高中物理电学实验实验题

在“测量金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数为         mm（该值接近多次测量的平均值）。
（2）用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3KΩ）、滑动变阻器（0-20Ω，额定电流2A），开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
（2）

次数	1	2	3	4[	5	6	7
U/V	0.10	0.30[	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0. 460	0.520

由以上实验数据可知，他们测量是采用图2中的        图（选填“甲”或“乙”）。

甲

（3）图3 是测量 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完图3中实物间的连线，并使开关闭合瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值
=          Ω（保留两位有效数字）。
（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为       （填选项前的符号）。
A. Ω∙m   B. Ω∙m    C. Ω∙m   D. Ω∙m
（6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是        。
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D．用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出(如图所示)，第一次速度为v₁，第二次速度为v₂，且v₂=2v₁，则两种情况下拉力的功之比=__________，拉力的功率之比为 =__________，线圈中产生的焦耳热之比=__________.

测量某一电流表A的内阻r₁．给定器材有：
A 待测电流表A（量程300μA，内阻r₁约为100Ω）
B 电压表V（量程3V，内阻r₂=1kΩ）
C 电源E（电动势4V，内阻忽略不计）
D 定值电阻R₁=10Ω
E 滑动变阻器R₂（阻值范围0﹣20Ω，允许通过的最大电流0.5A）
F 开关S一个，导线若干，要求测量时两块电表指针的偏转均超过其量程的一半
（1）在方框中画出测量电路原理图：

（2）电路接通后，测得电压表读数为U，电流表读数为I，用已知和测得的物理量表示电流表内阻r₁=        ．

如图,虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域,ab=2bc,a′b′c′d′是一正方形导线框,a′b′与ab平行.若将导线框匀速地拉离磁场区域,以W₁表示沿平行于ab方向拉出过程中外力所做的功,W₂表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中所做的功,则W₁=___________W₂.

一只小灯泡，标有“3V、0.6W”字样．现用图中给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R_x．（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电流表内阻为1Ω；电压表的内阻为l0kΩ）．
（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用      （填“内接”或“外接“）法．滑动变阻器的连接方式应采用       （填“分压式”或“限流式”）接法．
（2）用笔画线代替导线将实物图连成完整的电路（图中有两根导线已经接好）．

（3）若小灯泡发光较暗时的电阻为R，你根据所学的知识可判断出R与R_x的大小关系为：
R     R_x（填“＞”、“=”或“＜”）．

如图所示，已知n₁∶n₂=4∶3，R₂="100" Ω，变压器没有功率损耗，在原线圈加上交流电压u₁="40sin100πt" V，则R₂上的发热功率是________ W.若R₃="25" Ω，发热功率与R₂一样，则流过原线圈的电流I₁和流过R₃的电流I₃之比为________.

测量电阻有多种方法。(1)若用多用电表欧姆挡测电阻，下列说法中正确的是（  ）
A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
(2)若用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡电阻的伏安特性曲线．
A．电压表V₁(量程6 V、内阻很大)
B．电压表V₂(量程4 V、内阻很大)
C．电流表A(量程3 A、内阻很小)
D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω、额定电流4 A)
E．小灯泡(2 A、5 W)
F．电池组(电动势E、内阻r)
G．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V₁的示数增大，则电压表V₂的示数减小。
①请将设计的实验电路图在图中补充完整．


②每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V₁和电压表V₂的示数，组成两个坐标点(I，U₁)、(I，U₂)，标到U－I坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组的电动势E＝________ V、内阻r＝________ Ω.(结果均保留两位有效数字)
③在U－I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________ Ω，电池组的效率为________（此空填百分数，保留一位小数）。

如图是变压器电路，若变压器功率损失不计，加在原线圈上的电压U₁="3" 300 V，输出电压U₂="220" V，绕过铁芯的导线所接电压表示数为2 V，则：

（1）原、副线圈匝数分别为n₁=______________,n₂=___________________.
（2）当S断开时，电流表A₂的示数I₂="5" A，则电流表A₁的示数I₁=________________.
（3）当S闭合时，电流表A₁示数变化是_______________.（填“变大”“变小”或“不变”）

某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
（1）用螺旋测微器量合金丝的直径，读数如图所示，可读出合金丝的直径为          mm;

（2）现有电源（E=4V，内阻可不计），滑动变阻器（0~50Ω），电流表（0~0.6A，内阻约为1Ω），电压表（0~3V，内阻约为3KΩ），开关和导线若干。该同学分别用电流表的两种不同接法测量合金丝的电阻，记录两组不同的数据如下:

实验一
序号	1	2	3	4	5	6
电压U（V）	0.80	1.20	1.60	2.20	2.50	2.80
电流I（A）	0.10	0.15	0.20	0.27	0.31	0.35
实验二
序号	1	2	3	4	5	6
电压U（V）	0.80	1.20	1.60	2.20	2.50	2.80
电流I（A）	0.09	0.13	0.18	0.24	0.28	0.31

①由数据可知，该同学采用滑动变阻器的          接法（填“限流式”或“分压式”）；
②由数据可知，利用        （填“实验一”或“实验二”）的数据计算所得结果更接近合金丝电阻的真实值。

某同学要测量由某种新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ步骤如下：

（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为      cm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，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形导体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为      Ω．
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱形导体（电阻为R）
电流表A₁（量程4mA，内阻约为50Ω）
电流表A₂（量程10mA，内阻约为30Ω）
电压表V₁（量程3V，内阻约为10kΩ）
电压表V₂（量程15V，内阻约为25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，额定电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，额定电流0.5A）
开关S，导线若干．
为减小实验误差，要求测尽可能的多组数据进行分析，请在图丁的虚线框中画出合理的实验原理电路图，并标明所用器材的代号．

某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表：量程0～0.6A，内阻0.1Ω

C．电流表：量程0～3A，内阻0.024Ω

D．电压表：量程0～3V，内阻未知

E．电压表：量程0～15V，内阻未知
F．滑动变阻器：0～10Ω，2A
G．滑动变阻器：0～100Ω，1A
H．开关、导线若干
在伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．
（1）在上述器材中请选择适当的器材：____    ____（填写选项前的字母）；
（2）在图方框中画出相应的实验电路图；

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.

某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内阻约为100Ω）的内阻。实验室中可供选择的器材有：
电流表A₁：量程为3mA，内阻约为200Ω；
电流表A₂：量程为0. 6A，内阻约为0.1Ω；
定值电阻R₁：阻值为10Ω；
定值电阻R₂：阻值为60Ω；
滑动变阻器R₃：最大电阻20Ω，额定电流1.5A；
直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω；
开关，导线若干。
（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为        （选填“A₁”或“A₂”）、定值电阻为         （选填“R₁”或“R₂”）。
（2）在图的方框中画出你设计的实验电路图。

（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I₁，电流表G的示数为I₂，则电流表G的内阻的表达式为r_g=                         。

用如图所示的实验器材“测定电池的电动势和内阻”，


（1）用笔画线代替导线在实物图上正确连线；
（2）实验中测得数据如下：

物理量	1	2	3	4	5
R /Ω	1.0	0.8	0.6	0.4	0.2
U /V	0.95	0.85	0.78	0.65	0.40
U^-1 /V^-1	1.05	1.18	1.28	1.54	2.50

 
用作图法求得电池的电动势为       ，内阻为       。

现要测量电流表G₁的内阻，给出下列器材：
电流表G₁（量程5 mA，内阻r₁约为150Ω左右）；电流表G₂（量程10 mA，内阻r₂约为100Ω左右）；定值电阻R₁=100Ω；定值电阻R₂=10Ω；滑动变阻器R₃（0～200Ω）；干电池E（1.5 V，内阻未知） ；单刀单掷开关S；导线若干。
（1）定值电阻选                ；
（2）在方框中已画出部分实验电路设计图，请补充完整，并标明所用器材的代号；

（3）若选测量数据中的一组计算r₁，所用的表达式r₁=__________________  ，式中各符号的意义是：_______________________________________       。

汽车等交通工具中用电火花点燃汽油混合气，如图17－4－9所示．已知汽车蓄电池电压为12 V，变压器匝数之比为1∶100，当开关S闭合后，火花塞上电压为多少？当开关S从闭合到突然断开，可为火花塞提供瞬时高电压，产生电火花．蓄电池提供的是直流电，为什么变压器的副线圈也能得到高电压呢？

图17－4－9