408某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實驗時，需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻他設(shè)計了一個用標(biāo)準(zhǔn)電流表G1來校對待測電流表G2的滿偏電流和測定G2內(nèi)阻的電路，如圖所示已知G1的量程略大于G2的量程，圖中R1為滑動變阻器，R2為電阻箱該同學(xué)順利完成了這個實驗實驗過程包含以下步驟，其合理的順序依次為_(填步驟的字母代號)；A合上開關(guān)S2B分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大C記下R2的最終讀數(shù)D反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2的阻值，使G1的示數(shù)仍為I1，使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時R2的最終讀數(shù)為rE合上開關(guān)S1F調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，此時G1的示數(shù)為I1，記下此時G1的示數(shù)僅從實驗設(shè)計原理上看，用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測量值與真實值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相等”)；若要將G2的量程擴(kuò)大為I，并結(jié)合前述實驗過程中測量的結(jié)果，寫出須在G2上并聯(lián)的分流電阻RS的表達(dá)式，RS_.解析：實驗首先要保證G1、G2不被燒壞，應(yīng)先將R1、R2的阻值調(diào)至最大實驗中應(yīng)保持合上S2與斷開S2兩種情況下G1的示數(shù)I1為G2的滿偏電流Ig2，當(dāng)合上S2時，G2示數(shù)為，此時流過R2的電流也為，得R2RG2.綜上所述可知步驟為BEFADC.這種方法測量的G2的內(nèi)阻與真實值相等擴(kuò)大G2量程時原理如圖所示，有(II1)RSI1r，解得RS.答案：BEFADC相等4導(dǎo)學(xué)號：82460409(2020江西八校聯(lián)考，23(1)(1)某研究小組的同學(xué)為了測量某一電阻Rx的阻值，甲同學(xué)先用多用電表進(jìn)行粗測使用多用電表歐姆擋時，將選擇開關(guān)置于合適的擋拉后，必須先將兩表筆短接，再進(jìn)行_使指針指在歐姆刻度的“0”處若該同學(xué)將選擇開關(guān)旋在“×1”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，則所測量的值為_ .(2)為進(jìn)一步精確測量該電阻，實驗臺上擺放有以下器材：A電流表(量程15 mA，內(nèi)阻未知)B電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻未知)C電阻箱(最大電阻99.99 )D電阻箱(最大電阻999.99 )E電源(電動勢3 V，內(nèi)阻1 )F單刀單擲開關(guān)2只G導(dǎo)線若干乙同學(xué)設(shè)計的電路圖如圖所示，現(xiàn)按照如下實驗步驟完成實驗：調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱有合適的阻值R1，僅閉合S1，使電流表有較大的偏轉(zhuǎn)且讀數(shù)為I；調(diào)節(jié)電阻箱，保持開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2閉合，再次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2，使電流表讀數(shù)仍為I.a根據(jù)實驗步驟和實驗器材可知，電流表應(yīng)選_，電阻箱應(yīng)選擇_(填器材前字母)b根據(jù)實驗步驟可知，待測電阻Rx_(用題目所給測量數(shù)據(jù)表示)(3)利用以上實驗電路，閉合S1、S2調(diào)節(jié)電阻箱R，可測出電流表的內(nèi)阻RA，丙同學(xué)通過調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出多組R和I值，作出了 ­R圖象如圖所示若圖象中縱軸截距為1 A1，則電流表內(nèi)阻RA_ .解析：(1)根據(jù)多用電表測電阻的要求，將選擇開關(guān)旋在適當(dāng)?shù)臍W姆擋位之后，紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零根據(jù)圖中指針的位置，可得被測電阻值Rx18.0×1 18.0 .(2)a.根據(jù)閉合電路歐姆定律能估算出通過待測電阻的最大電流，從而可選擇電流表的量程，然后再通過求出電路中需要的最大電阻，來選擇電阻箱b根據(jù)可知：I根據(jù)可知：I解得：RxR2R1.(3)電路中閉合S1、S2可得：I變形可得：·R·(RAr)又知縱軸截距為1 A1，則有(RAr)1 A1將E3 V，r1 ，代入上式解得：RA2 .答案：(1)歐姆調(diào)零18.0 (2)a.AD bR2R1(3)25導(dǎo)學(xué)號：82460410(2020湖南十三校二聯(lián)，23)某同學(xué)利用圖甲所示電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗中電表內(nèi)阻對實驗結(jié)果影響很小，均可以忽略不計閉合開關(guān)S后，變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖乙的UI圖象中的圖線a、b所示(1)用筆畫線代表導(dǎo)線，將圖丙實物圖中各元件按圖甲連接成實驗電路(2)通過分析可知，其中圖乙中圖線_(填“a”或“b”)表示電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的關(guān)系(3)根據(jù)UI圖象中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可求出電源的電動勢E_，內(nèi)阻r_.(用圖中給出的坐標(biāo)值表示)解析：(1)如圖所示(2)由圖甲知電壓表V1測路端電壓，則其UI圖線應(yīng)為圖線a.(3)結(jié)合題給條件，由閉合電路歐姆定律可得：EU1I1rEU2I2r解得Er答案：(1)圖見解析(2)a(3)6導(dǎo)學(xué)號：82460411(2020河南六市一聯(lián))某學(xué)習(xí)小組通過實驗來研究用電器Z的導(dǎo)電規(guī)律他們在實驗中測得用電器Z兩端的電壓與通過Z的電流的數(shù)據(jù)如下表：U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215(1)請根據(jù)上述表格中的數(shù)據(jù)，在圖a中用筆連線補充完成該電路的實物圖；圖a(2)請根據(jù)題中信息，在方框內(nèi)畫出電路圖(圖中用電阻表示用電器Z)；(3)利用這些數(shù)據(jù)繪出的用電器Z的伏安特性曲線如圖b所示若把該用電器Z接入圖c所示的電路中時，電流表的讀數(shù)為0.100 A，已知A、B兩端電壓恒為1.5 V，則定值電阻R0的阻值為_ .解析：(1)(2)由實驗數(shù)據(jù)可知用電器Z的電壓和電流均從零開始增加，所以滑動變阻器應(yīng)使用分壓式接法，實物連接圖及電路圖見答案(3)當(dāng)通過Z的電流為0.100 A時，Z兩端電壓為0.5 V，則R0兩端電壓U01.5 V0.5 V1 V，R010 .答案：(1)如圖甲所示(2)如圖乙所示(3)107導(dǎo)學(xué)號：82460412某實驗興趣小組在測定某電阻絲的電阻率時，從實驗室中選擇的實驗器材有：螺旋測微器，刻度尺，內(nèi)阻為1 、量程為0.6 A的電流表，內(nèi)阻為5 k、量程為3 V的電壓表，電動勢為6.0 V、內(nèi)阻可忽略不計的電源，最大阻值為20 的滑動變阻器，阻值約為5 的電阻絲，電鍵和若干導(dǎo)線根據(jù)以上實驗器材回答下列問題：(1)請將圖甲中的實物圖連接好；(2)已知用螺旋測微器測量的電阻絲直徑和用刻度尺測量的接入電路的電阻絲長度讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻絲的直徑d為_ mm，電阻絲的長度L為_cm，在利用伏安法測量該電阻絲的阻值時，某次測量的電壓表和電流表的示數(shù)如圖丙所示，則該電阻絲兩端的電壓U為_ V，流過電阻絲的電流I為_ A；(3)由以上測量的數(shù)據(jù)可求得電阻絲的電阻率為_ ·m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)由于電阻絲的電阻比電壓表的內(nèi)阻小得多，因此電流表采用外接法；由于電阻絲的電阻比滑動變阻器的總電阻要小，因此采用限流式接法，實物連接圖如圖所示(2)由圖乙可知，由于螺旋測微器的半毫米刻度線已經(jīng)露出，因此讀數(shù)為1.850 mm，刻度尺的讀數(shù)為40.50 cm10.00 cm30.50 cm；由圖丙可以看出：電壓表的讀數(shù)為2.20 V，電流表的讀數(shù)為0.44 A(3)由電阻定律得·m4.4×105 ·m.答案：(1)如圖所示(2)1.850；30.50；2.20；0.44(3)4.4×1058導(dǎo)學(xué)號：82460413為了測定電源的電動勢E、內(nèi)阻r的大小，并同時測定定值電阻R0的阻值，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，同時記錄電阻箱的阻值R，電壓表V1的示數(shù)U1，電壓表V2的示數(shù)U2，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算出通過電阻箱的電流I，并分別描繪了a、b兩條UI圖線，如圖乙所示，請回答下列問題：(1)根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算通過電阻箱的電流I的表達(dá)式為_；(2)根據(jù)圖乙可以求出電源的電動勢E_ V，內(nèi)阻r_ ，定值電阻的阻值R0_ ；(3)根據(jù)圖乙中圖線a、b提供的信息可以判斷出圖線a、b交點處電阻箱接入電路的電阻值為R_ ，此時該電路中的定值電阻消耗的最大功率為_ W.解析：(1)電壓表V1測定值電阻兩端的電壓，電壓表V2測路端電壓，故電阻箱兩端電壓為UU2U1，電阻箱阻值為R，所以流過電阻箱的電流為I；(2)圖線a與縱軸的交點與電源的電動勢3.0 V，圖線a的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻，故r 2.0 ；圖線b的斜率為定值電阻的阻值，故R0 4.3 ；(3)電路中的電流隨外電阻的減小而增大，定值電阻兩端的電壓隨電流的增大而增大，所以圖線a、b交點處的電流值最大，外電阻最小，故電阻箱接入電路的阻值為零，此時定值電阻R0中通過的電流為最大值0.46 A，兩端的電壓也為最大值2.0 V，故此時定值電阻上消耗的功率有最大值，即PmU1I2.0×0.46 W0.92 W.答案：(1)I(2)3.0；2.2；4.3(3)0；0.92備課札記_