高中物理电学实验实验题

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：_______________________________________       。

图示为多用表的不完整的示意图，图中还显示出了表内的电源E₁和表内的调零电阻R₀。被测电路由未知电阻R_x和电池E₂串联构成。

⑴现欲测阻值大约为一千多欧姆的未知电阻R_x的阻值，请完善以下测量步骤：
①甲、乙两测试表笔中，甲表笔应是  （填“红”或“黑”）表笔；
②测电阻的倍率选择“×100Ω”，将甲、乙两表笔短接，调节调零电阻R₀，使表针指到表盘刻度的最  （填“左”或“右”）端；
③在测试表笔乙已接触被测电路右端的前提下（见图），测试表笔甲应接触被测电路中的  （填“a”或“b”）点；
④若测试表笔甲接触的位置正确，此时表针恰好指在图示的虚线位置，则被测电阻R_x的阻值为  Ω。
⑵已知图中电源E₁的电动势为4.5V，电源E₂的电动势为1.5V（不计其内阻）。若测电阻R_x时，测试表笔甲在a、b两个触点中连接了错误的触点，那么，表针的电阻示数将比真实值  （填“偏大”或“偏小”），其示数应为   Ω。

某实验小组在进行课外实验探究中，要描绘一个标有“3.8 V，1 W”的小灯泡的R-U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下器材可供选择：

A．电压表 V（量程5 V，内阻约为5 kΩ）

B．直流电源E（电动势4.5 V，内阻不计）

C．电流表A1（量程300 mA，内阻约为1 Ω）

D．电流表A2（量程800 mA，内阻约为0.4 Ω）

E．滑动变阻器R₁（阻值0～20 Ω）
（1）实验中为了比较准确地测量且方便调节，电流表应选用______（选填A₁或A₂）；
（2）实验中要求小灯泡电压从零开始逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小。请你为该实验小组设计电路图，画在下面虚线方框中；

（3）根据实验数据，该实验小组计算并描绘出了R-U的图像，与理想情况略有偏差，如上图甲所示。由图像可知，当所加电压为2.00 V时，灯泡实际消耗的电功率为________ W（小数点后保留两位数字）
（4）小灯泡的I-U图像如上图乙所示。则流过小灯泡的电流I随电压U变化的图象是________（请选填①或②）。

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=        ．

有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量，现提供以下实验器材：

A．20等分刻度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表A₁（量程50mA，内阻r₁=100Ω,）
D．电流表A₂（量程l00mA，内阻r₂大约为40Ω,）
E．电流表A₃（量程3A．内阻r₃大约为0.1Ω）
F．滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流2A）
G．直流电源E（12V，内阻不计）
H．导电材料样品Rx（长L约为3cm，电阻Rx约为100Ω,）
I．开关一只，导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L= mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数D=____mm.

（2）请选择合适的仪器，画出最佳实验电路图，并标明所选器材。

（3）实验中要测量的物理量有：（同时用文字和符号说明）．然后用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=。

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）。

螺旋测微器是测量长度的较精密仪器，它的精密螺纹的螺距通常为0.5mm，旋钮上的可动刻度分成50等份，则使用螺旋测微器测量长度时可准确到__________mm。一位同学用此螺旋测微器测量金属导线的直径时，示数如图所示，则该导线的直径为__________mm。

在“测定金属电阻率”的实验中，我们需要用          测量金属导线的直径，下图给出了某次测量结果的放大图，那么该次的测量结果为       mm。
请你在下面方框中画出该实验电路图。

（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是________mm；（2）如图乙，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是________ mm.

某同学用游标卡尺测量圆形管内径时的测量结果如图甲所示，则该圆形钢管的内径是________mm.  如图乙所示是某次用千分尺测量时的情况，读数为        mm。

在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属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，其读数应为________mm。（该值接近多次测量的平均值）

如图所示，游标卡尺的读数为     mm；螺旋测微器的读数为     mm．

如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接．
（1）用笔线代替导线将图中未完成的电路连接好．
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针将向　   　偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向　   　偏．

某同学利用学过物理知识测量电阻R_x的阻值及探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，进行如下操作：


（1）用多用电表测该电阻的阻值，选用“”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择＿＿＿倍率的电阻档（选填“”“”），欧姆调零后再进行测量，示数如图所示，测量值为＿＿ ＿Ω。
（2）为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，该同学准备了如下的实验器材：
A. 电压表V₁（0～2V，内阻2kΩ）；
B. 电压表V₂（0~15V，内阻15kΩ）
C. 电流表A（0～1A，内阻约1Ω）；     
D. 定值电阻R₁＝2kΩ
E. 定值电阻R₂＝16kΩ；                
F. 滑动变阻器R（15Ω，2A）
G. 学生电源（直流6V，内阻不计）；    
H. 开关、导线若干
①为了减小实验误差，电压表应选用________，定值电阻应选用_________（均用序号字母填写）；
②在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图；
③根据设计的电路图，写出电压表读数U_V与小灯泡两端电压U的关系__________。若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是__________。

两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，闭合开关S，电源即给电容器充电。

（1）若保持S闭合，减小两板间的距离，则两极板间电场的电势差         ，电场强度       ；
（2）若断开S，减小两板间的距离，则极板上的电量       ，两极板间的电场强度     。
（填：“变大”、“不变”或“变小”）