高中物理电学实验实验题

某同学用如图所示的电路测定一电动势约2.8V的电池的电动势和内阻，现有下列器材可供选用：

A．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）

B．电流表（0～100mA，内阻1Ω）

C．定值电阻R1（阻值0.2Ω）

D．定值电阻R2（阻值5.0Ω）

E．滑动变阻器R₃（阻值0～15Ω）
F．开关、导线若干

操作步骤如下：
①该同学考虑由于电流表量程过小，需要扩大电流表量程．应在电流表上______（填“串联”或“并联”）定值电阻______（填“R₁”或“R₂”）．
②将改装后的电流表重新接入电路，并把滑动变阻器阻值仍调到最大，此时电流表指针偏转角度较小．逐渐调小滑动变阻器阻值，电流表示数有较大的变化，但电压表示数基本不变，该现象说明
________________________________________________．
③为了让实验能正常进行，该同学对上图的电路做了适当改进，请在方框内画出改进后的电路图．（要求标出新添加元件的符号及角标）
④用改进后的电路测定出两组数据：第一组数据为U₁＝1.36 V，I₁＝45mA；第二组数据为U₂＝2.00 V，I₂＝25 mA，则电池的内阻为________ Ω（计算结果保留两位小数）．

如下图所示是定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，若冲电后保持电容器带电量不变，试指出上图所示的情况下，静电计指针偏转角度变化情况

（1）正对面积减小时，静电计指针的偏转角度________________
（2）板间距离增大时，静电计指针的偏转角度________________
（3）使用静电计的目的是观察电容器___________的变化情况。

某同学在实验室要测定一未知电阻R_x的阻值。
（1）他首先用多用电表粗略测定该电阻阻值，步骤如下，请你按题目要求填写：
①分别用红黑表笔插入“+”、“—”插孔，将多用电表选择开关旋到电阻“1K”档。
②将_____________，调节_________旋钮，使指针偏到刻度盘______侧“0”刻线处。
③测得结果如图（a）所示，从表中读出所测电阻值为_______Ω。
（2）该同学采用下列图（b）哪种实验电路，可以更精确地测出该电阻的阻值？（     ）

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”)．

在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：
①用刻度尺测量金属丝的有效长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如下图所示，则这次测量的读数D=         mm。

②该同学先用欧姆表粗测该金属的电阻约3欧，然后使用电流表和电压表精确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用A ，电流表应选用       滑动变阻器应选用           _________（选填器材前的字母），滑动变阻器接入电路应选择          接法（填“分压”或“限流”）。

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．

（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=________。

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”）

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．

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___________（。

在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学安装好实验装置并进行如下操作：

（1）给平行板电容器充电，保持两板距离和板上的电荷量不变，使B板平行上移，如图甲所示，则静电计指针偏角      （填“不变”，“变大”或“变小”）
（2）给平行板电容器充电，保持两板正对面积和板上的电荷量不变，使B平行板右移，如图乙所示，观察到静电计指针偏角减小，则平行板电容器的电容      （填“不变”，“变大”或“变小”）

某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值：
（1）表内电池的    极与红表笔相连；
（2）先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图所示。请你简述接下来的测量过程：

①断开待测电阻，将选择开关旋到__   _ __；
②将两表笔短接，____________    ________；
③再接入待测电阻，重新读数；
④测量结束后，将选择开关旋到        。
（3）表盘的示数如图，则电阻值是     Ω。

（4）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如下图所示。其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω 。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。

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=
             。

要测量一只电压表的内阻。提供的器材有：待测电压表V（量程0-3V，内阻约为3）；电阻箱（阻值0-9999.9Ω）；滑动变阻器（阻值0-20Ω，额定电流为1A）；滑动变阻器（0-1500Ω）；电源E（电动势为6V，内阻为0.5Ω）；电键S及导线若干。
（1）如果采用如图所示的电路测定电压表的内阻，并且要得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，滑动变阻器R应选用__________________。

（2）在以下所给的实验步骤中，排出合理的顺序为__________
A.合上电键S；
B.使滑动变阻器触头P处于最左端，的阻值调至最大；
C.保持滑动变阻器的触头位置不变，增大电阻箱的阻值，使电压表示数为满偏读数的一半，记下电阻箱此时的电阻
D.调节电阻箱和滑动变阻器，使电压表示数满偏，记下电阻箱的此时的阻值
（3）用测得的物理量表示电压表内阻应为_____________
（4）在上述实验中测得的电压表内阻值会比真实值_________（填“偏大”“偏小”“相同”）

(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)