高中物理电学实验实验题

(12分)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率P。步骤如下：
①游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为mm；
②用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为mm；

③选用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为；

④为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A₁(量程300mA，内阻约为2)；
电流表A₂(量程l50mA，内阻约为10)；
电压表V₁(量程lV，内阻r=1000)；
电压表V₂(量程l5V，内阻约为3000)；
定值电阻R₀=1000；
滑动变阻器R₁(最大阻值5)；
滑动变阻器R₂(最大阻值l000)；
电源E(电动势约为4V，内阻r约为1)；
开关，导线若干。
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。(均填器材代号)
根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图。

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__________。

一个电压表V₀，量程3V，内阻约为1kΩ．为进一步测量V₀的内阻，有甲、乙两个电路可选择．备选器材有：

A．电流表A1，量程3mA；	B．电流表A2，量程0.6A；
C．电压表V，量程3V，内阻Rv＝1.2 kΩ；	D．滑动变阻器R，0～3000 Ω；

E．电源E，6V电池组，内阻不计．

（1）若选用甲电路，电流表应选用         （填写前面的字母代号），若V₀和选用电流表示数分别为U₀和I，则测得电压表的内阻R₀＝               ．
（2）若选用乙电路，若V₀和V示数分别为U₀和U，则测得电压表的内阻R₀＝           ．（用U₀、U、R_V等字母表示）．

为了描绘标有“3V，0．4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：A．电流表（0~200mA，内阻0．5Ω）   B．电流表（0~0．6A，内阻0．01Ω）  C．电压表（0~3V，内阻5kΩ）    D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）   E．滑动变阻器（0~10Ω，0．5A）   F．滑动变阻器（0~1kΩ，0．1A）    G．电源（3V）      H．电键一个，导线若干．
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是________________．
（2）在虚线框中画出完成此实验的电路原理图，并将实物按电路图用导线连好．

（3）此实线描绘出的I—U图线是            （填“曲线”或“直线”），其原因是______________________________________。

在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L．直径d和电阻R．用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图，则长度为________mm金属丝的直径为____________ mm．若用下图中测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．（“偏大”，“偏小”）

某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如下图所示，可知其长度为          mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图所示，可知其直径为__________mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________Ω，他还需要换档重新测量吗?______ （填“需要”或“不需要”）

（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～3 mA，内阻约50 Ω）
电流表A₂（量程0～15 mA，内阻约30 Ω）
电压表V₁（量程0～3 V，内阻约10 kΩ）
电压表V₂（量程0～15 V，内阻约25 kΩ）
直流电源E（电动势4 V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15 Ω）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2 kΩ）
开关S，导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选用____，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。
（5）请在图中补充连线完成本实验。

（2）在研究性课题的研究中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻R_x（阻值约2 k ），二是手机中常用的锂电池（电动势E的标称值为3．4 V）。在操作台上还准备了如下实验器材：

A．电压表V（量程4V，内阻R_v约10 k）
B．电流表A₁（量程100 mA，内阻约5 ）
C．电流表A₂（量程2 mA，内阻约50 ）
D．滑动变阻器R（0～40 。额定电流1 A）
E．电阻箱R_o（0～999．9 ）
F．开关S-只、导线若干
①小刚采用伏安法测定R_x的阻值，他使用的电是待测的锂电池。图甲是他连接的部分实验器材，请你用笔划线在答题卡上完成实物连接。小刚选用的电流表应是  （选填“A₁”或“A₂”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值   真实值（填“大于”或“小于”）；
②小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。

a．小聪的实验操作是：闭合开关S．调整电阻箱的阻值为R₁时，读出电压表的示数为U_l；调整
电阻箱的阻值为R₂时，读出电压表的示数为U₂。根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其
表达式为E=         ；
b．小明认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（见图丙）。则该图像的函数表达式为         ，由图丙可知该电池的电动势E=       V、内阻r=____。

实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G₁的内阻r₁的电路如图所示。供选择的仪器如下：
①待测电流表G₁（0～5mA，内阻约300Ω）；
②电流表G₂（0～10mA，内阻约100Ω）；
③定值电阻R₁（300Ω）；
④定值电阻R₂（10Ω）；
⑤滑动变阻器R₃（0～1000Ω）；
⑥滑动变阻器R₄（0～20Ω）；
⑦干电池（1.5V）；
⑧电键S及导线若干。
（1）定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（在空格内填写序号）
（2）用连线连接实物图。

（3）补全实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动触头移至最______端
（填“左”或“右”）；
②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，
记录G₁、G₂的读数I₁、I₂；
③多次移动滑动触头，记录相应的G₁、G₂读数I₁、I₂；
④以I₂为纵坐标，I₁为横坐标，作出相应图线，如图所示。

⑷根据I₂− I₁图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式__________

要精确测量一个阻值约为5Ω的电阻丝R_x，实验室提供下列器材：
电流表A：量程100mA，内阻r₁约为4Ω；
电流表G：量程500μA，内阻r₂=750Ω；
电压表V：量程10V，内阻r₃约为10kΩ；
滑动变阻器R₀：阻值约为20Ω；
电池E：电动势E=1.5V，内阻很小；
电建K，导线若干。

（1）选出适当器材，并在答题卷方框内连接实物图；
（2）请指出需要测量的物理量，并写出电阻丝阻值的表达式。

一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程I_m.
所用器材有：量程不准的电流表，内阻r₁＝10.0 Ω，量程标称为5.0 mA；标准电流表，内阻r₂＝45.0 Ω，量程1.0 mA；标准电阻R₁，阻值10.0 Ω；滑动变阻器R，总电阻为300.0 Ω；电源E，电动势3.0 V，内阻不计；保护电阻R₂；开关S；导线．
回答下列问题：
(1)在图甲所示的实物图上画出连线．

(2)开关S闭合前，滑动变阻器的滑片c应滑动至________端．
(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表满偏；若此时电流表的示数为I₂，则的量程I_m＝________.
(4)若测量时，未调到满偏，两电流表的示数如图乙所示，从图中读出的示数I₁＝________，的示数I₂＝________；由读出的数据计算得I_m＝________.(保留三位有效数字)
(5)写出一条提高测量准确度的建议：______________.

实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G₁内阻r₁的电路如图所示。供选择的仪器如下：
①待测电流表G₁ (0~5mA，内阻约300Ω)；②电流表G₂ (0~10mA，内阻约100Ω)；③定值电阻R₁ (300Ω)；④定值电阻R₂ (10Ω)；⑤滑动变阻器R₃ (Ω)；⑥滑动变阻器R₄ (0~20Ω)；⑦干电池(1.5V)；⑧开关S及导线若干。
（1）定值电阻应选          ，滑动变阻器应选          。(在空格内填写序号)
（2）用连线连接实物图。

（3）补全实验步骤：
①按电路图连接电路，                                       ；
②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G₁，G₂的读数I₁，I₂；
③                                                          ；
④以I₂为纵坐标，I₁为横坐标，作出相应图线，如图所示。

（4）根据I₂-I₁图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式      。

(14分)有一金属电阻丝的阻值约为20，现用以下实验器材测量其电阻率：
A．电压表 (量程0～15V，内阻约为15) 
B．电压表 (量程0～3V，内阻约为3)
C．电流表 (量程0～0.3A，内阻约为0.5) 
D．电流表(量程0～3A，内阻约为0.1)
E．滑动变阻器(阻值范围0～1，允许最大电流0.2A)
F．滑动变阻器(阻值范围0～20，允许最大电流1.0A)
G．螺旋测微器
H．电池组(电动势3V，内电阻约为0.5)
I． 开关一个和导线若干
（1）某同学决定采用分压式接法调节电路．为了比较准确地测量出电阻丝的电阻，电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选________．(只需填写器材前面的字母)

（2）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图甲所示，该电阻丝直径的测量值＝________mm；
（3）如图乙所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱和上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头，触头的上端为接线柱．当按下触头时，它才与电阻丝接触，触头位置可在刻度尺上读出．
该同学测电阻丝电阻的实物连接如图丙所示，在连接最后一根导线的左端到电池组正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．
A．                            ;B．_________            _______________.
（4）实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数保持不变，记录对应的电压表的示数和接入电路的电阻丝的长度．
利用测量数据描点作出图线，如图丁所示，并求得图线的斜率为．则用电阻丝的直径、电流和斜率表示电阻丝的电阻率＝________．

）某学生在测定某金属的电阻率实验中：
①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图所示，则d=________mm．
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图所示，闭合电键S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如下表所示．

该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，发生这种现象的原因是________________，计算金属丝电阻=________Ω（保留两位有效数字），从系统误差角度分析，R_x的测量值与其真实值比较，__________（填“>”、“=”或“<”）．

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？（     ）

一实验小组准备探究元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图所示的电路图．请回答下列问题：

(1)请将图中的实物连线按电路图补充完整．
(2)考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值        _(选填“大于”、“等于”或“小于”) 真实值．
(3)在电路图中闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电压表的示数调为零．原因可能是图中的        (选填a、b、c、d、e、f)处接触不良．
(4)实验测得表格中的7组数据．请在坐标纸上作出该元件的I-U图线．

序号	电压/V	电流/A
1	0.00	0.00
2	0.40	0.02
3	0.80	0.05
4	1.20	0.12
5	1.60	0.20
6	2.00	0.3l
7	2.40	0.44

(5)为了求元件Q在I-U图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标I、U，由R=求得．乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由R=求得．其中         (选填“甲”、“乙”)同学的方法正确．