高中物理电学实验实验题

在“测定金属的电阻率”的实验中，提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长度约为80 cm，阻值约为3 Ω，使用的电压表有3 V（内阻约为3 kΩ）和15 V（内阻约为15 kΩ）两个量程，电流表有0.6 A（内阻约为0.1 Ω）和3 A（内阻约为0.02 Ω）两个量程，供限流用的滑动变阻器有：A.0～10 Ω；B.0～100 Ω；C.0～1 500 Ω三种，可供选择的实验电路有如图所示的甲、乙两种，用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则：

（1）螺旋测微器的示数是________mm.
（2）为减小电阻的测量误差，应选用________图所示的电路．
（3）为了使测量便于调节，应选用编号为________的滑动变阻器．
（4）电压表的量程应选用________V.
（5）电流表的量程应选用________A.

有一电流表A，量程为1 mA，内阻r₁约为100 Ω，要求测量其内阻．可选用器材有：电阻箱R₁，最大阻值为99 999.9 Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10 kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为2 kΩ；电源E，电动势约为6 V，内阻不计；开关2个，导线若干．采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：

①断开S₁和S₂，将R调到最大；
②合上S₁，调节R使A表满偏；
③保持R不变，合上S₂，调节R₁使A表半偏，此时可以认为A表的内阻r₁＝R₁.
在上述可供选择的器材中，可变电阻R应该选择__   _(选填“甲”或“乙”)；认为内阻r₁＝R₁，此结果与r₁的真实值相比__   _(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)．

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？　   　．
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）

（1）要用伏安法测量R_x的电阻，已知电压表内阻 约几kΩ，电流表内阻约1Ω，若采用甲图的电路，R_x的测量值比真实值    （选择“偏大”或“偏小”），若R_x约为10Ω，则采用    __（选“甲图”或“乙图”）的电路误差较小

（2）无论是用甲图或乙图测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的测量误差，有个研究性学习小组设计了以下的实验方案：
I．按如图丙所示的电路进行测量，则由电压表、电流表内阻造成的误差可以基本消除，具体的实验步骤如下：
①闭合开关S₁，开关S₂接2，调节可变电阻R_P和R_W，使电压表和电流表的示数都较大，并读出此时电压表和电流表的示数U₁和I₁；
②保持R_P的阻值不变，____________
（A）请你在②的横线上用简要的语言（含物理量）写出未完成的主要操作步骤。
（B）写出待测电阻R_x的表达式：R_x=________。

现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在15 Ω～18 Ω之间，可选用的器材如下：
A．待测电流表A（量程10 mA）；        B．电压表V₁（量程0.3 V，内阻约500 Ω）；
C．电压表V₂（量程3 V，内阻约3 kΩ）；  D．滑动变阻器R₁（最大电阻10 Ω）；
E．滑动变阻器R₂（最大电阻500 Ω）；    F．定值电阻R₃（阻值10 Ω）；
G．电源E（电动势3 V）;               H．开关S及导线若干．
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节．
（1）器材应选用________________（填器材序号字母）；
（2）在虚线框内画出实验电路图并标明符号；

（3）电流表A内阻的表达式为R_A＝_______，式中各符号的物理意义为_________．

在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，用伏安法测出金属丝的电阻R，然后由算出该金属材料的电阻率。

（1）从图中读出金属丝的直径d为___mm.  
（2） i为测金属丝的电阻, 取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：
①电压表0～3 V，内阻10 kΩ  
②电压表0～15 V，内阻50 kΩ
③电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω  
④电流表0～3 A，内阻0.01 Ω
⑤滑动变阻器0～10 Ω  
⑥滑动变阻器0～100 Ω
下列说法正确的是（    ）

A．电压表应选用器材①	B．电流表应选用器材④
C．实验时通电时间不宜过长	D．d值只需在金属丝中央测量一次即可

ii实验中某同学的实物接线如下图所示，
请指出该同学实物接线中的两处明显错误．
错误1：                      错误2：________________________________

有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1～2 N，长约为30 cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为，密度为．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀，现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
C．电流表（600 mA，1. 0Ω）
D．电流表（3 A，0. 1Ω）
E．电压表（3 V，6 kΩ）
F．滑动变阻器（20 Ω，0. 5 A）
G．滑动变阻器（10 kΩ，2 A）
H．蓄电池（6 V，0.05Ω）
I．开关一个，带夹子的导线若千．
（1）除待测金属管线外，还应选用的器材有                     （只填代号字母）．
（2）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．

（3）实验中要测量的物理量有：      ，计算金属管线内部空间截面积S₀的表达式为S₀=
             。

(10分)实验室有以下器材：

A．一满偏电流为300mA的电流计，它有两档内阻的正接线柱，G0档对应内阻为100W、G1档对应内阻为2.5 kW.

B．电压表量程3V，内阻约10kW；

C．电源电动势3V

D．滑动变阻器 “50W，1A”；

E. 导线、开关若干

(1) 现使用伏安法测阻值约2 kW的电阻，则测量电路部分应选下图中的          (填“甲”或“乙”)电路图，考虑电压表读数误差要求，电流计应选       档(填“G₀”或“G₁”)。         

(2) 由滑动变阻器规格可知，控制电路应设计成          接法较为合适(填 “限流” 或 “分压” )。
(3) 如图电流计读数为           ，若电压表读数为1.12V，则该被测电阻阻值为          W。(保留3位有效数字)

热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R_x（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点。
A．电流表A（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
B．电压表V（量程15.0V，内阻约10kΩ）
C．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）
D．滑动变阻器R′（最大阻值为500Ω）
E．电源E（电动势15V，内阻忽略）
F．电键、导线若干
①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器           。（只需填写器材前面的字母即可）
②请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图。

③该小组测出热敏电阻R₁的U—I图线如曲线I所示。请分析说明该热敏电阻是         热敏电阻（填PTC或NTC）。
④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R₂的U—I图线如曲线II所示。然后又将热敏电阻R₁、R₂分别与某电池组连成如图所示电路。测得通过R₁和R₂的电流分别为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为         V，内阻为         Ω。（结果均保留三位有效数字）

某课外兴趣小组测量一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡灯丝电阻R随灯泡两端电压U变化的关系，得到如图所示的图线，则由此可以得到：

①在正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W．
②若一定值电阻与该灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为______Ω．
③若用电动势为12V的理想电源给小灯泡供电，当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度，这0.1s内流过灯泡的电流变化情况是由大变小，最大电流是______A．

用多用表的欧姆档测量阻值约为几十k（的电阻R_x，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出R_x的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆档（1k
d．旋转S使其尖端对准欧姆档（100
e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔  
把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上:_____               ________。
根据下图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为___________（。

对某导电元件（圆柱状）进行研究，图甲是说明书中给出的伏安特性曲线．
（1）用多用表的欧姆挡测试元件在常温下的电阻，操作步骤正确，发现表头指针偏转的角度过大或过小时应选用其他挡位测量，换挡后进行测量之前，应当____________．
（2）可由U-I图线得到各状态下的电阻值，为了进一步研究材料电阻率，需要测量元件的长度和截面直径．如图乙，用螺旋测微器测得的直径读数为________mm.
（3）实验室中提供以下器材：
A．电压表V（量程为0～3 V，内阻约5 kΩ）
B．电流表A（量程为0～0.6 A，内阻约0.1 Ω）
C．滑动变阻器R₁（0～10 Ω，额定电流1.5 A）
D．滑动变阻器R₂（0～1 000 Ω，额定电流0.5 A）
E．直流电源（电动势3 V，内阻忽略不计）
F．电键一个、导线若干
设计一个电路，验证该元件的伏安特性线是否和说明书中所给的一致，则滑动变阻器应选择_________；试在图丙方框中画出实验原理图．

小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整。
（1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为　   mm。
（2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下：
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择开关旋至电阻挡“×10”挡位；
②将红、黑表笔短接，调节　　　旋钮（填图乙中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻的　　　　　　处（填“0刻线”或“∞刻线”）；
③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如下图丙所示；
④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些，小明将选择开关旋至电阻挡　　　　挡位（填“×1”或“×1k”），重新进行　　　　　              ；
⑤重新测量得到的结果如图丁所示，则金属丝的电阻为　　　　　Ω。

（3）他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值，他用如图所示的装置进行测量，其中部分器材的规格为：
电源E（两节干电池，3V），电
流表（量程0.6A，内阻约1Ω），
电压表（量程3V，内阻约10kΩ），
滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流1 A）。
要求滑动变阻器采用限流式接法，为了减小实验误差，请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。

某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表

U/V	0.00	0.20	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

 
现备有下列器材：
A．内阻不计的6V电源；
B．量程为0～3A的内阻可忽略的电流表；
C．量程为0～0.6 A的内阻可忽略的电流表；
D．量程为0～3V的内阻很大的电压表；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；
F．电键和导线若干。
（1）这个学习小组在实验中电流表选（填器材前面的字母）

（2）请你从下面的实验电路图中选出最合理的一个
（3）利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线，如图所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而（填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）若把用电器Z接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.150A，已知A、B两端电压恒为2V，则定值电阻R₀ 阻值为_______Ω。（结果保留两位有效数字）

某同学用图示电路测量未知电阻的阻值。S为单刀双掷开关，R_X为未知电阻。
①当开关S与1相连时，伏特表、安培表示数如下图中甲所示，则伏特表示数为       ，安培表示数为        。
②当开关S与2相连时，伏特表、安培表示数如下图中乙所示，则伏特表示数为       ，安培表示数为         。
③分析上述测量结果可知，把开关S与         （填“1”或“2”）相连时测量更准确，此时测量值为       （保留两位有效数字）。该测量值比真实值              （填“偏大”“偏小”“相等”）